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Vol. 4 144institutoeducarte.org.br Vol. 4 MATEMÁTICA dos produtos. O grá� co seguinte mostra a participação percentual do agronegócio no PIB brasileiro: Centro de estudos avançados em economia aplicada (CEPEA). Almana- que Abril 2010. São Paulo: Abril, ano 36 (adaptado) Esse grá� co foi usado em uma palestra na qual o ora- dor ressaltou uma queda de participação do agro- negócio no PIB brasileiro e a posterior recuperação dessa participação, em termos percentuais. Segundo o grá� co, o período de queda ocorreu entre os anos de: a) 1998 e 2001 b) 2001 e 2003 c) 2003 e 2006 d) 2003 e 2007 e) 2003 e 2008 GRÁFICO DE LINHA O grá� co de linha é um dos mais comuns na ma- temática. Dentre suas aplicações, destaca-se a visua- lização do comportamento de uma grandeza variável com o passar do tempo. Na � gura, utilizou-se como o exemplo o grá� co correspondente à tabela anterior. Na horizontal, re- presentam-se os anos e, na vertical, a população. Cada ponto desenhado no grá� co corresponde a uma linha da tabela, isso é, a população em um deter- minado ano. Por exemplo, o ponto maior indica que a população em 1960 era superior a 50 milhões e in- ferior a 100 milhões. Uma análise mais cuidadosa do grá� co revela que esse número está um pouco abaixo PRÉ-ENEM REPRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE GRÁFICOS A famosa expressão “uma imagem vale mais do que mil palavras” também se aplica à matemática. Obser- ve, por exemplo, a tabela numérica abaixo, indicando a população brasileira nos últimos anos. Devido à grande quantidade de detalhes, muitas pessoas não conseguem tirar conclusões importantes com base na tabela. Tente, por exemplo, responder ra- pidamente a perguntas como: Quando a população atingiu 100 milhões de habitantes? Em que década a população cresceu mais? O grá� co de uma função é uma ferramenta extre- mamente útil para a visualização de relações numéri- cas entre duas grandezas ( no caso, ano e população) e para interferências sobre tendências de crescimento ou decrescimento de uma grandeza (ex.: população) em relação a outra (ex.: tempo). QUESTÃO 1 - ENEM O termo agronegócio não se refere apenas à agricultu- ra e à pecuária, pois as atividades ligadas a essa produ- ção incluem fornecedores de equipamentos, serviços para a zona rural, industrialização e comercialização ANO POPULAÇÃO 1860 2000198019601940192019001880 2020 0 50.000,00 200.000,00 150.000,00 100.000,00 250.000,00 145institutoeducarte.org.br Vol. 4 RECONHECIMENTO DE TENDÊNCIAS - Como reconhecer crescimento ou decrescimento? Para determinar o crescimento de uma função, ini- cialmente se traça uma reta horizontal pelo ponto no qual se deseja fazer a análise. Em seguida, observa-se o ângulo entre essa horizontal e a reta que compõe o grá� co (ou, no caso de um grá� co em curvas, da reta tangente), no sentido anti-horário. Quanto maior o ângulo, maior a taxa de crescimento. Ex.: Em que década a população cresceu mais? Gra� camente, basta identi� car em que parte do grá� co a linha tem uma inclinação maior com a ho- rizontal. Visualmente, observamos, por exemplo, que o cres- cimento na década 1980-1990 foi maior que o da dé- cada 1920-1930 (que, por sua vez, foi maior que o ob- servado no século XIX). Quando o grá� co estiver apontando para uma dire- ção abaixo da horizontal, temos uma função decres- cente. Em outras palavras, a grandeza vertical diminui à medida que a horizontal aumenta. Em alguns casos, desejaremos saber o maior (res- pectivamente menor) valor que a grandeza correspon- dente ao eixo vertical pode assumir. Visualmente, isso equivale a achar o ponto mais alto (respectivamente baixo) que o grá� co assume. No exemplo acima, a po- pulação máxima dentro do período analisado ocor- reu no � nal do grá� co e a mínima, no início, mas isso nem sempre é verdade. REPRESENTAÇÃO DE DESCONTINUIDADES - Como representar “ saltos” em um grá� co? O grá� co anterior representa uma função contínua, pois não é necessário dar um “salto” (isto é, tirar o lá- pis do papel) para desenhá-lo. A maioria das funções estudadas no ensino médio é contínua, mas há exce- do meio dessas marcas (75 