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3 caderno Ensino Fundamental ano 7 MATEMÁTICA PROFESSOR 550364_Capa_SER_Fund2_2015_PR_MAT_7.3.indd 1 2/16/16 4:03 PM Álgebra Ponto de partida, 3 Equações do 1°- grau com duas incógnitas – Inequações do 1°- grau com uma incógnita – Sistemas, 4 1. Introdução, 4 2. Equações com duas incógnitas, 5 3. Sistemas de duas equações do 1°- grau com duas incógnitas, 11 4. Inequações, 21 5. Sistemas de inequações do 1°- grau com uma incógnita, 29 6. Revendo equações, inequações e sistemas, 32 Ponto de chegada, 44 Matemática Luiz Roberto Dante 2133316 (PR) 1 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 1 2/5/16 11:32 AM P h o to s te ll a /1 2 3 R F /E a s y p ix Representação de tela de videogame 2 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 2 2/5/16 11:33 AM Ponto de partida Sob a orienta•‹o do professor, converse com os colegas e responda: 1. Na figura A, quantos graus deve girar a pe•a marrom para se encaixar na posi•‹o indicada pelo espa•o em preto 1? 2. Nas figuras B e C, quantos graus devem girar as pe•as verde e azul, respectivamente, para se encaixar nas posi•›es indicadas pelos espa•os em preto 2 e 3? 3. Que caracter’sticas comuns voc• observa nas sete pe•as coloridas desse jogo de videogame? 4. Os lados de cada pe•a s‹o formados por segmentos de reta. Considerando dois lados consecutivos de qualquer uma das sete pe•as, o que podemos dizer a respeito das retas que cont•m esses lados? MÓDULO Álgebra Um jogo de videogame tem sete tipos diferentes de peças, conforme mostrado abaixo. Essas peças caem da parte superior da tela e devem ser encaixadas na parte inferior, deslocando -se sobre uma malha quadriculada. Elas podem ser movidas por meio de comandos de deslocamento para a esquerda, para a direita e para baixo, e podem fazer giros de quartos de volta em sentido anti -horário. As figuras abaixo mostram três exemplos diferentes de telas desse jogo. Figura CFigura A 1 Figura B 2 3 3 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 3 2/5/16 11:34 AM Equações do 1º- grau com duas incógnitas – Inequações do 1º- grau com uma incógnita – Sistemas 1 Introdução Muitas situações do dia a dia podem ser representadas matematicamente. Acompanhe alguns exemplos de situações. 1a) O Estádio Olímpico João Havelange, popularmente conhecido como Enge- nhão, está localizado na cidade do Rio de Janeiro (RJ). Seu campo de futebol tem um perímetro de 346 metros. Considerando x a medida do compri- mento e y a medida da largura do cam- po, em metros, podemos representar o perímetro matematicamente: 2x 1 2y 5 346 2a) A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) recomenda que a geladeira das residências esteja sempre em temperatura inferior a 5 ºC para evitar contaminação dos alimentos. Considerando t a temperatura em graus Celsius em que deve estar a geladeira, po- demos representar essa situação assim: t , 5 3a) Uma escola contratou um ônibus para levar os alunos de um 7o ano a uma excur- são. O número de passageiros que poderia viajar nesse ônibus precisava ser me- nor do que ou igual a 42. Considerando p o número permitido de passageiros, essa situação pode ser expressa por: p < 42 Neste módulo vamos estudar representações matemáticas como as que vimos nestes exemplos: 2x 1 2y 5 346 , t , 5 e p < 42 . Daniel Marenco/Folhapress Est‡dio Ol’mpico Jo‹o Havelange, Rio de Janeiro (RJ), 2014. C la u d ia W ie n s /A la m y /O th e r Im a g e s Alunas aguardando para embarcar em ™nibus. As imagens desta página não estão representadas em proporção. 4 Objetivos: • Identificar e resolver equa•›es e sistemas do 1o grau com duas inc—gnitas. • Identificar e resolver inequa•›es e sistemas do 1o grau com uma inc—gnita. • Resolver situa•›es- -problema com inequa•›es e sistemas do 1o grau. çlgebra SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 4 2/5/16 11:34 AM 2 Equações com duas incógnitas Em uma partida de vôlei disputada em duplas, Raul e Felipe marcaram juntos 20 pontos. Essa informação não permite saber quantos pontos marcou cada um deles, pois são várias as possibilidades. Veja os exemplos na tabela a seguir. Se representarmos por x o número de pontos feitos por Raul e por y o número de pon- tos feitos por Felipe, podemos indicar essa si- tuação por uma equação com duas incógnitas: x 1 y 5 20 , sendo x e y as incógnitas. Observe que os pares ordenados (x, y) de números naturais da tabela ao lado são algu- mas das soluções dessa equação: (12, 8), (10, 10), (15, 5), entre outras. Pontos de Raul e Felipe Pontos de Raul Pontos de Felipe Total 12 8 20 10 10 20 15 5 20 : : : Dados fictícios. Recorde com os alunos o que são pares ordenados. Lembre -os, por exemplo, de que o par ordenado (3, 4) é diferente do par ordenado (4, 3). Exercícios 1. Considere a equação x 1 y 5 20, mencionada acima. Determine outras três soluções e responda ao que se pede. a ) (1, 19) é solução dessa equação? E (7, 14)? b ) (8, 12) e (12, 8) representam a mesma solução? Justifique. 2. Marque apenas as sentenças que são equações com duas incógnitas. a ) X 3 1 x 5 y 2 1 b ) 2 1 5 ? 3 5 17 c ) X m 2 n 5 11 d ) 3x 2 5 5 22 e ) y2 1 y 5 6 f ) X 3x 5 2y 2 5 g ) x . y 1 1 h ) X y 5 2x 3. Verifique e depois marque as equações para as quais o par ordenado (22, 3) é solução. a ) 2a 2 3b 5 10 b ) X 5a 1 b 5 27 c ) X 3a 1 2b 5 0 d ) X a 2 b 3 22 52 x 1 y 5 20; resposta pessoal. Exemplos: (2, 18), (5, 15), (9, 11), etc. Sim (1 1 19 5 20); não (7 1 14 5 21; 21 Þ 20). Não, pois (8, 12) indica Raul 8 pontos e Felipe 12 pontos e (12, 8) indica Raul 12 pontos e Felipe 8 pontos. Daí o nome par ordenado; a ordem é importante. Para construir: Exercícios 1 a 6 (p. 5 e 6) çlgebra 5 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 5 2/5/16 11:34 AM 4. Maurício representou dois números naturais assim: o 1o número por x o 2o número por y Depois, escreveu sentenças que envolvam esses números. Escreva cada uma delas usando x e y. a ) A diferença entre o 2o número e o 1o número é igual a 7. y 2 x 5 7 b ) O quociente do 1o número pelo 2o número é igual a 3. c ) O 1o número é menor do que o 2o número. x , y d ) O 2o número é igual à soma do 1o número com 5. y 5 x 1 5 Entre as quatro sentenças que você escreveu, há três sentenças que são equações com duas incógnitas. Indique duas soluções para cada equação. 5. Cada par ordenado da coluna da esquerda é solução de uma equação da coluna da direita. Indique todas as correspondências. (3, 5) x 1 2y 5 12 (21, 2) x 2 y 5 7 (0, 6) 2x 2 y 5 1 (4, 23) x 2 2y 5 4 (22, 23) x 1 3y 5 5 6. Letícia e Rodrigo viram, em uma loja de brinquedos, os preços de uma bola e de um jogo e fizeram as afirmações abaixo: Considere x o preço da bola e y o preço do jogo, ambos em reais. Escreva: a ) a equação correspondente à afirmação de Letícia. x 1 y 5 18 b ) a equação correspondente à afirmação de Rodrigo. y 5 2x c ) qual entre os pares ordenados seguintes é a solução das duas equações simultaneamente: (8, 10) (7, 14) (10, 10) (6, 12) . d ) o que indica o par ordenado apontado no item c. Indica que o preço da bola é R$ 6,00 e o do jogo é R$ 12,00. x ; y 5 3 ou x y 5 3 Respostas pessoais. Exemplos: y 2 x 5 7 (1, 8) e (3, 10); x y 5 3 (6, 2) e (3, 1); y 5 x 1 5 (1, 6) e (0, 5). (3, 5) e 2x 2 y 5 1 (21, 2) e x 1 3y 5 5 (0, 6) e x 1 2y 5 12 (4, 23)e x 2 y 5 7 (22, 23) e x 2 2y 5 4 (6, 12), pois 6 1 12 5 18 e 12 5 2 ? 6. A bola e o jogo juntos custam R$ 18,00. O jogo custa o dobro da bola. çlgebra6 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 6 2/5/16 11:34 AM Equações do 1o grau com duas incógnitas Você viu que a situação do jogo de vôlei com Raul e Felipe pode ser represen- tada por: x 1 y 5 20 Essa é uma equação do 1o grau com duas incógnitas. Uma equação é do 1o grau com duas incógnitas, x e y, quando pode ser escrita na forma ax 1 by 5 c, com a Þ 0 e b Þ 0. Assim, x 1 y 5 20 é uma equação do 1o grau com duas incógnitas, pois pode ser escrita na forma 1x 1 1y 5 20 (a 5 1, b 5 1 e c 5 20). Agora, observe este exemplo: xy 5 10. Esta não é uma equação do 1o grau, pois não pode ser escrita na forma ax 1 by 5 c, com a Þ 0 e b Þ 0. Outros exemplos de equações do 1o grau com duas incógnitas: a ) 4x 2 5y 5 6, pois é equivalente a 4x 1 (25)y 5 6 (a 5 4, b 5 25 e c 5 6). b ) 7x 5 3y, pois equivale a 7x 1 (23)y 5 0 (a 5 7, b 5 23 e c 5 0). c ) 3(m 2 2) 5 1 2 5n, pois equivale a 3m 1 5n 5 7 (a 5 3, b 5 5 e c 5 7). d ) r s4 2 5 1 5 22, pois equivale a r s b c1 4 2 5 2 1 4 , 2 5 e 2 .a1 5 2 5 5 5 2( ) Para construir: Exercícios 7 a 10 (p. 7 e 8) Exercícios 7. Marque apenas as equações do 1o grau com duas incógnitas, reduza -as à forma geral da definição dada e indique os valores de a, b e c. a ) X 8 1 4x 5 y 1 10 b ) X 22x 1 5y 5 0 c ) 7 2 4 5 3 d ) X 5(x 2 2y 1 1) 5 2(3x 2 7y) e ) x 1 y , 9 f ) X 3 2 5 1 2 x y2 5 8. Mariana tem R$ 12,00 a mais do que Flávia. Considerando