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1 1. Divisibilidade Noções de divisibilidade Considere as duas divisões a seguir: Como o resto é 0, a divisão é exata. Então, dizemos que 60 é divisível por 5. Como o resto é diferente de 0 (no caso o resto é 1), a divisão não é exata. Logo, 61 não é divisível por 5 ou 5 não é divisor de 61. Exemplo: Um professor convocou 80 alunos para uma demonstração de ginástica. Ele pretende distribuir esses alunos em grupos que tenham, no mínimo, 6 e, no máximo, 10 alunos, sem que sobre alunos fora dos grupos. Quais são as maneiras possíveis de formar esses grupos? Nas divisões de 80 por 6, por 7, por 8, por 9 e por 10, vemos que as divisões exatas são 80 : 8 = 10 80 : 10 = 8 Dessa forma o professor pode formar 10 grupos de 8 alunos ou 8 grupos de 10 alunos. Divisibilidade no conjunto dos números naturais Define-se a divisão com resto no conjunto dos números naturais da seguinte forma. Sendo a e b números naturais, com b 0, dividir a (dividendo) por b (divisor) é obter dois números naturais q (quociente) e r (resto) tais que a = b.q + r r < b Se, na divisão de a por b, o resto é r = 0, dizemos que a é divisível por b, ou que a é múltiplo de b. Critério de divisibilidade Algumas regras simples permitem identificar, sem efetuar a divisão, se um dado número é divisível por 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 ou 10. Critério de divisibilidade, um número natural é divisível por 2, se termina em 0, 2, 4, 6 ou 8; ou seja é par. por 3, se a soma de seus algarismos é divisível por 3; por 4, se termina em 00, 04, 08, 12, ..., 96; por 5, se termina em 0 ou 5; por 6, quando é divisível por 2 e por 3 ao mesmo tempo; por 8, um número será divisível por 8 quando terminar em 000 ou quando os números formados por seus três últimos algarismos da direita for divisível por 8. por 9, se a soma de seus algarismos é divisível por 9; por 10, um número natural será divisível por 10 quando terminar em 0. Exemplo: Considere o número natural n = 257a, em que a é o algarismo das unidades. Calcule o(s) possível(eis) valor(es) de a, em cada caso. I. n é divisível por 2, mas não por 4. II. n é divisível por 5, mas não por 2. 2 Decomposição de um número natural em fatores Quando transformamos números em multiplicações, dizemos que foi feita uma decomposição desse número em fatores. 36 = 2 x 18 = 2 x 2 x 9 = 2 x 2 x 3 x 3 125 = 5 x 25 = 5 x 5 x 5 Ao decompor um número natural em fatores, podemos registrá-los por meio de uma multiplicação. Caso haja dois ou mais fatores iguais, podemos escrevê-lo em forma de potência. 160 = 2 x 2 x 5 x 2 x 2 x 2 = 2 5 x 5 Quais são os fatores de 30? Os fatores de 30 são: 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15 e 30. Quais são os fatores de 24? Os fatores são: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24. Observe que qualquer número natural, com exceção do 0, tem como divisores o número 1 e ele próprio. Divisores de um número natural Para verificar se um número é divisível por outro, basta calcular a divisão entre eles. Se a divisão for exata, concluímos que um é divisível pelo outro. Os divisores de um número natural, na linguagem de conjuntos, são indicadas pela letra D. Assim, escrevemos: D(24) = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24}. Quando um número é múltiplo de outro: A palavra “múltiplo” está ligada à operação multiplicação. Assim, quando queremos determinar os múltiplos de um número natural, por exemplo do 4, multiplicamos o 4 pela sucessão de números naturais: 4 x 0 = 0 4 x 1 = 4 4 x 2 = 8 4 x 3 = 12 ... ... ... O conjunto dos múltiplos naturais de 4 é M(4) = {0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, ...