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Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 1 MATEMÁTICA PARA CONCURSOS PÚBLICOS PROJETO TRT UNIDADE I: MATEMÁTICA BÁSICA AULA 01: FATORAÇÃO DE NÚMEROS NATURAIS 1. Conjuntos Numéricos Os números são os personagens centrais de nosso curso, portanto, é preciso conhecê-los e saber realizar as operações básicas com eles. Os conjuntos numéricos são os seguintes: a) Conjunto dos Números Naturais 0, 1, 2, 3, 4, b) Conjunto dos Números Inteiros , 3, 2, 1, 0, 1, 2, 3, c) Conjuntos dos Números Racionais ou Fracionários p |p q ; q 0 q d) Conjunto dos Números Irracionais I x | p x q e) Conjunto dos Números Complexos ou Imaginários z a,b | z a bi; a b ; i 1 Os números foram surgindo à medida que obstáculos de operações tiveram que ser superados. Podemos notar que existem as seguintes relações: i ii I iii 2. Fatoração de um Número Natural Fatorar um número é escrevê-lo sob a forma de um produto de fatores primos. Os números primos são aqueles que admitem como divisores a unidade e o próprio número. A seqüência dos primeiros números primos é a seguinte: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, etc. Exemplos I Ex.1: Fatore os números abaixo: 1. 1800 = 2. 480 = 3. 2187 = 4. 3125 = 5. 683 = 2.1. MMC e MDC O MMC (Mínimo Múltiplo Comum) de dois ou mais números naturais é o produto dos fatores primos comuns e não-comuns, elevados aos seus maiores expoentes. Ou seja, o MMC de dois ou mais números naturais é o menor múltiplo desses números. O MDC (Máximo Divisor Comum) de dois ou mais números naturais é o produto dos fatores primos comuns, elevados aos seus menores expoentes. Ou seja, o MDC de dois ou mais números naturais é o maior divisor desses números. Para calcularmos o MMC, devemos: 1º) Fatorar todos os números simultaneamente. 2º) Multiplicamos todos os fatores primos. Para calcularmos o MDC, devemos: 1º) Fatorar todos os números simultaneamente. 2º) Marcamos os divisores comuns de cada divisão. 3º) Multiplicamos somente os fatores primos assinalados. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 2 Exemplos II Ex.2: Encontre o MMC dos números abaixo: 1. MMC (28, 56, 72) = 2. MMC (15, 75, 105) = 3. MMC (14, 21, 42) = 4. MM (108, 216, 512) = Ex.3: Encontre o MDC dos números abaixo: 1. MDC (20, 30, 105) = 2. MDC (224, 416, 508) = 3. MDC (36, 72, 108) = 4. MDC (15, 75, 95) = 2.2. Divisores de um Número Natural A fatoração de um número natural é aplicada para que possamos resolver dois tipos de problemas básicos: 1º) Quantos divisores tem um número natural? 2º) Quais são os divisores de um número natural? Exemplos III Ex.4: Quantos divisores têm os números abaixo? 1. 180 2. 243 3. 2800 4. 405 Ex.5: Quais são os divisores inteiros dos números abaixo? 1. 81 2. 128 3. 300 4. 75 3. Razão e Proporção Razão é a relação entre duas grandezas de mesma espécie (mesma unidade) escrita sob a forma de uma fração, onde o numerador chama-se antecedente e o denominador, conseqüente. As principais razões são: 1ª) Escala (E) – é a razão entre o tamanho desenhado (D) e o tamanho real (R) e é muito utilizada em mapas geográficos. Assim, temos: D E R 2ª) Velocidade (V) – é a razão entre a distância percorrida (d) e o tempo (t) necessário para percorrer essa distância. Ou seja: d V t Proporção é a igualdade entre duas razões onde vale a seguinte propriedade fundamental: “o produto dos meios é igual ao produto dos extremos”. Exemplos IV Ex.6: A distância entre duas cidades é representada em um mapa por um segmento retilíneo de 25 cm. Qual a distância real entre as cidades, sabendo-se que a escala utilizada é 1:500000? Ex.7: Que distância um veículo percorre em 3,5 h a uma velocidade de 25 m/s? Ex.8: Quanto tempo um