Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
O QUE É IMPORTANTE RELEMBRAR? Profa. Diva Marília Flemming 1 RESUMO: O presente artigo foi desenvolvido para ser utilizado de forma didática e tem como objetivo revisar conteúdos importantes no decorrer dos estudos de funções e equações. Trata-se de conteúdos elementares normalmente discutidos na Educação Básica. Temos: operações aritméticas no conjunto dos números reais e operações algébricas no contexto de polinômios, equações e funções. Para os que precisam relembrar de detalhes operacionais relacionados com o mínimo múltiplo comum, com produtos notáveis ou até mesmo razões e proporções poderão acessar o apêndice, usando links encontrados no decorrer do próprio texto. Nesse documento não há a preocupação para as aplicações, pois o objetivo é apenas relembrar os objetos de estudos. Palavras Chaves: Potenciação e Radiciação. Expressões Algébricas. Polinômios. Razões e Proporções. Mínimo Múltiplo Comum. Produtos Notáveis. Fatoração de Polinômios. 1. POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO Duas operações no conjunto dos números reais que são em geral esquecidas quando deixamos de lidar com operações matemáticas são: potenciação e radiciação. Vamos então discutir um pouco essas operações que aparecem em diferentes momentos do estudo da matemática. 1.1 POTENCIAÇÃO Você sabe a diferença entre potenciação e exponenciação? 1 Professora aposentada da UFSC e atualmente Professora, Pesquisadora e Coordenadora do Curso de Matemática da UNISUL. Licenciada em Matemática. Mestre em Matemática Aplicada. Doutora em Engenharia. Na prática podemos não fazer muita distinção, mas há uma sutil diferença que nos leva, em alguns momentos, ao uso do termo potenciação e em outros momentos a usar exponenciação. Veja a seguir os significados 2 : Potenciação: operação de elevar um número ou expressão a uma dada potência. Exponenciação: elevação de um número à uma potência. Potência: número de vezes (indicado por um expoente) que um número ocorre como fator numa potenciação; o produto de n fatores iguais; o resultado da potenciação. Expoente: o número que indica o grau da potência a que uma quantidade é elevada. É muito importante que saibamos usar corretamente a linguagem matemática, pois dessa forma não corremos o risco de não compreender a fala de um professor ou a leitura de um texto. Veja então alguns exemplos e preste atenção nas terminologias usadas: Exemplos: 23 – Dizemos que o número 2 está elevado à terceira potência ou ainda 23 é a terceira potência de 2. Temos aqui uma operação indicada que é a potenciação e podemos encontrar um resultado. Veja: 822223 . Observe que o expoente 3 indica o grau da potência e no cálculo vai indicar o número de fatores da multiplicação. O dois é denominado como base da potência. Em especial quando temos o expoente três podemos dizer que a base está elevada ao cubo. 52 – Observe que agora temos o número 5 elevado à segunda potência. O resultado vai ser: 255552 . 2 Dicionário Houaiss digital. Em especial quando temos o expoente dois podemos dizer que a base está elevada ao quadrado, ou seja, neste exemplo temos “cinco elevado ao quadrado”. x2 – Observe que agora temos na base um valor variável e podemos dizer que x está elevado à segunda potência. O resultado numérico não pode ser encontrado, mas a álgebra nos permite escrever: xxx 2 . 