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Revisão Matemática Prof.: José Fernando Santiago Prates Universidade de Franca – UNIFRAN Franca - 2014 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 2 Conteúdo Revisão Matemática ........................................................................................................ 1 Revisão Matemática .......................................................................................................................... 4 1. Conjuntos ..................................................................................................................................................... 4 1.1. Símbolos ....................................................................................................................................................... 4 1.2. Operações em Conjunto ............................................................................................................................ 4 Intersecção (disjunção) ................................................................................................................................ 4 União (conjunção) ............................................................................................................................................ 4 Diferença .......................................................................................................................................................... 4 Conjunto Vazio ................................................................................................................................................. 4 1.3. Propriedades: ............................................................................................................................................... 4 2. Conjuntos Numéricos................................................................................................................................ 5 3. Propriedades das operações de Adição e Multiplicação ................................................................ 5 3.1. Lembrete: Sinais nas operações de adição e subtração algébrica temos: ..................................... 6 3.2. Lembrete: Sinais nas operações de multiplicação e divisão algébrica temos: .............................. 6 4. Decomposição de um número em um produto de fatores primos ................................................ 7 5. Mínimo múltiplo comum (m.m.c.) ............................................................................................................ 7 6. Máximo divisor comum (m.d.c.) .............................................................................................................. 7 7. Propriedades da relação de igualdade (entre números) ................................................................ 7 8. Intervalos .................................................................................................................................................... 8 8.1. Intervalo Aberto ................................................................................................................................... 8 8.2. Intervalo Fechado ................................................................................................................................. 8 8.3. Intervalo aberto à direita e fechado à esquerda ....................................................................... 8 8.4. Intervalo fechado à direita e aberto à esquerda ....................................................................... 8 8.5. Intervalos padrões ............................................................................................................................... 8 9. Valor Absoluto ............................................................................................................................................ 9 9.1. Propriedades e Regras de valores absolutos ........................................................................................ 9 10. Potenciação............................................................................................................................................ 10 10.1. Estudos de Casos .................................................................................................................................. 