milhões). Repare que o valor é coerente com o 70.070.457 que há na tabela, mas o grá� co tem menos informação que a tabela. Essa perda de detalhes é a consequência negativa da troca de uma visualização mais intuitiva dos padrões observados entre as duas variáveis. As linhas conectando os pontos representam o que chamamos de interpolação dos dados. Embora não haja dados censitários para o ano de 1975, por exem- plo, ás vezes, é interessante supor que o crescimento foi linear entre os anos 1970 e 1980, obtendo, assim, uma estimativa para a população em 1975. Esse mes- mo processo é denominado extrapolação quando usa- mos um procedimento similar para estimar relações antes de o grá� co começar ou depois de ele acabar. Usaremos esse grá� co para discutir as principais análises que você deve dominar. IDENTIFICAÇÃO DE RELAÇÕES NUMÉRICAS - Como determinar o valor de uma variável a partir de outra. Para determinar o valor de uma variável a partir de outra, usamos o método das setas. Inicialmente, iden- ti� camos se a grandeza que foi dada está no eixo verti- cal ou no eixo horizontal. Em seguida, traçamos setas perpendiculares para descobrir o ponto equivalente no outro eixo. Ex.: Em que ano, aproximadamente, a população bra- sileira atingiu 100.000.000? Inicialmente, identi� camos que a população é uma grandeza do eixo vertical e traçamos uma seta per- pendicular a esse eixo. Quando a seta encontra o grá� co (círculo no de- senho), traçamos uma seta perpendicular ao outro eixo. Ao � nal, vemos que a seta encontra o eixo horizon- tal um pouco depois do ano de 1970 (metade entre 1960 e 1980). Concluímos, portanto, que a população atingiu 100 milhões de habitantes logo após o ano 1970, possivelmente em 1971 ou 1972. MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 1860 2000198019601940192019001880 2020 0 50.000,00 200.000,00 150.000,00 100.000,00 250.000,00 1860 2000198019601940192019001880 2020 0 50.000,00 200.000,00 150.000,00 100.000,00 250.000,00 mínimo máximo maior crascimento menor crascimento 146institutoeducarte.org.br Vol. 4 ções. Quando há necessidade de saltos, utiliza-se uma bolinha aberta para representar um ponto terminal não pertencente ao grá� co e uma bolinha fechada para representar um ponto terminal pertencente ao grá� co. ESBOÇO DE GRÁFICOS DE LINHA - Como esboçar um grá� co a partir de informações sobre as variáveis? O esboço de um grá� co depende das informações fornecidas, mas, de forma geral, é interessante ten- tar seguir três passos: identi� car uma grandeza com o eixo vertical e outra com o eixo horizontal, marcar pontos-chaves no grá� co (ex.: máximo ou mínimo da grandeza vertical, início ou � nal da grandeza horizon- tal, pontos fornecidos pelo problema) e, caso a função seja contínua, conectar esses pontos de acordo com tendências de crescimento ou decrescimento observa- das. OUTROS TIPOS DE GRÁFICOS Grá� cos de barras verticais - O grá� co de barras ver- ticais é, normalmente, utilizado quando temos poucos pontos de informação ou quando queremos agrupar a grandeza horizontal em faixas (que nem precisam ser numéricas). Por exemplo, no grá� co abaixo – retirado do enem 2014- o eixo horizontal não é numérico. Nesse caso, o grá� co em barras verticais permite relacionar uma grandeza numérica vertical (número de funcionários) com um agrupamento não numérico na horizontal (grau de instrução). A � gura, na verdade, representa dois grá� cos: um referente a 2013 e outro, a 2014. GRÁFICOS DE BARRAS HORIZONTAIS O grá� co de barras horizontais é similiarao de bar- MATEMÁTICA ras verticais, mas costuma ser utilizado para compara- ções e ranking. Por exemplo, no grá� co abaixo é fácil visualizar e comparar a incidência de cada assunto na prova do Enem. GRÁFICOS DE SETORES O grá� co de setores, popularmente conhecido como grá� co de pizza, é normalmente usado quando queremos visualizar percentuais, geralmente em situ- ações em que queremos entender como as diferentes partes compõem o todo (100%). No exemplo abaixo, também do Enem 2014, o grá- � co indica que ¾ (75%) da folha salarial de uma em- presa está nas mãos de funcionários que têm ensino médio como grau de instrução. QUESTÃO 2 - ENEM Acompanhando o crescimento do � lho, um casal constatou que, de 0 a 10 anos, a variação da sua altura se dava de forma mais rápida do que dos 10 aos 17 anos e, a partir de 17 anos, essa variação passava a ser cada vez menor, até se tornar imperceptível. Para ilustrar essa situação, esse casal fez um grá� co relacionando as alturas do � lho nas idades conside- radas. Que grá� co melhor representa a altura do � lho desse casal em função da idade? PRÉ-ENEM Medidas de tendência central Modelagem aritmética Porcentagem Representação e análise de grá� cos 0,0 3,52,5 3,0 4,02,01,51,00,5 4,5 Número médio de questões por prova. 