x a quantia de Mariana e y a de Flávia, identifique as equações abaixo que traduzem essa situação. a ) X x 5 y 1 12 b ) y 5 x 1 12 c ) X x 2 y 5 12 d ) y 2 x 5 12 e ) x 5 y 2 12 f ) X y 5 x 2 12 8 1 4x 5 y 1 10 ⇒ 4x 1 (21)y 5 2 a 5 4, b 5 21 e c 5 2 22x 1 5y 5 0 ⇒ (22)x 1 5y 5 0 a 5 22, b 5 5 e c 5 0 5(x 2 2y 1 1) 5 2(3x 2 7y) ⇒ (21)x 1 4y 5 25 a 5 21, b 5 4 e c 5 25 3 2 5 1 2 x y2 5 ⇒ 6x 1 (24)y 5 5 ou 1 2 5( )35 25 12x y a 5 6, b 5 24 e c 5 5 ou a 5 3 5 , b 5 2 2 5 e c 5 1 2 çlgebra 7 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 7 2/5/16 11:34 AM 9. Se x e y s‹o as dimens›es de um ret‰ngulo, indique com uma equa•‹o do 1o grau com duas inc—gnitas o fato de que esse ret‰ngulo tem per’metro 40. x y 2x 1 2y 5 40 ou x 1 y 5 20 10. Considere a equa•‹o do 1o grau com duas inc—gnitas x 2 y 5 3, calcule mentalmente e registre as solu•›es. a ) (5, 2 ) b ) ( 2 , 21) c ) (0, 23 ) d ) , 1 2( ) e ) (3, 0 ) f ) (25, 28 )3 1 2 Determina•‹o de solu•›es de equa•›es do 1o grau com duas inc—gnitas Acompanhe como podemos determinar pares ordenados que são soluções da equação 5x 2 2y 5 4. Atribuindo um valor qualquer a uma das incógnitas, podemos determinar o valor da outra, resolvendo uma equa•‹o com uma inc—gnita. Dessa forma vamos verificar que h‡ infinitas solu•›es para a equa•‹o dada. Com os conhecimentos adquiridos atŽ aqui, devemos utilizar nœmeros racionais. Por exemplo: a ) Fazendo x 5 2 em 5x 2 2y 5 4: 5 ? 2 2 2y 5 4 10 2 2y 5 4 22y 5 4 2 10 22y 5 26 2y 5 6 y 5 6 2 5 3 Logo, o par ordenado (2, 3) Ž uma solu•‹o de 5x 2 2y 5 4. b ) Fazendo y 5 0 : 5x 2 2 ? 0 5 4 5x 2 0 5 4 5x 5 4 x 5 45 O par ordenado 4 5( )( )4( )5( ), 0( ) Ž outra solu•‹o de 5x 2 2y 5 4. c ) Fazendo y 5 27 : 5x 2 2(27) 5 4 5x 1 14 5 4 5x 5 4 2 14 5x 5 210 x 5 210 5 5 22 Mais uma solu•‹o de 5x 2 2y 5 4: o par orde- nado (22, 27) . çlgebra8 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 8 2/5/16 11:34 AM Para construir: Exercícios 11 e 12 (abaixo) Exercícios 11. Complete. a ) O par ordenado (5, 1 ) é solução da equação 3(x 2 4) 1 2y 5 x. b ) O par ordenado ( 4 9 , 22) é solução de 3 4 3 x y 2 5 1. c ) O par ordenado (4, 3) é solução da equação 7 x 2 5y 5 13. 12. Descubra se cada par ordenado é ou não solução da equação 3 5 2 15 1 3 x y 1 5 . a ) (1, 22) b ) (21, 7) c ) 0, 2 5( ) d ) 5 9 , 0( ) e ) (7, 22) f ) 1 3 , 1( ) g ) (2, 26) h ) (5, 220) x 5 5 3(5 2 4) 1 2y 5 5 ⇒ 3 ? 1 1 2y 5 5 ⇒ 2y 5 5 2 3 ⇒ y 5 2 2 ⇒ y 5 1 y 5 22 3 4 x 2 ( )22 3 5 1 ⇒ 3 4 x 5 1 2 2 3 ⇒ 3x 5 4 2 8 3 ⇒ 3x 5 12 8 3 2 ⇒ x 5 4 3 3? ⇒ x 5 4 9 x 5 4 e y 5 3 A ? 4 2 5 ? 3 5 13 ⇒ A ? 4 5 13 1 15 ⇒ A ? 4 5 28 ⇒ A 5 28 4 ⇒ A 5 7 mmc(5, 15, 3) 5 15; 9x 1 2y 5 5 Sim (9 2 4 5 5) Sim (29 1 14 5 5) Não )( 1 50 45 45 Sim (5 1 0 5 5) Não (63 2 4 5 59) Sim (3 1 2 5 5) Não (18 2 12 5 6) Sim (45 2 40 5 5) çlgebra 9 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 9 2/5/16 11:34 AM Exercícios 13. Complete os pares ordenados abaixo, de modo que eles sejam soluções da equação 2x 1 y 5 1. Marque -os no gráfico acima e verifique se os pontos continuam alinhados. a ) (21, 3 ) b ) ( 3 , 25) c ) 1 4 ,( ) d ) ( 2 1 2 , 2) 1 2 Para construir: Exercícios 13 a 15 (p. 10 e 11) Gráfico de uma equação do 1o grau com duas incógnitas Vamos determinar alguns pares ordenados de números racionais que são so- luções da equação 2x 1 y 5 1 e representá -los graficamente. • Para x 5 2, temos y 5 23 → (2, 23). • Para x 5 0, temos y 5 1 → (0, 1). • Para x 5 1, temos y 5 21 → (1, 21). • Para x 5 22, temos y 5 5 → (22, 5). • Para x 5 1 2 , temos y 5 0 → 1 2 , 0 .( ) Logo, os pares ordenados (2, 23) , (0, 1) , (1, 21) , (22, 5) e ( )( )1( )2( ), 0( ) são soluções da equação 2x 1 y 5 1 . Observe a posição dos pontos marcados no gráfico. Você percebeu que eles estão alinhados? O que aconteceu nesse exemplo ocorre com todas as equações do 1o grau com duas incógnitas, ou seja: Os pontos correspondentes às soluções de uma equação do 1o grau com duas incógnitas estão sempre alinhados, isto é, estão todos sobre uma mesma reta. eixo y eixo x (22, 5) (0, 1) 22 22 21 21 1 1 2 3 4 5 2 3 23 23 24 25 (1, 21) (2, 23) 1 2 , 0 (21, 3) (3, 25) 2 1 2 , 2 1 4 , 1 2 Você sabia? A reta em vermelho Ž o lugar geomŽtrico dos pontos cujos pares s‹o solu•›es da equa•‹o 2x 1 y 5 1. Isso significa que todo ponto dessa reta tem seu par satisfazendo a equa•‹o e todo par que satisfaz a equa•‹o tem seu ponto nessa reta. Aten•‹o! A reta toda Ž formada pelos pontos dos pares de nœmeros racionais que s‹o solu•›es, mais os dos pares que t•m nœmeros irracionais, que voc• vai estudar nos anos seguintes. Esclareça aos alunos que nos dois eixos usamos a mesma unidade de medida. 14. Quantas soluções temos de determinar, para cada equação do 1o grau com duas incógnitas, para poder traçar a reta que contém as demais soluções? Bastam duas soluções, ou seja, dois pontos, pois dois pontos determinam uma reta.A B çlgebra10 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 10 2/5/16 11:34 AM Acesse o portal e leia o texto ÒFermat: o grande mistŽrio da margem pequenaÓ. 15. Determine cinco pares ordenados que s‹o solu•›es da equa•‹o x 1 3y 5 4 e marque os pontos correspondentes a eles no gr‡fico ao lado. Trace a reta na qual est‹o os pontos correspondentes ˆs demais solu•›es. Em seguida, responda e justifique: o ponto correspondente ao par ordenado (25, 27) pertence a essa reta? x 1 3y 5 4 Solu•›es: (4, 0); (1, 1); (22, 2); (25, 3); (7, 21); ... O ponto (25, 27) pertence ˆ reta, pois: 25 1 3(27) 525 2 21 5 4. x y 10 1 −2−5 −1 2 3 4 7 Sim. 3 Sistemas de duas equa•›es do 1o grau com duas inc—gnitas Vamos retomar a situa•‹o da p‡gina 5, mas agora com um detalhe a mais. Sabemos que Raul marcou x pontos, Felipe marcou y pontos e que, juntos, mar- caram 20 pontos. Com essas informa•›es, podemos escrever x 1 y 5 20 e registrar poss’veis solu•›es: (12, 8); (10, 10); (15, 5) ; (8, 12); (1, 19) e outras. Veja agora uma nova informa•‹o: Raul marcou o triplo dos pontos de Felipe, ou seja, x 5 3y . Vamos registrar poss’veis solu•›es para esta outra equa•‹o: (3, 1), (6, 2), (9, 3), (15, 5) , entre outras. Existe um œnico par ordenado que satisfaz as duas equa•›es ao mesmo tempo, ou seja, existe uma œnica solu•‹o comum ˆs duas equa•›es, que Ž (15, 5). çlgebra 11 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 11 2/5/16 11:34 AM Portanto, Raul marcou 15 pontos e Felipe marcou 5 pontos no jogo. Em casos como esse, dizemos que as equações x 1 y 5 20 e x 5 3y formam um sistema de duas equações do 1o grau com duas incógnitas. Indicamos assim: x 1 y 5 20 x 5 3y Resolver um sistema de duas equações com duas incóg- nitas significa procurar as soluções comuns ˆs duas equações. Na situação anterior, o par ordenado (15, 5) Ž solução do sistema x 1 y 5 20 x 5 3y porque Ž solução da equação x 1 y 5 20 (15 1 5 5 20) e, ao mesmo tempo, solução da equação x 5 3y (15 5 3 ? 5). Comente com os alunos que procuramos pares ordenados de nœmeros racionais, que são os nœmeros estudados atŽ aqui. Exercícios 16. C‡lculo mental Determine as soluções dos sistemas abaixo mentalmente e registre -as. a ) x 1 y 5 10 x 2 y 5 6 b ) x 1 y 5 7 x 2 y 5 3 c ) x 1 y 5 12 x y 5 2 d ) y 5 2x x 2 y 5 0 17. Verifique se cada um destes pares ordenados Ž ou não solução do sistema 3x 2 2y 5 14. 5x 1 3y 5 17. a ) (4, 21) b ) (6, 2) c ) 3, 2 3( ) Na situação da p‡gina anterior, poder’amos ter feito o c‡lculo mentalmente: ÒQuais são os dois nœmeros cuja soma Ž 20 e um Ž o triplo do outro? São os nœmeros 15 e 5, pois 15 1 5 5 20 e 15 5 3 ? 5Ó. (8, 2) (5, 2) (8, 4) (0, 0) 3 ? 4 2 2(21) 5 12 1 2 5 14 5 ? 4 1 3 ? (21) 5 20 2 3 5 17 Logo, o par (4, 21) Ž solução do sistema. 3 ? 6 2 2 ? 2 5 18 2 4 5 14 5 ? 6 1 3 ? 2 5 30 1 6 5 36 Þ 17 Logo, o par (6, 2) não Ž solução do sistema. 3 ? 3 2 2 ? 2 3 Þ 14 Logo, o par 3, 2 3( ) não Ž solução do sistema. Para construir: Exerc’cios 16 a 25 (p. 12 a 14) çlgebra12 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 12 2/5/16 11:34 AM 18. Escreva um sistema de duas equa•›es com duas inc—gnitas para a seguinte situa•‹o: A soma de dois nœmeros Ž 17 e a diferen•a entre eles Ž 5. 19. Descubra o œnico par ordenado (a, b) que resolve o sistema de equa•›es do exerc’cio anterior. 20. Considere as duas equa•›es que voc• identificou na atividade 18. Quan tas solu•›es tem: a ) a primeira equa•‹o? Cite tr•s. b ) a segunda equa•‹o? Cite tr•s. c ) o sistema formado pelas duas equa•›es? 21. Responda. O par ordenado (23, 5) Ž solu•‹o de quais destes sistemas? a ) a 1 b 2 5 1 a 2 b 3 5 2 b ) X a 3 1 b 5 4 a 2 b 5 5 24 c) X x 1 y 5 2 x 2 2y 5 7 d ) a 1 2b 5 7 3a 1 b 5 4 {aa 1 52 5bb 175 (11, 6) Infinitas solu•›es, por exemplo: (1, 16); (10, 7); (20, 23); (11, 6). Infinitas solu•›es, por exemplo: (7, 2); (10, 5); (2, 23); (11, 6). Uma œnica solu•‹o: (11, 6). çlgebra 13 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 13 2/5/16 11:34 AM 22. Destes pares ordenados (4, 22); (3, 25); (4, 2); (2, 24); (24, 22), descubra qual Ž a solu•‹o do sistema 3x 2 2y 5 14 4x 1 3y 5 24 . 