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Matemática Elementar
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Matemática Elementar
Gestão da Educação a Distância
Cidade Universitária – Bloco C
Avenida Alzira Barra Gazzola, 650,
Bairro Aeroporto. Varginha /MG
ead.unis.edu.br
0800 283 5665
Todos os direitos desta edição ficam
reservados ao Unis – MG.
É proibida a duplicação ou reprodução
deste volume (ou parte do mesmo), sob
qualquer meio, sem autorização expressa
da instituição.
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Matemática Elementar
Doutora em Educação (UNIMEP - Universidade Metodista de Piracicaba) e Mestre
em Tecnologias da Informação e Comunicação na Formação em EaD (UFC -
Universidade Federal do Ceará). Licenciada em Matemática, com habilitações em
Física e Desenho Geométrico (Unis-MG -Centro Universitário do Sul de Minas).
Especialista em Educação Matemática, em Redes de Computadores, também pelo
Unis-MG, em Informática na Educação (UFLA - Universidade Federal de Lavras) e
em Design Instrucional (Unifei - Universidade Federal de Itajubá). Atua como
professora universitária e supervisora na Unidade de Gestão da Educação a Distância
do Unis-MG.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/5950462827823117
Autoria
MOREIRA, Simone de Paula Teodoro. Guia de Estudo –
Matemática Elementar. Varginha: GEaD-UNIS/MG, 2017.
198 p.
I. Conjuntos 2. Potenciação e Radiciação. 3. Equações e
Inequações. 4. Funções.
I. Título.
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Título.
Profa. Dra.
Simone de Paula Teodoro Moreira
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Matemática Elementar
Caríssimo (a),
Que bom estar você nessa disciplina!
Matemática Elementar é uma disciplina que compõe a estrutura curricular de seu
curso de graduação e entre seus objetivos está a proposta de conduzir o aluno a
analisar e resolver situações-problemas práticos que envolvam conteúdos
matemáticos, além de levá-lo a reconhecer a importância da Matemática nas diversas
áreas de atuação.
Em vários momentos somos questionados sobre a importância da Matemática e sua
utilidade, principalmente no dia-a-dia ou na respectiva área de atuação. São comuns
indagações como: Para que serve toda essa Matemática que estamos estudando?
Qual a necessidade real de aprender tais fórmulas, regras e/ou expressões
complicadas? Perguntas desse tipo nem sempre têm respostas diretas, fáceis ou
breves. As razões mais frequentemente mencionadas para justificarmos o ensino da
Matemática estão relacionadas à necessidade de realizarmos atividades práticas que
envolvem aspectos quantitativos da realidade; dada a importância dessa disciplina
auxiliar no desenvolvimento do raciocínio lógico e estar presente diretamente e
indiretamente na vida das pessoas e no corre-corre do dia-a-dia.
Sabemos que a Matemática é produto da cultura humana e faz parte do nosso
cotidiano. Por isso, deve ser trabalhada de forma a ser aprendida por todos. É uma
ciência exata, cuja produção envolve o pensar crítico e criativo.
A Matemática é de fundamental importância para o desenvolvimento das teorias
envolvendo os mais diversos cursos. O mundo moderno, cada vez mais, exige
profissionais gabaritados e dinâmicos, independentemente da área de atuação, os
Profissionais de agora necessitam de domínio de ferramentas e teorias da Matemática,
que serão discutidas ao longo dessa disciplina, desde aspectos mais básicos como
mais avançados. Além disso, sabemos que a Matemática caminha junto com a Física,
com a área financeira, ou com métodos da Estatística, ou com linguagens de
programação na área computacional, etc.
Para condução da disciplina teremos com base o Guia de Estudos e material
complementar, como os planos de estudos, vídeos-aulas e os livros da bibliográfica
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Matemática Elementar
básica e complementar. O acesso a todo esse material você fará através do ambiente
virtual de aprendizagem (AVA).
A disciplina é organizada em atividades e em orientações semanais que ajudarão você
a se organizar nos estudos. É importante se organizar para não comprometer o seu
rendimento e não atropelar as etapas.
Sabendo das dificuldades enfrentadas por muitas pessoas em relação às exatas,
busquei uma linguagem bastante simples como forma de propiciar um bom
entendimento e estarei, junto da equipe de tutoria, sempre à disposição.
A interação entre os colegas, tutores e professores será essencial!
Abraço,
Profª Simone de Paula Teodoro Moreira
"Todo ponto de vista é a vista de um ponto.
Ler significa reler e compreender, interpretar.
Cada um lê com os olhos que tem.
E interpreta a partir de onde os pés pisam".
(Leonardo Boff, 1997, p. 9)
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Matemática Elementar
Conjuntos e conjuntos numéricos. Potências, Radicais, Polinômios e
Fatoração. Equações e Inequações. Funções do Primeiro Grau. Funções
do Segundo Grau. Função Modular. Função Exponencial. Função
Logarítmica.
Ver Plano de Estudos da disciplina, disponível no Ambiente Virtual.
Conjuntos, Equações, Inequações, Funções.
Ementa
Orientações
Palavras-chave
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Matemática Elementar
EMENTA ____________________________________________________________________ 6
ORIENTAÇÕES ______________________________________________________________ 6
PALAVRAS-CHAVE ___________________________________________________________ 6
UNIDADE I – CONJUNTOS E CONJUNTOS NUMÉRICOS ___________________________ 10
1.1 INTRODUÇÃO À TEORIA DOS CONJUNTOS _______________________________________ 11
1.1.1 CONCEITO FORMAL DE CONJUNTO ___________________________________________ 12
1.1.2 CONJUNTOS E ELEMENTOS DE UM CONJUNTO: RELAÇÃO DE PERTINÊNCIA _______________ 14
1.1.3 REPRESENTAÇÕES MAIS COMUNS DE UM CONJUNTO _______________________________ 15
1.1.3.1 DIAGRAMA DE VENN: UMA REPRESENTAÇÃO GRÁFICA ÚTIL _________________________ 16
1.1.4 CONJUNTOS IMPORTANTES: UNIVERSO, VAZIO E UNITÁRIO __________________________ 18
1.1.5 IGUALDADE DE CONJUNTOS _________________________________________________ 21
1.1.6 SUBCONJUNTOS DE UM CONJUNTO ___________________________________________ 21
1.1.7 OPERAÇÕES COM CONJUNTOS ______________________________________________ 25
1.1.7.1 UNIÃO DE CONJUNTOS __________________________________________________ 25
1.1.7.1.1 PROPRIEDADES DA UNIÃO DE CONJUNTOS ___________________________________ 28
1.1.7.2 INTERSECÇÃO DE CONJUNTOS _____________________________________________ 29
1.1.7.2.1 PROPRIEDADES DA INTERSECÇÃO DE CONJUNTOS ______________________________ 32
1.1.7.3 DIFERENÇA DE CONJUNTOS _______________________________________________ 32
1.1.7.4 COMPLEMENTO DE UM CONJUNTO A ________________________________________ 36
1.2 CONJUNTOS NUMÉRICOS ____________________________________________________ 37
1.2.1 INTERVALOS: SUBCONJUNTOS IMPORTANTES DOS NÚMEROS REAIS _____________________ 41
ATIVIDADES _________________________________________________________________ 42
GABARITO __________________________________________________________________ 52
UNIDADE II – POTÊNCIA, RADICAIS E POLINÔMIOS ______________________________ 70
2.1 RADICIAÇÃO E POTENCIAÇÃO ________________________________________________ 71
2.1.1 PROPRIEDADE FUNDAMENTAIS E OPERATÓRIAS DAS POTÊNCIAS _______________________74
2.1.2 PROPRIEDADE FUNDAMENTAIS E OPERATÓRIAS DOS RADICAIS ________________________ 76
2.1.3 SIMPLIFICAÇÃO DE EXPRESSÕES COM RADICAIS ___________________________________ 78
2.2 POLINÔMIOS E FATORAÇÃO __________________________________________________ 79
2.2.1 OPERAÇÃO COM POLINÔMIOS _______________________________________________ 82
2.3 PRODUTOS NOTÁVEIS ______________________________________________________ 83
2.4 FATORAÇÃO DE POLINÔMIOS USANDO PRODUTOS NOTÁVEIS _________________________ 85
2.5 EXPRESSÕES FRACIONÁRIAS E EXPRESSÕES RACIONAIS _______________________________ 88
ATIVIDADES _________________________________________________________________ 90
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UNIDADE III – EQUAÇÕES E INEQUAÇÕES ______________________________________ 93
3.1 INTRODUÇÃO ÀS EQUAÇÕES _________________________________________________ 94
3.1.1 EQUAÇÃO DO PRIMEIRO GRAU ______________________________________________ 94
3.1.2 EQUAÇÃO DO SEGUNDO GRAU _____________________________________________ 97
3.1.3 SISTEMAS DE EQUAÇÕES __________________________________________________ 101
3.1.3.1 MÉTODOS DE RESOLUÇÃO DE UM SISTEMAS DE EQUAÇÕES ________________________ 105
3.2 INEQUAÇÕES DO PRIMEIRO GRAU _____________________________________________ 107
3.2.2 INEQUAÇÕES DO SEGUNDO GRAU ___________________________________________ 110
3.2.3 SISTEMA DE INEQUAÇÕES __________________________________________________ 114
ATIVIDADES ________________________________________________________________ 116
UNIDADE IV - FUNÇÕES DE 1º E 2º GRAU ______________________________________ 123
4.1 INTRODUÇÃO E APLICAÇÃO DAS FUNÇÕES ______________________________________ 124
4.2 CONCEITOS PRELIMINARES DA TEORIA DE FUNÇÕES ________________________________ 126
4.2.1 PAR ORDENADO ________________________________________________________ 126
4.2.2 PRODUTO CARTESIANO___________________________________________________ 128
4.2.3 RELAÇÃO DE A EM B _____________________________________________________ 129
4.2.4 FUNÇÃO DE A EM B ______________________________________________________ 131
4.2.4.1 OUTRAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DE FUNÇÕES _____________________________ 134
4.2.5 GRÁFICO DE UMA FUNÇÃO ________________________________________________ 134
4.2.6 DOMÍNIO, CONTRADOMÍNIO E CONJUNTO IMAGEM DE UMA FUNÇÃO ________________ 136
4.2.7 CRESCIMENTO DE UMA FUNÇÃO ____________________________________________ 140
4.2.8 PARIDADE DE FUNÇÕES ___________________________________________________ 142
4.3 FUNÇÃO AFIM (POLINOMIAL DO 1º GRAU) ______________________________________ 145
4.4 FUNÇÃO QUADRÁTICA (POLINOMIAL DO 2º GRAU) _______________________________ 148
4.5 CONSTRUÇÃO DE GRÁFICOS VIA IMPLEMENTAÇÃO NUMÉRICA ________________________ 153
UNIDADE V - FUNÇÕES EXPONENCIAIS, LOGARÍTMICAS E MODULARES ____________ 155
5. OUTRAS FUNÇÕES _________________________________________________________ 156
5.1 A FUNÇÃO COMPOSTA ____________________________________________________ 156
5.2 FUNÇÃO INVERSA _________________________________________________________ 159
5.2.1 FUNÇÃO INJETORA ______________________________________________________ 160
5.2.2 FUNÇÃO SOBREJETORA. ___________________________________________________ 161
5.2.3 FUNÇÃO BIJETORA _______________________________________________________ 161
5.3 FUNÇÃO EXPONENCIAL ____________________________________________________ 166
5.4 FUNÇÃO LOGARÍTMICA ____________________________________________________ 169
5.4.1 LOGARITMOS __________________________________________________________ 169
5.4.2 PROPRIEDADES OPERATÓRIAS DOS LOGARITMOS. ________________________________ 172
5.5 FUNÇÃO MODULAR _______________________________________________________ 177
ESTUDO DE CASO: O LAVA - JATO ___________________________________________ 182
ESTUDO DE CASO: O CHEQUE ESPECIAL ______________________________________ 192
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ____________________________________________________ 198
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Reconhecer, interpretar e resolver problemas que envolvam a
Teoria dos Conjuntos.
Ciclo 01
Atividade Fórum de Discussões
Título: Resultados da Negociação
Unidade I – Conjuntos e
Conjuntos Numéricos
Objetivos da Unidade
Plano de Estudos
I
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Matemática Elementar
1.1 Introdução à Teoria dos Conjuntos
A seguir, são apresentados conceitos básicos relativos à Teoria dos Conjuntos os
quais, possivelmente, são do conhecimento de cada um de vocês. Neste caso,
sugerimos uma rápida passagem para verificarmos as nomenclaturas e convenções
adotadas ao longo da disciplina e do curso. A partir da segunda metade deste século,
a Matemática passou a substituir cálculos por idéias. Por isso não é estranho que,
atualmente, todos os conceitos fundamentais dessa Ciência sejam explicados à luz da
Teoria dos Conjuntos. Essa teoria, elaborada principalmente entre 1850 e 1950,
permite uma linguagem matemática universal por ser precisa e concisa. A figura
abaixo é uma representação da linguagem da Teoria dos Conjuntos.
Figura: Teoria dos Conjuntos
A figura abaixo apresenta o ponto de partida nesta teoria é constituído pelas
seguintes noções aceitas como conceitos primitivos:
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Matemática Elementar
Figura: Conceitos Primitivos da Teoria dos Conjuntos.
1.1.1 Conceito Formal de Conjunto
O conceito de conjunto é fundamental, pois praticamente todos os conceitos
desenvolvidos ao longo da Matemática (como por exemplo, a noção de relação,
função etc.), bem como os correspondentes resultados, são baseados em conjuntos
ou construções de conjuntos.
Conjunto é uma estrutura que agrupa objetos e constitui uma base para a construção
de estruturas mais complexas. Desta forma, informalmente, um conjunto é uma
coleção, sem repetições e sem qualquer ordenação, de objetos denominados
elementos. O termo “elemento” é usado de forma ampla e pode designar um objeto
concreto ou abstrato. Neste contexto, um elemento é uma entidade básica a qual
não é definida formalmente como falamos anteriormente. A figura representação a
relação entre elemento e conjunto.
A Noção de
Igualdade
A Noção de Conjunto
A Noção de Elemento
A Noção de Elemento
de Um Conjunto
Conceitos
Primitivos
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Matemática Elementar
Figura: Relação entre Elemento e Conjunto.
Definição Formal: Um Conjunto é uma coleção de zero ou mais objetos distintos,
chamados Elementos do conjunto os quais não possuem qualquer ordem associada.
Exemplos introdutórios de conjuntos:
a) As vogais a, e, i, o e u;
b) O par de sapatos preferidos;
c) Os dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9;
d) Todos os brasileiros;
e) Os números pares 0, 2, 4, 6, 8,...;
f) O personagem Snoopy, a letra A, a baía da Guanabara e o Pelé.
Conjunto
Element
o
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Matemática Elementar
Observemos que um conjunto pode ser definido listando-se todos os seus elementos
(como “as vogais a, e, i, o e u”) ou por propriedades declaradas (como “todos os
brasileiros”). Adicionalmente, deve ficar claro que um conjunto não necessariamente
é constituído por objetos que compartilham mesmas características ou propriedades
(como em “o personagem Snoopy, a letra A, a baía da Guanabara e o Pelé”).
1.1.2 Conjuntos e Elementos de um conjunto: relação de pertinência
Se umdeterminado elemento a é elemento de um conjunto A, tal fato denotamos
por:
a A, o qual é interpretado como segue: a pertence ao conjunto A. Caso contrário,
afirmamos que a não pertence ao conjunto A. Tal fato é denotado por: a A
Exemplos para fixação das duas definições anteriores.
a) Relativamente ao conjunto Vogais = {a, e, i, o, u}, temos que:
a Vogais
h Vogais
b) Relativamente ao conjunto B = {x | x é brasileiro}
Pelé B
Bill Gates B
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Matemática Elementar
1.1.3 Representações mais comuns de um conjunto
As representações mais comuns envolvendo conjuntos são descritas conforme
apresenta a figura a seguir.
Figura: Principais Representações de Conjuntos.
a) Descrevendo os elementos do conjunto por uma propriedade exclusiva dos
mesmos: IN = {x / x é um número natural}
b) Enumerando os seus elementos:
{a, e, i, o, u} conjunto das vogais
{0, 1, 2, 3, 4,..., 2009,...} conjunto dos números naturais (IN)
{..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...} conjunto dos números inteiros( )
c) Representação Gráfica pelo Diagrama de Venn:
Nesse caso, o diagrama representa os conjuntos A = {6,9} e B = {2,9,10}
6
9
10
A B
2
Descrevendo os
seus elementos
Enumerando os
seus Elementos
Representação
gráfica pelo
Diagramas de
Venn
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Matemática Elementar
1.1.3.1 Diagrama de Venn: uma representação gráfica útil
Com frequência, o tratamento dado aos conjuntos e conceitos correlatos usa uma
linguagem textual. Todavia, na medida em que outros conceitos são desenvolvidos,
como as operações sobre conjuntos, uma linguagem diagramática auxilia o
entendimento de definições, facilita o desenvolvimento de raciocínios e permite uma
identificação e uma compreensão fácil e rápida dos componentes e dos
relacionamentos em discussão.
Os Diagramas de Venn (John Venn (1834 -1923), matemático inglês) são
universamente conhecidos e são largamente usados nos estudos da Teoria dos
Conjuntos. Os diagramas usam figuras geométricas, em geral representadas no plano,
para expressar as estruturas da Teoria dos Conjuntos. Em verdade, os conjuntos são
apresentados por regiões planas interiores a uma curva fechada e simples (“simples”,
aqui significa “não-entrelaçada).
Exemplos ilustrativos referentes a empregabilidade dos Diagramas de Venn.
1) Seja A = {2, 3, 4, 5}. No Diagrama de Venn abaixo representado pela figura, temos
que:
2 A
3 A
4 A
5 A
6 A
7 A
Figura: o Diagrama de Venn do Exemplo.
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Matemática Elementar
2) Seja A = { }, B = {b} e C = {1,2,3}. O Diagrama de Venn da figura representa esses
conjuntos.
Figura: o Diagrama de Venn do Exemplo.
3) Sejam A = {2, 3} e B = {1, 2, 3, 4, 5}. Nesse caso temos que A B e A ≠ B, como
podemos visualizar no Diagrama de Venn da figura a seguir.
Figura: o Diagrama de Venn do Exemplo 3.
4) Consideremos agora A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 4, 6, 8}. Nesse caso temos que A
e B têm alguns elementos comuns (mas não todos), como podemos visualizar no
Diagrama de Venn da figura abaixo.
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Matemática Elementar
Figura: o Diagrama de Venn do Exemplo 4.
5) Sejam A = {1, 2, 3} e B = {4, 6, 8, 9}. Nesse caso temos que A e B não possuem
elementos comuns, como podemos visualizar no Diagrama de Venn da figura abaixo.
Figura: o Diagrama de Venn do Exemplo 5.
1.1.4 Conjuntos importantes: Universo, Vazio e Unitário
Quando vamos desenvolver um certo assunto de Matemática, admitimos a existência
de um conjunto U ao qual pertencem todos os elementos utilizados no tal
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Matemática Elementar
assunto. Esse conjunto recebe o nome de conjunto universo e é o maior conjunto
caracterizado no contexto.
Sendo assim, ao escrevermos, por exemplo, {x | x > -1}, consideramos como
sendo o conjunto universo, isto é, os elementos a serem considerados devem ser,
antes de mais nada, pertencentes a . Observemos, então que ½ não é elemento de
{x | x> -1}, pois não é um número inteiro. Usualmente representamos o conjunto
universo por U.
Nos diagramas é usual representarmos o conjunto universo por um retângulo e
dentro dele os seus subconjuntos. Assim, por exemplo, sendo U = IN, A = {3, 4, 5}
e B = {4, 5, 7, 9}, temos a seguinte disposição geométrica mostrada na figura abaixo.
Figura: Representação geométrica do conjunto universo.
Um conjunto especialmente importante é o conjunto vazio, ou seja, o conjunto sem
elementos { }, o qual é usualmente representado pelo seguinte símbolo: . Ou
ainda por: { }. O conjunto vazio é subconjunto de qualquer conjunto.
20
Matemática Elementar
Vejamos alguns exemplos envolvendo o conjunto vazio.
a) O conjunto de todos os brasileiros com mais de 300 anos.
b) O conjunto de todos os números os quais são simultaneamente pares e
ímpares.
c) {x | 2.x – 1 = 6} é o conjunto vazio, já que não existe x inteiro tal que 2.x
– 1 = 6.
d) {x IN / x ≠ x} é o conjunto vazio, pois não existe nenhum número natural
que seja diferente dele mesmo.
e) O conjunto B = { }. O conjunto B é o conjunto vazio.
Um tipo de conjunto quase tão importante como o vazio é o conjunto unitário, ou
seja, um conjunto constituído por um único elemento. Portanto, existem infinitos
conjuntos unitários. Entretanto, para muitas aplicações, podemos usar qualquer
conjunto unitário, ou seja, o fato importante é que o conjunto considerado possui
um único elemento, sendo irrelevante qual é o elemento que o constitui.
A seguir alguns exemplos envolvendo o conjunto unitário.
a) O conjunto constituído pelo jogador Pelé.
b) O conjunto de todos os números que são simultaneamente pares e primos,
que em verdade é o conjunto {2}.
c) O conjunto A = { * }, que possui como único elemento o símbolo *.
d) O conjunto B = {Ø}. Observemos que o conjunto B, não é o conjunto vazio
e sim um conjunto unitário, cujo único elemento é o símbolo Ø, que sem as
chaves representa o conjunto vazio.
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Matemática Elementar
1.1.5 Igualdade de conjuntos
Dizemos que dois conjuntos são iguais se ambos tiverem os mesmos elementos ou
se ambos forem conjuntos vazios.
Exemplo:
Sejam os conjuntos A= {1, 2}; B = {2, 1} e C = {1, 2, 2, 2, 1, 1, 2}
Podemos afirmar que A, B e C são conjuntos iguais, já que possuem os mesmos
elementos que neste caso são os números 1 e 2.
1.1.6 Subconjuntos de um conjunto
Para iniciarmos a discussão sobre a noção de um subconjunto de um conjunto,
consideremos os conjuntos A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} e B = {1, 3, 5, 7}. Observemos
sem grandes dificuldades que, se x é um elemento qualquer de B, então x é um
elemento de A, isto é, todo elemento de B é também elemento de A. Desta maneira,
temos a seguinte definição.
Definição: Diremos que B é um subconjunto de A e indicamos isso por B A, se e
somente se todo elemento de B for também elemento de A.
Geometricamente, temos a seguinte disposição relacionando a inclusão entre B =
{2,4} e A = {2,3,4}, como mostrado na figura abaixo.
Figura: Interpretação Geométrica de Subconjunto de um Conjunto.
A
B
3
2 4
22
Matemática Elementar
Vejamos alguns exemplos de relação de inclusão de subconjuntos.
1) {1, 2} {1, 3, 5}
2) {19, 7, -3} {-4, 18, 20}
3) {0, 1, 2} {0, 1, 3, 4, 5, 6,7}
4) {0} { {0} }
5) {2,3,4} {2,4}
Salientamos algumas informações importantes sobre o último conceito descrito, ou
seja, sobre a relação de inclusão entre conjuntos.
1 Em vez de falarmos que B é um subconjunto de A, é comum dizermos que B
está contido em A, o que não deve ser confundido com a expressão
“pertence a A”.
2 Podemos afirmar que B
A, se e somente se existir pelo menos um elemento
de B que não seja elemento de A, em resumo: B
A
existe x, x
B e x
A,
conforme demonstrado na figura.
Figura: Interpretação Geométrica: B
A.
A B
23
Matemática Elementar
3 Quando tratamos da relação entre conjuntos temos a Relação de Inclusão.
Quando falamos da relação entre Elemento e Conjunto temos a Relação de
Pertinência. Não confundir o uso dos símbolos
ou
, conforme apresenta a
figura.
Figura: Relação entre Elemento e Conjunto e Relação entre Conjunto e Conjunto.
4 Dado o conjunto A, denominamos de conjunto das partes de A ao conjunto
de todos os subconjuntos de A. Denotaremos tal conjunto por P(A).
Definição: Consideremos um conjunto A. O Conjunto das Partes de A ou
Conjunto Potência de A, denotado por: P(A) ou 2 A é como segue: P(A) =
{X | X
A}
Exemplo: (Conjunto das Partes)
Sejam A={a}, B= {a, b} e C = {a, b, c}. Então:
P(
) =
• ⊂: Serve para indicar que um conjunto está
contido em outro conjunto.
• Conjunto e Conjunto.
Relação de Inclusão
(⊂)
• ∈: Serve para indicar que um objeto é
elemento de um conjunto.
• Elemento e Conjunto.