147institutoeducarte.org.br Vol. 4 valor � ca acima do valor ideal (Vi); II. Compra a mesma quantidade de ações que possui, assim que seu valor � ca abaixo do valor mínimo (Vm); III. vende todas as ações que possui, quando seu valor � ca acima do valor ótimo (V0). O grá� co apresenta o período de operações e a va- riação do valor de cada ação, em reais, no decorrer daquele dia e a indicação dos valores ideal, mínimo e ótimo. Quantas operações o investidor fez naquele dia? a) 3. b) 4. c) 5. d) 6. e) 7. QUESTÃO 5 - ENEM O grá� co fornece os valores das ações da empresa XPN, no período das 10 às 17 horas, num dia em que elas oscilaram acentuadamente em curtos intervalos de tempo. Neste dia, cinco investidores compraram e venderam o mesmo volume de ações, porém em horários dife- rentes, de acordo com a seguinte tabela. QUESTÃO 3 - ENEM Atualmente, existem diversas locadoras de veículos, permitindo uma concorrência saudável para o mer- cado, fazendo com que os preços se tornem acessíveis. Nas locadoras P e Q, o valor da diária de seus carros depende da distância percorrida, conforme o grá� co. O valor pago na locadora Q é menor ou igual àquele pago na locadora P para distâncias, em quilômetros, presentes em qual(is) intervalo(s)? a) De 20 a 100. b) De 80 a 30. c) De 100 a 160. d) De 0 a 20 e de 100 a 160. e) De 40 a 80 e de 130 a 160. QUESTÃO 4 - ENEM Um investidor inicia um dia com x razões de uma em- presa. No decorrer desse dia, ele efetua apenas dois tipos de operações, comprar ou vender ações. Para re- alizar essas operações, ele segue estes critérios: I. vende metade das ações que possui, assim que seu MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 148institutoeducarte.org.br Vol. 4 Com relação ao capital adquirido na compra e venda das ações, qual investidor fez o melhor negócio? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 QUESTÃO 6 - ENEM Para comemorar o aniversário de uma cidade, um ar- tista projetou uma escultura transparente e oca, cuja formato foi inspirado em uma ampulheta. Ela é for- mada por três partes de mesma altura: duas são tron- cos de cone iguais e a outra é um cilindro. A � gura é a vista frontal dessa escultura. No topo da escultura foi ligada uma torneira que verte água, para dentro dela, com vazão constante. O grá� co que expressa a altura (h) da água na escultu- ra em função do tempo (t) decorrido é: a) d) b) e) c) QUESTÃO 7 - ENEM Doenças relacionadas ao saneamento ambiental ina- dequado (DRSAI) podem estar associadas ao abaste- cimento de� ciente de água, tratamento inadequado de esgoto sanitário, contaminação por resíduos só- lidos ou condições precárias de moradia. O grá� co apresenta o número de casos de duas DRSAI de uma cidade: O mês em que se tem a maior diferença entre o núme- ro de casos das doenças de tipo A e B é: a) janeiro. b) abril. c) julho. d) setembro. e) novembro QUESTÃO 8 - ENEM Uma falsa relação O cruzamento da quantidade de horas estudadas com o desempenho no Programa Internacional de Avalia- ção de Estudantes (Pisa) mostra que mais tempo na escola não é garantia de nota acima da média. *Considerando as médias de cada país no exame de matemática. MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 149institutoeducarte.org.br Vol. 4 di� culdade. Por isso, é muito importante redobrar a atenção nessas questões de prova. Um erro bobo nesse assunto pode prejudicar signi� cativamente sua nota TRI. QUESTÃO 9 - ENEM Cinco empresas de gêneros alimentícios encontram- -se à venda. Um empresário, almejando ampliar os seus investimentos, deseja