23. Analise os sistemas abaixo com aten•‹o e verifique quantas solu•›es tem cada um deles. Depois, discuta suas respostas com os colegas. a ) x 1 y 5 10 x 2 y 5 6 b ) x 1 y 5 3 2x 1 2y 5 6 c ) x 1 y 5 3 2x 1 2y 5 5 24. Arredondamentos, c‡lculo mental e resultados aproximados Fa•a arredondamentos, monte um sistema, resolva-o mentalmente e responda com valores aproximados: Marina comprou um livro e uma bola e gastou R$ 49,60. A diferen•a entre os pre•os do livro e da bola foi de R$ 9,40. Quais foram os pre•os aproxi- mados do livro e da bola? 25. Avalia•‹o de resultados No exerc’cio anterior, o pre•o da bola foi mais ou menos do que 50% do total pago? (2, 24) Uma œnica solu•‹o: (8, 2). Infinitas solu•›es: (2, 1); (1, 2); (3, 0); (0, 3); ( )1 12 , 1 12 ; ... Nenhuma solu•‹o. 2x 5 60 ⇒ x 5 60 2 ⇒ x 5 30 30 1 y 5 50 ⇒ y 5 50 2 30 ⇒ y 5 20 x 1 y 5 50 x 2 y 5 10 → livro (x): aproximadamente R$ 30,00; e bola (y): aproximadamene R$ 20,00. Menos (20 Ž menos do que a metade de 50). çlgebra14 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 14 2/5/16 11:34 AM Resolução de sistemas de duas equações do 1o grau com duas incógnitas: método da substituição Observe as duas balanças. Os copos t•m o mesmo ÒpesoÓ e as garrafas tambŽm. Vamos descobrir o ÒpesoÓ de cada copo e de cada garrafa resolvendo um sistema pelo método da substituição. ÒpesoÓ de cada copo: x ÒpesoÓ de cada garrafa: y → 2x 1 y 5 270 3x 1 2y 5 460 (1a balança) (2a balança) 1a etapa: Escolhemos a equação e a incógnita mais convenientes e determinamos o valor dessa incógnita em relação ˆ outra. 2x 1 y 5 270 y 5 270 2 2x 2a etapa: Na outra equação fazemos a substitui- ção (y por 270 2 2x) e obtemos uma equação com uma só incógnita, que j‡ sabemos resolver: 3x 1 2y 5 460 3x 1 2(270 2 2x) 5 460 3x 1 540 2 4x 5 460 3x 2 4x 5 460 2 540 21x 5 280 x 5 80 3a etapa: Usando y 5 270 2 2x e sabendo que x 5 80, podemos obter o valor de y: y 5 270 2 2 ? 80 y 5 270 2 160 y 5 110 Logo (x, y) 5 (80, 110). Verificação: 2 ? 80 1 110 5 270 → 270 5 270 3 ? 80 1 2 ? 110 5 460 → 460 5 460 Logo, cada copo pesa 80 gramas e cada garrafa pesa 110 gramas. Veja mais um exemplo de resolução de sistemas pelo mŽtodo da substituição. 3x 2 2y 5 11 2x 1 5y 5 5 1a etapa: 2x 1 5y 5 5 2x 5 5 2 5y ? (21) x 5 25 1 5y 2a etapa: 3x 2 2y 5 11 3(25 1 5y) 2 2y 5 11 215 1 15y 2 2y 5 11 15y 2 2y 5 11 1 15 13y 5 26 y 5 26 13 5 2 3a etapa: x 5 25 1 5y e y 5 2 x 5 25 1 5 ? 2 x 5 25 1 10 x 5 5 Solução do sistema: (5, 2). Portanto, (x, y) 5 (5, 2). Verificação: 3 ? 5 2 2 ? 2 5 11 → 11 5 11 25 1 5 ? 2 5 5 → 5 5 5 Vimos então que: Resolver um sistema de duas equações do 1o grau com duas incógnitas Ž encon- trar o par ordenado que Ž solução, ao mesmo tempo, das duas equações. Dizemos que esse par Ž solução do sistema. P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra 1a balança 2a balança çlgebra 15 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 15 2/5/16 11:34 AM Para construir: Exerc’cio 26 (abaixo) Exercício 26. Resolva os sistemas abaixo, pelo mŽtodo da substitui•‹o. Fa•a a verifica•‹o nos itens a e b. a ) 4x 2 3y 5 14 x 2 2y 5 6 b ) 6x 1 y 5 2 5x 1 2y 5 11 c ) 5x 2 y 5 34 3x 2 4y 5 0 d ) 3x 2 y 5 0 2x 1 4y 5 22 (2, 22) 4 ? 2 2 3 ? (22) 5 8 1 6 5 14 2 2 2 ? (22) 5 2 1 4 5 6 (21, 8) 6 ? (21) 1 8 5 26 1 8 5 25 ? (21) 1 2 ? 8 5 25 1 16 5 11 (8, 6) (2, 6) Resolução de sistemas de duas equações do 1o grau com duas incógnitas: método de comparação Vamos resolver o sistema 5 2 4 x y x y{ 1 52 5 . 1a etapa: Determinamos o valor de y na primeira equa•‹o. x 1 y 5 5 ⇒ y 5 5 2 x I 2a etapa: Determinamos o valor da mesma inc—gnita y na segunda equa•‹o. 2x 2 y 5 4 ⇒ 2y 5 4 22x ⇒ y 5 2x 2 4 II 3a etapa: A compara•‹o de I e II nos d‡ uma equa•‹o do 1o grau com inc—gnita x. 5 2 x 5 2x 2 4 2x 22x 5 24 2 5 23x 5 29 (21) 3x 5 9 x 5 3 4a etapa: Calculamos o valor de y em y 5 5 2 x. y 5 5 2 x y 5 5 2 3 y 5 2 Portanto, a solu•‹o do sistema Ž o par ordenado (3, 2). çlgebra16 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 16 2/5/16 11:34 AM Exerc’cio 27. Resolva os sistemas abaixo pelo mŽtodo da compara•‹o. a ) x 2 3y 5 27 3x 1 2y 5 12 (2, 3) b ) 2x 1 3y 5 7 3x 2 5y 5 1 (2, 1) c ) 5x 1 2y 5 2 6x 1 y 5 8 (2, 24) d ) 5 9 5x 4 1 17y 2 2 3y 2 3x 4 5 4 (6, 1) I. x 5 27 1 3y II. x 5 12 2 3 2 y Comparando I e II: 27 1 3y 5 12 2 3 2 y ⇒ 221 1 9y 5 12 2 2y ⇒ 11y 5 33 ⇒ y 5 33 11 ⇒ y 5 3 x 2 (3 ? 3) 5 27 ⇒ x 5 27 1 9 ⇒ x 5 2 I. x 5 7 3 2 2 y II. x 5 1 5 3 + y Comparando I e II: 7 3 1 5 3 2 y y 2 = + ⇒ 21 2 9y 5 2 1 10y ⇒ 219y 5 219 ⇒ y 5 1 x x 7 3 1 2 7 3 2 2 ? 2 = ⇒ = ⇒ ( ) 4 2 2x x= ⇒ = I. 2 5 2 y x = − II. y 5 8 2 6x Comparando I e II: 2 5 2 8 6x x− = − ⇒ 2 2 5x 5 16 2 12x ⇒ 25x 1 12x 5 16 2 2 ⇒ 7x 5 14 ⇒ ⇒ x 5 14 7 ⇒ x 5 2 y 5 8 2 (6 ? 2) ⇒ y 5 8 2 12 ⇒ y 524 5 4 3 2 9x y + = 5 4 6 4 9x y + = 17 2 3 4 4 y x − = 34 4 3 4 4 y x − = I. 36 5 6 y x = − II. 16 3 34 y x = + Comparando I e II: 36 5 6 16 3 34 x x− = + ⇒ 1 224 2 170x 5 96 1 18x ⇒ 1 224 2 96 5 18x 1 170x ⇒ 1 128 5 188x ⇒ x 5 1 128 188 ⇒ x 5 6 36 (5 6) 6 36 30 6 6 6 1 ? y y y y= − ⇒ = − ⇒ = ⇒ = ⇒ Para construir: Exerc’cio 27 (abaixo) çlgebra 17 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 17 2/5/16 11:34 AM Resolução de situações -problema usando sistemas O estudo de sistemas de equa- •›es amplia mais um pouco as estra- tŽgias que você tem para resolver pro- blemas. Assim, h‡ problemas que po- dem ser resolvidos sem usar equa•›es, outros usando uma equa•‹o com uma inc—gnita e agora os que podem ser re- solvidos usando sistema com duas equa•›es e duas inc—gnitas. A escolha da forma mais conve- niente depende do problema e de quem vai resolver. Veja um exemplo de problema resol- vido de três maneiras diferentes: Pedro e Sabrina têm, juntos, 85 figurinhas, mas Sabrina tem 13 a mais do que Pedro. Quantas figurinhas tem cada um dos dois? S é rg io D o tt a J r. /A rq u iv o d a e d it o ra Crianças brincando com figurinhas. 1a maneira: Sem usar equa•‹o 2a maneira: Usando uma equa•‹o do 1o grau com uma inc—gnita 3a maneira: Usando um sistema com duas equa•›es do 1o grau e duas inc—gnitas 8 5 2 1 3 7 2 7 2 2 2 6 3 6 1 2 Pedro2 1 2 0 3 6 1 1 3 4 9 Sabrina Pedro: x Sabrina: x 1 13 x 1 (x 1 13) 5 85 x 1 x 5 85 2 13 2x 5 72 x 5 72 2 5 36 (Pedro) x 1 13 → 36 1 13 5 49 (Sabrina) Pedro: x Sabrina: y x 1 y 5 85 y 5 x 1 13 Substituindo y 5 x 1 13 em x 1 y 5 85, temos: x 1 (x 1 13) 5 85 2x 5 72 x 5 36 (Pedro) y 5 x 1 13 e x 5 36 y 5 36 1 13 y 5 49 (Sabrina) Resposta: Pedro tem 36 figurinhas e Sabrina tem 49 figurinhas. çlgebra18 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 18 2/5/16 11:34 AM Exerc’cios 28. A soma de dois números é 1 1 4 , e a diferença entre eles é 1 4 . Quais são esses números? 29. No terreno retangular ao lado o perímetro é de 78 metros, e a diferença entre as medidas do comprimento e da largura é de 11 metros. Qual é a área desse terreno? 30. Em um aquário há 8 peixes, entre pequenos e grandes. Se o número dos peixes pequenos aumentasse mais um, eles seriam o dobro dos grandes. Quantos são os pequenos? E os grandes? 31. Luís comprou um livro e um CD para seu neto e pagou R$ 35,00. Roberto comprou dois livros e um CD do mesmo tipo e pagou R$ 55,00. Qual o preço do CD? E do livro? x y x y 1 5 2 5 5 4 1 4 ⇒ x 5 3 4 e y 5 1 2 Os números são 3 4 e 1 2 . Comprimento: x Largura: y x y x y 2 2 78 11 1 5 2 5{ ⇒ x yx y x3911 251 52 5 5{ ⇒ e y 5 14 Área 5 25 ? 14 5 350 Esse terreno tem 350 m2 de área. Pequenos: x Grandes: y x y x y x y1 5 1 5 5 5 8 1 2 5 e 3{ ⇒ Existem 5 peixes grandes e 3 pequenos. , 5 livros c 5 CD c c 35 2 55 1 5 1 5{ ⇒,, c c c 35 2 55 20 e 15 2 52 1 5 5 5{⇒ − ⇒,, , O CD custa R$ 15,00 e o livro, R$ 20,00. G ri n ta n /S h u tt e rs to ck / G lo w I m a g e s D is c p ic tu re /S h u tt e rs to ck / G lo w I m a g e s Para construir: Exercícios 28 a 34 (p. 19 e 20) Pa ulo M an zi/A rqu ivo da ed ito ra x y çlgebra 19 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 19 2/5/16 11:34 AM 32. Ane e Marcelo economizaram suas mesadas para comprar um presente para seu pai. Juntando a quantia dos dois, dá para comprar um par de tênis e não sobra troco. A quantia que Ane tem ultra- passa em R$ 21,00 a quantia de Marcelo. Quantos reais tem cada um? 33. Sandra comprou um conjunto de calça e blusa. Pela calça, pagou o dobro do preço que pagou pela blusa. Deu em pagamento uma nota de R$ 50,00 e duas de R$ 10,00, recebendo de troco uma nota de R$ 5,00 e duas moedas de R$ 1,00. Quanto custou cada peça de roupa comprada por Sandra? 