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Cálculo II
AULA 6
A EXPRESSÃO ALGÉBRICA E O SEU TERMO GERAL
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Sumário
Introdução .................................................................................................................................... 2
Objetivos ....................................................................................................................................... 2
1. A expressão algébrica ........................................................................................................... 2
Exercícios ...................................................................................................................................... 6
Gabarito ........................................................................................................................................ 8
Resumo ......................................................................................................................................... 8
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Introdução
Na apostila anterior foram abordados sobre as sequências e suas
regularidades, além das generalizações. Foram definidos ainda sobre sequências
pictóricas, que envolvem figuras, e numéricas, representadas por números.
Sobre as sequências repetitivas e crescentes, entende-se que
independentemente do tipo, a ideia essencial é a repetição ou mudança.
Considera-se que as expressões algébricas podem apresentar números e
letras, neste caso as letras representam a parte variável, e, portanto, assumem
qualquer valor numérico. Diante disso, as letras quando associadas aos números
formam a base da álgebra, contribuindo de forma ativa na resolução de problemas
matemáticos.
O termo geral de uma sequência pode ser dado por uma expressão algébrica,
em que (n) corresponde à variável, podendo assumir qualquer valor referente ao
índice específico.
Nesta apostila, serão apresentadas as expressões algébricas, numéricas e o
termo geral, de forma a explorar os conceitos básicos suas utilizações aplicadas às
sequências.
Objetivos
• Entender a expressão algébrica;
• Compreender como utilizar a expressão algébrica;
• Construir e representar, por esquema e simbolicamente, os termos de uma
sequência de valores simples.
1. A expressão algébrica
A matemática, de uma forma geral, é composta por diversas operações e
componentes, dentre eles, está a ‘expressão numérica’, que é uma combinação
de números, operadores, variáveis livres ou ligadas, além de símbolos gráficos,
como colchetes e parênteses, agrupados de forma significativa de modo a permitir a
verificação de valores, formas, meios ou fins.
Importante detalhar que existe uma grande diferença entre as expressões
numéricas e as expressões algébricas, enquanto as expressões numéricas possuem
apenas números, as algébricas possuem números e letras ou apenas letras.
É intuitivo entender que o termo ‘numérica’ remete a números. Então, o que
seria uma expressão numérica?
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A expressão numérica pode ser denominada como uma associação de
números e letras, que tem por objetivo solucionar problemáticas partindo de valores
pré-determinados.
EXEMPLO
Para o caso particular da expressão algébrica, normalmente utiliza-se
para monômios ou polinômios, pois a expressão algébrica é uma mistura de
números e letras.
EXEMPLO
O termo algébrico, ou o chamado de monômio, é toda expressão algébrica
racional inteira que indica uma multiplicação entre números e variáveis, que são as
letras, ou apenas entre variáveis.
Em geral, um termo algébrico é formado por uma parte numérica, que é
chamada de coeficiente, e de uma parte literal constituída pelas letras e seus
expoentes, sendo ainda compostos pela soma de vários fatores que estão indicados
mediante números e letras.
O número 5, por si só, é uma expressão e
subsequentemente um monômio porque contém um
único termo.
Observe (3 + 5 – 2), esta também é uma série de
expressões, bem formuladas e subsequentemente é um
polinômio, pois contém mais de um termo.
José comprou 2 canetas, 1 lápis e 1 borracha, represente a
expressão numérica.
2c + 1l + 1b
ou
2c + l + b
Percebe, pode-se utilizar letras e números para denotar
uma expressão qualquer.
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EXEMPLO
O polinômio pode ser definido como uma expressão algébrica, neste caso
formado a partir da soma de monômios, que são denominados polinômios de um
único termo. Além disso, existem outras classificações como: binômio para soma de
dosi monômios; trinômios qua apresentam a soma de três monômio, e; os
polinômios, que representam assoma de 4 ou mais monômios.
EXEMPLO
O coeficiente é um multiplicador constante ou numérico de variáveis em um
termo algébrico, sendo a parte literal toda variável ou letra em um cálculo algébrico.
A álgebra tem forte relação com o aprimoramento do conhecimento de
estruturas matemáticas, como por exemplo, relações, funções e simbolização. Neste
contexto, exibem um sistema que permite compreender a quantificação e variações
existentes nas distintas condições matemáticas impostas.
Raciocinar algebricamente quer dizer apresentar uma capacidade de calcular
e utilizar os elementos algébricos para solucionar questões práticas, mas é
importante que se tenha em mente a necessidade de generalizar uma determinada
resolução de problemas, uma forma de tornar mais prático o desenvolvimento
matemático.
Generalizar corresponde a obter uma determinada regra, que vai permitir
posteriormente a adequação e resolução de qualquer questão similar. Na formção
da sequência, por exemplo, o termo geral, corresponde a generalização algébrica,
Calcule o valor resultado da expressão (2x+5) para (X=3).
Intuitivamente multiplica-se 2 por 3 e soma-se 5.
2x+5=2.3+5=6+5=11
Monômios: 25; 4x; 26n.
Binômios: (3x+21); (5n2+8).
Trinômio: (5x² - x + 5); (5y³ + 2x² + 4z).
Polinômio: (7y + 4x + 6z – 70); (z⁵ - y³ + 3x + 144).
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em que facilita a compreensão dos valores apresentados por aquela sequência, sem
que haja necessidade de desenvolvê-la completamente.
Um ponto importante relacionado à generalização é entender que há um
envolvimento de regras e recursos, seja natural como numéricos. É o caso de se
utilizar números e letras ao mesmo tempo, o que na maioria dos casos aparenta
estar complicando a resolução de um determinado problema, no entanto,
corresponde ao contrário.