10 10.2. Propriedades ......................................................................................................................................... 10 10.3. Potências decimais ............................................................................................................................... 12 10.4. Números decimais ................................................................................................................................ 12 10.5. Notação científica ............................................................................................................................... 12 11. Operações entre Frações ................................................................................................................. 13 11.1. Soma: ........................................................................................................................................................... 13 11.2. Subtração .............................................................................................................................................. 13 11.3. Produto ................................................................................................................................................... 13 11.4. Divisão..................................................................................................................................................... 14 12. Produtos Notáveis ............................................................................................................................... 15 13. Fatorações Básicas ............................................................................................................................. 15 13.1. Fatoração por fator comum ( o colocar em evidência ) ................................................................ 16 13.2. Fatoração por Agrupamento .............................................................................................................. 16 14. Equação do 1º Grau ............................................................................................................................. 17 15. Sistema de equações do 1º grau com duas incógnitas .............................................................. 17 16. Equação do 2º Grau ............................................................................................................................. 18 16.1. Equação do 2º Grau incompleta Ax2 + Bx = 0 ............................................................................... 19 16.2. Equação do 2º Grau incompleta Ax2 + C = 0 ................................................................................. 19 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 3 17. Solução da Equação do 2º Grau pela Soma Produto .................................................................. 20 18. Inequação do 1º Grau ......................................................................................................................... 20 19. Inequação do 2º Grau ......................................................................................................................... 21 20. Radiciação .............................................................................................................................................. 22 20.1. Propriedades .........................................................................................................................................22 21. Equações Irracionais .......................................................................................................................... 23 22. Relações entre Funções Trigonométricas .................................................................................... 24 23. Relações Trigonométricas ................................................................................................................ 25 24. Divisão de Polinômios. ......................................................................................................................... 27 25. Relações entre Funções Logarítmicas ........................................................................................... 28 26. Geometria Plana ................................................................................................................................... 