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Marinha do Brasil Aprendizes-Marinheiros Matemática ÁLGEBRA – Conjuntos: Tipos de conjuntos, conjuntos Numéricos (N, Z, Q, Irracionais). Subconjuntos dos números reais. Operações entre conjuntos dos números reais. Problemas com conjuntos finitos. Conjuntos e Subconjuntos, Conjuntos das Partes. Intervalos com os números reais, operações com intervalos dos números reais, ....................................................................................................................................................................................... 1 Produto Cartesiano, Plano Cartesiano, Relação Binária. Função: Noção de função, operações com função, função constante, função linear, função afim, função quadrática, função exponencial, função logarítmica, gráfico de função. .............................................................................................................................................................. 14 Operações com Números: Razão e proporção, regra de três simples, regra de três composta, grandeza direta e inversamente proporcional, porcentagem, juros simples. ..................................................................................... 25 Potenciação e radiciação. ................................................................................................................................................ 32 Princípio de Contagem: Princípio Fundamental da Contagem, Fatorial, Permutação Simples, Permutação com repetição, Combinação Simples. ..................................................................................................................................... 36 Probabilidade: Princípio da Inclusão e Princípio da Exclusão, Probabilidade Simples. ..................................... 40 Matrizes e determinantes: Propriedade das Matrizes, Operações com matrizes, propriedades dos determinantes, operações com determinantes. ........................................................................................................... 43 Monômios e Polinômios: Operações. Fatoração Equações Algébricas: Equações e inequações do primeiro e segundo graus. Frações algébricas. ............................................................................................................................... 51 TRIGONOMETRIA – Trigonometria no triângulo retângulo: Relações de seno, cosseno e tangente no triângulo retângulo, operações com as relações trigonométricas no triângulo retângulo, relações trigonométricas em um triângulo qualquer. .......................................................................................................................................................... 64 Circunferência Trigonométrica: relações trigonométricas na circunferência: seno, cosseno, tangente, cotangente e cossecante. ............................................................................................................................................................................. 66 Relações trigonométricas: As relações fundamentais entre seno, cosseno, tangente, cotangente, secante e cossecante. .......................................................................................................................................................................... 69 GEOMETRIA PLANA – Ângulos: operações com ângulos, ângulos complementares, suplementares. ............. 73 Teorema de Thales: operações em retas paralelas, propriedades. Aplicação do Teorema de Thales. ............. 75 Polígonos: reconhecimento dos polígonos, polígonos convexos regulares, polígonos quaisquer. Cálculo da diagonal, número de diagonais, soma dos ângulos internos, soma dos ângulos externos, ângulos internos e ângulos externos. Áreas dos polígonos. ........................................................................................................................ 78 Triângulos: Classificação dos triângulos, congruência de triângulos, semelhança de triângulos. Pontos notáveis dos triângulos, principais cevianas no triangulo. Operações com os triângulos. Lei dos Senos e Lei dos Cossenos. Perímetros. Área dos triângulos................................................................................................................... 80 Quadriláteros: Classificação dos quadriláteros, propriedades dos quadriláteros, pontos notáveis dos quadriláteros. Operações com os quadriláteros. Área dos quadriláteros. Perímetro e Áreas. .......................... 84 Círculos: propriedades dos círculos, pontos notáveis nos círculos, cordas e posições relativas entre retas e círculos. ............................................................................................................................................................................... 85 Perímetro e Áreas. ............................................................................................................................................................. 87 Português INTERPRETAÇÃO DE TEXTOS. ......................................................................................................................................... 1 COERÊNCIA E COESÃO. ...................................................................................................................................................... 3 VARIEDADES LINGUÍSTICAS. ............................................................................................................................................ 5 Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br ACENTUAÇÃO GRÁFICA. ..................................................................................................................................................... 8 ORTOGRAFIA. .................................................................................................................................................................... 10 MORFOLOGIA – Classes de Palavras: emprego e flexões, casos particulares. ....................................................... 17 SINTAXE – Concordância nominal; concordância verbal; ......................................................................................... 40 Regência nominal; regência verbal; .............................................................................................................................. 44 Crase; .................................................................................................................................................................................. 48 Pontuação. ......................................................................................................................................................................... 51 SEMÂNTICA – Significação de palavras: sinônimos; antônimos; homônimos; parônimos; polissemia. ........... 52 Ciências Física - MECÂNICA – Conceito de movimento e de repouso; Movimento Uniforme (MU); Movimento Uniformemente Variado (MUV); Interpretação gráficos do MU (posição X tempo) e MUV (posição X tempo e velocidade X tempo); Leis de Newton e suas Aplicações; Energia (cinética, potencial gravitacional e mecânica); Princípio de Conservação da Energia Mecânica; Máquinas simples (alavanca e sistemas de roldanas); Trabalho de uma força; Potência; Conceito de pressão, Teorema (ou Princípio) de Stevin e Teorema (ou Princípio) de Pascal. .................................................................................................................................................................................... 1 TERMOLOGIA – Conceitos de temperatura e de calor; Escalas termométricas (Celsius, Fahrenheit e Kelvin); Relação entre escalas termométricas; Equilíbrio térmico; Quantidade de calor sensível (Equação Fundamental da Calorimetria); Quantidade de calorlatente; Mudanças de estado físico; Processos de propagação do calor e Transformações gasosas (incluindo o cálculo do trabalho). .................................................................................... 23 ÓPTICA GEOMÉTRICA – Fontes de luz; Princípios da Óptica Geométrica; Reflexão e Refração da luz; Espelhos e Lentes. ............................................................................................................................................................................. 37 ONDULATÓRIA E ACÚSTICA – Conceito de onda; Características de uma onda (velocidade de propagação, amplitude, comprimento de onda, período e frequência); Equação Fundamental da Onda; Classificação quanto à natureza e à direção de propagação; Som (conceito, características, produção e velocidade de propagação)...... .................................................................................................................................................................. 43 ELETRICIDADE – Processos de Eletrização; Elementos de um circuito (gerador, receptor, resistor); Circuitos elétricos (série, paralelo e misto); Aparelhos de medição (amperímetro e voltímetro); Leis de Ohm (primeira e segunda); Potência elétrica; Consumo de energia elétrica. ................................................................................... 