6x – Observe que agora temos a base igual a seis e um valor variável no expoente. Neste caso não temos outra forma de escrever, e se a variável assume valores numéricos, podemos fazer os cálculos para encontrar um valor numérico. (x+1)x-5 – Observe que agora temos a base e o expoente como valores variáveis, portanto não há como indicar um resultado numérico para essa expressão algébrica que tem uma potência com base igual a (x+1) e expoente igual a (x-5). O valor numérico só poderá ser obtido quando indicamos valores para a variável x. No Quadro 1 apresentamos um resumo com exemplos que caracterizam propriedades e operações que surgem nos cálculos com potências. Observe que zero elevado a zero é uma indeterminação que pode assumir valor zero ou um. Essa discussão é feita no contexto do estudo de Limites 3 . O zero elevado à um expoente positivo terá como resultado o valor zero, mas se o zero for elevando à um expoente negativo o resultado não existe, pois neste caso fica caracterizada uma divisão por zero. Exemplos: 0 0 = indeterminação que pode assumir o valor 0 ou 1 no contexto dos limites; 0 -3 =1/0 3 =1/0=não existe. Observe também que podemos justificar que um número diferente de zero elevado a zero é igual a 1. Basta analisar a propriedade de divisão de potências de mesma base no Quadro 1. Veja nos exemplos, o caso em que os expoentes são iguais. Se dividimos um número por ele mesmo o resultado tem que ser igual a 1. 3 Limites - estudado no contexto do Cálculo Diferencial e Integral. Propriedade/operação Escrita genérica Exemplos Expoentes inteiros positivos fatores n ...xxxxxn 59049 fatores 5 9999995 261,9 fatores 3 1,21,21,21,2 3 64 1 fatores 3 4 1 4 1 4 1 4 1 3 Expoente zero zero. de diferente com 10 x x 150 Expoente igual a 1 xx 1 9 fator 1 991 Expoente inteiro negativo .0 e 0 doconsideran aqui Estamos 1 xn x x n n 8 1 222 1 2 1 2 3 3 Multiplicação de mesma base mnmn xxx .128 2222222 2222 75252 Divisão de mesma base mn m n mnmn x x x ou xxx 25 1 5 1 5555 c) 15555 b) 55555 a) 2 26464 04444 13434 Quadro 1 – Características operacionais com potências Fonte: Elaboração da autora 1.2 RADICIAÇÃO Podemos considerar que há uma relação entre a potenciação e radiciação. Veja os exemplos: a) 2882 33 b) 288)2( 33 c) 216162 44 d) 21616)2( 44 Os símbolos “ , e ” denotam que há uma implicação lógica no sentido indicado que permite considerar que a potenciação e a radiciação são operações inversas. Mas neste contexto devemos ter um cuidado na interpretação simples dos exemplos. Para reforçar a terminologia quando escrevemos, por exemplo, 4 16 , estamos diante de um radical que tem o radicando igual a dezesseis e o índice igual a quatro. Nos itens a) e b) temos expoentes ímpares e nestes casos podemos calcular radicais de valores negativos. Nos itens c) e d) temos expoentes pares e neste caso temos uma situação interessante a ser observada, jamais vamos ter resultado quando o radicando é negativo. Observe que o radical pode tem dois resultados diferentes pelo sinal, ou seja, 2164 . Para não causar confusões nas interpretações, usamos sempre a convenção de que quando não há sinal negativo na frente do radical, vamos usar o resultado positivo. Entretanto deve ficar claro que temos mais detalhes formais matemáticos que não é o foco do presente documento. O raciocínio do uso do sinal “mais ou menos” surge muito na resolução das equações. Exemplos: a) 7299 fato de 9729 33 ; b) 729)9(- fato de 9729 33 ; c) 65619 fato de 96561 44 ; d) existe não 65614 ; e) 965614 O cálculo de radicais está relacionado com o cálculo das potências quando os resultados são números racionais, mas podemos ter radical em que a implicação não existe, e nestes casos estamos diante de um número irracional. Chamamos a atenção para os radicais de