veículo gasta para percorrer 800 km a uma velocidade 30 m/s? AULA 02: GRANDEZAS PROPORCIONAIS 1. Noção de Correspondência Dados dois conjuntos de números, A e B, que se sucedem numa determinada, chamaremos de números correspondentes aqueles que ocupam a mesma posição e estão na mesma coluna. Assim: A :1 2 3 4 5 6 7 B :2 4 6 8 10 12 14 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 3 2. Números Proporcionais 2.1. Números Diretamente Proporcionais Os elementos de dois conjuntos em correspondência são diretamente proporcionais quando as razões dos números correspondentes são todas iguais. Assim: A :1 2 3 4 5 6 7 B :2 4 6 8 10 12 14 são diretamente proporcionais PORQUE: 1 2 3 4 5 6 7 2 4 6 8 10 12 14 . 2.2. Números Inversamente Proporcionais Os elementos de dois conjuntos em correspondência são inversamente proporcionais quando os produtos dos números correspondentes são iguais. Assim: A : 1 2 3 4 5 6 B :60 30 20 15 12 10 são inversamente proporcionais PORQUE 1 60 2 30 3 20 4 15 5 12 6 10 . 2.3. Propriedade dos Números Proporcionais Quando dois conjuntos de números em correspondência são diretamente ou inversamente proporcionais, a proporcionalidade não se altera se todos os elementos de um dos conjuntos forem multiplicados (ou divididos) por um número diferente de zero. 3. Grandezas Proporcionais 3.1. Introdução Existem em nosso dia a dia muitas espécies de grandezas tão intimamente relacionadas entre si que qualquer variação em uma delas provoca uma variação direta ou inversa na outra. Assim: A superfície de um quadrado varia com o quadrado da medida do lado. A superfície de um retângulo, de base constante, varia com a medida da altura. O comprimento de uma circunferência varia com a medida de seu raio. A quantidade de uma obra varia com a quantidade de operários para executá-la. O consumo de víveres varia com o número de pessoas. 3.2. Grandezas Diretamente Proporcionais Duas grandezas, dependentes uma da outra, são diretamente proporcionais quando a variação em uma delas provoca variação na outra de mesmo sentido. Assim, se uma aumenta, a outra também aumenta; se uma delas diminui, a outra também diminui. Duas grandezas são diretamente proporcionais quando a razão de seus valores correspondentes permanece constante. 3.3. Grandezas Inversamente Proporcionais Duas grandezas, dependentes uma da outra, são inversamente proporcionais quando a variação de uma delas provoca na outra uma variação de sentido contrário, ou seja, se uma delas aumenta a outra diminui; se uma delas diminui, a outra aumenta. Duas grandezas são inversamente proporcionais quando o produto de seus valores correspondentes permanece constante. 4. Divisão Proporcional 4.1. Introdução Dividir uma grandeza (ou um número) em partes, diretamente ou inversamente, proporcionais é um processo de decomposição; de tal forma que a soma das partes seja igual a todo dividido, qualquer que seja o tipo de divisão. Assim, nós iremos estudar: Divisão Diretamente Proporcional (DP) Divisão Inversamente Proporcional (IP) Divisão Proporcional Composta: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 4 o DP x DP o IP x IP o DP x IP ou IP x DP 4.2. Divisão Diretamente Proporcional (DP) Uma grandeza é dividida em partes diretamente proporcionais a vários números, se essas partes formam com estes números razões iguais. Na divisão diretamenteproporcional a maior parte corresponde ao maior número. Ex.1: Dividir 60 em partes diretamente proporcionais aos números 3,4 e 5. Solução: De acordo com o problema, podemos escrever: x y z 60 x 3k x y z k y 4k 3 4 5 z 5k Assim: x y z 60 3k 4k 5k 60 12k 60 k 5 Sustituindo : x 3k x 3 5 15 x 15 y 4k y 4 5 20 y 20 z 5k z 5 5 25 z 25 Resp : As partes são 15, 20 e 25. 