comprar uma dessas em- presas. Para escolher qual delas irá comprar, analisa o lucro (em milhões de reais) de cada uma delas, em função de seus tempos (em anos) de existência, deci- dindo comprar a empresa que apresente o maior lucro médio anual. O quadro apresenta o lucro (em milhões de reais) acumulado ao longo do tempo (em anos) de existên- cia de cada empresa. O empresário decidiu comprar a empresa a) F. b) G. c) H. d) M. e) P. INTERPRETAÇÃO DE TABELAS Toda a tabela é dividida em linhas e colunas e é im- portante saber localizar informações especí� cas em combinações linha x coluna. Obtenção de uma informação especí� ca da tabela: Para obter informações de uma tabela, inicialmente deve- -se entender o que está sendo representado em linhas, o que está em colunas e em que unidades de medida. Isso é feito a partir da leitura atenta das legendas e do enunciado. Na tabela da � gura, por exemplo, cada linha apre- senta informações sobre uma determinada empresa e linha destacada representa informações associadas à Nova Escola, São Paulo, dez. 2010 (adaptado) Dos países com notas abaixo da média nesse exame, aquele que apresenta maior quantidade de horas de estudo é a) Finlândia. b) Holanda. c) Israel. d) México. e) Rússia. REPRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE TABELAS Muitas pessoas � cam confusas quando se deparam com números no meio de um parágrafo ou texto cor- rido. Observe-se, por exemplo, o trecho abaixo: “Dois amigos, Marcos e Ana, receberam seus resul- tados no Enem recentemente. Marcos, que deseja ser médico, tirou 642.4 em Ciências Humanas, 742.7 em Ciências da Natureza, 638.2 em Linguagens, 842.8 em Matemática e 860 na Redação. Já Ana, que quer ser advogada, tirou a mesma nota – 822.6 – em Matemá- tica e em Ciências da Natureza.” Após a leitura, é muito difícil relembrar as informa- ções numéricas fornecidas e é ainda mais complica- do fazer comparações entre os dois resultados. O uso de tabelas em matemática é extremamente útil para padronizar e organizar informações, facilitando com- parações e interpretações numéricas. Por exemplo, no formato da tabela, a visualização das informações do parágrafo anterior seria muito mais simples: *Exemplo de tabela comparando notas do Enem Tabelas são ultilizadas em situações como contas de telefone (indicando o tempo de utilização em cada tarifa com o valor cobrado por esse tempo), contas de restaurante (uma tabela relacionando cada alimento ao seu preço) e, mais geralmente, em qualquer situa- ção na qual se queira padrozinar ou comparar infor- mações numéricas. Na prova do Enem, as questões envolvendo tabelas costumam ter baixo coe� ciente de MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 150institutoeducarte.org.br Vol. 4 empresa M. Nesta tabela, a segunda coluna representa o lucro acumulado de cada empresa. A legenda da primeiralinha indica que o lucro está em milhões de reais, mas é preciso ler o enunciado para entender que esse lucro é o acumulado ao longo dos anos, pois essa informa- ção não está explícita na tabela. Uma forma prática de retirar informações da tabela é envolver linhas e colunas de acordo com as informa- ções que se deseja buscar. Para obter o lucro acumu- lado da empresa M, por exemplo, foram envolvidas a coluna que indica lucro e a linha referente à empresa M, como na � gura. Conclui-se que M teve lucro acu- mulado de 15 milhões de reais. Comparação de informações em tabela: No exemplo anterior, cada linha representa números associados a uma empresa especí� ca. Nesse caso, pode-se fazer comparações olhando para as diferentes entradas de uma coluna especí� ca. Por exemplo, a última coluna permite que seja com- parado o lucro médio das diferentes empresas. Também é possível criar tabelas em que as catego- rias para a comparação estejam representadas em di- ferentes colunas, como na comparação entre as notas de Marcos e Ana no exemplo da introdução. Nesse caso, deve-se � xar uma linha para comparar como cada aluno foi em uma determinada área. MATRIZES E COMPOSIÇÃO DE TABELAS A parte puramente numérica de uma tabela é deno- minada matriz. Da tabela anterior, por exemplo, po- de-se destacar uma matriz de notas