Relação de Pertinência
(∈)
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Matemática Elementar
P(A)={
, {a}}
P(B)={
, {a}, {b}, {a,b}}
P(C)={
, {a}, {b}, {c}, {a,b}, {a,c}, {b,c}, {a,b,c}}
Supondo que o número de elementos de X é n, podemos mostrar que o
número de elementos de P(X) é 2 n . Ou seja, um conjunto C = {a,b,c}, possui
n=3, então o número de elementos do conjunto das partes de C será igual a
23 = 8, conforme demonstrado em P(C).
5 Outras formas de ler A B são descritas na figura abaixo:
Figura: Outras formas da leitura de A
B.
A é parte de B
A é
subconjunto
de B
B contém A
25
Matemática Elementar
1.1.7 Operações com Conjuntos
Sendo A e B conjuntos quaisquer, definimos as seguintes operações com A e B,
conforme figura, que frequentemente retratam situações tanto na teoria quanto na
prática.
Figura: As operações entre Conjuntos.
1.1.7.1 União de Conjuntos
Dados os conjuntos A e B, chamamos de união de A e B ao conjunto A B formado
pelos elementos que pertencem a A ou a B ou a ambos. Em símbolos, a união entre
A e B é caracterizada por: A B = {x | x A ou x B}, conforme representado na
figura.
A B
União Intersecção
Diferença Complemento de A
Operação
entre
conjuntos
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Matemática Elementar
Figura: Representação da União.
Exemplos que ilustram a determinação da união entre dois conjuntos A e B.
1) Consideremos os seguintes conjuntos:
Dígitos = {0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
Vogais = {a, e, i, o, u}
Pares = {0, 2, 4, 6,...}
Dígitos Vogais = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,e,i,o,u}
Dígitos Pares = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,16,...}
A representação geométrica do exemplo 1 é mostrada na figura abaixo.
Figura: Representação da União do exemplo 1.
A B
27
Matemática Elementar
2) Suponha os conjuntos A = {x IN | x > 2} e B = {x IN | x2 = x}. Então: A B
={0,1, 3, 4, 5, 6..}
3) Consideremos A = {1, 2, 3, 4} e B = {3, 4, 5, 6}. Desta forma o conjunto A B é
dado por: A B = {1, 2, 3, 4, 5, 6}. A representação geométrica de A B é mostrada
na figura abaixo.
Figura : Representação da União do exemplo.
4) Consideremos A = {3, 5, 6} e B = {1, 2, 7}. Desta forma o conjunto A B é dado
por: A B = {1, 2, 3, 5, 6, 7}. A representação geométrica de A B é mostrada na
figura.
Figura: Representação da União do exemplo.
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Matemática Elementar
5) Consideremos A = {3, 4} e B = {1, 2, 3, 4}. Desta forma o conjunto A B é dado
por: A B = {1, 2, 3, 4}. A representação geométrica de A B é mostrada na figura
abaixo.
Figura: Representação da União do exemplo.
1.1.7.1.1 Propriedades da União de Conjuntos
As seguintes propriedades da operação união podem ser facilmente
verificadas. Suponha os conjuntos A, B e C:
a) Elemento neutro. A = A = A
b) Idempotência. A A = A
c) Comutativa.A B = B A
d) Associativa. Na figura abaixo é ilustrada a associatividade usando Diagramas
de Venn.
29
Matemática Elementar
A (B
C) = (A B) C
Figura: Associatividade da união.
1.1.7.2 Intersecção de Conjuntos
Dados os conjuntos A e B, chamamos de intersecção de A e B ao conjunto
A B formado pelos elementos que são comuns aos dois conjuntos. Em símbolos,
a intersecção entre A e B é caracterizada por: A B = {x | x A e x B}. A
representação gráfica da interseção é apresentada na figura.
Figura: Representação geométrica da Intersecção entre A e B.
30
Matemática Elementar
A seguir alguns exemplos que ilustram a intersecção entre dois conjuntos A e B.
1) Consideremos os conjuntos:
Dígitos = {0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
Vogais = {a, e, i, o, u}
Pares = {0, 2, 4, 6,...}
Dígitos Vogais = (Conjuntos disjuntos)
Dígitos Pares = {0, 2, 4, 6, 8}
A figura abaixo mostra a representação geométrica das situações descritas no
exemplo 1.
Figura: Intersecção do exemplo 1.
Dois conjuntos A e B são ditos disjuntos quando a intersecção entre eles é o
conjunto vazio. Suponha os conjuntos A={x IN | x > 2} e B = {x IN | x 2 =
x}. Então: A B = (conjuntos disjuntos).
31
Matemática Elementar
2) Dados A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 4, 6}, os elementos comuns a A e B são 2 e 4, ou
seja, temos que o conjunto intersecção de A e B, A B = {2, 4}. A figura abaixo
ilustra tal situação.
Figura: A Intersecção do exemplo 2.
3) Consideremos A = {3, 4} e B = {1, 2, 3, 4, 5}. Neste caso o conjunto intersecção
de A e B é dado por: A B = {3, 4}. A figura abaixo ilustra tal situação.
Figura: A Intersecção do exemplo 3.
32
Matemática Elementar
4) Consideremos A = {3, 5} e B = {6, 8}. Neste caso não existem elementos comuns,
ou seja, o conjunto intersecção de A e B é o conjunto vazio. A B=
(conjuntos disjuntos). A figura abaixo ilustra tal situação.
Figura: A Intersecção do exemplo 4.
1.1.7.2.1 Propriedades da Intersecção de Conjuntos
As seguintes propriedades da operação intersecção podem ser facilmente verificadas.
Suponhamos os conjunto A, B e C:
a) Elemento neutro. A U = U A = A
b) Idempotência. A A = A
c) Comutativa. A B = B A
d) Associativa. A (B C) = (A B) C
1.1.7.3 Diferença de Conjuntos
Dados os conjuntos A e B, chamamos de diferença A – B ao conjunto dos elementos
que pertencem a A (ao primeiro) e não pertencem a B (ao segundo). Em símbolos
a diferença A – B é definida da seguinte forma: A – B = {x | x A e x B}
33
Matemática Elementar
Vejamosalguns exemplos que ilustram a diferença entre conjuntos.
1) Consideremos os conjuntos:
Dígitos = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
Vogais = {a, e, i, o, u}
Pares = {0, 2, 4, 6,...}
Dígitos – Vogais = Dígitos
Dígitos – Pares = {1, 3, 5, 7, 9}
As diferenças determinadas acima são mostradas na figura abaixo.
Figura: Diferença: Dígitos – Vogais (esquerda) e Dígitos – Pares (direita).
2) Consideremos agora os conjuntos A = {x IN | x > 2} e B = {x IN | x 2 = x}.
Então:
A – B = {3, 4, 5, 6,...}
B – A = {0, 1}
34
Matemática Elementar
3) Sejam A = { 1, 2, 3, 4, 5} e B = {2, 4, 6, 8}, daí A – B = {1, 3, 5} como mostramos
na figura.
Figura: A diferença A – B do exemplo.
4) Consideremos A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {2, 4, 6, 8} então B – A = {6, 8} como
mostrado na figura a seguir.
Figura: A diferença B – A do exemplo.
5) Consideremos A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {2, 5} então A – B = {1, 3, 4} como
mostrado na figura.
35
Matemática Elementar
Figura: A diferença A – B do exemplo.
6) Consideremos A = {2, 3, 4, 5} e B = {1, 2, 3, 4, 5} então A – B é o conjunto vazio,
ou seja, A – B = .
7) Consideremos A = {3, 4, 5} e B = {2, 7, 8}, então:
A – B = {3, 4, 5} = A
B – A = {2, 7, 8} = B
Desta forma, percebemos neste exemplo que em geral temos que A – B ≠ B – A.
8) Consideremos os conjuntos A = {1, 2, 3, 4} e B = {3, 4, 5} então:
A – B = {1, 2} e B – A = {5}
36
Matemática Elementar
1.1.7.4 Complemento de Um Conjunto A
Consideremos o conjunto universo U. O Complemento de um conjunto A U, é
denotado por: A’ ou ~ A e é representado como segue: ~ A = {x U | x A}.
Relacionando com a lógica, o complemento corresponde a noção de negação. Ou
seja, considera todos os elementos do universo que não pertencem ao conjunto
original. Observemos que o símbolo de complemento (~) é um dos símbolos
usados para a negação na lógica.
Vejamos alguns exemplos ilustrativos envolvendo o complemento de um conjunto
A.
1) Consideremos o conjunto universo Dígitos = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}. Seja A = {0, 1,
2}. Então: ~ A = {3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
O complementar de A neste exemplo 1 é mostrado na figura.
Figura: Um conjunto (esquerda) e o seu complemento (direita).
2) Suponhamos o conjunto universo IN. Seja A={0, 1, 2}. Então: ~ A={x IN |x >2}
37
Matemática Elementar
IMPORTANTE :
o A união de um conjunto com seu complemento sempre resulta no
conjunto universo.
o A intersecção de um conjunto com seu complemento sempre resulta
no conjunto vazio.
o Uma importante propriedade da operação de complemento,
decorrente da sua própria definição, denominada de duplo
complemento, é o fato de que, para um dado conjunto A U, vale: ~ ~
A = A
1.2 Conjuntos Numéricos
Os seguintes conjuntos são importantíssimos dentro da Matemática em
geral e, principalmente para os nossos propósitos na disciplina em particular e que
possuem uma denotação universalmente aceita são os listados a seguir. Mas, a priori
já conhecemos os conjuntos dos números naturais (ℕ) e dos números inteiros (ℤ),
sendo que ℕ
ℤ.
ℕ: Conjunto dos Números Naturais = {0, 1, 2, 3,...}
ℤ: Conjunto dos Números Inteiros = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...}
ℚ: Conjunto dos Números Racionais
I : Conjunto dos Números Irracionais
ℝ: Conjunto dos Números Reais
38
Matemática Elementar
Temos a seguinte relação de inclusão entre os conjuntos numéricos citados acima,
como podemos visualizar na figura abaixo.
Figura: A relação de inclusão entre os principais conjuntos numéricos.
Neste caso, leia a simbologia da seguinte forma: o conjunto dos números naturais
(ℕ) está contido no conjunto dos números inteiros (ℤ); que, por sua vez, está contido
no conjunto dos números racionais (ℚ); que por sua vez está contido no conjunto
dos números reais ℝ, que será o nosso universo de estudo.
Número Racional: Chamamos de número racional a todo número que pode ser
escrito na forma
𝑝
𝑞
onde p e q são números inteiros, com q ≠ 0. Indicaremos o
conjunto dos números racionais por ℚ. Desta forma:
ℚ = {x / x =
𝑝
𝑞
; p ℤ, q ℤ e q ≠ 0}
39
Matemática Elementar
Por exemplo:
a) 1 =
1
1
b) 0,75 =
4
3
c)
3
1
= 0,3333333...
d) 0 =
1
0
e) 2,71 =
100
271
f) 5 =
1
5
g) 0,7171717171... =
99
71
IMPORTANTE :
o Temos que N Z Q.
o A forma decimal de todo número racional ou é exata ou é não exata e
periódica infinita. Em outras palavras, um número racional é aquele que
você pode escrever na forma de fração. Nessa definição encaixam-se todos
os números naturais, inteiros, decimais e também as dízimas periódicas.
o Dízimas periódicas são números racionais cuja representação decimal é
infinita. São originadas da divisão entre 2 números inteiros. Ou ainda: é um
número que quando escrito no sistema decimal apresenta uma série infinita
de algarismos decimais que, a partir de um certo algarismo, se repetem em
grupos de um ou mais algarismos, ordenados sempre na mesma disposição
e chamados de período.
o Exemplos:
o 0,7222222222.....
o
3
1
= 0,3333333....
o 0,584444444.....
40
Matemática Elementar
Número Irracional: Existem, ainda, os números cujas formas decimais não são exatas
nem periódicas, os quais denominamos de números irracionais. Ou seja, um número
é irracional quando não podemos passá-lo para a forma de fração, ou seja, é número
não fracionário e tem infinitas casas decimais não periódicas. Logo, não podemos
expressar um número irracional como uma divisão entre dois números inteiros.
Perceba que a união desses dois conjuntos, racionais e irracionais, dá o conjunto dos
números reais ℝ.
Ao representarmos, na reta numérica, os números racionais e os números irracionais,
estamos estabelecendo a seguinte correspondência: todo número real possui uma
representação na reta numérica e todo ponto da reta numérica é a representação
de um número real (veremos mais a frente).
Exemplo de números irracionais:
-2,24681012...
-1,234567234709876...
0,10011101100001111...
4,367823498701011123...
2 = 1,414213562...
3 = 1,7320508...
e = 2,718281827...
= 3,1415926535...
41
Matemática Elementar
1.2.1 Intervalos: Subconjuntos importantes dos Números Reais
Vimos que o conjunto dos números irracionais é, portanto, o complementar
do conjunto ℚ (dos números racionais) em relação ao conjunto dos números
reais. Desta maneira, definimos alguns subconjuntos dos números reais que são muito
importantes, dentre eles os intervalos. Todavia, antes de definirmos os intervalos,
definimos:
ℝ = { 𝒙 ∈ ℝ | x ≤ 0}
ℝ = { 𝒙 ∈ ℝ | x < 0}
ℝ+= { 𝒙 ∈ ℝ | x ≥ 0}
ℝ+
∗ = { 𝒙 ∈ ℝ | x > 0}
De forma similar, podemos definir os associados a ℕ, ℤ e ℚ. Além disso, se
considerarmos a e b dois números reais, com a < b, consideraremos, na nossa
disciplina e ao longo do curso, os seguintes subconjuntos de ℝ chamados de
intervalos, definidos como segue:
[a, b] = {𝒙 ∈ ℝ | a ≤ x ≤ b}
]a, b[ = {𝒙 ∈ ℝ | a < x < b}
[a, b[ = { 𝒙 ∈ ℝ | a ≤ x < b}
]a, b] = { 𝒙 ∈ ℝ | x ≥ a}]a, [ = { 𝒙 ∈ ℝ | x > a}
[- , a] = { 𝒙 ∈ ℝ | x ≤ a}
[- , a[ = { 𝒙 ∈ ℝ | x < a}
42
Matemática Elementar
Atividades
Para encerrarmos, como forma de fixação da teoria
apresentada, listamos algumas atividades resolvidas sobre o
conteúdo de Conjuntos e Conjuntos Numéricos
trabalhados nessa unidade 1.
Conjuntos
1) Escrever os elementos dos seguintes conjuntos:
a) A = {x | x é letra da palavra matemática}
b) A = {x | x é cor da bandeira brasileira}
c) A = {x | x é nome do estado que começa com a}
2) Descrever por meio de uma propriedade característica dos elementos cada um
dos conjuntos seguintes:
a) A = {0, 2, 4, 6, 8,...}
b) B = {0, 1, 2,..., 9}
c) C = {Brasília, Rio de Janeiro, Salvador}
3) Escrever os elementos dos conjuntos a seguir:
a) O conjunto dos múltiplos inteiros de 3, entre -10 e +10;
b) O conjunto dos divisores inteiros de 42;
c) O conjunto dos múltiplos inteiros de 0;
43
Matemática Elementar
d) O conjunto das frações com numerador e denominador compreendidos entre
0 e 3;
e) O conjunto dos nomes das capitais da região Centro-Oeste do Brasil.
4) Descrever por meio de uma propriedade dos elementos:
a) A = {+1, -1, +2, -2, +3, -3, +6, -6}
b) B = {0, -10, -20, -30, -40,...}
c) C = {1, 4, 9, 16, 25,...}
d) D = {Lua}
5) Quais dos conjuntos abaixo são unitários?
a) A = {x | x <
4
9
e x >
5
6
}
b) B = {x | 0.x = 2}
c) C = {x | x é inteiro e x 2 = 3}
d) D = {x | x = 2.x + 1 = 7}
6) Dados A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 4}, pede-se:
a) Escrever com os símbolos da teoria dos conjuntos as seguintes sentenças:
1a) 3 é elemento de A
2a) 1 não está em B
3a) B é parte de A
4a) B é igual a A
5a) 4 pertence a B
44
Matemática Elementar
b) Classifique as sentenças anteriores em falsa ou verdadeira.
7) Transcreva as sentenças abaixo utilizando a notação simbólica:
a) O conjunto A está contido no conjunto B.
b) O conjunto C inclui B.
c) O conjunto A não é subconjunto de B.
d) O conjunto A não contém C.
8) Escreva os conjuntos abaixo na forma tabular:
a) Conjunto dos números positivos, ímpares e menores que 20.
b) Conjunto dos números primos de 1 a 20 (inclusive).
c) Conjunto das raízes da equação 3.x + 1 = 2.x – 4
d) {x / 𝑥2 - 16 = 0}.
e) O Conjunto das soluções que simultaneamente resolvem 2.x – 1 = 7 e 𝑥2 –
5.x + 4 = 0.
f) {x / 𝑥2 – 25 e x – 2 = -7}
g) Os algarismos de 12355.
h) {x / x é algarismo de 1214}.
i) Conjunto das raízes da equação x = 0.
j) Conjunto dos números positivos, pares e menores que 15.
45
Matemática Elementar
9) Escreva os conjuntos abaixo utilizando a notação da propriedade:
a) {2, 4, 6, 8,..., 20
b) {2, 8, 5}
c) O conjunto dos números primos entre 5 e 21, inclusive.
d) {2, 3, 4}
10) Seja A = {x / x é algarismo de 34210}, B = {0, 1, 2, 3, 4, 0}, C = {1, 3}, D = {2, 4,
5}. Assinale V para verdadeiro e F para falso:
a) C B
b) C A
c) A C
d) D B
11) Se B = {p, q, r}, diga se as proposições abaixo são verdadeiras ou falsas.
a) B
b) B
c) B U
d) B U
12) Escrever todos os subconjuntos de {1, {1}, {2}, 3} com dois elementos.
46
Matemática Elementar
13) Sendo A = {1, 2, 3}, vamos obter o conjunto das partes de A.
14) Consideremos as seguintes sentenças:
1 a ) Nenhum esportista é preguiçoso.
2 a ) Carlos é advogado.
3 a ) Todos os advogados são preguiçosos.
Admitindo que as três sentenças são verdadeiras, verifique qual das sentenças a seguir
é certamente verdadeira.
a) Todos os preguiçosos são advogados.
b) Algum esportista é advogado.
c) Alguns advogados são esportistas.
d) Carlos não é esportista.
15) Diga que conjunto abaixo são finitos e infinitos:
a) O conjunto dos números inteiros entre 1 e 5.
b) O conjunto das frações compreendidas entre 1 e 2.
c) O conjunto das soluções de x 8 +2.x 4 – x 3 + 12 = 0.
d) O conjunto dos números primos maiores do que 7.
e) O conjunto dos números pares.
f) O conjunto dos números ímpares.
g) O conjunto das raízes da equação x 2 = -1, considerando o conjunto universo
como sendo o conjunto dos números reais.
h) O conjunto dos pares maiores que 2.
47
Matemática Elementar
i) O conjunto dos números ímpares inferiores a 1.234.678.
16) Dados os conjuntos A = {1, 2, 3}, B = {3, 4, 5} e C = {1, 5, 6}, determine o
conjunto D, sabendo que A D = {3}, B D = {3, 5} e C D = {5, 6} e D possui
apenas quatro elementos.
17) Suponhamos o conjunto universo S = {p, q, r, s, t, u, v, w} bem como os seguintes
conjuntos:
A = {p, q, r, s}
B = {r, t, v}
C = {p, s, t, u}
Então, determine:
a) B C
b) A C
c) ~ C
d) A B C
e) B – C
f) ~ (A B)
g) (A B) ~ C
18) Uma prova era constituída de dois problemas. 300 alunos acertaram somente um
dos problemas, 260 acertaram o segundo, 100 alunos acertaram os dois e 210 erraram
o primeiro. Quantos alunos fizeram a prova?
48
Matemática Elementar
19) Numa indústria, 120 operários trabalham de manhã, 130 trabalham à tarde, 80
trabalham à noite, 60 trabalham de manhã e à tarde, 50 trabalham de manhã e à
noite, 40 trabalham à tarde e à noite e 20 trabalham nos três períodos. Quantos
operários trabalham só de manhã?
20) Se A B = {6, 8, 10}, A = {4, x, 8, 10} e B = {2, x, y, 10, 12} obtenha x + y.
21) Sendo A = {1, 2, 3, 4}, B = {3, 4, 5, 6} e C = {4, 5, 6, 7}, calcule (A B) – (B
C).
22) Seja A um conjunto com m subconjuntos, m natural. Acrescentando-se dois novos
elementos ao conjunto A, qual o número de subconjuntos do novo conjunto
formado?
23) Transcreva as sentenças abaixo utilizando a notação simbólica:
a) “e” é membro do conjunto A.
b) “p” é elemento de A.
c) “a” não é elemento de A.
d) “b” não é membro de B.
24) No Centro Universitário do Sul de Minas Gerais são lidos dois jornais, A e B;
exatamente, 80% dos alunos lêem o jornal A e 60% o jornal B. Sabendo que todo
aluno é leitor de pelo menos um dos jornais, qual o percentual de alunos que
lêem ambos?
49
Matemática Elementar
Conjuntos Numéricos
1) Encontrar a fração geratriz de 0,44444...
2) Encontrar a fração geratriz de 2,7051515151...
3) Qual a intersecção dos conjuntos {{ x }} e { x }?
4) Dê alguns exemplos de números racionais compreendidos entre e + 1.
5) Classificar em Verdadeira (V) ou Falsa (F) as seguintes afirmações:
a)
9
4
Q
b)
3
2
I
c)
7
2
Q
50
Matemática Elementar
d)
3
2
e)
7
2
f) e
g) π
h)
7
2
i)
3
15
Q
j)
7
2
k)
3
12
Q
l)
3
15
51
Matemática Elementar
m) 0
n) 0 I
o) 1 I
p) 10 Q
6) Converta a notação de intervalo para desigualdade ou vice-versa. Encontre os
extremos e verifique se o intervalo é limitado e seu tipo.
a) [-6, 3 [
b) ]- , -1[
c) -2 ≤ x ≤ 352
Matemática Elementar
Gabarito
Conjuntos
1) Escrever os elementos dos seguintes conjuntos:
a) A = {x | x é letra da palavra matemática}
b) A = {x | x é cor da bandeira brasileira}
c) A = {x | x é nome do estado que começa com a}
Solução:
a) A = {m, a, t, e, i, c}
b) B = {branco, azul, amarelo, verde}
c) C = {Amazonas, Amapá, Acre, Alagoas}
2) Descrever por meio de uma propriedade característica dos elementos cada um
dos conjuntos seguintes:
a) A = {0, 2, 4, 6, 8,...}
b) B = {0, 1, 2,..., 9}
c) C = {Brasília, Rio de Janeiro, Salvador}
Solução:
a) A = {x | x é inteiro, par e não negativo}
b) B = {x | x é algarismo arábico}
c) C = {x | x é nome da cidade que já foi capital do Brasil}
3) Escrever os elementos dos conjuntos a seguir:
a) O conjunto dos múltiplos inteiros de 3, entre -10 e +10;
b) O conjunto dos divisores inteiros de 42;
c) O conjunto dos múltiplos inteiros de 0;
53
Matemática Elementar
d) O conjunto das frações com numerador e denominador compreendidos entre
0 e 3;
e) O conjunto dos nomes das capitais da região Centro-Oeste do Brasil.
Solução:
a) A = {-9, -6, -3, 0, 3, 6, 9}
b) B = {±1, ±2, ±3, ±6, ±7, ±14, ±21, ±42}
c) C = {0}
d) D = {1
1
, 2
1
, 1
2
, 2
2
}
e) {Cuiabá, Campo Grande, Goiânia}
4) Descrever por meio de uma propriedade dos elementos:
a) A = {+1, -1, +2, -2, +3, -3, +6, -6}
b) B = {0, -10, -20, -30, -40,...}
c) C = {1, 4, 9, 16, 25,...}
d) D = {Lua}
Solução:
a) A = {x | x é divisor de 6}
b) B = {x | x é múltiplo inteiro e negativo de 10}
c) C = {x | x é quadrado de um inteiro}
d) D = {x | x é satélite da Terra}
5) Quais dos conjuntos abaixo são unitários?
a) A = {x | x <
4
9
e x >
5
6
}
54
Matemática Elementar
b) B = {x | 0.x = 2}
c) C = {x | x é inteiro e x 2 = 3}
d) D = {x | x = 2.x + 1 = 7}
Solução: Neste caso, temos que apenas o conjunto D é um conjunto unitário, ou
seja, podemos escrever D = {3}.
6) Dados A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 4}, pede-se:
a) Escrever com os símbolos da teoria dos conjuntos as seguintes sentenças:
1a) 3 é elemento de A
2a) 1 não está em B
3a) B é parte de A
4a) B é igual a A
5a) 4 pertence a B
b) Classifique as sentenças anteriores em falsa ou verdadeira.