34. Ronaldo foi ao banco e retirou R$ 270,00 para pagar o aluguel. Ao todo, o caixa eletrôni- co lhe deu 11 cédulas, entre cédulas de R$ 10,00 e R$ 50,00. Quantas cédulas de R$ 10,00 o caixa lhe deu? O caixa poderia ter lhe dado uma cédula de R$ 50,00 a mais? Qual seria então o número de cédulas de R$ 50,00 e de R$ 10,00? Ane: A Marcelo: M M A M 55 21 1 5 5 1 A{ ⇒ A M A M A M 55 21 38 e 17 1 5 2 5 5 5{⇒ ⇒ Ane tem R$ 38,00 e Marcelo, R$ 17,00. As imagens desta página não estão representadas em proporção. S Ž rg io D o tt a J r. /A rq u iv o d a e d it o ra c : calça b : blusa b c b 2 50 2 10 5 2 1 5 1 5 1 ? 2 2 ? c{ ⇒ { {⇒ ⇒ ⇒ ⇒ c b c b c b c b b c 2 63 2 0 63 21 e 42 5 1 5 2 5 2 2 52 5 5 A blusa custou R$ 21,00 e a calça, R$ 42,00. C ry s ta lf o to /S h u tt e rs to ck /G lo w I m a g e s Manequim de loja Rapaz sacando dinheiro em caixa eletr™nico. Il o v e im a g e s /D io m e d ia x y x y x y x y x y x y y x 11 10 50 270 11 5 27 11 5 27 4 e 7 1 5 1 5 1 5 1 5 2 2 52 1 5 5 5 { { { ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ O caixa deu 7 cédulas de R$ 10,00 e 4 cédulas de R$ 50,00. O caixa poderia ter lhe dado uma cédula de R$ 50,00 a mais. Então, o número de cédulas seria: 5 cédulas de R$ 50,00 e 2 cédulas de R$ 10,00. Início: x homens e y mulheres x y x y 3 8 2 5 2 1 5{⇒ y 5 5 e x 5 2 2 1 8 5 10 e 2 ? 5 5 10 No início da reunião havia 2 homens e 5 mulheres. No início de uma reunião, o número de homens era 3 a menos do que o de mulheres. Duas horas depois, o número de ho- mens havia aumentado em 8, o de mulheres havia dobrado e a quantidade de homens e de mulheres era a mesma. Quantos homens e quantas mulheres havia no início da reunião? Para aprimorar: Desafio (abaixo) Desafio çlgebra20 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 20 2/5/16 11:34 AM 4 Inequa•›es Observe os sinais e o significado de cada um. Todos eles indicam desigualdades. . maior do que > maior do que ou igual a ? diferente de , menor do que < menor do que ou igual a Exemplos de desigualdade: a ) 3 4 . 22 c ) 215 Þ 115 e ) 2 5 < 2 5 b ) 0 . 24 1 2 d ) 0 , 1 8 f ) 13 > 24 Analise as situações a seguir expressas por meio de desigualdades. • A quantia de Pedro (R$ 28,50) é maior do que a de Laura (R$ 25,00) → 28,5 . 25 • A temperatura de 22 ºC é menor do que a de 11 ºC → 22 , 11 • O número x é maior do que ou igual a 5 1 2 → x > 5 1 2 • A soma dos números x e y é diferente de 8 → x 1 y ? 8 • O quadrado do número n é menor do que ou igual à sua terça parte → n2 < n 3 Dessas desigualdades, dizemos que x > 5 1 2 , n2 < n 3 e x 1 y ? 8 são inequações. As desigualdades que contêm incógnitas são chamadas de inequa•›es. Term™metro P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra Para construir: Exercícios 35 e 36 (p. 21 e 22) Exercícios 35. Observe as sentenças a seguir. Separe -as em três grupos: as equações, as inequações e as demais. Nas equações e nas inequações, escreva o número de incógnitas. a ) x 1 y 5 9 b ) 3x 2 1 , 6 c ) 4y 1 x > 2x 2 3 d ) 2 1 3 5 5 e ) 3n 5 2(n 2 5) f ) x2 . 9 g ) 2x 5 y 2 3 h ) 22 1 3 . 1 5 2 5 i ) 5 2 3r < s 1 9 j ) x2 1 y2 5 z2 Equação com duas incógnitas. Inequação com uma incógnita. Inequação com duas incógnitas. Nem equação nem inequação. Equação com uma incógnita. Inequação com uma incógnita. Equação com duas incógnitas. Nem equação nem inequação. Inequação com duas incógnitas. Equação com três incógnitas. çlgebra 21 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 21 2/5/16 11:34 AM 36. Um carro azul e um vermelho est‹o se locomovendo da cidade A para a cidade B. Qual dos dois j‡ percorreu a dist‰ncia maior? A B x 1 2 2x P a u lo M a n zi / A rq u iv o d a e d it o ra Indique essa situa•‹o por meio de uma desigualdade e responda: Essa desigualdade Ž uma inequa•‹o? O vermelho. 2x . x 1 2; sim. Exercício 37. Fa•a o que se pede. a) H‡ outras solu•›es da inequa•‹o acima. Obtenha mais duas delas. b) Procure mais um nœmero que n‹o seja solu•‹o dessa inequa•‹o. Soluções de uma inequação Vamos analisar a inequa•‹o 2x . 6 . Substituindo a inc—gnita x por 10, obtemos uma senten•a verdadeira, pois 2 ? 10 5 20 e 20 . 6. O mesmo acontece com o nœmero 8, pois 2 ? 8 5 16 e 16 . 6. Colocando 2 no lugar de x, obtemos uma senten•a falsa, pois 2 ? 2 5 4, e 4 . 6 Ž uma senten•a falsa. Dizemos, ent‹o, que: • 10 e 8 são soluções da inequa•‹o 2x . 6. • 2 não é uma solução da inequa•‹o 2x . 6. Resolver uma inequa•‹o Ž descobrir todas as suas solu•›es. No momento, entre os nœmeros racionais. Por exemplo: 0 (pois 2 ? 0 . 6 Ž falso), 1 (pois 2 ? 1 . 6 Ž falso), etc. Para construir: Exerc’cio 37 (abaixo) çlgebra22 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 22 2/5/16 11:34 AM Exerc’cios 38. Verifique se cada um dos seguintes nœmeros Ž ou n‹o solu•‹o da inequa•‹o 3x . 7. Justifique suas respostas. a ) 4 b ) 2 c ) 21 d ) 2,5 e ) 0 f ) 8 3 39. Marque apenas as afirma•›es verdadeiras. a ) 5 Ž a œnica solu•‹o da inequa•‹o x , 9. b ) X 5 Ž uma das solu•›es da inequa•‹o x , 9. c ) X O conjunto solu•‹o da inequa•‹o x , 9 em N Ž dado por S 5 h0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8j. d ) X 10 n‹o Ž solu•‹o da inequa•‹o x , 9. e ) X As solu•›es racionais da inequa•‹o x , 9 s‹o os nœmeros racionais menores do que 9. Sim, pois 3 ? 4 5 12 e 12 . 7. N‹o, pois 3 ? 2 5 6 e 6 . 7 Ž falso. N‹o, pois 3 ? (21) 5 23 e 23 . 7 Ž falso. Sim, pois 3 ? 2,5 5 7,5 e 7,5 . 7. N‹o, pois 3 ? 0 5 0 e 0 . 7 Ž falso. Sim, pois 3 ? 8 3 5 8 e 8 . 7. Agora vamos resolver, por exemplo, a inequa•‹o x < 4 no conjunto dos nœme- ros naturais N 5 h0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ...j. Nesse caso, dizemos que o conjunto solu•‹o S dessa equa•‹o, em N, Ž: S 5 h0, 1, 2, 3, 4j No conjunto dos nœmeros inteiros Z 5 h..., 23, 22, 21, 0, 1, 2, 3, ...j, essa mesma inequa•‹o x < 4 teria como conjunto solu•‹o: S 5 h..., 23, 22, 21, 0, 1, 2, 3, 4j. No conjunto dos nœmeros racionais, o conjunto solu•‹o seria escrito assim: S 5 hx racional, tal que x < 4j, pois n‹o Ž poss’vel enumerar todos os nœmeros racionais menores ou iguais a 4. Para construir: Exerc’cios 38 a 42 (p. 23 e 24) çlgebra 23 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 23 2/5/16 11:34 AM 40. C‡lculo mental Atividade em dupla Com um colega, analise com aten•‹o as quest›es. Voc•s podem descobrir mentalmente as solu•›es pedidas. a ) Quais nœmeros naturais s‹o solu•›es de x . 3? 4, 5, 6, 7, 8, ... b ) Quais nœmeros inteiros s‹o solu•›es de 2x < 6? ..., 24, 23, 22, 21, 0, 1, 2, 3 c ) Quais nœmeros racionais s‹o solu•›es de y 3 . 5? Os nœmeros racionais maiores do que 15. d ) Quais nœmeros naturais s‹o solu•›es de x , 7? 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e ) Quais nœmeros naturais s‹o solu•›es de x , 0? Nenhum. f ) Quais nœmeros inteiros s‹o solu•›es de x , 0? ..., 24, 23, 22, 21 41. Quais destes nœmeros racionais s‹o solu•›es da inequa•‹o 2x > 3? 42. Escreva o conjunto solu•‹o da inequa•‹o x . 23: a ) no conjunto dos nœmeros inteiros; b ) no conjunto dos nœmeros racionais. D• um tempo maior para os alunos resolverem esta atividade. 1 1 2 21 1,6 0 0,5 2 X X X S 5 {22, 21, 0, 1, 2, 3, ...} S 5 {x racional, tal que x . 23} Para aprimorar: Desafio (abaixo) S 5 h... 22, 21, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10j (Para x 5 10 temos 2 ? 10 1 3 5 20 1 3 5 23; temos 2x 1 3 , 23, para x , 10; logo, x Ž inteiro e x < 10.) Escreva o conjunto das solu•›es da inequa•‹o 2x 1 3 < 23 no conjunto dos nœmeros inteiros. Desafio çlgebra24 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 24 2/5/16 11:34 AM 8 . 5 8 3 5 3 11 8 E FE F55E F E FE F55E F 1 . 18 31 . 18 3 5 31 . 15 3 2,1 . 2,03 2,1 3 2,03 3 0,9 0,97 E FE F555E F E FE F5555E FE F5E FE F5555E F5E F55555E F 2 .1 32 .1 3 2 2 20,2 29 02 29 0 24 , 2 4 ( 5) 2 ( 5) 9 3 E FE F555555E F E FE F55555E F 2 14 (2 14 (2 ,5)2 , 1 22 (1 22 ( 2 29 32 29 3 1 2 , 1 1 2 1 2 1 1 2 1 1 1 2 E FE F555E F E FE F55E FE F5E FE F55E F5E F555E F 1 ,1 , 1 1 , 2 1 , 1 23 . 27 3 2 7 2 5 9 E FE F555E F E FE F555E FE F5E FE F555E F5E F5555E F 2 23 22 23 2 . 27 227 2 2 2 0 . 21 0 3,5 1 3,5 3,5 2,5 E FE F555E F E FE F55555E F 1 .0 31 .0 3,51 . 2 11 32 11 3 Esses exemplos mostram o princ’pio aditivo das desigualdades do tipo , ou .: Se adicionarmos um mesmo nœmero aos dois membros de uma desigualdade do tipo , ou ., a desigualdade permanece a mesma. Princ’pio aditivo das desigualdades do tipo , ou . Observe e procure descobrir o que acontece quando adicionamos um mesmo nœmero aos dois membros de uma desigualdade do tipo , ou .: Princ’pio multiplicativo das desigualdades do tipo , ou . Observe os quadros e procuredescobrir o que acontece quando multiplicamos pelo mesmo nœmero os dois membros de uma desigualdade do tipo , ou .: 3 , 5 3 2 5 2 6 10 E F5 EE F5 EE F F55 E55 E F5F ? ,3 2? ,3 2 5 2?5 2 2,1 . 0,25 2,1 1,1 0,25 1,1 2,31 0,275 E FE F555E F E FE F55555E F ? .1 1? .1 1,1? . ? 4 , 7 4 ( 2) 7 ( 2) 8 14 E FE F5555E F E FE F5555E F ? 24 (? 24 ( . ?7 (. ?7 (2 2 28 12 28 1 13 . 25 ( 3) ( 1) ( 5) ( 1) 3 5 E FE F555555E F E FE F555555E F 1 ?( 31 ?( 3) (1 ?) (2 ,1)2 , 2 ?( 52 ?( 5) (2 ?) (2 2 13 52 13 5 28 , 26 ( 8) 4 ( 6) 4 32 24 E FE F5555E F E FE F5555E F 2 ?