no Enem cujas co- lunas representam as pessoas (Marcos e Ana) e cujas linhas representam as diferentes áreas. Para indicar um elemento especí� co da matriz, usa- mos a notação mij, em que i representa a linha j a co- luna em que esse elemento se encontra. Por exemplo, pode-se dizer m32 = 660,4. Também é possível combinar duas matrizes como no exemplo a seguir. QUESTÃO 10 - ENEM A tabela compara o consumo mensal, em kWh, dos consumidores residenciais e dos de baixa renda, antes e depois da redução da tarifa de energia no estado de Pernambuco. Considere dois consumidores: um que é de baixa ren- da e gastou 100 kWh e outro do tipo residencial que gastou 185 kWh. A diferença entre o gasto desses con- sumidores com 1 kWh, depois da redução da tarifa de energia, mais aproximada, é de: a) R$ 0,27. Empresa Lucro (em milhões de reais) Tempo (em anos) Empresa Lucro Tempo LucroMédio Àrea Marcos Ana MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 151institutoeducarte.org.br Vol. 4 qual teria sido a classi� cação brasileira no quadro de medalhas das Olimpíadas de 2004? a) 13º b)12º c) 11º d) 10º e) 9º QUESTÃO 13 - ENEM A cor de uma estrela tem relação com a tempera- tura em sua superfície. Estrelas não muito quentes (cerca de 3.000 K) nos parecem avermelhadas. Já as estrelas amarelas, como o Sol, possuem tempe- ratura em torno dos 6.000 K; as mais quentes são brancas ou azuis porque sua temperatura fica aci- ma dos 10.000 K. A tabela apresenta uma classifi- cação espectral e outros dados para as estrelas des- sas classes. Estrelas da Sequência Principal *Temperatura em Kelvin. Luminosidade, massa e raio, tomando o Sol como unidade. Disponível em: http://www.zenite.nu. Acesso em: 1 maio 2010 (adaptado). Se tomarmos uma estrela que tenha temperatura 5 ve- zes maior que a temperatura do Sol, qual será a ordem de grandeza de sua luminosidade? a) 20 000 vezes a luminosidade do Sol. b) 28 000 vezes a luminosidade do Sol. c) 28 850 vezes a luminosidade do Sol. d) 30 000 vezes a luminosidade do Sol. e) 50 000 vezes a luminosidade do Sol. QUESTÃO 14 - ENEM Uma pesquisa realizada por estudantes da Faculdade de Estatística mostra, em horas por dia, como os jo- vens entre 12 e 18 anos gastam seu tempo, tanto du- rante a semana (de segunda-feira a sexta-feira), como no � m de semana (sábado e domingo). A seguinte ta- bela ilustra os resultados da pesquisa. b) R$ 0,29. c) R$ 0,32. d) R$ 0,34. e) R$ 0,61. QUESTÃO 11 - ENEM Os candidatos K, L, M, N e P estão disputando uma única vaga de emprego em uma empresa e � zeram provas de português, matemática, direito e informá- tica. A tabela apresenta as notas obtidas pelos cinco candidatos. Segundo o edital de seleção, o candidato aprovado será aquele para o qual a mediana das notas obtidas por ele nas quatro disciplinas for a maior. O candidato aprovado será a) K b) L c) M d) N e) P QUESTÃO 12 - ENEM A classi� cação de um país no quadro de medalhas nos Jogos Olímpicos depende do número de medalhas de ouro que obteve na competição, tendo como critérios de desempate o número de medalhas de prata segui- do do número de medalhas de bronze conquistados. Nas Olimpíadas de 2004, o Brasil foi o décimo sexto colocado no quadro de medalhas, tendo obtido 5 me- dalhas de ouro, 2 de prata e 3 de bronze. Parte desse quadro de medalhas é reproduzida a seguir. Se o Brasil tivesse obtido mais 4 medalhas de ouro, 4 de prata e 10 de bronze, sem alteraç ã o no nú mero de medalhas dos demais paí ses mostrados no quadro, MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 152institutoeducarte.org.br Vol. 4 De acordo com esta pesquisa, quantas horas de seu tempo gasta um jovem entre 12 e 18 anos, na semana inteira (de segunda-feira a domingo), nas atividades escolares? a) 20 b) 21 c) 24 d) 25 e) 27 NOÇÕES DE ESTATÍSTICA No estudo dos grá� cos e tabelas, aprendemos formas diferentes de organizar e visualizar informações nu- méricas. Entretanto, essas ferramentas ainda acumu- lam um grande número de informações. Como fazer para sintetizar informações numéricas e tirar conclu- sões simples a partir delas? Por exemplo, como você faria para comparar a ida- de entre os jogadores da seleção alemã e os da seleção