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Núcleo Comum – ACE Raciocínio Lógico e Matemático Profª Mª Mariana da Silva Nogueira Ribeiro TA 4 Conjuntos Resumo Unidade de Ensino: 4 Competência da Unidade de Ensino: Conhecer métodos e técnicas de operações matemáticas para desenvolver raciocínio lógico, crítico e analítico de apoio à tomada de decisão. Resumo: Proporcionar ao aluno uma introdução às ideias básicas sobre a teoria de conjuntos. Introduzir conceitos básicos importantes para o conteúdo. Evidenciar a ideia intuitiva de conjunto, igualdade de conjuntos, conjunto vazio, inclusão e pertinência. Palavras-chave: elemento; conjunto; pertinência; inclusão; conjunto de conjuntos; conjunto vazio Título da teleaula: Conjuntos Teleaula nº: 4 Convite ao estudo POR QUE ESTUDAR CONJUNTOS NUMÉRICOS? Convite ao estudo Proporcionar uma introdução às ideias básicas sobre a teoria de conjuntos. Introduzir conceitos básicos importantes para o desenvolvimento do restante do conteúdo, assim como produto cartesiano. VA Caminho de Aprendizagem Conhecimentos prévios Conjunto de todos os alunos de uma sala. Conjunto de todas as casas de um quarteirão. Conjunto dos números pares. Conjunto de grupos de animais. CONCEITO INTUITIVO DE CONJUNTO Qualquer reunião de elementos que possui alguma característica em comum pode ser considerada um conjunto. INFINITO FINITO Conhecimentos prévios A = {x | x é um número ímpar positivo menor que 10} A = { , , , , } 1 ∈ A 2 ∉ A Diagrama de Venn Pensando a aula: situação geradora de aprendizagem Encarregado do setor administrativo da empresa de seu pai, Adriano é responsável por decidir sobre diversos assuntos. A empresa divulgou um edital de contratação de consultoria visando à solução de problemas relacionados à manipulação de dados através de programas específicos e utilização de planilhas eletrônicas. Pensando a aula: situação geradora de aprendizagem Considere que você pleiteou a vaga e que foi selecionado para resolver os problemas que preocupam Adriano diariamente. Vamos ajudá-lo? Situação-Problema 1 Ao final de cada bimestre, Adriano é responsável pela coleta, organização, interpretação e síntese de informações referentes à empresa de seu pai. Situação-Problema 1 Adriano precisa apresentar para os presentes na reunião a porcentagem de gasto com mão de obra por cargo e por departamento. Dessa necessidade, ele pediu a você que construa a estatística. Problematizando a Situação-Problema 1 Conjunto A dos números naturais menores que 5 B = {0, 1, 2, 3, 4} A = B, pois ambos têm os mesmos elementos. Conjunto vazio→ C = ∅ ou C = { } Conjunto unitário→ D = {capital do Brasil} Conjunto universo→ U = {população do Brasil}, do estudo da migração Problematizando a Situação-Problema 1 A é subconjunto de B se, e somente se, todos os elementos de A pertencerem a B. Resolvendo a Situação-Problema 1 PLANILHA ELETRÔNICA Resolvendo a Situação-Problema 1 Resolvendo a Situação-Problema 1 Concluiu-se facilmente, desse modo, que o total gasto em cada cargo é: Aprendiz: R$ 3.000,00 (= R$ 1.500 + R$ 1.500); Auxiliar: R$ 6.900,00 (= R$ 2.300 + R$ 2.300 + R$ 2.300); Chefe: R$ 6.800,00 (= R$ 3.400 + R$ 3.400). Fazendo uma comparação com o total de R$ 16.700,00, Aprendiz: 18%; Auxiliar: 41%; Chefe: 41%. Resolvendo a Situação-Problema 1 Resolvendo a Situação-Problema 1 Adicionando os valores, temos que o total gasto com mão de obra por departamento é: Pintura, R$ 9.500,00 (= R$ 2.300 + R$ 1.500 + R$ 3.400 + R$ 2.300); Produção, R$ 7.200,00 (= R$ 3.400 + R$ 2.300 + R$ 1.500). O correspondente percentual é, aproximadamente: Pintura, 57%; Produção, 43%. Situação-Problema 2 Adriano recebeu