Solução:
1a) 3 A (VERDADEIRA)
2a) 1 b (VERDADEIRA)
3a) B A (VERDADEIRA)
4a) B = A (FALSA)
5a) 4 B (VERDADEIRA)
55
Matemática Elementar
7) Transcreva as sentenças abaixo utilizando a notação simbólica:
a) O conjunto A está contido no conjunto B. A B
b) O conjunto C inclui B. C
B
c) O conjunto A não é subconjunto de B. A B
d) O conjunto A não contém C. A ⊉ C
8) Escreva os conjuntos abaixo na forma tabular:
a) Conjunto dos números positivos, ímpares e menores que 20.
b) Conjunto dos números primos de 1 a 20 (inclusive).
c) Conjunto das raízes da equação 3.x + 1 = 2.x – 4
d) {x / 𝑥2 - 16 = 0}.
e) O Conjunto das soluções que simultaneamente resolvem 2.x – 1 = 7 e 𝑥2 –
5.x + 4 = 0.
f) {x / 𝑥2 – 25 e x – 2 = -7}
g) Os algarismos de 12355.
h) {x / x é algarismo de 1214}.
i) Conjunto das raízes da equação x = 0.
j) Conjunto dos números positivos, pares e menores que 15.
Solução:
a) {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19}
b){1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19}
c) {-5}
56
Matemática Elementar
d) {-4, 4}
e) {4}
f) {-5}
g) {1, 2, 3, 5}
h) {1, 2, 4}
i) {0}
j) {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}
9) Escreva os conjuntos abaixo utilizando a notação da propriedade:
a) {2, 4, 6, 8,..., 20}
{x / x é par e 2 ≤ x ≤ 20}
b) {2, 8, 5}
{x / x é algarismo de 285}
c) O conjunto dos números primos entre 5 e 21, inclusive.
{x / x é primo e está entre 5 e 21 inclusive}
d) {2, 3, 4}
{x / x é algarismo de 324}
10) Seja A = {x / x é algarismo de 34210}, B = {0, 1, 2, 3, 4, 0}, C = {1, 3}, D = {2, 4,
5}. Assinale V para verdadeiro e F para falso:
57
Matemática Elementar
e) C B (F)
f) C A (F)
g) A C (V)
h) D B (V)
11) Se B = {p, q, r}, diga se as proposições abaixo são verdadeiras ou falsas.
e) B (F)
f) B (F)
g) B U (V)
h) B U (F)
12) Escrever todos os subconjuntos de {1, {1}, {2}, 3} com dois elementos.
Solução: Escolhendo sempre dois entre os 4 elementos, 1, {1}, {2} e 3, podemos
formar os seguintes subconjuntos do conjunto dado:
{1, {1}}; {1, {2]}; {1, 3}; {{1}, {2}}; {{1}, 3} e {{2}, 3}
13) Sendo A = {1, 2, 3}, vamos obter o conjunto das partes de A.
Solução:
Observemos que: Elementos de A: 1 A, 2 A, 3 A
58
Matemática Elementar
Subconjuntos de A: A; {1} A; {2} A; {3} A; {1, 2} A; {1, 3} A; {2,
3} A; {1, 2, 3} A
Desta forma, concluímos que o conjunto das partes de A, ao qual denotamos por
P(A) é dado por: P(A) = { , {1}, {2}, {3}, {1, 2}, {1, 3}, {2, 3}, {1, 2, 3}}
14) Consideremos as seguintes sentenças:
1 a ) Nenhum esportista é preguiçoso.
2 a ) Carlos é advogado.
3 a ) Todos os advogados são preguiçosos.
Admitindo que as três sentenças são verdadeiras, verifique qual das sentenças a
seguir é certamente verdadeira.
a) Todos os preguiçosos são advogados.
b) Algum esportista é advogado.
c) Alguns advogados são esportistas.
d) Carlos não é esportista.
Solução: Consideremos os seguintes conjuntos:
A = Conjunto dos Advogados
E = Conjunto dos Esportistas
P = Conjuntos dos Preguiçosos
Das premissas (premissas são as sentenças iniciais, supostas verdadeiras) concluímos
que o diagrama dos conjuntos é como mostrado na figura abaixo:
59
Matemática Elementar
Logo, concluímos que:
a) Esta não pode ser considerada obrigatoriamente verdadeira, pois o que sabemos
é que “todos os advogados são preguiçosos” (isto é, A P), mas ninguém nos
garante que todos os preguiçosos são advogados (isto é, A P ).
b) Não há elemento comum aos conjuntos P e E. Portanto, a sentença (b) é falsa.
c) Pela mesma razão da letra anterior, a sentença (c) é falsa.
d) A sentença (d) é verdadeira.
15) Diga que conjunto abaixo são finitos e infinitos:
j) O conjunto dos números inteiros entre 1 e 5. Finito
k) O conjunto das frações compreendidas entre 1 e 2. Infinito
l) O conjunto das soluções de x 8 +2.x 4 – x 3 + 12 = 0. Finito
m) O conjunto dos números primos maiores do que 7. Infinito
n) O conjunto dos números pares. Infinito
o) O conjunto dos números ímpares. Infinito
p) O conjunto das raízes da equação x 2 = -1, considerando o conjunto universo
como sendo o conjunto dos números reais. Finito
q) O conjunto dos pares maiores que 2. Infinito
60
Matemática Elementar
r) O conjunto dos números ímpares inferiores a 1.234.678. Finito
16) Dados os conjuntos A = {1, 2, 3}, B = {3, 4, 5} e C = {1, 5, 6}, determine o
conjunto D, sabendo que A D = {3}, B D = {3, 5} e C D = {5, 6} e D
possui apenas quatro elementos.
Solução:
A D = {3}, donde concluímos que 1 D; 2 D; 3 D.
B D = {3, 5}, logo concluímos que 3 D; 4 D; 5 D.
C D = {5, 6}, logo concluímos que 5 D; 1 D; 6 D.
Logo, D = {3, 5, 6, x} onde x {1, 2, 3, 4, 5, 6}
17) Suponhamos o conjunto universo S = {p, q, r, s, t, u, v, w} bem como os seguintes
conjuntos:
A ={p, q, r, s}
B = {r, t, v}
C = {p, s, t, u}
Então, determine:
h) B C
i) A C
j) ~ C
k) A B C
l) B – C
m) ~ (A B)
n) (A B) ~ C
61
Matemática Elementar
Solução: Neste caso, temos que:
a) B C = { t }
b) A C = {p, q, r, s, t, u}
c) ~ C = {q, r, v, w}
d) A B C = (A B) C = {r} C = { }
e) B – C = {r, v}
f) ~ (A B) = {u, w}
g) (A B) ~ C = {q, r, v}
18) Uma prova era constituída de dois problemas. 300 alunos acertaram somente
um dos problemas, 260 acertaram o segundo, 100 alunos acertaram os dois e
210 erraram o primeiro. Quantos alunos fizeram a prova?
Solução:
Vamos resolver o exercício utilizando o Diagrama de Venn, para tal
consideremos os conjuntos:
A = {alunos que acertaram o primeiro problema}
B = {alunos que acertaram o segundo problema}
62
Matemática Elementar
Desta forma:
Primeiro Passo: colocar o valor 100 (A B);
Segundo Passo: colocar o valor 160 (260 – 100);
Terceiro Passo: colocar o valor 210 (210 = número de alunos que erraram o
primeiro problema);
Quarto Passo: colocar o valor 140 (140 = 300 – 160);
Portanto, o total de alunos que fizeram a prova é: 140 + 100 + 160 + 50 = 450
alunos
19) Numa indústria, 120 operários trabalham de manhã, 130 trabalham à tarde, 80
trabalham à noite, 60 trabalham de manhã e à tarde, 50 trabalham de manhã e à
noite, 40 trabalham à tarde e à noite e 20 trabalham nos três períodos. Quantos
operários trabalham só de manhã?
Solução: Neste caso, temos que:
A = {trabalham de manhã}
B = {trabalham à tarde}
C = {trabalham à noite}
63
Matemática Elementar
Desta forma, temos o seguinte diagrama de Venn associado:
Onde devemos seguir a seqüência de passos descrita abaixo:
Primeiro Passo: colocar o valor 20 (trabalham nos três períodos, i.e., a interseção
dos três conjuntos);
Segundo Passo: colocar o valor 40 (60 trabalham de manhã e à tarde);
Terceiro Passo: colocar o valor 20 (interseção: C B);
Quarto Passo: colocar o valor 30 interseção: (A C);
Quinto Passo: colocar os valores 60, 50 e 10 (que trabalham só em um período);
Portanto, o número de operários que trabalham só no período da manhã é igual
a 30.
64
Matemática Elementar
20) Se A B = {6, 8, 10}, A = {4, x, 8, 10} e B = {2, x, y, 10, 12} obtenha x + y.
Solução: Olhando para A e A B, concluímos que x = 6; além disso, olhando para
B e A B segue que y = 8. Portanto, temos que: x + y = 6 + 8 = 14
21) Sendo A = {1, 2, 3, 4}, B = {3, 4, 5, 6} e C = {4, 5, 6, 7}, calcule (A B) – (B
C).
Solução: Olhando para os conjuntos, segue que:
A B = {3, 4}
B C = {3, 4, 5, 6, 7}
Portanto
(A B) – (B C) =
22) Seja A um conjunto com m subconjuntos, m natural. Acrescentando-se dois novos
elementos ao conjunto A, qual o número de subconjuntos do novo conjunto
formado?
Solução: Faça um exemplo particular para entendimento, por exemplo, considere
m = 2, e comprove que o novo conjunto tem 4 x 2 = 8 subconjuntos.
65
Matemática Elementar
23) Transcreva as sentenças abaixo utilizando a notação simbólica:
e) “e” é membro do conjunto A. e
A
f) “p” é elemento de A. p A
g) “a” não é elemento de A. a A
h) “b” não é membro de B. b B
24) No Centro Universitário do Sul de Minas Gerais são lidos dois jornais, A e B;
exatamente, 80% dos alunos lêem o jornal A e 60% o jornal B. Sabendo que todo
aluno é leitor de pelo menos um dos jornais, qual o percentual de alunos que lêem
ambos?
Solução: Consideremos os conjuntos:
A = {alunos que lêem o jornal A}
B = {alunos que lêem o jornal B}
Dica: Sempre devemos começar pela interseção entre os conjuntos.
Sendo assim, o número de alunos que lêem ambos os jornais, pode ser obtido como
segue: 80% - x + x + 60% - x + 0% = 100%
Portanto x = 40%
66
Matemática Elementar
Conjuntos Numéricos
1) Encontrar a fração geratriz de 0,44444...
Solução: Consideremos x = 0,444444..., então:
10x = 4,44444444...
x = 0,44444444....
Subtraindo, obtemos que:
10x – x = 4
9.x = 4
x =
9
4
2) Encontrar a fração geratriz de 2,7051515151...
Solução: Consideremos x = 2,70515151...., daí:
100x = 270,51515151....
x = 2,70515151....
Subtraindo, obtemos que:
100x – x = 267,81
99.x = 267,81
x =
99
81,267
Ou seja, multiplicando e dividindo a fração anterior por 100, obtemos:
67
Matemática Elementar
x =
9900
26781
3) Qual a intersecção dos conjuntos {{ x }} e { x }?
Solução: Como os conjuntos dados não possuem nenhum elemento em comum,
podemos afirmar que: {{ x }} { x } = { }
4) Dê alguns exemplos de números racionais compreendidos entre e + 1.
Solução: Lembrando que 3,1416, segue que + 1 4,1416, logo alguns
números racionais compreendidos entre e + 1 são 3,142; 3,149; 4,078; etc.
5) Classificar em Verdadeira (V) ou Falsa (F) as seguintes afirmações:
a)
9
4
Q (Verdadeiro)
b)
3
2
I (Falso)
c)
7
2
Q (Falso)
d)
3
2
(Verdadeiro)
68
Matemática Elementar
e)
7
2
(Falso)
f) e (Verdadeiro)
g) π (Verdadeiro)
h)
7
2
(Falso)
i)
3
15
Q (Verdadeiro)
j)
7
2
(Falso)
k)
3
12
Q (Falso)
l)
3
15
(Falso)
m) 0 (Falso)
69
Matemática Elementar
n) 0 I (Verdadeiro)
o) 1 I (Verdadeiro)
p) 10 Q (Falso)
6) Converta a notação de intervalo para desigualdade ou vice-versa. Encontre os
extremos e verifique se o intervalo é limitado e seu tipo.
a) [-6, 3 [
O intervalo [-6, 3 [ corresponde a -6 ≤ x , 3, é limitado e é do tipo fechado á
esquerda e aberto à direita.os extremos são -6 e 3.
b) ]- , -1[
O intervalo ]- , -1[ corresponde a x < -1, não é limitado e é aberto. O extremo
é somente -1.
c) -2 ≤ x ≤ 3
A desigualdade -2 ≤ x ≤ 3 corresponde a um intervalo fechado e limitado, dado
por [-2, 3]. Os extremos são -2 e 3.
70
Matemática Elementar
- Aplicar as propriedades envolvendo a potenciação e radiciação na resolução de
problemas simulados.
- Reconhecer um monômio e um polinômio como uma soma algébrica de
monômios.
Potenciação
Radiciação
Monômio e Polinômio
Objetivos da Unidade
Plano de Estudos
II Unidade II – Potência,
Radicais e Polinômios
71
Matemática Elementar
2.1 Radiciação e Potenciação
Nessa unidade estaremos interessados em discutir as definições envolvendo a
radiciação e a potenciação, bem como suas principais propriedades, que constituem
assuntos importantes dentre os aspectos introdutórios da Matemática Elementar e
serão muito utilizados em várias situações problemas. Uma breve definição de cada
um desses termos está apresentada na figura abaixo.
Figura: Radiciação e Potenciação.
A figura a seguir generaliza a representação da potência:
xn
Figura: Representação de Potência
Potenciação
• Operações envolvendo potências (expoentes)• Quando dizemos que um número qualquer está "elevado à potencia
4", por exemplo, estamos dizendo que este número será multiplicado
por ele mesmo 4 vezes.
• Exemplo: 54 = 5 · 5 · 5 · 5 = 625
Radiciação
•Operações envolvendo radicais (raízes).
•Radiciação é o inverso da potenciação.
•Para acharmos a raiz quarta de 625 devemos nos perguntar qual o número
que multiplicado por ele mesmo quatro vezes resulta em 625? Ou seja, qual o
número que elevado a potência 4 resulta em 625?
•Exemplo:
4
625= 5
Expoente
ou potência
Base
72
Matemática Elementar
A figura abaixo representa as nomenclaturas da radiciação:
√𝑎
𝑛
Figura: Nomenclatura da radiciação
Se b 2 = a, então dizemos que b é a raiz quadrada de a. Por
exemplo, 2 e –2 são raízes quadradas de 4 porque 2 2 = (–2) 2 = 4.
Analogamente, temos que:
3 e – 3 são raízes quadradas de 9, já que 3 2 = (–3) 2 = 9.
4 e – 4 são raízes quadradas de 16, já que 4 2 = (–4) 2 = 16.
5 e – 5 são raízes quadradas de 25, já que 5 2 = (–5) 2 = 25.
Similarmente, temos que se b 3 = a, então dizemos que b é a raiz
cúbica de a. Por exemplo, 2 é raiz cúbica de 8 porque 2 3 = 8.
Analogamente, temos que:
3 é raiz cúbica de 27 porque 3 3 = 27.
4 é raiz cúbica de 64 porque 4 = 64.
5 é raiz cúbica de 125 porque 5 3 = 125.
Desta maneira podemos generalizar as duas informações anteriores como segue.
Definição: Consideremos n um número inteiro maior que 1 (n > 1) e a e b números
reais. Definimos:
radical
radicando
73
Matemática Elementar
i) Se b n = a, então b é dita uma raiz n-ésima de a.
ii) Se a possui uma raiz n-ésima, então a principal raiz n-ésima de a é aquela com o
mesmo sinal de a.
iii) A principal raiz n-ésima de a é denotada pela expressão com radical
n a
. O inteiro
positivo n é o índice do radical e a é o radicando.
Sendo assim, por exemplo:
3 e – 3 são raízes quadradas de 9, já que 3 2 = (–3) 2 = 9. Logo, a principal raiz
quadrada de 9 é 3.
4 e – 4 são raízes quadradas de 16, já que 4 2 = (–4) 2 = 16. Logo, a principal raiz
quadrada de 16 é 4.
4 é raiz cúbica de 64 porque 43 = 64. Logo, a principal raiz cúbica de 64 é 4.
Ressaltamos, que todo número real tem exatamente uma raiz n-
ésima real quando n é ímpar. Por exemplo, 2 é a única raiz cúbica
real de 8.
Quando n é par, números reais positivos têm duas raízes n-ésimas
reais, enquanto que números reais negativos não têm raízes n-
ésimas reais. Por exemplo, 4 16 = ± 2 e –16 não tem raiz quarta
real. A principal raiz quarta de 16 é 2.
Quando n = 2, utilizamos uma notação especial, i.e., uma notação padronizada.
Omitimos o índice e escrevemos
2
, ao invés de escrevermos
2 a
. Se a é um
número real positivo e n um inteiro par positivo, suas duas raízes n-ésimas são
denotadas por
n a
e –
n a
.
Vejamos alguns exemplos ilustrativos, onde apresentamos a verificação de algumas n-
ésimas principais.
1)
36
= 6, pois (6) 2 = 36.
2)
3
8
27
= –
2
3
porque (–
2
3
) 3 = –
8
27
.
74
Matemática Elementar
3)
4 625
não é um número real porque o índice 4 é par e o radicando – 625 é
negativo (não existe número real cuja quarta potência seja negativa).
2.1.1 Propriedade Fundamentais e Operatórias das Potências
Vejamos agora algumas propriedades fundamentais das potências, juntamente com
exemplos que nos auxiliam a ilustrar seus significados.
Regra Descrição Exemplo
a0 = 1
Qualquer número elevado à potência ZERO
resulta 1. Só não pode ser 00, pois este não existe!
137 04
20 = 1
a1 = a
A potência 1 indica que devemos multiplicar "a"
por ele mesmo 1 única vez. Portanto, é o próprio
"a".
414 3737
231 = 23
1n = 1
A potência "n" indica quantas vezes o número 1
será multiplicado por ele mesmo, e não interessa
quantas vezes seja, sempre será 1.
11 5
123 = 1
0n = 0
Não interessa quantas vezes o zero seja
multiplicado por ele mesmo, sempre será zero.
00 5
0(-47) = 0
n
n
a
a
1
Sempre que tivermos um expoente negativo, este
troca de numerador para denominador e troca o
sinal da potência para positivo.
44
2
9
9
2
2
2
3
1
3
n
n
a
a
1
Se tivermos uma potência negativa no
denominador, este se transforma em numerador
ao trocar o sinal da potência para positivo.
7
7
1
1
4
4
92
9
2
x
75
Matemática Elementar
A tabela a seguir apresenta algumas propriedades operatórias das potências, que são
extremamente importantes para nos auxiliar na agilidade com os cálculos onde estão
envolvidas:
Regra Descrição Exemplo
baba xxx .
Multiplicação de potências de mesma
base: Conserva-se a base e soma-se os
expoentes.
73434 555.5
ba
b
a
x
x
x
Divisão de potências de mesma base:
Conserva-se a base e subtrai-se os
expoentes
42626 121212/12
aaa xyyx )(.
Multiplicação de potências de
mesmo expoente: Conserva-se o
expoente e multiplica-se a base
5555 54)96(9.6 x
a
a
a
y
x
y
x
Divisão de potências de mesmo
expoente: Conserva-se o expoente e
divide-se as bases
4
44
5
8
5/8
baba xx .
Potência de Potência: Conserva-se a
base e multiplica-se os expoentes.
63232 44)4( x
Número negativo elevado a qualquer expoente PAR este se
comporta como se fosse positivo: multiplicação de "menos com
menos dá mais".
Exemplo: (-5)4 = (-5).(-5).(-5).(-5) = 625
Número negativo elevado a qualquer expoente ÍMPAR o sinal
negativo permanecerá na resposta.
Exemplo: (-5)3 = (-5).(-5).(-5) = -125
(-5)2 é totalmente diferente de -52 .
No primeiro caso o sinal de menos também está elevado ao
quadrado, então a resposta é +25.
Já no segundo caso, o menos não está elevado ao quadrado,
somente o 5, portanto a resposta é -25.
76
Matemática Elementar
2.1.2 Propriedade Fundamentais e Operatórias dos Radicais
Quando trabalhamos com radicais, a forma mais simples de desenvolvê-lo é
transformando-o em potência. Dessa forma, aplicaremos as propriedades já
conhecidas.
Vejamos agora algumas propriedades fundamentais dos radicais, juntamente com
exemplos que nos auxiliam a ilustrar seus significados.
Regra Descrição Exemplo
00 n
Isto acontece porque ZERO vezes ZERO
sempre será zero, não importa quantas "n"
vezes ele aparecer.
005
004
11 n
Um multiplicado por um é sempre um,
independente de quantas vezes ele
aparecer.
113
114
aa 1
Esta podemos provar pela definição de raiz.
Qual o número que multiplicado uma vez
por ele mesmo resulta ele? Ele mesmo!
551
12121
nn aa
1
Se colocarmos esta raiz na forma de
potência temos: nn aa 11
3
1
3 44
√8 = 8
1
2
aan n
Se colocarmos esta raiz na forma de
potência temos: nnn n aa e a fração de
𝑛
𝑛
vale 1, então:
aaaa n
n
n n 1
4444 13
3
3 3
14141414 16
6
6 6
n
b
n b aa
Esta propriedade é idêntica à anterior, com
a única diferença deque agora o "a" está
elevado em uma potência diferente do
radical n.
36666 24
8
4 8
A tabela a seguir apresenta algumas propriedades operatórias dos radicais:
77
Matemática Elementar
Regra Descrição Exemplo
√𝑎𝑏
𝑥
. √𝑎𝑐
𝑦
= 𝑎
𝑏
𝑥+
𝑐
𝑦
Ao transformarmos as raízes da
multiplicação em potenciação,
utilizamos a propriedade de
multiplicação de potências de mesma
base: Conserva a base e soma os
expoentes.
√22
2
. √28
4
=
2
2
2+
8
4 = 21+2 = 23
= 8
√
𝑎
𝑏
𝑛
=
√𝑎
𝑛
√𝑏
𝑛
Se tivermos uma fração em uma raiz,
podemos desmembrar numerador
de denominador, considerando a
divisão dos termos e conservando
sempre o mesmo radical para cada
um deles.
4
6
96
=
4 16
= 2
2
56,1
13,3
6
96
4
4
√𝑎
𝑛 . √𝑏
𝑛
= √𝑎. 𝑏
𝑛
Se transformarmos a multiplicação
de raízes em multiplicação de
potências, podemos utilizar a
propriedade de multiplicação de dois
números na mesma potência.
3.575
3.253.25
√ √𝑎
𝑦𝑥
= √𝑎
𝑥𝑦
Se transformarmos a raiz em
potência, teremos:
√ √𝑎
𝑦𝑥
= (𝑎
1
𝑦)
1
𝑥
= 𝑎
Agora o que devemos fazer é voltar
de potência para raiz
(𝑎
1
𝑦)
1
𝑥
= 𝑎
1
𝑥.
1
𝑦 = 𝑎
1
𝑥𝑦 = √𝑎
𝑥𝑦
63.23 777
78
Matemática Elementar
2.1.3 Simplificação de Expressões com Radicais
Diversas técnicas de simplificação de raízes de números reais não são mais usadas,
devido à utilização permanente de calculadoras e programas computacionais.
Todavia, mostraremos abaixo através de exemplos ilustrativos quais os
procedimentos necessários a fim de simplificarmos expressões que envolvem radicais
quaisquer.
1)
4 80
=
4 5.16
=
4 4 5.2
= 4 42 . 4 5 = 2. 4 5
2)
5.18 x
=
xx 2...9 4
=
xx 2.)3( 2
= 3.x2 .
x2
3)
4 44 .yx
=
4 4).( yx
= |x.y|
4)
3 624y
=
3 32 3.).2( y
= –2.y 2 .
3 3
Uma expressão envolvendo potências ou radicais está simplificada:
Se cada fator aparecer somente uma vez.
Se todos os expoentes são positivos.
Remover fatores dos radicais.
Eliminar radicais dos denominares e
denominadores dos radicandos.
Combinar, sempre que possível, somas e
diferenças dos radicais.
Vejamos mais alguns exemplos ilustrativos.