( 82 ?( 8) 42 ?) 4 , 2( 6, 2( 6) 4?) 4 2 2322 2 3 , 9 3 0 9 0 0 0 E F5 EE F5 EE F F55 E55 E F5F ? 53 0? 53 0 9 0?9 0 210 , 24 ( 10) ( 2) ( 4) ( 2) 20 8 E FE F5555555E F5 EE F5 EE FE F5555555E F5 EE F5 E5555555E F F55555555 E55555555 E F5555555F 2 ?( 12 ?( 10)2 ? 2 .( 22 .( 2) (2 .) (2 ?4)2 ? ( 22( 2 1 1201 1 12 . 24 ( 2) ( 1) ( 4) ( 1) 2 4 E FE F555555E F E FE F555555E FE F5E FE F555555E F5E F5555555E F 1 ?( 21 ?( 2) (1 ?) (1 .1)1 . 2 ?( 42 ?( 4) (2 ?) (1 1 22 41 22 4 3 8 , 1 2 3 8 1 2 ( 8( 8) () (1) ( 2 ) () ( 8) 3 4 çlgebra 25 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 25 2/5/16 11:34 AM Inequa•›es do 1o grau com uma inc—gnita Chamamos de inequa•‹o do 1o grau com uma inc—gnita a toda inequa•‹o que pode ser escrita, com a Þ 0, em uma das seguintes formas: ax . b ou ax , b ou ax > b ou ax < b . Exemplos: a ) 5x > 7 Ž inequa•‹o do 1o grau com uma inc—gnita. b ) 2 2 3x , 9 Ž inequa•‹o do 1o grau com uma inc—gnita (equivale a 23x , 7). c ) x6 2 3 < 2 1 3 x Ž inequa•‹o do 1o grau com uma inc—gnita (equivale a 21x < 16). d ) 2x2 . 10 n‹o Ž inequa•‹o do 1o grau (o expoente de x Ž 2). Lembre os alunos de que trabalhamos atŽ aqui com os nœmeros racionais. Assim, a e b s‹o nœmeros racionais. Exerc’cio 44. Marque apenas as senten•as que s‹o inequa•›es do 1o grau com uma inc—gnita. a ) 5x 1 10 5 x 2 6 c ) x3 < 27 e ) X 3 (x 2 4) > 1 2 1 x g ) X 23x , 15 b ) X 4x , 100 d ) X 3x 2 2 , 1 f ) X 22x . 10 h ) X 2x , 214 Para construir: Exercício 43 (abaixo) Os exemplos anteriores mostram o princ’pio multiplicativo das desigualdades do tipo , ou .. • Multiplicando os dois membros de uma dessas desigualdades por um mesmo nœ- mero positivo, a desigualdade permanece a mesma. • Multiplicando os dois membros de uma dessas desigualdades por um mesmo nœ- mero negativo, a desigualdade fica invertida. • Multiplicando os dois membros de uma dessas desigualdades por zero, passamos a ter a igualdade 0 5 0. Para construir: Exercício 44 (abaixo) Exerc’cio 43. Complete as senten•as com um destes sinais: 5, ,, ., < ou >. Use o princípio aditivo e o princípio multiplicativo da igualdade e das desigualdades. a ) Se a 5 5, ent‹o 23a 5 (23) ? 5. b ) Se x , 7, ent‹o 22x . (22) ? 7. c ) Se p 5 2, ent‹o p 1 0 5 2 1 0. d ) Se 3y > 5, ent‹o 6y > 10. e ) Se m 1 4 < 3m, ent‹o (m 1 4) ? (21) > 3m ? (21). f ) Se 5a . 9, ent‹o 0 ? 5a 5 0 ? 9. g ) Se x 3 < 12, ent‹o 3 ? x 3 < 3 ? 12. h ) Se 2 5 x . 1 2 , ent‹o (210) ? 2 5 x , (210) ? 1 2 . çlgebra26 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 26 2/5/16 11:34 AM Resolução das inequações do 1o grau com uma incógnita no conjunto dos números racionais Analise os exemplos abaixo com atenção. a) 23 2 2x , 11 23 22x 1 3 , 11 1 3 22x , 14 2x . 214 2 2 x . 142 2 x . 27 Logo, as soluções da inequação são todos os números racionais maiores do que 27. b) 3 2 5(4 2 x) < x 1 (21 1 2x) 3 2 20 1 5x < x 2 1 1 2x 15x 2 1x 2 2x < 21 2 3 1 20 12x < 116 2 2 x < 16 2 x < 8 Raiz ou solução da inequação: todo número racional menor do que ou igual a 8. Seguimos o mesmo roteiro usado na resolução de equações do 1o grau com uma inc—gnita. Mas Ž preciso muita atenção ao aplicar o princ’pio multiplicativo das desigualdades. Adicionamos 3 aos dois membros. Atenção! Multiplicamos os dois membros por 21, que é negativo. Logo, invertemos o sinal da desigualdade. Multiplicamos os dois membros por 1 2 , ou seja, dividimos por 2. Exerc’cios 45. Determine as soluções racionais das inequações abaixo. a ) x 4 2 1 . 5 6 b ) 8 2 (2x 2 4) < x 1 9 c ) 4x 2 3 , 1 1 x 2 4 d ) 22(x 2 5) . 1 x . 7 1 3 x > 1 x , 0 x , 4 1 2 Para construir: Exercícios 45 a 48 (p. 27 e 28) çlgebra 27 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 27 2/5/16 11:34 AM e ) 5(3x 2 2) , 0 f ) y 7 2 y 2 . 1 2 2(y 2 1) g ) x 15 , x 3 5 1 1 h ) 4 2 5m . 0,3m 2 m 2 46. Em um ret‰ngulo, a largura mede 4 cent’metros a menos do que o comprimento. Determine as poss’veis medidas inteiras do comprimento, em cent’metros, para que o per’metro seja menor do que 20 cent’metros. 47. Descubra os nœmeros naturais x para os quais: a ) a express‹o 3x 2 1 tem valor numŽrico maior do que o da express‹o x 1 5. 4, 5, 6, 7, ... b ) a express‹o 4(2 2 x) tenha valor numŽrico positivo. 48. Verifique quais dos valores abaixo atribu’dos a x s‹o solu•›es da inequa•‹o 5 6 x2 1 2 3 x 2 . 1 2 .x 2 a ) X x 5 1 b ) X x 5 0 c ) x 5 4,444... d ) X x 5 9 5 x , 2 3 y . 42 23 x . 25 8 m , 5 6 6 cm (largura 2 cm); 5 cm (largura 1 cm) x x 2 4 (x e x 2 4 devem ter valores positivos, logo x . 4; 2x 1 2(x 2 4) , 20 ⇒ 2x 1 2x 2 8 , 20 ⇒ 4x , 28 ⇒ x , 7) (3x 2 1 . x 1 5 ⇒ 3x 2 x . 5 1 1 ⇒ 2x . 6 ⇒ x . 3) 0 e 1 (4(2 2 x) . 0 ⇒ 8 2 4x . 0 ⇒ 24x . 28 ⇒ 4x , 8 ⇒ x , 2) 1 , 2 0 , 2 9 5 1 4 5 25 , çlgebra28 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 28 2/5/16 11:34 AM 5 Sistemas de inequações do 1o grau com uma incógnita Observe o tri‰ngulo representado ao lado e as medidas de comprimento dos lados, em metros. Seu per’metro, em metros, pode ser representado por: P 5 2x 1 (x 1 8) 1 15 5 3x 1 23 Quais são os valores de x para que esse per’metro seja maior do que 32 me- tros e menor do que ou igual a 41 metros? Devemos ter, ao mesmo tempo, 3x 1 23 . 32 e 3x 1 23 < 41. Indicamos assim: 32 , 3x 1 23 < 41 ou 3x 1 23 . 32 3x 2 23 < 41 . Em casos como esse dizemos que as duas inequações, tomadas simultanea- mente, formam um sistema de inequações. Resolvemos cada inequação separadamente e depois procuramos as soluções comuns. Devemos ter, ao mesmo tempo, x . 3 e x < 6. 0 3 6 Os valores poss’veis para x são os nœmeros racionais entre 3 e 6, podendo tambŽm ser o 6, ou seja, 3 , x < 6. 2x 15 x 1 8 3x 1 23 . 32 3x . 32 2 23 3x . 9 3 3 x . 9 3 x . 3 3x 1 23 < 41 3x < 41 2 23 3x < 18 3 3 x < 18 3 x < 6 Lembre sempre os alunos que estamos trabalhando com os nœmeros racionais. çlgebra 29 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 29 2/5/16 11:35 AM Veja mais dois exemplos de resolução de um sistema de inequações. 1o) 4 2 2x . x 2 2 3(4 2 x) . 28 1 x 4 2 2x . x 2 2 3(4 2 x) . 28 1 x 22x 2 x . 22 2 4 12 2 3x . 28 1 x 23x . 26 24x . 16 3x , 6 4x , 216 x , 2 x , 24 Soluções do sistema: x racional, tal que x , 24. 224 2o) 24x > 0 e x 2 1 > 3 24x > 0 x 2 1 > 3 4x < 0 x > 3 1 1 x4 4 < 0 4 x > 4 x < 0 Não existe valor para x que seja solução das duas inequações simultaneamente. 40 Exerc’cios 49. Determine as soluções racionais dos sistemas abaixo. a ) 0 , 4 2 x 2 , 3 b ) x 1 5 . 6 3x 2 1 . x 1 4 x racional,2 , x , 8 x racional, x . 2 1 2 Para praticar: Tratamento da informação (p. 34 e 35) Outros contextos (p. 36 a 38) Praticando um pouco mais (p. 39 e 40) Revisão cumulativa (p. 41 a 43) Para construir: Exercícios 49 e 50 (p. 30 e 31) çlgebra30 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 30 2/5/16 11:35 AM c ) 23x > 5 e x 2 > 0 50. Resolva os sistemas. a ) 2x 1 2 > 0 2x 1 4 < 0 b ) 0 , 5 2 x 2 2 < 6 c ) x 2 5 > 2 8 2 x > 1 Não existe valor para x que satisfaça as duas inequações ao mesmo tempo. 2 2 1 4 4 4 x x x x x x > 2 >2 2 , 2 > . ⇒ ⇒{ ⇒ racional, x racional, x . 4 x racional, 27 < x , 5 (0 . x 2 5 > 212 ⇒ 5 . x > 27 ⇒ ⇒ x racional, 27 < x , 5) Só o nœmero 7 (x > 7 e x < 7). çlgebra 31 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 31 2/5/16 11:35 AM 6 Revendo equa•›es, inequa•›es e sistemas Exerc’cios 51. A primeira balan•a est‡ em equil’brio e a segunda n‹o. P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra Balanças y x x x y y a ) Escreva a equa•‹o correspondente ˆ primeira balan•a e determine o valor de x; b ) Escreva a inequa•‹o correspondente ˆ segunda balan•a e determine os nœmeros inteiros positivos e menores do que 15 que podem ser valores de y. 52. Resolva este problema de duas maneiras diferentes: usando uma equa•‹o do 1o grau com uma inc—gnita e depois usando sis- tema de duas equa•›es do 1o grau com duas inc—gnitas: Em um s’tio, h‡ galinhas e porcos. Contando os animais, s‹o 39 e, contando as patas dos animais, s‹o 120. Quantas galinhas e quantos porcos h‡ nesse s’tio? 2x 1 20 5 x 1 50 ⇒ x 5 30 y 1 40 , 2y 1 30 ⇒ y . 10; nœmeros: 11, 12, 13 e 14. Usando equa•‹o do 1o grau: galinhas: x porcos: 39 2 x 2x 1 4(39 2 x) 5 120 ⇒ x 5 18 39 2 18 5 21 ¥ Usando sistema de duas equa•›es do 1o grau com duas inc—gnitas: galinhas: x porcos: y 39 2 4 120 1 5 1 5 x y x y{ ⇒ x 5 18 e y 5 21 No s’tio h‡ 18 galinhas e 21 porcos. Para construir: Exerc’cios 51 a 56 (p. 32 e 33) çlgebra32 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 32 2/5/16 11:35 AM Para aprimorar: Racioc’nio l—gico (abaixo) 53. Uma escola de pintura para crianças cobra uma taxa de inscrição de R$ 70,00 e mensalidade de R$ 50,00. Com R$ 400,00, qual é o nœmero m‡ximo de meses completos que um aluno pode frequentar essa escola? 