índice 2, pois não colocamos o índice e dizemos que é uma raiz quadrada. Quando o índice é três,ele é colocado e dizemos raiz cúbica. Exemplos: a) 2 b) 3 2 c) 6 d) 4 6 No Quadro 2 apresentamos novos exemplos. Propriedade/operação Escrita genérica Exemplos Radicais (raiz enésima principal) nn axax 55 959049959049 ; 33 )1,2(261,91,2261,9 64 1 4 1 4 1 64 1 3 3 . Expoente racionais 1/n nn xx /1 33/1 55 ; 5125125 33/1 , pois 12553 . Expoente racionais m/n mnmnnm xxx /1/ ou n mnmnm xxx /1/ 33 2233/2 25555 Uso de parênteses nnn yxxy . ; n nn y x y x ; mnmn xx . . 3333 8.22 xxx ; 25 4 5 2 5 2 2 22 ; 20102 33 (Quando os expoentes são muito altos podemos deixar apenas indicado e não calcular) ATENÇÃO nnnn xxxx )( e )( nnnn axaxxaax )( e )( mnnnn xxxx mmm )( e )( 8)2())2(( 8)8()2( -8)2(2 33 3 33 4)2( -4)2(2 2 22 nn nn xx xx )2(2 )(22 1243 81)3(3 2)2( 2 22 44 Quadro 2 – Características operacionais com potências e radicais Fonte: Elaboração da autora 1.3 SIMPLIFICAÇÃO DE EXPRESSÕES Ao lidar com expressões numéricas podemos sempre usar um recurso tecnológico para apresentar resultados mais simples para as expressões, mas é preciso saber as regras básicas para colocar as informações em uma calculadora ou em um software livre. Vamos, portanto, apresentar exemplos com o objetivo de aplicar as propriedades e conceitos. Exemplos: Simplificar as seguintes expressões numéricas: a) 3 2 256 6 1 3 2 2 Temos: 3 2 256 6 1 3 2 2 = 3 2 256 6 1 2 3 2 = 3 2 256 6 1 2 3 2 2 = = 3 2 256 6 1 4 9 = 71,15 24 377 24 163849 3 2 16 24 9 3 2 256 24 9 . Observe que o resultado foi obtido com os seguintes procedimentos: Aplica-se a propriedade 2 2 222 2 2 3 3/2 1 3/2 1 3 2 Efetuando a multiplicação, pois temos a regras de prioridades operatórias: 1. multiplicação e divisão; 2. adição e subtração. Observando que devemos também respeitar a ordem para resolver inicialmente os parênteses, depois os colchetes e finalmente as chaves caso existam. Na sequência trabalhamos o cálculo da raiz quadrada. Podemos escrever: 16222256 42/88 (lembrar da fatoração do 256 em números primos). Finalmente resolve-se a adição e subtração conjuntamente. Lembre-se de que no denominador temos o mínimo múltiplo comum (mmc) entre 24, 1 e 3 que resulta o valor 24. Saiba mais sobre mínimo múltiplo comum (mmc). b) 4 3 6/5 12 12 2 .32323232 2232)223(2122122 12 12 2 1212/1112/112 1110 12/112 1 12 1 6 5 12/112/112/16/512 1 6/512 1 6/54 1 3 1 6/5 4/1 3/1 6/5 Observe que o roteiro seguido não é único, pois podemos inicialmente fatorar o 12 para depois desenvolver as operações. c) Ao escrever números muito grandes ou muito pequenos, usamos a notação científica que aplicam potências de base 10. Por exemplo: a massa da terra é expressa por 5,9742 × . na relação do urânio na produção de energia elétrica, temos que a fissão completa de libera 8,1974× Joules se energia; a carga de um elétron é -1,602177× C. A facilidade para lidar com potências de 10 está no fato de lidarmos com os valores sem a necessidade de usar calculadora ou outro recurso tecnológico, pois lidar com potências de 10 significa lidar com os zeros e vírgula. Veja: (temos quinze zeros); =0,000000000000001 (quinze zeros à esquerda e a vírgula); 8,1974× 000000 (10 dígitos contados a partir da virgula); -1,602177× = -0,0000000000000000001602177. Podemos lidar com expressões algébricas e para tal vamos relembrar alguns procedimentos algébricos. Lembre-se que as propriedades de potências e radicais continuam sendo aplicáveis. Exemplos: Simplificar as seguintes expressões algébricas: a) 22 22 2 )32( )1( 32 2 x xx x x O mmc dos denominadores é igual à 22 )32( x . Assim temos: . )32( 26 )32( 264 )32( )12(64 )32( )1()32(2 )32( )1( 32 2 22 432 22 2343 22 223 22 222 22 22 2 x xxxx x xxxxx x xxxxx x xxxx x xx x x Voltar texto Voltar Palavras Chaves 2.INTRODUÇÃO AOS POLINÔMIOS Em Álgebra elementar denominamos polinômios a expressão 01 2 2 2 2 1 1 ...)