55 MAGNETISMO – Ímãs e suas propriedades; Bússola; Campo magnético da Terra; Experimento de Oersted...... .......................................................................................................................................................................... 61 Química - FUNDAMENTOS DA QUÍMICA – Propriedades da matéria; mudanças de estado físico; classificação de misturas; fracionamento de misturas. ..................................................................................................................... 63 ATOMÍSTICA – Modelos atômicos; estrutura do átomo; isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos. ........... 69 CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS – Organização e distribuição dos elementos químicos em grupos e períodos na tabela periódica; ......................................................................................................................... 74 LIGAÇÕES QUÍMICAS – Ligações iônicas, moleculares e metálicas: características e propriedades dos compostos. .......................................................................................................................................................................... 84 FUNÇÕES INORGÂNICAS – Ácidos, bases, sais e óxidos: classificação, nomenclatura e propriedades. ............ 90 Inglês READING COMPREHENSION GRAMMAR - Verb tenses (in affirmative, negative, and interrogative forms): Present Simple and Continuous, Past Simple and Continuous, Immediate Future, Infinite, and Imperative ...... 1 There to be. ......................................................................................................................................................................... 11 Modal verb Can. ................................................................................................................................................................. 12 WH-questions..................................................................................................................................................................... 13 Nouns (Countable and Uncountable)............................................................................................................................. 13 Articles (Definite and Indefinite). ................................................................................................................................... 16 Adjectives. ........................................................................................................................................................................... 19 Pronouns (Subject, Object, Possessive Pronouns, Possessive Adjectives and Demonstrative Pronouns). ....... 22 Prepositions (time and place). ........................................................................................................................................ 25 Time expressions............................................................................................................................................................... 28 Conjunctions: but, so, and because................................................................................................................................. 29 Quantifiers: some, any, no many, much. ........................................................................................................................ 37 VOCABULARY - Numbers, Dates, Sports, Clothes, Food and related verbs. ............................................................ 40 Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br A Apostilas Opção não está vinculada as organizadoras de Concurso Público. A aquisição do material não garante sua inscrição ou ingresso na carreira pública. Sua Apostila aborda os tópicos do Edital de forma prática e esquematizada. Alterações e Retificações após a divulgação do Edital estarão disponíveis em Nosso Site na Versão Digital. Dúvidas sobre matérias podem ser enviadas através do site: https://www.apostilasopcao.com.br/contatos.php, com retorno do Professor no prazo de até 05 dias úteis. PIRATARIA É CRIME: É proibida a reprodução total ou parcial desta apostila, de acordo com o Artigo 184 do Código Penal. Apostilas Opção, a Opção certa para a sua realização. AVISO IMPORTANTE Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Aqui você vai saber tudo sobre o Conteúdo Extra Online Para acessar o Conteúdo Extra Online (vídeoaulas, testes e dicas) digite em seu navegador: www.apostilasopcao.com.br/extra O Conteúdo Extra Online é apenas um material de apoio complementar aos seus estudos. O Conteúdo Extra Online não é elaborado de acordo com Edital da sua Apostila. O Conteúdo Extra Online foi tirado de diversas fontes da internet e não foi revisado. 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Embora o zero não seja um número natural no sentido que tenha sido proveniente de objetos de contagens naturais, iremos considerá-lo como um número natural uma vez que ele tem as mesmas propriedades algébricas que estes números.Subconjuntos notáveis em N: 1 – Números Naturais não nulos N* ={1,2,3,4,...,n,...}; N* = N-{0} 2 – Números Naturais pares Np = {0,2,4,6,...,2n,...}; com n ∈ N 3 - Números Naturais ímpares Ni = {1,3,5,7,...,2n+1,...} com n ∈ N 4 - Números primos P = {2,3,5,7,11,13...} A construção dos Números Naturais - Todo número natural dado tem um sucessor (número que vem depois do número dado), considerando também o zero. - Todo número natural dado N, exceto o zero, tem um antecessor (número que vem antes do número dado). Exemplo: - Se um número natural é sucessor de outro, então os dois números juntos são chamados números consecutivos. Exemplos: a) 1 e 2 são números consecutivos. b) 7 e 8 são números consecutivos. O conjunto abaixo é conhecido como o conjunto dos números naturais pares. P = {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, ...} O conjunto abaixo é conhecido como o conjunto dos números naturais ímpares. I = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, ...} Operações com Números Naturais As duas principais operações possíveis no conjunto dos números naturais são: a adição e a multiplicação. - Adição de Números Naturais: tem por finalidade reunir em um só número, todas as unidades de dois ou mais números. Exemplo: 5 + 4 = 9, onde 5 e 4 são as parcelas e 9 soma ou total - Subtração de Números Naturais: é usada quando precisamos tirar uma quantia de outra, é a operação inversa da adição. A operação de subtração só é válida nos naturais quando subtraímos o maior número do menor, ou seja quando a - b tal que a ≥ 𝑏. Exemplo: 254 – 193 = 61, onde 254 é o minuendo, o 193 subtraendo e 61 a diferença. Obs.: o minuendo também é conhecido como aditivo e o subtraendo como subtrativo. - Multiplicação de Números Naturais: tem por finalidade adicionar o primeiro número denominado multiplicando ou parcela, tantas vezes quantas são as unidades do segundo número denominadas multiplicador. Exemplo: 2 x 5 = 10, onde 2 e 5 são os fatores e o 10 produto. Fique Atento!!! 2 vezes 5 é somar o número 2 cinco vezes: 2 x 5 = 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10. Podemos no lugar do “x” (vezes) utilizar o ponto (.), para indicar a multiplicação. - Divisão de Números Naturais: dados dois números naturais, às vezes necessitamos saber quantas vezes o segundo está contido no primeiro. O primeiro número que é o maior é denominado dividendo (D) e o outro número que é menor é o divisor (d). O resultado da divisão é chamado quociente (Q). Se multiplicarmos o divisor pelo quociente obteremos o dividendo. Muitas divisões não são exatas, logo temos um resto (R) maior que zero. Fique Atento!!! - Em uma divisão exata de números naturais, o divisor deve ser menor do que o dividendo. 35 : 7 = 5 - Em uma divisão exata de números naturais, o dividendo é o produto do divisor pelo quociente. 35 = 5 x 7 - A divisão de um número natural n por zero não é possível pois, se admitíssemos que o quociente fosse q, então poderíamos escrever: n ÷ 0 = q e isto significaria que: n = 0 x q = 0 o que não é correto! Assim, a divisão de n por 0 não tem sentido ou ainda é dita impossível. Propriedades da Adição e da Multiplicação dos números Naturais Para todo a, b e c ∈ 𝑁 1) Associativa da adição: (a + b) + c = a + (b + c) 2) Comutativa da adição: a + b = b + a 3) Elemento neutro da adição: a + 0 = a 4) Associativa da multiplicação: (a.b).c = a. (b.c) ÁLGEBRA – Conjuntos: Tipos de conjuntos, conjuntos Numéricos (N, Z, Q, Irracionais). Subconjuntos dos números reais. Operações entre conjuntos dos números reais. Problemas com conjuntos finitos. Conjuntos e Subconjuntos, Conjuntos das Partes. Intervalos com os números reais, operações com intervalos dos números reais Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 2 5) Comutativa da multiplicação: a.b = b.a 6) Elemento neutro da multiplicação: a.1 = a 7) Distributiva da multiplicação relativamente à adição: a.