79
Matemática Elementar
3)( yx
= (x + y) 23
3.x. (
5 2x
= 3.x.x 52 = 3.x 57
x 32 .y 31 = (x 2 y) 31 =
3 2 yx
2.2 Polinômios e Fatoração
Aqui discutiremos a parte relacionada as operações básicas que envolvem os
polinômios, que em verdade são expressões comuns que aparecem no dia-a-dia da
Matemática, independentemente da sua subárea.
Monômios são expressões algébricas representando o produto de
constantes e variáveis. São ditos semelhantes quando a parte das
variáveis de um são idênticas.
Polinômio: toda expressão algébrica composta por monômios ou
pela soma de monômios. Os monômios que fazem parte do
polinômio são chamados termos.
Exemplos: 5x2y +2b
3x + 2yt + t
Definição formal: Entendemos como sendo um polinômio em x (ou na variável x) é
qualquer expressão que pode ser escrita na forma:
80
Matemática Elementar
a
n
.x n + . a
1n
.x 1n + a
2n
.x 2n +...+ a
1
.x + a
0
onde n é um inteiro não negativo e a
n
≠ 0. Os números a
1n
,..., a
1
, a
0
são números
reais chamados coeficientes. O grau do polinômio é n e o coeficiente principal é o
número a
n
.
A figura abaixo apresenta os conceitos básicos da teoria que envolve o conteúdo de
polinômios:
Figura: Alguns conceitos básicos da teoria envolvendo os polinômios.
Além disso, polinômios com um, dois, três termos são monômios, binômios e
trinômios, respectivamente. Um polinômio escrito com as potências de x na ordem
decrescente está na forma padrão. Veja exemplos na figura a seguir.
Coeficientes: são números reais, valores
constantes, os valores numérico do
polinômio.
Grau: é o valor do maior n da parte variável
(para polinômio de uma variável) ou o grau
do maior monômio (para polinômio com
duas ou mais variáveis).
Coeficiente Principal:
número do an do polinômio.
Variável: a letra que irá representar qualquer
número ou um conjunto de números.
Polinômios
81
Matemática Elementar
Figura: Grau do Polinômio e sua Forma Padrão.
Vejamos alguns exemplos ilustrativos de polinômios.
2.x + 1 : grau 1, binômio
3x: grau 1, monômio
2x 3 + 4x 2 – 10x: grau 3, trinômio
2 x 4 + 7x3 + 5x 2 : grau 4, trinômio
x 7 + 2.x4 + 7x 3 : grau 7, trinômio
2x 3 + 19: grau 3, binômio
Para adicionarmos ou subtrairmos polinômios, nós adicionamos ou subtraímos
termos semelhantes usando a propriedade da distributiva. Termos dos polinômios
que têm a mesma variável, cada uma elevada à mesma potência, são termos
semelhantes.
Termos semelhantes são àqueles termos dos polinômios que têm a
mesma variável, cada uma elevada à mesma potência.
Monômios
2a2b3
Binômios
2x + 3y
Trinômios
2x2 + 3y + xt
Forma Padrão
x3 + 2x2 -x + y
Polinômios
82
Matemática Elementar
2.2.1 Operação com Polinômios
Adição entre polinômios: reduzir à forma mais simples, ou seja, redução de termos
semelhantes (os que possuem a mesma parte variável). Para tanto, eliminamos os
parênteses e somamos os termos semelhantes.
Subtração de polinômios: conservar os sinais dos termos do minuendo e trocar os
do subtraendo, recaindo, portanto, na adição.
Multiplicação de monômio por polinômios: determinar os produtos do monômio
pelos termos do polinômio.
83
Matemática Elementar
Multiplicação de polinômio por polinômio: determinar os produtos de cada termo
do polinômio multiplicado pelos termos do polinômio multiplicando, um a um.
Divisão de polinômios: determinar os quocientes de cada termo do polinômio
dividendo pelo monômio divisor, recaindo no caso anterior.
2.3 Produtos Notáveis
Em muitas situações alguns produtos podem ser bastante úteis, tais produtos
denominamos de produtos notáveis. Na figura abaixo listamos alguns produtos
notáveis que utilizamos no dia-a-dia dos cálculos.
84
Matemática Elementar
Figura: Principais produtos notáveis que utilizamos em cálculos diversos.
Vejamos a descrição dos mesmos como segue:
Descrição Desenvolvimento Exemplo
Quadrado de
uma soma de
dois termos
(u + v) 2 = u 2 + 2uv + v 2 a) (2 + 3) 2 =
b) 2 2 + 2.2.3 + 3 2 = 4 + 12 + 9 =
c) 25
Quadrado de
uma diferença
de dois termos
(u – v) 2 = u 2 – 2uv + v 2 (4 – 2)2 =
4 2 – 2.4.2 + 2 2 =
16 – 16 + 4 =
4
Produto de
uma soma e
uma diferença
(u + v).(u – v) = u2 – v2 (5 + 3).(5 – 3) =
5 2 – 3 2 =
25 – 9 =
d) 16
e)
f) (3x + 8).(3x – 8) =
g) (3x) 2 – (8)2 =
h) 9x 2 – 64
Quadrado de
uma soma de
dois termos
Quadrado de
uma diferença
de dois termos
Produto de
uma soma e
umadiferença
Cubo de uma
soma de dois
termos
Cubo de uma
diferença de
dois termos
85
Matemática Elementar
Cubo de uma
soma de dois
termos
(u + v) 3 = u 3 + 3 u2 v + 3uv 2 + v3 (2 + 3)3 =
2 3 + 3 2 2 .3 + 3.2.3 2 + 3 3 =
8 + 36 + 54 + 27 =
125
Cubo de uma
diferença de
dois termos
(u – v) 3 = u 3 – 3 u2 v + 3uv 2 – v3 i) (2x – 3y) 3 =
j) (2x) 3 – 3.(2x)2 .(3y) +
3.(2x)(3y) 2 – (3y)3 =
k) 8x 3 – 36x2 .y + 54.xy 2 –
27y 3
2.4 Fatoração de Polinômios usando Produtos Notáveis
Observemos que quando escrevemos um polinômio como um produto de dois ou
mais fatores polinomiais, estamos fatorando um polinômio. Um tipo especial de é
polinômio irredutível, conforme descrito na figura.
Figura: Polinômio Irredutível.
Além disso, salientamos que um polinômio está fatorado completamente se estiver
escrito como um produto de seus fatores irredutíveis.
Polinômio
Irredutível Não pode ser
fatorado usando
coeficientes inteiros
86
Matemática Elementar
a) 2x 2 + 7x – 4 = (2x – 1).(x + 4)
b) x 3 + x 2 + x + 1 = (x + 1).(x 2 + 1)
O exemplo “b” está fatorado completamente, pois
podemos mostrar que x 2 + 1 é irredutível.
Se o polinômio x 3 – 9x for fatorado como x.(x 2 – 9), podemos afirmar que ele
não estaria fatorado completamente, pois (x 2 – 9) não é irredutível.
De fato, notamos que podemos escrever que:
(x 2 – 9) = (x – 3).(x + 3)
x 3 – 9x = x.(x – 3).(x + 3). Assim, o polinômio x 3 – 9x estará fatorado
completamente.
O primeiro passo na fatoração de um polinômio é remover e
colocar em evidência fatores comuns de seus termos usando a
propriedade distributiva, como mostramos nos exemplos
seguintes.
Exemplos de fatoração de polinômios pelo “Fatores Comuns em Evidência”
a) x 2 + x = x.(x + 1), colocamos o fator x em evidência
b) 2x 3 + 2x 2 – 6x = 2x.( x 2 + x – 3), colocamos o fator 2x
em evidência
c) x 2 + x 4 = x2 .(1 + x 2 ), colocamos o fator x 2 em
evidência
d) u 3 .v + u.v3 = u.v.( u2 + v 2 ), colocamos o fator u.v em
evidência
e) 5x 2 + 5x + 5 = 5.(x 2 + x + 1), colocamos o fator 5 em
evidência
f) x.u + v.x + a.x = x.(u + v + a), colocamos o fator x em
evidência
87
Matemática Elementar
Além disso, devemos notar também que:
Exemplos de fatoração de polinômios pela “Fatoração da Diferença de Dois
Quadrados”
a) 25x 2 – 36 = (5x) 2 – 62 = (5x + 6).(5x – 6)
b) 4x 2 – (y + 3) 2 = (2x) 2 – (y + 3) 2 = [2x + 9y + 3)].[2x
– (y + 3)]
Exemplos de fatoração de polinômios pela “Fatoração de Trinômios Quadrados
Perfeitos”
a) 9x 2 + 6x + 1 = (3x) 2 + 2.(3x).(1) + 1 2
b) 4x 2 – 12xy + 9y 2 = (2x) 2 – 2.(2x).(3y) + (3y) 2
Reconhecer a forma expandida dos cinco
produtos notáveis citados anteriormente nos
ajudará a fatorar uma expressão algébrica.
Um trinômio quadrado perfeito é o quadrado de um binômio e tem
uma das duas formas mostradas aqui. O primeiro e último termos
são quadrados de u e v e o termo central é duas vezes o produto
de u e v. Os sinais da operação antes do termo central e no binômio
são os mesmos.
88
Matemática Elementar
2.5 Expressões Fracionárias e Expressões Racionais
Outros dois tipos de expressões que muito nos interessam nessa introdução de
conceitos matemáticos, são as expressões fracionárias e as expressões racionais,
conforme definidas na figura abaixo.
Figura: Expressão fracionária e Expressão racional.
Exemplos de Expressões Fracionárias
a)
x
x 1 b)
1
12
2
2
x
xx
c) x
yx
2
. 2
d)
32
2
x
x
Expressão Fracionária (ou fração)
• É um quociente envolvendo duas expressões algébricas, sendo
que pelo menos um termo possui incógnita no denominador.
Expressão Racional
• É o quociente envolvendo polinômios.
89
Matemática Elementar
Exemplos de Expressões Racionais
a) 32
27
x
x
b)
4x
x
c)
32
13
2
xx
x
d)
45
12
3
2
xx
xx
e)
35
12
2
23
xx
xx
f)
5x
x
CONCLUSÃO
Na maioria das vezes, um problema matemático envolve o uso
de mais de um conceito ou teoria. Em algumas situações será preciso
utilizar-se das propriedades fundamentais da potência ou dos radicais
para efetuar um cálculo de uma expressão racional ou fracionária. Ou
ainda, será preciso simplificar ou racionalizar ou fatorar um polinômio,
para chegarmos a uma forma possível de desenvolver o cálculo
algébrico.
Assim, é preciso ter essas propriedades, conceitos e contextos
bem esclarecidos para que os mesmos possam ser aplicados de forma
isolada ou em conjunto como artifícios para facilitar uma determinada
resolução de problemas de situações reais.
90
Matemática Elementar
Atividades
Para encerrarmos, como forma de fixação da teoria
apresentada, listamos algumas atividades resolvidas sobre o
conteúdo de Potências, Radicais e Polinômios trabalhados
nessa unidade 2.
Potência e Radicais
1) Simplifique as potências e o radicais.
a) z 23 =
3
1
z
b) (x 2 y 9 ) 31 .(x.y 2 ) = (x 32 .y3 ).( x.y 2 ) = x 35 . y5
c)
5
2
2
1
2
1
3
2
.2
.
.3
y
x
y
x =
10
9
6
1
.6
y
x
d) 2. 80 – 125 = 2. 5.16 – 5.25 = 8. 5 – 5. 5 = 3. 5
2) Utilize as propriedades de potências e radicais e encontre o valor de x na
expressão: 32x+1 . 93x+1 = 9x – 1
Solução:
3(2x+1). 32(3x+1) = 32(x-1)
Multiplicação de potências de mesma base: conserva-se a base e soma-se os
expoentes. Como procuramos o valor de x e não o valor da expressão, vamos
trabalhar agora só com os expoentes:
2x+1 + 2(3x+1) = 2(x-1)
2x+1 + 6x+2 = 2x -2
6x = -5
x = -5/6
91
Matemática Elementar
3) O valor de 33 . 93 . 39 . 99 é igual a:
Solução:
312.912 = (3.9)12 = 2712
1) Utilize as propriedades de potências e radicais e encontre o valor de x na
expressão: (2x) x+2 = 256
Solução:
2x(x+2)=28
x(x+2) = 8 => x2 + 2x - 8 = 0
Delta = b2 – 4.a.c = 4-4.1.(-8) = 4+32 = 36
x’=(-2+6)/2 = 4/2=2
x” = (-2-6)/2 = -4
Operações com polinômios:
5) Vamos calcular a soma entre os polinômios (3x + 4) e (7x – 10).
Solução: Vamos agrupar os termos semelhantes e então combinamos, como segue:
(3x + 4) + (7x – 10)
= (3x + 7x) + (4 – 10)
= 10x – 6
6) Vamos calcular a soma entre os polinômios (2x 3 – 3) e (5x 3 + x2 + x – 2).
Solução: Vamos agrupar os termos semelhantes e então combinamos, como segue:
(2x 3 – 3) + (5x 3 + x 2 + x – 2)
= (2x 3 + 5x 3 ) + x 2 + x + (– 3 – 2)
= 7x 3 + x 2 + x – 5
7) Vamos calcular a diferença entre os polinômios (2x + 5) e (3x – 1).
Solução: Vamos agrupar os termos semelhantes e então combinamos, como segue:
(2x + 5) – (3x – 1) = (2x – 3x) + (5 – (– 1)) = – x + 6
92
Matemática Elementar
8) Vamos calcular a soma entre os polinômios (2x 3 – 3.x2 + 4x – 1) e (x 3 + 2x2 –
5x+ 3).
Solução: Vamos agrupar os termos semelhantes e então combinamos, como segue:
(2x 3 – 3.x 2 + 4x – 1) + (x 3 + 2x 2 – 5x + 3)
= (2x 3 + x 3 ) + (– 3.x 2 + 2.x 2 ) + (4x + (–5x) + (1 – 3)
= 3x 3 – x 2 – x + 2
9) Vamos calcular a soma entre os polinômios (4x 2 + 3x – 4) e (2x3 + x 2 – x + 3).
Solução: Vamos agrupar os termos semelhantes e então combinamos, como segue:
(4x 2 + 3x – 4) e (2x3 + x 2 – x + 3)
= (0 – 2x 3 ) + (4x 2 – x 2 ) + (3x – (– x)) + ( – 4 – 2)
= – 2x 3 + 3x 2 + 4x – 6
10) Calcular o produto de dois polinômios (3x + 2).(4x – 5)
Solução:
3x.(4x – 5) + 2.(4x – 5)
= (3x).(4x) – (3x).(5) + (2).(4x) – (2).(5)
= 12x2 – 15x + 8x – 10
93
Matemática Elementar
Reconhecer, interpretar e resolver problemas envolvendo equações e
inequações de forma geral.
Equações de 1º grau
Equações de 2º grau
Sistemas de Equações
Inequações de 1º grau
Inequações de 2º grau
Sistemas de Inequações
Unidade III – Equações
e Inequações
Objetivos da Unidade
Plano de Estudos
III
94
Matemática Elementar
3.1 Introdução às Equações
O conceito de equação que discutiremos neste momento, já aparece
constantemente no nosso cotidiano. Entendemos por equação a uma afirmativa de
igualdade entre duas expressões.
De forma mais elaborada, podemos dizer que o conceito de Equação significa
igualarmos duas expressões, visando descobrir o valor das variáveis ou incógnitas.
Desse modo, quando falamos em equacionar um problema, estamos nos propondo
a modelar matematicamente um problema, visando estruturar meios para
encontrarmos uma solução.
Trabalharemos nessa unidade com dois tipos especiais de equação, conforme figura
abaixo:
Figura: Tipos de equações a serem discutidas.
3.1.1 Equação do Primeiro Grau
Inicialmente ressaltamos que a equação do primeiro grau aparece de forma contínua
no nosso dia-a-dia sem percepção de tal utilização.
Logo, podemos definir de maneira formal a noção de equação do 1º grau, como
segue.
Equações
Equação de
1º grau
Equação de
2º grau
95
Matemática Elementar
Definição: Uma equação do primeiro grau é formada por
monômios cujo de maior grau é de grau 1, podendo sempre ser
reduzida à seguinte forma: a.x + b = 0, onde a e b são números
reais, com a ≠ 0 e x a variável (incógnita) da equação.
Vejamos alguns exemplos envolvendo a resolução de equações do primeiro grau.
1) Suponhamos que de cada sorvete vendido por um picolezeiro
por R$1,00 sobre R$0,40. Quantos sorvetes ele precisará
vender para juntar R$320,00?
Solução: Este é um exemplo bastante simples em que utilizamos
diretamente a noção de equação do primeiro grau. Basta
montarmos a seguinte equação do primeiro grau:
0,4.x – 320=0
Ou ainda,
0,4.x=320, onde x será a icognita que representará o número de
sorvetes.
Desta maneira, basta isolarmos o x, ou seja:
0,4.x = 320
x =
4,0
320
x = 800 sorvetes
Portanto, concluímos que o picolezeiro deve vender 800 sorvetes
para conseguir juntar R$320,00.
2) Quantos quartos existem em 26 inteiros?
Solução: Neste caso, temos a seguinte equação do primeiro grau
associada:
4
x
= 26
E, portanto, concluímos que x = 26.4, ou seja, em 104.
Em 26 inteiros existem 104 quartos.
96
Matemática Elementar
3) Quanto devo adicionar em
5
2
para obter 35 inteiros?
Solução: Neste caso, temos a seguinte equação do primeiro grau
associada:
x +
5
2
= 35 x = 35 –
5
2
x =
5
173
3) Quanto devo adicionar em
5
2
para obter 35 inteiros?
Solução: Neste caso, temos a seguinte equação do primeiro grau
associada:
x +
5
2
= 35 x = 35 –
5
2
x =
5
173
4) Quatro pessoas resolveram montar uma sociedade. A primeira colocou uma
quantia de capital igual ao dobro do capital da terceira. A segunda colocou a metade
do que colocou a quarta, que por sua vez colocou o triplo da terceira. Se o capital
da empresa é de R$150.000,00, quanto colocou cada uma delas?
Solução: De acordo com o enunciado podemos escrever:
1ª Pessoa: 2.x (a primeira pessoa colocou o dobro do capital da terceira)
2ª Pessoa:
2
3x
(a segunda pessoa colocou a metade do capital da terceira)
3ª Pessoa: x (capital investido pela terceira pessoa)
4ª Pessoa: 3.x (a quarta pessoa colocou o triplo do capital da terceira)
Logo, podemos montar a seguinte equação do primeiro grau:
2x +
2
3x
+ x + 3x = 150000
Ou seja,
97
Matemática Elementar
6x +
2
3x
= 150.000
2
312 xx
150.000
15x=300.000
x = 20.000 (Por quê?)
Portanto:
- A primeira pessoa investiu R$40.000,00 na sociedade;
- A segunda pessoa investiu R$30.000,00 na sociedade;
- A terceira pessoa investiu R$20.000,00 na sociedade;
- A quarta pessoa investiu R$60.000,00 na sociedade;
Para finalizarmos o desenvolvimento deste exemplo, notemos claramente que a soma
das quantias é igual a 150000 (40000 + 30000 + 20000 + 60000).
5) Se uma empresa vende um produto em que a cada venda sobram R$2,50, quantos
produtos deverá vender para juntar uma sobra de R$6.250,00?
Solução: Neste caso, podemos escrever que:
2,5.x = 6250 x =
5,2
6250
x = 2500
A empresa deverá vender 2500 unidades do referido produto.
Quando encontramos o valor de x, afirmamos que encontramos
a raiz da equação.
3.1.2 Equação do Segundo Grau
Uma vez que acabamos de discutir os aspectos teóricos relacionados à equação do
primeiro grau, podemos avançar para a equação do segundo grau. Ressaltamos que
ainda estaremos trabalhando com igualdade de expressões, porém, numa equação
do segundo grau, o monômio de maior grau que compõe é do segundo grau.
98
Matemática Elementar
Definição: Uma equação do segundo grau é uma equação que
possui a forma: a.x² + b.x + c = 0, onde a, b e c são números
reais, com a ≠ 0 e x a variável (incógnita) da equação.
No caso de uma equação do segundo grau, poderemos ter duas raízes reais, melhor
explicando, dois valores que x pode assumir para satisfazer à equação. Para
encontrarmos as raízes de uma equação do segundo grau, utilizamos a fórmula de
Bháskara:
x =
a
b
.2
, em que (Delta) é o discriminante da equação,
obtido pela seguinte fórmula:
= b² – 4.a.c
Além disso, em função do discriminante
podemos ter três
situações distintas, que são:
1ª) Delta maior do que zero (
> 0): duas raízes reais e distintas
(x’≠ x’’)
2ª) Delta igual a zero (
= 0): duas raízes reais e iguais (x’ = x’’)
3ª) Delta menor do que zero (
< 0): não existem raízes reais
A fórmula de Bhaskara está entre as cinco principais fórmulas
matemáticas utilizadas. Para conhecer um pouco mais sobre
acesse:
https://pt.khanacademy.org/math/algebra/quadratics/solving-
quadratics-using-the-quadratic-formula/a/quadratic-formula-
explained-article
99
Matemática Elementar
Vejamos alguns exemplos ilustrativos envolvendo a resolução de
equações do segundo grau.
Vamos resolver as seguintes equações do segundo grau abaixo.
a) x 2 + 3x + 2 = 0
b)-x 2 + 6x – 9 = 0
c) x 2 + 4x + 9 = 0
Solução:
a) Aqui, temos que a = 1, b = 3 e c = 2, desta forma:
= b 2 – 4.a.c
= 3 2 – 4.(1).(2)
= 9 – 8
= 1
Logo, as raízes são:
x’ =
a
b
.2
=
)1.(2
13 =
2
2
= -1
x’’ =
a
b
.2
=
)1.(2
13 =
2
4
= -2
Notemos ainda que se substituirmos os valores de x encontrados obviamente a
equação nos levará a 0 = 0.
b) Aqui, temos que a = -1, b = 6 e c = -9, desta forma:
= b 2 – 4.a.c
= 6 2 – 4.(-1).(-9)
= 36 – 36
= 0
Logo, as raízes são:
10
0 Matemática Elementar
x’ =
a
b
.2
=
)1.(2
06
=
2
6
= 3
x’’ =
a
b
.2
=
)1.(2
06
=
2
6
= 3
c) Aqui, temos que a = 1, b = 4 e c = 9, desta forma:
= b 2 – 4.a.c
= 4 2 – 4.(1).(9)
= 16 – 36
= -20
Logo, como não podemos extrair a raiz de -20, não existem raízes reais. Isto significa
que não existe um único número real que substituindo x na equação faça-a igual a
zero.
Existem vários aplicativos online que nos auxiliam com a a fórmula
de Bhaskara. O link a seguir nos ajuda a confirmar os valores
encontrados na aplicação da fórmula. Veja:
http://ecalc.blogspot.com.br/p/baskara.html
A figura abaixo apresenta o resumo das situações envolvendo o
valor de
(delta):
Figura: Situações envolvendo o discriminante de uma equação do segundo
grau.
Delta > 0
•Duas raízes reais
e distintas
Delta = 0
•Duas raízes reais
e iguais
Delta < 0
•Não existem
raízes reais.
101
Matemática Elementar
3.1.3 Sistemas de Equações
Em alguns problemas teremos mais de uma equação para solucionar e até mesmo
mais de uma incógnita para encontrar o valor. Veja o exemplo a seguir que envolve
um sistema de equações de 1º grau:
A soma das idades de duas colegas é 24 anos. Quais são suas
idades sabendo que a maior é 4 anos mais velha?
Nesse caso temos duas variáveis desconhecidas, que vamos chamar de x e y.
x – idade da mais velha
y – idade da mais nova
O enunciado nos permite montar duas equações distintas:
I) x + y = 24 (a soma das idades é 24 anos)
II) x - y = 4 (a maior é 4 anos mais velha, isto é a diferença de 4 anos)
Isolando x na equação I:
x = 24 – y
Substituindo o valor isolado de x na equação II:
x – y = 4
(24 - y) –y = 4
24 – 2y = 4
-2y = -24 + 4
-2y = -20
y = 10
Substituindo o valor de y na equação I:
10
2 Matemática Elementar
x+y = 24
x + 10 = 24
x = 24 – 10
x = 14
A colega mais velha (x) tem 14 anos e a mais nova (y) tem 10 anos.
A equação I é atendida: x + y = 24
A equação II é atendida: x – y = 4
Em resumo, para resolver o problema proposto vamos seguir o passo a passo:
1º) Montar as duas equações de acordo com o enunciado do
problema.
2º) Isolar uma das variáveis em uma das equações. Por exemplo x,
na equação I.
3º) Utilizar o valor isolado na equação I e substituir na equação II.
Por exemplo, substituir o valor de x isolado em I, na equação II.
4º) Resolver a equação II e encontrar o valor de y.
