Prévia do material em texto
1
SEIZEN YAMASHIRO
Licenciado em Matemática pela Faculdade de Filosofia Ciências e Letras da
Universidade Presbiteriana Mackenzie-São Paulo 1964
Mestre em Matemática pela Pontifícia Universidade Católica-PUC-São Paulo 1991
Professor Decano da Academia de Polícia Militar do Barro Branco: Lecionou
Matemática e Estatística no período de 01/08/1970 a 11/02/2008
Professor Pleno na Faculdade de Tecnologia de São Paulo – FATEC SP: Lecionou
Cálculo e Estatística no período de 29/02/1980 a 11/02/2008
Leciona no Curso de Reforço para alunos ingressantes na FATEC SP no início de todos
os semestres desde 1997
SUZANA ABREU DE OLIVEIRA SOUZA
Bacharel em Matemática pela Universidade Federal do Rio de Janeiro – 1986
Mestre em Ciências: Matemática Aplicada pela Universidade de São Paulo – 1992
Doutora em Ciências: Matemática Aplicada pela Universidade São Paulo
Professora Pleno na Faculdade de Tecnologia de São Paulo - FATEC SP desde
fevereiro/92
Professora Adjunto na Universidade Presbiteriana Mackenzie, desde agosto/2006
Professora Adjunto II no Centro Universitário Padre Sabóia de Medeiros (FEI), desde
set/2006
Professora titular no Centro Universitário Nove de Julho (UNINOVE) e professora do
programa de mestrado em Educação, de abril de 2003 a dezembro de 2004
Professora do Curso de Reforço para alunos ingressantes na FATEC SP no início de
todos os semestres desde 1997
2
Curso de Reforço
Mensagem e orientação ao estudante
1. O objetivo deste pequeno texto é motivá-lo a adquirir o hábito de
estudo, a compreender e a gostar da Matemática, ingrediente de
muitas das mais elevadas realizações da mente humana.
2. Relembraremos e passaremos muitas informações básicas e
relevantes da Matemática que o ajudarão a compreender melhor o
curso inicial de Cálculo Diferencial e Integral.
3. Foram selecionados exercícios que requerem simplificações de
expressões envolvendo álgebra e trigonometria que serão utilizados
diretamente ou indiretamente, nos cálculos de limites, derivadas e
integrais.
4. Através da resolução de exercícios específicos em ordem crescente
de dificuldade, pretendemos efetuar uma revisão e fixação dos
conhecimentos básicos e fundamentais para a aprendizagem dos
assuntos do Curso Superior.
5. Orientação para o estudo em GERAL:
1º) assiduidade às aulas, inclusive nas de reforço;
2º) estudar diariamente, mesmo que por reduzido espaço de tempo,
resolvendo todos os exercícios propostos;
3º) revisar e acompanhar os exercícios resolvidos.
3
Conteúdo
Conteúdo ........................................................................................................................... 3
CAPÍTULO 1 ............................................................................................................... 7
Conjuntos Numéricos ................................................................................................... 7
1. Conjunto dos números naturais: N ................................................................... 7
2. Conjunto dos números inteiros: Z .................................................................... 7
3. Conjunto dos números racionais: Q ................................................................. 7
4. Conjunto dos números irracionais: Q’ ............................................................. 7
5. Conjunto dos números reais: R ......................................................................... 7
6. Representação Geométrica: a reta real R ........................................................ 7
7. Operações no conjunto R ................................................................................... 8
8. Relação de Igualdade ......................................................................................... 8
8.1 Propriedade aditiva e multiplicativa de igualdade................................................... 9
8.2 Propriedade do cancelamento .................................................................................. 9
9. Relação de Desigualdade .................................................................................... 9
9.1 Princípio da tricotomia ............................................................................................... 9
9
10. Algumas Observações..................................................................................... 10
11. Regra dos sinais nas operações em R ............................................................ 10
11.1 Adição e Subtração ................................................................................................. 10
11.2 Multiplicação e Divisão .......................................................................................... 12
11.3 Propriedades: .......................................................................................................... 14
11.3.1 Regras de sinal ..................................................................................................... 14
11.3.2 Anulamento ......................................................................................................... 14
12. Operações com frações ................................................................................... 14
12.1 Igualdade de frações .............................................................................................. 15
12.2 Frações equivalentes .............................................................................................. 15
12.3 Adição e subtração de frações ............................................................................... 16
12.4. Multiplicação e divisão de frações .......................................................................... 1
12.5 Representação decimal das frações ....................................................................... 19
4
12.6 Representação fracionária dos números decimais ............................................... 21
Exercícios Resolvidos ...................................................................................................... 24
Exercícios Propostos ....................................................................................................... 26
13. Potenciação ...................................................................................................... 28
Exercícios Resolvidos ...................................................................................................... 29
Exercícios Propostos ....................................................................................................... 31
14. Radiciação ....................................................................................................... 32
Exercícios Resolvidos ...................................................................................................... 33
Exercícios Propostos ....................................................................................................... 34
15. Produtos Notáveis ........................................................................................... 36
Exercícios Resolvidos ...................................................................................................... 38
Exercícios Propostos ....................................................................................................... 40
16. Fatoração ......................................................................................................... 42
Exercícios Resolvidos ...................................................................................................... 44
Exercícios Propostos ....................................................................................................... 51
Exercício de revisão ........................................................................................................ 54
17. Intervalos .........................................................................................................58
18. Módulo de um número real ........................................................................... 59
19. Propriedades da relação de igualdade .......................................................... 59
CAPÍTULO 2 ............................................................................................................. 60
Operações com conjuntos ........................................................................................... 60
1. Reunião (ou união) de conjuntos............................................................... 60
2. Intersecção de conjuntos ............................................................................ 60
3. Diferença de conjuntos............................................................................... 61
4. Complementar de B em A ......................................................................... 61
CAPÍTULO 3 ............................................................................................................. 62
Relações e Funções ..................................................................................................... 62
1. Função Constante ............................................................................................. 63
2. Função Afim (ou função polinomial do 1
o
Grau) .......................................... 64
3. Função Quadrática ou função do 2
o
grau ........................................................ 65
4. Função Modular ............................................................................................... 67
5. Função Exponencial ......................................................................................... 67
5.1 Equação Exponencial ................................................................................................ 68
5.2 Inequação Exponencial ............................................................................................. 68
6. Logaritmo .......................................................................................................... 69
7. Função Logarítmica ......................................................................................... 70
5
7.1 Equações Logarítmicas ............................................................................................. 71
7.2. Inequações Logarítmicas ......................................................................................... 72
7.3 Logaritmos Decimais ................................................................................................ 73
CAPÍTULO 4 ............................................................................................................. 75
Trigonometria ................................................................................................................. 75
1. Noções Fundamentais de Trigonometria no Triângulo Retângulo ......................... 75
2. Arcos e Ângulos ..................................................................................................... 76
3. Funções Trigonométricas ..................................................................................... 79
4. Redução ao Primeiro Quadrante ............................................................................. 80
5. Redução ao 1
º
octante ( 1
º
oitante ) ....................................................................... 82
6. Relações Fundamentais da Trigonometria ............................................................. 83
7. Transformações trigonométricas ............................................................................ 83
8. Consequências das fórmulas de adição .................................................................. 84
9. Transformação em produto ou Fatoração Trigonométrica ..................................... 85
10. Resolução de Triângulos ...................................................................................... 86
Exercícios Resolvidos ...................................................................................................... 90
Exercícios Propostos ....................................................................................................... 95
Apêndice 1 ...................................................................................................................... 97
1. Nove Fora ............................................................................................................... 97
2. Raiz Quadrada ........................................................................................................ 99
3. Raíz Cúbica .......................................................................................................... 103
Apêndice 2 .................................................................................................................... 106
1. Sequências ............................................................................................................ 106
2. Progressão Aritmética (P. A.) .............................................................................. 106
3. Progressão Geométrica (P. G.) ............................................................................. 107
Apêndice 3 .................................................................................................................... 110
Aplicações de simplificações algébricas em Cálculos de Limites Indeterminados.. 110
Apêndice 4 .................................................................................................................... 114
1. Número primo ...................................................................................................... 114
2. Número composto ................................................................................................ 114
3. Propriedade dos números primos ......................................................................... 114
Apêndice 5 .................................................................................................................... 115
1. Sistema Métrico Decimal ..................................................................................... 115
1.1 Medidas de comprimento ............................................................................. 115
1.2 Milha Marítima ............................................................................................ 116
1.3 Segundo Luz .................................................................................................. 116
1.4 Medidas de Precisão ..................................................................................... 116
6
1.5 Polígonos ........................................................................................................ 116
1.6 Comprimento ou perímetro da circunferência .......................................... 116
2. Unidades de área ................................................................................................... 117
3. Medidas agrárias ................................................................................................... 117
4. Unidade legal de volume ...................................................................................... 118
5. Medidas de capacidade ......................................................................................... 119
6. Unidade legal de massa ........................................................................................ 119
7. Densidade ou massa específica............................................................................. 121
8. Sistemas de Medidas não-decimais ...................................................................... 123
9. Sistema Inglês de Medidas (S.I.M.) ..................................................................... 125
10. Grau Fahrenheit .................................................................................................. 127
Apêndice 6 ....................................................................................................................130
Álgebra ..................................................................................................................... 130
Fórmulas da Geometria ............................................................................................ 131
Trigonometria ........................................................................................................... 132
Geometria Analítica .................................................................................................. 134
Formulário de derivadas ........................................................................................... 135
Fórmulas de derivadas e integrais ............................................................................ 136
Alfabeto Grego ......................................................................................................... 137
Alfabeto japonês ....................................................................................................... 138
A escrita japonesa ..................................................................................................... 139
7
CAPÍTULO 1
Conjuntos Numéricos
1. Conjunto dos números naturais: N
N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ...}
N N* = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ...} , 0 N *
2. Conjunto dos números inteiros: Z
Z = {... –3, -2 ,-1, 0 , 1, 2, 3,...}, 0 Z*
Obs.: Z Zahlen = número em alemão
3. Conjunto dos números racionais: Q
Q = { a/b | a Z e b Z* }
Ex.: 7/4 = 1,75; 18/3 = 6 ; -5/2 = -2,5 ; 5/9 = 0,555...
4. Conjunto dos números irracionais: Q’
Q’={ x | x a / b }
Exemplos:
...5907182818284,2
...1415926535,3
...4142135624,12
e
5. Conjunto dos números reais: R
RQ' R,QZN :Obs
}irracionalou racional número é |{'
xxQQR
Comparação de números reais:
. b aou baou b a então R b , a , b) ( , a
6. Representação Geométrica: a reta real R
Consideramos um ponto fixo O, chamado origem e um outro ponto fixo U, à
direita de O chamado ponto unidade pertencentes à reta r. A distância entre O e U é
chamada distância unitária.
8
Cada ponto P na reta r é associado a uma coordenada x representando sua
distância orientada de origem O.Chamaremos o conjunto de todas essas coordenadas x
de conjunto dos números reais R.
Entre o conjunto dos números reais e uma reta, pode-se estabelecer uma
correspondência biunívoca de tal modo que a cada número real x corresponda um e um
só ponto da reta e reciprocamente, cada ponto da reta corresponda um e um só número
real.
7. Operações no conjunto R
No conjunto R são possíveis as operações de adição, subtração, multiplicação e
divisão (com divisor ≠ 0) e são válidas as seguintes propriedades estruturais:
(a), (b), (c), a, b, c, R
Adição Multiplicação
Fechamento: (a + b) R
Comutativa: a + b = b + a
Associativa: (a + b) + c = a + (b + c)
Elemento neutro: a + 0 = 0 + a = a
Elemento oposto:
a + (–a) = 0
Fechamento: (a.b) R
Comutativa: a.b = b.a
Associativa: (a.b). c = a.(b.c)
Elemento neutro: a.1 = 1.a = a
Elemento inverso:
1
a. 1 (a 0)
a
8. Relação de Igualdade
Consideremos dois conjuntos A e B de elementos quaisquer e sejam a e b os
respectivos números de elementos. Dois casos podem, ocorrer:
1º) Entre A e B pode-se estabelecer uma correspondência biunívoca. Diz-se, neste caso
que A e B possuem o mesmo número de elementos e escreve-se
a = b, que se lê “a é igual b” e a relação é denominada Relação de Igualdade (a e b são
numerais do mesmo número).
2º) Entre A e B não se pode estabelecer uma correspondência biunívoca. Diz-se, neste
caso, que o número de elementos de A e B são diferentes e escreve-se a ≠ b que se lê “a
é diferente de b”.
Distributiva
a.(b+c) = a.b + a.c (b+c). a = b.a + c.a
9
8.1 Propriedade aditiva e multiplicativa de igualdade
Regra da Balança ou do equilíbrio
Se a = b, então a+c = b+c e ac = bc
8.2 Propriedade do cancelamento
Se a+c = b+c, então a = b e se ac = bc e c ≠ 0, então a = b.
9. Relação de Desigualdade
As relações < (menor) e > (maior) são denominadas Relações de Desigualdade.
Existem ainda duas outras relações de desigualdade:
≤ (menor ou igual): a ≤ b → a < b ou a = b
≥ (maior ou igual): a ≥ b → a > b ou a = b
9.1 Princípio da tricotomia
Se x e y são quaisquer números reais, então uma e somente uma das afirmativas
abaixo é verdadeira:
1º) x < y
2º) x > y ou
3º) x = y
Se fixarmos y = 0 no princípio da tricotomia, observamos que uma e somente
uma das condições abaixo é verdadeira:
1º) x < 0, x é um número real negativo
2º) x > 0, x é um número real positivo
3º) x = 0, x é nulo
Exemplos:
1. Utilizando propriedade, mostre que se
De fato, de ab = c, utilizando 8.1, temos
c
ab = c a =
b
1 1
ab. = c.
b b
c 1
a.1 = .
1 b
c
a =
b
10
2. Mostre que, utilizando as propriedades estudadas.
Resolução:
Façamos 13.9 = 117
2.59 = 118, portanto
117 118,
13.9 2.59
13.9 2.59 : (9.59), temos
9.59 9.59
13 2 2 13
x.( 1)
59 9 9 59
10. Algumas Observações
Observação sobre a operação divisão:
8 2 . 4 pois 4
2
8
0 2 . 0 pois 0
2
0
4
nenhum número ( operação inexistente) ; pois, (nenhum número) . 0 4
0
0 0 . número)(qualquer pois indeter.) resultado ( número
0
0
Não existe divisão por zero
açãoindetermin de símbolo
0
0
11. Regra dos sinais nas operações em R
11.1 Adição e Subtração
a) As operações de adição e subtração que serão indicadas pelos sinais “+” e “–” de
dois números reais quaisquer, podem ser definidas através da reta numerada ou
reta real.
b) Todo movimento à direita na reta numerada será descrito por números positivos
e todo movimento à esquerda será descrito por números negativos.
2 13
<
9 59
11
c) Existe um mesmo comportamento (conhecido pelo nome de isomorfismo entre
os números inteiros aritméticos (0, 1, 2, 3, 4,...) e os números inteiros, não
negativos (0, +1, +2, +3, +4,...).
Vamos ver alguns exemplos da adição:
1º)
2º)
3º)
4º)
Vamos ver alguns exemplos da subtração:
A relação existente entre a subtração e a adição de números reais é a mesma que
conhecemos para a adição e subtração de números reais, isto é são operações inversas.
a – b = d d + b = a
12
1º)
11.2 Multiplicação e Divisão
Multiplicação:
Vamos destacar alguns conceitos:
1º) o produto de dois números reais é um número real;
2º) podemos estabelecer uma correspondência biunívoca entre os dois conjuntos
numéricos: dos inteiros aritméticos e dos inteiros não-negativos;
0 1 2 3 4 5 6, ...
↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕
0 +1 +2 +3 +4 +5 +6, ...
3º) valem as seguintes propriedades estruturais:
- comutativa: a × b = b × a
- anulamento: a × 0 = 0
- distributiva: a × (b + c) = a × b + a × c
Exemplos:
1º) o produto de dois números positivo é um número positivo
(+3) × (+4) = (+12)
↓ ↓ ↑
3 × 4 = 12
2º) o produto de um número positivo por zero é zero
0 × (+4,5) = 0
↓ ↓ ↑
0 × 4,5 = 0
3º)o produto de um número negativo por zero é zero.
(–2) × 0 = (pela propriedade comutativa)
= 0 × (–2) = 0 (pela propriedade do anulamento)
13
4º) o produto de um número positivo por um número negativo é um número negativo
Justificativa:
(+3 ) × (–2) = ?