( axaxaxaxaxaxP n n n n n n sendo: n um número natural; naaaaa ,...,,,, 3210 , denotados como coeficientes e são números pertencentes a um conjunto, por exemplo, o conjunto dos números reais; x uma variável. Exemplo: 252)( 234 xxxxxP é um polinômio sendo -2, 5, -1, 1, 2 seus coeficientes e 2 e ,,5,2 234 xxxx seus termos. Podemos utilizar outras notações para representar um polinômio. Por exemplo: 1 2 3 1 21 ...)( nn nnn axaxaxaxaxP nnn nnn axaxaxaxaxaxP 1 2 2 2 2 1 10 ...)( n n xaxaxaaxP ...)( 2 210 Seja 01 2 2 2 2 1 1 ......)( axaxaxaxaxaxaxP p p n n n n n n um polinômio que tem pelo menos um coeficiente não nulo. Dizemos que o grau de P(x) é p se, e somente se, 0pa e todos os coeficientes com índices maiores do que p são nulos. Denotamos o grau de P(x) por gr(P). Exemplo: 225)( 23 xxxxP gr(P) = 3 xxxxQ 42 29)( gr(Q) = 4 8)( xT gr(T) = 0 No polinômio 01 2 2 2 2 1 1 ...)( axaxaxaxaxaxP n n n n n n , fazendo x = c obtemos o número real 01 2 2 2 2 1 1 ...)( acacacacacacP n n n n n n que é denominado valor numérico de P(x) para x = c. Quando 0)( cP , dizemos que c é um zero ou raiz do polinômio P(x). Exemplos: (1) Para 623)( 2 xxxP calcular os valores numéricos quando 2x , 0x e 1x . Temos, 26)2(2)2(3)2( 2 P ; 66)0(2)0(3)0( 2 P 16)1(2)1(3)1( 2 P . (2) Para 65)( 2 xxxP temos que: 06)2(5)2()2( 2 P 06)3(5)3()3( 2 P Assim 2 e 3 são raízes de P(x). Observe que um conjunto de algarismos e letras, unidos por sinais de operação denomina-se expressão algébrica. As letras podem receber valores de um dado conjunto universo. Usualmente são denominadas variáveis. Todos os polinômios 01 2 2 2 2 1 1 ...)( axaxaxaxaxaxP n n n n n n são expressões algébricas com uma variável x. Os termos 01 2 2 2 2 1 1 ,,...,,,, axaxaxaxaxa n n n n n n , de um polinômio são expressões algébricas na variável x. Dizemos que dois ou mais termos de um polinômio são ditos semelhantes quando diferem apenas pelos seus coeficientes. Exemplos: 2x2 é semelhante a 2x3 . 3ax é semelhante a 3bx . xy2 é semelhante a xy 2 1 . É usual simplificar a apresentação de um polinômio que tem termos semelhantes efetuando a redução de termos semelhantes. Exemplo: O polinômio 3 2 1 25 223 xxx pode ser reduzido (ou simplificado) para 3 2 3 5 23 xx . Os polinômios podem ser classificados quanto ao número de termos. Acompanhe: Monômio - quando tem um único termo. Exemplos: 3x2 e ab3 ; Binômio - quando tem dois termos. Exemplos: 3x e abba 32 2 ; Trinômio - quando tem três termos. Exemplos: 432 xx e abab 34 2 . Se o polinômio tiver mais de três termos, não receberá nome específico. Nessa classificação todo polinômio pode ser visualizado como uma soma de monômios. Os polinômios podem ser classificados, também,quanto ao expoente das variáveis: Racional Inteiro - quando todos os expoentes das variáveis são números inteiros positivos. Exemplo: 122 3 xx ; Racional Fracionário - quando pelo menos uma variável tiver expoente inteiro negativo. Exemplo: x xx 1 24 2 ; Irracional - quando pelo menos uma variável tiver expoente fracionário. Exemplo: xx 23 ; Transcendente - quando pelo menos uma variável tiver como expoente um número irracional ou complexo. Exemplo: 23x + 224 xx . Um polinômio )(xP é dito nulo (ou identicamente nulo) quando, temos 0xP )( para todo Rx (Reais). Assim, se 01 2 2 2 2 1 1 ...)