5º) Substituir o valor encontrado para y na equação I e encontrar
o valor de x.
6º) Confirmar se os valores encontrados satisfazem as duas
equações inicialmente estabelecidas.
IMPORTANTE: O sistema de equações pode envolver mais de
duas equações e todas devem ser atendidas no resultado final
obtido.
103
Matemática Elementar
Esse próximo exemplo envolverá um sistema de equações do 2º
grau.
Um salão de festas tem a forma da figura a seguir, com perímetro
de 64m e área de 192m2. Determine as medidas x e y indicadas
na figura e calcule a dimensão desse salão de festas.
De acordo com o enunciado teremos:
I) y + 2x + y + 2x + y + 2x + y + 2x = 64m
II) 2x . ( y + 2x + y) = 192
Simplificando as equações, teremos:
I) 8x + 4 y = 64m (: 4)
2x + y = 16
II) 2x (2y+2x) = 192
4xy+ 4x2 = 192 (:4)
xy + x2 = 48
Chegamos a um sistema de equações do 2º grau. É um sistema porque temos duas
variáveis e é de 2º grau porque o sistema porque possui uma equação que é de 2º
grau.
{
2𝑥 + 𝑦 = 16
𝑥2 + 𝑥𝑦 = 48
10
4 Matemática Elementar
Isolando y na 1ª equação:
y = 16 – 2x
Substituindo y na 2ª equação:
x2 + x(16-2x) = 48
x2 + 16x- 2x2 = 48
-x2 + 16 x – 48 = 0 (-1)
x2 - 16 x + 48 = 0
Encontrando as raízes da equações de 2º grau, usando a fórmula de Bháskara:
x’ =
a
b
.2
=
)1.(2
48.1.41616 2 =
2
816
= 12
x’’ =
a
b
.2
=
)1.(2
48.1.41616 2 =
2
816
= 4
Agora devemos determinar y cada um dos valores de x:
Substituindo x = 4 Substituindo x = 12
y = 16 – 2x
y = 16 – 2.(4)
y = 16 – 8
y = 8
y = 16 – 2x
y = 16 – 2.(12)
y = 16 – 24
y = -8
Encontramos então pares ordenados como solução do sistema: (4, 8) e (12,-8)
Considerando que um salão de festas não pode ter uma dimensão negativa, vamos
desconsiderar então o par ordenado que possui um valor negativo.
Utilizando apenas os valores x = 4 e y = 8, vamos calcular as dimensões do salão de
festas:
2x = Largura
8m = Largura
y + 2x + y = Comprimento
8 + 2.4 + 8 = Comprimento
24m = Comprimento
105
Matemática Elementar
3.1.3.1 Métodos de Resolução de um Sistemas de Equações
Para resolver um sistema de duas equações e duas variáveis vamos conhecer dois
métodos, conforme apresenta a figura:
Figura: Métodos de Resolução do Sistemas de Equações.
Veja a resolução do sistemas de equações pelo método de
substituição.
{
𝑥 − 5𝑦 = 10 (𝐼)
3𝑥 + 𝑦 = 14 (𝐼𝐼)
Isolamos x na equação I:
x = 10 + 5y
Substituimos a equação equivalente de x na equação II:
3x + y = 14
3 (10 + 5y) + y = 14
30 + 15y + y = 14
16y = 14 – 30
16 y = -16
y = -1
Metódo de Substituição
• Isolar uma das variáveis em uma
das equações.
• Substituir essa variável na outra
equação.
• Resolver a equação que ficou com
uma variável.
• Substituir o valor encontrado na
equação que que ainda tem duas
variáveis.
Método de Adição ou Subtração
• Adicionar (ou subtrair) a equação I
com (da) a equação II, tentando
anular uma das variáveis.
• Caso não seja possível eliminar
uma das variáveis, multiplicar ou
dividir uma das equações por um
fator comum, que possibilite anular
uma das variáveis antes de realizar
a operação das equações.
• Ao anular uma das variáveis,
resolver a equação conforme o
método de substituição.
10
6 Matemática Elementar
Substituindo y na equação I, para encontrar x:
x – 5y = 10
x = 10 + 5.(-1)
x = 10 - 5
x = 5
Teremos como solução do sistema os valores de x = 5 e y = -1, ou seja o par
ordenado (5, -1).
Veja agora a resolução do mesmo sistemas de equações pelo
método de adição.
{
𝑥 − 5𝑦 = 10 (𝐼)
3𝑥 + 𝑦 = 14 (𝐼𝐼)
Se adicionarmos diretamente as equações teremos:
{
𝑥 − 5𝑦 = 10 (𝐼)
3𝑥 + 𝑦 = 14 (𝐼𝐼)
__________________
4x – 4y = 24
Ou seja, continuaremos com duas variáveis e não teremos condições de caminhar.
Sendo assim, será preciso multiplicar uma das equações por um valor que nos permitaa eliminação de uma das variáveis.
{
𝑥 − 5𝑦 = 10 (−3)
3𝑥 + 𝑦 = 14
{
−3𝑥 + 15𝑦 = −30 (−3)
3𝑥 + 𝑦 = 14
_______________________
/ 16y = -16 y = -1
107
Matemática Elementar
Agora podemos substituir o valor y em qualquer uma das equações e encontraremos
o valor de x.
x – 5y = 10
x – 5 (-1) = 10
x +5 = 10
x = 10-5
x = 5
Teremos, novamente, como solução do sistema os valores de x = 5 e y = -1, ou seja,
o par ordenado (5, -1).
Se o enunciado da questão não mencionar o tipo de método que
deve ser utilizado para resolver o sistema, você pode escolher por
fazer uso do que julgar de mais conveniente para a resolução. Os
resultados sempre serão os mesmos.
3.2 Inequações do Primeiro Grau
Uma vez que já trabalhamos os conceitos sobre equações, que trata da igualdade
entre expressões, estaremos neste momento interessados em discutirmos as
inequações que podem ser definidas conforme descrito na figura abaixo.
Figura: A definição de inequação.
Inequações São desigualdades
entre expressões
matemáticas.
10
8 Matemática Elementar
Portanto, o sinal que separa dois membros de uma inequação
poderá ser:
> Maior
≥ Maior ou Igual
< Menor
≤ Menor ou Igual
Dessa maneira, uma inequação do primeiro grau será uma
inequação do tipo:
a.x + b > 0 ou
a.x + b ≥ 0 ou
a.x + b < 0 ou
a.x + b ≤ 0
Diferentemente do que ocorre com as equações, quando buscamos solucionar uma
determinada inequação, não estamos buscando um valor que a satisfaça, mas um
conjunto de valores ou intervalo que atenda à inequação.
1) Vamos resolver a seguinte inequação: 2x + 4 > 0.
Solução: Para resolvermos a equação acima, procuraremos isolar x,
de forma análoga a que fizemos com equações. Para tal:
2x + 4 > 0
2x > -4
x >
2
4
Portanto, temos que: x > -2
Isso significa que se tomarmos qualquer valor real, maior que -2, e substituirmos no
lugar de x, encontraremos um resultado maior que 0.
109
Matemática Elementar
MUITO CUIDADO: Ao resolvermos inequações, é importante
tomarmos cuidado quando o coeficiente que multiplica x for
negativo. Neste caso, para resolvê-la deveremos multiplicar os dois
membros por -1, o que nos obriga inverter o sinal de desigualdade.
Veja:
-x ≥ 4 .(-1)
-x.(-1) ≥ 4.(-1)
x ≤ -4
2) Numa indústria de calçados, cada funcionário produz em média
200 sapatos por dia. Considerando que há 5000 sapatos prontos
em estoque, quantos funcionários deverão trabalhar para que, ao
final de 10 dias, possam ser entregues mais de 20000 sapatos?
Solução: Inicialmente, notemos que de acordo com o enunciado podemos escrever:
Produção média por funcionário dia = 200
Estoque Atual = 5000
Dias disponíveis = 10
Meta a ser atingida > 20000
Ou ainda, podemos visualizar a situação da seguinte forma:
Dias
disponíveis
(10)
.
Produção
Diária por
funcionário
(200)
.
Nº de
Funcionários
(x)
+
Estoque
existente
(5000)
> Estoque
necessário
20.000
Ou seja, em símbolos temos que:
10 . 200 . x + 5000 > 20000
2000x + 5000 > 20000
2000x > 20000 – 5000
11
0 Matemática Elementar
2000x > 15000
x> 15000÷ 2000
x > 7,5
Portanto, devemos ter trabalhando pelo menos 8 funcionários para que ao final de
10 dias tenhamos mais de 20000 sapatos em estoque.
Para finalizarmos a discussão com referência a este exemplo, poderíamos apresentar
a solução de uma outra forma, como segue:
S = ]7,5; +∞[
Ou ainda: S = {x ∈ ℝ | x > 7,5}
Onde S representa o conjunto solução da referida inequação ou desigualdade.
3) Vamos resolver as seguintes inequações do primeiro grau.
a) 3x + 5 ≥ 17
b) -2x – 6 < 15
Solução: Temos que:
a) 3x + 5 ≥ 17
3x ≥ 17 – 5
3x ≥ 12
x ≥ 4, ou seja, S = {x
/ x ≥ 4}
b) -2x – 6 < 15
-2x < 15 + 6
-2x > 21
x <
2
21
, ou seja, S = {x
/
x <
2
21
}
3.2.2 Inequações do Segundo Grau
Analogamente ao que fizemos em inequações do primeiro grau, ao resolvermos
inequações do segundo grau estamos em busca de um conjunto de soluções que
satisfaça à inequação proposta.
111
Matemática Elementar
Definição: Chamamos de inequação do segundo grau a qualquer expressão algébrica
que possa ser reduzida a uma das formas:
a.x² + bx + c > 0 ou
a.x² + bx + c ≥ 0 ou
a.x² + bx + c < 0 ou
a.x² + bx + c ≤ 0
A solução de uma inequação do segundo grau pode ser resumida
nos seguintes passos:
1º Passo: Igualamos a inequação a zero, transformando-a em uma
inequação.
2º Passo: Calculamos o discriminante da equação (delta).
3º Passo: No caso de delta maior ou igual a zero, calcular as raízes
x’ e x’’.
4º Passo: Fazer a análise de sinais, conforme apresentamos a seguir.
Delta > 0 e a
> 0
Neste caso, observemos que entre as raízes o sinal é contrário de
a (ca), o que significa que qualquer valor entre x’ e x’’ nos dará um
resultado negativo, enquanto que à e esquerda e à direita das
raízes x’ e x’’ o resultado será o mesmo sinal de a (ma), portanto
positivo.
ma ca ma
+ - +
x’ x’’
Delta > 0 e a
< 0
Neste caso, notemos que entre as raízes o sinal continua contrário
de a (ca), o que significa que qualquer valor entre x’ e x’’ nos dará
um resultado positivo, pois a é menor que zero, enquanto que à e
esquerda e à direita das raízes x’ e x’’, o resultado terá o mesmo
sinal de a (ma), portanto negativo.
ma ca ma
- + -
x’ x’’
11
2 Matemática Elementar
Delta = 0
Neste caso, as duas raízes x’ e x’’ são iguais, portanto não existe o
intervalo entre as raízes, fazendo com que o sinal seja sempre o
mesmo de a. Isto fará com que a inequação só tenha solução se o
sinal da desigualdade for igual ao sinal de a.
ma ca
x’ = x’’
Delta < 0
Neste caso, não existem raízes reais. Isto também fará com que a
inequação só tenha solução se o sinal da desigualdade for igual ao
sinal de a.
ma
Vamos resolver a seguinte inequação do segundo grau: x2 + 3x +
2 > 0.
Solução: Observemos que a = 1, b = 3 e c = 2, desta forma:
= b 2 – 4.a.c
= 3 2 – 4.(1).(2)
= 9 – 8
= 1
Logo, as raízes são:
x’ =
a
b
.2
=
)1.(2
13 =
2
2
= -1
x’’ =
a
b
.2
=
)1.(2
13 =
2
4
= -2
Sendo assim, como a = 1 > 0 e
= 1 > , temos a seguinte disposição geométrica:
ma cama
+ - +
-2 -1
113
Matemática Elementar
Notemos que se substituirmos qualquer valor menor do que (-2), ou maior do que
(-1) encontraremos um resultado positivo, pois a é positivo.
Substituindo -3 no lugar de x
x 2 + 3x + 2 > 0
(-3) 2 + 3.(-3) + 2 > 0
9 – 9 + 2 > 0
2 > 0
Substituindo +2 no lugar de x
x 2 + 3x + 2 > 0
(2) 2 + 3.(2) + 2 > 0
4 + 6 + 2 > 0
12 > 0
Temos que 2 é maior do que 0, portanto -3 e qualquer valor à
esquerda de -2 (x’’) será solução para a inequação.
Analogamente, 12 é maior do que 0, portanto +2 e qualquer valor
à direita de -1 será solução para a inequação.
Agora, vamos substituir um valor que fica entre as raízes, -1,5 por
exemplo:
Substituindo -1,5 no lugar de x
x 2 + 3x + 2 > 0
(-1,5) 2 + 3.(-1,5) + 2 > 0
–2,25 – 4,5 + 2 > 0
-8,75 > 0 (Falso)
Temos que -8,75 não é maior do que zero, portanto -1,5 e
qualquer valor que esteja no intervalo [-2; -1] não serão solução
para a inequação.
Temos que -8,75 não é maior do que zero, portanto -1,5 e
qualquer valor que esteja no intervalo [-2; -1] não serão solução
para a inequação.
11
4 Matemática Elementar
3.2.3 Sistema de Inequações
É importante relembrar que em um sistema de inequações vamos trabalhar com mais
de uma inequação. Dessa forma, o intervalo de valores procurados deverá atender
as todas as inequações relacionadas no enunciado do problema.
A seguir um passo a passo para resolução de um sistemas de inequações:
1º passo: Calcular o conjunto solução da 1ª inequações.
2º passo: Representar na reta o conjunto solução da 1ª inequações,
marcando com uma bolinha fechada quando o sinal tiver o igual e
com a bolinha aberta quando o sinal não tiver o igual.
3º passo: Calcular o conjunto solução da 2ª inequações.
4º passo: Representar na reta o conjunto solução da 2ª inequações,
marcando com uma bolinha aberta ou fechada de acordo com o
sinal da desigualdade.
5º passo: Calcular conjunto solução do sistema de inequações.
Vejamos o exemplo que envolverá o desenvolvimento de um
sistema de inequações de 1º grau:
Resolva o sistema de inequações {
3𝑥 + 1 > 0
5𝑥 − 4 ≤ 0
{
3𝑥 + 1 > 0
5𝑥 − 4 ≤ 0
3x+1 > 0
3x > -1
X > -1/3
115
Matemática Elementar
5x – 4 ≤ 0
5x ≤ 4
x ≤ 4/5
Conjunto solução do sistema de inequações será a interseção entre S1 e S2:
Portanto, S = {x ∈ ℝ |
−1
3
< 𝑥 ≤
4
5
}
CONCLUSÃO
Vimos anteriormente, que a Matemática é produto da cultura
humana e faz parte do nosso cotidiano. Por isso, deve ser
trabalhada de forma a ser aprendida por todos. É uma ciência
exata, cuja produção envolve o pensar crítico e criativo. Ela
atualmente estar presente em todas as áreas do conhecimento,
participando de forma significativa para o desenvolvimento de
novas teorias, resolvendo diversas situações. Desta forma, foram
apresentadas as principais definições e resultados preliminares da
Matemática Elementar, que servirão de alicerce para a
continuidade no curso que você esteja inserido.
Na Unidade 04 discutirmos as funções afim e quadrática,
estaremos trabalhando com mais exemplos de equações e
inequações do primeiro e segundo graus.
11
6 Matemática Elementar
Atividades
Para encerrarmos, como forma de fixação da teoria
apresentada, listamos algumas atividades resolvidas sobre o
conteúdo de Equações e Inequações trabalhados nessa
unidade 3.
Equações
1) Resolver as seguintes equações do primeiro grau:
a) 10x – 500 = 0
b) -3x + 25 = 76
c) 3x – 4.(x – 2) = 8
d) 9x – 2.(2x + 3) = x – 4
e)
2
3x
–
3
1x
=
6
x
f) 3x – (x –
3
3x
) = -1
g)
4
3
9
3
1
7
x
x
=
9
8
h) 2x – 3.
2
1x
= -1
Solução: Temos que:
a) 10x – 500 = 0, implica que, 10x = 500, ou seja, x =
10
500
= 50.
b) -3x + 25 = 76, implica que, -3x = 76 – 25, ou seja, -3x = 51, ou ainda, x =
3
51
= -17.
c) 3x – 4.(x – 2) = 8, implica que, 3x – 4x + 8 = 8, ou seja, -x = 8 – 8 = 0 e, desta
forma segue que x = 0.
117
Matemática Elementar
d) 9x – 2.(2x + 3) = x – 4, implica que, 9x – 4x – 6 = x – 4, ou seja:
9x – 4x – x = -4 + 6
4x = 2
x = ½
e)
2
3x
–
3
1x
=
6
x
, neste caso, tiramos o mínimo e agrupamos a fim de encontrar
o valor de x, ou seja:
2
3x
–
3
1x
=
6
x
6
)1.(2)3.(3 xx
=
6
x
6
229 xx
=
6
x
Donde segue que:
9x – 2x + 2 = x
7x – x = -2
6x = -2
x =
3
1
f) 3x – (x –
3
3x
) = -1, neste caso temos que:
3x – (x –
3
3x
) = -1
3x – (
3
)3(3 xx
) = -1
3x – (
3
33 xx
) = -1
3x – (
3
32 x
) = -1
3
)32(9 xx
= -1
3
329 xx
= -1
3
37 x
= -1
7x – 3 = -3
7x = -3 + 3
11
8 Matemática Elementar
7x = 0
x = 0
g)
4
3
9
3
1
7
x
x
=
9
8
, neste caso, temos que:
4
336
3
121
x
x
=
9
8
3
121 x
.
336
4
x
=
9
8
9108
484
x
x
=
9
8
9.(84x – 4) = 8.(108x – 9)
756x – 36 = 864x – 72
756x – 864x = -72 + 36
-108x = -36
x =
108
36
x =
3
1
h) 2x – 3.
2
1x
= -1, neste caso, temos que:
2x – 3.
2
1x
= -1
4x – 3x – 3 = -2
4x – 3x = -2 + 3
x = 1
2) Qual número é o quíntuplo de um quinto de 90?
Solução: Vamos chamar tal número de x, sendo assim, de acordo com o enunciado
podemos escrever que:
119
Matemática Elementar
x = 5.
5
1
.90 x = 90
Portanto tal número é o próprio 90.
3) Uma empresa é composta por três departamentos. O primeiro
deles faturou R$80.000,00. O segundo faturou três quintos do
primeiro. Quanto deverá faturar o terceiro, se o faturamento total
precisa ser o dobro do faturamento dos dois primeiros
departamentos?
Solução: Vamos denotar o faturamento do terceiro departamento de x, sendo assim
de acordo com o enunciado podemos escrever:
totalofaturament
x + .(80000)
5
3
+ 80000
= 2.(80000 +
5
3
.80000)
80000 + 48000 + x = 160000 + 96000
x = 256000 – 128000
x = 128000
Portanto o investimento do terceiro departamento deve ser igual a 128000.
4) Vamos resolver as seguintes equações do segundo grau abaixo.
a) x 2 + 2x + 1 = 0
b) 2x 2 + 3x + 1 = 0
Solução:
a) Aqui, temos que a = 1, b = 2 e c = 1, desta forma:
= b 2 – 4.a.c
= 2 2 – 4.(1).(1)
= 4 – 4
= 0
Logo, as raízes são:
x’ =
a
b
.2
=
)1.(2
02 =
2
2
= -1
12
0 Matemática Elementar
x’’ =
a
b
.2
=
)1.(2
02 =
2
2
= -1
b) Aqui, temos que a = 2, b = 3 e c = 1, desta forma:
= b 2 – 4.a.c
= 3 2 – 4.(2).(1)
= 9 – 8
= 1
Logo, as raízes são:
x’ =
a
b
.2
=
)2.(2
13 =
4
2
= - ½
x’’ =
a
b
.2
=
)2.(2
13 =
4
4
= -1
Sistemas de Equações:
Duas pessoas ganharam juntas 50 reaispor um trabalho e uma delas ganhou 25% do
que a outra ganhou. Quanto ganhou cada pessoa?
Solução:
{
𝑥 + 𝑦 = 50
𝑥 = 1/4𝑦
x = 50 –y x = 50 – 40 = 10
50 – y = y/4
4(50-y) = y
200 – 4y = y
-y -4y = -200
-5y = -200 (-1)
y = 200/5 = 40
121
Matemática Elementar
Uma delas recebeu R$ 10,00 e a outra R$ 40,00
Resolva o sistema pelo método de Método de Adição:
{
𝑥 + 𝑦 = 20
3𝑥 + 4𝑦 = 72
{
𝑥 + 𝑦 = 20 (−3)
3𝑥 + 4𝑦 = 72
{
−3𝑥 − 3𝑦 = −60
3𝑥 + 4𝑦 = 72
{
−3𝑥 − 3𝑦 = −60
3𝑥 + 4𝑦 = 72
𝑦 = 12
Escolher uma das duas equações e substituir o valor de y encontrado:
x + y = 20
x + 12 = 20
x = 20 – 12
x = 8 S = (8, 12).
Inequações
1) Resolver as inequações de 1º grau:
a)
4
2x
>
8
)42.(3 x
b) 12.(3x – 10) ≤ 4.(2x + 1)
Solução: Temos que:
a)
4
2x
>
8
)42.(3 x
4
2x
>
8
126 x
8.(x – 2) > 4.(6x – 12)
8x – 16
> 24x – 48
8x – 24x > 48 + 16
-16x > 64
x < -4, ou seja, S = {x
/
x < -4}
b) 12.(3x – 10) ≤ 4.(2x + 1)
36x – 120 ≤ 8x + 4
36x – 8x ≤ 4 + 120
28x ≤ 124
x ≤
7
31
, ou seja, S = {x
/ x ≤
7
31
}
12
2 Matemática Elementar
2) Resolver o sistema de inequações de 1º grau:
{
10𝑥 − 2 ≥ 4
6𝑥 + 8 < 2𝑥 + 10
Calculando o conjunto solução da 1ª inequação, temos:
10x – 2 ≥ 4
10x ≥ 4 + 2
10x ≥ 6
x ≥ 6/10
x ≥ 3/5
Calculando o conjunto de solução da 2ª inequação, temos:
6x + 8 < 2x + 10
6x -2x < 10 – 8
4x < 2
x < 2/4
x < 1 /2
O conjunto solução do sistema de inequações será a interseção entre o conjunto
solução da 1ª inequações e o conjunto solução da 2ª inequação:
Nesse caso, não se observam interseções entre os conjuntos soluções S1 e S2,
portanto o conjunto solução desse sistema de inequações é um conjunto vazio.
S = ∅
123
Matemática Elementar
- Conhecer e diferenciar as funções de 1º e 2º grau.
- Construir e Interpretar gráficos de funções de 1º e 2º grau.
- Obter domínios e imagens de uma função.
- Compreender a paridade e o crescimento de funções.
- Analisar e resolver situações-problema envolvendo análise do comportamento de
funções em geral.
Introdução e Aplicações de funções.
Conceitos preliminares: par ordenado; produto cartesiano; relação; gráfico,
domínio e imagem, crescimento e paridade de funções.
Função do Primeiro Grau
Função do Segundo Grau
Unidade IV - Funções
de 1º e 2º grau
Objetivos da Unidade
Plano de Estudos
IV
12
4 Matemática Elementar
4.1 Introdução e Aplicação das Funções
Nesta Unidade é de nosso interesse apresentar os conceitos fundamentais da
Teoria de Funções, funções do primeiro grau (funções afim) e funções do segundo
grau (funções quadráticas), tais como domínio, contradomínio e conjunto imagem,
bem como caracterização e interpretação gráfica envolvendo os aspectos citados
anteriormente.
A noção de função surge quando se procura estudar fenômenos e fatos do
nosso mundo e, especialmente, nos mais diversos campos do conhecimento.
Reparemos inicialmente, quantas vezes criamos ou procuramos relacionar as coisas
entre si, por exemplo, ao estudarmos a relação do lucro com a quantidade vendida
de determinado produto, ou de outra forma, ao estudarmos o fenômeno da queda
livre de um corpo, podemos associar a cada instante a sua velocidade, bem como a
sua posição. Em outras palavras, diretamente e indiretamente estamos utilizando a
noção de função de uma variável real.
Ao observarmos fenômenos da nossa realidade, podemos
caracterizar dois conjuntos e alguma lei que associa os elementos
de um dos conjuntos aos elementos do outro. Uma análise destas
três coisas, os dois conjuntos e a lei, pode esclarecer detalhes
sobre a interdependência dos elementos destes conjuntos e
descrever o fenômeno em observação. Isso é função.