} E desta forma obtemos o conjunto dos múltiplos de um número natural. Um número natural a será múltiplo de um número natural b diferente de zero, quando a for divisível por b ou b for divisor de a. Ser múltiplo de é o mesmo que ser divisível por. Exemplo: Uma lista possui 78 exercícios de matemática. Quatro alunos decidem dividir igualmente a quantidade de exercícios. E possível que isso seja feito? Justifique. Não é possível, pois 78 não é múltiplo de 4. Exemplo: Um atleta, em treinamento para as olimpíadas, corre em uma pista circular de 250 m de comprimento. Em um determinado dia, este atleta correu uma quantidade inteira de voltas. Qual a possível distância percorrida neste dia? a) 2.350m. b) 3.850m. c) 4.150m. d) 5.750m. e) 6.450m. Como a quantidade de voltas é um número inteiro, a distância percorrida deve ser um múltiplo de 250 m. Ou seja letra d. Exemplo: Dos números 12, 30, 48, 80 e 99 responda: a) Quais deles são múltiplos de 4? b) Quais deles são múltiplos de 6? c) Quais deles são múltiplos de 12? Gabarito: a) 12, 48, 80. b) 12, 30, 48. c) 12, 48 3 Números Primos e números compostos Um número que possui apenas dois divisores naturais distintos (o número 1 e ele mesmo) é denominado número primo. Assim, os números 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, ... são exemplos de números primos. A sucessão dos números primos é infinita. Os números que possuem mais de dois divisores distintos são chamados números compostos. O número 1 não é primo nem composto. O único número natural par que é primo é o 2. Como reconhecer outros números primos? Dividimos o número dados pelos números primos menores que a raiz dele. Se nenhuma das divisões efetuadas for exata, o número será primo. Se qualquer das divisões for exata, o número não será primo. Exemplo: Vamos verificar se 173 é um número primo. √ = 13,1529... 173 : 13 = 13,30... 173 : 11 = 15,72... 173 : 7 = 24,71... 173: 5 = 34,6 173 : 3 = 57,66... 173 : 2 = 86,5 Como podemos observar nenhuma das divisões foram exatas, logo o número 173 é primo. Decomposição de um número natural em fatores primos Quando decompomos um número em um produto de fatores primos, dizemos que fizemos a fatoração completa ou a fatoração prima desse número. Vamos escrever alguns números naturais compostos como uma multiplicação de fatores primos. Todo número natural não primo maior que 1 pode ser escrito na forma de multiplicação indicada, que é chamada forma fatorada completa, em que todos os fatores são números primos. Exemplo: Escreva na forma de multiplicação de dois fatores primos os seguintes números naturais: a) 46 = 23 x 2 b) 85 = 17 x 5 c) 57 = 19 x 3 d) 77 = 11 x 7 1.1 MDC e MMC de números naturais O MDC (máximo divisor comum) de dois ou mais números naturais é o maior natural que é divisor ao mesmo tempo de todos eles. O MDC pode ser obtido com base na fatoração dos números. A regra geral é a seguinte: O MDC é o produto dos fatores comuns, tomados com os menores expoentes. O MMC (mínimo múltiplo comum) de dois ou mais números naturais é o menor natural não nulo, que é múltiplo ao mesmo tempo de todos eles. O MMC pode ser obtido com base na fatoração dos números. A regra geral é a seguinte: O MMC é o produto dos 4 fatores comuns e não comuns tomados com os maiores expoentes. Divisores de 18: 1, 2, 3, 6, 9, 18 Divisores de 24: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 Divisores de 30: 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 Divisores comuns de 18, 24 e 30: 1, 2, 3, 6 MDC(18, 24, 30) = 6 Múltiplos de 6: 0, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, ... Múltiplos de 9: 0, 9, 18, 27, 36, 45, 54, ... Múltiplos de 12: 0, 12, 24, 36, 48, 60, ... Múltiplos comuns de 6, 9 e 12: 0, 36, 72, ... MMC(6, 9, 12) = 36 Exemplos: Vamos obter o MMC e o MDC de 120 e 252 MDC (120, 252) = 2² x 3 = 12 MMC (120, 252) = 2³ x 3² x 5 x 7 = 2 520 Exemplo: De um aeroporto, a cada 20 minutos, parte um avião para o sul do país, a cada 40, para o norte,e a cada 100, para a região central. Sabendo que na partida das 8 horas houve um embarque simultâneo, então a próxima coincidência de partida ocorrerá às: a) 11h 20min b) 10h 20min c) 11h 30min d) 10h 30min e) 12h 25min Fatorando 20, 40 e 100 encontramos MMC = 200 O que corresponde a 3h20min. Como a partida dos aviões foi as 8h, temos que o embarque simultâneo será as 11h20. 5 QUESTÕES PARA APROFUNDAMENTO – DIVISIBILIDADE QUESTÃO 01 - O número de três algarismos 36n é divisível por 2 e por 4. Determine os valores de n. QUESTÃO 02 - Classifique as proposições a seguir em verdadeira (V) ou falsa (F). a) Existe número par que é divisível por 3. b) Todo número ímpar é divisível por 3. c) Não existe número par que é divisível por 5. d) Todo número natural é divisível por 1. e) O número zero é divisível por todos os outros números naturais. f) Todo número natural, não nulo, é divisível por ele mesmo. g) Todo número natural, maior do que 1 é divisível por 1 e por ele mesmo. h) Todo número natural tem, pelo menos um divisor. QUESTÃO 03 - Dados os números 39, 140, 245, 384, 720 e 2600, verifique os que são divisíveis por: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 f) 9 QUESTÃO 04 - Um número é composto de três algarismos. O algarismo das unidades é 2 e o das centenas é 5. Determine os possíveis valores do algarismo das dezenas para que esse número seja divisível por 3. QUESTÃO 05 (OBMEP) – Considere o número natural n = 257a, em que a é o algarismo das unidades. Calcule o(s) possível(eis) valor(es) de a, em cada caso. a) n é divisível por 2, mas não por 4. b) n é divisível por 5, mas não por 2. c) n é divisível por 9. d) n é divisível por 11. e) n é divisível por 25. QUESTÃO 06 - Considere todos os divisores naturais de 1 200. a) Quantos são esses divisores? b) Quantos deles não são primos? c) Quantos deles são pares? QUESTÃO 07 - Considere os números 325d e 70b3. a) Qual o menor valor que se pode atribuir à d para que 325d seja divisível ao mesmo tempo por 2 e por 3? b) Qual o menor valor que se pode atribuir à b para que 70b3 seja divisível por 9? QUESTÃO 08 - Verifique se 6 é um divisor de: a) 26 b) 48 c) 72 d) 86 QUESTÃO 09 - Quais são os divisores de 15 que também são divisores de 25? QUESTÃO 10 - Determine os divisores de: a) 14 que não são divisores de 35. b) 35 que não são divisores de 14. c) 14 que são, também, divisores de 35. QUESTÃO 11 - Escreva os seis primeiros múltiplos de 15. QUESTÃO 12 (OBMEP) - Júlia comprou uma caixa com 24 bombons. Ela quer distribuir entre suas amigas de forma que cada amiga receba a mesma quantidade de bombons, que cada amiga receba pelo menos quatro bombons e que todos os bombons sejam distribuídos. Sabendo que ela tem mais de 5 amigas, qual a quantidade de amigas de Júlia? QUESTÃO 13 - Qual dos números abaixo é múltiplo de 3 e de 4? a) 32. b) 33. c) 34. d) 36. 