( axaxaxaxaxaxP n n n n n n é um polinômio nulo, então 0... 011 aaaa nn . Exemplo: Encontrar cba ,, para que )2()()3()( 2 cxbxaxP seja identicamente nulo. Fazendo 02 0 03 c b a obtemos os coeficientes de )(xP que são 2 0 3 c b a . Para que dois polinômios )(xP e )(xQ , de ordem n, sejam considerados idênticos é necessário que )()( xQxP para todo Rx . Assim, 01 2 2 2 2 1 1 ...)( axaxaxaxaxaxP n n n n n n e 01 2 2 2n 2n 1n 1n n n bxbxbxbxbxbxQ ...)( são idênticos se: nn ba ba ba .......... 21 00 Exemplo: Obter os coeficientes do polinômio cbxaxxP 2)( considerando que P(x) é igual a 12)( 2 xxxQ . Nesse caso 2a , 1b e .1c Vejamos agora como fazer operações com polinômios. A soma de dois polinômios é o polinômio formado por todos os termos dos polinômios dados. Assim, para: 01 2 2 2 2 1 11 ...)( axaxaxaxaxaxP n n n n n n e 01 2 2 2 2 1 12 ...)( bxbxbxbxbxbxP n n n n n n , o polinômio )()()( 21 xPxPxP será: )()()(...)()()( 0011 2 22 1 11 baxbaxbaxbaxbaxP n nn n nn . Exemplos: (1) Calcular o polinômio )()()( 21 xPxPxP dados 5 5 2 5)( 2341 xxxxxP e 2 6 1 5 3 )( 2342 xxxxxP . Temos: )25()11() 6 1 1() 5 3 5 2 ()15()( 234 xxxxxP . 7 6 7 5 1 6)( 234 xxxxP . (2) Para 5xx5xP 41 )( e 2xxx2xP 23 2 )( vamos obter 7xx2x5xPxP 23421 )()( . (4) Calcular o polinômio )()()( 21 xPxPxP sendo dados xxxxP 34 1 24)( e 535)( 232 xxxP . Temos: )50()01()30()52()04()( 234 xxxxxP ou 5334)( 234 xxxxxP . Vejamos agora a subtração de polinômios. Lembrando que a operação Subtração é uma operação inversa da Adição, podemos escrever: se )()()( xQxPxR temos )()()( xQxRxP sendo que )(xQ representa o inverso de )(xQ . Os polinômios inversos são obtidos trocando-se o sinal de cada termo. Assim, dados 01 2 2 2 2 1 11 ...)( axaxaxaxaxaxP n n n n n n e 01 2 2 2 2 1 12 ...)( bxbxbxbxbxbxP n n n n n n a diferença )()()( 21 xPxPxP temos que: )()()(...)()()()( 0011 2 22 2 22 1 11 baxbaxbaxbaxbaxbaxP n nn n nn n nn . Sub tração?? Exemplo: Calcular o polinômio )()()( 21 xPxPxP dados que: 5 5 2 5)( 2341 xxxxxP e 2 6 1 5 3 )( 2342 xxxxxP . Temos: )25()11() 6 1 1() 5 3 5 2 ()15()( 234 xxxxxP ou 3x2x 6 5 xx4xP 234 )( . A Multiplicação de polinômios é usada muito no decorrer de muitas operações algébricas. O produto de dois polinômios xP1 e xP2 é obtido pela multiplicação de cada termo de xP1 por todos os termos de xP2 , reduzindo, após, os termos semelhantes. Exemplos: (1) Dados 132 21 xxxP e 32 xxP , temos que: .3892 39362 313332 3132 23 223 2 2 21 xxx xxxxx xxxxx xxxxPxP Observe que em algumas situações é mais interessante usar a forma fatorada do polinômio. (2) A multiplicação de polinômios pode ser trabalhada na forma de dispositivo prático similar ao usado com números, procuramos sempre colocar os termos semelhantes em ordem para facilitar a soma algébrica final. Observe o exemplo anterior usando-se o dispositivo: 3892 32 396 3 132 23 23 2 2 xxx xxx xx x xx (4) Anote os exemplos seguintes que são denotados por PRODUTOS NOTÁVEIS: 22 2))(( yxyxyxyx 22 2))(( yxyxyxyx 22))(( yxyxyx Vamos aproveitar estes exemplos, para resolver de outra forma, usando a propriedade distributiva. Observe as setas que mostram o efeito da propriedade distributiva. Veja: (5) Quando os fatores de uma multiplicação são iguais dizemos que temos uma potência. Observe o exemplo: 1676 13)13()13( 234 2222 xxxx xxxxxx Veja a aplicação da propriedade distributiva )13)(13( 22 xxxx 13 22 xxx + )13(3 2 xxx )13(1 2 xx .1676 133933 )13()393()3( 234 222334 223234 xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx A Divisão de polinômios é outra operação que deve ser