Seja T um conjunto de pessoas num dado instante e seja IN o
conjunto dos números naturais. Ao associarmos a cada elemento
de T a sua idade (que é um número natural), fica estabelecida uma
função de T em IN.
Repare que é possível, talvez até muito provável, que haja em T várias pessoas com
a mesma idade, mas existe, pelo menos, dois aspectos matemáticos importantes, que
são:
o A todo elemento de T corresponde um elemento de IN, já
que toda pessoa tem uma idade.
o Nenhuma pessoa tem duas ou mais idades.
125
Matemática Elementar
Função, em linhas gerais, é uma relação entre variáveis, em que
teremos uma variável dependente (y) e uma variável
independente (x), ou seja, y é função de x.
Seja a função y = x + 1. Observemos que o valor de y depende
do valor de x, de forma que para cada x colocado, teremos um
único y que satisfaz à expressão característica da função, ou seja, à
regra determinada pela função, que é:
Todo x faz com que haja um y que é igual a x + 1.
Em resumo, sobre a definição geral de função, podemos afirmam algumas diretrizes
iniciais, conforme apresentado na figura abaixo:
Figura: Diretrizes iniciais sobre função.
São vários os tipos especiais de funções que estudaremos na disciplina:
Função do 1º grau (ou Função Afim)
Função do 2º grau (ou Função Quadrática)
Função Modular
Função Exponencial
Função Logarítmica
Relacionar coisas entre si
Nem todo tipo de relação é uma
função
Para cada elemento de x deve
existir um único elemento em y.
Conjunto Partida: variável
independente (x)
Conjunto Chegada: variável
dependente (y)
Função
12
6 Matemática Elementar
Nesta unidade estudaremos particularmente os dois primeiros tipos: funções do primeiro
grau e funções do segundo grau.
4.2 Conceitos Preliminares da Teoria de Funções
Agora estaremos apresentando os conceitos introdutórios da Teoria de Funções, que
é base para o desenvolvimento de nossos propósitos na disciplina. Entre eles estão:
par ordenado, produto cartesiano, relação de A em B, função de A em B, domínio,
contradomínio, imagem, crescimento e paridade de funções.
4.2.1 Par Ordenado
Vimos que dois conjuntos não vazios são iguais se e somente se tiverem os mesmos
elementos. Desta forma, temos em particular, que: {x, y} = {y, x}
Em muitas ocasiões, porém, haverá interesse em considerar também a ordem de
disposição dos elementos. Surge assim o conceito de par ordenado. Sobre par
ordenado, podemos traçar algumas definições, conforme figura a seguir:
Figura: Definições sobre funções
A cada par de elementos x e y podemos associar o par ordenado (x; y) de tal
modo que: (x1, y1) = (x2, y2) se e somente se x1 = x2 e y1 = y2
Se x e y , representamos o par ordenado (x; y) pelo ponto P do plano cartesiano
que possui abscissa x e a ordenada y.
Abscissa (primeira coordenada do par) = x. Ordenada (segunda coordenada do
par) = y
127
Matemática Elementar
Temos no plano cartesiano na figura abaixo os pares (3; 2) e (2; 3). Notemos que
estes pares são diferentes, já que as coordenadas de ambos são distintas.
Figura: Representação de pares ordenados.
Localizar no plano cartesiano ospontos a seguir:
A (-7;4) B (-3;-2) C (2;-1)
D (9/2;1) E (7;0) F (0;3)
G (𝜋;5) H (-3;0) I (-6;-7/2)
No plano cartesiano, o primeiro número representa a abscissa (x) e o segundo a
ordenada (y) do ponto.
Solução: Cada um dos pontos colocados acima é mostrado na Figura abaixo, a sua
representação no plano cartesiano. Notemos que cada “pequeno quadrado” da
Figura representa uma unidade de comprimento.
12
8 Matemática Elementar
Figura: Representação dos pares ordenados do exemplo em questão.
4.2.2 Produto Cartesiano
Chamamos Produto cartesiano de um conjunto não vazio A por um conjunto não
vazio B ao conjunto dos pares ordenados: A x B = {(x; y) / x
A e y
B}
Se pelo menos um dos conjuntos A ou B for vazio, então o produto cartesiano
também o será: A x B =
se e somente se A =
ou B =
Considere os conjuntos A = {1, 2} e B = {3, 4, 5}. Determinemos
A x B e B x A, a fim de respondermos a seguinte indagação: Esta
operação (produto cartesiano) goza da propriedade comutativa,
isto é, o produto cartesiano A x B é igual ao produto cartesiano B
x A?
Solução: Neste caso, temos que:
A x B = {(1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 3), (2, 4), (2, 5)} e
B x A = {(3, 1), (3, 2), (4, 1), (4, 2), (5, 1), (5, 2)}
129
Matemática Elementar
Como os dois conjuntos, A x B e B x A não possuem os mesmos elementos eles
não são iguais, ou seja, a resposta para tal indagação é NEGATIVA, a operação de
produto cartesiano entre dois conjuntos não goza da propriedade comutativa, isto é,
em geral, A x B ≠ B x A. Salientamos ainda, que o conjunto A x B possui 6 elementos
(6 pares), analogamente o conjunto B x A possui 6 elementos (6 pares), porém estes
seis elementos de cada um dos conjuntos são diferentes.
Observações Importantes
1) Se A ≠ B, então A x B ≠ B x A, isto é, o produto cartesiano de
dois conjuntos não goza da propriedade comutativa.
2) Se A e B são conjuntos finitos com m e n elementos
respectivamente, então A x B é um conjunto finito com m.n
elementos.
3) Se A ou B for infinito e nenhum deles for o conjunto vazio, então
A x B é um conjunto infinito.
A representação que utilizamos para o exemplo de “A dois” A 2 ,
pode ser generalizada, para o caso de A =
e, neste caso, teremos
o produto cartesiano
2 =
x
, que é denominado de espaço
euclidiano bidimensional.
4.2.3 Relação de A em B
Dados os conjuntos A e B, chamamos a relação de A em B a qualquer subconjunto
do produto cartesiano A x B. Em outras palavras, uma relação de A em B é qualquer
conjunto de pares ordenados (x, y), com x
A e y
B, ou o conjunto vazio.
As vezes, a relação de A em B é também
denominada de relação binária de A em B.
R é relação binária de
A em B
R
A x B
Se eventualmente, os conjuntos A e B forem
iguais, todo subconjunto de A x A é chamado
relação binária em A.
R é relação binária em
A
R
A x A
13
0 Matemática Elementar
Com relação às notações utilizaremos as seguintes nomenclaturas já consagradas e,
provavelmente conhecidas por todo, conforme tabela a seguir:
Nomenclatura Leitura/Descrição
O conjunto A Chamado de conjunto partida da relação R.
O conjunto B
Chamado de conjunto chegada ou contradomínio da
relação R.
Quando o par (x, y)
pertence à relação R.
Escrevemos x R y (lemos “x erre y”), ou seja: (x, y)
R
x R y.
Quando o par (x, y) não
pertence à relação R.
Escrevemos x R y (lemos “x não erre y”), ou seja:
(x, y)
R
x R y.
Se A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {1, 2, 3, 4}, vamos caracterizar os
elementos da relação R = {(x, y) / x < y} de A em B?
Solução: Notemos que os elementos de R (pares ordenados) são todos os pares
ordenados de A x B nos quais o primeiro elemento é menor do que o segundo, isto
é, são os pares formados pela “associação de cada elemento x
A com cada
elemento de y
B tal que x < y. Desta forma, temos que:
R = {(1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4), (3, 4)}
Se A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, quais são os elementos
da relação binária R de A em A definida da seguinte forma: x R y
y = x + 2?
131
Matemática Elementar
Solução: Notemos que fazem parte da relação todos os pares ordenados (x, y) tais
que x
A, y
B e y = x + 2. A representação gráfica da relação R do exemplo é
mostrada na figura abaixo.
Figura: A representação gráfica da relação R do exemplo.
4.2.4 Função de A em B
Sendo A e B dois conjuntos, diremos que uma relação de A em B é uma função se
e somente se nesta relação para cada x, x
A, tivermos um único y, y
B.
Genericamente, esta definição pode ser vista nas figuras a seguir.
Figura: A interpretação da definição de função.
1
2
3
1
2
3
4
A B
13
2 Matemática Elementar
Assim, podemos concluir que:
Toda relação é uma função,
mas nem toda função é uma
relação.
Figura: Toda relação é uma função.
Vejamos alguns exemplos de funções.
a) Considere os conjuntos: A={
22| xZx
} e
B={
40| yZy
}. Associando a cada elemento de A o
seu quadrado em B, estabelecemos uma função de A em B.
Indicando genericamente um elemento de A por x e o seu
quadrado em B por y, temos então que y = x2 , conforme
figura abaixo.
Figura : A interpretação da função descrita no exemplo A.
b) Consideremos os conjuntos A = {0, 1, 2, 3} e B = {-1, 0, 1, 2,
3}, temos que a relação T = {(0,0), (1, 1), (2, 2), (3, 3)} é uma
função de A em B, já que para todo elemento x
A, sem exceção,
existe um só elemento y
B tal que (x,y)
T, conforme figura 52.
Função
Relação
133
Matemática Elementar
b) Consideremos os conjuntos A = {0, 1, 2, 3} e B = {-1, 0, 1, 2, 3}, temos que a
relação T = {(0,0), (1, 1), (2, 2), (3, 3)} é uma função de A em B, já que para todo
elemento x
A, sem exceção, existe um só elemento y
B tal que (x,y)
T, conforme
figura abaixo.
Figura: A representação gráfica
da função T do exemplo B.
c) Consideremos os conjuntos A = {0, 1, 2, 3} e B = {-1, 0, 1, 2,
3}, temos que a relação V = {(0,0), (1, -1), (2, 0), (3, 3)} é uma
função de A em B, já que para todo elemento x
A, sem exceção,
existe um só elemento y
B tal que (x,y)
V, conforme figura.
Figura: A representação gráfica da função do exemplo C.
-1
0
1
0
1
2
A B
-1
0
1
2
0
1
2
A B
13
4 Matemática Elementar
4.2.4.1 Outras Formas de Representação de Funções
Consideremos a função f definida de
em
, tal que y = 2.x+3. Assim temos, por
exemplo, que x=2
y=7. Dizemos que 7 é a imagem de 2 pela função f e
escrevemos f(2)=7.
Analogamente, temos que f(0)=3, f(-1)=1 e assim por diante. Inicialmente, em vez
de escrevermos y = 2.x + 3, podemos escrever f(x) = 2.x + 3 e para indicar que a
função foi definida de
em
escrevemosf:
. Ou seja, y = f(x)
4.2.5 Gráfico de Uma Função
A definição e interpretação do gráfico de uma função talvez seja um dos conceitos
mais importantes no contexto, visto que é de fundamental importância para as áreas
do conhecimento e utilizado na resolução de aplicações diversas.
Muitas vezes, ao longo da nossa disciplina e disciplinas afins encontraremos funções
que envolvem apenas números reais, e na maioria destes casos será vantajoso
usarmos uma representação gráfica da uma função em estudo.
Sejam A e B dois subconjuntos não vazios de
. Consideremos f
uma função definida de A em B, i.e., f: A
B. Denominamos gráfico
da função f ao conjunto de todos os pontos P(x; y) do plano
cartesiano, tal que x
A, y
B e y = f(x). Em outras palabras, é a
representação geométrica de uma função.
Vejamos alguns exemplos de funções apresentados nas figuras
abaixo.
135
Matemática Elementar
Consideremos a função f:
/f(x)=x.
Figura : A representação da função
f:
/ f(x) = x.
Consideremos a função f:
/
f(x) = x 2 .
Figura: A representação da função f:
/
f(x) = x2 .
Compare a seguir alguns exemplos gráficos que comprovam ou
não se a relação é uma função. A figura xx é uma função e a figura
xx representam o gráfico de uma relação que não é uma função.
Regra Prática – Gráfico Cartesiano
Podemos verificar pela representação cartesiana da relação f
de A em B se f é ou não uma função. Para tal, basta
verificarmos se a reta paralela ao eixo y, conduzida pelo ponto
(x, 0), em que x A, encontra sempre o gráfico de f em um só
ponto.
13
6 Matemática Elementar
a) A relação de f de A em
, com A =
{x
/ -1 < x < 3}, representada na
figura, é função, pois toda reta vertical
conduzida pelos pontos de abscissa x
A
encontra sempre o gráfico de f num só
ponto.
Figura: A representação da função f do exemplo A.
b) A relação de f de A em
, com A
= {x
/ -2 < x < 2}, representada
na figura abaixo, não é função, pois
existem retas verticais que cortam o
gráfico de f em dois pontos.
Figura: A representação da relação f que não é
função do exemplo B.
4.2.6 Domínio, Contradomínio e Conjunto Imagem de Uma Função
Ao considerarmos uma função definida de A em B, chamamos A e B respectivamente
de domínio e contradomínio da função. Ao conjunto de todas as imagens chamamos
de conjunto imagem. A figura representa esses elementos.
Figura: D(f): domínio, CD(f): contradomínio, Im(f): imagem
137
Matemática Elementar
Desta forma, por exemplo, se:
A = {x
/ -2 ≤ x ≤ 3} e B = {y
/ -1 ≤ x ≤ 9}
E considerando a função f: A
B / f(x) = x 2 , temos que:
A é o dominio.
Conjunto partida.
São os elementos para os quais a
função está definida.
Isso pode ser visto na figura,
representada a seguir.
Figura: A representação do domínio,
contradomínio e conjunto imagem da função
f: A
B / f(x) = x 2 .
B é o contradomínio
Conjunto chegada.
Contém o conjunto imagem.
{0, 1, 4, 9} é o conjunto imagem.
São os pontos do contradomínio que
são imagem de algum elemento do
domínio.
É um subconjunto do contradomínio.
Vejamos agora algumas outras observações importantes, que servem para um
melhor entendimento sobre os conceitos citados acima, ou seja, referentes a domínio,
contradomínio e conjunto imagem de funções reais.
-1
0
1
2
3
4
5
6
-2
-1
0
1
2
3
A B
13
8 Matemática Elementar
Muitas vezes se faz referência a uma função dizendo apenas qual
é a lei de correspondência. Quando não é dado explicitamente o
domínio D(f), deve-se subentender que D é formado por todos
os números reais que podem ser colocados no lugar de x na lei
de correspondência y = f(x), de modo que, efetuados os cálculos,
resultem em um y real. O domínio de uma função significa
condição de existência para a função.
Vamos explicitar o domínio em seis diferentes casos:
Situação da varíavel x Exemplo
Quando a variável x estiver no numerador,
sem radical o domínio serão todos os
números reais. D = R
a) y = 3x – 2
f(1) = 3 . 1 – 2 = 1
f(0) = 3 . 0 – 2 = -2 D = R
b) y =
5𝑥+3
7
D = R
Quando a variável x estiver no
denominador, sem radical o domínio
serão todos os números reais que não
anulam o denominador (diferente de
zero).
a) y =
2𝑥−3
𝑥−1
x – 1 ≠ 0 x ≠ 1
D = R – { 1 } ou D = { x R x ≠ 1 }
Quando a variável x, estiver no numerador,
com radical e índice par o domínio só
não será real para valores negativos de x,
ou seja, ele deve ser maior ou igual a zero
f(x)=
√2𝑥−1
3
o numerador deve ser maior ou igual a
0.
2x -1 0 x ½
D = { x R x ½ } ou D = [ ½ , + ∞
[
Quando a variável x estiver no
denominador, com radical e índice para
o domínio só será real para valores
positivos de x, ou seja, maior que zero.
f(x) =
5
√2𝑥−1
2x – 1> 0 x > ½
D={ xR|x>½} ou D=] ½, + [
139
Matemática Elementar
Quando a variável x estiver no numerador,
com radical e índice ímpar o domínio
serão todos os reais.
a)
2
1
)(
3
x
xf
D = R
b)
5 3)( xxf
D = R
Quando a variável x estiver no
denominador, com radical e índice
ímpar o denominador tem que ser
diferente de zero.
3 2
2
)(
x
xf
202 xx
}2/{}2{ xRxDouRD
Considerações Importantes sobre domínio e imagem de uma
função
1) A projeção do gráfico de uma função sobre o eixo das
abscissas é o domínio da mesma. Ou seja, o domínio da
função (D) é o conjunto das abscissas dos pontos tais que
as retas verticais conduzidas por esses pontos interceptam
o gráfico de f, isto é, é o conjunto formado por todas as
abscissas dos pontos do gráfico de f.
2) A projeção do gráfico de uma função sobre o eixo das
ordenadas é a imagem da mesma, i.e., o conjunto imagem.
Em outras palavras, o conjunto imagem de uma função
(Im) é o conjunto das ordenadas dos pontos tais que as
retas horizontais conduzidas por esses pontos interceptam
o gráfico de f, isto é, é o conjunto formado por todas as
ordenadas dos pontos do gráfico de f.
14
0 Matemática Elementar
No gráfico apresentado na figura abaixo temos podemos observar uma função tal
que seu domínio e sua imagem seja:
}51/{)Im(
}42/{)(
yRyf
xRxfD
Figura: A interpretação gráfica dos conceitos de domínio e imagem de uma função.
4.2.7 Crescimento de Uma Função
Consideremos A e B subconjuntos de
e f uma função de A em B, i..e, f: A
B.
Seja I um subconjunto de A, I
A. Com relação ao crescimento de funções temos os
seguintes tipos:
Função Crescente;
Função Decrescente;
Função Constante;
Função Não Crescente;
Função não Decrescente.
Desta forma, definimos:
141
Matemática Elementar
Crescimentoda Função Gráfico da Função
Função Crescente em I: f é uma função
crescente em I se, e somente se, para
todo par de elementos de I, {
1x
, x
2
},
x
2
> x
1
, tivermos f(x
2
) > f(x
1
), isto é,
quando x aumenta f(x) aumenta.
Função Decrescente em I: f é uma função
decrescente em I se, e somente se, para
todo par de elementos de I, {
1x
, x
2
} , x
2
> x
1
, tivermos f(x
2
)<f(x
1
), isto é,
quando x aumenta f(x) diminui.
Função Constante em I: f é uma função
constante em I se, e somente se, para
todo par de elementos { x1, x2} de I,
tivermos f(x2) = f(x1).
Função Não Crescente em I: f é uma
função não crescente em I se, e somente
se, para todo par de elementos de I, {
1x
,
x
2
} , x
2
> x
1
, tivermos f(x
2
) ≤ f(x
1
), isto
é, quando x aumenta, f(x) não aumenta.
Função Não Decrescente em I: f é uma
função não decrescente em I se, e
somente se, para todo par de elementos
de I, {
1x
, x
2
} , x
2
> x
1
, tivermos f(x
2
) ≥
f(x
1
), isto é, quando x aumenta, f(x) não
diminui.
14
2 Matemática Elementar
4.2.8 Paridade de Funções
Inicialmente para definirmos a paridade de funções será necessário um conceito
introdutório de conjunto simétrico, que colocamos a seguir:
Consideremos f uma função cujo domínio é um conjunto simétrico. Diremos que f é
uma função
Paridade
da Função
Condição Gráficos da Função
Par se, e somente se, f é uma
função par
f(–x) =
f(x),
para todo x pertencente
ao domínio de f.
Uma função par é
sempre simétrica em
relação ao eixo de y.
Conjunto Simétrico: Consideremos A um subconjunto não vazio de ,
diremos que A é um conjunto simétrico se, e somente se,
x A implica que –x A.
Exemplo de conjuntos simétricos: A = {-3, 3} e B = [-3, 3]
143
Matemática Elementar
Ímpar se, e somente se, f é uma
função ímpar
f(x)=–
f(-x),
para todo x pertencente
ao domínio de f.
Uma função ímpar é
sempre simétrica em
relação à origem.
Nem par
nem ímpar
Uma função que não se classifica em nenhum desses casos, isto é, uma
função que não é par e nem ímpar, é chamada função sem paridade.
Para confirmar a paridade de uma função podemos também utilizar a tabela de
valores, como orientação a seguir:
Atribua valores para x, considerando sempre pares (x e –
x).
Analise os resultados:
o Se f(-x)= f(x), a função será par;
o Se f(x)=f(-x), a função será ímpar;
o Se nenhuma dessas condições ocorrer, será uma função
nem par nem ímpar.
14
4 Matemática Elementar
Dada a função f: R R I f(x) = x² + 1, classifique sua paridade.
x Y
-2 (-2)² + 1 = 4 +1=5
-1 (-1)² + 1 = 1+1=2
0 0² + 1 = 0 +1=1
1 1² + 1 = 1+1=2
2 2² + 1 = 4+ 1=5
Dada a função f: R R I f(x) = x3 , classifique sua paridade.
x Y
-2 (-2)3 = -8
-1 (-1)3 = -1
0 03 = 0
1 13 = 1
2 23 = 8
Nesse caso, a função x2+1 é par,
porque f(-2) = f(2) e f(-1) = f(1)
Nesse caso, a função x3 é ímpar,
porque f(2) = -f(-2) e f(1) = -f(-
1)
145
Matemática Elementar
4.3 Função Afim (Polinomial do 1º Grau)
Até esse momento estudamos funções, de forma geral. Agora que vamos estudar as
funções especificas de 1º grau é preciso compreender que os conceitos apresentados
anterioremente também se aplicam aqui. Uma função de 1º grau também tem sua
paridade, seu tipo de crescimento, seus pares ordenados que dão origem ao gráfico
etc.
A seguir algumas características que nos facilitarão identificar uma função de 1º grau
(ou função afim, como também é conhecida).
São funções do tipo: f(x) = a.x+b, onde a e b são constantes
reais e a ≠0
O gráfico característico de uma função afim é uma reta.
Para desenharmos uma reta necessitamos de dois pontos
distintos.
A reta intercepta o eixo x das abscissas no ponto (x0; 0) onde x0
= -b/a é denominado zero (ou raiz) da função.
A toda reta está associado um número que especifica sua direção,
o qual denominamos Coeficiente Angular, ou Declive ou
Declividade. Esse valor nada mais é que o valor a.
Se o valor de a > 0 a função será crescente.
Se o valor de a < 0 a função será decrescente.
14
6 Matemática Elementar
Vejamos alguns exemplos de gráficos de funções polinomiais do
primeiro grau.
A função f(x) = 2x definida em
, tem
como gráfico a reta apresentada na
figura abaixo.
A função f(x) = 2.x + 1 definida em
,
tem como gráfico a reta apresentada na
Figura 84 abaixo.
A função f(x) = 2.x – 1 definida em
,
tem como gráfico a reta apresentada na
figura abaixo.
A função f(x) = – x – 1 definida em
,
tem como gráfico a reta apresentada na
figura abaixo.
147
Matemática Elementar
1) Equação de uma reta é quando conhecemos um ponto
qualquer que pertença a mesma, bem como o seu coeficiente
angular. Desta maneira, conhecendo um ponto qualquer desta
reta definido pelo par ordenado (x0, y0) e seu coeficiente angular
m, sua expressão será dada por: y – y0= m.(x – x0).
2) Existem algumas nomenclaturas para alguns casos particulares
envolvendo a equação do primeiro grau como apresentamos na
Tabela abaixo.
Tabela: Nomenclaturas específicas envolvendo a função do primeiro grau.
Função Lei de Formação Comentário
Função
Constante
f(x) = k k é uma constante numérica (número real
qualquer)
Função
Identidade
f(x) = x Esta reta que caracteriza a função identidade
é conhecida como bissetriz dos quadrantes
ímpares
Função Linear f(x) = a.x (a ≠ 0) O gráfico associado é uma reta que passa
pela origem (0; 0), ou ainda, temos que f(0)
= 0
Função Afim f(x) = a.x + b (a
≠ 0)
Função do primeiro grau mais geral
14
8 Matemática Elementar
4.4 Função Quadrática (Polinomial do 2º Grau)
Chamamos de função polinomial do segundo grau ou simplesmente de função
quadrática àquela redutível à forma: f(x) = a.x2+ b.x + c. Onde a, b e c são constantes
reais, com a
0
.
Vejamos alguns exemplos de gráficos de funções polinomiais do
segundo grau.
A curva característica do gráfico de uma função quadrática é uma
parábola.
Para desenharmos uma parábola necessitamos de pelo menos três
pontos distintos, preferencialmente o vértice e as duas raízes.
Se o valor de a > 0 a concavidade da parábola estará voltada para cima.
Se o valor de a < 0 a concavidade da parábola estará voltada para baixo.
Toda função de 2º grau é crescente/decresente até o ponto do vértice e
descrecente/crescente a partir dele.
149
Matemática Elementar
A função f:
tal que f(x) = x 2 .