(+3) × 0 = 0 (propriedade de anulamento)
(+3) × [(+2) + (–2)] = 0 (foi escrito 0 = (+2) + (–2), para introduziro nº (–2)
(+3) × (+2) + (+3) × (–2) = 0 (propriedade distributiva)
(+6) + (+3) × (–2) = 0
(+6) + ? = 0 (pela existência do elemento inverso aditivo)
(+3) × (–2) = (–6) ou (+3) × (–2) = (–2) × (+3) = –6
5º) o produto de dois números negativos é um número positivo;
Justificativa:
(–3) × (–4) = ? (propriedade do anulamento)
(–3) × [(–4) + (+4)] = 0 (introduzimos (–4) através de (–4) + (+4) =0)
(–3) × (–4) + (–3) × (+4) = (propriedade distributiva)
(–3) × (–4) + (–12) = 0
(–3) × (–4) = (+12)
Divisão:
A relação existente entre a divisão e a multiplicação de números reais é a
mesma para a multiplicação e divisão de números reais, isto é, são operações inversas:
a : b = c c × b = a, b ≠ 0,
Observação: a regra dos sinais para a divisão será a mesma da operação multiplicação.
Exemplos:
1º) (–8) : (+4) = (–2) (–2) × (+4) = (–8)
2º) (–8) : (–4) = (+2) (+2) × (–4) = (–8)
3º)
1
2
3 1 3 2 3
:
4 2 4 1 2
14
4º)
11.3 Propriedades:
11.3.1 Regras de sinal
Para quaisquer a e b reais tem-se:
1º) – (–a) = a
2º) (–a) b = – (ab) = a (–b)
3º) (–a)(–b) = ab
Exemplos:
a) – (–5) = 5;
b) (–3) 4 = 3 (–4) = – (3.4) = –12;
c) (–6)( –5) = 6.5 = 30
11.3.2 Anulamento
Qualquer que seja a real, temos:
Fator nulo: a.0 = 0.a =0, de fato
a.0 + 0 = a.0 = a (0+0) = a.0 + a.0
Observando o primeiro e o último membro, podemos concluir que a.0 = 0.
Produto nulo: Sendo a e b números reais, tem-se: Se ab = 0, então a = 0 ou b = 0 ou
a = b = 0
12. Operações com frações
Fração é o quociente de b por a, onde a ≠ 0, indicado por ou b/a, é definida por
b é denominado numerador e a o denominador da fração.
Exemplos:
1º)
1
( 0,4) : ( 0, 4) 5 2,0
5
ou
4 5 20
2
10 1 10
b
,
ab 1
b. ,
a a
4 1
4.
5 5
15
2º)
3º)
4º)
Obs: Qualquer número real pode ser escrito como uma fração aparente.
Ex:
12.1 Igualdade de frações
a c
ad bc
b d
b 0, d 0
De fato, pela regra da balança 8.1 temos:
1º)
2º)
12.2 Frações equivalentes
De podemos escrever a propriedade fundamental de um número
fracionário.
O valor de uma fração não altera se multiplicamos ou dividimos o numerador e o
denominador dessa fração por um número não nulo.
Diremos nesse caso que obtivemos frações equivalentes.
Exemplos:
1º) (simplificação de fração)
a b 1 a b
. a b , c 0
c c c c
b 1
.b
a b a b
a 1
a. 1
a a
a
a
1
x(b.d)a c a.bd c.bd ad cb ou ad bc
b d b d
: (bd) ad bc a cad bc
bd bd b d
a ac
consequências de abc bac ,
b bc
b 0, c 0
a ac
,
b bc
21 21: 7 3
28 28 : 7 4
16
2º)
3º)
Exercício resolvido. Simplifique:
Resolução:
ou calculando mdc (98, 84), utilizando o Teorema Fundamental da Aritmética:
qualquer número inteiro positivo maior que 1 tem uma única decomposição (a menos da
ordem dos fatores) como produto de números primos, chamada decomposição prima do
número.
98 2 84 2
49 7 42 2
7 7 21 3
1 7 7
98 = 2 7² 1
84 2²
3¹ 7¹
12.3 Adição e subtração de frações
Para adicionar ou subtrair frações com o mesmo denominador, basta adicionar
ou subtrair os numeradores e manter o denominador comum.
De fato:
a b 1 1 1 a b
a. b. (a b)
c c c c c c
Exemplos:
1º)
2º)
Para adicionar ou subtrair frações de denominadores diferentes basta transformá-
las em frações equivalentes com denominadores iguais e em seguida aplicamos o caso
anterior.
5 5 10 50
0,5 50%
10 10 10 100
1 2 3
.......
2 4 6
98
84
98 98 : 2 49 : 7 7
84 84 : 2 42 : 7 6
1 1mdc 98,84 2 7 14
98 98 :14 7
Logo
84 84 :14 6
13 3 13 3 16 : 4 4
+ = 4
4 4 4 4 : 4 1
5 1 5 1 4 : 2 2
=
6 6 6 6 : 2 3
17
De fato:
a c a.d c.b ad cb ad cb
b d b.d d.b bd bd bd
b 0, d 0,
Processo prático: Calculamos o mínimo múltiplo comum dos denominadores e em
seguida dividimos o mmc (bd) pelo denominador de cada fração, multiplicamos o
resultado pelo numerador correspondente.
Exemplos:
1º)
3 1 5 3 1
5 ,
4 6 1 4 6
5 12 3 3 1 2
12
60 9 2
12
67 7
5
12 12
fração imprópria número misto
Verificação:
*
(*)
mmc(50,2,4) 100
2º)
12.4. Multiplicação e divisão de frações
a) Para multiplicar duas frações, multiplicam-se os numeradores entre si e da
mesma forma os denominadores.
Se b ≠ 0 e d ≠ 0, então
Exemplos:
1º)
7 5 12 7 67
5
12 12 12
mmc (1,4,6) = 12
1,4,6 2
1,2,3 2
1,1,3 3
1,1,1 12
3 4 1 7 2 1 7
4% 0,5 1
4 100 2 4 50 2 4
4 50 175 129
1, 29
100 100
a c ac
.
b d bd
7 5 7 5 12 7 67
5
12 1 12 12 12
3 5 3.5 15
.
4 7 4.7 28
18
2º)
3º)
b) Para dividir uma fração por outra, deve-se multiplicar a primeira pela fração
obtida da segunda permutando numerador e denominador, isto é, multiplicando a
primeira fração pelo inverso da segunda fração.
De fato, temos:
a a d a d
. .
a db b c b c .
c c d 1 b c
.
d d c
a c a d
Logo : .
b d b c
Exemplos:
1º)
2º)
3º)
4º)
5º)
3 5 3 15 3
5 . . 3 número misto
4 1 4 4 4
fração imprópria
2 2
1 3
6 9 6 10 6.10 2.2 4
: . :
5 10 5 9 5.9 1.3 3
a a b a c ac
: .
b 1 c 1 b b
c
1 4 2
12 1
0,5 : 0, 25
5 25 5 100 1.4
: . 2
10 100 10 25 2.1
a
a c a 1 ab : .
c b 1 b c bc
1 1
2 : 3
4 5
9 16 9 5 45
: .
4 5 4 16 64
2 3
1 1
4 15 4 . 15 2 . 3
. 6
5 2 5 . 2 1
19
12.5 Representação decimal das frações
Consideremos um número racional tal que p não é múltiplo de q, ou seja é
uma fração irredutível. Para escrevê-lo na forma decimal, basta efetuar a divisão do
numerador pelo denominador.
Nesta divisão podem ocorrer dois casos:
1º) O número decimal obtido possui, após a vírgula, um número finito de algarismos
(não nulos).
Exemplos:
a)
2
0,4
5
b)
1
0,25
4
c)
3
0,15
20
d)
7
1,75
4
Esses números racionais são denominados decimais exatos.
2º) O número decimal obtido possui, após a vírgula, infinitos algarismos (nem todos
nulos), que se repetem periodicamente:
Exemplos:
a)
b)
c)
d)
e)
Esses números racionais são denominados decimais periódicos, ou dízimas
periódicas, em cada um deles, os números que se repetem formam a parte periódica ou
período da dízima.
p
,
q
p
q
1
0,333... 0,3
3
5
0,555... 0,5
9
4
0,121212... 0,12
33
37
1,2333... 1, 23
30
2
0,00222... 0,002
900
20
Quando uma fração é equivalente a uma dízima periódica, a fraçãoé
denominada fração geratriz da dízima periódica.
Para sabermos se uma fração irredutível equivale a um decimal exato ou uma
dízima periódica, basta decompor o denominador em fatores primos:
a) A fração equivale a um decimal exato se o denominador contiver apenas os
fatores 2 ou 5;
b) A fração equivale a uma dízima periódica se o denominador contiver algum
fator diferente 2 e de 5;
Exemplos:
1º)
20 2
10 23
decimal exato
5 520
1
30 20
3
de fato 100 0,15 0,15
20
0
2º)
30 2
15 337
5 530
1
37
a fração gera uma dízima periódica, de fato
30
37 30
70 1,233...
de fato 100
100
10
37
1, 233...
30
21
12.6 Representação fracionária dos números decimais
1º) O número é decimal exato
Transformamos o número em uma fração cujo numerador é o número decimal
sem a vírgula e o denominador é formado pelo número 1 seguido de tantos zeros
quantas forem as casas decimais do número decimal dado, ou seja, potência de base 10
cujo expoente é o número de casas decimais.
Exemplos:
a)
2 1
0,2
10 5
b)
210
154 77
1,54
100 50
c)
310
3045
3,045
1000
d)
310
25 1
0,025
1000 40
2º) O número é uma dízima periódica
Podemos utilizar seguintes procedimentos:
a) Pela transformação algébrica
b) Pela regra prática
c) Pelo limite da soma de uma progressão geométrica (P.G.) decrescente
a.1)
Seja a dízima 0,444... 0, 4
Façamos x 0,444... 1 e multipliquemos ambos membros por 10:
10x 4,444... 2 , subtraindo as igualdades, membro a membro,
a primeira 1 da segunda 2 :
10x x 4,444... 0, 44
4...
9x 4
4
x
9
4
Logo 0,444 0,4 fração geratriz
9
a.2)
Seja a dízima 1,232323... 1,23
Façamos x 1,232323... 1 e
100x 123,2323... 2 , subtraindo, membro a membro temos 2 1 :
100x x 123,2323... 1,2323...
99x 122
22
122
x fração geratriz
99
122
Logo 1,232323... 1,23
99
Para concluir a regra prática, façamos:
G 1,232323
G 1 0,232323
x
x 0,232323 1
100x 23,232323 2 2 1
23
99x 23 x
99
23 23
G 1 1 geratriz
99 99
a.3) Seja a dízima 2, 3050505...
Consideremos
G = 2 + 0, 3050505...
x = 0, 3050505... (1)
10x = 3, 050505... (2) → (3) – (2)
1000x = 305, 050505... (3)
990x = 305 – 3
305 3
x *
990
302 2 990 302
G 2
990 990
2289
990
b) Regra Prática
b.1)
Para a dízima periódica simples
período 4 4
Fração geratriz
um 9 para cada algarismo do período 9
b.2)
4
0,444
9
23 122
1,232323 1,23 1
99 99
23
b.3)
305 3 302 2282
2 2
990 990 990
* * * * *
parte não periódica , parte periódica parte não periódica
9 9 0
305 3 302 302 2282
2 2 2
990 990 990 990
(*) um “9” para cada algarismos da parte periódica
(**) um “0” para cada algarismo da parte não periódica
c)
c.1)0,4444... =
1
PG descresente
4
a 0,4
10
0,4 0,04 0,004
0,04 1
q 1
0,40 10
1
4 4
a 410 10geratriz
1 91 q 9
1
10 10
c.2)1,232323... =
1
PG
23
a 0,23
100
1 0,23 0,0023 0,000023
0,0023 1
q 1
0,23 100
1
23 23
a 23 122100 100 1 1 1 1
1 991 q 99 99
1
100 100
c.3) 2,305005505... =
1
PG
5
a 0,005
1000
2 0,3 0,005 0,00005
0,00005 1
q 1
0,00500 100
2,3050505 2,305
1
n
a
limSn limite da soma de P.G. decrescente
1 q
24
5 5
31000 1000 2 0,3 2
1 9910
1
100 100
3 5 297 5
2 2
10 990 990
302 1980 302 2282
2
990 990 990
Exercícios Resolvidos:
1. R
R 3 9 4 5 :5 3 9 4 1
1 4 5 10 :5 1 4 5 2
60 45 16 10 99 19
4 ou 4,95
20 20 20
2. R
R 5 11 12 : 2 3:3
1 3 10 : 2 18 :3
5 11 6 1 150 110 36 5
1 3 5 6 30
71 11
2 ou 2,37 2,366666... 2,36
30 30
dízima periódica composta;
ou Geratriz
3. R
R 3:3 75 : 25
1 0,2555...
9 : 3 100 : 25
1 25 2 3 1 1 23 3
1
3 90 4 3 1 90 4
60 180 46 135 151
180 180
3,90, 4 2
3, 45, 2 2
3, 45,1 3
1, 15, 1 3
1, 5, 1 5
1, 1, 1 180
Observação: Determinação da fração geratriz das dízimas periódicas.
1 4
3 2 0,5
4 5
2 3
5 3 1,2
3 18
36 3 33 11
2 2 2
90 90 30
0,333... 1, 25555... 0,75
25
I. pela regra
a)
b)
II. pela equação
Façamos:
a)
b)
III. pela P.G.:
a)
b) 0, 255555... = 0,2 + 0,05 + 0, 005 + ...
P.G.
1
1 5 5
...
5 100 1000
5 1
a , q
100 10
3 3
0,333... 0,3
9 9
25 2 23
0,2555... 0, 25
90 90
x 0,333... 0,3 10x 3,333... 3 0,3
3
Logo 10x x 3 0,3 0,3 3 9x 3 x
9
x 0,2555... 0, 25 10x 2,5...
100x 25,5 90x 23
23
x
90
1
n
a
limSn
1 q
1
3
a 0,3
10
0,333... 0,3 0,03 0,003
0,03 1
q
0,30 10
3
3 10 3 110 .
1 10 9 9 3
1
10
26
1
5
a1 1 1 5 10 1 5100 .
15 1 q 5 5 100 9 5 90
1
10
18 5 23
90 90
4. R Efetuar
R
1 2 1
: 0,2 3
5 15 4
3 2 2 : 2 13 1 1 13
: :
15 10 : 2 4 15 5 4
1 4 65 1 20 :5 4 4
: resposta
15 20 15 :5 69 3 69 207
5. R. Efetue as operações
R
1 2 4
0,2 : 1
5 3 5
1 2 2 5 4 1 2 1 3 25 2 5
: : .
5 10 3 5 5 25 3 5 25 3 1
1
5
3 50 5 47 2
. 3 resposta
25 3 1 15 15
47 15
2 3
Exercícios Propostos:
1. P
a)
159
Resposta: 1,7
90
b)
1
0,777... 0,9999... 0,1222...
5
7
Faça a verificação 0,777... pela equação
9
27
c) Faça a verificação, pelo limite da soma PG decrescente, que 0, 999... → 1
2. P. Calcular
2,04
0,9 1,08
0,4
Resposta: 4, 128
3. P. Efetue as operações
1 1 2
3 0,2 :
4 5 15
207 3
Resposta: ou 51 ou 51,75
4 4
4. P. Efetue as operações
7,8 : 2,5 1 0,07
Resposta: 0,1484
5.P. Efetue as operações
1 1
2 0,25 4
4 5
Resposta: 9,5
28
13. Potenciação
a
n
= a . a .a . a . a . a . a ... . a
aR, nZ, n>1, a
n
é o produto de n fatores iguais a a.
Exemplo:
2
5
= 2. 2. 2. 2. 2 = 32,
onde 2 é a base, 5 é o expoente e 32 é a potência.
Casos particulares
1 º) a
1
= a ex.: 2
1
= 2 ;
5
3
5
3
1
2 º) a
0
= 1 ex.: (-3)
0
= 1 ; 1
2
1
0
3 º ) a
–n
=
na
1
, n >0, a 0 ex.: 5
–2
= 3
3
1
;
25
1
5
1
1-2
Obs.:
a
b
b
a
1
ex.: 2
–1
=
9
16
4
3
;
2
1
2
1
-2
1
Propriedades
P1. a
m
. a
n
= a
m+n
m, n Z
P2. a
m
: a
n
= a
m – n
, a 0
P3. ( a
m
)
n
= a
m . n
P4. ( a . b )
n
= a
n
. b
n
P5. ( a : b )
n
=
nn
n
nn
b : a
b
a
b
a
, b 0
29
Exercícios Resolvidos:
1.R. Simplifique as seguintes expressões :
a)
b)
c)
2. R. Supondo a ≠ 0, efetue.
a)
b)
c)
d)
2
R
3 5 5
23 3 5 5 3 3 2 2 5 5
5 5 5 5 5-5 5-5 0 0
1
a.b . : a .b
ab
a .b . a.b : a .b a .b .a .b : a .b
a .b : a .b a .b a .b 1.1 1
3. R. Calcule o valor de
a)
R
5 3 5 3 2 2 22.5 : 2.5 2.5 2.5 2 .5 4.25 100
4 2 4 2 2R
2
2 2 2 2 4
:
7 7 7 7 49
4 3 7 7 5 2R
55 3 4
2 .2 2 2 2 4 : 4 1
2 8 16 24 24 24 : 4 62 . 2 2
R
3 3 3 3 0a . a a a 1
R3 2x 32 6
6
1
a a a
a
R
1
1
1 1
a.b
aba.b
1 1
Ra b b
b a a
2 1 2 1
R
2 2 1
2 2
11 13 3 3
: :
3 3 11 13
3 13 3 .13 3 13 39
.