6 e) 38. QUESTÃO 14 - O valor numérico de cada expressão a seguir é primo? a) b) c) QUESTÃO 15 - Verifique quais dos números abaixo são primos. a) 47 b) 51 c) 69 d) 83 e) 91 f) 97 g) 39 h) 24 i) 99 QUESTÃO 16 - Qual dos números abaixo é primo? a) 21 b) 25 c) 27 d) 28 e) 29 QUESTÃO 17 - Número primo é aquele que possui exatamente quantos divisores naturais? QUESTÃO 18 - A partir do ano 2016, qual vai ser o primeiro ano divisível por 11 e por 13? QUESTÃO 19 - Calcule o MDC dos seguintes números. a) 12 e 15. b) 60 e 72. c) 120 e 180. QUESTÃO 20 - Calcule o MMC dos seguintes números. a) 6, 9 e 15. b) 12 e 21. c) 45, 60 e 75. QUESTÃO 21 (OBMEP) - Ana, Berta e Catarina são médicas que dão plantão em um hospital de 6 em 6 dias, 8 em 8 dias e 10 em 10 dias, respectivamente. Se hoje elas deram plantão juntas, daqui a quantos dias elas darão plantão juntas novamente? QUESTÃO 22 - O MMC entre A e 78 e 156. Quantos são os possíveis valores de A? QUESTÃO 23 - Num cesto havia entre 50 e 60 ovos que, contados de 3 em 3, sobravam 2 e contados de 5 em 5 sobravam 4. Qual era o numero de ovos? QUESTÃO 24 - Números primos são os números naturais que têm apenas dois divisores diferentes: o 1 e ele mesmo. Sabendo disso, qual dos números abaixo é primo? A. 21 B. 22 C. 23 D. 24 E. 25 QUESTÃO 25 - Júlia comprou uma caixa com 24 bombons. Ela quer distribuir entre suas amigas de forma que cada amiga receba a mesma quantidade de bombons, que cada amiga receba pelo menos quatro bombons e que todos os bombons sejam distribuídos. Sabendo que ela tem mais de 5 amigas, qual a quantidade de amigas de Júlia? A. 4 B. 6 C. 8 D. 12 E. 15 QUESTÃO 26 - Conhecidos os números inteiros m e n, o número m será múltiplo de n se, e somente se, existir um número inteiro k, de modo que: m = n ∙ k Com base nessas informações, qual dos números abaixo é múltiplo de 2, 3 e 4 ao mesmo tempo? A. 24 B. 28 C. 31 D. 40 E. 43 7 QUESTÃO 27 (OBMEP) - Uma sala de aula tem 39 alunos. Ela deve ser dividida em grupos com a mesma quantidade de alunos. Qual a maior quantidade de grupos possível? A. 9 B. 12 C. 13 D. 15 E. 16 QUESTÃO 28 - (OBMEP) - Um atleta, em treinamento para as olimpíadas, corre em uma pista circular de 250m de comprimento. Em um determinado dia, este atleta correu uma quantidade inteira de voltas. Qual a possível distância percorrida neste dia? A. 2350 m B. 3850 m C. 4150 m D. 5750 m E. 6450 m QUESTÃO 29 - Beatriz adora ler livros, o seu livro favorito possui 100 páginas numeradas de 1 a 100, ela leu somente as páginas com números múltiplos de 2, 3, 5 e 7. Quantas páginas ficaram sem ser lidas? A. 22 páginas B. 26 páginas C. 30 páginas D. 45 páginas E. 50 páginas QUESTÃO 30 (OBMEP) - O pendrive de Jonas tem 400 músicas, todas com 4 minutos de duração, organizadas na sequência: samba, rock, pagode, pop, sertanejo, samba, rock, pagode, pop, sertanejo, samba, rock, pagode, pop, sertanejo, e assim por diante. Ele ouviu, desde do início, duas horas de música. Qual o estilo da última música tocada? A. Samba B. Rock C. Pagode D. Pop E. Sertanejo QUESTÃO 31 - Se hoje é uma quinta feira, que dia da semana será daqui a 200 dias? A. Segunda feira B. Terça feira C. Quarta feira D. Quinta feira E. Sexta feira QUESTÃO 32 - Uma indústria acomoda seu produto em embalagens de 42 kg, 18 kg, 9 kg, 2 kg e 1 kg. Qual é o número mínimo de embalagens, completamente cheias, necessário para acomodar 1 000 kg do produto? A. 18 B. 29 C. 35 D. 40 E. 51 QUESTÃO 33 - André, Bruno e Carlos estão competindo em uma pista circular de kart. Eles largam juntos e André leva 36 segundos para completar cada volta, Bruno demora 40 segundos em cada volta e Carlos, 48 segundos. Depois de quantas voltas apos a largada eles passarão juntos pelo ponto de largada? A. 10 minutos B. 12 minutos C. 13 minutos D. 18 minutos E. 20 minutos QUESTÃO 34 - Patrícia possui 48 flores amarelas, 60 flores rosas e 72 flores vermelhas e precisa fazer arranjos de maneira que todos os arranjos tenham