0BSERVAÇÃO: Quando pelo menos um dos números dados for fracionário, devemos reduzi-los ao mesmo denominador e fazer a divisão em partes diretamente proporcionais aos respectivos numeradores. Ex.2: Dividir 46 em parte diretamente proporcionais a 1 2 3 , e 2 3 4 . Solução: x y z 1 2 3 2 /6 3 / 4 4 /3 6 8 9 12 12 12 Assim: x y z 46 x 6k x y z k y 8k 6 8 9 z 9k Assim: x y z 46 6k 8k 9k 46 23k 46 k 2 Sustituindo : x 6k x 6 2 12 x 12 y 8k y 8 2 16 y 16 z 9k z 9 2 18 z 18 Resp : As partes são 12, 16 e 18. 4.3. Divisão Inversamente Proporcional (IP) Para dividir uma grandeza em partes inversamente proporcionais a vários números, procedemos assim: 1º) Invertermos os números dados. 2º) Caso pelo menos um deles, após a inversão, seja fracionário, reduzimos todos ao mesmo denominador. 3º) Fazemos a divisão em partes diretamente proporcionais aos numeradores. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 5 Ex.3: Dividir 45 em partes inversamente proporcionais a 1 1 e 2 3 . Solução: x y 1 1 2 3 2 3 1 1 Assim: x y 45 x 2kx y k 2 3 y 3k Assim: x y 45 2k 3k 45 5k 45 k 9 Sustituindo : x 2k x 2 9 18 x 18 y 3k y 3 9 27 y 27 Resp : As partes são 18 e 27. É importante notar que na divisão inversamente proporcional a maior parte corresponde ao menor número. Ex.4: Dividir 390 em partes inversamente proporcionais a 2, 3 e 4. Solução: x y z 1 1 1 2 /6 3 / 4 4 /3 6 4 3 12 12 12 Assim: x y z 390 x 6k x y z y 4k 6 4 3 z 3k Assim: x y z 390 6k 4k 3k 390 13k 390 k 30 Sustituindo : x 6k x 6 30 180 x 180 y 4k y 4 30 120 y 120 z 3k z 3 30 90 z 90 Resp : As partes são 180, 120 e 90. 4.3. Divisão Proporcional Composta Por uma propriedade dos números proporcionais, temos que se uma grandeza é diretamente proporcional a vários números de um grupo e, ao mesmo tempo, ela é inversamente proporcional a vários números de outro grupo, então, ela é proporcional ao produto de cada número do 1º grupo pelo inverso do número correspondente no 2º grupo. O mesmo raciocínio é feito nos demais tipos de combinações. 4.3.1. Diretamente Proporcional x Diretamente Proporcional A grandeza é dividida em partes proporcionais aos produtos dos números correspondentes de cada grupo. Ex.5: Dividir 175 em partes diretamente proporcionais a 2, 1 e 3 e, ao mesmo tempo, em partes diretamente proporcionais a 3, 4 e 5. Solução: Partes DP DP Produto x 2 3 6 y 1 4 4 z 3 5 15 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 6 x y z 175 x 6k x y z k y 4k 6 4 15 z 15k Assim: x y z 175 6k 4k 15k 175 25k 175 k 7 Sustituindo : x 6k x 6 7 42 x 42 y 4k y 4 7 28 y 28 z 15k z 15 7 105 z 105 Resp : As partes são 42, 28 e 105. 4.3.2. Inversamente Proporcional x Inversamente Proporcional A grandeza é dividida em partes proporcionais aos produtos dos inversos dos números correspondentes de cada grupo. Ou seja, devemos inverter os números da cada grupo e em seguida fazer a divisão em partes diretamente proporcionais aos produtos dos números correspondentes de cada grupo. Ex.6: Dividir 405 em partes inversamente proporcionais a 2 3 , e 2 3 5 e, ao mesmo tempo, em partes inversamente proporcionais a 10 1 4, e 9 3 . Solução: Partes IP IP Produto MMC x 3 2 1 4 3 8 3 8 y 5 3 9 10 3 2 12 8 z 1 2 3 3 2 12 8 x y z 405 x 3k x y z k y 12k 3 12 12 z 12k Assim: x y z 405 3k 12k 12k 405 27k 405 k 15 Sustituindo : x 3k x 3 15 45 x 45 y 12k y 12 15 180 y 180 z 12k z 12 15 180 z 180 Resp : As partes são 45, 180 e 180. 4.3.3. Diretamente Proporcional x Inversamente Proporcional Para fazermos este tipo de divisão, devemos: 1º) Tomar os números do 1º grupo (DP) e multiplicá- los ordenadamente pelos inversos dos números do 2º grupo (IP). 2º) Reduzir as frações ao mesmo denominador. 