(b +c ) = ab + ac 8) Distributiva da multiplicação relativamente à subtração: a .(b –c) = ab –ac 9) Fechamento: tanto a adição como a multiplicação de um número natural por outro número natural, continua como resultado um número natural. Referências IEZZI, Gelson – Matemática - Volume Único IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática – Volume 01 – Conjuntos e Funções Questões 01. (UFSBA – Técnico em Tecnologia da Informação – UFMT/2017) O esquema abaixo representa a subtração de dois números inteiros, na qual alguns algarismos foram substituídos pelas letras A, B, H e I. Obtido o resultado correto, a sequência BAHIA representa o número: (A) 69579 (B) 96756 (C) 75695 (D) 57697 02. (Câmara de Sumaré/SP – Escriturário – VUNESP/2017) Se, numa divisão, o divisor e o quociente são iguais, e o resto é 10, sendo esse resto o maior possível, então o dividendo é (A) 131. (B) 121. (C) 120. (D) 110. (E) 101. 03. (Prefeitura de Canavieira/PI- Auxiliar de serviços gerais -IMA) São números pares, EXCETO: (A)123 (B)106 (C)782 (D)988 Comentários 01. Resposta: E. Sabemos que o minuendo é maior que o subtraendo, pois temos como resultado um número natural positivo. Fazendo cada número temos: 8 – 2 = H ⇾ H = 6 A - 4 = 3 ⇾ A = 3 + 4 ⇾ A = 7 3 – 1 = 2 B – A = 8, como já sabemos que A = 7; B – 7 = 8 ⇾ B = 8 – 7 = 15, sabemos que só podemos ter número de 0 a 9, logo 15 – 10 = 5, então B = 5. Aqui neste caso o número 5 não tem como subtrair de 7, e pede 1 “emprestado” ao do lado. Sabemos que o I deve ser acrescido de 1, já que “emprestou” um para o lado. I – 4 = 4 ⇾ logo I = 4 + 4 = 8 , acrescido de 1 = 9 B A H I A 5 7 6 9 7 02. Resposta: A. Como o resto é o maior possível e sabemos que R < d, temos que: 10 < d. Logo podemos sugerir que d seja igual a 11. D = 11 . 11 + R ⇾ D = 121 + 10 = 131 Também podemos montar a equação através do enunciado: D = d. Q +R d = Q R = 10 D = d. d + 10 ⇾ D = d² + 10 ⇾ D – 10 = x². Observando as respostas, temos que o resultado que torna a equação possível é 131. 131 – 10 = x² ⇾ 121 = x² ⇾ x = 11 03. Resposta: A. Sabemos que: - Todo número par é terminado em um dos seguintes (0, 2, 4,6,8). - Todo número ímpar é terminado em um dos seguintes (1, 3, 5, ,9). Portanto: O número que NÃO é PAR acima é 123 CONJUNTO DOS NÚMEROS INTEIROS – Z Definimos o conjunto dos números inteiros como a reunião do conjunto dos números naturais N = {0, 1, 2, 3, 4,..., n,...}, o conjunto dos opostos dos números naturais e o zero. Este conjunto é denotado pela letra Z (Zahlen = número em alemão). N ᑕ Z – O conjunto dos números Naturais está contido no Conjunto do Números Inteiros. Subconjuntos notáveis: - O conjunto dos números inteiros não nulos: Z* = {..., -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4, ...}; Z* = Z – {0} - O conjunto dos números inteiros não negativos: Z+ = {0, 1, 2, 3, 4, ...} Z+ é o próprio conjunto dos números naturais: Z+ = N - O conjunto dos números inteiros positivos: Z*+ = {1, 2, 3, 4, ...} - O conjunto dos números inteiros não positivos: Z_ = {..., -5, -4, -3, -2, -1, 0} - O conjunto dos números inteiros negativos: Z*_ = {..., -5, -4, -3, -2, -1} Módulo O módulo de um número inteiro é a distância ou afastamento desse número até o zero, na reta numérica inteira. Representa-se o módulo por | |. O módulo de 0 é 0 e indica-se |0| = 0 O módulo de +7 é 7 e indica-se |+7| = 7 O módulo de –9 é 9 e indica-se |–9| = 9 O módulo de qualquer número inteiro, diferente de zero, é sempre positivo. Números opostos ou simétricos Dois números inteiros são ditos opostos um do outro quando apresentam soma zero; assim, os pontos que os representam distam igualmente da origem. Exemplo:O oposto do número 4 é -4, e o oposto de -4 é 4, pois 4 + (-4) = (-4) + 4 = 0 Particularmente o oposto de zero é o próprio zero. Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 3 Operações com Números Inteiros Adição de Números Inteiros: para melhor entendimento desta operação, associaremos aos números inteiros positivos a ideia de ganhar e aos números inteiros negativos a ideia de perder. Ganhar 5 + ganhar 3 = ganhar 8 (+ 5) + (+ 3) = (+8) Perder 3 + perder 4 = perder 7 (- 3) + (- 4) = (- 7) Ganhar 8 + perder 5 = ganhar 3 (+ 8) + (- 5) = (+ 3) O sinal (+) antes do número positivo pode ser dispensado, mas o sinal (–) antes do número negativo NUNCA pode ser dispensado. Subtração de Números Inteiros: a subtração é empregada quando: - Precisamos tirar uma quantidade de outra quantidade; - Temos duas quantidades e queremos saber quanto uma delas tem a mais que a outra; - Temos duas quantidades e queremos saber quanto falta a uma delas para atingir a outra. A subtração é a operação inversa da adição. Observe que em uma subtração o sinal do resultado é sempre do maior número!!! 3 + 5 = 8 3 – 5 = -2 Exemplificando: 1) Na segunda-feira, a temperatura de Monte Sião passou de +3 graus para +6 graus. Qual foi a variação da temperatura? Esse fato pode ser representado pela subtração: (+6) – (+3) = +3 2) Na terça-feira, a temperatura de Monte Sião, durante o dia, era de +6 graus. À Noite, a temperatura baixou de 3 graus. Qual a temperatura registrada na noite de terça-feira? Esse fato pode ser representado pela adição: (+6) + (–3) = +3 Se compararmos as duas igualdades, verificamos que (+6) – (+3) é o mesmo que (+6) + (–3). Temos: (+6) – (+3) = (+6) + (–3) = +3 (+3) – (+6) = (+3) + (–6) = –3 (–6) – (–3) = (–6) + (+3) = –3 ATENÇÃO: Subtrair dois números inteiros é o mesmo que adicionar o primeiro com o oposto do segundo. Fique Atento!!! Todos parênteses, colchetes, chaves, números, entre outros, precedidos de sinal negativo, tem o seu sinal invertido, ou seja, é dado o seu oposto. Multiplicação de Números Inteiros: a multiplicação funciona como uma forma simplificada de uma adição quando os números são repetidos. Poderíamos analisar tal situação como o fato de estarmos ganhando repetidamente alguma quantidade, como por exemplo, ganhar 1 objeto por 30 vezes consecutivas, significa ganhar 30 objetos e esta repetição pode ser indicada por um x, isto é: 1 + 1 + 1 ... + 1 + 1 = 30 x 1 = 30 Se trocarmos o número 1 pelo número 2, obteremos: 2 + 2 + 2 + ... + 2 + 2 = 30 x 2 = 60 Se trocarmos o número 2 pelo número -2, obteremos: (–2) + (–2) + ... + (–2) = 30 x (-2) = –60 Divisão de Números Inteiros: divisão exata de números inteiros. Veja o cálculo: (– 20): (+ 5) = q (+ 5) . q = (– 20) q = (– 4) Logo: (– 20): (+ 5) = - 4 Considerando os exemplos dados, concluímos que, para efetuar a divisão exata de um número inteiro por outro número inteiro, diferente de zero, dividimos o módulo do dividendo pelo módulo do divisor. Fique Atento!!! * (+7): (–2) ou (–19): (–5) são divisões que não podem ser realizadas em Z, pois o resultado não é um número inteiro. * No conjunto Z, a divisão não é comutativa, não é associativa e não tem a propriedade da existência do elemento neutro. * Não existe divisão por zero. * Zero dividido por qualquer número inteiro, diferente de zero, é zero, pois o produto de qualquer número inteiro por zero é igual a zero. Exemplo: a) 0: (–10) = 0 b) 0: (+6) = 0 c) 0: (–1) = 0 Regra de Sinais aplicado a Multiplicação e Divisão Potenciação de Números Inteiros: a potência an do número inteiro a, é definida como um produto de n fatores iguais. O número a é denominado a base e o número n é o expoente. an = a x a x a x a x ... x a, a é multiplicado por a n vezes Exemplos: 33 = (3) x (3) x (3) = 27 (-5)5 = (-5) x (-5) x (-5) x (-5) x (-5) = -3125 (-7)² = (-7) x (-7) = 49 (+9)² = (+9) x (+9) = 81 Fique Atento!!! - Toda potência de base positiva é um número inteiro positivo. Exemplo: (+3)2 = (+3). (+3) = +9 - Toda potência de base negativa e expoente par é um número inteiro positivo. Exemplo: (– 8)2 = (–8). (–8) = +64 - Toda potência de base negativa e expoente ímpar é um número inteiro negativo. Exemplo: (–5)3 = (–5). (–5) . (–5) = –125 Propriedades da Potenciação 1) Produtos de Potências com bases iguais: Conserva- se a base e somam-se os expoentes. Ex.: (–7)3 . (–7)6 = (–7)3+6 = (–7)9 2) Quocientes de Potências com bases iguais: Conserva- se a base e subtraem-se os expoentes. Ex.: (-13)8 : (-13)6 = (- 13)8 – 6 = (-13)2 Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 4 3) Potência de Potência: Conserva-se a base e multiplicam-se os expoentes. Ex.: [(-8)5]2 = (-8)5 . 