11 3 11 11 11 121
30
b)
c)
d)
e)
R
2
2
1 1
0,01 10
100 10
lê -se: um centésimo
f)
R
4
4
1 1
0,0001 10
10000 10
lê-se um décimo milésimo
g)
Lê-se: um inteiro, setenta e três mil e oitenta e oito centésimos de milésimo
1 1 1 1
R
1 1 1 1
1 1 3 1 3 1
3 3
2 2 1 2 1 2
6 1 6 1 5 5
2 2 2 2
2 2 4
5 5 5
1 2 1 2
R
1 2 1 2
2
2
3 3 1 3 5 3 2
0,5 : :
4 4 2 4 10 4
15 10 1 25 4 20:5 1
: : .
20 4 20 1 25:5 4
4 1 1 1
.
5 4 5 4 20
3 2 3 2
R
3 2 3 2 3 2
3 2 3 2 3 2
3 2 3 2 3 4 3 2 4
1 1 1 2 1 1
2 : 1 :
2 4 2 1 1 4
1 4 4+1 5 5 2 4
: = : :
2 4 2 4 5 5
2 4 2 5 2 5 1.1
:
5 5 5 4 5 2 5 .2
3 1 1
1 1
5 .2 10
3 3
R
3
3
1,2 + 1- 0,04 3 : 10
1,728 0,96 3 : 10
1,728 2,88 : 10 1,728 0,00288
1,73088
31
4. R. Calcule o valor de
a)
b)
c)
d)
e)
Exercícios Propostos:
5 P. Calcule o valor de
3Resposta: 27a b
R3 2. 32 6
6
0
2
3 0 3
2 2
3 6(P2) 2
1
a a a
a
a 1
De fato: a a
aa
R
3 33 3 0
3 3
3 3
3 3
a . a a a 1
a 1 a
De fato: a . a . 1
1 a a
R
2 2 2
2 2 2 2
1 1 1
a.b a .b .
a b a b
1
R
1
1
a 1 1 1 b b
.
ab 1 a aa
bb
a b
b a
2
3 5 5
R
3 2 5
5 5 0
1
a.b . : a .b
ab
a.b . ab : ab
ab : ab ab 1
4 2 1 33a : 5b x 3a .25b
32
14. Radiciação
R) (b baab nn
radical. o é símbolo o
e índice o é 3
radicando, o é 8
: onde 8 2 28 33
Propriedades 0) b ,0( a
Dados m, n, p 1, m, p N, n Z
63.n
4 2
2
4m
333n
n
21 215 30: :n
22:ex.a.5
p:ex.a.4
25:10:ex.::a.3
63.2:ex...a.2
9333:ex.a.1
nmm
m n
n
nn
nn
pm pnm
aR
ppaR
babR
babR
aR
Radicando negativo
Exemplos:
16real) (nenhum pois real, 16 )2
8(-2) pois ,28- )1
44
33
nenhum
Obs.:
Não existe raiz real de número negativo, se o índice do radical for par.
n
m
n m aa
a > 0, a R, n > 0
33
R
2 4x 8 9x 18 4 16x 32
2 4 x 2 9 x 2 4 16 x 2
2 . 2 x 2 3 x 2 4 . 4 x 2
4 3 16 x 2
17 x 2
Exercícios Resolvidos
1. R. Calcule o valor de cada uma das expressões:
a)
b)
c)
4
4 3 2 2
21 6 2
1 08 2 2
5 4 2
27 3
9 3 3³
3 3
1
3 33 33
R 2
3
R1
3
2 . 2 . 3
2 . 2.3
6 2
d)
e)
3 6
R
63 3 6
2 27 3 64
2 3 3 2
2 . 3 3 . 2 6 6 0
3R
3 3
3 3 3R3
1 1
0,001
10 10
1
0,1
10
R
3 34 3 3 33 432 2 .3 2 .2.3
R
5 10 103 2 15 4
R1
10 10 1011 10 10 10 10
R1
a : a a : a
a a .a a . a a a
34
f)
Exercícios Propostos
1. P Calcule o valor de cada uma das expressões:
a)
Resposta: –9
b)
Resposta: 6
c)
Resposta: 0,04
d)
Resposta: 16 2
R
3 36 6 23 3
R 2
2 3 6
R 2,R1 R5
6 66 6 6 6
R 2,R1 R1R5
a b a . b a b
a b a b
ou
a .b a . b a b
3 35 27 2 27
100 64
0,0016
3 50 2 18 98
35
e)
Resposta: 2 6
f)
Resposta: 3
g)
6Resposta: 18
h)
6 3Resposta: a b
i)
6 2Resposta: a bc
6 24 54
2 12 27 3 48 108
3 3 2
3a b
5 4 32 3 2 10a a b a bc
36
n
a b
j)
2 512Resposta: x y
15. Produtos Notáveis
1. Produto da soma pela diferença
(a + b) . ( a – b) = a
2
– b
2
2. Quadrado da soma
(a + b)
2
= a
2
+ 2 a .b + b
2
3. Quadrado da diferença
(a – b)
2
= a
2
– 2 a .b + b
2
4. Cubo da Soma
(a + b)
3
= a
3
+ 3 a
2
b + 3 a b
2
+ b
3
5. Cubo da diferença
(a – b)
3
= a
3
– 3 a
2
b + 3 a b
2
– b
3
6. Regra prática para desenvolver:
1º) O desenvolvimento do Binômio de Newton
1
n
n n p p
p 0
n
x a x a
p
2º) Os coeficientes pela relação de Fermat
2
n nn p
. coeficiente do termo seguinte, temos a regra prática.
p p 1p 1
1
Isaac Newton- Nasceu no interior da Inglaterra (1642-1727) estudou no Trinity College em Cambridge.
Ao morrer, Newton foi enterrado na Abadia de Westminster com as pompas de um rei.
2
Pierre Simon de Fermat (1601-1665) nasceu na França e estudou direito em Toulouse. Desenvolveu a
Geometria Analítica e estudou problemas de máximos e mínimos.
2 34 3x y : xy
37
0
n = 0 1
0
1 1
n = 1 1 1
0 1
2 2 2
0 1 2
n = 2 1 2 1
3 3 3 3
n = 3 1 3 3 1
0 1 2 3
4 4 4 4 4
n = 4 1
0 1 2 3 4
4 6 4 1
5 5 5 5 5 5
n = 5 1 5 10 10 5 1
0 1 2 3 4 5
Exemplo:
4
4 0 0 4 1 1 4 2 2 4 3 3 4 4 4
0 1 2 3 4
4 3 2 2 1 3 4
4 4 3 2 2 3 4
x a n 4 4 1 5 termos
4 x .a 4 x .a 4 x .a 4 x .a 4 x .a
4 14 0 4 2 4 3
1x 1. x a 4. x a 6. x a 4. a
0 1 1 1 2 1 3 1
x a 1x 4x a 6x a 4xa 1a
2
2
4 4 3 2 2 1 3 4
ou
1 4 3 6 2 4
x a 1x x a 4. x a x a a
1 2 3 4
4 4 3 2 2 3 4x a x 4x a 6x a 4xa a
Podemos determinar os coeficientes do desenvolvimento do binômio de Newton
pelos elementos do triângulo de Pascal
3
,
3
Blaise Pascal, matemático francês: 1623-1662
1 4 6 4 1
1
1
1
4
1 6
1
4
1
38
Exemplos:
n = 5 → n + 1 = 5 +1 = 6 termos:
1º)
2º)
sinais alternados
7. Produto de Stevin4
( x + a ) . ( x + b ) = x
2
+ ( a+b ) . x + ab
8. Produto de binômio por trinômio
(a + b).( a
2
– ab + b
2
) = a
3
+ b
3
(a - b).( a
2
+ ab + b
2
) = a
3
– b
3
Exercícios Resolvidos
1. R Desenvolva e simplifique os seguintes binômios.
a)
b)
4
Simon Stevin 1540-1620, matemático flamengo[França e Bélgica]
5 5 4 3 2 2 3 4 5x a 1x 5x a 10x a 10x a 5xa 1a
5 5 4 3 2 2 3 4 5
+x a x 5x a 10x a 10x a 5xa a
2
R 2 2
3 2
3 2 3 2 2
3 2 6 2 5 2 6
R 2 2
6 2 6 2
6 2
6 2 4
39
c)
d)
Regra prática:
1º) pelo desenvolvimento do binômio de Newton
n
n n p p
p 0
n
x a x a
p
2º) coeficientes: pela relação de Fermat
n nn p
. coeficiente do termo seguinte,
p p 1p 1
5R
0 1 2
5 4 3
3 4 5
2
5 4 3 2
1
x n 5 n 1 5 1 6 termos
2
1 5 0 1 5 1 1
1x 1. x . 5. x +
2 0 1 2 1 1 2
5 2 1 5 3 1 5 4 1
10. x 10. x 5.
2 1 2 3 1 2 4 1 2
1 1 1
1x 5. x 10. x 10. x
2 4 8
1 1
5. x 1
16 32
2.R Efetue
a)
3
2 3R
3 2
3 2 3
2 3 3
1
2x
2x
1 1 1
2x 3. 2x . 3.2x
2x 2x 2x
1 1 1 3 1
8x 3.4x . 3.2x. 8x 6x
2x 4x 8x 2x 8x
5
1
x
2
1 2
x x
2 3
40
R
2
2 2
2
De acordo com o produto de Stevin,
x a x b x a b x ab, temos
1 2 1 2 3 4 1
x x . x x
2 3 2 3 6 3
7 1
x x
6 3
b)
R
2 2 3 3
3
3 3
De acordo com a diferença de cubos,
a b a ab b a b , temos
1 1
a a
5 125
c)
R
2 2 3 3
3
33
De acordo com a soma de cubos,
a b a ab b a b , temos
a 1 a 1
Exercícios Propostos
1.P Desenvolva e simplifique os seguintes binômios.
a)
Resposta: 12 2 35
b)
Resposta: 11
2
7 5
2 3 1 2 3 1
21 1 1a a a
5 5 25
3 23 3a 1 a a 1
41
c)
6 5 4 3 2Resposta: 64x 192x 240x 160x 60x 12x 1
2. P Efetuar
a)
2 1 1Resposta: a a
30 10
b)
38a
Resposta: 8
27
c)
3Resposta: a 125
6
2x 1
1
a 0,3 a
3
24a 2 2 2a
a 2 2
9 3 3
2a 5 a 5a 5
42
16. Fatoração
1. Fator em evidência
a x + a y = a ( x+ y ) onde a é fator em evidência.
2. Fatoração por agrupamento
a x + a y + b x + b y = a ( x+y ) + b ( x+y ) = ( x + y ) ( a + b )
3. Trinômio quadrado perfeito
222 )(2 bababa
0b
0a
b , : 22 baaobs
4. Trinômio do 2 º grau
a
b
xcbxax
onde
xxxxacbxax
2
0
)'')('(
2
2
Vamos deduzir esta fórmula:
Seja a equação
ax
2
+ bx + c = 0, em que o U = R e a, b, c R, com a ≠0.
1º) Multiplicamos ambos os membros por 4a e teremos:
ax
2
+ bx + c = 0 × (4a)
4a
2
x
2
+ 4abx + 4ac = 0
2º) Transpomos 4ac para 2º membro pela operação inversa:
4a
2
x
2
+ 4abx = 0 – 4ac
4a
2
x
2
+ 4abx = – 4ac
3º) Pela propriedade da igualdade, adicionamos b
2
a ambos os membros teremos:
4a
2
x
2
+ 4abx + b
2
= b
2
– 4ac
trinômio quadrado perfeito
4º) Fatoramos o 1º membro e teremos:
(2ax + b)
2
= b
2
– 4ac
43
5º) A expressão b
2
– 4ac é chamada discriminante será representada pela letra grega ∆
(delta) ∆ D.
∆ = b
2
– 4ac
6º) Pela operação inversa, teremos
2ax b
7º)
ou
2b b 4ac
x : fórmula resolutiva da equação completa do 2º grau
2a
.
b
x '
b 2a
De x
2a b
x"
2a
esta fórmula é conhecida como Fórmula de Bháskara
5
.
Assim, temos:
1. Se 0 x', x" R / x' x"
2. Se 0 x', x" R / x' x"
3. Se 0 x', x" R
existe
Obs:
não existe
4a
Δ
;
2a
b-
V ,
a
c
x'.x"P , "'
a
b
xxS
5. Expressões da forma
1n ,
ímparn 1,
Nnba
nba
nn
nn
5
Bháskara - matemático hindu (1114-1185)
b
x
2a
44
2
R
2
4a c 40ac 100c
fator comum em evidência fator comum divisor comum
4c . a 10a 25
divisor trinômio quadrado perfeito
5.1) Diferença de dois quadrados
))((
))((22
baba
bababa
5.2) Soma e diferença de dois cubos
))((
))((
2233
2233
babababa
babababa
5.3) Outros casos:
))((
))((
322344
322344
babbaababa
ou
babbaababa
))((
))((
43223455
43223455
babbabaababa
ou
babbabaababa
Exercícios Resolvidos
1. R Fatore as expressões seguintes:
a)
2 2 2
2 2
a - 2ab b a - b
a a b b
2
2a a
2.a.5 10a 4c a 5
25 5
45
4 2
2R
2 2
28y 4y
7y 7y
4y 7y 1
1 1
diferença de quadrados
b)
2 2
2
2
2
a b a b a b
a a
b b
4y 7y 1 7y 1
c)
d)
R
aplicação da fatoração trinômio do 2º grau
ax
2
+ bx + c = a (x – x
’
) (x – x
”
), onde x
’
e x
”
são raízes da equação ax
2
+ bx + c = 0
2
R
2 2
3 1
x x
2 2
a x x ' x x"
1 x x ' x x"
3 1
x x 0 2x 3x 1 0
2 2
3 1 1
x '
3 9 8 3 1 4 2
x
3 12 2 4
x" 1
4
1 1
1 xx 1 x x 1
2 2
2
R
12a 3a 20ab 5b
fatoração por agrupamento
3a 4a 1 5b 4a 1
4a 1 3a 5b 4a 1 3a 5b
2 3 1x x
2 2
46
225.R Consideremos a equação ax + bx + c = 0 e suponhamos 0,
c c
verificar que o produto das raízes é igual a ou seja x'.x" =
a a
R
22
2
b b
x ' e x" , logo
2a 2a
bb b
x ' . x" .
2a 2a 4a
2 22
2 2 2
b b 4acb 4ac c c
x '.x "
4a 4a 4a a a
27.R Verificar que ax
2
+ bx + c = a (x – x’) (x–x”) sabendo-se que
b c
x' x" e x' . x"
a a
R
2
2 2
2
ax bx c
b c
a x x a x x ' x" x x ' . x"
a a
a x x'x x"x x 'x" a x x x ' x" x x '
a x x ' x x" a x x ' x x"
29. R Fatore:
a) 8a3 – 1
R
2 2 3 3
3 3
3
3
2 2 2
diferença de cubos: a b a ab b a b
8a 2a
8a 1
1 1
2a 1 4a 2a 1 2a 1 4a 2a 1
b) 16x3 + 2
R
3 3
2 2 2
16x 2 2 8x 1
2 2x 1 4x 2x . 1 1 2 2x 1 4x 2x . 1 1
31. R Simplificar as seguintes expressões
a)
2
2
fatoração: diferença de quadrados e trinômio quadrado perfeito 4x 1
,
4x 4x 1
47
R
2
2x 1 2x 1
, divisor comum 2x 1 0
2x 1
2x 1 2x 1
2x 1 2x 1
b)
R 2 2x 3y 3 x 2y 4x 6y 3x 6y x
6 6 6
c)
2
R
2
2
2
11
22
2 2
1 1
ab ab aa 1
:
1 1 ab 1 1 ab
1 1 ab ab aa 1 ab b a
:
1 ab 1 ab
1 aba a b b a
.
1 ab 1 ab ab a
b a 11 aba b b 1 b
. .
1 ab 1 11 a 1 a
b
d)
3 3R
3
3
8x 2x A
8x 1
1 1 B
reduzir ao denominador comum mmc (3,2) 6 2x 3y x 2y
,
3 2
2b a ab a
a : 1 , com ab -1
1 ab 1 ab
3
2
3 3 2 2
8x 1
,
4x 2x 1
obs: diferença de cubos: A B A B A AB B
48
2 2
2
2
2
2x 1 2x 2x . 1 1
4x 2x 1
2x 1 4x 2x 1
2x 1
4x 2x 1
e)
R y z y z y z y z x w x w x w
: .
x w x w x w x w y z y z y z
33. R Racionalize o denominador das seguintes frações:
a)
3 3 32 2 2R
3 3 3 31 1 2 3
4 4 5 4 5 4 5
55 5 5 5
b)
R
2 2
fator racionalizante de 3 2 é 3 2
3 23
3 2 3 2
3 3 2 3 3 2 3 3 2
3 3 2
3 2 13 2
2 2
2 2
y z y z
:
x w x w
3 33 1 2
3
4
fator racionalizante: 5 5
5
3
3 2
49
2 2
Obs: Expressões do tipo a b e a b são chamadas
expressões conjugadas e a b . a b
a b a b, pelo produto notável
x 4 x 3 x 2 1 x 4 x 3 x 2 1
=
x 2 1 x 3
x 4 x 2 1
2 2
2
Obs:
1º) a b a b a b
2º ) ax bx c a x x ' x x"
c)
2
R
22
2 xx 16 .