revisada. Como nas operações anteriores o raciocínio é similar aos procedimentos operatórios com números. Para revisar as notações com números e então fazer a similaridade com polinômios lembre-se que ao dividir, por exemplo, 185 por 4, podemos escrever uma relação entre o divisor, o quociente e o resto. Veja: Podemos afirmar que o número 185 pode ser representado por 4 46 1 ou seja: Resto Quociente Divisor Dividendo Outra representação usual da divisão que deve ser relembrada é a forma de fração mista: 4 1 46 4 1 46 4 185 , ou seja, Divisor Resto Quociente Divisor Dividendo O procedimento com polinômios é análogo ao numérico. Podemos, para facilitar, escrever o dividendo com todos os termos, em ordem decrescente, colocando zero quando o termo não existir. A divisão termina quando o grau do resto tornar-se inferior ao grau do divisor. Veja como funciona! Exemplo: Dividir P(x) = x 3 2 x2 4 por D(x) = x2 2 Vamos usar um dispositivo prático similar ao utilizado com números. Observe que temos: Dividendo: 42 23 xx ; Divisor: 22 x ; Quociente: 2x ; Resto: x2 Assim, podemos reescrever P(x): xxxxx 2)2)(2(42 223 Para dividir P(x) por xa podemos usar um dispositivo prático denotado por Dispositivo de Ruffini, ou de Briot-Ruffini. Vamos apresentá-lo usando um exemplo. Exemplo: (1) Dividir 353 xxxP por 2 xxD utilizando o Dispositivo de Briot- Ruffini. Observar que os coeficientes do polinômio dado são 1, 0, -5, 3 e que o valor de a é 2. Veja o Quadro 3. PASSOS RESULTADOS Escrever todos os coeficientes de P(x) e o valor de a, arranjado como mostramos ao lado. Na segunda linha repetir o primeiro coeficiente de P(x), observando a colocação em coluna. Multiplicar esse coeficiente pelo valor de a, somando com o próximo coeficiente e posicionando o resultado abaixo dele ( 2 1 0 = 2 ): Repetir o procedimento até o último coeficiente de P(x). Quadro 3: Exemplo do dispositivo de Ruffini Fonte: FLEMMING, D.M. e LUZ, E.F. Tópicos de Matemática Elementar II. Palhoça: UnisulVirtual, 2007, p.93. A linha resultante é a representação do quociente, com 1 grau inferior ao dividendo, menos o último termo que representa o resto. Assim, 112235 23 xxxxx . (2) Dividir 646 xxP por 2 xxD . Podemos usar Briot-Ruffini para valores de a negativo ou positivo (lembrar que podemos escrever ax . Observe que essa divisão é exata. Assim, podemos escrever: 3216842264 23456 xxxxxxx . Voltar 3. RAZÕES E PROPORÇÕES As propriedades das razões e proporções surgem na resolução deproblemas que envolvem o contexto numérico e algébrico. Vamos relembrar as características desses objetos matemáticos? O termo razão na sua origem latina já significa divisão e essa divisão pode ser entre números, segmentos etc. Para ter sentido devemos ter a divisão de objetos que tenham a mesma natureza. No contexto dos conjuntos numéricos, uma razão entre dois números inteiros vai definir o número racional desde que não se tenha a divisão por zero que não existe. Na geometria a divisão entre a medida de dois segmentos tem significados importantes quando estamos estudando, por exemplo, ângulos ou triângulos. E um modo genérico usamos a representação B A ; BA / ou ainda na forma BA : . EXEMPLOS: a) A razão entre 12 e 4 é 3, pois temos 3 4 12 ; b) Em um jogo de basquete um jogador acertou a cesta 1 vez para cada dois arremessos. Dessa forma temos uma razão expressa como 5,0 2 1 . Esse resultado é normalmente usado no contexto de porcentagem e costuma-se dizer que a probabilidade de acertos é de 50%, pois 100 50 2 1 , ou seja, 50 centésimos ou 50 por cento. c) Na natureza temos uma razão, denotada