2 = (-8)10 4) Potência de expoente 1: É sempre igual à base. Ex.: (- 8)1 = -8 e (+70)1 = +70 5) Potência de expoente zero e base diferente de zero: É igual a 1. Ex.: (+3)0 = 1 e (–53)0 = 1 Radiciação de Números Inteiros: a raiz n-ésima (de ordem n) de um número inteiro a é a operação que resulta em outro número inteiro não negativo b que elevado à potência n fornece o número a. O número n é o índice da raiz enquanto que o número a é o radicando (que fica sob o sinal do radical). - A raiz quadrada (de ordem 2) de um número inteiro a é a operação que resulta em outro número inteiro não negativo que elevado ao quadrado coincide com o número a. ATENÇÃO: Não existe a raiz quadrada de um número inteiro negativo no conjunto dos números inteiros. Fique Atento!!! Erro comum: Frequentemente lemos em materiais didáticos e até mesmo ocorre em algumas aulas aparecimento de: √9 = ±3 , mas isto é errado. O certo é: √9 = +3 Observação: não existe um número inteiro não negativo que multiplicado por ele mesmo resulte em um número negativo. - A raiz cúbica (de ordem 3) de um número inteiro a é a operação que resulta em outro número inteiro que elevado ao cubo seja igual ao número a. Aqui não restringimos os nossos cálculos somente aos números não negativos. Exemplos: (𝐼)√8 3 = 2, 𝑝𝑜𝑖𝑠 23 = 8 (𝐼𝐼)√−8 3 = −2, 𝑝𝑜𝑖𝑠 (−2)3 = 8 Fique Atento!!! Ao obedecer à regra dos sinais para o produto de números inteiros, concluímos que: (1) Se o índice da raiz for par, não existe raiz de número inteiro negativo. (2) Se o índice da raiz for ímpar, é possível extrair a raiz de qualquer número inteiro. Propriedades da Adição e da Multiplicação dos números Inteiros Para todo a, b e c ∈ 𝑍 1) Associativa da adição: (a + b) + c = a + (b + c) 2) Comutativa da adição: a + b = b +a 3) Elemento neutro da adição: a + 0 = a 4) Elemento oposto da adição: a + (-a) = 0 5) Associativa da multiplicação: (a.b).c = a. (b.c) 6) Comutativa da multiplicação: a.b = b.a 7) Elemento neutro da multiplicação: a.1 = a 8) Distributiva da multiplicação relativamente à adição: a.(b +c ) = ab + ac 9) Distributiva da multiplicação relativamente à subtração: a .(b –c) = ab –ac 10) Elemento inverso da multiplicação: Para todo inteiro z diferente de zero, existe um inverso z –1 = 1/z em Z, tal que, z x z–1 = z x (1/z) = 1 11) Fechamento: tanto a adição como a multiplicação de um número natural por outro número natural, continua como resultado um número natural. Referências IEZZI, Gelson – Matemática - Volume Único IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática – Volume 01 – Conjuntos e Funções Questões01. (Fundação Casa – Analista Administrativo – VUNESP) Para zelar pelos jovens internados e orientá-los a respeito do uso adequado dos materiais em geral e dos recursos utilizados em atividades educativas, bem como da preservação predial, realizou-se uma dinâmica elencando “atitudes positivas” e “atitudes negativas”, no entendimento dos elementos do grupo. Solicitou-se que cada um classificasse suas atitudes como positiva ou negativa, atribuindo (+4) pontos a cada atitude positiva e (-1) a cada atitude negativa. Se um jovem classificou como positiva apenas 20 das 50 atitudes anotadas, o total de pontos atribuídos foi (A) 50. (B) 45. (C) 42. (D) 36. (E) 32. 02. (CGE/RO – Auditor de Controle Interno – FUNRIO/2018) O jornal “O Globo” noticiou assim, em 10/02/2018, em sua página eletrônica, o desfile comemorativo do centenário de fundação do tradicional bloco carnavalesco “Cordão da Bola Preta”. Se o tradicional bloco desfilou pela primeira vez em 1918 e, de lá para cá, desfilou todos os anos, apenas uma vez por ano, então o centésimo desfile do Cordão da Bola Preta realizou-se ou se realizará no ano de: (A) 2016. (B) 2017. (C) 2018. (D) 2019. (E) 2020. 03. (BNDES - Técnico Administrativo – CESGRANRIO) Multiplicando-se o maior número inteiro menor do que 8 pelo menor número inteiro maior do que - 8, o resultado encontrado será (A) - 72 (B) - 63 (C) - 56 (D) - 49 (E) – 42 04. (MPE/GO – Secretário Auxiliar – Cachoeira Dourada – MPE-GO/2017) Para o jantar comemorativo do aniversa rio de certa empresa, a equipe do restaurante preparou 18 mesas com 6 lugares cada uma e, na hora do jantar, 110 pessoas compareceram. É correto afirmar que: (A) se todos sentaram em mesas completas, uma ficou vazia; (B) se 17 mesas foram completamente ocupadas, uma ficou com apenas 2 pessoas; (C) se 17 mesas foram completamente ocupadas, uma ficou com apenas 4 pessoas; (D) todas as pessoas puderam ser acomodadas em menos de 17 mesas; (E) duas pessoas não puderam sentar. Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 5 05. SAP/SP – Agente de Segurança Penitenciária – MS CONCURSOS/2017) Dentre as alternativas, qual faz a afirmação verdadeira? (A) A subtração de dois números inteiros sempre resultará em um número inteiro. (B) A subtração de dois números naturais sempre resultará em um número natural. (C) A divisão de dois números naturais sempre resultará em um número natural. (D) A divisão de dois números inteiros sempre resultará em um número inteiro. Comentários 01. Resposta: A. 50-20=30 atitudes negativas 20.4=80 30.(-1)=-30 80-30=50 02. Resposta: B. Em 1918 ele desfilou uma vez, logo 100 – 1 = 99. Somando 1918 + 99 = 2017. 03. Resposta: D. Maior inteiro menor que 8 é o 7 Menor inteiro maior que - 8 é o - 7. Portanto: 7(- 7) = - 49 04. Resposta: E. Se multiplicarmos o número de mesas por lugares que cada uma tem, teremos: 18. 6 = 108 lugares. 108 lugares – 110 pessoas = -2, isto significa que todas as mesas foram preenchidas e 2 pessoas não sentaram. 05. Resposta: A. (a) A subtração de dois números inteiros sempre resultará em um número inteiro. – V (b) A subtração de dois números naturais sempre resultará em um número natural. – somente se o primeiro for maior que o segundo - F (c) A divisão de dois números naturais sempre resultará em um número natural. – somente se o dividendo for maior que o divisor - F (d) A divisão de dois números inteiros sempre resultará em um número inteiro. – somente se o dividendo for maior que o divisor - F CONJUNTO DOS NÚMEROS RACIONAIS – Q Um número racional é o que pode ser escrito na forma 𝑚 𝑛 , onde m e n são números inteiros, sendo que n deve ser diferente de zero. Frequentemente usamos m/n para significar a divisão de m por n. Como podemos observar, números racionais podem ser obtidos através da razão entre dois números inteiros, razão pela qual, o conjunto de todos os números racionais é reconhecido pela letra Q. Assim, é comum encontrarmos na literatura a notação: Q = { n m : m e n em Z, n ≠0} N ᑕ Z ᑕ Q – O conjunto dos números Naturais e Inteiros estão contidos no Conjunto do Números Racionais. Subconjuntos notáveis: No conjunto Q destacamos os seguintes subconjuntos: - Q* = conjunto dos racionais não nulos; - Q+ = conjunto dos racionais não negativos; - Q*+ = conjunto dos racionais positivos; - Q _ = conjunto dos racionais não positivos; - Q*_ = conjunto dos racionais negativos. Representação Decimal das Frações Tomemos um número racional 𝒎 𝒏 , tal que m não seja múltiplo de n. Para escrevê-lo na forma decimal, basta efetuar a divisão do numerador pelo denominador. Nessa divisão podem ocorrer dois casos: 1º) O número decimal obtido possui, após a vírgula, um número finito de algarismos (decimais exatos): 3 5 = 0,6 2º) O número decimal obtido possui, após a vírgula, infinitos algarismos (nem todos nulos), repetindo-se periodicamente (Decimais Periódicos ou Dízimas Periódicas): 1 33 = 0,3030… Existem frações muito simples que são representadas por formas decimais infinitas, com uma característica especial (existência de um período): Uma forma decimal infinita com período de UM dígito pode ser associada a uma soma com infinitos termos desse tipo: 0, 𝑎𝑎𝑎𝑎. . . = 𝑎. 1 (10)1 + 𝑎. 1 (10)2 + 𝑎. 1 (10)3 + 𝑎. 1 (10)4 … Aproveitando, vejamos um exemplo: 0,444. . . = 4. 1 (10)1 + 4. 1 (10)2 + 4. 1 (10)3 + 4. 1 (10)4 … Representação Fracionária dos Números Decimais Estando o número racional escrito na forma decimal, e transformando-o na forma de fração, vejamos os dois casos: 1º) Transformamos o número em uma fração cujo numerador é o número decimal sem a vírgula e o denominador é composto pelo numeral 1, seguido de tantos zeros quanto forem as casas decimais após a virgula do número dado: 0,7 = 7 10 0,007 = 7 1000 2º) Devemos achar a fração geratriz (aquela que dá origem a dízima periódica) da dízima dada; para tanto, vamos apresentar o procedimento através de alguns exemplos: a) Seja a dízima 0, 444... Veja que o período que se repete é apenas 1(formado pelo 4), então vamos colocar um 9 no denominador e repetir no numerador o período. Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 6 Assim, a geratriz de 0,444... é a fração 4 9 . b) Seja a dízima 3, 1919... O período que se repete é o 19, logo dois noves no denominador (99). Observe também que o 3 é a parte inteira, logo ele vem na frente, formando uma fração mista: 3 19 99 → 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑢𝑚𝑎 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑚𝑖𝑠𝑡𝑎, 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 → (3.99 + 19) = 316, 𝑙𝑜𝑔𝑜 ∶ 316 99 Assim, a geratriz de 3,1919... é a fração 316 99 . Neste caso para transformarmos uma dízima periódica simples em fração, basta utilizarmos o dígito 9 no denominador para cada dígito que tiver o período da dízima. c) Seja a dízima 0,2777... Agora, para cada algarismo do anteperíodo se coloca um algarismo zero, no denominador, e para cada algarismo do período se mantém o algarismo 9 no denominador. No caso do numerador, faz-se a seguinte conta: (Parte inteira com anteperíodo e período) - (parte inteira com anteperíodo) d) Seja a dízima 1, 23434... O número 234 é a junção do anteperíodo com o período. Neste caso temos uma dízima periódica composta, pois existe uma parte que não se repete e outra que se repete. Nestecaso temos um anteperíodo (2) e o período (34). Ao subtrairmos deste número o anteperíodo (234-2), obtemos como numerador o 232. O denominador é formado pelo dígito 9 – que corresponde ao período, neste caso 99(dois noves) – e pelo dígito 0 – que corresponde a tantos dígitos que tiverem o anteperíodo, neste caso 0(um zero). 