54. Considere a pilha da adição de nœmeros, determine todos eles e complete -a. 55. A capacidade da vasilha azul é o dobro da vermelha e é o triplo da marrom. Enchendo de ‡gua as vasilhas vermelha e marrom e despejando na azul, ficam faltando dois litros de ‡gua para que ela fique cheia. Qual é a capaci- dade de cada uma das tr•s vasilhas? 56. A soma do dobro de um nœmero com a metade de outro nœmero resulta 53. Calcule esses nœmeros sabendo ainda que a dife- rença entre o primeiro nœmero e o triplo do segundo nœmero é igual a 7. 6 meses (meses: x; 70 1 50x < 400 ⇒ x < 6,6) x y x x ( 3) 5 2 ( 7) 3 2 1 5 2 1 2 5{ ⇒ x yx y 22 3 72 52 5{ ⇒ x 5 21 e y 5 23 523 x 2 y 2x 3y 27 2211 2266 2299 2222 55 3322 Vasilhas Vermelha: x; Marrom: y y y y y y 2 3 2 2 2 3 2 6 e 4 5 1 1 5 5 2 5 5 5 x x x x x x { {⇒ ⇒ ⇒ Azul: 2 ? 6 ou 3 ? 4 ou 6 1 4 1 2 5 12 A vasilha vermelha tem capacidade para 6 litros, a marrom, para 4 litros e a azul, para 12 litros. x y x y x y2 2 53 3 7 25 e 61 5 2 5 5 5 ⇒ Dois pais e dois filhos foram pescar. Cada um deles pegou um peixe, mas s— pescaram 3 peixes. Como isso foi poss’vel? Eram 3 pessoas: av™, pai e filho. Racioc’nio l—gico çlgebra 33 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 33 2/5/16 11:35 AM Tratamento da informa•‹o Interpreta•‹o de tabelas e interpreta•‹o e constru•‹o de gr‡ficos 57. (Saresp) No in’cio do dia, ˆs 6h da manh‹, o n’vel da caixa-dÕ‡gua da cidade era de 15,0 m de altura. Ë medida que o tempo foi passando, o n’vel da ‡gua foi baixando na caixa, conforme registrado na tabela. Hora do dia 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 N’vel da ‡gua (m) 15,0 12,5 10,0 7,5 5,0 Se chamarmos as horas do dia de H e o n’vel da ‡gua na caixa de N, qual Ž a equa•‹o que poderemos escrever para relacionar H e N? a ) N 5 2,5H 1 2,5 b ) N 5 2,5H 2 2,5 c ) N 5 22,5H 1 30 d ) N 5 22,5H 2 2,5 58. (Saresp) A temperatura interna de uma geladeira, ao ser instalada, decresce com a passagem do tempo, conforme representa- do no gr‡fico. A equa•‹o algŽbrica que relaciona a temperatura interna da geladeira (T) ao tempo (t), para o trecho representado no gr‡fico, Ž: a ) T 5 32 2 2t b ) T 5 32 2 0,5t c ) T 5 32 2 4t d ) T 5 32 2 6t X t (min) 80 21 23 28 32 18 22 T (¡C) y x x 2 y 5 4 x 1 y 5 2 (3, 21) X 34 çlgebra SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 34 2/5/16 11:35 AM 59. Responda às questões a seguir. y s r x 1 0 1 a ) Qual é a equação cujas soluções estão sobre a reta r: x 1 y 5 4, x 1 y 5 6 ou x 1 y 5 3? x 1 y 5 3 b ) Qual é a equação cujas soluções estão sobre a reta s: x 2 y 5 1, x 2 y 5 2 ou x 2 y 5 4? x 2 y 5 2 c ) Qual é o par ordenado correspondente ao ponto de cruzamento das retas r e s? 60. Determine pelo menos cinco pares ordenados que são solução da equação x 2 y 5 3. Mar que -os no gráfico e determine a reta que passa por eles. 61. Se você traçar a reta que contém os pares ordenados que são soluções de x 1 y 5 2 e a reta que contém os pares ordenados que são soluções de x 2 y 5 4, em um mesmo gráfico, qual destes pares ordenados será o ponto de cruzamento das duas retas: (3, 1), (3, 21) ou (4, 0)? Construa o gráfico para confirmar sua resposta. x y x y 1 5 2 5 3 2{ x y5 52 12 e 12⇒ Possíveis pares ordenados: (3, 0), (0, 23), (4, 1), (1, 22), (2, 21), (21, 24) e outros. 1 0 1 21 22 23 4 2 3 x y x 1 y 5 2 → (2, 0), (0, 2) x 2 y 5 4 → (4, 0), (2, 22) (3, 21), pois 3 1 (21) 5 2 e 3 2 (21) 5 3 1 1 5 4 çlgebra 35 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 35 2/5/16 11:35 AM Outros contextos 62. Um pouco sobre a hist—ria do basquete Leia algumas curiosidades sobre a hist—ria do basquete. O basquetebol (esporte popularmente conhecido como basquete) foi criado em 1891, nos Estados Unidos, por James Naismith, professor de Educa•‹o F’sica da escola da Associa•‹o Crist‹ de Mo•os (ACM) da cidade de Springfield, estado de Massachusetts. Devido ao inverno rigoroso, praticar esportes que necessitavam de ‡reas abertas tornou -se algo muito dif’cil para os alu- nos. Assim, a dire•‹o da escola pediu a James que criasse um esporte para ser praticado em lugares fechados. O professor pensou em um jogo em que se tivesse de arremessar uma bola em um alvo alto. Ele escolheu como alvo, a princ’pio, duas cestas de p•ssegos que ficavam, cada uma, no alto de uma pilastra. Nascia assim o basquete. O primeiro jogo oficial ocorreu em 20 de janeiro de 1892, entre alunos e professores da escola da ACM. Na ocasi‹o, os alunos venceram por 5 pontos a 1. Em 4 de abril de 1896, ocorreu a primeira disputa de basquete feminino, na cidade norte- -americana de S‹o Francisco, estado da Calif—rnia. Foi tambŽm no ano de 1896 que o esporte chegou ao Brasil, trazido pelo professor norte -americano Augusto Shaw. No come•o do sŽculo XX, o basquete come•ou a se popularizar e, em 1936, foi oficializado como modalidade esportiva da Olimp’ada de Berlim. Alguns nomes de destaque da hist—ria do basquete mundial s‹o Oscar Schmidt,Hort•ncia, Magic Paula, Michael Jordan, Magic Johnson e Shaquille OÕNeal. James Naismith (1861 -1939), o criador do basquete. B e tt m a n n /C o rb is /L a ti n s to ck Oscar Schmidt, considerado um dos maiores jogadores de basquete de todos os tempos. Foto de 1996. L u lu d i/ A g • n c ia E s ta d o 36 çlgebra SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 36 2/5/16 11:35 AM Agora, resolva as atividades a seguir. a ) Suponha que, em um jogo, Oscar Schmidt acertou x arremessos de 2 pontos e y arremessos de 3 pontos. Considere também que ele acertou 25 arremessos e marcou 55 pontos. Quantos arremessos de 3 pontos Oscar acertou? Resolva este proble- ma usando um sistema de equações. b ) Represente graficamente a situação do item anterior. c ) Converse com seus colegas sobre as informações do texto desta atividade. Discutam o que mais acharam de interes- sante nele. Pesquisem outros jogadores importantes da história do basquete e registrem o nome deles no caderno. 63. Impressão gr‡fica Para imprimir de 500 a 1 000 exemplares de certa revista, uma gráfica tem um custo fixo (ou seja, gastos com funcionários, impostos, ener- gia, etc.) mais um custo variável, que depende do número de exem- plares impressos (ou seja, envolve despesas com papel, tinta, etc.). Para imprimir 600 exemplares, o custo total é de R$ 4 350,00 e, para imprimir 900 exemplares, o custo total é de R$ 6 150,00. Qual o custo dessa gráfica para imprimir 850 exemplares? x 1 y 5 25 (total de arremessos certos) 2x 1 3y 5 55 (total de pontos obtidos) 25 2 3 55 1 5 1 5 x y x y{ ⇒ x 5 20 e y 5 5 Oscar acertou 5 arremessos de 3 pontos. 0 5 25 18,33 20 x y Resposta pessoal. Pessoa observando impressora gr‡fica. L a lo d e A lm e id a /F o lh a p re s s Custo fixo: f Custo de cada exemplar quando o número de exemplares é de 500 a 1 000: e 600 4 350 900 6 150 1 5 1 5 f e f e{ ⇒ f 5 750 e e 5 6 Como 850 > 500 e 850 < 1 000, para imprimir 850 exemplares, o custo será de: 750 1 850 ? 6 5 750 1 5 100 5 5 850 Essa gráfica terá um custo de R$ 5 850,00. çlgebra 37 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 37 2/5/16 11:35 AM 5 km 3 km Local de trabalho Casa de Fl‡vio Banco 64. Gastos com t‡xi Em uma corrida de t‡xi com tax’metro, o passageiro paga um valor fixo chamado bandeirada mais uma quantia definida pelo nœmero de quil™metros percorridos pelo t‡xi e pelo tempo que o carro fica parado. Fl‡vio precisou utilizar os servi•os de t‡xi tr•s vezes durante o mesmo dia. De manh‹, foi de sua casa atŽ o banco e pagou R$ 13,00 pela cor- rida. Depois, foi do banco atŽ o local de trabalho e pagou R$ 9,00. Ë tarde, voltou direto do local de trabalho atŽ a sua casa pelo mesmo caminho. Analise a figura ao lado, que mostra os trajetos e as dist‰ncias percorridas por Fl‡vio. a ) Considere x reais o valor da bandeirada e y reais o valor cobrado por quil™metro percorrido, e escreva um sistema de equa•›es representando as informa•›es das duas corridas da manh‹. b ) Quanto Fl‡vio pagou pela corrida da tarde? 65. Saœde Ramiro vai fazer um tratamento mŽdico, no qual ele dever‡ tomar diariamente dois tipos de comprimido: A e B. No quadro abai- xo, est‹o representados os pre•os desses medicamentos. Comprimido Preço por unidade A R$ 3,00 B R$ 2,00 a ) Sabemos que ele dever‡ tomar 4 comprimidos por dia. Com essa informa•‹o, Ž poss’vel saber quantos comprimidos de cada tipo ele dever‡ tomar? Justifique sua resposta. N‹o, pois h‡ tr•s possibilidades de Ramiro tomar 4 comprimidos por dia: 2 do A e 2 do B; 1 do A e 3 do B; 3 do A e 1 do B. b ) Agora, alŽm da informa•‹o do item a, temos outra: o custo di‡rio com os comprimidos ser‡ R$ 9,00. Calcule quantos com- primidos de cada tipo Ramiro vai tomar por dia. Pre•o da bandeirada: x Pre•o por quil™metro rodado: y 5 13 3 9 1 5 1 5 x y x y{ ⇒ x 5 3 e y 5 2 Do local de trabalho atŽ a casa de Fl‡vio: 5 1 3 5 8; 8 km Quantia a pagar: 3 1 8 ? 2 5 3 1 16 5 19 Fl‡vio pagou R$ 19,00 na corrida de t‡xi da tarde. Esta atividade integra o assunto de equa•›es do 1o grau e racioc’nio combinat—rio. • Por tentativa: 2 do A e 2 do B: 2 ? 