29 26.1. Apresentação das figuras planas e suas fórmulas ........................................................................ 29 Quadrado ........................................................................................................................................................ 29 Retângulo ........................................................................................................................................................ 29 Losango ............................................................................................................................................................ 29 Paralelogramo ................................................................................................................................................. 29 Trapézio .......................................................................................................................................................... 30 Triângulo Qualquer ....................................................................................................................................... 30 Triângulo Eqüilátero ..................................................................................................................................... 30 Círculo .............................................................................................................................................................. 30 26.2. Apresentação das figuras Geometria Espacial .............................................................................. 31 Cubo ................................................................................................................................................................. 31 Pirâmide .......................................................................................................................................................... 31 Cilindro circular reto .................................................................................................................................... 31 Cone circular reto ......................................................................................................................................... 31 Esfera: ............................................................................................................................................................. 31 28. Alfabeto Grego .................................................................................................................................... 32 29. Símbolos Matemáticos ....................................................................................................................... 32 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 4 Revisão Matemática 1. Conjuntos 1.1. Símbolos { } : Conjunto, : Conjunto vazio, : Não está contido, : Contém, : Pertence, : Não Pertence : Está contido, : Não está contido, : Interseção, : União, - : Subtração, + : Adição. 1.2. Operações em Conjunto Sejam os conjuntos A e B. Intersecção (disjunção) Chamamos de intersecção o conjunto A B formado pelos elementos comuns a ambos os conjuntos. A B = {todo x tal que x A e x B} Exemplo: {1,2,3,4}{2,5}={2} União (conjunção) Chamamos de união o conjunto A B formado pelos elementos que pertencem a A ou a B ou a ambos. A B = {todo x tal que x A ou x B} Exemplo: {1,2,3,4}{2,5}={1,2,3,4,5} Diferença Chamamos de diferença o conjunto A - B formados pelos elementos que pertencem a A e não pertencem a B. A - B = {todo x tal que x A e x B} Exemplo: {1,2,3,4}- {2,5}={1,3,4,5} Conjunto Vazio Um conjunto sem elementos. ou 1.3. Propriedades: n (A B) = n (A) + n (B) - n (A B) (A B) C = A (B C) = A B C A B = B A A B = B A (A B) C = A (B C) = A B C A = ; A = A B A B A B A Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 5 2. Conjuntos Numéricos Naturais : N ={0, 1, 2, 3,......, } Inteiros : Z ={ - , ...., -2, -1, 0, 1, 2, 3,......, } Racionais : Q ={ b a tal que a, b Z e b 0} Irracionais : I ={Todos os números que não podem ser escrito como um Irracional} Reais : R = Q I 3. Propriedades das operações de Adição e Multiplicação Para a, b, c R a + b = b + a (comutativa) Exemplo: 2 + 3 = 3 + 2 = 5 a b = b a (comutativa) Exemplos: 1) 2.3 = 3.2 = 6 2) 2.a = a.2 (a + b) + c = a + (b + c) = a + b + c (associativa) Ex: (2+3)+4 = 2+(3+4) = 2+3+4 = 9 (a . b) . c = a . (b . c) = a . b . c (associativa) Ex: (2.3).4 = 2.