1 232 990 → 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑢𝑚𝑎 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑚𝑖𝑠𝑡𝑎, 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 − 𝑎: (1.990 + 232) = 1222, 𝑙𝑜𝑔𝑜 ∶ 1222 990 Simplificando por 2, obtemos 𝑥 = 611 495 , a fração geratriz da dízima 1, 23434... Módulo ou valor absoluto: é a distância do ponto que representa esse número ao ponto de abscissa zero. Logo, o módulo de: − 5 7 é 5 7 . 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟: |− 5 7 | = 5 7 Números Opostos: dizemos que − 5 7 𝑒 5 7 são números racionais opostos ou simétricos e cada um deles é o oposto do outro. As distâncias dos pontos − 5 7 é 5 7 ao ponto zero da reta são iguais. Inverso de um Número Racional ( a b ) −n , a ≠ 0 = ( b a ) n , b ≠ 0 → ( 5 7 ) −2 = ( 7 5 ) 2 Representação geométrica dos Números Racionais Observa-se que entre dois inteiros consecutivos existem infinitos números racionais. Operações com Números Racionais Soma (Adição) de Números Racionais: como todo número racional é uma fração ou pode ser escrito na forma de uma fração, definimos a adição entre os números racionais a/b e, c/d, da mesma forma que a soma de frações, através de: 𝑎 𝑏 + 𝑐 𝑑 = 𝑎𝑑 + 𝑏𝑐 𝑏𝑑 Subtração de Números Racionais: a subtração de dois números racionais p e q é a própria operação de adição do número p com o oposto de q, isto é: p – q = p + (–q), onde p = 𝑎 𝑏 e q = 𝑐 𝑑 . 𝑎 𝑏 − 𝑐 𝑑 = 𝑎𝑑 − 𝑏𝑐 𝑏𝑑 Multiplicação (Produto) de Números Racionais: como todo número racional é uma fração ou pode ser escrito na forma de uma fração, definimos o produto de dois números racionais a/b e, c/d, da mesma forma que o produto de frações, através de: 𝑎 𝑏 . 𝑐 𝑑 = 𝑎𝑐 𝑏𝑑 O produto dos números racionais a/b e c/d também pode ser indicado por a/b × c/d ou a/b . c/d. Para realizar a multiplicação de números racionais, devemos obedecer à mesma regra de sinais que vale em toda a Matemática. Divisão (Quociente) de Números Racionais: a divisão de dois números racionais p e q é a própria operação de multiplicação do número p pelo inverso de q, isto é: p ÷ q = p × q-1 onde p = 𝑎 𝑏 , q = 𝑐 𝑑 e q-1= 𝑑 𝑐 ; Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 7 𝑎 𝑏 : 𝑐 𝑑 = 𝑎 𝑏 . 𝑑 𝑐 Potenciação de Números Racionais: a potência bn do número racional b é um produto de n fatores iguais. O número b é denominado a base e o número n é o expoente. bn = b × b × b × b × ... × b, (b aparece n vezes) Exemplos: 𝑎) ( 3 7 ) 2 = 3 7 . 3 7 = 9 49 𝑏) (− 3 7 ) 3 = (− 3 7 ) . (− 3 7 ) . (− 3 7 ) = − 27 343 Propriedades da Potenciação 1) Toda potência com expoente 0 é igual a 1. ( 3 7 ) 0 = 1 2) Toda potência com expoente 1 é igual à própria base. ( 3 7 ) 1 = 3 7 3) Toda potência com expoente negativo de um número racional, diferente de zero é igual a outra potência que tem a base igual ao inverso da base anterior e o expoente igual ao oposto do expoente anterior. ( 3 7 ) −2 = ( 7 3 ) 2 = 49 9 4) Toda potência com expoente ímpar tem o mesmo sinal da base. (− 3 7 ) 3 = (− 3 7 ) . (− 3 7 ) . (− 3 7 ) = − 27 343 5) Toda potência com expoente par é um número positivo. ( 3 7 ) 2 = 3 7 . 3 7 = 9 49 6) Produto de potências de mesma base: reduzir a uma só potência de mesma base, conservamos as bases e somamos os expoentes. ( 3 7 ) 2 . ( 3 7 ) 3 = ( 3 7 ) 2+3 = ( 3 7 ) 5 7) Divisão de potências de mesma base: reduzir a uma só potência de mesma base, conservamos a base e subtraímos os expoentes. ( 3 7 ) 5 : ( 3 7 ) 3 = ( 3 7 ) 5−3 = ( 3 7 ) 2 8) Potência de Potência: reduzir a uma potência (de mesma base) de um só expoente, conservamos a base e multiplicamos os expoentes. [( 3 7 ) 2 ] 3 = ( 3 7 ) 2.3 = ( 3 7 ) 6 Radiciação de Números Racionais: se um número representa um produto de dois ou mais fatores iguais, então cada fator é chamado raiz do número. Exemplos: 1) √ 𝟏 𝟐𝟓 , representa o produto 1 5 . 1 5 ou ( 1 5 ) 2 . Logo, 1 5 é a raiz quadrada de 1 25 . 2) 0,216 representa o produto 0,6. 0,6 . 0,6 ou (0,6)3. Logo, 0,6 é a raiz cúbica de 0,216. Indica-se: √0,216 3 = 0,6. Um número racional, quando elevado ao quadrado, dá o número zero ou um número racional positivo. Fique Atento!!! Os números racionais negativos não têm raiz quadrada em Q. Referências IEZZI, Gelson - Matemática- Volume Único IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática – Volume 1 – Conjuntos e Funções https://educacao.uol.com.br http://mat.ufrgs.br Questões 01. (SAP/SP – Oficial Administrativo – MS CONCURSOS/2018) Um menino ganhou sua mesada de R$120,00, guardou 1/6 na poupança, do restante usou 2/5 para comprar figurinhas e gastou o que sobrou numa excursão da escola. Quanto gastou nessa excursão? (A) 32 (B) 40 (C) 52 (D) 60 (E) 68 02. (IPSM - Analista de Gestão Municipal – Contabilidade – VUNESP/2018) Saí de casa com determinada quantia no bolso. Gastei, na farmácia, 2/5 da quantia que tinha. Em seguida, encontrei um compadre que me pagou uma dívida antiga que correspondia exatamente à terça parte do que eu tinha no bolso. Continuei meu caminho e gastei a metade do que tinha em alimentos que doei para uma casa de apoio a necessitados. Depois disso, restavam-me 420 reais. O valor que o compadre me pagou é, em reais, igual a (A) 105. (B) 210. (C) 315. (D) 420. (E) 525. 03. (Pref. Santo Expedito/SP – Motorista – Prime Concursos/2017) Qual a alternativa que equivale a 9/40 em forma decimal (A) 0,225 (B) 225 (C) 0,0225 (D) 0,22 04. (Pref. Santo Expedito/SP – Motorista – Prime Concursos/2017) Ao simplificar a fração 36/100, dividindo o numerador e o denominador por 2, obtemos: (A) 18/50 (B) 9/25 (C) 12/50 (D) 9/50 05. (Câmara de Dois Córregos/SP – Oficial de Atendimento e Administração – VUNESP/2018) Uma empresa comprou um lote de envelopes e destinou 3/ 8 deles ao setor A. Dos envelopes restantes, 4/ 5 foram destinados ao setor B, e ainda restaram 75 envelopes. O número total de envelopes do lote era (A) 760. (B) 720. (C) 700. (D) 640. (E) 600. Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 8 Comentários 01. Resposta: D. Ele recebeu 120 de mesada, deste guardou 1/6 na poupança, logo: 120 6 = 20 Então ele guardou na poupança 20 e sobrou 120 – 20 = 100. Desses 100, gastou 2/5 com figurinhas: 100. 2 5 = 40 Ele gastou 40,00 com figurinhas e sobrou 100 – 40 = 60, que ele gastou com a excursão. 02. Resposta: B. Quantia que eu tinha: x Gastei na farmácia: 2/5 x, logo sobrou em meu bolso 3/5x Compadre pagou 1/3 do que eu tinha no bolso: 3𝑥 5 . 1 3 = 3𝑥 15 Fiquei com a quantia total de: 3𝑥 5 + 3𝑥 15 = 9𝑥 + 3𝑥 15 = 12𝑥 15 Gastei metade deste valor em alimentos: 12𝑥 15 2 = 12𝑥 15 . 1 2 = 12𝑥 30 Logo o que sobrou(metade) corresponde a 420,00: 12𝑥 30 = 420 → 12𝑥 = 12600 → 𝑥 = 12600 12 → 𝑥 = 1050 Como o compadre pagou 3x/15, basta substituirmos o valor de x por 1050 e acharmos o valor: 3.1050 15 = 210 03.Resposta: A. Basta dividirmos 9/40 = 0,225. 04. Resposta: A. Simplificando temos: 36/2 = 18 100/2 = 50 Logo temos 18/50 05. Resposta: E. X = envelopes 𝐴 = 3 8 𝑥 𝐵 = 5 8 𝑥. 4 5 = 4 8 𝑥 Sobrou 75 Logo o número de envelopes total é 𝑥 = 3𝑥 8 + 4𝑥 8 + 75 → 𝑥 = 3𝑥 + 4𝑥 + 600 8 → 8x = 7x + 600 → 8x – 7x = 600 → x = 600 O número total de envelopes é 600. CONJUNTO DOS NÚMEROS IRRACIONAIS - I Uma classe de números que não podem ser escritos na forma de fração a/b, são conhecidos como números irracionais. Exemplo: O número real abaixo é um número irracional, embora pareça uma dízima periódica: x = 0,10100100010000100000... Observe que o número de zeros após o algarismo 1 aumenta a cada passo. Existem infinitos números reais que não são dízimas periódicas e dois números irracionais muito importantes, são: e = 2,718281828459045..., Pi (𝜋) = 3,141592653589793238462643... Que são utilizados nas mais diversas aplicações práticas como: cálculos de áreas, volumes, centros de gravidade, previsão populacional, etc. Classificação dos Números Irracionais - Números reais algébricos irracionais: são raízes de polinômios com coeficientes inteiros. Todo número real que pode ser representado através de uma quantidade finita de somas, subtrações, multiplicações, divisões e raízes de grau inteiro a partir dos números inteiros é um número algébrico, por exemplo: . A recíproca não é verdadeira: existem números algébricos que não podem ser expressos através de radicais, conforme o teorema de Abel-Ruffini. - Números reais transcendentes: não são raízes de polinômios com coeficientes inteiros. Várias constantes matemáticas são transcendentes, como pi ( ) e o número de Euler ( ). Pode-se dizer que existem mais números transcendentes do que números algébricos (a comparação entre conjuntos infinitos pode ser feita na teoria dos conjuntos). A definição mais genérica de números algébricos e transcendentes é feito usando-se números complexos. Identificação de números irracionais Fundamentado nas explanações anteriores, podemos afirmar que: - Todas as dízimas periódicas são números racionais. - Todos os números inteiros são racionais. - Todas as frações ordinárias são números racionais. - Todas as dízimas não periódicas são números irracionais. - Todas as raízes inexatas são números irracionais. - A soma de um número racional com um número irracional é sempre um número irracional. - A diferença de dois números irracionais, pode ser um número racional. Exemplos: 1) √3 - √3 = 0 e 0 é um número racional. - O quociente de dois números irracionais, pode ser um número racional. 