Figura: O gráfico da função f(x) = x2 .
A função f:
tal que f(x) = – x 2 .
Figura: O gráfico da função f(x) = – x2 .
A função f:
tal que f(x) = x 2 – 1.
Figura: O gráfico da função f(x) = x 2 – 1.
A função f:
tal que f(x) = – x 2 + 1.
Figura: O gráfico da função f(x) = – x2 + 1.
15
0 Matemática Elementar
A funçãof:
tal que f(x) = 2x 2 – 2x +
2.
Figura: O gráfico da função f(x) = 2x2 – 2x + 2.
A função f:
tal que f(x) = x 2 – 2x + 1
= (x – 1)2 .
Figura: O gráfico da função f(x) = x 2 – 2x + 1 = (x –
1)2 .
Vejamos algumas considerações relacionadas às funções
polinomiais do segundo grau (funções quadráticas), que são
importantes para a resolução e interpretação de problemas
simulados envolvendo tais funções.
1) a > 0
2) Concavidade para cima
a < 0
Concavidade para baixo
151
Matemática Elementar
3) Vértice da parábola é o
ponto V (
a
b
2
;
a4
) onde
acb 42
.
4) Abscissa do vértice =
a
b
2
5) Ordenada do vértice =
a4
Ponto Máximo Ponto Mínimo
Quando o discriminante >0, a parábola intercepta o eixo x das
abscissas em dois pontos distintos onde x’ e x’’ são dados pela fórmula
a
b
2
.
Quando = 0, então a parábola é tangente ao eixo x das abscissas no
ponto x V = a
b
2
. A função possui duas raízes reais e iguais.
1) Quando < 0, significa que a função quadrática do 2º grau não admite
raízes reais, geometricamente isto significa que a parábola não toca o
eixo x das abscissas.
15
2 Matemática Elementar
Então para a>0, teremos parábolas conforme representadas na
figura dos exemplos abaixo:
Duas raízes
reais distintas
>0 e a >0
Duas raízes
reais iguais
=0 e a >0
Duas raízes
complexas distintas
< 0 e a >0
Figura : Interpretação geométrica das raízes quando a > 0.
Para a<0, teremos parábolas conforme representadas na figura
dos exemplos abaixo:
Duas raízes
reais distintas
Duas raízes
reais iguais
Duas raízes
complexas distintas
153
Matemática Elementar
>0 e a<0
=0 e a<0
<0 e a<0
Figura: Interpretação geométrica das raízes quando a< 0.
4.5 Construção de Gráficos Via Implementação Numérica
Atualmente com o desenvolvimento acelerado da tecnologia e obviamente dos
softwares que temos na área específica da Matemática, podemos construir gráficos
de funções elementares ou até mesmo gráficos de funções mais complexas, tais como
logarítmicas, exponenciais, hiperbólicas etc.. No mercado, temos uma série de
programas matemáticos com esta função, sendo alguns pagos e outros livres.
Na figura a seguir pontuamos algumas possibilidades de softwares dentre os vários
disponíveis, que podemos utilizar para esse procedimento. No momento em que
você estiver estudando esse material é possível que outras opções já estejam
disponíveis com recursos até mais avançados.
15
4 Matemática Elementar
Figura: Alguns softwares matemáticos: construção de gráficos.
Aqui, estaremos interessados em apresentar de forma bastante simples a criação de
gráficos de funções do primeiro e segundo graus via o programa Winplot e planilha
eletrônica Microsoft Excel, sendo o primeiro um programa livre e o segundo um
programa pago. Não é de nosso interesse, um completo estudo envolvendo tais
softwares, além do mais existem vastos e muitos bons tutorias que ensinam passo a
passo essa utilização. Por isso, relacionamos alguns tutores para você explorar esses
programas.
O winplot pode ser baixado através do seu link oficial:
http://math.exeter.edu/rparris/winplot.html
Um tutorial simples para usar o winplot você pode obter em
http://www.ime.unicamp.br/~marcio/tut2005/winplot/04380
8Gregory.pdf
Os vídeos a seguir trazem exemplos simples de como montar um
gráfico de uma função de 2º grau utilizando o Microsoft Excel.
https://www.youtube.com/watch?v=l11F84vn34E
https://www.youtube.com/watch?v=rUiNEC8BTLc
Winplot Maple Mathematica
Matlab Derive
Planilhas Eletrônicas
(Microsoft Excel,
OpenOffice)
155
Matemática Elementar
VV
- Interpretar funções definidas por dupla sentença.
- Conhecer e trabalhar com inversão de funções.
- Resolver problemas envolvendo a função modular, o conceito de logaritmo, a
função logarítmica e função exponencial.
Função Composta e Função Inversa
Função Modular
Função Logarítmica
Função Exponencial
Objetivos da Unidade
Plano de Estudos
V
Unidade V - Funções
Exponenciais, Logarítmicas e
Modulares
15
6 Matemática Elementar
5. Outras funções
Nesta última unidade apresentaremos algumas propriedades associadas à teoria de
funções que é a composição e inversão de funções, bem como familiarizarmos com
a função exponencial, logarítmica e modular.
Para o bom aproveitamento do conteúdo que será abordado nesta unidade da
disciplina, é importante relembrar os conceitos apresentados na unidade 4, visto que
se trata de uma evolução e sequência natural no tratamento de funções.
5.1 A Função Composta
A composição de função não é novidade para nós. Já falamos diretamente e
indiretamente sobre tal assunto, desde quando falamos de função polinomial do
primeiro grau. Na verdade, criamos uma função composta quando substituirmos a
variável independente x de uma função por outra função.
Figura: O surgimento de uma função composta.
A expressão que representa para o Custo Total (CT) no caso do lava-
jato era dada por: CT = x+ 1.692, onde x é o Custo Variável (CV).
Sendo assim, se considerarmos CV = 4,4.x, podemos substituir a variável
independente x da função CT pelo valor do CV. Neste caso, obteremos
uma função composta, como segue:
Temos uma função
qualquer
Variável independente
x
A variável x é
substituída por uma
outra função
157
Matemática Elementar
CT = x + 1.692
CT = CV + 1.692
CT = 4,4x + 1.692
Em termos matemáticos, usamos a seguinte nomenclatura:
Dadas f(x) = 3x + 2 e g(x) = 4x + 1, encontrar f(2).
Para isso substituímos 2 em f(x).
f(x) = 3x + 2
f(2) = 3.2 + 2 = 8.
Quando é de nosso interesse encontrar f
g(x), substituímos g(x) no lugar de x, ou
seja:
f(x) = 3x + 2 e g(x) = 4x + 1
f
g(x) = f(g(x)) = 3.(4x +1) + 2
f
g(x) = 12x + 3 + 2
f
g(x) = 12x + 5
Contrariamente, também podemos pensar em g
f(x) e, de forma similar:
f(x) = 3x + 2 e g(x) = 4x + 1
g
f(x)= g(f(x)) = 4.(3x + 2) + 1
g
f(x) = 12x + 8 + 1
g
f(x) = 12x + 9
Agora, vamos definir em termos formais a noção de composição de funções, ou seja,
a noção de função composta.
15
8 Matemática Elementar
𝒇: 𝑨 → 𝑩 𝒆 𝒈: 𝑩 → 𝑪 𝒉 = 𝒈(𝒇(𝒙)), 𝒉: 𝑨 → 𝑪
Figura: A interpretação geométrica da definição de função composta.
Consideremos as funções f:
/ f(x) = – 2x + 3 e g:
/ g(x)
= 3x – 4,
Calcular g
f(x).
Solução:
g(f(x)) = 3.f(x) – 4 = 3.(-2x + 3) – 4
g
f(x) = – 6x + 5.
Consideremos as funções f:
/ f(x) = – 2x + 3 e g:
/ g(x) = 3x – 4,
vamos encontrar g
f(x).
Solução:
f(2) = – 2.2 + 3 = – 1
Definição (Função Composta): Consideremos f uma função definida de A
em B e seja g uma função definida de B em C. Denominamos de função
composta de g com f a função h, definida de A em C, tal queh(x) =
g(f(x)) para todo x pertencente a A, a qual é denotada por g f(x).
159
Matemática Elementar
g
f(2) = g(f(2)) = g(– 1) = 3. (– 1) – 4 = – 7
Consideremos f(x) = x2 e g(x) = x3. Encontrar o valor de f(g(2)).
Solução:
g(2) = 2 3 = 8
f
g(2) = f(g(2)) = f(8) = 82= 64
5.2 Função Inversa
Aqui vamos trabalhar com um conceito muito importante na Teoria de Funções
que é a parte relacionada a inversão de funções, ou o conhecimento da função
inversa de uma dada função. Neste contexto, de forma bastante simples percebe-
se que a variável dependente se torna independente e a variável independente se
torna dependente.
No caso inicial do lava-jato para a Função Linear, estabelecemos que a Receita Total
é uma função da quantidade vendida, pois: R = PV.x, em que PV é o preço de venda
e x a quantidade vendida. Todavia, em algumas situações, a quantidade vendida será
função do volume possível de vendas e, neste caso, escrevemos se
R = 12.x, então a inversa será dada por: x =
12
R
Dada a função y = 2x – 1, calcule a respectiva função inversa.
y + 1 = 2.x
2.x = y + 1
x =
2
1y
16
0 Matemática Elementar
Ou ainda, x = 0,5.y + 0,5
Para definirmos formalmente o conceito de função inversa necessitamos de alguns
conceitos auxiliares, já que não é toda função que admite função inversa.
Apresentaremos então os conceitos seguintes: função injetora, função sobrejetora e
função bijetora.
5.2.1 Função Injetora
Definição (Função Injetora): Falamos que uma função f: A
B é uma função injetora se e somente se, para cada par de
variáveis distintas em A tivermos imagens distintas em B, isto
é: x1 ≠ x2 f(x1) ≠ f(x2)
(1) É injetora (2) Não é injetora
Figura xx: A interpretação da definição de função injetora.
161
Matemática Elementar
5.2.2 Função Sobrejetora.
5.2.3 Função Bijetora
Definição (Função Sobrejetora): Dizemos que uma função f: A B
é uma função sobrejetora se e somente se, o seu conjunto imagem
for igual ao seu próprio contradomínio B.
Definição (Função Bijetora): Falamos que uma função f: A B
é uma função bijetora se e somente se ela for injetora e
também sobrejetora.
(1) É sobrejetora (2) Não é sobrejetora
Figura: A interpretação da definição de função sobrejetora.
16
2 Matemática Elementar
Figura: A interpretação da definição de função bijetora.
Tendo em vista tais definições, diremos que a condição necessária e
suficiente para que uma função admita inversa é que ela seja bijetora.
Vejamos alguns exemplos ilustrativos.
Considerando as funções abaixo, classificar as mesmas da seguinte
forma:
I – Se ela for injetora e não sobrejetora;
II – Se ela for sobrejetora e não injetora;
III – Se ela for bijetora;
IV – Se ela não for nem injetora nem sobrejetora.
a) f:
/ f(x) = x2
b) f:
/ f(x) = x2
c) f:
/ f(x) = x2
d) f:
/ f(x) = x2
e) f:
/ f(x) = x2
163
Matemática Elementar
Solução:
a) f:
/ f(x) =x2, onde o domínio e o contradomínio da função é o conjunto
dos números reais.
Além disso, temos que:
f(x) = x2, x
x2 ≥ 0, ou seja, o conjunto imagem da função da letra (a) é
Imf =
.
Por outro lado, notemos que não podemos afirmar que x1 ≠ x2
f(x1) ≠ f(x2),
já que por exemplo – 4 ≠ 4 e f(– 4) = f(4) = 16.
Portanto, concluímos que a função
f:
/ f(x) = x2 não é injetora e nem sobrejetora, sendo do tipo IV.
b) f:
/ f(x) = x2, temos que o domínio da função é o conjunto dos números
reais e o contradomínio é o conjunto
.
Além disso, temos que:
f(x) = x2, x
x2 ≥ 0, ou seja, o conjunto imagem da função da letra (b) é
Imf =
, donde concluímos que a função é sobrejetora.
Por outro lado, notemos que não podemos afirmar que x1 ≠ x2
f(x1) ≠ f(x2),
já que por exemplo – 4 ≠ 4 e f(– 4) = f(4) = 16.
Portanto, concluímos que a função f:
/ f(x) = x2 é sobrejetora e não é
injetora, ou ainda seria classificada como sendo do tipo II.
c) f:
/ f(x) = x2, temos que o domínio é o conjunto
e o contradomínio
é o conjunto
.
Além disso, temos que:
f(x) = x2, x
x2 ≥ 0, ou seja, o conjunto imagem da função da letra (c) é
Imf =
, donde concluímos que a função não é sobrejetora.
16
4 Matemática Elementar
Além disso, neste caso observemos que podemos afirmar que x1 ≠ x2
f(x
1
) ≠
f(x
2
), pois não existem dois números positivos distintos cujos quadrados não
sejam distintos, ou seja, a função é injetora.
Portanto, concluímos que a função f:
/ f(x) = x2 não é sobrejetora
porém é injetora, ou ainda seria classificada como sendo do tipo I.
d) f:
/ f(x) = x2, temos que o domínio é o conjunto
e o contradomínio
é o conjunto
.
Além disso, temos que:
f(x) = x2, x
x2 ≥ 0, ou seja, o conjunto imagem da função da letra (d) é
Imf =
, donde concluímos que a função é sobrejetora.
Além disso, temos que x
1
≠ x2
f(x1) ≠ f(x2), pois mais uma vez claramente não
existem dois números positivos distintos cujos quadrados não sejam distintos, ou
seja, a função é injetora.
Portanto, concluímos que a função f:
/ f(x) = x2 é sobrejetora e
injetora, ou seja, a função é bijetora sendo classificada como sendo do tipo III.
e) f:
/ f(x) = x2, temos que o domínio é o conjunto
e o contradomínio
é o conjunto
.
Além disso, temos que:
f(x) = x2, x
x2 ≥ 0, ou seja, o conjunto imagem da função da letra (d) é
Imf =
, donde concluímos que a função é sobrejetora.
Além disso, temos que x
1
≠ x2
f(x1) ≠ f(x2), já que dois números negativos
distintos possuem quadrados distintos, ou seja, a função é injetora.
Portanto, concluímos que a função f:
/ f(x) = x2 é sobrejetora e
injetora, ou seja, a função é bijetora sendo classificada como sendo do tipo III.
165
Matemática Elementar
Sendo f:
tal que f(x) = 2x – 1 encontrar f -1.
Solução:
Na função f temos que y = 2x – 1.
Como (u; v)
f implica (v; u)
f -1, temos na função inversa f -1 que
x = 2y – 1.
x = 2y – 1
x + 1 = 2y
y =
2
1x
Figura: A simetria entre os
gráficos de f e f 1 .
1) Se f é uma função bijetora de A em B, então o domínio e o contradomínio de f
são respectivamente o contradomínio e o domínio da sua inversa f 1 .
2) Considerando f uma função bijetora e f 1 a sua inversa então f(f 1 (x)) = f 1
(f(x)) = x para todo x no domínio.
3) Se f é uma função bijetora e (u; v) f, então (v; u) f 1 , consequentemente,
os gráficos de f e f 1 são curvas simétricas com relação à bissetriz dos quadrantes
ímpares, conforme figura xx.
16
6 Matemática Elementar
5.3 Função Exponencial
Para bem compreendermos o conceito de função exponencial é preciso
relembrarmos do conteúdo de potência, estudado na unidade 2 e de equações,
estudado na unidade 3.A função exponencial é bastante utilizada para representação de situações em que a
taxa de variação é considerada grande. Isso ocorre, por exemplo, em situações de
rendimentos financeiros capitalizados por juros compostos, como veremos no estudo
de caso apresentado no final dessa unidade. Esse tipo de função deve resolvido
utilizando, sempre que necessário, as regras de potenciação.
Sabemos que uma função é uma relação de dependência, na qual uma incógnita
depende do valor da outra. No caso da função exponencial, sua principal
característica é ter a parte variável, representada por x, no expoente.
Colocados esses conceitos podemos definir a função exponencial como:
Definição (Função Exponencial): Sendo b um número real
positivo e diferente da unidade (b ≠ 1), chamamos de função
exponencial a função definida por: f: * , x f(x) = b x
Equação: significa igualarmos duas expressões, visando descobrir
o valor das variáveis ou incógnitas.
Equação exponencial é quando a incógnita está no expoente.
Expoente: é o mesmo que potência. Quando dizemos que um
número qualquer está "elevado à potência x" estamos dizendo
que este número será multiplicado por ele mesmo x vezes.
167
Matemática Elementar
A função exponencial é caracterizada pelo decrescimento e crescimento muito
acelerado, por isso é muito utilizada tanto na Matemática como em outras áreas
correlacionadas com cálculos.
Vejamos alguns exemplos ilustrativos.
A função f:
*
definida por f(x) = 2
x .
Figura: O gráfico da função exponencial f(x) = 2x.
A função f:
*
definida por f(x) =
x
2
1
.
Figura: O gráfico da função exponencial f(x) =
x
2
1
1) Para os exemplos apresentados, envolvendo a função
exponencial, temos que o conjunto imagem é
*
, já que para
todo x real, 2 x > 0 e (
1
2
)
𝑥
> 0. Portanto, concluímos que o
conjunto imagem da função exponencial f(x) = b x , com b >
0 e b ≠ 1, é
*
, ou seja, qualquer que seja o número real x
teremos b x > 0.
16
8 Matemática Elementar
2) Se x1> x2, então
21 22
xx
, isto é, a função f(x) = 2x é
crescente. Generalizando, concluímos que sendo b > 1, x1> x2
então
21 xx bb
, isto é, a função exponencial f(x) = bx é
crescente.
3) Se x
1
> x
2
, então 1
2
1
x
<
2
2
1
x
, isto é, a função f(x) = x
2
1
é decrescente. Generalizando, concluímos que sendo 0 < b <
1, x
1
> x
2
então
21 xx bb
, isto é, a função exponencial f(x) =
bx é decrescente.
Desta maneira, em símbolos podemos resumir as principais propriedades da função
exponencial de base b, no Quadro 01 abaixo.
Quadro 01: Propriedades da função exponencial b x .
Propriedade Descrição
I
O conjunto imagem da função exponencial f(x) = b x , com 0 < b
1
, é
*
, isto é, qualquer que seja o número real x teremos b x > 0.
Domínio = IR e Im = IR+
II Sendo b >1, então se x1> x2
21 xx bb
, isto é, a função
exponencial f(x) = bx é crescente.
b > 1 = Função Crescente
III Sendo 0 < b < 1, então x1> x2
21 xx bb
, isto é, a função
exponencial f(x) = bx é decrescente.
0 < b < 1 = Função decrescente
169
Matemática Elementar
5.4 Função Logarítmica
Agora, estaremos interessados em discutir as principais propriedades da função
inversa da exponencial b x . Para tal, incialmente devemos apresentar a noção de
logaritmo, bem como as suas principais propriedades.
5.4.1 Logaritmos
A grosso modo temos que a noção de função acrescida da definição de logaritmo
nos leva de forma natural a definição da função logarítmica.
Figura: O surgimento da função logarítmica.
A origem dos logaritmos remonta ao século XVII e, ao que consta na literatura, eles
tinham como função específica facilitar os cálculos aritméticos complicados que
frequentemente apareciam nas operações comerciais, como por exemplo:
2,9.(1,03) 14,91
Função
Logaritmo
Função
Logarítmica
17
0 Matemática Elementar
A fim de definirmos a noção de logaritmo, pensemos primeiramente na
seguinte indagação:
Para que valores de a e b a equação exponencial bx=a apresenta sempre
uma única solução?
A resposta para tal indagação nos leva ao conhecimento ou definição de logaritmo.
Vejamos algumas situações numéricas:
2x=8 apresenta uma única solução que é x=3, já que 2x=8=23.
16
1
2
1
x
apresenta uma única solução que é x=4, já que 4
2
1
16
1
2
1
x .
3x=9 apresenta uma única solução x=2.
1x=4 não apresenta solução.
0x=4 não apresenta solução.
(-1)x=2 não apresenta solução.
5x=-1 não apresenta solução.
Desta maneira, observamos que a equação bx = a admite sempre uma única solução
se b>0, b≠1 e a>0. Logo, temos naturalmente a seguinte definição de logaritmo.
Definição (Logaritmo): Dados dois números reais a e b, ambos
positivos com b≠1, existe sempre um único número real x tal que
bx= a. Este expoente x, que deve ser colocado na base b para que
o resultado seja a, recebe o nome de logaritmo de a na base b.
Em símbolos: x = ablog bx = a
171
Matemática Elementar
Nomenclaturas
ablog
a é o logaritmando e b é a base do logaritmo
Se x > 0, então
x10log
logaritmo decimal de x. Convencionaremos omitir o
número 10 na notação do logaritmo decimal.
Se x > 0, então
xelog
logaritmo neperiano de x. O número e é um número
irracional cujas primeiras casas decimais são 2,71828....
O logaritmo neperiano de x costuma ser chamado de
logaritmo natural de x, sendo indicado por ln x.
Alguns logaritmos são fáceis de ser encontrados. Outros são achados
nas tabelas. Vejamos, agora, como encontrar alguns logaritmos em
exemplos ilustrativos.
Vamos encontrar os seguintes logaritmos:
a) log25 5
Solução:
log25 5= x, então 25x= 5, ou seja, (52)x = 5, donde concluímos que 2x=1, ou seja,
x=½ e, portanto concluímos que log25 5= ½ .
b) log9 27
Solução:
log9 27=x, então 27x= 9, ou seja, (33)x = 32, donde concluímos que 3x=2, ou seja,
x=3/2 e, portanto concluímos que log9 27=3/2.
c)
1,0log10
Solução:
17
2 Matemática Elementar
1,0log10
= x, então 10 x = 0,1, ou seja, (10) x = 10 1 , donde concluímos que x = –
1, ou seja,
1,0log10
= – 1.
d)
3
2 2log
Solução:
3
2 2log
= x, então 2 x = 3 2 , ou seja, 2 x = 3 2 = 23
1 , donde concluímos que x =
3
1
, ou seja,
3
2 2log
=
3
1
.
Desta maneira, a partir dos exemplos discutidos anteriormente enumeramos no
Quadro 02 abaixo, algumas consequências imediatas da definição de logaritmo, ou
seja, se b
– {1} e a
, surgem naturalmente tais considerações.
Quadro 02: Consequências imediatas da definição de logaritmo.
5.4.2 Propriedades Operatórias dos Logaritmos.
Por outro lado, quatro propriedades são de fundamental importância nos cálculos
envolvendo os logaritmos a fim de simplificação emelhor entendimento dos mesmos.
Desta forma, considerando b
– {1} e a
, temos as seguintes propriedades
operatórias dos logaritmos enumeradas no Quadro 03 abaixo.
Consequência Descrição
I
1log b
= x
b x = 1
b x = b 0
x = 0
1log b
= 0
II
bblog
= x
b x = b
b x = b1
x = 1
bblog
= 1
III
k
b blog
= x
b x = b k
x = k
k
b blog
= k
IV
ablog
= c
b c = a
b ablog = a
173
Matemática Elementar
Propriedade Descrição
I
).(log 21 aab
=
1log ab
+
2log ab
Logaritmo do Produto
II
2
1log
a
a
b
=
1log ab
–
2log ab
Logaritmo do Quociente
III
ablog
=
.
ablog
Logaritmo da Potência
IV
ablog
=
b
a
c
c
log
log
, com 0 < b ≠ 1
Mudança de Base
Quadro 03: Propriedades dos Logaritmos.
Note que como vimos anteriormente, o logaritmo só é definido para números
positivos, por isso o domínio da função logarítmica é o conjunto
*
. Além disso,
vimos que se a base for um número entre 0 e 1, o logaritmo será um número
negativo.
Representar geometricamente as funções logarítmicas:
Definição (Função Logarítmica): Sendo b um número real
positivo e diferente da unidade (0 < b ≠ 1), chamamos função
logarítmica a função: g: *
x g(x) = xblog
17
4 Matemática Elementar
a) g:
*
dada por g(x) =
x3log
b) g:
*
dada por g(x) =
x
2
1log
Figura: O gráfico da função
x3log
.
Figura O gráfico da função
x
2
1log
.
c) g:
*
dada por g(x) =
x
3
1log
.
Figura: O gráfico da função
x
3
1log
.
Notemos que, da definição de logaritmo, temos que se
11log yxb
e
22log yxb
,
então
1
1
y
bx
e
2
2
y
bx
, onde {x
1
, x
2
}
. Considerando x
1
> x
2
, temos que:
10,loglog,,
1,loglog,,
2121
2121
bsexxéistoyy
bsexxéistoyy
bb
bb
175
Matemática Elementar
Ou seja, resumindo temos que:
b > 1
a função g(x) =
xblog
é
crescente;
Figura: O gráfico da função f(x) =
x2log
– função crescente.