argentina na Copa do Mundo? Nesse caso, analisar uma tabela pode acabar complicando mais que aju- dando, devido à grande quantidade de jogadores de cada time. Para fazer uma ánalise aproximada, porém mais simples, é comum calcularmos a média das ida- des dos jogadores de cada time. Nesse caso, a média de idade foi de 28,9 anos na Argentina e 26,3 na Ale- manha. Dizemos que, em média, os jogadores alemães eram 2,6 anos mais novos que os argentinos. A média é uma ferramenta estatística que permi- te o resumo de informações numéricas. Esse tipo de ferramenta é extremamente útil quando queremos comparar grandes quantidades de dados, como, por exemplo, renda entre as pessoas de diferentes países (PIB per capita) , aumento de preços de produtos (in- � ação média) em diferentes períodos ou em diferen- tes supermercados, etc. QUESTÃO 15 - ENEM A tabela a seguir mostra a evolução da receita bruta anual nos três últimos anos de cinco microempresas (ME) que se encontram à venda. Um investidor deseja comprar duas das empresas lis- tadas na tabela. Para tal, ele calcula a média da receita bruta anual dos últimos três anos (de 2009 até 2011) e escolhe as duas empresas de maior média anual. As empresas que este investidor escolhe comprar são: a) Balas W e Pizzaria Y. b) Chocolates X e Tecelagem Z. c) Pizzaria Y e Al� netes V. d) Pizzaria Y e Chocolates X. e) Tecelagem Z e Al� netes V. MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Apresentaremos três medidas estatísticas, normal- mente, usadas para tentar descrever, com um valor único, as características centrais de um conjunto de dados: a média aritmética, a mediana e a moda. Elas são denominadas medidas de tendência central. Média aritmética simples - A média aritmética de uma amostra com n números é calculada como a soma dos números da amostra dividida por n: Soma dos números Média= Média= Quantidade de números Média= Quantidade de números Média= Por exemplo, a média do conjunto A = {1, 2, 3, 4,5} é dada por 1+2+3+4+5 5 =3 De formageral, podemos escrever que a média do conjunto { x1, x2, .., xn} é M = xM = xM 1+ x2+ ... + xn. n. Como curiosidade matemática, é interessante saber que a média aritmética é o número que minimiza o MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 153institutoeducarte.org.br Vol. 4 ..., pn) é dada por: p1 . x1 + p2 . x2 + ... + pn . xn M= p1 + p2 + ... + pn Exemplo de aplicação: Considere que, no exemplo anterior, a universidade determinou que para ingres- sar no curso de direito, redação tem peso 3, linguagens e ciências humanas peso 2 e como demais têm peso 1. Qual é a média do candidato nessas condições? Solução: Inicialmente, multiplicamos cada nota pelo seu respectivo peso, conforme indicado na tabe- la. Em seguida, somamos os resultados (6.846.2) e os dividimos pela soma dos pesos (9), obtendo 760,7. Repare que a média � nal aumentou bastante. lsso ocorreu porque a aluna tinha notas altas nas áreas que receberam maior peso (por exemplo, Redação). Pode- se provar que, dependendo dos números reais esco- lhidos como pesos, a média ponderada pode assumir qualquer valor entre o menor e o maior dos números na amostra. Mediana - A mediana de uma amostra numérica é um número que separa a metade superior e a metade inferior da amostra. Para calcular a mediana, deve-se inicialmente colocar os termos em ordem crescente. Se a quantidade de termos for ímpar, a mediana é o número do meio. Se for par, a mediana é a média arit- mética entre os dois números do meio. Por exemplo, para calcular a mediana do conjunto {2, 6, 3 1, 7}, inicialmente devemos colocá-los em or- dem crescente: (1, 2, 3, 6, 7). Como a quantidade de termos é ímpar (5 termos), a mediana é o numero do meio, ou seja, 3. Se a amostra, após ordenação, fosse dada por (1 2, 3, 4, 5, 5), por exemplo, então a mediana seria a média entre os termos do meio 3 e 4, ou seja, seria 3,5. Como curiosidade matemática, é interessante saber que a mediana de uma amostra (x1, x2, ..., xn) é o nú- mero que minimiza o seu erro absoluto, ou seja, é o valor de x para o qual é minima a expressão:x para o qual é minima a expressão:x |x - x1| + |x-x2| +...