2) √8 : √2 = √4 = 2 e 2 é um número racional. - O produto de dois números irracionais, pode ser um número racional. 3) √5 . √5 = √25 = 5 e 5 é um número racional. - A união do conjunto dos números irracionais com o conjunto dos números racionais, resulta num conjunto denominado conjunto R dos números reais. - A interseção do conjunto dos números racionais com o conjunto dos números irracionais, não possui elementos comuns e, portanto, é igual ao conjunto vazio ( ∅ ). Simbolicamente, teremos: Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 9 Q ∪ I = R Q ∩ I = ∅ Questões 01. Considere as seguintes afirmações: I. Para todo número inteiro x, tem-se 4𝑥−1 + 4𝑥 + 4𝑥+1 4𝑥−2 + 4𝑥−1 = 16,8 II. (8 1 3 + 0,4444…) : 11 135 = 30 III. Efetuando-se (√6 + 2√5 4 ) 𝑥(√6 − 2√5 4 ) obtém-se um número maior que 5. Relativamente a essas afirmações, é certo que (A) I,II, e III são verdadeiras. (B) Apenas I e II são verdadeiras. (C) Apenas II e III são verdadeiras. (D) Apenas uma é verdadeira. (E) I,II e III são falsas. 02. A soma S é dada por: 𝑆 = √2 + √8 + 2√2 + 2√8 + 3√2 + 3√8 + 4√2 + 4√8 + 5√2 + 5√8 Dessa forma, S é igual a (𝐴) √90 (𝐵) √405 (𝐶) √900 (𝐷) √4050 (𝐸) √9000 03. O resultado do produto: (2√2 + 1) ∙ (√2 − 1) é: (𝐴) √2 − 1 (B) 2 (𝐶) 2√2 (𝐷) 3 − √2 Comentários 01. Resposta: B. I 4𝑥(4−1+1+4) 4𝑥(4−2+4−1) 1 4 +5 1 16 + 1 4 = 1+20 4 1+4 16 = 21 4 5 16 = 21 4 ∙ 16 5 = 21∙4 5 = 16,8 II 8 1 3 = √8 3 = 2 10x = 4,4444... - x = 0,4444..... 9x = 4 x = 4/9 (2 + 4 9 ) : 11 135 = 18+4 9 ∙ 135 11 = 22 9 ∙ 135 11 = 2∙135 9 = 30 1 IEZZI, Gelson – Matemática - Volume Único III √62 − 20 4 = √16 4 = 2 Portanto, apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. 02. Resposta: D. 𝑆 = 15√2 + 15√8 √8 = 2√2 𝑆 = 15√2 + 30√2 = 45√2 𝑆 = √452. 2 𝑆 = √4050 03. Resposta: D. (2√2 + 1) ∙ (√2 − 1) = 2(√2) 2 − 2√2 + √2 − 1 = 4 − √2 − 1 = 3 − √2 CONJUNTO DOS NÚMEROS REAIS - R O conjunto dos números reais1 R será a união entre os números racionais Q e os números irracionais I. Assim temos: R = Q U I , sendo Q ∩ I = Ø (Se um número real é racional, não irracional, e vice-versa). Lembrando que N Ϲ Z Ϲ Q , podemos construir o diagrama abaixo: O conjunto dos números reais apresenta outros subconjuntos importantes: - Conjunto dos números reais não nulos: R* = {x ϵ R| x ≠ 0} - Conjunto dos números reais não negativos: R+ = {x ϵ R| x ≥ 0} - Conjunto dos números reais positivos: R*+ = {x ϵ R| x > 0} - Conjunto dos números reais não positivos: R- = {x ϵ R| x ≤ 0} - Conjunto dos números reais negativos: R*- = {x ϵ R| x < 0} Representação Geométrica dos números reais Ordenação dos números reais A representação dos números reais permite definir uma relação de ordem entre eles. Os números reais positivos são maiores que zero e os negativos, menores. Expressamos a relação de ordem da seguinte maneira: Dados dois números reais a e b, a ≤ b ↔ b – a ≥ 0 Exemplo: -15 ≤ ↔ 5 – (-15) ≥ 0 5 + 15 ≥ 0 Operações com números reais Operando com as aproximações, obtemos uma sucessão de intervalos fixos que determinam um número real. É assim que vamos trabalhar as operações adição, subtração, multiplicação IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática Elementar – Vol. 01 – Conjuntos e Funções Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 10 e divisão. Relacionamos, em seguida, uma série de recomendações úteis para operar com números reais. Intervalos reais O conjunto dos números reais possui também subconjuntos, denominados intervalos, que são determinados por meio de desiguladades. Sejam os números a e b , com a < b. Em termos gerais temos: - A bolinha aberta = a intervalo aberto (estamos excluindo aquele número), utilizamos os símbolos: > ;< ou ] ; [ - A bolinha fechada = a intervalo fechado (estamos incluindo aquele número), utilizamos os símbolos: ≥ ; ≤ ou [ ; ] Podemos utilizar ( ) no lugar dos [ ] , para indicar as extremidades abertas dos intervalos. Às vezes, aparecem situações em que é necessário registrar numericamente variações de valores em sentidos opostos, ou seja, maiores ou acima de zero (positivos), como as medidas de temperatura ou reais em débito ou em haver etc... Esses números, que se estendem indefinidamente, tanto para o lado direito (positivos) como para o lado esquerdo (negativos), são chamados números relativos. Valor absoluto de um número relativo é o valor do número que faz parte de sua representação, sem o sinal. Valor simétrico de um número é o mesmo numeral, diferindo apenas o sinal. Operações comnúmeros relativos 1) Adição e subtração de números relativos a) Se os numerais possuem o mesmo sinal, basta adicionar os valores absolutos e conservar o sinal. b) Se os numerais possuem sinais diferentes, subtrai-se o numeral de menor valor e dá-se o sinal do maior numeral. Exemplos: 3 + 5 = 8 4 - 8 = - 4 - 6 - 4 = - 10 - 2 + 7 = 5 2) Multiplicação e divisão de números relativos a) O produto e o quociente de dois números relativos de mesmo sinal são sempre positivos. b) O produto e o quociente de dois números relativos de sinais diferentes são sempre negativos. Exemplos: - 3 x 8 = - 24 - 20 (-4) = + 5 - 6 x (-7) = + 42 28 2 = 14 Questões 01. Mário começou a praticar um novo jogo que adquiriu para seu videogame. Considere que a cada partida ele conseguiu melhorar sua pontuação, equivalendo sempre a 15 pontos a menos que o dobro marcado na partida anterior. Se na quinta partida ele marcou 3.791 pontos, então, a soma dos algarismos da quantidade de pontos adquiridos na primeira partida foi igual a (A) 4. (B) 5. (C) 7. (D) 8. (E) 10. 02. Considere m um número real menor que 20 e avalie as afirmações I, II e III: I- (20 – m) é um número menor que 20. II- (20 m) é um número maior que 20. III- (20 m) é um número menor que 20. É correto afirmar que: A) I, II e III são verdadeiras. B) apenas I e II são verdadeiras. C) I, II e III são falsas. D) apenas II e III são falsas. 03. Na figura abaixo, o ponto que melhor representa a diferença 3 4 − 1 2 na reta dos números reais é: (A) P. (B) Q. (C) R. (D) S. Comentários 01. Resposta: D. Pontuação atual = 2 . partida anterior – 15 * 4ª partida: 3791 = 2.x – 15 2.x = 3791 + 15 x = 3806 / 2 x = 1903 * 3ª partida: 1903 = 2.x – 15 2.x = 1903 + 15 x = 1918 / 2 x = 959 * 2ª partida: 959 = 2.x – 15 2.x = 959 + 15 x = 974 / 2 x = 487 * 1ª partida: 487 = 2.x – 15 2.x = 487 + 15 x = 502 / 2 x = 251 Portanto, a soma dos algarismos da 1ª partida é 2 + 5 + 1 = 8. 02. Resposta: C. I. Falso, pois m é Real e pode ser negativo. II. Falso, pois m é Real e pode ser negativo. III. Falso, pois m é Real e pode ser positivo. 03. Resposta: A. 3 4 − 1 2 = 3 − 2 4 = 1 4 = 0,25 Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 11 CONJUNTOS Os conceitos de conjunto, elemento e pertinência são primitivos, ou seja, não são definidos. Esses objetos podem ser de qualquer natureza. Podemos falar em conjunto de casas, de alunos, de logotipos, de figuras geométricas, de números etc. Conjuntos, como usualmente são concebidos, têm elementos. Um conjunto geralmente é indicado por uma letra maiúscula do alfabeto. Os objetos que compõem um conjunto são chamados elementos. Convém frisar que um conjunto pode ele mesmo ser elemento de algum outro conjunto. Em geral indicaremos os conjuntos pelas letras maiúsculas A, B, C, ..., X, e os elementos pelas letras minúsculas a, b, c, ..., x, y, ..., embora não exista essa obrigatoriedade. Outro conceito fundamental é o de relação de pertinência que nos dá um relacionamento entre um elemento e um conjunto. Se x é um elemento de um conjunto A, escreveremos x∈A Lê-se: x é elemento de A ou x pertence a A. Se x não é um elemento de um conjunto A, escreveremos x∉A Lê-se x não é elemento de A ou x não pertence a A. Como representar um conjunto Pela designação de seus elementos: Escrevemos os elementos entre chaves, separando os por vírgula. Exemplos {3, 6, 7, 8} indica o conjunto formado pelos elementos 3, 6, 7 e 8. {a; b; m} indica o conjunto constituído pelos elementos a, b, m. Pela propriedade de seus elementos: Conhecida uma propriedade P que caracteriza os elementos de um conjunto A, este fica bem determinado. P termo “propriedade P que caracteriza os elementos de um conjunto A” significa que, dado um elemento x qualquer temos: Assim sendo, o conjunto dos