3º) Fazer a divisão em partes diretamente proporcionais aos numeradores das frações obtidas. Ex.7: Dividir 1036 em partes diretamente proporcionais a 5 2, 4 e 4 e, ao mesmo tempo, em partes inversamente proporcionais a 1 3 ,3 e 2 2 . Solução: Partes DP IP Produto MMC x 2 2 4 24 y 4 1 3 4 3 8 z 5 4 2 3 5 6 5 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 7 x y z 1036 x 24k x y z k y 8k 24 8 5 z 5k Assim: x y z 1036 24k 8k 5k 1036 37k 1036 k 28 Sustituindo : x 24k x 24 28 672 x 672 y 8k y 8 28 224 y 224 z 5k z 5 28 140 z 140 Resp : As partes são 672, 224 e 140. 5. Exercícios Propostos 1. Um prêmio de R$ 3.000,00 foi dividido entre três operários em partes inversamente proporcional ao número de faltas de cada um. Se Antônio teve duas faltas, João teve três faltas e Juca teve seis faltas. Quanto recebeu cada um? 2. Certo concreto é obtido misturando-se uma parte de cimento, três partes de areia fina e seis partes de pedra. Calcule a quantidade de material necessário para produzir 185 m³ de concreto. 3. Uma herança de R$ 31.000,00 foi dividida em partes diretamente proporcionais a 4,5 e 8 e, ao mesmo tempo, em partes diretamente proporcionais a 3, 2 e 5. Qual a parte de cada um dos herdeiros? 4. (FCC) Na tabela abaixo têm-se as idades e os tempos de serviço de três soldados na corporação, que devem dividir entre si um certo número de fichas cadastrais para verificação. Se o número de fichas for 518 e a divisão for feita em partes diretamente proporcionais às suas respectivas idades, o número de fichas que caberá a Abel é (A) 140 (B) 148 (C) 154 (D) 182 (E) 210 5. (FCC) Dois sócios constituíram uma empresa com capitais iguais, sendo que o primeiro fundou a empresa e o segundo foi admitido 4 meses depois. No fim de um ano de atividades, a empresa apresentou um lucro de R$ 20 000,00. Eles receberam, respectivamente, (A) R$ 10 500,00 e R$ 9 500,00 (B) R$ 12 000,00 e R$ 8 000,00 (C) R$ 13 800,00 e R$ 6 200,00 (D) R$ 15 000,00 e R$ 5 000,00 (E) R$ 16 000,00 e R$ 4 000,00 6. (FCC) Na liquidação de uma falência, apura-se um ativo de 2,4 milhões de reais e um passivo constituído pelas seguintes dívidas: ao credor X, 1,6 milhões de reais; ao Y, 2,4 milhões de reais; e ao Z, 2 milhões de reais. É correto afirmar que Z deverá receber (A) R$150 000,00 a mais do que X. (B) R$150 000,00 a menos do que Y (C) 5/8 do que caberá a X. (D) 5/8 do que caberá a Y. (E) a metade do que X e Y receberão juntos. 7. (FCC) Dois auxiliares deveriam instalar 56 aparelhos telefônicos em uma empresa e resolveram dividir essa tarefa entre si, em partes diretamente proporcionais as suas respectivas idades. Se um tem 21 anos e o outro tem 28, o número de aparelhos que coube ao mais velho foi (A) 24 (B) 26 (C) 28 (D) 30 (E) 32 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 8 8. (FCC) Dois técnicos judiciários foram incumbidos de catalogar alguns documentos, que dividiram entre si em partesinversamente proporcionais aos seus respectivos tempos de serviço no cartório da seção onde trabalham. Se o que trabalha há 12 anos deverá catalogar 36 documentos e o outro trabalha há 9 anos, então o total de documentos que ambos deverão catalogar é (A) 76 (B) 84 (C) 88 (D) 94 (E) 96 9. (FCC) Certo mês, os números de horas extras cumpridas pelos funcionários A, B e C foram inversamente proporcionais aos seus respectivos tempos de serviço na empresa. Se A trabalha há 8 meses, B há 2 anos, C há 3 anos e, juntos, os três cumpriram um total de 56 horas extras, então o número de horas extras cumpridas por B foi (A) 8 (B) 12 (C) 18 (D) 24 (E) 36 10. (FCC) Certo dia, para a execução de uma tarefa de reflorestamento, dois auxiliares de serviços de campo foram incumbidos de plantar 324 mudas de árvores em uma reserva florestal. Dividiram a tarefa entre si, na razão inversa de