3 1 2 ? 2 5 6 1 4 5 10 → R$ 10,00 1 do A e 3 do B: 1 ? 3 1 3 ? 2 5 3 1 6 5 9 → R$ 9,00 3 do A e 1 do B: 3 ? 3 1 1 ? 2 5 9 1 2 5 11 → R$ 11,00 • Usando uma equa•‹o com uma inc—gnita: Comprimidos do tipo A: x Comprimidos do tipo B: 4 2 x Equa•‹o: 3x 1 2(4 2 x) 5 9 ⇒ x 5 1 4 2 x 5 4 2 1 5 3 • Usando sistema: A B A B A B 4 2 9 1 e 31 5 1 5 5 5 3{ ⇒ çlgebra38 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 38 2/5/16 11:35 AM Praticando um pouco mais 1. (Saresp) O preço de uma corrida de táxi é composto de uma parte fixa, chamada de bandeirada, de R$ 3,00 mais R$ 0,50 por quil™metro rodado. Uma firma contratou um táxi para levar um executivo para conhecer a cidade, estipulando um gasto menor que R$ 60,00. O número x de quil™metros que o motorista do táxi pode percorrer nesse passeio é representado por: T‡xi F a b io C o lo m b in i/ A c e rv o d o f o t— g ra fo a ) x , 50 b ) x , 60 c ) x , 114 d ) x , 120 2. (UFPE) Em um teste de 16 questões, cada acerto adiciona 5 pontos, e cada erro subtrai 1 ponto. Se um estudante respondeu todas as questões e obteve um total de 38 pontos, quantas questões ele errou? a ) 4 b ) 5 c ) 6 d ) 7 e ) 8 3. (Epcar-MG) Um caixa automático de um banco só libera notas de R$ 5,00 e R$ 10,00. Uma pessoa retirou desse caixa a impor- t‰ncia de R$ 65,00, recebendo 10 notas. O produto do número de notas de R$ 5,00 pelo número de notas de R$ 10,00 é igual a: a ) 16. b ) 25. c ) 24. d ) 21. X ⇒acertos: x; erros: y; x 5 9 e y 5 7 x 1 y 5 16 5x 2 y 5 38 X Notas de 5 reais: x Notas de 10 reais: y x y x y 10 5 10 65 1 5 1 5{ ⇒ x 5 7 e y 5 3 xy 5 7 ? 3 5 21X 0,50 ? x 1 3 , 60 ⇒ 0,50x , 57 ⇒ x , 114 39 M A T E M ç T IC A çlgebra SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 39 2/5/16 11:35 AM 4. (Vunesp) Numa determinada empresa, vigora a seguinte regra, baseada em acœmulo de pontos. No final de cada m•s, o funcion‡rio recebe: 3 pontos positivos, se em todos os dias do m•s ele foi pontual no trabalho, ou 5 pontos negativos, se durante o m•s ele chegou pelo menos um dia atrasado. Os pontos recebidos v‹o sendo acumulados m•s a m•s, atŽ que a soma atinja, pela primeira vez, 50 ou mais pontos, positivos ou negativos. Quando isso ocorre, h‡ duas possibilidades: se o nœmero de pontos acumulados for positivo, o funcion‡rio recebe uma gratifica•‹o e, se for negativo, h‡ um desconto em seu sal‡rio. Se um funcion‡rio acumulou exatamente 50 pontos positivos em 30 meses, a quantidade de meses em que ele foi pontual, no per’odo, foi: a ) 15. b ) 20. X c ) 25. d ) 26. e ) 28. 5. (Unifor-CE) Um caminh‹o-tanque com capacidade para transportar T litros faz a distribui•‹o de um combust’vel em tr•s postos: A, B e C. Partindo com o tanque cheio, deixou 3 20 do total em A. Se em B deixou 5 17 do que restou e em C os œl- timos 10 500 litros, ent‹o T Ž tal que: a ) 16 000 , T , 19 000. b ) T , 130. c ) T , 15 000. d ) 14 000 , T , 17 000. e ) T . 20 000. Meses em que foi pontual: x Meses em que chegou atrasado: y x y x y 30 3 5 50 1 5 2 5{ ⇒ x 5 25 e y 5 5 3 20 3 20 3 20 17 20 5 17 17 20 5 17 17 20 4 3 20 4 10500 17500 1 4 5 2 5 5 5 1 1 5 5 de T T TT T de T T T T T T T X Posto de combust’vel J a ck is o /S h u tt e rs to ck /G lo w I m a g e n s çlgebra40 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 40 2/5/16 11:35 AM Revis‹o cumulativa 1. Em todos os prismas, o nœmero de vŽrtices Ž igual a 2 3 do nœmero de arestas. Verifique essa informa•‹o em um paralelep’pe- do e em um prisma de base pentagonal. 2. A temperatura de 20,5 ¼C teve varia•‹o de 12 3 4 C.¡ . Agora ela Ž de: a ) 12 1 2 C.¡ b ) 13 1 4 C.¡ c ) 12 1 4 C.¡ d ) 11 3 4 C.¡ 3. O nœmero 0,0041 escrito na nota•‹o cient’fica Ž: a ) 4,1 ? 1022. b ) 4,1 ? 1023. c ) 4,1 ? 1024. d ) 4,1 ? 1025. Paralelep’pedo: 8 vŽrtices e 12 arestas )( 523 de 12 8 . Prisma de base pentagonal: 10 vŽrtices e 15 arestas )( 523 de 15 10 . X X 41 M A T E M ç T IC A çlgebra SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 41 2/5/16 11:35 AM 4. Quais s‹o as express›es de valores iguais? a ) (23)2 e (32)2 b ) ( 8 )3 2 2 e ( 2) ( 2) 5 2 2 2 c ) 7 ? 7 ? 49 e ( 49 ) 3 d ) 9 3 5 e (33) 3 5. A express‹o algŽbrica que relaciona as duas linhas do quadro abaixo Ž: 1 32 4 11 285 4 107 13 34 8516 a ) 2n 1 1. b ) 3n 2 2. c ) 3n 1 1. d ) n 1 3. 6. A soma dos cinco valores numŽricos desconhecidos Ž igual a: n 5 10 5(n 1 2) 9(n 2 4) n 2 7 ? ? ? ? ? n 5 n 2 1 6 a ) 120. b ) 130. c ) 129. d ) 100. X X X çlgebra42 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 42 2/5/16 11:35 AM 7. Um corredor percorreu uma dist‰ncia, com certa velocidade mŽdia, em 1 h 30 min. Se dobrar a velocidade mŽdia, ele percorrer‡ a mesma dist‰ncia em quanto tempo? 8. Qual das express›es numŽricas tem valor maior? a ) (28) 1 (22) ? (25) b ) (15) 2 (212) 1 (12) c ) ( 4) ( 9) 2 2 ? 1 d ) (23)2 ? (12) 9. Se 3x 2 y 5 3 e 2x 1 5y 5 19, ent‹o o valor de x 2 3y Ž igual a: a ) 27. b ) 4. c ) 21. d ) 0. 10. Quais s‹o os poss’veis valores racionais de y no sistema abaixo? 3x 2 5 5 x 1 7 x 2 2y . 2x 2 8 11. (Fatec -SP) Efetuando as opera•›es indicadas e simplificando a express‹o (1,25) á 4 25 : 0,08 : 16 25 0,04 ,2{ } temos: a ) 25 6 . b ) 3 2 . c ) 6 5 . d ) 16 9 . e ) 1. 45 minutos (1 h 30 min 5 90 min; 90 min ; 2 5 45 min) 5 12 X 5 119 5 218 5 118 X x 5 2 e y 5 3; 2 2 9 5 27 y racional, tal que y , 1 X çlgebra 43 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 43 2/5/16 11:35 AM Ponto de chegada A Matem‡tica nos textos Aplicação das equaç›es no calend‡rio O alem‹o Carl Friedrich Gauss (1777 -1855) destacou -se na Matem‡tica, na Astronomia e na F’sica. Ele criou um mŽtodo para descobrir, no calend‡rio crist‹o, a data do domingo de P‡scoa de 1900 atŽ 2099. A determina•‹o dessa data Ž importante porque todas as outras datas m—veis de comemora•‹o (Carnaval; Quarta -Feira de Cinzas; Corpus Christi; etc.) originam -se dela. Observe o mŽtodo criado por Gauss no quadro abaixo: Se a Ž o ano estudado, chamaremos de: x: o resto inteiro da divis‹o a ; 19 ; y: o resto inteiro da divis‹o a ; 4 ; z: o resto inteiro da divis‹o a ; 7 ; u: o resto inteiro da divis‹o (19x 1 25) ; 30 ; v: o resto inteiro da divis‹o (2y 1 4z 1 6u 1 5) ; 7 . O domingo de P‡scoa pesquisado Ž (u 1 v 1 22) de mar•o ou (u 1 v 2 9) de abril. Observa•‹o: O resultado 25 de abril deve ser tomado como 18 de abril se u 5 28 e x . 10, e o resultado 26 de abril deve ser tomado sempre como 19 de abril. C h ri s ti a n A lb re c h t J e n s e n /T h e P u s h k in S ta te M u s e u m o f F in e A rt s , M o s c o u ( R ú s s ia ) Carl Friedrich Gauss (1777 -1855). 44 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 44 2/5/16 11:35 AM Suryara Bernardi/Arquivo da editora Vamos, por exemplo, imaginar o ano de 2020. Em que dia desse ano cair‡ o domingo de P‡scoa? 2020 ; 19 5 106 e resto 6 → x 5 6 2020 ; 4 5 505 e resto 0 → y 5 0 2020 ; 7 5 288 e resto 4 → z 5 4 ¥ 19x 1 25 5 19 ? 6 1 25 5 139 139 ; 30 5 4 e resto 19 → u 5 19 ¥ 2y 1 4z 1 6u 1 5 5 2 ? 0 1 4 ? 4 1 6 ? 19 1 5 5 135 135 ; 7 5 19 e resto 2 → v 5 2 ¥ (u 1 v 1 22) de mar•o n‹o Ž, pois u 1 v 1 22 5 19 1 2 1 22 5 43. ¥ O domingo de P‡scoa procurado Ž u 1 v 2 9 5 19 1 2 2 9 5 12 de abril. Assim, o domingo de P‡scoa de 2020 ser‡ no dia 12 de abril. Trabalhando com o texto 1. Explique com suas palavras a ideia principal do texto. O texto explica brevemente quem foi Carl Friedrich Gauss e o mŽtodo que ele criou para determinar o domingo de P‡scoa de 1900 atŽ 2099. 2. Em que data cair‡ o domingo de P‡scoa de 2024? Graus, minutos e segundos O grau, unidade de medida de ‰ngulo e suas subdivis›es, o minuto e o segundo, utilizam o sistema de numera•‹o sexagesimal, que tem como base o nœmero 60. Esse sistema foi criado por volta de 1800 a.C. pelos babil™nios. ƒ prov‡vel que esse povo tenha escolhido o 60 porque esse nœmero tem muitos divisores (1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 e 60), e isso reduzia o uso de fra•›es, simplificando os c‡lculos. Acredita -se que, por meio da observa•‹o dos astros, os babil™nios conclu’ram que o Sol completava um movimento circular aparente em cerca de 360 dias. Ent‹o, eles dividiram a circunfer•ncia em 360 partes iguais, de modo que o ‰ngulo percorrido pelo Sol em um dia corresponde a 1 360 de uma volta completa, isto Ž, 1 grau (1¡). 31 de mar•o. 45 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 45 2/5/16 11:35 AM Verifique o que estudou 1. Escreva uma equação ou um sistema de equações correspondente a cada situação abaixo. Use letras para representar as incógnitas. a ) Paguei uma revista com uma cédula de R$ 20,00 e recebi R$ 14,00 de troco. 20,00 2 x 5 14,00 b ) Caio e Juliana têm, juntos, 21 mangás, e Caio tem 3 mangás a menos do que Juliana. c ) O perímetro de um ret‰ngulo de lados x e y é 26 m. x y x y 1 5x y1 5x y 5 2x y5 2x y 21 3{ 2x 1 2y 5 26 Trabalhando com o texto 1. Explique com suas palavras a ideia principal do texto. O texto explica brevemente o que é o sistema sexagesimal e como se originaram as noções de grau, minuto e segundo para medida de ‰ngulo. 