2 x . 2 x
x 4 x 4 2 x x 4 x 4 2 x
4 x2 x
x 4 4 x 2 x
x 4 2 x
4 x
2
2R
2
2 2
x 7x 12
c)
x 2 1
b b 4ac
x 7x 12 0 x
2a
x ' 47 49 48 7 1 7 1
x
x" 32 2 2
x 2 1 x 4 x 3 x 2 1x 4 x 3 .
x 2 1 . x 2 1 x 2 1
2x 16
2 x
50
35. R Racionalize o numerador das seguintes frações
a)
2R
2 2
2
x 3x 4 x
2
x 3x 4 x x 3x 4 x
2. x 3x 4 x
2
22
2 2
2 2 2
x 3x 4 x x 3x 4 x 3x+4
2. x 3x 4 x 2. x 3x 4 x 2. x 3x 4 x
b)
2 2
3 3 3 3 3 3
R
2 2
3 3 3 3
3 3
3 3
3 2 3 3
3 2 3 33 2 3 3
x 2 x x. 2 2
x 2 x x. 2 2
x 2
x 2 x 2x 4
x 2 1
x 2x 4x 2 x 2x 4
37. R Simplifique as seguintes expressões:
a)
2x 3x 4 x
2
3 3
2 2 3 3
x 2
x 2
Obs: a b a ab b a b
2 3 2 3
1 5 1 5
51
R
22
1 5 2 3 1 5 2 3
1 5 1 5
2 3 2 5 5.3 2 3 2 5 5.3
1 5
2 2 15 2 154 2 15
1 5 4 2
b)
5 2
R
4 2 2
10 2
2 2
1 1
a a a
4 2
1
a , Obs: 18, P3 x x
2
Exercícios Propostos
1. P Verificar que a soma das raízes da equação ax
2
+ bx + c = 0, ∆ ≥ 0 é
b b
igual ou seja x' x"
a a
2. P Fatore as expressões seguintes:
a)
2 2 2Resposta: 6d 2b 1 2b - 1
b)
23Resposta: 7x x 3y
c)
2Resposta: x 5a 1 2b
d)
4 2 224b d 6d
5 4 3 27x 42x y 63x y
2 2x 2bx 5a 10ab
2 4 3 21 a b 5ab 25b
4
5
4 210
1
a a
4
52
2
2 1Resposta: b ab 5
2
3. P Fatore
a)
25a 2 25a 5a 4
Resposta:
8 3 64 12 9
b) a3 – b6
2 2 4Resposta: a b a ab b
c) a4 – 125ac3
2 2Resposta: a a 5c a 5ac 25c
4. P Simplificar as seguintes expressões:
a)
x 1
Resposta:
x 1
b)
1
Resposta:
5 a 1
c)
1
Resposta:
x 1
3125 8a
512 27
2
2
x 2x 1
x 1
2
22
20 a 2a 14 a 1
:
a 1a 2a 1
2
2
x 4x 1 x 2
x 1 x 1
53
d)
2Resposta: 9a 3a 1
5. P Racionalize o denominador das seguintes frações:
a)
Resposta: 2 3
b)
ab
Resposta:
b
c)
34Resposta: 8m
d)
Resposta: 2 + 3
6. P Racionalize o numerador das seguintes frações:
a)
327a 1
3a 1
6
3
a
ab
4
2m
2m
3 1
3 1
x 3
, x 3
x 3
54
1
Resposta:
x 3
b)
1
Resposta:
x 4 x 2 1
c)
1
Resposta:
x 4 2 x
7. P Simplifique as seguintes expressões:
a)
2 2Resposta: x ax a
b)
2x x 1
Resposta:
x 3
Exercício de revisão
41. P Simplificar as seguintes expressões fracionárias, supondo denominador não nulo
41.1
2
x 2 1
, x 3, x 4
x 7x 12
2
2 x
, x 4
x 16
3 3x a
x a
3
2
x 1
x 4x 3
55
2x 25
x 5
Resposta: x 5
41.2
2
3
2x 3x 2
x 8
2
2x + 1
Resposta:
x 2x 4
41.3
2
2
x 7x 6
x 1
x 6
Resposta:
x 1
41.4
2
2
x 3x 10
x 4
x 5
Resposta:
x 2
56
41.5
4
3 2
x 10x 4
x2x
3 2
2
x 2x 4x 2
Resposta:
x
41.6
2
2
x 1
x x 2
x 1
Resposta:
x 2
41.7
2
3x 6
x 3x 2
3
Resposta:
x 1
41.8
2
2
x 2x 8
x x 6
x 4
Resposta:
x 3
57
41.9
3 3
2 2
x a
x a
2 2x ax a
Resposta:
x a
41.10
4 3
2
x 3x x 3
x 4x 3
2Resposta: x x 1
58
17. Intervalos
b a , R b a,
1. Intervalo Fechado
[ a ; b] = {x R | a x b}
2. Intervalo Aberto
] a ; b [ = ( a ; b ) = { x R | a < x < b}
3. Intervalo fechado à esquerda e aberto à direita
[a ; b [ = [ a ; b) = { x R | a x b}
4. Intervalo aberto à esquerda e fechado à direita
] a ; b] = ( a; b ] = { x R | a < x b }
5. Intervalos infinitos
5.1 [ a ; [ = [ a ; ) = { x R | x a }
5.2 ] a ; [ = ( a ; ) = { x R | x > a }
59
5.3 ] - ; a ] = ( - ; a ] = { x R | x a
}
5.4 ] - ; a [ = ( - ; a ) = { x R | x < a }
18. Módulo de um número real
Definição: Dado um número real x,
0 xse x,-
0 xse x,
x
Propriedades: x, y R, temos
P1. | x | 0 ; | x | x
P2. | x |
2
= x
2
P3.
2x = | x |
P4. | -x | = | x |
P5. | x | = | y | ( x = y x = -y )
P6. | x | = a ( x = a x = -a ),
(a > 0 )
P7. | x | < a -a < x < a , ( a > 0 )
P8. | x | > a ( x < -a x > a ),
( a > 0 )
P9. | x . y | = | x | . | y |
P10.
) 0 (y
||
||
y
x
y
x
P11. | x + y | | x | + | y |
19. Propriedades da relação de igualdade
a, b, c R
1. Reflexiva
a = a ; a
2. Simétrica
a = b b = a a , b
3. Transitiva
cb,a,
ca
cb
ba
60
B
CAPÍTULO 2
Operações com conjuntos
1. Reunião (ou união) de conjuntos
C = A B = { x / x A x B}
Lê-se: “A união B” ; =ou
Em diagrama ( de Euler – Venn)
2. Intersecção de conjuntos
e , " Bointersecçã A" se- Lê
B}x A x |{xB A C
61
3. Diferença de conjuntos
" Bmenos A " se- Lê
} Bx A x |x { B- A C
4. Complementar de B em A
A"a relação em Bdear complement" se-lê
C A B BA BA
Em diagrama:
AUCA' universo conjunto U Obs Au :.
62
CAPÍTULO 3
Relações e Funções
Par ordenado – conceito primitivo
( x, y ) = ( a, b ) ( x = a ^ y = b)
Produto Cartesiano
Dados dois conjuntos A e B não vazios, definimos o produto entre eles como
sendo o conjunto A B = { ( x, y ) | x A e y B }. Este conjunto é chamado de
produto cartesiano de A por B.
=> lê –se “ A cartesiano B” ou “ produto cartesiano de A por B”.
Observação: O número de elementos de A B é igual ao produto do número de
elementos de cada conjunto, ou seja, n ( A B ) = n(A) . n(B).
Relação Binária
Dizemos que R é uma relação binária de A em B se, e somente se, R é um
subconjunto de A B, ou seja, R A B.
A = conjunto de partida da relação R
B = conjunto de chegada ou contradomínio da relação R.
( x, y ) R <=> x R y .
DR = Domínio de R, x DR <=> y A | ( x, y ) R.
ImR = Imagem de R, y ImR <=> x, x A | ( x, y ) R.
Obs. DR A e Im B
Relação Inversa : R
-1
Se R é um subconjunto de A B , então R
-1
é um subconjunto de B A, ou
ainda, R: A B , R
-1
= { ( y, x ) B A | ( x, y ) R }
( y, x) R
-1
<=> ( x, y ) R
Função
Dizemos que uma relação de A em B é chamada de função ou aplicação quando,
associa a todo elemento de A, um único elemento em B.
Resumindo,
( f é aplicação ou função de A em B )<=>{ x A, y B |( x, y ) f}
f = { ( x, y ) | x A , y B ^ y = f(x) }
63
Notações
1) f , g , h
2) f : A B ou A
f
B
x f (x) x f (x)
3) y = f (x)
Em diagrama:
Tipos de funções
(f é sobrejetora) (conjunto imagem = contradomínio)
(f é injetora) ((x1 x2, x1, x2 D) f(x1) f(x2))
(f é bijetora) (f é sobrejetora e injetora)
1. Função Constante
Definição : f : R R
x y = c ( c = constante)
D = R ; CD = R ; Im = { c }
64
2. Função Afim (ou função polinomial do 1
o
Grau)
Definição f : R R
x y = f(x) = ax + b, (a, b R ^ a 0)
a = tg = coeficiente angular = ou declive da reta
b = coeficiente linear ( cond. x = 0)
x0 =
a
b
= zero ou raiz da função ( condição y = 0)
Casos Particulares:
2.1 Função Linear
Definição
f : R R
x y = ax , a 0
Im = R
obs.: P(0,0) r
65
2.2 Função identidade
Definição
f : R R
x y = x
Im = R
Obs.: (r) contém as bissetrizes do 1
o
e 3
o
quadrantes.
3. Função Quadrática ou função do 2
o
grau
Definição f : R R
x y = f(x) = ax2 + bx + c
a, b, c R ^ a 0
Gráfico : parábola
zeros ou raízes
y = 0 a x
2
+ bx + c = 0 (equação do 2
o
grau)
a
ac
x
2
4b b -
2
ac 4 b 2 (discriminante)
a
b
x
2
'
a
b
x
2
''
> 0 x’, x” R | x’ x”
= 0 x’, x” R | x’ = x”
< 0 x’, x” R vértice v = (xv, yv) =
aa
b
4
,
2
66
Imagem
a > 0 Im = { y R | y
a4
}
a < 0 Im = { y R | y
a4
}
Exemplo:
Observando a figura ao lado, qual o perímetro do retângulo de área máxima
inscrito no triângulo isósceles de base 4 cm e altura 6 cm.
Resolução
Área máxima V (Xv, Yv)
y = área do retângulo
y = base × altura
↓ ↓
y = (4 – 2x) . z 1
67
Cálculo de z
∆ AHC ~ ∆ ∆DEC 2 , substituir 2 em 1
temos
y = (4 – 2x) . 3x = 12 x – 6x²
y = – 6x² + 12x → função quadrática MÁX
V(Xv, Yv) → ponto de máximo, pois a = – 6 < 0 →
b 12
Xv Xv 1 z 3.1 3
2a 2( 6)
3 3 → perímetro = 2 × (2 + 3) = 10 cm
2 2 → área máxima = 2 × 3 = 6cm²
↑
base (4 2x) 4 2.1 2, altura z 3x z 3.1 3
4. Função Modular
Definição f : R R
0x se ,
0 x se ,
||)(
x
x
xxf
5. Função Exponencial
Definição f : R R
x y = f (x) = ax , a > 0 e a 1
1
o
caso : a > 1 f (x) = a
x
é crescente
6 2 6x
z 3x
z x 2
68
Exemplo: y = 2
x
2
o
caso : 0 < a < 1 f (x) = a
x
é decrescente
Exemplo:
5.1 Equação Exponencial
a
f(x)
= a
g(x)
f(x) = g(x)
5.2 Inequação Exponencial
1
o
caso: a > 1
a
f(x)
< a
g(x)
f(x) < g(x)
2
o
caso: 0 < a < 1
a
f(x)
< a
g(x)
f(x) > g(x)
x 2
x
-3 1/8
-2 1/4
-1 1/2
0 1
1 2
2 4
3 8
x (1/2)
x
-3 8
-2 4
-1 2
0 1
1 1/2
2 1/4
3 1/8
69
6. Logaritmo
Definição
1 a 0 , b a log c cba
Notação : c = logaritmo
a = base
b = logaritmando( ou antilogaritmo)
Consequências da definição :
Para 0 < a 1, b > 0 , c > 0 e R , temos :
1) cbcb aa loglog
2) 01log a
3) 1log aa
4) ba
ba
log
Propriedades dos Logaritmos
P1. Logaritmo do produto ( 0 < a 1 e b1, b2, ..., bn > 0 )
naaaana bbbbbbbb log...logloglog).......(log 321321
P2. Logaritmo do quociente
0) c b, e 1, a(0 logloglog
cb
c
b
aaa
P3. Logaritmo da potência
R) e 0 b 1, a(0 log.log bb aa
P4. Logaritmo da raiz
N*) n e 0 b 1, a (0
log
log
n
b
b ana
70
Cologaritmo: Definição
b
bbb aaa
1
logcolog logcolog a
Antilogaritmo: Definição cbcb aa antilog log
Mudança de base:
b
c
b
a
b
b
a
c
c
a
log
1
log
log
log
log
ca
iaconsequênc
1 e 1 , R ,, * cacba
7. Função Logarítmica
Definição:
1 a 0 R,a ,log yx
R R:
a
*
x
f
1
o
caso : a > 1 f é crescente
ex. xy 2log
2
o
caso : 0 < a < 1 f é decrescente
ex. xy
2
1log
71
7.1 Equações Logarítmicas
1
o
tipo : Se 0 < a 1, então
0)()()(log)(log xgxfxgxf aa
Exemplo:
Resolver a equação 7log)53(log 22 x .
Resolução:
{4}S 4)0(7537log)53(log 22 xxx
2
o
tipo : Se 0 < a 1 e R , então
0)(0:
)()(log
xfaObs
axfxfa
Exemplo:
Resolver a equação 4)13(log2 x
Resolução:
{5}S 5x 213x 4)13(log 42 x
3
o
tipo : Incógnita auxiliar :
São as equações que resolvemos fazendo inicialmente uma mudança de incógnita.
Exemplo:
Resolver a equação 2loglog 2
2
2 xx
Resolução:
2
1
21log
2 "y
-1 y'
02log
1
2
2
2
xx
yyyx
} 4 ;
2
1
{S 0, x..
422log 22
ec
xx
72
7.2. Inequações Logarítmicas
1º tipo Se a > 1, então conserva-se
0)()()(log)(log xgxfxgxf aa
Se 0 < a < 1, então inverte-se
)()(0)(log)(log xgxfxgxf aa
Exemplos:
1º )
2
7
;
2
1
2
7
2
1
6)12(06log)12(log
12
22 Sxxx
a
2
º
)
5;40;1
)(54
)(04
5405log)4(log
2
2
2
3
1
2
3
1
1
3
1
S
llxx
lxx
xxxx
a
2º tipo
k
aaa
k
aaa
axfkxf
axfkxf
log)(log)(log
log)(log)(log
k=constante R
73
de 1º e 2º tipos, temos
10 ,)(
1 ,)(0
)(log
1a0 ,)(0
1 ,)(
)(log
aseaxf
aseaxf
kxf
seaxf
aseaxf
kxf
k
k
a
k
k
a
Exemplos
2
3
1
2 2
1
2
2 7
log (3 2) 2 0 3 2 3 ;
3 3
1 1 3
log (2 3 ) 1 0 2 3 ;0 ;2
2 2 2
x x S
x x x x S
7.3 Logaritmos Decimais
11010 loglog
axxy
m= mantissa ( parte decimal ou parte não inteira)
c= característica (parte inteira)
Regras da Característica:
Regra I (x>1)
A característica do logaritmo decimal de um número x > 1 é igual ao número de
algarismos de sua parte inteira menos 1.
10
,log
meconde
mcx
74
Exemplos:
31alg41991log
11alg276,35log
01alg15,2log
c
c
c
Regra II ( 0 < x < 1 )
A característica do logaritmo decimal de um número 0 <x<1 é o oposto da
quantidade de zeros que precedem o primeiro algarismo significativo.