elementos x que possuem a propriedade P é indicado por: {x, tal que x tem a propriedade P} Uma vez que “tal que” pode ser denotado por t.q. ou | ou ainda :, podemos indicar o mesmo conjunto por: {x, t . q . x tem a propriedade P} ou, ainda, {x : x tem a propriedade P} Exemplos - { x, t.q. x é vogal } é o mesmo que {a, e, i, o, u} - {x | x é um número natural menor que 4 } é o mesmo que {0, 1, 2, 3} - {x : x em um número inteiro e x² = x } é o mesmo que {0, 1} Pelo diagrama de Venn-Euler: O diagrama de Venn-Euler consiste em representar o conjunto através de um “círculo” de tal forma que seus elementos e somente eles estejam no “círculo”. Exemplos - Se A = {a, e, i, o, u} então - Se B = {0, 1, 2, 3 }, então Conjunto Vazio Conjunto vazio é aquele que não possui elementos. Representa-se pela letra do alfabeto norueguês Ø ou, simplesmente { }. Exemplos - Ø= {x : x é um número inteiro e 3x = 1} - Ø= {x | x é um número natural e 3 – x = 4} - Ø= {x | x ≠ x} Subconjunto Sejam A e B dois conjuntos. Se todo elemento de A é também elemento de B, dizemos que A é um subconjunto de B ou A é a parte de B ou, ainda, A está contido em B e indicamos por A ⊂ B. Portanto, A ⊄B significa que A não é um subconjunto de B ou A não é parte de B ou, ainda, A não está contido em B. Por outro lado, A ⊄ B se, e somente se, existe, pelo menos, um elemento de A que não é elemento de B. Exemplos - {2, 4} ⊂{2, 3, 4}, pois 2 ∈ {2, 3, 4} e 4 ∈ {2, 3, 4} - {2, 3, 4} {2, 4}, pois 3 ∉{2, 4} - {5, 6} ⊂ {5, 6}, pois 5 ∈{5, 6} e 6 ∈{5, 6} Inclusão e pertinência A definição de subconjunto estabelece um relacionamento entre dois conjuntos e recebe o nome de relação de inclusão (⊂). A relação de pertinência (∈) estabelece um relacionamento entre um elemento e um conjunto e, portanto, é diferente da relação de inclusão. Exemplo {1, 3} ⊂{1, 3, 4} 2 ∈ {2, 3, 4} Igualdade Sejam A e B dois conjuntos. Dizemos que A é igual a B e indicamos por A = B se, e somente se, A é subconjunto de B e B é também subconjunto de A. Demonstrar que dois conjuntos A e B são iguais equivale, segundo a definição, a demonstrar que A ⊂ B e B ⊂ A. Segue da definição que dois conjuntos são iguais se, e somente se, possuem os mesmos elementos. Portanto A ≠ B significa que A é diferente de B. Portanto A ≠ B se, e somente se, A não é subconjunto de B ou B não é subconjunto de A. Exemplos - {2, 4} = {4, 2}, pois {2, 4} ⊂ {4, 2} e {4, 2}⊂ {2, 4}. Isto nos mostra que a ordem dos elementos de um conjunto não deve ser levada em consideração. Em outras palavras, um conjunto fica determinado pelos elementos que o mesmo possui e não pela ordem em que esses elementos são descritos. - {2, 2, 2, 4} = {2, 4}, pois {2, 2, 2, 4} ⊂ {2, 4} e {2, 4} ⊂ {2, 2, 2, 4}. Isto nos mostra que a repetição de elementos é desnecessária. - {a, a} = {a} - {a, b} = {a} ↔ a= b - {1, 2} = {x, y} ↔ (x = 1 e y = 2) ou (x = 2 e y = 1) Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 12 Número de Elementos da União e da Intersecção de Conjuntos Dados dois conjuntos A e B, como vemos na figura abaixo, podemos estabelecer uma relação entre os respectivos números de elementos. 𝑛(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑛(𝐴) + 𝑛(𝐵) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) Note que ao subtrairmos os elementos comuns (𝑛(𝐴 ∩ 𝐵)) evitamos que eles sejam contados duas vezes. Observações: a) Se os conjuntos A e B forem disjuntos ou se mesmo um deles estiver contido no outro, ainda assim a relação dada será verdadeira. b) Podemos ampliar arelação do número de elementos para três ou mais conjuntos com a mesma eficiência. Observe o diagrama e comprove. 𝑛(𝐴 ∪ 𝐵 ∪ 𝐶) = 𝑛(𝐴) + 𝑛(𝐵) + 𝑛(𝐶) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) − −𝑛(𝐴 ∩ 𝐶) − 𝑛(𝐵 ∩ 𝐶) + 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵 ∩ 𝐶) Conjunto das partes Dado um conjunto A podemos construir um novo conjunto formado por todos os subconjuntos (partes) de A. Esse novo conjunto chama-se conjunto dos subconjuntos (ou das partes) de A e é indicado por P(A). Exemplos a) = {2, 4, 6} P(A) = {Ø, {2}, {4}, {6}, {2,4}, {2,6}, {4,6}, A} b) = {3,5} P(B) = {Ø, {3}, {5}, B} c) = {8} P(C) = {Ø, C} d) = Ø P(D) = {Ø} Propriedades Seja A um conjunto qualquer e Ø o conjunto vazio. Valem as seguintes propriedades: Ø≠(Ø) Ø∉Ø Ø⊂Ø Ø∈{Ø} Ø⊂A ↔ Ø ∈ P(A) A ⊂ A ↔ A ∈ P(A) Se A tem n elementos então A possui 2n subconjuntos e, portanto, P(A) possui 2n elementos. União de conjuntos A união (ou reunião) dos conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem a A ou a B. Representa-se por A∪B. Simbolicamente: A∪B = {X | X∈A ou X∈B} Exemplos - {2, 3}∪{4, 5, 6}={2, 3, 4, 5, 6} - {2, 3, 4}∪{3, 4, 5}={2, 3, 4, 5} - {2, 3}∪{1, 2, 3, 4}={1, 2, 3, 4} - {a, b}∪{a, b} Intersecção de conjuntos A intersecção dos conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem, simultaneamente, a A e a B. Representa-se por A∩B. Simbolicamente: A∩B = {X | X∈A e X∈B} Exemplos - {2, 3, 4}∩{3, 5}={3} - {1, 2, 3}∩{2, 3, 4}={2, 3} - {2, 3}∩{1, 2, 3, 5}={2, 3} - {2, 4}∩{3, 5, 7}=Ø Observação: Se A∩B=Ø, dizemos que A e B são conjuntos disjuntos. Subtração A diferença entre os conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem a A e não pertencem a B. Representa-se por A – B. Simbolicamente: A – B = {X | X ∈A e X∉B} O conjunto A – B é também chamado de conjunto complementar de B em relação a A, representado por CAB. Simbolicamente: CAB = A – B = {X | X∈A e X∉B} Exemplos A = {0, 1, 2, 3} e B = {0, 2} CAB = A – B = {1, 3} e CBA = B – A =Ø Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 13 A = {1, 2, 3} e B = {2, 3, 4} CAB = A – B = {1} e CBA = B – A = {14} A = {0, 2, 4} e B = {1 ,3 ,5} CAB = A – B = {0, 2, 4} e CBA = B – A = {1, 3, 5} Observações: Alguns autores preferem utilizar o conceito de completar de B em relação a A somente nos casos em que B ⊂ A. - Se B ⊂ A representa-se por B̅ o conjunto complementar de B em relação a A. Simbolicamente: B ⊂ A ↔ B̅= A – B = CAB´ Exemplos Seja S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}. Então: a) A = {2, 3, 4} → A̅ = {0, 1, 5, 6} b) B = {3, 4, 5, 6 } → B̅ = {0, 1, 2} c) C = Ø→ C̅ = S Número de elementos de um conjunto Sendo X um conjunto com um número finito de elementos, representa-se por n(X) o número de elementos de X. Sendo, ainda, A e B dois conjuntos quaisquer, com número finito de elementos temos: n(A ∪ B) = n(A) + n(B) - n(A ∩ B) A ∩ B = Ø → n(A ∪ B) = n(A) + n(B) n(A - B) = n(A) - n(A ∩ B) B ⊂ A → n(A - B) = n(A) - n(B) Questões 01. (MGS- Nível Fundamental Incompleto-IBFC) A união entre os conjuntos A ={ 0,1,2,3,4,5} e B = {1,2,3,5,6,7,8} é: (A){0,1,2,3,5,6,7,8} (B){0,1,2,3,4,5,6,7,8} (C){1,2,3,4,5,6,7,8} (D){0,1,2,3,4,5,6,8} 02. (Pref. de Maria Helena/PR - Professor - Ensino Fundamental - FAFIPA) Considere os conjuntos A= {3,6,11,13,21} e B= {2,3,4,6,9,11,13,19,21,23,26}. Sobre os conjuntos A e B podemos afirmar que: (A)A ⊂ B (B)9 ∉ B (C)17 ∈ A (D)A ⊃ B 03. (Metrô/SP – Oficial Logística –Almoxarifado I – FCC) O diagrama indica a distribuição de atletas da delegação de um país nos jogos universitários por medalha conquistada. Sabe-se que esse país conquistou medalhas apenas em modalidades individuais. Sabe-se ainda que cada atleta da delegação desse país que ganhou uma ou mais medalhas não ganhou mais de uma medalha do mesmo tipo (ouro, prata, bronze). De acordo com o diagrama, por exemplo, 2 atletas da delegação desse país ganharam, cada um, apenas uma medalha de ouro. A análise adequada do diagrama permite concluir corretamente que o número de medalhas conquistadas por esse país nessa edição dos jogos universitários foi de: (A) 15. (B) 29. (C) 52. (D) 46. (E) 40. 04. (Pref. de Camaçari/BA – Téc. Vigilância em Saúde NM – AOCP) Qual é o número de elementos que formam o conjunto dos múltiplos estritamente positivos do número 3, menores que 31? (A) 9 (B) 10 (C) 11 (D) 12 (E) 13 05. (Pref. de Camaçari/BA – Téc. Vigilância em Saúde NM – AOCP) Considere dois conjuntos A e B, sabendo que 𝐴 ∩ 𝐵 = {3}, 𝐴 ∪ 𝐵 = {0; 1; 2; 3; 5} 𝑒 𝐴 − 𝐵 = {1; 2}, assinale a alternativa que apresenta o conjunto B. (A) {1;2;3} (B) {0;3} (C) {0;1;2;3;5} (D) {3;5} (E) {0;3;5} 06. (Metrô/SP – Engenheiro Segurança Do Trabalho – FCC) Uma pesquisa, com 200 pessoas, investigou como eram utilizadas as três linhas: A, B e C do Metrô de uma cidade. Verificou-se que 92 pessoas utilizam a linha A; 94 pessoas utilizam a linha B e 110 pessoas utilizam a linha C. Utilizam as linhas A e B um total de 38 pessoas, as linhas A e C um total de 42 pessoas e as linhas B e C um total de 60 pessoas; 26 pessoas que não se utilizam dessas linhas. Desta maneira, conclui-se corretamente que o número de entrevistados que utilizam as linhas A e B e C é igual a: (A) 50. (B) 26. (C) 56. (D) 10. (E) 18. Comentários 01. Resposta: B. A ={0,1,2,3,4,5} e B = {1,2,3,5,6,7,8} A união entre conjunto é juntar A e B: {0,1,2,3,4,5,6,7,8} 02. Resposta: A. A "está contido em" B ou seja todos os números do conjunto A estão no conjunto B. ⊂ = A está contido em ∉ = não pertence ∈ = Pertence Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 14 03. Resposta: D. Pelo diagrama verifica-se o número de atletas que ganharam medalhas. No caso das intersecções, devemos multiplicar por 2 (por ser 2 medalhas )e na intersecção das três medalhas (multiplica-se por 3). Intersecções: 6 ∙ 2 = 12 1 ∙ 2 = 2 4 ∙ 2 = 8 3 ∙ 3 = 9 Somando as outras: 2+5+8+12+2+8+9=46 04. Resposta: B. A={3,6,9,12,15,18,21,24,27,30} 10 elementos 05. Resposta: E. Como a intersecção dos dois conjuntos, mostra que 3 é elemento de B. A-B são os elementos que tem em A e não em B. Então de AB, tiramos que B={0;3;5}. 