suas respectivas idades: 24 e 30 anos. Assim, o número de mudas que coube ao mais jovem deles foi (A) 194 (B) 180 (C) 156 (D) 144 (E) 132 11. (FCC) Na oficina de determinada empresa há um certo número de aparelhos elétricos a serem reparados. Incumbidos de realizar tal tarefa, dois técnicos dividiram o total de aparelhos entre si, na razão inversa de seus respectivos tempos de serviço na empresa: 8 anos e 12 anos. Assim, se a um deles coube 9 aparelhos, o total reparado foi (A) 21 (B) 20 (C) 18 (D) 15 (E) 12 12. (FCC) Na tabela abaixo têm-se as idades e os tempos de serviço de três soldados na corporação, que devem dividir entre si um certo número de fichas cadastrais para verificação. Se o número de fichas for 504 e a divisão for feita em partes diretamente proporcionais às suas respectivas idades, mas inversamente proporcionais aos seus respectivos tempos de serviço na corporação, o número de fichas que caberá a (A) Daniel é 180. (B) Manoel é 176. (C) Daniel é 170. (D) Manoel é 160. (E) Daniel é 162. 13. (FCC) Dois funcionários de uma Repartição Pública foram incumbidos de arquivar 164 processos e dividiram esse total na razão direta de suas respectivas idades e inversa de seus respectivos tempos de serviço público. Se um deles tem 27 anos e 3 anos de tempo de serviço e o outro 42 anos e está há 9 anos no serviço público, então a diferença positiva entre os números de processos que cada um arquivou é (A) 48 (B) 50 (C) 52 (D) 54 (E) 56 14. (FCC) Uma gratificação deverá ser dividida entre dois funcionários de uma empresa, em partes que são, ao mesmo tempo, inversamente proporcionais às suas respectivas idades e diretamente proporcionais aos seus respectivos tempos de serviço na empresa. Sabe-se também que X, que tem 24 anos, trabalha há 5 anos na empresa, e Y, que tem 32 anos, trabalha há 12 anos. Se Y receber R$ 1 800,00, o valor da gratificação é (A) R$ 2 500,00 (B) R$ 2 650,00 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 9 (C) R$ 2 780,00 (D) R$ 2 800,00 (E) R$ 2 950,00 15. (FCC) Certo mês, o dono de uma empresa concedeu a dois de seus funcionários uma gratificação no valor de R$ 500,00. Essa quantia foi dividida entre eles, em partes que eram diretamente proporcionais aos respectivos números de horas de plantões que cumpriram no mês e, ao mesmo tempo, inversamente proporcionais às suas respectivas idades. Se um dos funcionários tinha 36 anos e cumpriu 24 horas de plantões e, o outro, de 45 anos, cumpriu 18 horas, coube ao mais jovem receber (A) R$ 302,50 (B) R$ 310,00 (C) R$ 312,50 (D) R$ 325,00 (E) R$ 342,50 16. (FCC) No quadro abaixo, têm-se as idades e os tempos de serviço de dois técnicos judiciários do Tribunal Regional Federal de uma certa circunscrição judiciária. Idade (em anos) Tempo de Serviço (em anos) João 36 8 Maria 30 12 Esses funcionários foram incumbidos de digitar as laudas de um processo. Dividiram o total de laudas entre si, na razão direta de suas idades e inversa de seus tempos de serviço no Tribunal. Se João digitou 27 laudas, o total de laudas do processo era (A) 40 (B) 41 (C) 42 (D) 43 (E) 44 AULA 02: REGRA DE TRÊS 1. Conceito A Regra de Três é o instrumento matemático para resolver problemas que envolvam grandezas que se relacionam diretamente ou inversamente. A Regra de Três pode ser simples, quando relaciona somente duas grandezas ou composta, quando relaciona duas ou mais grandezas. Exemplos I Ex.1: Calcule a altura de um prédio que projeta uma sombra de 9,6 m no mesmo instante em que uma vara de 2 m, colocada verticalmente, projeta uma sombra de 160 cm. Ex.2: Uma pessoa gasta 25 min para percorrer certa distância caminhando 54 passos por minuto. Quanto tempo levaria para percorrer a mesma distância, se caminhasse 