a tarefa de implementar um plano de controle e prevenção de acidentes na empresa em que trabalha. Para ter mais detalhes sobre esses setores, ele solicitou informações aos respectivos gerentes. Nove pessoas trabalham exclusivamente na pintura. Sete pessoas trabalham exclusivamente no tratamento químico. Ao todo, trabalham nas duas seções 22 funcionários. Situação-Problema 2 Para divulgar o plano de prevenção de acidentes com mais eficiência, Adriano decidiu que os funcionários que são capacitados para trabalhar nos dois setores serão os divulgadores das informações para a prevenção de acidentes. Como você determinaria a quantidade de funcionários que serão os divulgadores do plano de controle e prevenção de acidentes? Problematizando a Situação-Problema 2 Dados os conjuntos A e B, a união de A e B é o conjunto formado pelos elementos que pertencem a A ou a B. A∪ B = {x | x∈ A ou x∈ B} Problematizando a Situação-Problema 2 Dados os conjuntos A e B, a intersecção de A e B é o conjunto formado pelos elementos que pertencem a A e a B. A∩ B = {x | x∈ A e x∈ B} Problematizando a Situação-Problema 2 Dados os conjuntos A e B, a diferença de A e B é o conjunto formado pelos elementos que pertencem a A, mas não a B. A − B = {x | x∈ A e x∉ B} Resolvendo a Situação-Problema 2 O tempo de treinamento dos funcionários é de aproximadamente 7 horas, o valor da hora de trabalho de cada um é R$ 22,00 e que o custo do serviço do técnico que realizará o treinamento é de 1,2 mil reais, qual deve ser a estimativa do valor gasto com o treinamento dessas pessoas? Resolvendo a Situação-Problema 2 Nove pessoas trabalham exclusivamente na pintura. Sete pessoas trabalham exclusivamente no tratamento químico. Ao todo, trabalham nas duas seções 22 funcionários. Resolvendo a Situação-Problema 2 Custo necessário para esse treinamento: quantidade de pessoas que irá realizar o curso = 6 valor da hora de cada uma = R$ 22,00 7 horas de treinamento valor pago ao técnico que irá realizar o treinamento = R$ 1.200 (6 ⋅ 22) ⋅ 7 + 1 200 = 2 124. Logo, o custo total será de R$ 2 124,00 reais. Situação-Problema 3 Adriano estava acompanhando Rogério, um de seus funcionários, no cálculo de horas excedentes em uma semana normal (5 dias úteis) de trabalho. O expediente padrão prevê 8 horas diárias de trabalho, com entrada às 08:00h e saída para o almoço às 12:00h; volta do almoço às 14:00h e fim do expediente às 18:00h. Situação-Problema 3 Rogério registrou os seus horários de entrada e saída em uma planilha do Excel. Situação-Problema 3 Aplicação de algumas fórmulas Por que a célula I5 exibe o símbolo ######### e qual quantidade deveria aparecer nesse espaço? Problematizando a Situação-Problema 3 N = {0, 1, 2, 3, ...} N* = {1, 2, 3, ...} MEDIDA UNITÁRIA CONJUNTO DOS NÚMEROS NATURAIS 1) A soma de dois números naturais é um número natural. 2) A multiplicação de dois números naturais é um número natural. 3) Se n é um número natural, então n+1 é o sucessor de n e n é o antecessor de n+1 Problematizando a Situação-Problema 3 Inteiros não nulos: Z* = {..., −2, −1, 1, 2, ...} Inteiros não negativos: Z + = {0, 1, 2, 3, ...} Inteiros não positivos: Z— = {..., −3, −2, −1, 0} Z = {..., −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, ...} NÚMEROS OPOSTOS INTEIROS Problematizando a Situação-Problema 3 RACIONAIS = –2– 2 1 = 0,333…1 3 = 00 10 1) Todo número natural e todo número inteiro é um número racional. Problematizando a Situação-Problema 3 1) Um número irracional não é um número racional. 2) A soma ou a diferença entre um número irracional com um número racional é um número irracional. IRRACIONAIS É um número cuja representação decimal têminfinitas casas não periódicas depois da vírgula. = 1,414213562... 