Exemplos:
)4(400021,0log
)2(207000,0log
)1(12,0log
zerosc
zerosc
zeroc
75
CAPÍTULO 4
Trigonometria
1. Noções Fundamentais de Trigonometria no Triângulo Retângulo
( do grego, trigonos : triângulo ; metrein : medir )
1
o
) Â = 90
º
2
o
)
90 ( ângulos complementares)
3
o
) b, c, catetos ; a = hipotenusa
4
o
) a
2
= b
2
+ c
2
(Teorema de Pitágoras --- 540 a. C.)
cos
a
b
sen
cos sen
a
c
cotg tg
c
b
)90cos( sen
)90( cos sen )90(gcot tg
1cos22 sen
76
cos
sen
tg
sen
cos
cotg
Valores Notáveis
Razão ângulo 30
o
45
o
60
o
90
o
sen
2
1
2
2
2
3
1
cos
2
3
2
2
2
1
0
tg
3
3
1 3 ---
cotg 3 1
3
3
0
2. Arcos e Ângulos
Arco : B A
ângulo central AÔB
Medida de Arco B A
u
AB
B A
(medida de arco AB) =
comprimento do arco AB
comprimento do arco unitário (u)
77
Unidades
Grau (símbolo: º) u =
360
1
C, C = comp. da circunferência
Radiano (símbolo: rad ou rd) u = r, r = raio da circunferência
Conversão da Unidades
90
º
–––––––– rd
2
180
º
––––––––– rd
270
º
––––––––––––
2
3
rd
360
º
–––––––––– 2 rd
Ângulo
Dadas duas semi-retas distintas a e b de mesma origem 0 e não opostas, chama-
se ângulo ab ou a0b à reunião de a e b, isto é aUb. Indicamos a^b ou aÔb.
78
Ângulo Central
Um ângulo aÔb é denominado central, se o vértice 0 coincide com o centro da
circunferência. Indicamos AÔB.
Def: m(A^B ) = m (AÔB)
Comprimento de um arco (l)
rl
r
l
rdrd . ( em rd )
rlrd .
180180
( em graus )
79
3. Funções Trigonométricas
Definições
y = sen x = OM1
y = cos x = OM2
y = tg x =
x
x
cos
sen
= AT
y = cotg x =
x
x
sen
cos
= BC
y = sec x =
xcos
1
= OS
y = cossec x =
xsen
1
= OD
80
4. Redução ao Primeiro Quadrante
sen ( - x ) = + sen x
cos ( - x ) = - cos x
tg ( - x ) = - tg x
cotg( - x ) = - cotg x
sec ( - x ) = - sec x
cossec ( - x ) = + cossec x
Ex. cos 150
º
= - cos 30
º
= -
2
3
(180
º
-150
º
)
81
sen ( + x ) = - sen x
cos ( + x ) = - cos x
tg ( + x ) = + tg x
cotg ( + x ) = + cotg x
sec ( + x ) = - sec x
cossec ( + x ) = - cossec x
Ex. tg 210
º
= + tg 30
º
=
3
3
82
sen ( 2 - x ) = sen (-x) = -sen x
cos ( 2 - x ) = cos (-x) = + cos x
tg ( 2 - x ) = tg (-x ) = - tg x
cotg ( 2 - x ) = cotg (-x ) = - cotg x
sec ( 2 - x ) = sec (-x) = + sec x
cossec ( 2 - x ) = cossec (-x) = - cossec x
Ex. sec 300
º
= + sec 60
º
= 60cos
1
= 2
5. Redução ao 1
º
octante ( 1
º
oitante )
Ângulos Complementares
cos)90sen(
cossen
9090
o
Ex.
30cos60sen30
1
º
octante
sen )
2
( x
= cos x
cos )
2
( x
= sen x
tg )
2
( x
= cotg x
cotg )
2
( x
= tg x
sec )
2
( x
= cossec x
cossec )
2
( x
= sec x
Ex. cossec 60
º
= sec 30
º
=
30cos
1
=
2
3
1
=
3
2
=
3
32
90
º
- 60
º
83
6. Relações Fundamentais da Trigonometria
1. 1cossen
22 xx
Rx
2. x
x
tgx
cos
sen
kxRx
2
/
3.
x
x
x
sen
cos
cotg
kxRx /
4.
x
x
cos
1
sec
kxRx
2
/
5.
x
x
sen
1
seccos kxRx /
6.
tgx
x
1
cotg
2
/
kxRx
7. xxtg
22 sec1
kxRx
2
/
8. xxg
22 seccoscot1 kxRx /
7. Transformações trigonométricas
Observação
Sabemos que 090cos
2
1
60cos,
2
3
30cos e , portanto
30cos60cos90cos , isto é
1 30
2 2
cos(60 30 ) cos60 cos30
Seno da Soma
abbaba cos.sencos.sen)sen(
Seno da Diferença
abbaba cos.sencos.sen)sen(
84
Cosseno da Soma
bababa sen.sencos.cos)cos(
Cosseno da Diferença
bababa sen.sencos.cos)cos(
Tangente da Soma Tangente da Diferença
tgbtga
tgbtga
batg
.1
)(
tgbtga
tgbtga
batg
.1
)(
8. Consequências das fórmulas de adição
Fórmulas de Arco Duplo
asenaasen cos..2)2(
asena 221)2cos(
asenaa 22cos)2cos(
1cos2)2cos( 2 aa
atg
tga
atg
21
2
)2(
tga
atg
ag
2
1
)2(cot
2
Fórmulas de Arco Metade
2
cos1
2
sen
xx
x
xx
tg
cos1
cos1
2
2
cos1
2
cos
xx
85
2
1
2
2
sen
2 xtg
x
tg
x
2
1
2
2
2 xtg
x
tg
xtg
2
1
2
1
cos
2
2
x
tg
x
tg
x
Observação: Fazendo t
x
tg
2
, temos:
21
2
sen
t
t
x
21
2
t
t
tgx
2
2
1
1
cos
t
t
x
9. Transformação em produto ou Fatoração Trigonométrica
Empregando as fórmulas de adição de arcos, obtemos:
sen (a+b) + sen (a-b) = 2 sen a cos b
sen (a+b) - sen (a-b) = 2 sen b cos a
cos (a+b) + cos (a-b) = 2 cos a cos b
cos (a+b) - cos (a-b) = -2 sen a sen b
86
Fórmula de Werner
6
:
Fazendo pba
2
qp
a
2
bp
b
qba
Fórmula de Prostaférese
7
:
)
2
cos()
2
sen(2sensen
qpqp
qp
)
2
cos()
2
sen(2sensen
qpqp
qp
)
2
cos()
2
cos(2coscos
qpqp
qp
)
2
sen()
2
sen(2coscos
qpqp
qp
10. Resolução de Triângulos
Notações :
Medida dos ângulos internos:
 ,
^
B ,
^
C (Â +
^
B +
^
C = 180º )
Medidas dos lados:
a ( oposto ao vértice A )
b (oposto ao vértice B )
c ( oposto ao vértice C )
Área do Triângulo : S
6
Johannes Werner (1468 – 1528 ) – Alemanha.
7
prosthaphaeresis, palavra grega que significa adição e subtração - SEC. XVl
87
Triângulos Retângulos
Relações Métricas
1. 222 cba (Teorema de Pitágoras) séc.VI a.C.
2. mab .2
3. nac .2
4. nmh .2
5. hacb ..
6.
2
.
2
. hacb
S
Justificativas:
a) ∆ ABC ≈ ∆ HAC (Â , L , Â)
2
a b
b am 1
b m
b) ∆ ABC ≈ ∆ HAB (Â , L , Â)
2
a c
c an 2
c n
(1) + (2) b² + c² = am + an
= a (m + n)
= a . a
Relações Trigonométricas
2 2 2 a b c
teorema de pitágoras
88
Seno do
^
B = cateto oposto a
^
B
hipotenusa
Cosseno de
^
B = cateto adjacente
^
B
hipotenusa
Tangente de
^
B = cateto oposto a
^
B
cateto adjacente a
^
B
^^
cot Cg
c
b
Btg
^^
cossen B
a
c
C
^^
cossen B
a
c
C
^^
cot Bg
b
c
Ctg
Triângulos Quaisquer
Teorema dos Senos
^^^
sensensen C
c
B
b
A
a
Teorema dos Cossenos
a
2
= b
2
+ c
2
- 2bc . cos
^
A
b
2
= a
2
+ c
2
– 2ac . cos
^
B
c
2
= a
2
+ b
2
– 2ab . cos
^
C
89
Teorema da Área
^
sen
2
1
AbcS
^
sen
2
1
BacS
^
sen
2
1
CabS
Relações Fundamentais
Aplicando o Teorema de Pitágoras, temos:
22
2
2
2 )()()( OMOMMM
222 )1()(cos)(sen xx
1
ª
Relação : Rxxx ,1cossen 22
2
ª
Relação : KKxRx
x
x
tgx ,.
2
/,
cos
sen
3
ª
Relação : KKxRx
x
x
gx ,. /,
sen
cos
cot
4
ª
Relação : KKxRx
x
x ,.
2
/,
cos
1
sec
5
ª
Relação : KKxRx
x
x ,./,
sen
1
seccos
6
ª
Relação : KKxx
tgx
gx ,
2
./,
1
cot
7
ª
Relação : 1cos22 xxsen
xx
x
x
x
22
2
2
2
cos
1
cos
cos
cos
sen
)0(cos x
KKxRxxxtg ,.
2
/,sec1 22
90
8
ª
Relação : 1cos22 xxsen
xx
x
x
x
22
2
2
2
sen
1
sen
cos
sen
sen
)0(sen x
KKxRxxxg ,./,seccoscot1 22
Exercícios Resolvidos
1. Dado
2
0,
5
4
sen
xx , calcule as demais funções trigonométricas de x :
a)
5
3
cos
25
9
cos
25
16
1cos1cos
25
16
1cos
5
4
1cossen
2
222
2
22
xx
xxxxx
Sendo
2
0
x , temos 0cos x , logo ,
5
3
cos x .
b)
5
3
5
4
cos
sen
x
x
tgx
3
4
tgx
c)
5
4
5
3
sen
cos
cot
x
x
gx
4
3
cot gx
d)
5
3
1
cos
1
sec
x
x
3
5
sec x
e)
5
4
1
sen
1
seccos
x
x
4
5
seccos
2. Simplifique a expressão
xxx
xx
y
cos.sensen
cossen
2
22
)cos.(sensen
)cos).(sencos(sen
xxx
xxxx
91
gx
x
x
x
x
x
xx
cot1
sen
cos
sen
sen
sen
cossen
Lembrete : Produto da soma de dois números pela sua diferença.
( p + q ) . ( p – q ) = p
2
– p . q + q . p - q
2
= p
2
– q
2
,, RqRp temos ( p + q ) . ( p – q ) = p
2
– q
2
Fatoração da diferença de quadrados.
p
2
– q
2
= ( p + q ) . ( p – q )
Pôr em evidência um fator comum
p
2
+ p . q = p . p + p. q = p . ( p + q )
3. Sabe-se que axx cossec e bxx cossec .
Mostre que a
2
– b
2
= 4.
2222 )cos(sec)cos(sec xxxxba
)coscos.sec.2(sec)coscos.sec.2(sec 2222 xxxxxxxx
xxxxxxxx 2222 coscos.sec.2seccoscos.sec.2sec
xxxx cos.sec.2cos.sec.2
xx cos.sec.4
4cos.
cos
1
.4 x
x
Lembrete: Quadrado da soma de dois números:
( p + q )
2
= ( p + q ) . ( p + q ) =
= p
2
+ p. q + q . p + q
2
= p
2
+ 2 . p . q + q
2
RqRp , , temos ( p + q )
2
= p
2
+ 2 . p . q + q
2
Quadrado da diferença de dois números
( p – q )
2
= ( p – q ) . ( p – q ) = p
2
- p . q - q . p + q
2
=
= p
2
– 2 . p . q + q
2
RqRp , , temos ( p – q )
2
= p
2
– 2 . p . q + q
2
4. Simplifique a expressão
x
xgx
y
sen
seccoscot
x
x
xx
x
x
x
x
x
xx
x
2cos1
1cos
sen
1
.
sen
1cos
sen
sen
1cos
sen
sen
1
sen
cos
92
xxx
x
xx
x
cos1
1
)cos1).(cos1(
cos1
)cos1).(cos1(
1cos
Dado ,
2
2
sen x calcule o valor da expressão
1
1sec
2
2
xtg
A .
xx
x
x
x
xtg
x
A
22
2
2
2
2
2
sec
1
sec
sec
sec
1sec
1
1sec
x
x
x
2
2
2
sen
1
cos
.11
cos
1
1
1
Como
2
2
sen x , temos :
2
1
4
2
2
2
sen
2
2
xA
5. Mostre que ( 1 + sen x ) . ( 1 – sen x ) - cos2 x = 0 .
xxxxx 222 cossen1cos)sen1).(sen1(
0coscos 22 xx
6. Mostre que ( 1 + tgx ) . ( 1 – tgx ) = 2 - sec2 x .
)1(sec11)1).(1( 22 xxtgtgxtgx xx 22 sec21sec1
7. Mostre que
( a . sen x – b . cos x )
2
+ ( a . cos x + b sen x )
2
= a
2
+ b
2.
22 )sencos.()cos.sen.( xbxaxbxa
xbxbxaxaxbxbxaxa 2.2222222 sensen..cos..2cos.cos.cos..sen..2sen.
xbaxbxa 2.222222 sencos.cos.sen.
2
)sen.(cos)cos.(sen 222222 xxbxxa
2222 1.1. baba
8. Mostre que
(cos a + cos b) . (cos a – cos b) + (sen a + sen b) . (sen a - sen b ) = 0
2 2 2 2
2 2 2 2
(cos cos ).(cos cos ) (sen sen ).(sen sen ) cos cos cos cos
sen cos (sen cos ) 1 1 0
a b a b a b a b a b a b
a a b b
Transformações Trigonométricas
Seno da Soma: abbaba cos.sencos.sen)sen(
93
Seno da Diferença : abbaba cos.sencos.sen)sen(
Cosseno da Soma : bababa sen.sencos.cos)cos(
Cosseno da Diferença : bababa sen.sencos.cos)cos(
Exemplos:
A )
45cos.30sen30cos.45sen3045sen75sen
4
26
4
2
4
6
2
2
.
2
1
2
3
.
2
2
B ) 45cos.30sen30cos.45sen)3045sen(15sen
4
26
4
2
4
6
2
2
.
2
1
2
3
.
2
2
C ) 30sen.45sen30cos.45cos)3045cos(75cos
4
26
4
2
4
6
2
1
.
2
2
2
3
.
2
2
D ) 30sen.45sen30cos.45cos3045cos15cos
4
26
4
2
4
6
2
1
.
2
2
2
3
.
2
2
Consequências das Fórmulas de Adição
Fórmulas do Arco Duplo
aaaaaaa cos.sencos.sen)sen(2sen aa cos.sen2
aaa cos.sen22sen
94
aaaaaaa sen.sencos.cos)cos(2cos
aa 22 sencos
aaa 22 sensen12cos aa 2sen212cos
aaa 22 sencos2cos 1cos22cos
2 aa
Exemplos:
1. Sabendo que 2,0cossen xx , determine o valor de x2sen .
xxxxxxxxxx cos.sen2cossen04,0coscos.sen2sen)2,0()cos(sen 222222
96,02sen104,02sen04,02sen104,0 xxx
2. Simplifique a expressão .
cos
2cos
sen
2sen
x
x
x
x
A
x
xxx
x
xxx
x
xx
x
xx
x
x
x
x
A
cos
)sen(coscos2
cos
sencos
1
cos2
cos
sencos
sen
cos.sen2
cos
2cos
sen
2sen
222
2222
x
xx
xx
x
xxx
sec
cos
1
cos
sencos
cos
sencoscos2 22222
3. Simplificar
a)
2
2R
2
2 2
2
cosx cosx sen x
1 cosx
: 1 cosx1 cosx
Relação trigonométrica senx cosx 1
: 1 cosx1 cosx
1
1 cosx
b)
2
cosx 1 cosx senx senx
1 cosx
R
sen 2x senx cosx
cosx
2 senx cosx senx cosx senx cosx
senx
cosx cosx
95
Exercícios Propostos
1. P Simplificar
a)
x senx
Resposta:
1 cosx
b)
cosx
Resposta:
1 senx 1 cosx
c)
Resposta: sec x
d)
Resposta: cossec x
2
2
senx x cos x 1 cosx xsenx
1 2cosx cosx
2
2
cosx 1 senx senx 1 cosx
:
cosxcosx
2
2
cosx 1 senx .senx 1 senx
:
cosxcosx
2
2
cosx 1 cosx senx senx
:
1 cosx1 2cosx cosx
96
e)
cosx
Resposta:
senx cosx
f)
Resposta: 1
2.P . Simplifique
2
2
5x 1 cosx
5 5cosx
2x
Resposta:
1 cosx
3.P. Simplifique
senx 2x senx cosx
senx 2x
1
Resposta:
2
sen 2x . cosx senx
: 2senx
cos 2x
2
senx cosx
1 sen 2x
97
Apêndice 1
1. Nove Fora
Cálculo Aritmético
A aritmética é a parte da matemática que estuda as operações numéricas. O
termo aritmética provém do grego “arithmós” que se refere aos números.
Ouve-se muito em rádios e televisões a expressão “Prova dos nove” embora,
provavelmente muitos não saibam o seu significado.