0 < b < 1
a função g(x) =
xblog
é
decrescente.
Figura: O gráfico da função f(x) =
x
2
1log
– função decrescente.
Reparemos que f:
*
, f(x) = bx e g:
*
, g(x) =
xblog
são funções bijetoras (b > 0 e b
1), ou seja, são sobrejetoras e
injetoras.
Desta forma podemos pensar nas inversas de cada uma delas.
Uma é a função inversa da outra. Para tal, observemos que:
f(g(x)) = b )(xg = b xblog = x, para todo x, x
, e
g(f(x)) = log
b
b x = x, para todo x real.
Portanto, com base nisto, podemos afirmar que g(x)=
xblog
é a
função inversa de f(x)=bx e, vice-versa.
Geometricamente isto significa que os gráficos de g e f são curvas
simétricas com relação à reta y = x, i.e., bissetriz dos quadrantes
ímpares como discutido na parte de inversão de funções.
A função logarítmica g(x)=
xblog
é a função inversa da função
exponencial f(x)=bx e, vice-versa.
17
6 Matemática Elementar
Geometricamente tal simetria é apresentada na Figura xx abaixo.
Figura: A simetria entre os gráficos das funções f(x) = 2 x e a função g(x) =
x2log
.
Em linhas gerais para os valores de b, temos a representação da simetria entre os
gráficos mostrados na Figura abaixo.
177
Matemática Elementar
Figura: A simetria entre os gráficos das funções logarítmica e exponencial.
5.5 Função Modular
A função modular é definida a partir do que já conhecemos como
sendo o valor absoluto ou o módulo de x, que como vimos é
definido pela função de dupla sentença:
| x | =
0,
0,
xsex
xsex
17
8 Matemática Elementar
Sendo assim, temos que:
| 0 | = 0 | 1 | = 1 | – 2| = – (– 2 ) = 2
| 4 | = 4 | 8 | = 8 | – 9| = – (– 9 ) = 9
| – 0,8| = – (– 0,8 ) = 0,8 | – 1,3| = – (– 1,3 ) = 1,3 | – 90| = – (– 90 ) = 90
Desta maneira, surge naturalmente a função módulo de x, bem como, as funções que
levam em sua lei de formação o valor absoluto, sendo denominadas de funções
modulares.
Vamos representar geometricamente a função módulo de x, a qual
denotamos por f(x) = | x |.
Figura: O gráfico da função f(x) = | x |.
Vamos representar geometricamente a função módulo de x, a qual denotamos por
f(x) = | x + 2 |.
Solução:
179
Matemática Elementar
Figura: O gráfico da função f(x) = | x + 2 |.
Vamos representar geometricamente a função módulo de x, a qual denotamos por
f(x) = | x – 2 |.
Solução:
Figura: O gráfico da função f(x) = | x – 2 |.
Esboçar o gráfico da função f(x) = | x 2 – 1| – 1.
18
0 Matemática Elementar
Solução:
Figura 43: O gráfico da função f(x) = | x2 – 1| – 1.
Num mesmo plano cartesiano esboçar os gráficos das funções modulares que
seguem e tecer alguns comentários comparando-os.
f(x) = | x |
g(x) = |x + 3|
h(x) = |x - 3|
181
Matemática Elementar
Solução:
Figura xx: O gráfico da função f(x) = | x|, g(x) = |x+3| e h(x) = |x-3|.
Percebe-se que quando termos qualquer valor no termo independente da função,
dentro do módulo, deslocará o gráfico da função em relação a ao eixo de x.
Se o valor for negativo, o gráfico deslocará para direita, no sentido positivo de x, em
relação a origem, conforme h(x)=|x-3|.
Se o valor for positivo, o gráfico deslocará para esquerda, no sentido negativo de x,
em relação a origem, conforme g(x)=|x+3|.
18
2 Matemática Elementar
O exemplo a seguir apresenta um estudo de caso para a aplicabilidade da função do
primeiro grau na gestão financeira de uma pequena empresa.
Um lava jato de automóveis tem como único serviço uma lavagem simples, pela qual
cobra R$12,00 (PV – Preço de Venda). Cada lavagem gasta em média R$3,00 de
produtos de limpeza. As contas de água e luz têm média mensal de R$350,00
somadas. A empresa possui 3 funcionários, recebendo cada um deles R$260,00 fixos
mais R$1,00 por cada carro lavado. As obrigações sociais ficam em 40%. O prédio
da empresa é alugado, pelo qual o proprietário paga R$250,00 por mês. Não há mais
custos consideráveis.
Estudo de Caso:
O Lava - jato
183
Matemática Elementar
Antes vamos rever alguns conceitos relevantes apresentados no
exemplo:
o O faturamento bruto, ou Receita Bruta (R) de uma
empresa é a soma total de suas vendas e recebimentos.
Não podemos confundir com o lucro da empresa. De
forma simples, podemos visualizar a receita bruta é o
dinheiro que entra no caixa.
o Obrigações sociais são despesas provenientes dos valores
pagospelos salários (FGTS, INSS,...), além de férias e
décimo terceiro salário. Elas incidem também sobre
remunerações variáveis, ou seja, sobre ascomissões.
o Os custos de uma empresa podem ser divididos em
Custos Fixos (CF) e Custos Variáveis (CV). O somatório
dos custos fixos e custos variáveis resultam no Custo Total
(CT) da empresa. A priori estamos considerando que
custo é o que sai do caixa.
o Custos Fixos (CF) são aqueles que não dependem da
quantidade vendida ou produzida pela empresa. Como por
exemplo, podemos citar o custo relacionado ao aluguel.
No exemplo foram considerados para a conta de água e
de luz valores médios, fazendo com que, neste caso, sejam
considerados custos fixos.
o Custos Variáveis (CV) são aqueles que variam de acordo
com a quantidade vendida ou produzida pela empresa. A
matéria-prima é um exemplo, pois, se não houver
produção ou venda, não haverá consumo da matéria-
prima.
o O lucro bruto (LB) pode ser entendido como a diferença
entre a Receita Bruta (RB) e o Custo Total (CT).
Tendo o exemplo apresentado, pede-se:
a) Qual a receita total do lava-jato se lavar num mês apenas 10 carros?
b) Qual a receita total do lava-jato se lavar 250 carros no mês?
18
4 Matemática Elementar
c) Qual expressão pode representar a receita total para um número qualquer de carros
lavados?
d) Qual o Custo Fixo mensal da empresa?
e) Qual o Custo Variável de um carro lavado?
f) Qual o Custo Variável da empresa se lavar apenas 10 carros?
g) Qual o Custo Variável da empresa se lavar 250 carros?
h) Qual expressão pode representar o custo variável para um número qualquer de
carros lavados?
i) Qual expressão pode representar o Custo Total da emrpesa para um número
qualquer de carros lavados?
j) Qual o lucro bruto da empresa se lavar 250 carros no mês?
k) Qual o lucro bruto da empresa se lavar 223 carros no mês?
l) De cada carro lavado, tirando os custos variáveis, quanto sobra? Esta sobre é lucro?
m) Agora tente interpretar o resultado da letra (k).
Solução: Neste caso, temos que:
a) Se a Receita Total (R) representa para nós o dinheiro que entrou no caixa e sendo
que a cada carro lavado entram R$12,00, podemos concluir que a Receita Total se
lavarem 10 carros no mês é dada por:
R = (PV).(Quantidade de carros lavados)
R = 12 x 10
R = R$120,00
b) Lavando 250 carros no mês, mudaremos apenas a quantidade de carros lavados, ou
seja, aqui temos que:
R = (PV).(Quantidade de carros lavados)
R = 12 x 250
R = R$3.000,00
185
Matemática Elementar
c) A expressão que pode representar qualquer quantidade de carros lavados pode ser
montada a partir da observação das respostas das duas letras anteriores, pois a
Receita Total depende apenas do preço de cada lavagem (PV) e da quantidade de
carros lavados, que podemos denominar de (x), por ser uma variável, ou seja:
R = (PV).(Quantidade de carros lavados)
R = PV . x
R = R$12,00 . x
d) Com base nas informações anteriores, temos os seguintes custos fixos no lava-jato:
Água e Luz R$350,00
Aluguel R$250,00
Mão-de-obra (3) (R$260,00 x 3) = R$780,00
Obrigações Sociais: 40% sobre R$780,00 R$312,00
Total R$1.692,00
e) Também com base nas informações do caso, vejamos que o custo variável é aquele
que depende da quantidade vendida, ou seja, no nosso caso, depende do número de
carros lavados. São os custos que só existem se lavar carros. Por exemplo, a matéria-
prima. Se a empresa não lavar nenhum carro, não gastará com produtos químicos.
Analogamente, com relação a comissão dos vendedores. Eles recebem R$1,00 por
carro lavado. Notemos que nos foi informado que incidem obrigações sociais
também sobre as comissões. Então, para um carro lavado o custo variável é dado
por:
Matéria-prima R$3,00
Comissões R$1,00
Obrigações Sociais: 40% sobre
R$780,00
R$0,40
Custo Variável por Carro (CVU) R$4,40
18
6 Matemática Elementar
f) Se o Custo Variável de um carro (CVU) é igual a R$4,40, de 10 carros temos que:
CV = (4,40) x 10
CV = R$44,00
g) Como o que fizemos na letra anterior, temos que:
CV = (4,40) x 250
CV = R$1.100,00
h) De forma análoga, ao que fizemos na letra (c), notemos que o custo variável é função
apenas do Custo Variável Unitário (CVU) e do número de carros lavados (x),
portanto:
CV = (4,40) . x
CV = 4,40 . x
i) Vamos denotar por (CT) o Custo Total e considerando as informações com relação
ao Custo Total, que o mesmo é a soma do custo variável com o custo fixo, temos
que:
CT = CV + CF
CT = 4,40.x + 1692
j) De acordo com o que foi informado no enunciado, Lucro Bruto é a diferença entre
Receita Total e Custo Total, assim sendo:
LB = R – CT
LB = 12.x – (4,40.x + 1692)
LB = 12.x – 4,40.x – 1692
LB = 7,60.x – 1692
187
Matemática Elementar
(Expressão do Lucro Bruto para este lava-jato)
LB = 7,60.x – 1692
LB = 7,60.250 – 1692
LB = 1900 – 1692
LB = R$208,00
k) Utilizando agora a expressão que montamos na letra anterior, calculamos:
LB = 7,60.x – 1692
LB = 7,60.223 – 1692
LB = 1694,80 – 1692
LB = R$2,80
Portanto, o lucro bruto da empresa, se lavar 223 carros por mês, será de R$2,80.
l) Cada lavagem, R$12,00. Retirando os custos variáveis de R$4,40, sobram R$7,60. Mas
R$7,60? Tal número apareceu na letra (j), quando definimos a expressão que permite
calcular o Lucro Bruto de qualquer quantidade de carros lavados:
LB = 7,60.x – 1692
Para determinarmos o Lucro Bruto pegamos o valor que representa a sobra de cada
carro lavado, retirando os custos variáveis, ou seja, R$7,60, e multiplicamos pelo
número de carros lavados. Daí retiramos o Custo Fixo, R$1692,00.
MCU = 12 – 4,40
MCU = 7,60
18
8 Matemática Elementar
Este valor, R$7,60, que representa a Receita menos Custo Variável,
é um dos componentes mais importantes para a gestão financeira
de uma empresa.
É a chamada Margem de Contribuição Unitária (MCU).
MCU = PV – CVU
m) Vamos agora tentar explicar o ocorrido na letra (k). Vejamos que com 223 carros
lavados, o Lucro Bruto foi igual a R$2,80. Acabamos de ver na letra anterior que a
Margem de Contribuição Unitária é de R$7,60, ou seja, de cada carro lavado, sobram
R$7,60. Assim sendo, se a empresa lavar 222 carros, terá como resultado um Lucro
Bruto Negativo. Em outras palavras, terá prejuízo.
LB = 7,60.x – 1692
LB = 7,60.222 – 1692
LB = – 4,80 (Prejuízo de R$4,80)
Assim sendo, 223 é o número de carros que a empresa deve lavar
para não ter prejuízo. Este é outro conceito importantíssimo,
chamado de Ponto de Equilíbrio, que significa o ponto em que a
empresa não tem lucro nem prejuízo.
Para calcularmos, basta substituirmos o valor do Lucro Bruto por zero, na expressão:
LB = 7,60.x – 1692
0 = 7,60.x – 1692
– 7,60.x = – 1692 (–1)
7,60.x = 1692
x = 1692 ÷ 7,60
x = 222,63 carros (Aprox. 223 carros)
Aplicando a Função do Segundo Grau na Área de Gestão:
189
Matemática Elementar
Com relação ao nosso estudo de caso referente ao lava-jato, suponhamos que o
proprietário do lava-jato ficou entusiasmado com os números que levantamos sobre
o seu negócio (quando aplicamos a noção função do primeiro grau). Visando
melhorar as informações para a tomada decisão, ele contratou uma empresa
especializada em pesquisa de mercado para estudar o comportamento de seu
público-alvo, tendo como parâmetro variações no preço da lavação.O objetivo do
empresário é descobrir qual preço lhe dará maior Receita Total e qual preço
propiciará maior Lucro. Após exaustivos trabalhos de pesquisa, que envolveram a
análise do perfil dos clientes do lava-jato, região onde residem, além de entrevistas
com amostras destes clientes, a empresa apresentou o relatório na Tabela 02 abaixo,
mostrando a provável demanda em função do preço cobrado.
Tabela 02: Os dados apresentados pela empresa de consultoria: demanda em função do preço
cobrado.
Pede-se:
a) Qual a expressão que pode representar o número de carros lavados (d) em função
do preço da lavagem (PV)? Notemos que a variação é linear.
b) Considerando-se que Receita Total é o preço da venda multiplicado pela quantidade
vendida (R = PV.d), qual a expressão que pode representar a Receita Total em função
do preço cobrado pela lavação?
Variável Independente Variável Dependente
Preço da Lavação – PV Provável Número de
Carros Lavados (d)
10 400
12 300
14 200
16 100
19
0 Matemática Elementar
Solução: Neste caso, temos que:
a) Como a variação é linear, tomando os seguintes pontos no Quadro 02 acima: (10;
400) e (16; 100), segue que:
De
01
0
01
0
xx
xx
yy
yy
, como queremos a quantidade demandada (x) em função do
preço de venda (PV), temos que:
01
0
01
0
PVPV
PVPV
dd
dd
Ou seja,
1016
10
400100
400
PVd
Donde concluímos que: d = – 50.PV + 900 (I)
b) Como R = PV.d e, substituindo (I) em (II), vem que:
R = PV.(– 50.PV + 900)
d = – 50.PV 2 + 900.PV
Notemos que a expressão da Receita em função do Preço de Venda passou a ter
um termo contendo a variável independente elevada ao quadrado, constituindo desta
forma, uma função do segundo grau (função quadrática).
O gráfico da função d = – 50.PV 2 + 900.PV é mostrado na Figura xxx abaixo.
Figura xxx: O gráfico da função d = – 50.PV 2 + 900.PV.
191
Matemática Elementar
Finalizando o estudo de caso, onde apresentamos a aplicação da noção de função do
primeiro grau (função afim) e função de segundo grau (quadrática) na área da gestão,
devemos salientar o seguinte:
Apesar de não termos uma noção geral das finanças da pequena
empresa (lava-jato), percebemos que aprendemos vários conceitos,
tais como receita, custos, margem de contribuição etc.. São
conceitos de fundamental importância para um gestor no seu dia-a-
dia além de serem conceitos que o acompanharão por todo curso
e por toda a sua vida profissional, de tal forma que a interpretação
e domínio da teoria de funções, é relevante para a sua formação.
19
2 Matemática Elementar
Interessa-nos agora apresentar a função exponencial e suas principais propriedades
através de uma aplicação envolvendo a área de finanças, mais especificamente
relacionada ao cheque especial. A maior parte de nós vivencia ou tem conhecidos
que já vivenciaram essa situação de uso do cheque especial em algum momento da
vida.
Estudo de Caso: O Cheque Especial
Poucas pessoas tem uma real noção dos efeitos de capitalização composta de juros,
amplamente utilizada no sistema financeiro brasileiro: o conhecido regime de
capitalização composta. Num linguajar bem simples a capitalização composta é o que
conhecemos como “juros sobre juros”.
Para que você tenha uma melhor noção, vamos montar uma tabela que representa
a situação de um brasileiro que foi morar no exterior, tentando uma vida melhor. Só
que ao viajar de mudança esqueceu uma conta corrente em um determinado banco,
com saldo negativo de R$500,00. O banco tentou contato, mas não o encontrou.
Cinco anos depois, este brasileiro retornou ao Brasil, feliz porque havia juntado neste
período trinta mil dólares, o que correspondia, no momento de sua volta ao Brasil, à
quantia de R$ 64.500,00. Para sua surpresa, quando voltou, tomou conhecimento de
que havia deixado esta conta com saldo descoberto. A taxa de juros cobrada era de
8,5% a.m. (ao mês). Sendo que ele ficou cinco anos fora, passaram-se 60 meses. Se
a cobrança dos juros fosse por meio de juros simples, ou seja, sem a cobrança de
juros sobre os juros, o débito do correntista seria calculado da seguinte forma:
Estudo de Caso:
O Cheque Especial
193
Matemática Elementar
Juros Devidos = Capital x Taxa x Número de meses
Juros Devidos = 500 . 8,5% . 60
Juros Devidos = R$ 2.550,00
Portanto, a dívida com o banco seria de: R$ 3.050,00 (R$ 500,00 + R$ 2.550,00)
Para a tristeza do aventureiro internacional, a cobrança era feita de forma capitalizada,
de maneira que do saldo no final de cada mês era debitado o juro mensal, fazendo
com que a base de cálculo aumentasse, mês a mês. Desta forma, averiguemos na
Tabela 01 o saldo devedor apresentado pelo banco.
Tabela 01 - Caracterização do saldo devedor: regime composto e regime simples
de juros.
Mês Base de
Cálculo
Taxa Valor dos
Juros
Compostos
Saldo
Devedor
Atualizado
Base
de
Cálculo
para
Juros
Simples
Valor
dos
Juros
Simples
Saldo
Devedor
com
Juros
Simples
1 500,00 8,5% 42,50 542,50 500,00 42,50 542,50
2 542,50 8,5% 46,11 588,61 500,00 42,50 585,00
3 588,61 8,5% 50,03 638,64 500,00 42,50 627,50
4 638,64 8,5% 54,28 692,93 500,00 42,50 670,00
5 692,93 8,5% 58,90 751,83 500,00 42,50 712,50
6 751,83 8,5% 63,91 815,73 500,00 42,50 755,00
7 815,73 8,5% 69,34 885,07 500,00 42,50 797,50
8 885,07 8,5% 75,23 960,33 500,00 42,50 840,00
9 960,33 8,5% 81,63 1.041,93 500,00 42,50 882,50
19
4 Matemática Elementar
10 1.041,93 8,5% 88,56 1.130,49 500,00 42,50 925,00
11 1.130,49 8,5% 96,09 1.226,58 500,00 42,50 967,50
12 1.226,58 8,5% 104,26 1.330,84 500,00 42,50 1.010,00
13 1.330,84 8,5% 113,12 1.443,96 500,00 42,50 1.052,50
14 1.443,96 8,5% 122,74 1.566,70 500,00 42,50 1.095,00
15 1.566,70 8,5% 133,17 1.699,87 500,00 42,50 1.137,50
16 1.699,87 8,5% 144,49 1.844,36 500,00 42,50 1.180,00
17 1.844,36 8,5% 156,77 2.001,13 500,00 42,50 1.222,50
18 2.001,13 8,5% 170,10 2.171,23 500,00 42,50 1.265,00
19 2.171,23 8,5% 184,55 2.355,78 500,00 42,50 1.307,50
20 2.355,78 8,5% 200,24 2.556,02 500,00 42,50 1.350,00
21 2.556,02 8,5% 217,26 2.773,29 500,00 42,50 1.392,50
22 2.773,29 8,5% 235,73 3.009,01 500,00 42,50 1.435,00
23 3.009,21 8,5% 255,77 3.264,78 500,00 42,50 1.477,50
24 3.264,78 8,5% 277,51 3.542,29 500,00 42,50 1.520,00
25 3.542,29 8,5% 301,09 3.843,38 500,00 42,50 1.562,50
26 3.843,38 8,5% 326,69 4.170,07 500,00 42,50 1.605,00
27 4.170,07 8,5% 354,46 4.524,52 500,00 42,50 1.647,50
28 4.524,52 8,5% 384,58 4.909,11 500,00 42,50 1.690,00
29 4.909,11 8,5% 417,27 5.326,38 500,00 42,50 1.732,50
30 5.326,38 8,5% 452,74 5.779,13 500,00 42,50 1.775,00
31 5,779,13 8,5% 491,23 6.270,35 500,00 42,50 1.817,50
32 6.270,35 8,5% 532,98 6.803,33 500,00 42,50 1.860,00
33 6.803,33 8,5% 578,28 7.381,61 500,00 42,50 1.902,50
34 7.381,61 8,5% 627,44 8.009,05 500,00 42,50 1.945,00
35 8.009,05 8,5% 680,77 8.689,82 500,00 42,50 1.987,50
195
Matemática Elementar
36 8.689,82 8,5% 738,63 9.428,46 500,00 42,50 2.030,00
37 9.428,46 8,5% 801,42 10.229,87 500,00 42,50 2.072,50
38 10.229,87 8,5% 869,54 11.099,41 500,00 42,50 2.115,00
39 11.099,41 8,5% 943,45 12.042,86 500,00 42,50 2.157,5040 12.042,86 8,5% 1.023,64 13.066,51 500,00 42,50 2.200,00
41 3.066,51 8,5% 1.110,65 14.177,16 500,00 42,50 2.242,50
42 14.177,16 8,5% 1.205,06 15.382,22 500,00 42,50 2.285,00
43 15.382,22 8,5% 1.307,49 16.689,71 500,00 42,50 2.327,50
44 16.689,71 8,5% 1.418,63 18.108,33 500,00 42,50 2.370,00
45 18.108,33 8,5% 1.539,21 19.647,54 500,00 42,50 2.412,50
46 19.647,54 8,5% 1.670,04 21.317,58 500,00 42,50 2.455,00
47 21.317,58 8,5% 1.811,99 23.129,58 500,00 42,50 2.497,50
48 23.129,58 8,5% 1.966,01 25.095,59 500,00 42,50 2.540,00
49 25.095,59 8,5% 2.133,13 27.228,72 500,00 42,50 2.582,50
50 27.228,72 8,5% 2.314,44 29.543,16 500,00 42,50 2.625,00
51 29.543,16 8,5% 2.511,17 32.054,33 500,00 42,50 2.667,50
52 32.054,33 8,5% 2.724,62 34.778,94 500,00 42,50 2.710,00
53 34.778,94 8,5% 2.956,21 37.735,15 500,00 42,50 2.752,50
54 37.735,15 8,5% 3.207,49 40.942,64 500,00 42,50 2.795,00
55 40.942,64 8,5% 3.480,12 44.422,77 500,00 42,50 2.837,50
56 44.422,77 8,5% 3.775,94 48.198,70 500,00 42,50 2.880,00
57 48.198,70 8,5% 4.096,89 52.295,59 500,00 42,50 2.922,50
58 52.295,59 8,5% 4.445,13 56.740,72 500,00 42,50 2.965,00
59 56.740,72 8,5% 4.822,96 61.563,68 500,00 42,50 3.007,50
60 61.563,68 8,5% 5.232,91 66.796,59 500,00 42,50 3.050,00
Saldo Devedor Atualizado 66.796,59 - - 3.050,00
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6 Matemática Elementar
É isso mesmo!!! Não existem cálculos errados. O efeito é este mesmo.
Com o regime de capitalização simples, a dívida seria de R$ 3.050,00 e
com o regime de capitalização composto (capitalização exponencial)
seria de R$ 66.796,00. Então, percebeu a importância de estarmos
atentos aos números?
Notemos que o principal responsável pela diferença dos dois saldos devedores é o
fator tempo.
Figura xx: Uma comparação geométrica entre os juros simples e os juros compostos.
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Matemática Elementar
o Em verdade o tempo é a variável chave para o estudo da
Matemática Financeira. Com três meses de utilização do
cheque especial, a diferença dos saldos devedores era de
aproximadamente R$ 10,00 (638,64 - 627,50), de forma
que este tipo de empréstimo somente deve ser usado em
curtíssimo prazo.
o O gráfico apresentado na figura xx mostra que, num
exemplo específico, os juros simples e compostos são
iguais quando chegamos no período de capitalização 1,0 e
depois disso existe um crescimento dos juros compostos
que o distância dos juros simples.
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8 Matemática Elementar
Referência Bibliográfica
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