por razão áurea e acredita-se que a beleza do mundo está nos objetos ou seres que contemplam essa relação. Trata- se de uma relação que tem uma história contada desde há muito tempo, talvez com origem nos estudos dos Pitagóricos 4 . Não vamos nos deter nas aplicações, pois elas surgiram no decorrer de toda a sua vida acadêmica, vamos simplesmente observar o objeto em suas características e propriedades. Quando estabelecemos uma igualdade entre duas razões vamos ter as proporções. Temos assim a seguinte notação: D C B A , usualmente sem formalismos 4 Para saber mais recomendamos o livro de Peter Bentley com o título “O Livro dos Números: Uma História Ilustrada da Matemática”. Um belíssimo livro, recentemente publicado no Brasil pela Editora Zahar em 2009. matemática usamos a notação com igualdade, D C B A . Antigamente era bastante usada a notação: DCBA :::: e a leitura “A está para B assim como C está para D”. Dessa notação surge a expressão de que A e D são extremos e B e C são meios. O que vamos usar muito? Temos uma propriedade que pode ser enunciada como “Em uma proporção temos que o produto dos meios é igual ao produto dos extremos”. EXEMPLOS: a) A relação 100 50 2 1 é verdadeira, pois temos que 5021001 . b) Podemos solicitar qual o valor da variável x de modo que a proporção 9 2 5 x seja verdadeira. Basta usar a propriedade e desenvolver algebricamente para encontrar o valor do x. Veja: . 9 20 209 259 9 2 5 x x x x Observe que esses objetos matemáticos são simples, entretanto é necessário que você os identifique corretamente no decorrer das diversas aplicações ou no decorrer dos cálculos numéricos e algébricos. Voltar APÊNDICE A Saiba mais sobre Produtos Notáveis! Quando os fatores de um produto são iguais temos as potências. Em especial no caso dos polinômios temos dois casos que são considerados produtos notáveis. Temos: 222 2))(()( yxyxyxyxyx 222 2))(()( yxyxyxyxyx Em geral, na Educação Básica, os professores recomendam aos alunos fazer uma “decoreba”, pois em muitos momentos é usado. Veja: “O quadrado do binômio é igual ao quadrado do primeiro termo ao quadrado mais ou menos duas vezes o primeiro termo pelo segundo termo, mais o quadrado do segundo termo”. Esses produtos notáveis podem ser identificados geometricamente, com cálculos de área. Veja a Figura 1, 2 e 3. Podemos usar retângulos e quadrados considerando medidas, denotadas por a e b em unidades de medidas de comprimento. Figura 1: Interpretação geométrica do Produto Notável 222 2)( bababa Fonte: Elaboração da autora, 2013. Se associarmos as partes coloridas da figura 1 como referência vamos poder visualizar os seguintes passos de uma construção geométrica: a) Área 2a menos área ab que resulta )(2 baaaba , ou seja, área do retângulo de lado a e )( ba ; b) Área ab menos área 2b que resulta )(2 babbab , ou seja, área do retângulo de lado b e )( ba ; c) Fazendo a área do retângulo do item a) menos a área do retângulo do item b) tem-se: 2222 2)()( bababababa , ou seja a área de um quadrado de lados )( ba . Veja esses passos geometricamente nas Figuras 2. a) - = ou b) - = c) - = Figura 2 – Passos do produto notável 222 2)( bababa Fonte: Elaboração da autora, 2013 Para o produto notável 22))(( bababa , observe a Figura 3. Figura 3 – Produto Notável 22))(( bababa Fonte: Elaboração da autora, 2013 Voltar texto Voltar Palavras Chave a a b a a 2 A b 2 ab a a-b a a-b a-b a a-b a-b A a+b a b APÊNDICE B Saiba mais sobre Fatoração! Fatorar um polinômio é fazer a decomposição num produto de fatores. Podemos encontrar polinômios que não são fatoráveis. Vamos