Trata-se de uma técnica de verificação simples dos resultados das operações
elementares de adição, subtração, multiplicação, divisão, extração da raiz quadrada
exata ou não de números inteiros.
Baseia-se no seguinte conceito matemático:
“Se x e x’, respectivamente, y e y’ têm o mesmo resto módulo 9, então x+y e x’+y’, x-y
e x’-y’, xy e x’y’ também o têm”
Se o resultado fosse discrepante, concluiríamos que um erro fora cometido.
Todavia, alguns erros, como por exemplo, a falta de um ou mais dígitos cuja soma de
seus valores seja múltiplo de 9 ou erro de permutação dos dígitos, não alteram o
resultado final do módulo. Isto faz com que um resultado da prova dos nove não garanta
que o cálculo esteja correto.
Essa técnica é útil para apontar a maioria dos erros aleatórios, mas não todos.
1.1. Técnica
Adicionam-se os valores dos 2 dígitos (algarismos) do número dado,
a) se a soma resultar no número < 9 → adiciona-se valor do dígito seguinte,
b) se a soma resultar no número = 9 → associa-se zero, isto é “9 fora”,
c) se a soma resultar número > 9 → adicionam-se os valores desses 2
dígitos
e assim sucessivamente até o último dígito do número dado. O resultado final de um
dígito será o “9 fora” ou o resto módulo 9.
Exemplos: Determinar o “9 fora” (ou o resto da divisão do número por 9) dos seguintes
números.
1º) 45 → 4+5 = 9 → 0 45 9
0 5
98
2º) 1284281 → 1+2 = 3 1284281 9
3+8 = 11 38 142697
1+1 = 2 24
2+4 = 6 62
6+2 = 8 88
8+8 = 16 → 1+6 = 7 → 7+1 = 8 71
8 resto
1.2. Prova dos nove
Aplicar a prova dos nove nas seguintes operações:
1º) 38
72 8 certo
+ 51 8
161
2º) 7+8
78 49
– 29 6 + 29 6 certo
49 6 78 6
3º) 105 6 6 certo
× 28 ×1 6
840
210
2940
56
4º) 341 8 2 certo
× 232 ×7 2
682
1023
682
79112
5º) 3089 25 × 7 2 certo
58 123 6 2
89 42
99
14 14
Exercício:
1. Efetue as operações
1,08 × 0,9 + 2,04: 0,4 e verifique se não houve erro em cada cálculo pela técnica da
prova “dos 9 fora”.
Resposta: 6, 072
2. Efetue as operações 0,3 × 0,11 + 5: (–2) –3 e faça a verificação do resultado
pela aplicação da congruência módulo 9
R
0,033 2,5 3
0,033 5,5
5,467
1 1
0 3
3+3
Cálculos:
1º) 0,11
0,3
0,33
2 3
2 6
3 6
certo
2 5
2º) 5 2
0 2,5
1 4
2 5
7 5
14
certo
5 + 5 = 105,500
3º)
0,033
5,467
1
1
certo
3 3 5 11 2 2 4 6 12 3 3 7 10 1
2. Raiz Quadrada
Sabemos que 5² = 5×5 = 25. Podemos agora inverter o problema, ou seja, dado o
número 25, determinar o número cuja potência seja 25, isto é procurar uma técnica de
cálculo que permita calcular 5. Neste caso, 5 é denominada raiz quadradade 25 e se
indica 5 = √25 ou √25 = 5 e a operação é denominada extração da raiz quadrada.
Diremos que 25 é um quadrado perfeito e 5 é a raiz exata.
Logo:
Extrair a raiz quadrada de um número que é quadrado perfeito é determinar o
número cujo quadrado é o número dado.
Ex: √25 = 5 ↔ 5² = 25
No caso de um número não quadrado perfeito, temos:
100
A raiz quadrada por falta é MAIOR número cujo quadrado é MENOR que o
número dado; a raiz quadrada por excesso é o MENOR número cujo quadrado é
MAIOR que o número dado.
Exemplos:
1)
2)
Observação: Quando não se diz nada a respeito do erro, entende-se que é por falta.
2.2 Técnica para extrair a raiz quadrada de um número inteiro
Apresentaremos a técnica de extração de raiz quadrada através de exemplos
numéricos.
1º) √5246
a) a raiz quadrada de 5246 possui dois algarismos, pois é a metade do número de
algarismos, isto é 4 algarismos divide por 2. √52.46, separa-se o número em
classes de dois algarismos, da direita para a esquerda.
b) Cálculo de 1º algarismo, mentalmente, por falta √52 7
52.46 (10x y) (10x y)² 52.46
(10x)² 2(10x)y y² 5246
52 7 (10x)² [2(10x) y]y 4900 346
(10x)² 4900 10x 70 x 7
[2(10x) y]y 3
x 746 20.7.y y² 346
140y 346
346
y
140
y 2, 47
y 2
2
52.46 (10x y)
10.7 2
72 72² 5184, 5246 5184 62 resto
5246 72 72 62 5246 radicando
28 5 resposta com erro por falta
5² 25, 28 25 3 resto
logo 28 5 5² 3 28
28 6 resposta com erro por excesso
6² 36, 36 28 8 excesso
logo 28 6 6² 8 28
101
Dispositivo prático:
a) √52.46 (10x + y)
– 49 00 (10x)² = 4900 → x = 7
346 [2(10x) + y] y =
[2.(10.7) + 2] 2 = 284
– 284 .
62
b) √5246 → separa-se o número em classes de dois algarismos da direita para a
esquerda: 52 . 46. A primeira classe da esquerda é o único que pode ter apenas
um algarismo.
c) Acha-se a raiz quadrada da primeira classe à esquerda, isto é: √52 7. Este
resultado vai ser o primeiro algarismo à esquerda da raiz procurada, o qual se
chama a primeira raiz achada.
d) Subtrai-se de 52 o quadrado de 7, isto é 52 – 7² = 3 que é o primeiro resto.
e) Coloca-se ao lado do resto 3 a segunda classe, 46 e separa-se o último algarismo
da direita do número formado 34.6
f) Divide-se 34 pelo dobro da primeira raiz achada 34 ÷ (2×7) 2, que é o segundo
algarismo da raiz, então 72 é a raiz calculada.
g) Coloca-se 2 à direita do dobro da primeira raiz achada, o que dá 142 e
multiplica-se 142 por 2; a seguir, subtrai-se o resultado de 346, ou seja 346 –
284 = 62. Se acontecer que o subtraendo da última operação seja maior que o
minuendo, diminui-se o valor do segundo algarismo de uma unidade, e repete-se
a operação.
Repetem-se as operações anteriores com a terceira classe e com as seguintes,
quando houver.
O dispositivo prático é o que segue:
(prova dos nove)
5 + 2 = 7 → 7 + 4 = 11 → 1 + 1 = 2 → 2 + 6 = 8
7 + 2 = 9 → 0
√52.46 72
− 49 7² = 49 × 0 8 certo
34.6 7 × 2 = 14 repete-se → 0 8
34 : 14 2
− 284 142 × 2 = 284 0 = 0 × 0
62 620
Prova real √52.46 72 72² + 62 = 5184 + 62 = 5246
Resto = 62
radicando
raiz aproximada por falta
102
2º) √675 = 10x + y ↔ (10x + y)² + resto = 675
√6 2 (10x)
2
+ 2(10x) y + y
2
= 675
(10x)
2
+ [2(10x) + y] y = 400 + 275
x 2
(10x)² 400 10x 20 x 2
275
[2(10x) y]y 227 [2(10.2) y]y 275 40y y² 275 y 6
40
x = 2 e y 6, temos
[2(10x) + y] y = [2.10.2 + 6] 6 = 46 × 6 = 276 > 275
√675 = 10x + y = 10 × 2 + 6 ↔ 26² = 676 > 675
↓
Baixamos y de 1 unidade, y = 5
√675 = 10 x + y = 10.2 + 5 = 25
6 + 7 = 13 → 1 + 3 = 4 → 4 + 5 = 9 → 0
√675 25
– 4 2² = 4 × 7 0 certo .
27.5 2 × 2 = 4 7 0
27: 4 6 → 5
– 225 4 5 × 5 = 225
50 4 ← 49
504 → 9 → 0
Prova real
675 25 25² 50 625 50 675 radicando
2.3 Propriedade do resto
O resto é sempre menor ou igual ao dobro da raiz.
Assim:
1º)
2º)
5246 72
62 2 72
resto = 62
675 25
50 2 25
resto 50
103
3. Raíz Cúbica
Sabemos o que significa 5³, isto é: 5³ = 5 × 5 × 5 = 125. Vamos inverter o
problema, determinar o número cuja terceira potência é 125, isto é, determinar uma
técnica que permita calcular 5.
O número 5 se chama raiz cúbica de 125, e se indica e lê se 5 é raiz
cúbica de 125. A operação que se executa para obter a raiz cúbica é denominada
extração da raiz cúbica. Quando existe a raiz cúbica, como em 8, 27, 64, 125, 216, etc.
diz-se que o número é cubo perfeito e o resultado é raiz exata.
Quando o número não é cubo perfeito, temos raiz cúbica aproximada com erro
por falta ou por excesso.
Quando nada se diz, entende-se se sempre que a raiz é obtida por falta.
Resumindo, temos:
3.1 Número Cubo Perfeito
Extrair a raiz cúbica de um número CUBO PERFEITO é determinar o número
cujo cubo é o número dado.
33Ex : 8 2 2 8
cubo perfeito
3.2 Número Não Cubo Perfeito
Extrair a raiz cúbica de um número NÃO CUBO PERFEITO, por falta, é
determinar o MAIOR número cujo cubo é MENOR que o número dado; por excesso, é
determinar o MENOR número cujo cubo é MAIOR que o número dado.
3.3 Propriedade do resto
O resto é sempre menor ou igual a 3 vezes o quadrado da raiz mais 3 vezes a
raiz.
3.4 Técnicas para extrair a raiz cúbica de um número inteiro
Apresentaremos a técnica da extração da raiz cúbica através de exemplos
numéricos.
1º)
cubo perfeito raiz exata
35 125,
3 512 8 8³ 8 8 8 512
104
2º)
a) Separamos o número, a partir da direita, em classes de três algarismos, isto é,
26.498. A primeira classe à esquerda é a única que pode ter menos de 3
algarismos.
b) Determina-se maior cubo contido em 26, isto é, 8, 2 é o
primeiro algarismo da raiz procurada, ou primeira raiz Subtrai-se 8 de 26, e
coloca-se à direita do resto 18 a classe seguinte, isto é, obtém se 18498.
c) Separam-se os dois últimos algarismos da direita deste número e tem-se: 184.98.
d) Divide-se o número à esquerda 184 pelo triplo do quadrado da primeira raiz, isto
é, por 3×2² = 12, o que dá 9, pois não se usa número maior que 9, 184 ÷ 12
15,33 → 9
e) Coloca-se 9 à direita de 2, obtém-se 29 (segunda raiz). Como não há maisclasses, a raiz é 29 e o resto é 26498 – 29³ =
= 26498 – 24389 = 2109
f) Justifiquemos a técnica de Cálculo da raiz cúbica:
3 26498 = (10x + y) (10x + y)³ = 26498 ,
desenvolvendo o cubo temos:
(10x)³ + 3(10x)²y + 3(10x)y² + y³ = 26498
Vamos decompor 26498 em duas parcelas de modo que a primeira parcela seja potência
da primeira raiz
3
3
8 2 (2 10)³ (20)³ 8000
26498 8000 18498
(10x) 3(10x)²y 3(10x)y² y³ 8000 18498
(10x)³ = 8000 (10x)³ = (20)³ x 2
e
3(10x)²y 3(10x)y² y³ 18948
para x 2 3(10.2)²y 18498
18.498
y 15,42
1200
y
3
9
26498 (10x y) (10.2 9) 29 resto
3 26498
3 8 2,
105
3 8 2
Temos, então o seguinte dispositivo prático primeira raiz
29
– 8 2³ = 8
18498 3(10x)²y = 3 × 20² × 9 = 10.800
– 16.389 3(10x)y² = 3 × 10 × 2 × 9² = 4860
02109 y³ = 9³ = + 729
1.6389
resto
Prova real:
3 26498 29 29³ 2109
2109 24389 2109
26498 radicando; certo
Prova dos nove
(raiz) 29
× 2 2 26498 (radicando);
2² 2
certo
2 × 2² = 8 → 8 2109 → 2
resto
3 26498
106
Apêndice 2
1. Sequências
Chama-se sequência (ou sucessão) infinita toda aplicação ƒ de N* em R
f ={ (1, a1) , (2, a2) . (3, a3) , ... , ( n, an) , ...}
Indiquemos uma sequência f anotando apenas a imagem de f
f = (a 1 , a 2 , a 3 , ... , a n , ...)
2. Progressão Aritmética (P. A.)
P. A. (a 1 ,a 2 , a 3, ... , a n , ... )
Fórmula de recorrência
dados reais números sãor ea onde
2 n ,N n ,r a a
termo)1º (a a
1-nn
1
Classificação
1
º
)Crescentes: r > 0 ex.: a1 = 1 , r = 2 PA(1, 3, 5, 7, 9,...)
2
º
)Decrescentes: r < 0 ex.: a1 = 10, r = -2PA(10,8,6,4,2,0,-2,...)
3
º
) Constantes : r = 0 ex.: a1 =
3
2
, r = 0 PA( 2/3 , 2/3, ... )
Notações Especiais
1
º
)para 3 termos: (x, x + r, x + 2r) ou ( x - r , x, x + r)
2
º
)para 4 termos: (x, x+r, x+2r, x+3r) ou ( x-3y, x-y, x+y, x+3y) onde y =
2
r
3
º
) para 5 termos: ( x , x+r , x+2r , x+3r, x+4r )
ou
( x-2r, x-r, x, x+r, x+2r)
Fórmula do termo geral
PA ( a 1 , a 2 , a 3 , ... , a n , ...) an = a1 + ( n – 1 ) r
107
Interpolação Aritmética
P. A. ( a , ---, ---. ---, ... , ---, ---, ---, b)
a1 an
n = k +2 an = a1 + (n-1) r b = a + (k+2-1)r
1
r
k
ab
Soma dos Termos de uma PA Finita
Sn = a 1 + a 2 + a 3 + ... + a n-1 + a n
Propriedade: Em toda P.A. finita, a soma de dois termos equidistantes dos extremos é
igual à soma dos extremos.
a k+1 + a n-k = a1 + a n
(k < n)
Fórmulas
2
).(
S )( 1n
naa
I n
2
r].n )1-(n a [2
Sn )( 1
II
Casos Particulares
1
º
) Soma dos n primeiros números naturais positivos
Sn = 1+ 2 + 3 + ... + n =
2
).1( nn
2
1)n(n
Sn
2
º
) Soma dos n primeiros números pares positivos
Sn = 2+ 4+ 6+ ... =
2
].2).1(2.2[ nn
)1(Sn nn
3
º
) Soma dos n primeiros números ímpares positivos
Sn = 1 +3 +5 + ... =
2
].2).1(1.2[ nn
2
nS n
3. Progressão Geométrica (P. G.)
P.G. ( a 1 , a 2 , a 3 , ... , a n , ... ) q = razão
Fórmula de recorrência
reais. números são e onde 2 n ,N n
, q .a a
a a
1-nn
1
qa
108
Classificação
1. Crescentes
a) P.G. com termos positivos q > 1 ^ a1 > 0
ex. P.G. (1, 2, 4, 8, ...)
b) P.G. com termos negativos 0 < q < 1 ^ a1 < 0
ex. P.G. (-2, -1, -1/2, -1/4, ...)
2. Decrescentes
a) P.G. com termos positivos 0 < q < 1 ^ a1 > 0
ex. P.G. (10 , 5 , 5/2 , 5/4 , ... )
b) P.G. com termos negativos q > 1 ^ a1 < 0
ex. P. G. (-3 , -6 , -12 , ... )
3. Constantes q = 1
ex. P.G. (0 , 0 , 0 , 0 , ... ) , q
P.G. (3/5 , 3/5 , 3/5 , ...)
4. Alternantes q < 0
ex. P.G. (3 , -6 , 12 , -24 , ...)
5. Estacionárias ou singulares a1 0 ^ q = 0
ex. P.G. ( 5 , 0 , 0 , 0 , ... )
Notações Especiais (P.G.)
1. Para n = número ímpar
n = 3 (
q
x
; x ; x q ) ou ( x ; x q ; x q
2
)
n = 5 ( 2q
x
;
q
x
; x ; x q ; x q
2
) ou ( x ; x q ; x q
2
; x q
3
; x q
4
)
2. Para n = número par
n = 4 ( 3y
x
;
y
x
; x y ; x y
3
) ou ( x ; xq ; xq
2
; xq
3
) q = y
2
Fórmula do Termo Geral
P.G. (a 1, a 2, a 3, ... ,a n, ... ) a n = a 1 . q
n-1
Interpolação geométrica ( a, __ , __ , ... , __ , b ), k meios geométricos
a n = a1 . q
n – 1
b = a q
k+2-1
1 k
a
b
q
109
Propriedade: Em toda P.G. finita, o produto de dois termos equidistantes dos
extremos é igual ao produto dos extremos.
ak+1 . an-k = a1 . an (k< n )
Fórmula do produto
P n = a 1 . a 2 . a 3 . ... . a n-2 . a n-1 . a n
n
naaPn ).(|| 1 ou q
nn
n
n aP
2
)1(
1 .