45 passos por minuto? Ex.3: Um carro consome na estrada 30 litros de gasolina a cada 144 km. Quantos litros são necessários para percorrer 240 km? Ex.4: Um trem percorrer certa distância em 8 horas a 60 km/h. Quanto tempo levaria para percorrer a mesma distância a 50 km/h? Ex.5: Vinte operários fazem um serviço em 18 dias. Quantos operários seriam necessários para fazer o mesmo serviço em 12 dias? Ex.6: Certo avicultor tem ração para alimentar 16 galinhas durante 44 dias. Após 8 dias, ele compra mais 8 galinhas. Quanto tempo ainda dura a ração, se a porção de cada ave não é diminuída? AULA 03: EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. Em um concurso público havia 15000 homens e 10000 mulheres. Sabe-se que 60% dos homens e 55% das mulheres foram aprovados. Do total de candidatos, quantos por cento foram aprovados? (A) 32% (B) 42% (C) 52% (D) 40% (E) 30% Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 10 2. Uma cidade possui uma população de 100.000 habitantes, dos quais alguns são eleitores. Na eleição para a prefeitura da cidade havia três candidatos. Sabendo-se que o candidato A obteve 20% dos votos dos eleitores, que candidato B obteve 30% dos votos, que os votos nulos foram 10%, que o candidato C obteve 12.000 votos e que não houve abstenções, quantos habitantes não são eleitores? (A) 70.000 (B) 28.000 (C) 72.000 (D) 48.000 (E) 58.000 3. (CESPE) A soma de dois números x e y é 28 e a razão entre eles é 75%. O maior desses números é: (A) 12 (B) 16 (C) 18 (D) 14 (E) 15 4.(FCC) Num grupo de 400 pessoas, 70% são do sexo masculino. Se, nesse grupo, 10% dos homens são casados e 20% das mulheres são casadas. Qual o número de pessoas casadas? (A) 32 (B) 42 (C) 52 (D) 40 (E) 30 5. (CESPE) Para obter um lucro de 25% sobre o preço de venda de um produto adquirido por R$ 615,00, o comerciante deverá vendê-lo por quanto? (A) R$ 720,00 (B) R$ 920,00 (C) R$ 1.020,00 (D) R$ 620,00 (E) R$ 820,00 6. (CESPE) Uma mercadoria custou R$ 100,00. Para se obter um lucro de 20% sobre o preço de venda, por quanto deverá ser vendida? (A) R$ 105,00 (B) R$ 115,00 (C) R$ 120,00 (D) R$ 125,00 (E) R$ 110,00 7. (ESAF) Antônio comprou um conjunto de sofás com um desconto de 20% sobre o preço de venda. Sabendo-se que o valor pago por Antônio foi de R$1.200,00, qual era o preço de venda mercadoria? (A) R$ 1.500,00 (B) R$ 1.640,00 (C) R$ 1.400,00 (D) R$ 1.540,00 (E) R$ 1.520,00 8. (ESAF) Um produto é vendido com um lucro de 20% sobre o preço total da nota, 10% correspondem a despesas. De quantos por cento foi o lucro líquido do comerciante? (A) 10% (B) 12% (C) 8% (D) 6% (E) 18% 9. Um cliente obteve de um comerciante um desconto de 20% nopreço da mercadoria. Sabendo-se que o preço de venda, sem desconto, é superior em 20% ao do custo, pode-se afirmar que o comerciante teve: (A) lucro de 4% (B) lucro de 8% (C) prejuízo de 4% (D) prejuízo de 8% (E) prejuízo de 5% 10. Um trabalhador gastava 405 do seu salário com aluguel. Após certo período, seu aluguem havia aumentado 50%, enquanto seu salário, reajustado em 20%. Então, a porcentagem do salário que ele passou a gastar com o aluguel foi: (A) 50% (B) 49% (C) 48% (D) 47% (E) 70% 11. (ESAF) Um terreno foi vendido por R$ 16.500,00, com um lucro de 10%; em seguida, foi revendido por R$ 20.700,00. A variação total de preço das duas transações representa sobre o custo inicial do terreno um percentual de: (A) 38% (B) 40% (C) 28% (D) 51,8% (E) 25,45% 12. (ESAF) Maria vendeu um relógio por R$ 18.167,50 com um prejuízo de 15,5% sobre o preço de compra. Para que tivesse um lucro de 25% sobre o custo, ela deveria ter vendido por: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 11 (A) R$ 22.709,37 (B) R$ 26.875,00 (C) R$ 27.675,00 (D) R$ 21.497,64 (E) R$ 26.785,00 13. (CESPE) Um trabalhador gastava 30% do seu salário com aluguel. Após certo período, seu aluguel havia aumentado 700%, enquanto seu salário, reajustado em 500%. Então, a porcentagem do salário que ele passou a gastar com aluguel foi: (A) 34% (B) 38% (C) 40% (D) 42% (E) 45% 14. (CESPE) Uma loja adota a seguinte política de venda: à vista com 10% de desconto sobre o preço de tabela, ou pagamento em 30 dias após a compra com 8% de acréscimo sobre o preço de tabela. O preço de uma mercadoria que à vista é vendida por R$ 540,00, para pagamento em 30 dias, será de: (A) R$ 594,00 (B) R$ 641,00 (C) R$ 648,00 (D) R$ 652,42 (E) R$ 653,27 15. (CESPE) As ações de uma certa empresa subiram 20% ao mês durante dois meses consecutivos e baixaram 20% ao mês em cada um dos dois meses seguintes. Com relação à variação sofrida por essas ações durante esses quatro meses, é correto afirmar que: (A) o valor das ações permaneceu inalterado. (B) as ações desvalorizaram 7,84%. (C) as ações valorizaram 7,84%. (D) as ações desvalorizaram 8,48%. (E) as ações valorizaram 8,48%. 16. (CESPE) Nas eleições do dia 3 de outubro, 25% dos eleitores de uma cidade votaram, para prefeito, no candidato X, 30%, no candidato Y, e os 1.800 eleitores restantes votaram em branco ou anularam seus votos. Não houve abstenções e os votos nulos corresponderam a 25% dos votos em branco. Com base na situação apresentada, assinale a opção incorreta. (A) O número total de eleitores da cidade é de 4.000. (B) 1.000 eleitores votaram no candidato X. (C) 450 eleitores anularam seus votos. (D) Houve menos votos brancos ou nulos do que votos válidos. (E) 1.200 eleitores votaram no candidato Y. 17. (CESPE) Em uma comunidade, somente 18% dos habitantes são a favor de certa proposta. Se 30% dos homens são favoráveis à proposta e 10% das mulheres também são favoráveis à mesma proposta, então a porcentagem de homens nessa comunidade é de (A) 10% (B) 20% (C) 30% (D) 40% (E) 50% GABARITO MÓDULO II: ÁLGEBRA BÁSICA AULA 01: FUNÇÕES REAIS DE UMA VARIÁVEL 1. Funções 1.1. Conceito de Função Dados os conjuntos A e B, uma função definida em A e com valores em B é uma lei ou regra que a cada elemento de A faz corresponder um único elemento de B. O conjunto A é chamado domínio de f e é simbolizado por D(f). B é chamado contradomínio ou campo de valores de f. Representação: : A / x (x). Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 12 Exemplos: Sejam A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {3, 4, 5, 6, 7} a) : A , representado no diagrama abaixo, é uma função de A em B (para cada elemento de A só há um elemento de B): b) representação no diagrama abaixo, também é uma função de A em B: g: A x x + 2 Contra-Exemplos: Sejam A = {3, 4, 5} e B = {1, 2} a) : A , representado no diagrama abaixo, não é uma função de A em B (o elemento 4 de A tem dois correspondentes em B): b) g: A / x x-2 Não é uma função de A em B, pois o elemento 5 A não tem correspondente em B. 1.2. Generalidades sobre Funções Existem características que são inerentes às funções de um modo geral, entre essas características podemos citar: domínio, inversão, composição, paridade, imagem e gráfico. 1.2.1. Domínio de uma Função Quando definimos uma função y=f(x) , o domínio D(f) é o conjunto dos possíveis valores reais assumidos por x. Esses possíveis valores podem estar implícitos ou explícitos: - Se é dado apenas f(x)=3x + 2, sem esclarecer qual é o domínio, está implícito que x pode ser qualquer número real, ou seja, D(f)=R - Se é dado f(x)=3x + 2, com 5 < x < 20, está explícito que o domínio da função dada pertence ao Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 13 conjunto dos número reais entre 5 e 20, ou seja, D(f) = {xR | 5 < x < 20}. - Se é dado apenas vejamos: - O domínio D(f) não está explícito; - Há valores variáveis no divisor; - Divisão por zero não é definida em R. Logo, o domínio D(f)={x R | x 4 }, ou seja, x será qualquer número real, com exceção de 4, pois se x = 4, teremos uma divisão por 0. Note que quando x = 4, o divisor ficará escrito como [(2 . 