+ |x - xn| erro quadrático de uma amostra {x1, x2, ..., xn}, ou seja, é o valor de x para o qual é mínima a expressão: (x- x1)2+ (x- x2)2 + ... (x-xn)2 Exemplo de aplicação: O quadro a seguir representa as notas no Enem de uma aluna. Se, no ano seguinte, essa aluna conseguisse aumentar sua nota de Matemá- tica em 120 pontos, qual seria a sua nova média? Solução: Pela de� nição de média aritimética sim- ples, temos: Soma Média = = 741,1 Média = = 741,1 Soma Média = = 741,1Soma 5 Como estamos aumentando 120 pontos em Mate- mática e mantendo constantes as demais notas, a soma aumentará em 120 pontos. Logo, a nova média será: Soma + 120 Soma 120 Nova média = = + = 741,1 + 24=765,1Soma + 120 Soma 120 Nova média = = + = 741,1 + 24=765,1Soma + 120 Soma 120 5 5 5 Nova média = = + = 741,1 + 24=765,1 5 5 5 Nova média = = + = 741,1 + 24=765,1 Média artitmética ponderada - Em algumas situa- ções, deseja-se dar importância diferente aos números de uma amostra sem cálculo de uma média. Matema- ticamente, isso é feito considerando-se “pesos” para cada número sem numerador e somando-se estes sem denominador. Por exemplo, a média dos números (10, 20, 30) ponderada por pesos (3, 2, 3) é dada por: 3 . 10 + 2 . 20 + 3 . 30 160 = = 20 = = 20 3 . 10 + 2 . 20 + 3 . 30 160 = = 203 . 10 + 2 . 20 + 3 . 30 160 3 + 2 + 3 8 Repare que seria equivalente dizer que diz o núme- ro 10 aparece 3 vezes, o 20 aparece 2 vezes e o 30, 3 vezes, pois: 10 +10 +10 + 20 + 20 + 30 + 30 + 30 = 20 = 20 10 +10 +10 + 20 + 20 + 30 + 30 + 30 = 2010 +10 +10 + 20 + 20 + 30 + 30 + 30 8 = 20 8 = 20 Por isso, dizemos que os pesos modi� cam a impor- tância de cada número amostra. Matematicamente, um média dos número (x1, x2, ...,xn) com pesos (p1, p2, MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 154institutoeducarte.org.br Vol. 4 Também é possível calcular gra� camente a media- na usando-se um princípio similar. Em um histogra- ma, por exemplo, a mediana é o valor M que torna M que torna M iguais as áreas das regiões anteriores e posteriores a M. Exemplo de explicação: os índices de aproveitamen- to de arremessos de lance livre de um jogador de basque- te nos seis jogos de um campeonato foram 56%, 60%, 58%, 62% 10% e 64%. Qual a mediana desses índices? Solução: Ordenando-se os números de forma cres- cente, temos: (10%, 56%, 58%, 60% 62% e 64%). Como a quantidade de termos é par a mediana cal- culada como a média dos termos do meio, isto é: 58% + 60%mediana = = 59% mediana = = 59% 58% + 60%mediana = = 59% 58% + 60% 2 Repare que o termo 10% era bem diferente dos ou- tros números da amostra. Possivelmente, ele repre- senta um jogo em que o jogador estava com algum problema incomum e, por isso, atuou muito diferente do normal. Em estatística, dizemos que o termo repre- senta um outlier. No cálculo da mediana, esse termo não aparece ex- plicitamente na conta � nal. Se tivessemos calculado a média, porém, ele apareceria e teríamos um valor me- dia = 51,7% bem abaixo do que o jogador tipicamente consegue. Por isso, dizemos que mediana é uma medi- da que não é muito in� uenciada por outliers. Moda - A moda de uma amostra numérica é o nú- mero que aparece mais vezes nessa amostra. Se houver mais de um número com essa propriedade, todos ser o considerados moda. Por exemplo, a moda da amostra (2, 4, 4, 5, 6, 4, 7, 7) é o 4, pois esse é o número que mais aparece na amos- tra (3 vezes). Já na amostra (2, 4, 4, 7, 6, 4, 7, 7)temos duas modas: 4 e 7, pois ambos parecem mais vezes que qualquer outro número da amostra. MEDIDAS DE DISPERSÃO As medidas de dispersão servem para nos informar, de forma resumida, quanto os números de uma amos- tra são diferentes da média da amostra. Por exemplo, suponha que você quer selecionar um jogador para o seu time de basquete e você tem duas opções, Ronaldo e Bernardo, ambos com índice mé- dio de sucesso em arremessos de 60% nas suas últimas quatro partidas. Suponha que os índices de Ronaldo tenham sido (30%, 90%, 40%, 80) e os de Bernardo tenham sido (55%, 60%, 65%,60%). Embora às mé- dias sejam iguais, � ca claro que Ronaldo apresenta uma variação (ou dispesão) maior em relação à média muito maior que Bernardo. Matematicamente, apresentaremos duas medidas comumente usadas