(3.4) = 2.3.4 = 24 a + 0 = a (elemento neutro na adição) Ex: 2 + 0 = 0 a . 0 = 0 Ex: 3.0 = 0 a . 1 = a (elemento neutro no produto) Ex: 5.1 = 5 (a + b).c = a.c + b.c (distributiva) Ex: 1) (2+3).4 = 2.4 + 3.4 = 2) 2.(5+3) = 2.5 + 2.3 = 3) 2(x-7) = 2x + 3(-7) = Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 6 3.1. Lembrete: Sinais nas operações de adição e subtração algébrica temos: Efetua-se a operação prevalecendo o sinal do maior. Exemplos: 1) -2 +3 = 1 2) 5 -3 = 2 3) 2 –7 = -5 4) -2 –7 = -9 5) 2 +7 = 9 6) -2 +7 = 5 3.2. Lembrete: Sinais nas operações de multiplicação e divisão algébrica temos: Sinais iguais resposta positiva Sinais diferentes resposta negativa Exemplos: 1) (-2).(3) = -6 2) (5).(-3) = -15 3) (2).(–7) = -14 4) (-2).(–7) = 14 5) (2).(7) = 14 6) (-2).(7) = -14 )()(*)( )()(*)( )()(*)( )()(*)( )()()( )()()( )()()( )()()( Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 7 4. Decomposição de um número em um produto de fatores primos A decomposição de um número em um produto de fatores primos, onde o número é divido por 2, 3, 5, 7... Exemplos: 1. 20 =2*2*5, 2. 30 =2*3*5, 3. 36 =2*2*3*3, 4. 45 =3*3*5, 5. Mínimo múltiplo comum (m.m.c.) O mínimo múltiplo comum a vários números é o menor número divisível por todos eles. Exemplos: 1) 5 3 3 2 2 1 1 3 9 18 36 1 5 5 5 10 20 2) 5 3 2 2 1 5 5 10 20 1 1 36 12 (20, 36)=2*2*3*3*5=180 (12, 20)=2*2*3*5=60 6. Máximo divisor comum (m.d.c.) O máximo divisor comum a vários números é o maior número primo divisível por todos eles. Exemplos: a) mdc (6,12) = 6 6 = 1, 2, 3, 6 12 = 1, 2, 3, 4, 6, 12. b) mdc (12,20,24) = 4 12 =1, 2, 3, 4, 6, 12. 20 =1, 2, 4, 5, 10, 20. 24 =1, 2, 4, 6, 12, 24. c) mdc (6,12,15) = 3 6 =1, 2, 3, 4, 6. 12 =1, 2, 3, 4, 6, 12. 15 =1, 2, 3, 15. 7. Propriedades da relação de igualdade (entre números) Para a, b, c R a = a a = b b = a Se a = b e b = c a = c Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 8 8. Intervalos 8.1. Intervalo Aberto { x tal que a < x < b} Notação: (a,b) ou ]a,b[ Exemplos: a). { x tal que 1 < x < 5} x (1, 5) b). { x tal que -3 < x < 4} x (-3, 4) c). { x tal que - < x < 4} x (-, 4) d). { x tal que 7 < x < } x (7, ) 8.2. Intervalo Fechado { x tal que a x b} Notação: [a,b] Exemplos: a). { x tal que 3 x 7} x [3, 7] b). { x tal que -2 x 5} x [-2, 5] 8.3. Intervalo aberto à direita e fechado à esquerda { x tal que a < x b} Notação: (a,b] ou ]a,b] Exemplos: a). { x tal que 3 < x 7} x (3, 7] b). { x tal que -2 < x 5} x (-2, 5] c). { x tal que - < x 4} x (-, 4] 8.4. Intervalo fechado à direita e aberto à esquerda { x tal que a x < b} Notação: [a,b) ou [a,b) Exemplos: a). { x tal que 3 x < 7} x [3, 7) b). { x tal que -2 x < 5} x [-2, 5) c). R+ = { x tq 5 x < } x [5, ) 8.5. Intervalos padrões a). R = { x tq - < x < } x (-, ) b). R+ = { x tq 0 x < } x [0, ) c). R- = { x tq - < x 0 } x (-, 0] d). R* = { x tq - < x < 0 ou 0 < x < } x (-, ) – {0} e). R*+ = { x tq 0 < x < } x (0, ) f). R*- = { x tq - < x < 0 } x (-, 0) Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 9 9. Valor Absoluto O valor absoluto de um número x R, que escrevemos |x| (lêse, módulo de x), é definido por: |x| = x, se x > 0 |x| = -x, se x < 0 |x| = 0, se x = 0 9.1. Propriedades e Regras de valores absolutos Para x e a R 1. |x| < a, -a < x e x < a, ou seja, -a < x < a. 2. |x| a, -a x e x a, ou seja, -a x a. 3. |x| > a, x < -a ou x > a. 4. |x| a, x -a ou x a. 5. |a| = |a| 6. |ab| = |a||b| 7. |a + b| |a| + |b| 8. |a b| |a||b| Exemplos 1. |x| < 3 3 < x < 3 ou seja, x (-3, 3) 2. |x| 5 5 x 5 ou seja, x [-5, 5] 3. |x| < 2 Impossível, pois o módulo é positivo. 4. |x+1| < 3 4 < x < 2 ou seja, x (-4, 2) 5. |x -1| 3 2 x 4 ou seja, x [-2, 4] 6. |x| > 3 x < -3 ou x > 3 ou seja, x (,-3) ou x (3,). 7. |x| 2 x -2 ou x 2 ou seja, x (,-2] ou x [2,) 8. |x+1| > 3 x< 2 ou x >-4 ou seja, x (,2) ou x (4,) 9. |x + 4| 3 x -1 ou x -7 ou seja, x (,-7] ou x [-1,) 10. |2x - 1| < 3 1 < x < 2 ou seja, x (-1, 2). 11. 1 5 32 x 1 x 4 ou seja, x [-1, 4] Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 10 10. Potenciação a n = aaaaaa...aa , onde: a : Base, n : Expoente, a n : Potência. 