a mesma quantidade de flores amarelas, a mesma quantidade de flores vermelhas e a mesma quantidade de flores rosas. Quantas flores de cada tipo cada arranjo possuirá se a quantidade de arranjos deve ser a menor possível e todas as flores sejam utilizadas? A. 4 amarelas, 5 rosas e 6 vermelhas. B. 4 amarelas, 6 rosas e 6 vermelhas. C. 5 amarelas, 5 rosas e 5 vermelhas. D. 5 amarelas, 5 rosas e 6 vermelhas. E. 6 amarelas, 5 rosas e 6 vermelhas. QUESTÃO 35 - Num cesto havia entre 50e 60 ovos que, contados de 3 em 3, sobravam 2 e contados de 5 em 5 sobravam 4. Qual era o numero de ovos? 8 A. 50 B. 52 C. 55 D. 57 E. 59 QUESTÃO 36 - Uma parede retangular de 600cm de comprimento por 320cm de largura deve ser coberta com azulejos quadrados. Se deseja-se utilizar a menor quantidade possível de azulejos, qual deve ser a medida inteira, em centímetros, do seu lado? (Deve ser desprezada a espessura do rejunte) A. 30 cm B. 40 cm C. 45 cm D. 50 cm E. 55 cm QUESTÃO 37 - Três asteroides passaram pela Terra em 2016, sendo que Arkanoide passa de 32 em 32 anos; Bumeroide passa de 48 em 48 anos; e Clivonoide passa de 56 em 56 anos. Qual será o próximo ano que os três passarão novamente pela Terra? A. 2688 B. 2798 C. 2832 D. 2894 E. 2920 9 GABARITO - QUESTÕES PARA APROFUNDAMENTO - DIVISIBILIDADE QUESTÃO 01 – Os valores de n são 0, 4 e 8. QUESTÃO 02 – a) V / b) F / c) F / d) V / e) V / f) F / g) V / h) V QUESTÃO 03 – a) 2 = 140, 384, 720 e 2600 / b) 3 = 39, 384 e 720 / c) 4 = 140, 384, 720 e 2600 / d) 5 = 140, 245, 270 e 2600 / e) 6 = 384 e 720 / f) 9 = 720 QUESTÃO 04 – Os valores são 2, 5 e 8 QUESTÃO 05 – a) a = 0 ou a = 4 ou a = 8 / b) a = 5 / c) a = 4 / d) a = 4 / e) a = 5 QUESTÃO 06 – a) 30 / b) 27 / c) 24 QUESTÃO 07 – a) 2 e 8 / b) 0 QUESTÃO 08 – a) não / b) sim / c) sim / d) não QUESTÃO 09 – Os divisores são 1 e 5 QUESTÃO 10 – a) 2 e 14 / b) 5 e 25 / c) 1 e 7 QUESTÃO 11 – {0, 15, 30, 45, 60, 75, 90} QUESTÃO 12 – A quantidade de amigas de Júlia deve ser um divisor de 24, mas que seja maior que 5, ou seja, 6, 8, 12, 24. Mas destes resultados, nos três últimos a quantidade de bombons para cada amiga será menor que 4. Portanto, Júlia tem 6 amigas. QUESTÃO 13 – D QUESTÃO 14 – a) sim / b) sim / c) sim QUESTÃO 15 – a) sim / b) não / c) não / d) sim / e) não / f) sim / g) não / h) não / i) não QUESTÃO 16 – E QUESTÃO 17 – possui 2 divisores naturais. QUESTÃO 18 – O número deve ser divisível por 11 e 13 e, como são primos entre si, tem que ser divisível por 11 · 13 = 143. Dividindo 2016 por 143, obtemos resto 14. Temos então que o primeiro divisível por 11 e 13 depois de 2016, é 2016 + (143 − 14) = 2145. QUESTÃO 19 – a) 3 / b) 12 / c) 60 QUESTÃO 20 – a) 90 / b) 84 / c) 900 QUESTÃO 21 – Eles darão plantão juntos novamente daqui a 120 dias QUESTÃO 22 – Temos que 78 = 2 · 39 e 156 = 2² · 39. Para que MMC(A, 78) = 156, A deve ter o fator 2 exatamente 2 vezes e o fator 39 no máximo 1 vez. Então, os possíveis valores de A são dois: 2² = 4 e 2² · 39 = 156. QUESTÃO 23 – Seja N a quantidade de ovos. Se N dividido por 3 deixa resto 2, então N + 1 e múltiplo de 3. Da mesma forma, temos que N + 1 e múltiplo de 5. O primeiro múltiplo comum entre 3 e 5 é 15. Então todos os múltiplos de 15 serão múltiplos comuns de 3 e 5 e, para o intervalo de 50 a 60 o único múltiplo de 15 é 60, que é N + 1. Portanto o número de ovos no cesto era 59. QUESTÃO 24 – C QUESTÃO 25 – B QUESTÃO 26 – A QUESTÃO 27 – C QUESTÃO 28 – D QUESTÃO 29 – A QUESTÃO 30 – E QUESTÃO 31 – A QUESTÃO 32 – B QUESTÃO 33 – B QUESTÃO 34 – A QUESTÃO 35 – E QUESTÃO 36 – B QUESTÃO 37 – A
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