para o cálculo de dispersão de uma amostra (x1, x2, ..., xn) com média M: a variância populacional e o desvio-padrão. (x1 - M)2 + (x2 - M)2 + ... + (x - M)2Variância populacional = (x Variância populacional = (x n Desvio - padrão = √variância O desvio-padrão encontra-se na mesma unidade de medida que a amostra. Além disso, quanto maior a variabilidade entre os dados, maior será o desvio-pa- drão. Exemplo de aplicação: Comparar os desvios-padrão nos índices de Ronaldo e Bernardo, no exemplo an- terior. Solução: Nos dois casos, a média é de 60%. Usando as fórmulas. DesvioRonaldo = √(30-60)2 + (90-60)2 + (40-60)2 + (80-60)2 = 51 DesvioBernardo = √(55-60)2 + (60-60)2 + (65-60)2 + (60-60)2 = 7 QUESTÃO 15 - ENEM Uma pessoa, ao fazer uma pesquisa com alguns alunos de um curso, coletou as idades dos entrevistados e orga- nizou esses dados de um grá� co: Qual a moda das idades, em anos, dos entrevistados? a) 9 b) 12 = 51 = 7 = √(30-60) = √(55-60) MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 155institutoeducarte.org.br Vol. 4 b) 20 c) 21 d) 24 e) 30 QUESTÃO 18 - ENEM O polímero de PET (Politere� alato de Etileno) é um dos plásticos mais reciclados em todo o mundo devi- do à sua extensa gama de aplicações, entre elas, � bras têxteis, tapetes, embalagens, � lmes e cordas. Os grá- � cos mostram o destino do PET reciclado no Brasil, sendo que, no ano de 2010, o total de PET reciclado foi de 282 kton (quilotoneladas). De acordo com os grá� cos, a quantidade de embala- gens PET recicladas destinadas à produção de tecidos e malhas, em kton, é mais aproximada de a) 16,0. b) 22,9. c) 32,0. d) 84,6. e) 106,6. QUESTÃO 19 - ENEM Um aluno registrou as notas bimestrais de algumas de suas disciplinas numa tabela. Ele observou que as entradas numéricas da tabela formavam uma matriz 4x4, e que poderia calcular as médias anuais dessas disciplinas usando produto de matrizes. Todas as pro- vas possuíam o mesmo peso, e a tabela que ele conse- guiu é mostrada a seguir. Para obter essas médias, ele multiplicou a matriz obti- c) 13 d) 15 e) 21 QUESTÃO 16 - ENEM Para as pessoas que não gostam de correr grandes riscos no mercado � nanceiro, a aplicação em cader- neta de poupança é indicada, pois, conforme a tabela (período 2005 até 2011), a rentabilidade apresentou pequena variação. Com base nos dados da tabela, a mediana dos percen- tuais de rentabilidade, no período observado, é igual a: a) 6,2 b) 6,5 c) 6,6 d) 6,8 e) 7,0 QUESTÃO 17 - ENEM Após encerrar o período de vendas de 2012, uma con- cessionária fez um levantamento das vendas de carros novos no último semestre desse ano. Os dados estão expressos no grá� co: Ao fazer a apresentação dos dados aos funcionários, o gerente estipulou como meta para o mês de janeiro de 2013 um volume de vendas 20% superior à média mensal de vendas do semestre anterior. Para atingir essa meta, a quantidade mínima de carros que deveriam ser vendidos em janeiro de 2013 seria: a) 17 MATEMÁTICA PRÉ-ENEM 156institutoeducarte.org.br Vol. 4 da a partir da tabela por: a) d) b) c) e) QUESTÃO 20 - ENEM O Ministério da Saúde e as unidades federadas pro- movem frequentemente campanhas nacionais e locais de incentivo à doação voluntária de sangue, em regi- ões com menos número de doadores por habitante, com o intuito de manter a regularidade de estoques nos serviços hemoterápicos. Em 2010, foram recolhi- dos dados sobre o número de doadores e o número de habitantes de cada região conforme o quadro se- guinte: Os resultados obtidos permitiram que estados, muni- cípios e o governo federal estabelecessem as regiões prioritárias do país para a intensi� cação das campa- nhas de doação de sangue. A campanha deveria ser intensi� cada nas regiões em que o percentual de doadores por habitantes fosse me- nor ou igual ao do país. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br. Acesso em: 2 ago, 2013 (adaptado). As regiões brasileiras onde foram intensi� cadas as campanhas na época são? a) Norte, Centro-Oeste e Sul. b) Norte, Nordeste e Sudeste. c) Nordeste, Norte e Sul. d) Nordeste, Sudeste e Sul. e) Centro-Oeste, Sul e Sudeste. ANOTAÇÕES MATEMÁTICA PRÉ-ENEM
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