2. Além de medida de ‰ngulo, em que outras situações do cotidiano usamos o sistema sexagesimal? Medida de tempo (1 hora 5 60 min; 1 min 5 60 s). 3. Explique por que a grande quantidade de divisores de 60 reduz o número de frações no sistema sexagesimal. A grande quantidade de divisores aumenta o número de possibilidades de divisões exatas. 46 SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 46 2/5/16 11:35 AM Suryara Bernardi/Arquivo da editora ATEN‚ÌO! Retome os assuntos que você estudou neste módulo. Verifique em quais teve dificuldade e converse com seu professor, buscando formas de reforçar seu aprendizado. 2. Invente um problema cuja resolução algébrica resulte no sistema de equações a 1 b 5 3 2a 1 b 5 1 . Depois, troque seu problema com um colega e resolva o dele. 3. Reúna -se com dois colegas. Um de vocês escreve uma equação do 1o grau com duas incógnitas que tenha solução. Os demais deter- minam alguns pares ordenados que correspondam a prováveis soluções dessa equação. Tracem os eixos x e y e construam o gráfico dessa equação. Em seguida, respondam: Como vocês podem comprovar que as soluções encontradas para a equação estão corretas? Resposta pessoal. 4. O que acontece quando multiplicamos o primeiro e o segundomembros de uma inequação por um número negativo? A desigualdade se inverte. Resposta pessoal. Solução: (22, 5), ou seja, a 5 22 e b 5 5 47 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 47 2/5/16 11:35 AM Quadro de ideias MŽtodo da substitui•‹o, compara•‹o e situa•›es-problema Gr‡ficos de equa•›es do 1o grau Sistemas de equa•›es do 1o grau com duas inc—gnitas Sistemas de inequa•›es do 1o grau com duas inc—gnitas Adi•‹o e multiplica•‹o de desigualdade , ou . çlgebra Equa•›es, inequa•›es, sistemas Sistemas Equa•›es do 1o grau com duas inc—gnitas Inequa•›es Uma publicação Direção de conteúdo e inovação pedagógica: Mário Ghio Júnior Direção editorial: Lidiane Vivaldini Olo Gerência editorial: Bárbara Muneratti de Souza Alves Coordenação editorial: Adriana Gabriel Cerello Edição: Ronaldo Rocha (coord.), Cibeli Chibante Bueno e André Luiz Ramos de Oliveira (estag.) Colaboração: Anderson Félix Nunes, Elizangela Marques, Mariana Almeida Organização didática: Patrícia Montezano Revisão: Hélia de Jesus Gonsaga (ger.), Danielle Modesto, Edilson Moura, Letícia Pieroni, Marília Lima, Marina Saraiva, Tayra Alfonso, Vanessa Lucena Coordenação de produção: Fabiana Manna da Silva (coord.), Adjane Oliveira, Dandara Bessa Supervisão de arte e produção: Ricardo de Gan Braga Edição de arte: Catherine Saori Ishihara Diagramação: Karen Midori Fukunaga Iconografia: Sílvio Kligin (superv.), Roberta Freire Lacerda (pesquisa), Cesar Wolf e Fernanda Crevin (tratamento de imagem) Ilustrações: Casa de Tipos, Giz de Cera, Mauro Souza, Paulo Manzi e Suryara Bernardi Licenças e autorizações: Patrícia Eiras Cartografia: Eric Fuzii, Marcelo Seiji Hirata, Márcio Santos de Souza, Robson Rosendo da Rocha e Allmaps Capa: Daniel Hisashi Aoki Ilustração de capa: Roberto Weigand Projeto gráfico de miolo: Andréa Dellamagna (coord. de criação) Editoração eletrônica: Casa de Tipos, Dito e Feito Comunicação e JS Design Comunicação Visual (guia do professor) Todos os direitos reservados por SOMOS Educação S.A. Avenida das Nações Unidas, 7221 – Pinheiros São Paulo – SP – CEP 05425-902 (0xx11) 4383-8000 © SOMOS Sistemas de Ensino S.A. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Dante, Luiz Roberto Sistema de ensino ser : ensino fundamental II, 7º ano : caderno 3 : matemática : professor / Luiz Roberto Dante. -- 1. ed. -- São Paulo : Ática, 2016. 1. Matemática (Ensino fundamental) I. Título. 16-00724 CDD-372.7 Índices para catálogo sistemático: 1. Matemática : Ensino fundamental 372.7 2015 ISBN 978 85 08 17910-7 (AL) ISBN 978 85 08 17912-1 (PR) 1ª edição 1ª impressão Impressão e acabamento SER_EF2_Matematica7_M3_C1_001_048.indd 48 2/5/16 11:36 AM Ensino Fundamental – 7º- ano Álgebra – 20 aulas MATEMÁTICA GUIA DO PROFESSOR Luiz Roberto Dante Livre-docente em Educação Matemática pela Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro, SP. Doutor em Psicologia da Educação: Ensino da Matemática pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo. Mestre em Matemática pela Universidade de São Paulo. Pesquisador em Ensino e Aprendizagem da Matemática pela Unesp de Rio Claro, SP. Ex-professor da rede estadual dos Ensinos Fundamental e Médio de São Paulo. Autor de vários livros, entre os quais: Formula•‹o e resolu•‹o de problemas de Matem‡tica: teoria e prática; Did‡tica da Matem‡tica na prŽ-escola; Projeto çpis: Natureza e Sociedade, Linguagem e Matemática (Educação Infantil – 3 volumes); Projeto çpis Matem‡tica (1ºº- ao 5ºº- ano); Projeto Voaz Matem‡tica (Ensino Médio – volume único); Projeto Mœltiplo Ð Matem‡tica (Ensino Médio – 3 volumes). SER_EF2_Matematica7_M3_Guia_001_024.indd 1 2/16/16 9:12 AM çlgebra Equações do 1º- grau com duas incógnitas – Inequações do 1º- grau com uma incógnita – Sistemas Aula 1 Páginas: 3 e 4 • TEMA: “Introdução”. • CONTEÚDO TRABALHADO: Introdução a representações matemáticas a partir de situações do dia a dia. Objetivo ¥ Analisar representações matemáticas a partir de situa- ções do dia a dia. EstratŽgias Inicie a aula por meio da leitura do texto da página 3, que tem como objetivo retomar as ideias acerca da Geome- tria. Caso seja necessário, durante a leitura, revise alguns conceitos que aparecem no texto, como quarto de volta, medida de ângulos, rotação anti-horária, lados consecuti- vos, entre outros. Em seguida, leia com os alunos a página 4, que apre- senta diferentes situações do dia a dia por meio de uma equação do 1o grau com duas incógnitas ou uma inequação do 1o grau com uma incógnita. Se possível, com base nos exemplos, peça aos alunos que sugiram outras situações que possam ser representadas pelo mesmo tipo de equa- ção ou inequação, anotando-as na lousa. Questione-os so- bre quais valores cada uma das incógnitas poderá assumir para que a igualdade ou desigualdade seja verdadeira. Por fim, a partir das anotações feitas, solicite aos alu- nos que observem o sinal de comparação (5; .; ,; <; >) utilizado em cada uma delas. Destaque que, com base nes- sas informações, é possível diferenciar uma equação (igual- dade) de uma inequação (desigualdade). Comente que nas próximas aulas esses conceitos se- rão abordados com maior profundidade. Para casa Peça aos alunos que realizem as seguintes atividades: 1. Represente matematicamente cada uma das situações a seguir, classificando-as como equação com duas incóg- nitas ou inequações com uma incógnita. a ) Mariana viajou com os familiares a uma cidade históri- ca do Brasil, tirando várias fotografias. A quantidade de fotos tiradas pelo pai de Mariana é igual à de dias que ficaram de férias acrescido de dez. d 5 número de dias de férias f 5 número de fotos tiradas f 5 d 1 10 Equação com duas incógnitas. b ) Luiza precisa comprar algumas bonecas para pre- sentear meninas que moram em um orfanato. Cada boneca custa RS|| 35,00 e ela poderá gastar no máxi- mo RS|| 200,00. x 5 quantidade de bonecas 35x < 200, com x ∈ N Equação com uma incógnita. c ) Minha amiga Silvia recebe RS|| 23,00 por hora de trabalho. s 5 salário total h 5 horas de trabalho s 5 23h Equação com duas incógnitas. 2. Crie uma situação que possa ser representada por meio de uma equação com duas incógnitas e outra por uma inequação com uma incógnita. Plano de aulas sugerido • Carga semanal de aulas: 5 • Número total de aulas do módulo: 20 2 Álgebra SER_EF2_Matematica7_M3_Guia_001_024.indd 2 2/16/16 9:12 AM Resposta pessoal. Espera-se que os alunos representem situa•›es do dia a dia matematicamente. Aula 2 P‡ginas: 5 e 6 • TEMA: ÒEqua•›es com duas inc—gnitasÓ. • CONTEÚDO TRABALHADO: Solu•›es de equa•›es com duas inc—gnitas. Objetivo • Determinar solu•›es de equa•›es com duas inc—gnitas. Estratégias Retome o conteœdo da aula anterior corrigindo as tare- fas de casa e esclarecendo eventuais dœvidas. Em seguida, com base no conteœdo da p‡gina 5, des- taque que uma œnica equa•‹o com duas inc—gnitas pode admitir diferentes solu•›es. Sendo cada inc—gnita repre- sentada por uma letra na equa•‹o, ressalte que a ordem em que as letras aparecem no par ordenado determinar‡ o valor atribu’do a elas, ou seja, se identificarmos o par orde- nado como (x, y), e o representarmos como (2, 3) o valor de x 5 2 e y 5 3, para (3, 2), temos que x 5 3 e y 5 2. Logo, (2, 3) e (3, 2) representam valores diferentes para as inc—g- nitas x e y. Caso julgue conveniente, prossiga a aula realizando os exerc’cios das p‡ginas 5 e 6. Se poss’vel, forme duplas para a resolu•‹o
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