por meio de exemplos, apresentar as diversas situações que podem aparecer. Situação 1: Colocar os fatores comuns em evidência Observe nos exemplos que seguem que estamos aplicando sempre a propriedade distributiva, sempre que possível. No item a) destacamos o fato 32x . No item b) inicialmente destacamos o fator )4( x e posteriormente o fato x . a) )24(2428 23543 xxxxxx ; b) ).4)(3( )3()4( )3)(4( )]13()1)[(4()13)(4()1)(4( 2 22 xxx xxx xxx xxxxxxx Situação 2: O trinômio é resultante de um produto notável Basta constatar a relação dos produtos notáveis. Veja os exemplos: a) )5)(5(25102 xxxx ; Basta verificar: 2x é o quadrado de 2x ; 25 é o quadrado do 5 e x10 é igual a menos duas vezes o primeiro pelo segundo. b) )2)(2(44 22 axaxaxax ; c) )23)(23(49 2222 bxaxbxaxxbxa . Situação 3: O trinômio é fatorável a partir das suas raízes. Sempre que temos um trinômio fatorável no conjunto dos Reais, podemos expressá-lo da seguinte forma: ))(( 21 2 xxxxacbxax , sendo que a, b e c são os coeficientes com a diferente de zero e 21 e xx são as raízes reais. Veja os exemplos: a) )3)(12( ou ))3()(2/1(2352 2 xxxxxx Lembre-se que as raízes do polinômio podem ser encontradas usando a fórmula de Bhaskara: .3 4 12 4 75 2 1 4 2 4 75 :reais raízes duas as temosAssim 4 495 4 24255 2.2 )3.(2.455 2 4 1 1 22 x x a acbb x Assim, podemos escrever: ).3)(12(352 ou ))3()( 2 1 (2352 ))(( 2 2 21 2 xxxx xxxx xxxxacbxax b) )7)(5( ou ))7()(5(3522 xxxxxx Nesse caso a fórmula de Bhaskara também pode ser aplicada, mas como a=1, podemos usar a interpretação da propriedade de soma e produto das raízes. Temos que: raízes. das produto o Pe raízes dassoma a é S que sendo ))(( 21 2 xxxxPSxx No exemplo observe que temos: 35 2 ou 21 21 21 21 xx xx Pxx Sxx As raízes são 5 e -7. Resolver dessa forma só é interessante quando as raízes são inteiras, pois a resolução do sistema pode ser mais demorada do que a aplicação da fórmula de Bhaskara. Voltar para texto Voltar palavras chaves APÊNDICE C Saiba mais sobre Mínimo Múltiplo Comum! Observe que ao fazer operações com frações usamos o procedimento de encontrar o mínimo múltiplo comum entre os denominadores. O mmc de dois ou mais números é o produto de todos os seus fatores, sendo que os fatores comuns sóaparecem uma vez, elevados ao maior expoente. Tem-se um dispositivo que facilita a visualização. Veja como fazer o Mínimo Múltiplo comum entre os valores 2, 4 e 6, denotado por mmc (2,4,6)=12. Este processo pode ser feito por um mecanismo prático em que a fatoração dos números é feita conjuntamente como segue: 2 4 6 2 1 2 3 2 1 1 3 3 1 1 1 2 x 2 x 3=12 Os números da primeira linha são os denominadores. Os números da quarta coluna são colocados no processo, usando o critério de colocar números primos que dividem exatamente os denominadores. Os resultados das divisões são sucessivamente colocados nas linhas seguintes do lado esquerdo. O resultado resulta da multiplicação dos números primos da última coluna. No caso de termos frações algébricas podemos fatorar os polinômios e fazer a identificação dos fatores comuns. Veja os exemplos. Exemplos Calcular o mínimo múltiplo comum dos seguintes conjuntos de polinômios: a) xxx 3 e 22 O termo 2x já está fatorado e o termo xx 3 2 pode ser fatorado colocando-se em evidência o x. Veja: )3(3 2 xxxx Dessa forma o mmc ( 2x , xx 3 2 ) = )3(2 xx . b) 2 e 96 ,2 22 xxxxx Veja a fatoração: )2(22 xxxx - colocamos em evidência; 22 )3(96 xxx - usamos produto notável; 22 xx - já está fatorado. Assim, mmc 222 )3)(2()2 , 96 ,2( xxxxxxxx Voltar para texto Voltar Palavras Chave
Compartilhar