2 Resolvendo a Situação-Problema 3 Vamos fazer os cálculos manualmente em busca de erros! Célula I5 FÓRMULAFÓRMULA = (F5 - E5) + (C5 - B5) = (F5 - E5) + (C5 - B5) Mas, o dado da célula G5 foi inserido manualmente e o valor da célula H5 foi calculado com outra fórmula: Os demais dados dessa linha foram manualmente inseridos. Resolvendo a Situação-Problema 3 Conferindo o valor da célula H5, temos: H5 = (F5 - E5) + (C5 - B5) = (18:03:00 - 13:58:00) + (12:01:00 - 8:56:00) H5 = 4:05:00 + 3:05:00 = 7:10:00 (valor correto) Cálculo das horas de trabalho excedentes: I5 = H5 - G5 = 7:10:00 - 8:00:00 = (8:00:00 - 7:10:00) = -0:50:00 (hora negativa) Resolvendo a Situação-Problema 3 Total “excedente” da semana = 0:08:00 + 0:10:00 + 0:11:00 + (-0:50:00) + 0:13:00 Total “excedente” da semana = 0:42:00 - 0:50:00 Total “excedente” da semana = -0:08:00 Situação-Problema 4 Buscando responder ao seu cliente se conseguiria entregar a quantidade solicitada no prazo exigido, Adriano resolveu verificar junto as anotações existentes no setor da produção a quantidade de peças produzidas. A empresa em que Adriano trabalha produz determinada peça usinada que, para ficar pronta, passa por diversos processos em toda a cadeira de produção. Um de seus clientes fez um pedido de 3 000 unidades dessa peça usinada para 25 dias. Situação-Problema 4 Perceba que em cada linha está anotada a produção acumulada dos dias anteriores. No 4° dia está inclusa a quantidade produzida até o 3° dia. No 6° dia está inclusa a quantidade produzida até o 5° dia. No 11° dia está inclusa a quantidade produzida até o 10° dia. No 25º dia, a sua empresa dará conta de entregar o pedido de 3000 unidades da peça solicitada? Problematizando a Situação-Problema 4 O plano cartesiano é formado por uma região geométrica plana, cortada por duas retas perpendiculares entre si. Retas perpendiculares formam ângulos de 900 entre si. Plano cartesiano. Problematizando a Situação-Problema 4 As retas dividem o plano em quatro regiões chamadas quadrantes. 1º QUADRANTE 4º QUADRANTE3º QUADRANTE 2º QUADRANTE Quadrantes Problematizando a Situação-Problema 4 A reta horizontal é denominada de eixo das abscissas e representada por x, x∈R. A reta vertical é denominada de eixo das ordenadas e representada por y, y∈R. x y Eixo das abscissas.Eixo das ordenadas. Problematizando a Situação-Problema 4 Denomina-se par ordenado ao par (x, y), no qual o primeiro elemento pertence ao eixo das abscissas e o segundo elemento pertence ao eixo das ordenadas. O ponto de encontro das retas x e y é chamado de origem e é representado pelo par ordenado (0, 0), ou seja, x = 0 e y = 0. x y + + + +- - - - - + + + + - - - - - (+, +)(-, +) (-, -) (+, -) Origem do sistema cartesiano (0, 0). 0 Problematizando a Situação-Problema 4 A = {1, 2, 3} B = {4, 5} A x B = {(1, 4), (1, 5), (2, 4), (2, 5), (3, 4), (3, 5)}. PRODUTO CARTESIANO Resolvendo a Situação-Problema 4 Vamos utilizar a relação: Resolvendo a Situação-Problema 4 R relaciona os valores da primeira coluna (2º, 4º, 6º, 11º) com os da segunda coluna (240, 480, 720, 1 320) No 25º dia a empresa dará conta de entregar o pedido de 3 000 unidades da peça solicitada? É possível afirmar que a entrega do pedido de 3 000 peças poderá ser realizada daqui a 25 dias Basta determinar o valor b relacionado ao valor a = 25 b = 120a ⇒ b = 120 ⋅ 25 = 3 000 Provocando novas situações Descreva um conjunto que: Seja finito. Seja infinito. Tenha somente um elemento. Seja vazio. Diálogo do professor com alunos VE Caminho de Aprendizagem
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