Sinal
1º ) a1 > 0 q > 0 ( P.G. positiva ) Pn > 0
2º ) a1 < 0 q > 0 ( ap < 0 , p N* )
0 Pn impar n
0 Pn par n
3º ) a1 0 q < 0 (P.G. alternante )
0 Pn ímpar k
0 Pn par k
(k = número de termos negativos)
Regra prática
:
3 r 1
Pr,de mesmo o é Pde sinal o 0, r Se c)
positivo é produto o 0, r Se b)
r resto o obtemos e 4por n Dividimosa)
n
Soma dos Termos de P.G. Finita
Sn = a1 + a2 + a3 + ... + an
I)
1
. 1
q
aqa
Sn n II)
1
)1(1
q
qa
Sn
n
1q 1q
Soma dos Termos de P.G. Infinita
Sn = ( a1 + a2 + a3 + ... + an + .... )
III) 1q
q
a
SS n
n
1
lim 1
110
Apêndice 3
Aplicações de simplificações algébricas em Cálculos de Limites
Indeterminados
a)
xx
x
xx
x
xx
xx
x
x
xxxx cos1
1
.
sen
lim
cos1.
cos1
lim
cos1.
cos1.cos1
lim
cos1
lim
2
2
02
2
02020
2
1
11
1
.1
cos1
1
lim.
sen
lim
0
2
0
xx
x
xx
b)
21.1.2coslim.
sen
lim.2
cos.sen2
lim
000
x
x
x
x
xx
xxx
c)
21.2cos2limcos.cos2lim)2(lim 2
0
1
1
00
x
senx
x
xsenx
tgx
xsen
xxx
d)
4
3
22
3
2
3
lim
2.2
)2.(3
lim
4
63
lim
2
1
1
222
xxx
x
x
x
xxx
e)
1
1
2
22
222 )2.(2
2
lim
)2).(2(
2
lim
)2).(2(
2.2
lim
2
2
lim
xx
x
xx
x
xx
xx
x
x
xxxx
4
2
22
1
22
1
2
1
lim
2
xx
f)
)22).(4(
4)2(
lim
)22).(4(
)22).(22(
lim
4
22
lim
2
2
2222 xx
x
xx
xx
x
x
xx
)22).(2)(2(
42
lim
2 xxx
x
x
111
1
1
2 )22).(2).(2(
2
lim
xxx
x
x 161
)222).(22(
1
g)
2
2
4
2
222
lim
)2.(
)2).(2(
lim
2
4
lim
2
1
1
22
2
2
x
x
xx
xx
xx
x
xxx
h)
63
2
3
.2)32(lim
32
)32).(32(
lim
32
94
lim
2
3
1
1
2
3
2
2
3
x
x
xx
x
x
xxx
i )
2
3
11
111
1
1
lim
)1).(1(
)1.()1(
lim
1
1
lim
22
1
1
2
1
12
3
1
x
xx
xx
xxx
x
x
xxx
OBS: )).(( 2233 babababa
j )
1
2
1
2
02
2
0
2
0
2
0
)cos1.(
lim
cos1
)cos1.(
lim
)cos1).(cos1(
)cos1.(
lim
cos1
lim
xsen
xxsen
x
xxsen
xx
xxsen
x
xsen
xxxx
2110cos1)cos1(lim
0
x
x
k )
senxsenxx
senxsenxsenxsenx
x
senxsenx
xx 11.
)11).(11(
lim
11
lim
00
senxsenxx
senxsenx
senxsenxx
senxsenx
xx 11.
11
lim
11.
11
lim
0
22
0
xxx
x
xxx
x
xx sen1sen1
2
.
sen
lim
sen1sen1.
sen.2
lim
00
11.1
2
2
.1
11
2
.1
sen1sen1
2
lim.
sen
lim
00
xxx
x
xx
l)
xx
xxx
x
xxx
xsen
x
xxx cos1.cos1
coscos1.cos1
lim
cos1
coscos1.cos1
lim
cos1
lim
1
2
1
02
2
02
3
0
2
3
11
111
0cos1
0cos0cos1
cos1
coscos1
lim
222
0
x
xx
x
112
)).((: 2233 babababaobs
)coscos1).(cos1(cos1 233 xxxx
Exercícios
1. Calcule a derivada da função
62
22
x
xx
y e simplifique o seu resultado.
2
2
2
2
2
22
2
2
)62(
)56(2
)62(
10122
)62(
42262124
)62(
)2)(2()62)(12(
'
x
xx
x
xx
x
xxxxx
x
xxxx
y
2. Mostre que se )(xf
tgx
tgx
1
1
, então
tgxx
x
xf
2sec
sec2
)('
2
2
.
xtgxtg
xtgxxxtgxx
tgx
xxtgxtgx
xf
2
2222
2
22
)(21
)(.secsec)(.secsec
)1(
)sec)).((1()(1(sec
)('
)(2sec
sec2
2
2
xtgx
x
3. Calcular a derivada primeira da função )ln(cos.2 3 xxy e simplificar o seu
resultado.
].).[ln(cos2].)ln(cos.3.[2
.2)ln(cos.6).(2)ln(cos.6).(
cos
1
.2).(cosln.6'
322
323232
tgxxxxtgxxxx
tgxxxxtgxxxxsenx
x
xxxy
4. Calcular a derivada primeira da função )2sen(cos.sen xxxy e simplifique o
seu resultado.
)2cos(.3
)2cos(.2)2(cos)2cos(2sencos)2cos(.2)sen(sencos.cos' 22
x
xxxxxxxxxxy
5. Calcular a derivada segunda da função )2(sen2 xy e simplifique o seu
resultado.
)4cos(.8)4cos(.4.2"
)4sen(.2)2cos().2sen(.2.2)2cos(.2).2sen(.2'
xxy
xxxxxy
6. Calcular a derivada primeira da função )]2ln[sec( xy e simplifique o seu
resultado.
)2(.2)2().2sec(.2.
)2sec(
1
' xtgxtgx
x
y
113
7. Calcular a derivada primeira da função
x
x
y
sen
cos1
e simplifique o seu
resultado.
xxxx
x
x
x
x
x
x
xxx
x
xxx
x
xxxx
y
cos1
1
cos1
1
)cos1)(cos1(
)cos1(
cos1
)cos1(
sen
cos1
sen
cos)cos(sen
sen
coscossen
sen
cos).cos1(sen).sen(
'
22
2
22
2
22
2
8. Calcular a derivada segunda da função y= cos2(3x)-sen2(3x) e simplificar o seu
resultado.
)6sen(.6)6sen(.3)6sen(.3
)3cos().3sen(2.3)3cos().3sen(.2.33)].3).[cos(3sen(.23)].3sen().[3cos(.2'
xxx
xxxxxxxxy
)6cos(.366).6cos(.6" xxy
9. Calcular a derivada primeira da função
x
x
y
cos1
sen
e simplificar o seu
resultado.
xxx
x
x
xxx
x
xxxx
y
cos1
1
)cos1)(cos1(
cos1
)cos1(
sencoscos
)cos1(
)sen.(sen)cos1(cos
'
2
22
2
10. Calcular a derivada primeira da função )2ln(5)2sen(5 2 xxxy simplificar
o seu resultado.
x
xx
x
xx
x
xxy
1
])2.[cos(10
1
10)2cos(.10
2
1
.2.2.5)2cos(.2.5'
11. Calcular a derivada primeira da função )]2ln[cos()2( xxtgy e simplificar o
seu resultado.
)]2()2(.[sec2)2(2)2(sec.2)]2sen(.[
)2cos(
1
.2)2(sec.2' 222 xtgxxtgxx
x
xy
114
Apêndice 4
1. Número primo
Um número primo (RPM – 73/2010, p.13) é um natural maior ou igual 2 que
tem exatamente dois divisores diferentes, a saber 1 e ele mesmo.
Exemplo:
2, 3, 5, 7, 11, 13, etc.
2. Número composto
Um número natural maior que 2 que não é primo é denominado número
composto.
Exemplo:
4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, etc.
O número 1 não é considerado número primo e nem número composto.
3. Propriedade dos números primos
Todo número par maior que 2 é a soma de dois primos
Exemplos:
Existem infinitos números primos gêmeos, isto é, números primos cuja diferença
é 2.
Exemplos:
1º) 3 e 5
4º) 17 e 19
2º) 5 e 7
5º) 41 e 43
3º) 11 e 13
6º) 59 e 61, etc.
1º) 4 = 2+2
2º) 6 = 3 +3
3º) 8 = 3+ 5
4º) 10 = 5+ 5
5º) 12 = 5 + 7
6º) 14 = 3 + 11= 7+ 7
7º) 16 = 3 + 13 = 5 + 11
8º) 18 = 5 + 13 = 7 + 11
9º) 20 = 3 + 17 = 7 + 13
10º) 22 = 3 + 19 = 5 + 17 = 11 + 11
115
Apêndice 5
1. Sistema Métrico Decimal
1.1 Medidas de comprimento
Para haver uniformidade na medição estabeleceu-se um sistema universal de
medida chamado Sistema Métrico Decimal que se baseia no metro linear.
O metro linear é o comprimento equivalente à fração da distância
que vai de um polo até a linha do equador, medida sobre um meridiano.
Esse comprimento encontra-se assinalado sobre uma barra de metal nobre
depositada no Museu Internacional de Pesos e Medidas, na França. No Brasil, o Museu
Nacional tem uma cópia do metro-padrão.
A unidade fundamental das medidas de comprimento é o metro.
Múltiplos
Unidade
Principal
Submúltiplos
Unidades
Quilômetro
Hectômetro
Decâmetro
Metro
Decímetro
Centímetro
Milímetro
Símbolos
km
hm
dam
m
dm
cm
mm
Valores
1000 metros
100 metros
10 metros
1 m
1
m
10
1
m
100
1
m
1000
1
10.000.000
116
1.2 Milha Marítima
Milha Marítima (M) = 1852m, para as medidas de comprimentos marítimos
1.3 Segundo Luz
Para as distâncias astronômicas utilizamos segundo-luz 300.000 km que é a
distância percorrida pela luz em um segundo.
1.4 Medidas de Precisão
Para medidas de precisão, utilizamos
a)
b) O milimícron (m) = 0,001 do mícron
c) O angstrom (Å) = 0,1 de mícron
1.5 Polígonos
Os principais polígonos recebem nomes, conforme o número de lados:
triângulo
quadrilátero
pentágono
hexágono
heptágono
octógono
eneágono
decágono
undecágono
dodecágono
tridecágono
tetradecágono
pentadecágono
hexadecágono
heptadecagóno
octodecágono
eneadecágono
icoságono
– 3 lados
– 4 lados
– 5 lados
– 6 lados
– 7 lados
– 8 lados
– 9 lados
– 10 lados
– 11 lados
– 12 lados
– 13 lados
– 14 lados
– 15 lados
– 16 lados
– 17 lados
– 18 lados
– 19 lados
– 20 lados
d) A soma dos lados de um polígono chama-se perímetro.
1.6 Comprimento ou perímetro da circunferência
Comprimento da circunferência é igual a 2 × comprimento do raio × 3,14159 ....
Designando-se o comprimento da circunferência por C, o raio por R e 3,1415924
... por .
Temos a fórmula:
C = 2 × × R ou C = 2 R
66
1 1
o mícron 0,001 mm m m 10 m
1.000.000 10
117
2. Unidades de área
A unidade de área é a área de um quadrado cujo lado tem o comprimento de um
metro e se chama metro quadrado.
O seu símbolo é m².
A unidade, múltiplos e submúltiplos usuais são:
MúltiplosUnidade
Principal
Submúltiplos
3. Medidas agrárias
a) Para as medidas de superfícies nos campos, usam-se algumas das unidades
anteriores (2.) com nomes diferentes, que são:
dam² =
hm² =
m² =
Unidades
are
hectare
centiare
Símbolos
a
ha
ca
Valores
(10 m)² = 100 m²
(100 m)² = 10.000 m²
(1 m)² = 1 m²
b) O alqueire
Antes da adoção do sistema métrico no Brasil, havia uma série de medidas
brasileiras, como o pé, a vara, o côvado* (cúbito) etc.
Unidades
quilômetro quadrado
hectômetro quadrado
decâmetro quadrado
metro quadrado
Decímetro quadrado
Centímetro quadrado
Milílimetro quadrado
Símbolos
km²
hm²
dam²
m²
dm²
cm²
mm²
Valores
1.000.000 m²
10.000 m²
100 m²
1 m²
21 m
100
21 m
10.000
21 m
1.000.000
118
(*) côvado ou cúbito: antiga unidade de medida de comprimento equivalente a três
palmos ou seja 0,66m.
palmo 22 cm, antiga unidade de medida de comprimento
pé 12 pol, ou 12 × 2,75 cm = 33 cm
vara 5 palmos = 1,10 m
polegada 2,75cm, antiga unidade de medida de comprimento
polegada 2,54 do sistema métrico decimal,
neste caso é a medida inglesa de comprimento.
Entre essas medidas antigas está o alqueire que ainda é usado na avaliação de
grandes áreas.
Há duas espécies de alqueire:
a) Paulista cuja medida é 24.200 m² ou 242 ares.
b) Mineiro ou geométrico cuja medida é 48.400 m² ou 484 ares.
4. Unidade legal de volume
A unidade legal de volume é o volume de um cubo, cujo lado ou aresta tem o
comprimento de um metro: metro cúbico (m³)
A unidade, múltiplos e submúltiplos usuais são:
Múltiplos
Unidade
Principal
Submúltiplos
Unidades
Decâmetro cúbico
Hectômetro cúbico
Quilômetro cúbico
Metro cúbico
Decímetro cúbico
Centímetro cúbico
Milílimetro cúbico
Símbolos
dam³
hm³
km³
m³
dam³
cm³
mm³
Valores
1.000 m³
1.000.000 m³
1.000.000.000 m³
1 m³
0,001 dm³
0,000 001 dm³
0,000 000 001 dm³
119
5. Medidas de capacidade
É usual também, como medida de volume o litro para medir líquidos e gases.
Antigamente servia, também, para medir cereais como feijão, arroz, etc.
A unidade legal do litro é ou volume de um quilograma de água destilada e
isenta de ar, à temperatura de 4 graus centígrados, sob a pressão atmosférica normal.
Na prática, o litro tem o volume de 1 dm³, indica-se o litro pelo símbolo l.
1 l = 1 dm³
A unidade, múltiplos e submúltiplos são:
Múltiplos
Unidade
Principal
Submúltiplos
6. Unidade legal de massa
A unidade legal de massa é a massa do protótipo internacional do quilograma de
platina iridiada sancionada pela 1º conferência Geral de Pesos e Medidas e que se acha
depositada na Repartição Internacional de Pesos e Medidas.
O seu símbolo é kg.
O quilograma é a massa aproximada, no vácuo, de um decímetro cúbico de água
destilada à temperatura de 4 graus centígrados acima de zero.
Massa de um corpo é a quantidade de matéria que esse corpo contém. Como a
quantidade de matéria de um certo corpo é sempre a mesma para qualquer lugar da
Terra, a massa de um corpo não varia qualquer que seja a posição que esteja ocupando.
A unidade, múltiplos e submúltiplos são:
Unidades
Hectolitro
Decalitro
Litro
Decilitro
Centilitro
Mililitro
Símbolos
hl
dal
l
dl
cl
ml
Valores
100 l
10 l
1 l
0, 1 l
0,01 l
0,001 l
120
Múltiplos
Unidade
Principal
Submúltiplos
O quilate é usado para metais preciosos e pedras preciosas.
A relação entre as unidades de volume, capacidade e massa para água destilada a
4 graus centígrados é a seguinte:
Volume
1 cm³
1 dm³
1 m³
Capacidade
1 ml
1 l
1 kl
Massa
1 g
1 kg
1 t
Observação:
peso bruto, é o peso de uma mercadoria com a sua embalagem;
peso líquido, é o peso de mercadoria somente e tara, é o peso da embalagem somente.
Unidades
Tonelada
Quintal
Quilograma
Hectograma
Decagrama
Símbolos
t
q
kg
hg
dag
Valores
1.000.000 g
100.000 g
1.000 g
100 g
10 g
Unidades
Grama
Decigrama
Centigrama
Miligrama
Quilate
Símbolos
g
dg
cg
mg
Valores
1 g
1
g
10
1
g
100
1
g
1000
0,2 g
121
7. Densidade ou massa específica
Densidade absoluta ou massa específica de um corpo é a massa, em gramas, da
unidade de volume desse corpo.
Unidade legal de massa específica
A unidade legal é o grama por centímetro cúbico que é a densidade de um corpo
homogêneo no qual cada centímetro cúbico tem a massa de um grama.