10.1. Estudos de Casos Quando a base é positiva a potência será sempre positiva. Exemplos: 1) (2)4 =(2)(2)(2)(2) = 16 2) (2)3 = (2)(2)(2) = 8 3) (5)3 = (5)(5)(5) = 125 Quando a base é negativa e o expoente par a potência será sempre positiva. Exemplos: 1) (-2)4 = (-2)(-2)(-2)(-2) = 16 2) (-3)2 = (-3)(-3) = 9 3) (-7)2 = (-7)(-7) (-7) = 343 Quando a base é negativa e o expoente ímpar A potência será sempre negativa. Exemplos: 1) (-3)3 = (-3)(-3)(-3) = - 27 2) (-2)5 = (-2)(-2)(-2)(-2)(-2) = - 32 3) (-5)3 = (-5)(-5)(-5) = - 125 10.2. Propriedades 1. am an = am+n Exemplos: 1) 2 423 = 24+3 = 27 2) 2 32-5 = 22-5 = 2-3 3) 3 33-3 = 0 2. am an = am-n Exemplos: 1) 2 42-2 = 24(-2) = 26 2) 2 523 = 253 = 22 3) 5 554 = 5 3. (a b)n = an bn Exemplos: 1) (23)3 = 2333 2) (2a) 3 = 2 3 a 3 3) (3x) 2 = 9x 2 n fatores Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 11 4. (a b)n = an bn Exemplos: 1) (52)3 = 5323 2) (23)3 = 2333 3) (42)3 = 8 5. (am)n = amn Exemplos: 1) (2 2 ) 3 = 2 6 2) (2 3 ) 4 = 2 12 3) (3 2 ) 3 = 3 6 6. a1 = a Exemplos: 1) 2 1 = 2 2) -7 1 = -7 3) 5 1 = 5 7. a0 = 1 Exemplos: 1) 2 0 = 1 2) 5 0 = 1 3) x 0 = 1 8. a–n = na 1 Exemplos: 1) 4 -2 = 0625,0 16 1 4 1 2 2) 5 -3 = 008,0 125 1 5 1 3 3) 2 -1 = 0,5 9. n pnp aa Exemplos: 1) 3 232 22 2) 7 575 22 3) 2421 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 12 10.3. Potências decimais Efetuam-se as potências de 10 escrevendo à direita da unidade tantos zeros quantas forem as unidades do expoente. Exemplos: a) 10² = 100 b) 107 = 10000000 c) 200 = 2 * 100 = 2 * 10² d) 4000 = 4 * 10³ e) 300 000 = 3 * 105 f) 3 * 108 = 300000000 10.4. Números decimais Todo número decimal equivalente a um produto do qual um fator é o número escrito como inteiro, e outro é uma potência de dez com expoente negativo, com tantas unidades no expoente quantas são as ordens decimais. Exemplos: a) 0,001 = 10-3 b) 0,002 = 2 . 10-3 c) 0,00008 = 8 . 10-5 d) 1,255 = 1255 . 10-3 e) 2 . 10-3 = 0,002 f) 12345 = 1,2345 . 104 10.5. Notação científica Exemplos: a. 0,00112 ≈ 1,1 . 10-3 b. 0,002234 ≈ 2,2 . 10-3 c. 0,00008357 ≈ 8,3 . 10-5 d. 12345 ≈ 1,2 . 104 e. 123,567 ≈ 1,2 . 102 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 13 11. Operações entre Frações 11.1. Soma: oCompensaçã da Lei y b x a xy bx xy ay = xy bxay Ex 1: 3 zyx 3 z 3 y 3 x , mesmo denominador somam-se os numeradores. Ex 2: 6 y3+x2 2.3 y3 2.3 x2 2 y 3 x Ex 3: 6 23 6 158 2.3 5.3 2.3 2.4 2 5 3 4 Ex 4: 60 227 60 727580 4.3.5 4.3.6 5.3.4 5.3.5 5.4.3 5.4.4 5 6 4 5 3 4 11.2. Subtração oCompensaçã da Lei y b x a xy bx xy ay = xy bx-ay Ex 1: 5 zyx 5 z 5 y 5 x , mesmo denominador subtraem-se os numeradores. Ex 2: 6 y3x2 2.3 y3 2.3 x2 2 y 3 x Ex 3: 6 7 6 158 2.3 5.3 2.3 2.4 2 5 3 4 Ex 4: 60 67 60 727580 4.3.5 4.3.6 5.3.4 5.3.5 5.4.3 5.4.4 5 6 4 5 3 4 11.3. Produto Linha em Multiplica y b x a xy ab Ex 1: 6 xy 2 y 3 x Ex 2: 310 6 20 2.3 5.4 2 5 3 4 Ex 3: 2 5.4.3 6.5.4 5 6 4 5 3 4 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 14 11.4. Divisão Cruz em Multiplica y b x a xb ay Ex 1: y3 x2 2 y 3 x Ex 2: 15 8 5.3 2.4 2 5 3 4 Ex 3: 3 4 5.6 4.10 4 5 6 10 Exemplo 1: Simplificar a expressão 1x 1 x 1x x Solução: 1x 1 x 1x x = 1x 1 1x )1x(x 1x x = 1x 1xx 1x x 2 = )1xx)(1x( )1x(x 2 = 1x2x xx 3 2 Exemplo 2: Simplificar a expressão x x1 x 1x x 1 y b x a ou y b x a Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 15 12. Produtos Notáveis (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 (a – b)2 = a2 – 2ab + b2 (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 = (a + b)(a + b)2 (a – b)3 = a3 – 3a2b + 3ab2 – b3 = (a – b)(a – b)2 (a + b)4 = a4 +4a3b + 6a2b2 + 4ab3 + b4 = (a + b)2(a + b)2 (a - b)4 = a4 -4a3b + 6a2b2 4ab3 + b4 = (a b)2(a b)2 (a + b)5 = a5 +5a4b +10a3b2 +10a2b3 + 5ab4 +b5 = (a + b)3(a + b)2 (a - b)5 = a5 -5a4b +10a3b2 10a2b3 + 5ab4 b5 = (a - b)3(a - b)2 Exemplos: 1) (x + 3) 2 = x 2 + 6x + 9 2) (2x - 3) 2 = 4x 2 – 12x + 9 3) (x + 2) 3 = x 3 + 6x 2 + 12x + 8 4) (x – 5)3 = x3 – 15x2 + 75x – 125 5) (2x – 3)3 = 8x3 – 36x2 + 54x – 27 13. Fatorações Básicas a2 – b2 = (a + b)(a – b) a3 – b3 = (a – b)(a2 + ab + b2) a4 - b4 = (a2 - b2)(a2 + b2) = (a + b)(a – b)(a2 + b2) a5 - b5 = (a - b)(a4 + a3b + a2b2 + ab3 + b4) = a6 - b6 = (a3)2 - (b3)2 = [(a3)-(b3)][(a3)+(b3)] = (a2)3 - (b2)3 = [(a2)-(b2)][(a2)2 + a2b2 +(b2)] a3 + b3 = (a + b)(a2 – ab + b2) a5 + b5 = (a + b)(a4 - a3b + a2b2 - ab3 + b4) Exemplos: 1) x 2 - 1 = x 2 - 1 2 = (x – 1)(x + 1) 2) x 2 - 4 = x 