06. Resposta: E. 92-38+x-x-42+x+94-38+x-x-60+x+110-42+x-x-60+x+38- x+x+42-x+60-x+26=200 X=200-182 X=18 RELAÇÃO Plano Cartesiano Ortogonal de Coordenadas Foi criado por René Descartes, ao qual consiste em dois eixos perpendiculares: 1 - Horizontal denominado eixo das abscissas e 2 - Vertical denominado eixo das ordenadas. Tem como objetivo localizarmos pontos determinados em um determinado espaço. Além do mais, o plano cartesiano foi dividido em quadrantes aos quais apresentam as seguinte propriedades em relação ao par ordenado (x, y) ou (a, b). Par Ordenado Quando representamos o conjunto (a, b) ou (b, a) estamos, na verdade, representando o mesmo conjunto, sem nos preocuparmos com a ordem dos elementos. Porém, em alguns casos, é conveniente distinguir a ordem destes elementos. Para isso, usamos a ideia de par ordenado que é conjunto de formado por dois elementos, onde o primeiro é a ou x e o segundo é b ou y. Exemplos: 1) (a,b) = (2,5) → a = 2 e b = 5. 2) (a + 1,6) = (5,2b) → a + 1 = 5 e 6 = 2b → a = 5 -1 e b = 6/2 → a = 4 e b = 3. Gráfico cartesiano do par ordenado Todo par ordenado de números reais podeser representado por um ponto no plano cartesiano. Temos que: - P é o ponto de coordenadas a e b; - o número a é chamado de abscissa de P; - o número b é chamado ordenada de P; - a origem do sistema é o ponto O (0,0). Vejamos a representação dos pontos abaixo: A (4,3) B (1,2) C (-2,4) D (-3,-4) E (3,-3) F (-4,0) G (0,-2) Produto Cartesiano, Plano Cartesiano, Relação Binária. Função: Noção de função, operações com função, função constante, função linear, função afim, função quadrática, função exponencial, função logarítmica, gráfico de função Propriedade Dois pares ordenados (a, b) = (c, d) são iguais se e somente se, a = c e b = d Ou Dois pares ordenados (x, y) = (w, z) são iguais se e somente se, x = w e y = z Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 15 Produto Cartesiano Dados dois conjuntos A e B, chamamos de produto cartesiano A x B ao conjunto de todos os possíveis pares ordenados, de tal maneira que o 1º elemento pertença ao 1º conjunto (A) e o 2º elemento pertença ao 2º conjunto (B). 𝐀 𝐱 𝐁 = {(𝐱, 𝐲)|𝐱 ∈ 𝐀 𝐞 𝐲 ∈ 𝐁} Quando o produto cartesiano for efetuado entre o conjunto A e o conjunto A, podemos representar A x A = A2. Vejamos, por meio de o exemplo a seguir, as formas de apresentação do produto cartesiano. Exemplo: Sejam A = {2,3,4} e B = {3,5}. Podemos efetuar o produto cartesiano A x B, também chamado A cartesiano B, e apresentá- lo de várias formas. a) Listagem dos elementos Apresentamos o produto cartesiano por meio da listagem, quando escrevemos todos os pares ordenados que constituam o conjunto. Assim, no exemplo dado, teremos: A x B = {(2,3),(2,5),(3,3),(3,5),(4,3),(4,5)} Vamos aproveitar os mesmo conjuntos A e B e efetuar o produto B e A (B cartesiano A): B x A = {(3,2),(3,3),(3,4),(5,2),(5,3),(5,4)}. Observando A x B e B x A, podemos notar que o produto cartesiano não tem o privilégio da propriedade comutativa, ou seja, A x B é diferente de B x A. Só teremos a igualdade A x B = B x A quando A e B forem conjuntos iguais. Observação: Considerando que para cada elemento do conjunto A o número de pares ordenados obtidos é igual ao número de elementos do conjunto B, teremos: n (A x B) = n(A) x n(B). No nosso exemplo temos: n (A x B) = n (A) x n (B) = 3 x 2 = 6 b) Diagrama de flechas Apresentamos o produto cartesiano por meio do diagrama de flechas, quando representamos cada um dos conjuntos no diagrama de Euler-Venn, e os pares ordenados por “flechas” que partem do 1º elemento do par ordenado (no 1º conjunto) e chegam ao 2º elemento do par ordenado (no 2º conjunto). Considerando os conjuntos A e B do nosso exemplo, o produto cartesiano A x B fica assim representado no diagrama de flechas: c) Plano cartesiano Apresentamos o produto cartesiano, no plano cartesiano, quando representamos o 1º conjunto num eixo horizontal, e o 2º conjunto num eixo vertical de mesma origem e, por meio de pontos, marcamos os elementos desses conjuntos. Em cada um dos pontos que representam os elementos passamos retas (horizontais ou verticais). Nos cruzamentos dessas retas, teremos pontos que estarão representando, no plano cartesiano, cada um dos pares ordenados do conjunto A cartesiano B (B x A). Noção de Relação Dado os conjuntos A = {4,5,6} e B = {5,6,7,8}, temos: A x B = {(4,5), (4,6), (4,7), (4,8), (5,5), (5,6), (5,7), (5,8), (6,5), (6,6), (6,7), (6,8)} Destacando o conjunto A x B, por exemplo, o conjunto R formado pelos pares (x,y) que satisfaçam a seguinte lei de formação: x + y = 10, ou seja: R = {(x,y) ϵ A x B| x + y = 10} Vamos montar uma tabela para facilitar os cálculos. x 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 y 5 6 7 8 5 6 7 8 5 6 7 8 x + y 9 1 0 1 1 1 2 1 0 1 1 1 2 1 3 1 1 1 2 1 3 1 4 Destacamos os pares que satisfazem a lei de formação: R = {(4,6), (5,5)}, podemos com isso observar que R ⊂ A x B. Dados dois conjuntos A e B, chama-se relação de A em B qualquer subconjunto de A x B, isto é: R é uma relação de A em B ↔ R ⊂ A x B Noção de Função Dados os conjuntos A = {4,5,6} e B = {5,6,7,8}, considerando o conjunto de pares (x,y), tais que x ϵ A e y ϵ B. Qualquer um desses conjuntos é chamado relação de A em B, mas se cada elemento dessa relação associar cada elemento de A um único elemento de B, dizemos que ela é uma função de A em B. Vale ressaltar que toda função é uma relação, mas nem toda relação é uma função. Analisemos através dos diagramas de Venn. Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791 - Apostila Licenciada para alinizapedagoga@hotmail.com.br (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br APOSTILAS OPÇÃO Matemática 16 Analisemos agora através dos gráficos: Elementos da função Como já vimos nos conceitos acima, temos que dado dois conjuntos não vazios A e B chamamos de função a relação que associa a cada elemento de x (ou a) de A um único elemento y (ou b) de B, conhecida também como função de A em B. Na figura abaixo está ilustrado os elementos de uma função. Pelo diagrama de Venn: Representado no gráfico: - Ao conjunto A dá-se o nome de domínio, ou conjunto partida, representado pela letra D. Logo, D(f) = A. - Ao conjunto B dá-se o nome de contradomínio, ou conjunto chegada, representado pelas letras CD ou somente C. Logo, CD(f) = B ou C(f) = B. - A cada elemento y de B que está associado a um x de A, denominamos imagem de x. Logo, y = f(x). (Lê-se: y é igual a f de x). - Ao conjunto dos elementos y de B, que são imagens dos elementos x de A dos elementos x de A, dá-se o nome de conjunto imagem ou apenas imagem, representado por Im ou Im(f). Têm:-se que Im ⊂ B. A notação para representar função é dada por: Exemplo: Dado A = {-2, -1, 0, 1, 2} vamos determinar o conjunto imagem da função f:A→ R, definida por f(x) = x+3. Vamos pegar cada elemento do conjunto A, aplicarmos a lei de associação e acharmos a imagem deste conjunto. F(-2) = -2 + 3 = 1 F(-1) = -1 + 3 = 2 F(0) = 0 + 3 = 3 F(1) = 1 + 3 = 4 F(2) = 2 + 3 = 5 Domínio de uma função real de variável real Para definirmos uma função precisamos conhecer dois conjuntos (não vazios) A e B e a lei que associa cada elemento x de A um único elemento y de B. Para nosso caso vamos considerar A e B sendo subconjuntos de R e diremos que f é uma função real de variável real. O conjunto A, domínio da função f, será formado por todos os elementos do conjunto real de x, para os quais as operações indicadas na lei de associação sejam possíveis em R. Exemplos: 1) y = x2 + 3x Vamos substituir x por qualquer número real obtermos para y um valor real. Logo D(f) = R. 2) 𝑦 = 1 𝑥 Neste caso como o nosso denominador não pode ser igual a zero, temos que D(f) = R* 3) 𝒇(𝒙) = 𝒙 𝒙−𝟐 Como sabemos que o denominador tem que ser diferente de zero, logo x – 2 ≠ 0 x ≠ 2. D(f) = R – {2} ou D(f) = {x ϵ R| x ≠ 2} FUNÇÃO DO 1º GRAU OU FUNÇÃO AFIM OU POLINOMIAL DO 1º GRAU Recebe ou é conhecida por um desses nomes, sendo por definição: Toda função f: R → R, definida por: Um jeito prático de descobrirmos se o gráfico apresentado é ou não função, é traçarmos retas paralelas ao eixo do y e se verificarmos se no eixo do x existem elementos com mais de uma correspondência, aí podemos dizer se é ou não uma função, conforme os exemplos acima. Apostila Digital Licenciada para Maria Alíniza da Silva - CPF:062.852.844-23 (Proibida a Revenda) - www.apostilasopcao.com.br Pedido N.: 2850791
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