O seu símbolo é
Outras unidades e seus símbolos são:
a) b) c)
Chamando-se a massa específica ou densidade por d, a massa em gramas, por m e o
volume em cm³ por V, temos as fórmulas:
a) b) c)
Para resolução de exercícios seguem as densidades de alguns corpos:
1º)Platina
2º)Ouro
3º)Prata
4º)Chumbo
5º)Cobre
6º)Ferro fundido
7º)Zinco
8º)Vidro
9º)Gelo
10º)Mercúrio
11º)Álcool absoluto
12º)Água do mar
13º)Leite
14º)Óleo
21,6
19,26
10,47
11,35
8,79
7,21
6,86
2,48
0,92
13,596 ou 13,60
0,794
1,026
1,03
0,915
Exercícios de aplicação resolvidos
3
t
m
3
g
cm
m
d
v
m d v
m
v
d
3
kg
dm
3
g
cm
122
1R. Calcular a massa de 76 cm³ de mercúrio.
Resolução:
2R. Calcular o volume de um bloco de gelo de 16 kg.
g
3
v ?
d 0,92
Obs : kg dm
3R. Calcular a densidade de um corpo de 4cm
3
e cuja massa é de 12g.
d = ?
m = 12g
v = 4 cm³
Obs:
4R. Reduzir
d = ? 5t
3
g
cm3
3
3 3
5t 5.000.000 (g)
5.000.000.000
mm 0,001
cm
Obs :5t 5.000.000g
mm 0,001cm
5.R Passar
Resolução:
3
m
d m d.v ?
v
d = 13,596
m 13,596 76 v = 76cm
m 1033,296 gramas Obs: g c
3m
3
m m
d v
v d
16kg 16,00
v
0,92 0,92
v 17,391304 dm
g
cm³
m
d
v
12
d
4
d 3
1
0,001
1000
3 3
5t g
a
mm cm
3 3
g kg
8
cm mm
123
8g = 0,008 kg
1cm³ = 1000 mm³
33 3
3
8g 0,008kg 8 kg
mmcm 1000mm 1.000.000
kg
0,000.008
mm
8. Sistemas de Medidas não-decimais
a) Medida do Tempo
Unidade principal é o segundo, cujo símbolo é s ou seg.
1
Segundo é o intervalo de tempo igual à fração do dia solar
86400
médio, definido de acordo com as convenções de Astronomia.
Os seus múltiplos são:
Unidades Símbolo ValoresSegundo s ou seg 1s (unidade)
Minuto m ou min 60s
Hora h 3600s = 1h × 60 min × 60 seg
Dia d ou da 86400s = 24h × 60 min × 60 seg
Logo 1 d = 24 h 24 h 60 min = 1.440 min 1.440 min 60 s = 86.400 s
Exemplo:
Lê-se : 3d 13h 35min → 3 dias 13 horas e trinta e cinco minutos.
Observação: Para aplicação comercial, lembremos que:
1º) O ano comercial 360 dias
2º) O trimestre 3 meses
3º) O semestre 6 meses
4º) O biênio 2 anos
5º) O triênio 3 anos
6º) O quadriênio 4 anos
7º) O quinquênio 5 anos
8º) O decênio ou década 10 anos
9º) O século 100 anos
10º) O milênio 1000 anos
b) Medida de Ângulos Planos
124
Ângulo é a menor abertura obtida pela figura formada por duas semi-retas que
têm a mesma origem e não são colineares;
lado
B
O = AÔB
vértice A
lado
Duas retas que se interceptam determinam quatro ângulos; se esses ângulos
forem todos iguais, as retas dizem-se perpendiculares e os ângulos retos.
A unidade fundamental legal do ângulo plano é o ângulo reto cujo símbolo é r.
a) Entre as unidades secundárias do ângulo reto constam as sexagecimais (dos
antigos babilônios), conforme o quadro abaixo:
Nomes Símbolos Valores
Grau
1º
1
r
90
Minuto (de ângulo)
1’
1º
60
Segundo (de ângulo)
1”
1'
60
Logo
1 grau tem 60′ e um minuto 60″
Exemplo
42º 17’ 51” → lê-se: quarenta e dois graus, dezessete minutos e cinquenta e um
segundos.
b) Outra unidade legal para a medida de ângulos planos que se adota
um sistema decimal, é o grado.
O grado está relacionado decimalmente com o seu múltiplo ângulo
reto.
O grado é o ângulo equivalente a do ângulo reto. Símbolo: gr.
Observação: gr → grado; g → grama
S.M.D. → Sistema Métrico Decimal
S.I.M. → Sistema Inglês de Medidas
Seus submúltiplos, cujos nomes têm os prefixos do S.M.D., são:
Nomes Símbolos Valores
1
100
125
decígrado
dgr
1
gr
10
centígrado
cgr
1
gr
100
milígrado
mgr
1
gr
1000
Exemplo:
15,38 gr, lê-se: quinze grados e trinta e oito centígrados.
9. Sistema Inglês de Medidas (S.I.M.)
É o sistema de medidas usado nos Estados Unidos (U.S.A.) e Inglaterra.
a) Unidade de Comprimento
Algumas dessas unidades foram construídas tomando-se como modelos as
dimensões de certas partes corporais do homem: braço, pé, polegar, etc.
A jarda (yard, em inglês), símbolo: yd, corresponde ao comprimento da distância
entre o nariz e o polegar da mão direita, quando uma pessoa estica o braço direito (91,94
cm).
O pé (foot, em inglês), símbolo: ft, conta-se que o rei Eduardo III da Inglaterra
(1324) decretou que a unidade do comprimento a ser adotada em todo o império seria
exatamente expressa pela medida do seu pé (30,48 cm).
A polegada (inch, em inglês), símbolo: in, corresponde à medida do polegar da
mão direita (2,54 cm).
Temos a seguir, parte das tabelas fornecidas pela legislação metrológica:
Nomes
Símbolo
Valores em Jardas Valores aproximados em
metros Inglês Português
1 yard uma jarda yd 1yd 0,9144018 m
1 foot
um pé
ft
1
yd
3
0,3048006 m
1 inch
uma polegada
in
1
yd
36
0,0254005m
1 mile uma milha mi 1760 yd 1609,3472000m
Observações:
1º) Conversões do S.M.D. ao S.I.M.
1
1m yd 1,0936111 yd, da mesma forma
0,9144018
1m 3,28 ft
126
1m 39,37 in
1m 0,0006215 mi ou 1 km = 0,6215 mi
2º) 3 pés
1 pé vale
1 jarda
12 polegadas
36 polegadas
b) Unidade de Superfície (Inglesa)
Nomes Símbolo
em inglês
Valores em unidades brasileiras
Inglês Português
square inch polegada quadrada sq. in. 6,4516 cm²
square foot pé quadrado sq.ft. 9,2103 dm²
square yard jarda quadrada sq.yd. 0,836126 m²
square mile milha quadrada sq. mi. 259,00 ha
Obs (1609,3 m)² = 2589.846,4 m²
10.000 m² = 1 ha
2589846,4 m² → 258,984 ha 259 ha
10000
c) Unidades de Volume (Inglesa)
Nomes Símbolo
em inglês
Valores em unidades
brasileiras Inglês Português
cubic inch polegada cúbica cu. in. 16,387 cm³
cubic foot pé cúbico cu.ft. 0,028317 m³
cubic yard jarda cúbica cu.yd. 0,764553 m³
d) Unidades de Capacidade (norteamericana)
Nomes Símbolo em
inglês
Valores aproximados em
litros Inglês Português
1 liquid quart uma quarta liq. qt. 0,946l
127
1 gallon um galão gal. 3,785l
e) Unidade de Massa (Inglesa e norte-americano)
Nomes Símbolo em
inglês
Valores aproximados em
gramas ou Kg Inglês Português
1 ounce uma onça oz. 28,350 g
1 pound uma libra lb. 453,592 g
1 ton uma tonelada tn. 1016 Kg
f) Moeda Inglesa
A unidade é a libra esterlina cujo símbolo é £.
A libra esterlina equivale a 20 shillings (sh) e o shilling, a 12 pence (d), pence
também é chamado dinheiro, razão porque é abreviado por d; pence é o plural de penny.
Logo, a libra esterlina tem 240 pence.
Temos, então o seguinte quadro:
Unidade Símbolos Valores
Libra esterlina £ 1
Shilling
sh
1
£
20
Penny
d
1
sh
12
Exemplo:
A representação de 8 libras, 15 shillings e 6 pence é feita do seguinte modo: £8 – 15 – 6
10. Grau Fahrenheit
O grau Fahrenheit (símbolo: °F) é uma escala de temperatura proposta por
Daniel Gabriel Fahrenheit em 1724. Nesta escala o ponto de fusão da água é de 32 °F e
o ponto de ebulição de 212 °F. Uma diferença de 1,8 grau Fahrenheit equivale à de 1
°C.
Esta escala foi utilizada principalmente pelos países que foram colonizados
pelos britânicos, mas seu uso atualmente se restringe a poucos países de língua inglesa,
como os Estados Unidos e Belize.
Para uso científico, há uma escala de temperatura, chamada de Rankine, que leva
o marco zero de sua escala ao zero absoluto e possui a mesma variação da escala
Fahrenheit, existindo portanto, correlação entre a escala de Rankine e grau Fahrenheit
do mesmo modo que existe correlação das escalas Kelvin e grau Celsius.
Fórmulas de conversão de graus Fahrenheit:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura
http://pt.wikipedia.org/wiki/Daniel_Gabriel_Fahrenheit
http://pt.wikipedia.org/wiki/1724
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A3o_(f%C3%ADsica)
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grau_Celsius
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pa%C3%ADs
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imp%C3%A9rio_Brit%C3%A2nico
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_inglesa
http://pt.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos_da_Am%C3%A9rica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Belize
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rankine
http://pt.wikipedia.org/wiki/Kelvin
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grau_Celsius
128
Conversão de para: Fórmula
grau Fahrenheit Celsius °C = (°F - 32)/1,8
grau Celsius grau Fahrenheit °F = °C × 1,8 + 32
grau Fahrenheit Kelvin K = (°F + 459,67) / 1,8
Kelvin grau Fahrenheit °F = K × 1,8 - 459,67
grau Fahrenheit Rankine °Ra = °F + 459,67
Rankine grau Fahrenheit °F = °Ra - 459,67
grau Fahrenheit Réaumur °Ré = (°F - 32) / 2,25
Réaumur grau Fahrenheit °F = °Ré × 2,25 + 32
ATENÇÃO (*)
Não diga “a grama”, mas “o grama”.
Não escreva 3m,25 mas 3,25 m.
Não coloque o símbolo no alto, comose fosse expoente, mas na mesma linha do
número: 3 km. Esta regra só admite exceção no caso de unidades de temperatura
e tempo e das unidades sexagesimais de ângulo.
Não separe por ponto, mas por vírgula, a parte inteira da decimal: 3,35m e não
3.35m.
Não coloque ponto após o símbolo das unidades: escreva 3g, 4m, e não 3g. e 4m.
Não pluralize os símbolos de medidas, isto é, não escreva 3gs, 4ts, mas 3g. e 4t.
Não escreva cc, mas cm3, por centímetro cúbico.
Não fale mais em “miriâmetro” para designar 10 quilômetros.
Os minutos e os segundos relativos a tempo devem ser representados por m. (ou
min) e s, e não por ′ e ″. Assim, escreva 5h 10m 7s ou 5 h 10min 7s e não 5h 10 ′
7″.
Não fale em “milhas”, “polegadas”, “libras”, “pés”, “graus Fahrenheit”. Quando
tiver que traduzir escritos em que apareçam essas medidas, converta-os ao
sistema métrico decimal.
A inobservância da legislação metrológica é mais do que infração. É prova de
ignorância e falta de brasilidade.
PREFIXOS DOS MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS DECIMAIS DAS
UNIDADES INTERNACIONAIS DE MEDIDA (**)
FATOR PELO QUAL A
UNIDADE É MULTIPLICADA
PREFIXO A
ANTEPOR AO
NOME DA
UNIDADE
SÍMBOLO A
ANTEPOR AO
DA UNIDADE
1 000 000 000 000 = 10
12
tera T
1 000 000 000 = 10
9
giga G
1 000 000 = 10
6
mega M
1 000 = 10
3
quilo k
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grau_Celsius
http://pt.wikipedia.org/wiki/Kelvin
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rankine
http://pt.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9aumur
129
100 = 10
2
hecto h
10 = 10
1
deca da
0,1 = 10
–1
deci d
0,01 = 10
–2
centi c
0,001 = 10
–3
mili m
0, 000 001 = 10
–6
micro μ
0,000 000 001 = 10
–9
nano n
0,000 000 000 001 = 10
–12
pico p
0, 000 000 000 000 001 = 10
–15
femto f
0,000 000 000 000 000 001 = 10
–18
atto a
Ex: 5 Gm (lê-se: cinco gigâmetros) = 5× 1 000 000 000 m = 5 000 000 000 m 26 pl
(lê=se: vinte e seis picolitros) = 26 × 0,000 000 000 001 l = 0,000 000 000 026 l.
(*) Transcrito da “Folha de São Paulo”, de 17/6/1962 – Trabalho do Dr. J. Reis – por ocasião das
comemorações do centenário do uso do Sistema Métrico Decimal no Brasil (26/6/1962).
(**) Reunião da Comissão Internacional de Pesos e Medidas, Paris, outubro de 1962.
130
Apêndice 6
Álgebra
EXPOENTES E RADICAIS
VALOR ABSOLUTO (d > 0)
se e só se
se e só se ou
(desigualdade do triâgulo)
DESIGUALDADES
Se e , então
Se , então
Se e , então
Se e , então
FÓRMULA QUADRÁTICA
Se , as raízes de são
LOGARITMOS
significa
ln
TEOREMA BINOMINAL
131
Fórmulas da Geometria
Área A; circunferência C; volume V; área de uma superfície curva S; altura h; raio r.
TRIÂNGULO RETÂNGULO
TRIÂNGULO
TRIÂNGULO EQUILÁTERO
RETÂNGULO
PARALELOGRAMO
TRAPEZÓIDE
CÍRCULO
SETOR CIRCULAR
COROA CIRCULAR
CAIXA RETANGULAR
132
ESFERA
CILINDRO CIRCULAR RETO
CONE CIRCULAR RETO
TRONCO DE CONE
PRISMA
Trigonometria
FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS DE
ÂNGULOS AGUDOS
DE NÚEMROS
REAIS
DE ÂNGULOS ARBITRÁRIOS
TRIÂNGULOS ESPECIAIS
133
IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS
134
VALORES ESPECIAIS DE FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS
Geometria Analítica
FÓRUMA DA DISTÂNCIA
FORMA PONTO-COEFICIENTE
ANGULAR
COEFICIENTE ANGULAR m DE UMA
RETA
FORMA COEFICIENTE ANGULAR-
INTERCEPTO
135
EQUAÇÃO DE UM CÍRCULO
GRÁFICO DE UMA FUNÇÃO
QUADRÁTICA
Se ∆ ≥ 0, então põe
raízes reais
Se ∆ < 0, não existem raízes reais.
Formulário de derivadas
DERIVADA DE ALGUMAS FUNÇÕES COMPOSTAS: Se C é uma constante real,
u = u(x) e v = v(x) são funções deriváveis então:
136
Fórmulas de derivadas e integrais
FÓRMULAS DE DERIVADAS
FÓRMULAS DE DERIVADAS
FÓRMULAS DE INTEGRAIS
137
Alfabeto Grego
Maiúsculas Minúsculas Seu significado Nome
a Alfa
b Beta
g Gama
d Delta
e Épsilon
z Zeta
ê Eta
t Téta
j Iota
ka Capa
l Lambda
m Miu
n Niu
x Csi
0 Omicron
p Pi
r Ró
s Sigma
t Tau
u Upsilon
f Fi
qu Chi
os Psi
ô Omega
138
Alfabeto japonês
一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
ichi ni san shi go roku shichi hachi kyuu jyuu
139
A escrita japonesa
Para expressar graficamente a língua japonesa, são utilizados três tipos de grafia:
KANJI, HIRAGANA E KATAKANA.
KANJI é o ideograma, ou seja, o símbolo que expressa uma ideia. É de origem
chinesa, e foi introduzido no Japão antes do século V.
HIRAGANA e KATAKANA são fonogramas criados no Japão depois do século
IX, tendo por origem o KANJI. Servem para expressar as sílabas e são destituídos de
significado.
O KATAKANA originou-se de uma parte componente do KANJI.
Ex:
加 → カ
(KA) (KU)
久 → ク
(KA) (KU)
O HIRAGANA originou-se da forma cursiva do kanji.
Ex:
Ao lado desses três sistemas de escrita utiliza-se o sistema ROMAJI, ou seja, a
transliteração dos sons da língua japonesa, para o nosso alfabeto.
Ex:
にほん → NIHON わたし → WATASHI
HIRAGANA
140
KATAKANA
Ex:
口 = kuti 目= me 耳= mimi 手 = t e 足= as h i
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
boca olho orelha mão pé
木 = ki 犬 = inu 上 = ue 下 = shita 中= naka 川 = kawa
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
árvore cachorro em cima em baixo dentro rio