2 - 2 2 = (x – 2)(x + 2) 3) x 2 - 9 = x 2 - 3 2 = (x – 3)(x + 3) 4) x 3 – 1 = x3 – 13 = (x – 1)(x2 + x + 1) 5) x 3 – 8 = x3 – 23 = (x – 2)(x2 + 2x + 4) 6) x 3 – 27 = x3 – 33 = (x – 3)(x2 + 3x + 9) 7) 8x 3 – 27y3 = (2x)3 – (3y)3 = (2x – 3y)(4x2 + 6xy + 9y2) Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 16 13.1. Fatoração por fator comum ( o colocar em evidência ) Colocar em evidência o fator que é comum a todos os fatores Exemplos: 1) 3a 6b 9c 15d = (3)(a + 2b + 3c + 5d) 2) 3x3 + 2x2y 4x4 + 5x2y3 = x2(3x + 2y 4x2 + 5y3) 3) 4a2 3a2yb + 5a + 5a3b3 = a(5 + a(4 b(3y + 5ab2 ))) 4) 4ax2 3ax + 5a = a(5 + x(4x 3)) 13.2. Fatoração por Agrupamento Colocar em evidência os fatores que são comuns a alguns dos fatores Exemplos: 1) ax - bx + ay - by = ax + ay - bx - by = a(x + y) - b(x + y) = (a - b)(x + y) 2) a2x - b2x + a2y - b2y = a2x + a2y - b2x - b2y = a 2 (x + y) - b 2 (x + y) = (a 2 - b 2 )(x + y) = (a - b)(a + b)(x + y) 3) 2ay2 + bx + 2by2 + ax = 2ay2 + 2by2 + bx + ax = 2y 2 (a + b) + x(a + b) = (2y 2 + x)(a + b) 4) ay2 + by + by2 + ay - 3b - 3a = ay2 + by2 - 3ª +by +ay - 3b = y 2 (a+b)+y(a + b)-3(a + b) = (y 2 + y - 3)(a + b) Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 17 14. Equação do 1º Grau São equações do tipo Ax+B=0, com A,B R e A 0. A solução pode ser obtida isolando a variável em questão. Exemplos 1) 3x2=0 x= 2/3 2) 4x+2=0 x= 1/2 3) 5x1=2x+5 x= 3 15. Sistema de equações do 1º grau com duas incógnitas A forma de um sistema de duas equações e duas variáveis é dada por: qdycx pbyax Onde a, b, c, d, p, q R(Reais). Para resolver o sistema acima, podemos usar o método da substituição, que consiste em tomar uma das equações e isolar uma das variáveis. Com essa expressão, substituir na outra equação. Exemplo: 13 122 yx yx de x -3y=1 temos x=3y+1, substituindo em 2x-y=12 tem-se 2(3y+1)-y=12, ou seja 5y=10 Portanto x=5 e y=2 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 18 16. Equação do 2º Grau São equações do tipo Ax2 + Bx + C = 0, com A, B, C R e A 0. A solução pode ser obtida nos casos: Se = B2 - 4AC > 0,a equação tem duas raízes reais distintas. x1 = A ACBB 2 42 e x2 = A ACBB 2 42 Ilustração: ou Se = B24AC = 0, a equação tem duas raízes reais iguais. x1 = x2 = A B 2 Ilustração: Se = B24AC < 0, a equação não tem raízes reais. Ilustração: Obs: Os Vértices de uma parábola podem ser obtidos através dos pontos (xv , yv) onde : A B xv 2 e A yv 4 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 19 Exemplos: 1) 3x2x+2=0 não tem raízes reais 2) 4x24x+1=0 x1 = x2 = ½ 3) x2+2x3=0 x1 = 1 e x2 = 3 4) x2-6x+5=0 x1 = 1 e x2 = 5 5) x21=0 x1 = 1 e x2 = 1 6) x24=0 x1 = 2 e x2 = 2 16.1. Equação do 2º Grau incompleta Ax2 + Bx = 0 A solução é dada pela colocação do termo comum. Exemplos: 1) x24x=0 x(x4)=0 x=0 ou (x4)=0, com x= 4 2) 3x22x=0 x(3x2)=0 x=0 ou (3x2)=0, com x= 2/3 3) x2x=0 x(x1)=0 x=0 ou (x1)=0, com x= 1 4) x2+2x=0 x(x+2)=0 x=0 ou (x+2)=0, com x= -2 16.2. Equação do 2º Grau incompleta Ax2 + C = 0 A solução é dada isolandose e extraindo a raiz de x2: Exemplos: 1) x24=0 x2=4 x= 4 , com x= 2 2) 2x24=0 2x2=4 x= 2 3) x29=0 x2=9 x= 3 4) x225=0 x2=25 x= 5 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 20 17. Solução da Equação do 2º Grau pela Soma Produto Podemos representar a equação do tipo x2 + Sx+ P = (x + a)(x + b), onde o valor de S = a + b e o valor de P = ab. Exemplos: 1) x2 + 5x + 6 = 0 S = 2 + 3 = 2 e P = 2.3 = 6 x2 + 5x +6 = 0 = (x + 2)(x + 3) x1=2 e x2=3 2) x2 + 2x 3 = 0 S=(1) + 3 = 2 e P = (1).3 = 3 x2+ 2x 3 = 0 = (x 1)(x + 3) x1 = 1 e x2 = 3 3) x2 + 7x + 21 = 0 S = 4 + 3 = 7 e P = 4.3 = 21 x2 + 2x 3 = 0 = (x + 4)(x + 7) x1= 4 e x2 = 7 4) x2 5x + 4 = 0 S = 4 1 = 5 e P = (4).(1) =4 x2 + 2x 3 = 0 = (x 4)(x 1) x1 = 4 e x2 = 1 18. Inequação do 1º Grau São desigualdades relacionadas pelas relações de ordem < e e suas respectivas inversas > e . Podem ser resolvidas como uma equação do 1º grau. Mas, se for necessário multiplicas ou dividir os membros da inequação por um número negativo, devemos inverte a desigualdade. Exemplos 1) 3x - 2 < 0 3x < 2 x < 2/3 x(- , 2/3) 2) 4x + 1 0 4x - 1 x - x(-, -] 3) - 8x - 3 > 0 8x > 3 x < - 3/8 x(-, -3/8) 4) x - 3 0 x 3 x 3 x[3 ,) 5) 2x + 6 < 0 2x < - 6 x < - 3 x(- , - 3) 6) - 3x + 15 0 -3x - 15 x x[3 ,) Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 21 19. Inequação do 2º Grau