É necessário que se utilize da interpretação para que se tenha o
entendimento necessário para aplicar o conhecimento algébrico nas diversas
situações que envolvem o cálculo, principalmente nos assuntos relacionados a
sequências e séries, por exemplo.
FIQUE ATENTO!
Por outro lado, as letras são símbolos usados em vários contextos e com
interpretações distintas, das quais destacamos apenas três: letra considerada como
uma incógnita – quando a letra assume um valor desconhecido que pode ser
determinado, como ocorre com a incógnita x na equação (x + 5 = 7); letra
considerada como número um generalizado – quando a letra pode ser substituída
por vários valores, como acontece a (n) na sucessão dos números naturais pares
representadas pelo termo geral (un = 2n); e letra considerada como uma variável –
quando a letra representa um conjunto de valores, como, por exemplo, A = {1, 3, 5,7}.
Embora a Aritmética e a Álgebra partilhem muitos dos
mesmos sinais e símbolos, de soma, subtração, igual e
divisão, o seu significado tem de ser enquadrado nos
contextos respectivos onde eles estão inseridos.
Exemplo
O sinal de igual (=) realça mais claramente o seu sentido
relacional, ou seja, numa equação o sinal relaciona o 1.º
membro com o 2.º membro.
Por sua vez, na Aritmética, o sinal realça claramente o seu
sentido operacional, ou seja: (2 + 3 = 5)
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Existe um ordenamento de resolução de problemas que devem ser seguidos
para que se obtenha o resultado correto de uma determinada expressão algébrica.
Portanto, deve-se ter o entendimento de se inicia sempre pela resolução de
potenciação, partindo para radiciação, multiplicação, divisão e, só então se realiza a
adição ou subtração de termos.
No entanto, é possível que dentro das expressões algébricas apareçam
termos como parênteses, colchetes e outros síbolos que promovem a formação de
um determinado conjunto de termos, neste caso, é preciso ter o conhecimento da
ordem que deverá ser seguida neste caso, deve-se partir sempre da resolução de
dentro de parênteses, colchetes e chaves, sempre nesta ordem.
Conforme relatado anteriormente, representa um fator importante na
resolução de expressões algébricas, é o que se denomina hierarquia, e deve ser
seguido de forma adequada para que não se obtenha um resultado errôneo.
EXEMPLO
Em relação aos monômios, correspondente a cada termo dentro e uma
expressão algébrica qualquer, não necessariamente se aresenta de maneira
exclusiva, ou seja, pode ser que haja recorrência de um mesmo monômio, ou seja,
quando apresentam mesma base e expoentes. Neste caso, é necessário que faça a
união dos mesmos, o que se denomina simplificação.
Exercícios
1. (Autora, 2019) Considere as figuras a seguir:
a) Calcule o valor numérico da expressão algébrica 4x +
10y², para x = 2 e para y = 3.
Resolução:
24.2 10.3 4.2 10.9
8 90 98
+ = +
+ =
Logo, o valor numérico desta expressão é 98.
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a) Qual é a expressão que define a sequência?
b) Quantas bolinhas terão na 4ª figura?
2. Considerando as informações abaixo responda:
1
1 3
1 3 5
1 3 5 7
1 3 5 7 9
1 3 5 7 9 11 13
_ _ _ _ _ _ _ _ _
a) Qual será a 7ª linha?
b) Qual é a soma dos valores da 7º linha?
3. Observando as figuras abaixo percebemos que elas representam caixas
numeradas de 1 a n, com bolinhas e a quantidade destas bolinhas em cada caixa
varia em função do número dessa caixa.
Assim, o número de bolinhas da n-ésima caixa é dado pela expressão:
a) n²
b) (n-1)²
c) (n+1)²
d) n²+1
Gabarito
1. Considerando as figuras:
a. Pode-se verificar que a expressão que define a sequência é 2n, pois:
1 . 2 2
2 . 2 4
3 . 2 6
=
=
=
8
b. Logo, na 4ª figura: 4 . 2 = 8
2. Completando a sequência:
a. A 7ª linha será: 1 3 5 7 9 11 13 15
b. A soma é: 1+3+5+7+9+11+13+15 = 64
3. De acordo com as figuras,
1 4
2 9
4 16
=
=
=
... Logo a expressão que define a sequência é (n + 1)2
Resumo
O estudo da matemática envolve diversas e diferentes operações e
componentes, dentre eles, está a expressão numérica, que é uma combinação
de números, operadores, variáveis livres ou ligadas e símbolos gráficos,
como colchetes e parênteses, agrupados de forma significativa de modo a permitir a
verificação de valores, formas, meios ou fins.
Também se pode destacar as expressões algébricas, principalmente
relacionado à existência de uma grande diferença entre as expressões
numéricas e as expressões algébricas, pois enquanto as expressões numéricas
possuem apenas números as algébricas possuem números e letras ou apenas letras.
A expressão numérica acaba sendo qualquer número ou série de números
bem formulados em uma teoria particular, enquanto a expressão algébrica, é uma
mistura de números e letras. O termo algébrico ou o chamado de monômio é toda
expressão algébrica racional inteira que indica uma multiplicação entre números e
variáveis, que são as letras, ou apenas entre variáveis.
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Referências bibliográficas
GIOVANNI, J. R. Matemática 2: progressões, matrizes, análise combinatória, geometria. São Paulo: FTD, 1992.
RUDIN, W. Princípios de Análise Matemática. Ed. Ao Livro Técnico S.A., 1971.
STEWART, J. Cálculo, volume II. 4ª. Ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2006.