São desigualdades de ordem <, , >, e aplicadas a uma equação do 2º grau Ax2 + Bx + C = 0, A, B, C R ou seja, Ax2 + Bx + C < 0, Ax2 + Bx + C 0, Ax2 + Bx + C > 0, Ax2 + Bx + C 0 A solução é feita através de intervalo de validação para a variável, e segue o seguinte quadro. a > 0 a < 0 ∆ > 0 ax2 + bx + c 0 x (-,x1] ou x [x2, ) x [x1, x2] ax2 + bx + c 0 x [x1, x2] x (-,x1] ou x [x2, ) ∆ = 0 ax2 + bx + c 0 x R Impossível ax2 + bx + c 0 Impossível x R ∆ < 0 ax2 + bx + c 0 x R Impossível ax2 + bx + c 0 Impossível x R Exemplos: Resolver as seguintes equações: 1) x2 + 5x + 6 > 0 Solução: a) Para x 2 + 5x + 6 = 0, temos: x1= - 2 e x2= - 3 b) Intervalo de validação, x < - 2 ou x > -3, ou x (, -2) ou x (-3, ) 2) x2 + 2x - 3 < 0 Solução: a) Para x 2 + 2x - 3 = 0, temos: x1= -3 e x2= 1 b) Intervalo de validação: - 3 < x < 1, ou x (-3, 1) Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 22 3) - x2 + 5x - 4 > 0 Solução: a) Para - x 2 + 5x - 4 = 0, temos: x1= 1 e x2= 4 b) Intervalo de validação: 1 < x < 4, isto é, x (1, 4) 20. Radiciação a raiz n-ésima de um número b é um número a tal que a n =b, ou seja, bn =a a n =b , n R* 20.1. Propriedades n bm = pn b pm Exemplos: 1) 15 310 = 515 b 510 =332 2) 18 38 = 2 2 18 310 =935 n ba = nbn a Exemplos: 1) 6 = 3 2 2) 4x = x 4 = x2 n b a = n b n a Exemplos: 1) 2 4 5 416 4 54 16 5 2) 2 3 38 3273 8 27 mn b = n bm Exemplos: 1) 3x3x 55 2) 5 95353 22 n bm = nmb Exemplos: 1) 10 35 3 2) 6333 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 23 21. Equações Irracionais Uma equação é denominada irracional quando apresenta incógnita sob radical ou incógnita com expoente fracionário. Exemplos: 1) Determinar as raízes da equação: 031 x 31 x 22 31 x x – 1 = 9, portanto x = 10 2) Determinar as raízes da equação: xx 24 24 xx 03 444 24 2 2 22 xx xxx xx Portanto, As raízes são: x1 = 0 e x2 = -3 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 24 22. Relações entre Funções Trigonométricas R1) sen2(A) + cos2(A) = 1 R2) sen(A B) = sen(A)cos(B) sen(B)cos(A) R3) sec2(A) - tag2(A) = 1 R4) cos(A B) = cos(A)cos(B) sen(B)sen(A) R5) cosec2(A) - cotag2(A) = 1 R6) sen(A) + sen(B) = 2sen[½(A + B)]cos[½(A - B)] R7) cos(A) = cos(A) R8) sen(A) - sen(B) = 2cos[½(A + B)]sen[½(A - B)] R9) sen(A) = - sen(A) R10) cos(A) + cos(B) = 2cos[½(A + B)]cos[½(A - B)] R11) cos(2A) = 2cos2(A) - 1 R12) cos(A)cos(B) = 2sen[½(A + B)]sen[½(B - A)] R13) sen(2A) = 2sen(A)cos(A) R14) sen(A)sen(B) = ½ [sen(A - B) - cos(B - A)] R15) )A(sen )A(eccos 1 R16) cos(A)cos(B) = ½ [cos(A - B) + cos(A + B)] R17) )Acos( )Asec( 1 R18) sen(A)cos(B) = ½ [sen(A - B) + sen(A + B)] R19) )A(sen )Acos( )A(agcot R20) )Acos( )A(sen )A(tag Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 25 α C A B b a c 23. Relações Trigonométricas 1) Triângulo retângulo É aquele que tem um ângulo reto (90º). Em um triângulo retângulo temos: a). Hipotenusa: Lado oposto ao ângulo reto. BC = a. b). Catetos: Lados adjacentes ao ângulo reto. AC = b e AB = c. c). Teorema de Pitágoras: Hipotenusa2 = Cateto2 + Cateto2, ou seja, a2=b2+c2 Exemplo: Determinar o valor de x. a = 7√2 , b = 7 , c = y Aplicando o teorema de Pitágoras, temos: (7√2)2 = 72 + y2 49. 2 = 49 + y 2 , portanto y = 7 2) Relações trigonométricas no triângulo retângulo No triângulo retângulo ABC considere a hipotenusa a, o lado b denomina-se cateto adjacente ao ângulo C, o lado c denomina-se cateto oposto ao ângulo C. Os lados do triângulo e um dos ângulos (não o reto) podem ser relacionados por: a c hipotenusa oposto cateto sen c sen . a a b hipotenusa adjacente cateto cos b cos . a b c adjacente cateto oposto cateto cos sen tg c tg . b A B C a b c Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 26 Tabela com os valores das funções trigonométricas Seno, Co- seno e Tangente para os ângulos de 30º, 45º e 60º. 0 graus 30 graus 45 graus 60 graus 90 graus Seno 0 2 1 2 2 2 3 1 Co-seno 1 2 3 2 2 2 1 0 Tangente 0 3 3 1 3 Exemplos: 1) Em um triângulo retângulo a hipotenusa vale 4 m e dos ângulos agudos vale 60º. Determine os dois catetos do triângulo. 60º sen ac a c 60º sen m 2 3 *4 32 60º cos ab a b 60º cos m 2 1 *4 2 2) Um ângulo de um triângulo mede 30º e o cateto que se opõe a este ângulo vale 5 cm. Calcular a hipotenusa e o outro cateto. b c cateto cateto tg adjacente oposto C , 3 15 30 5 C )(tgtg c b A B C a b c 60º A B C a b c Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 27 24. Divisão de Polinômios. Tem a finalidade de obter um polinômio quociente Q e outro polinômio resto R da divisão dos polinômios, P1 e P2. Com P1=P2.Q+R. P1 P1 P2 P2 R Q Exemplos: 1) 2x2 + x 2x2 + x x + 1 2x2 + x x + 1 2x2 + x x + 1 x + 1 2x -(2x 2 + 2x) 2x -(2x 2 + 2x) 2x - 1 -x -x -(-x - 1) 1 Portanto, o quociente é Q = 2x - 1 e o resto R = 1, e ainda (2x2+x) = (x+1).(2x1) + 1 2) x5- 2x2 x5 - 2x2 x3 + 1 x5 - 2x2 x3 + 1 x3 + 1 x 2 -(x 5 + x 2 ) x 2 -3x 2 Portanto, o quociente é Q = x2 e o resto R = -3x2, e ainda (x5 - 2x2) = (x3 + 1).x2 -3x2 3) x2 - 4 x2 - 4 x + 2 x2 - 4 x + 2 x2 - 4 x + 2 x + 2 x -(x 2 + 2x) x -(x 2 + 2x) x - 2 -2x - 4 -2x - 4 -(-2x - 4) 0 portanto, o quociente é Q = x - 2 e o resto R = 0, e ainda (x2 - 4) = (x + 2).(x - 2) + 0 4) x3- 2x + 4 x3- 2x + 4 x - 1 x - 1 -(x 3 - x 2 ) x 2 + x - 1 x 2 – 2x + 4 -(x 2 - x) -x + 4 -(-x + 1) 3 portanto, o quociente é Q= x2 + x - 1 e o resto R = 3, e ainda (x2-4) = (x+2).(x-2) + 0 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 28 25. Relações entre Funções Logarítmicas Notação: Logba=c onde: b é a base, a é o logaritmando, c é o logaritmo. Propriedades p 1 . ) l og10a= log a p 2 . ) l og ea = ln a p 3 . ) l og aa=1 Exemplos: 1) log 33=1, 2) log ee=1,3) log 77=1 . p 4 . ) l og ba=c a=b c , para 0<b1 e a>0 Exemplos: 1) log28=3 8=2 3 2) log24=2 4=2 2 3) log327=3 27=3 3 p 5 . ) l og b (x.y)=log b (x)+ log b (y) para 0<b1 e x,y>0 Exemplo: log 22x= log 22+log 2x = 1 + log 2x p 6 . ) l og b (xy)= log b (x ) log b (y) para 0<b1 e x,y>0 Exemplo: log 2(2x)= log 22log 2x = 1 log 2x p 7 . ) l og ba n=c n log ba=c Exemplos: 1) log32 x =1 xlog 32=1 x = 1log 32 2) log53 x =2 xlog 53=2 x = 2log 53 3) log5x 2 =2 2log 5x=2 log 5x=1 x=5 1 4) log7x 2 =4 2log 7x=4 log 7x=2 x=7 2 p 8 . ) l og ba= log xa log xb Exemplos: 1) log32 = log 1 02 log 1 03 2) log32 = log 22 log 23= 1 log 23 3) loge2 = ln 2 = log e2 log e3 = ln2 ln3 Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 29 26. Geometria Plana Na Geometria Plana podemos encontrar a área (A) e o perímetro P) das figuras, onde: Área = Área é o região do plano limitado pelo perímetro Perímetro = Perímetros pode-se definir como sendo o comprimento do “contorno” de uma figura. 26.1. Apresentação das figuras planas e suas fórmulas Quadrado Área = l2 Perímetro = 4l Retângulo Área = a.b Perímetro = 2a + 2b Losango Área = 2 d*D Perímetro = 4l Paralelogramo Área = a.h Perímetro = 2a + 2b Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 30 Trapézio Triângulo Qualquer Área = 2 h*b Perímetro = a + b + c Triângulo Eqüilátero Área = 4 32l Perímetro = 3l Círculo Área = r2 Perímetro = 2r Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 31 26.2. Apresentação das figuras Geometria Espacial Na Geometria Espacial podemos encontrar o volume (V) e a área lateral (S), onde: Cubo V = a.b.c S = 2ab + 2ac + 2bc Pirâmide V = Sh 3 1 S = )( 132 l Cilindro circular reto V = r² h S = 22 hrr Cone circular reto V = h*r** 2 3 1 S = 2 r Esfera: V = 3 3 4 r S = 24 r Cálculo Diferencial Revisão Matemática José Fernando Santiago Prates 32 28. Alfabeto Grego = alfa = beta = gama = delta = epsilon = zeta = eta = teta = iota = kapa = lambda = mi = ni = csi = ômicron = pi = ro = sigma = tau = ipsilon = fi = qui = psi = omega 29. Símbolos Matemáticos Símbolo Nome Símbolo Nome + Adição lim Limite Ângulo logbA Logaritmo de A na base b Aproximado log Logaritmo decimal colog Cologaritmo Ln Logaritmo natural cologbA Cologaritmo de A na base b > Maior Congruente ou identidade ≥ Maior ou igual { } Conjunto Mais ou menos Conjunto dos números complexos < Menor Conjunto dos números inteiros Menor ou igual Conjunto dos números naturais Menos ou mais Conjunto dos números racionais » Muito maior Conjunto dos números reais « Muito menor Conjunto vazio / Diâmetro Multiplicação Contém Não está contido Diferença ou incremento finito Não existe Diferencial parcial Não pertence d Diferencial total Paralelo Diferente Perpendicular Divisão Pertence / Divisão Por cento Equivalente ‰ Por mil Está contido Por que Existe Portanto ! Fatorial Proporcional f(x) Função de x Qualquer º Grau Raiz quadrada = Igual Semelhante Implica Somatório Infinito - Subtração Integral União Interseção |x| Valor absoluto de x
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