4)-8]. - Se é dado apenas f(x)= , sem explicitar D(f), está implícito que (x-5) pode ser qualquer número real não negativo, ou seja, x-5 0 ou x 5. Logo, D(f)={x R | x 5}. Dessa forma, podemos registrar os seguintes casos de Domínio. 1º) Caso: f(x) y g(x) 0 g(x) 2º) Caso: n a) n é ímpar :D y f(x) b) n é par : f(x) 0 3º) Caso: n a) né ímpar :g(x) 0f(x) y b) né par : g(x) 0g(x) OBS.: Se numa função houver mais de uma restrição aos valores de x, deve-se analisar cada situação isoladamente e o Domínio da função será o conjunto interseção das restrições parciais. 1.2.2. Função Inversa Denomina-se função inversa da função bijetora f : A B a função 1f : B A que se obtém trocando de posição os elementos de todos os pares ordenados da função f. f = {(1, 4) , (2, 5) , (3, 6)} f-1 = {(4,1), (5, 2), (6, 3)} Observação: Para se obter a inversa de uma função, devemos proceder da seguinte forma: - isola-se o x - troca-se x por y e y por x O gráfico abaixo representa uma função e a sua inversa. Observe que as curvas representativas de f e de f-1, são simétricas em relação à reta y = x, bissetriz do primeiro e terceiro quadrantes. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 14 Exemplo: Dar a inversa da função: Resolução: ( 5x + 1)y = 2x - 3 5xy + y = 2x - 3 5xy - 2x = - y - 3 x(5y - 2) = - y – 3 x = = Assim: 1.2.3. Paridade Diz-se que uma função é par se f( x) f(x) . Se a função for polinomial y = f(x), o reconhecimento é feito através dos expoentes de x, se todos forem pares então a função também será par. O Gráfico da função par é simétrico em relação ao eixo dos y. Exemplos: a) f(x) = 2x² + 4 b) f(x) = cos x Diz-se que uma função é ímpar se f( x) f(x). Se a função for polinomial y = f(x), o reconhecimento é feito através dos expoentes de x, se todos forem ímpares então a função também será ímpar. O Gráfico da função par é simétrico em relação à origem. Exemplos: a) f(x) = 2x² + 4b) f(x) = cos x Observação: Numa função polinomial com expoentes pares e ímpares presentes, não existe paridade! 1.2.4. Função Crescente e Função Decrescente a) Função Crescente : Se A B f é crescente em A [x2 > x1 = f ( x2 ) > f ( x1 ) , x1 , x2 A] Isto é , a um maior valor de x corresponde um maior valor de f(x). b) Função Decrescente : Se A B f é decrescente em [A x2 > x1 = f ( x2 ) < f ( x1 ) , x1 , x2 A] Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 15 1.2.5. Imagem de uma Função O conjunto imagem, ou simplesmente imagem de uma função y=f(x), é o conjunto dos valores de y que estão associados a algum valor de x do domínio da função. A letra x pode assumir qualquer valor do primeiro conjunto e é por isso que é chamada variável independente. A letra y é a variável dependente, pois depende do valor de x. Exemplos: Procurando D(f) e Im(f), sendo f(x)= 2x+3, função de A em B, onde: A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {0, 5, 7, 9,11, 13, 15} A função f(x) multiplica x por 2 e adiciona 3. Observe a tabela abaixo: Veja os diagramas: No exemplo acima: 5 é a imagem de 1 e pela função, indica-se f(1)=5; 7 é a imagem de 2 e pela função, indica-se f(2)=7; 9 é a imagem de 3 e pela função, indica-se f(3)=9; 11 é a imagem de 4 e pela função, indica-se f(4)=11; 13 é a imagem de 5 e pela função, indica-se f(5)=13. Observação: O conjunto imagem de uma função é numericamente igual ao Domínio da sua Função Inversa. 1.2.6. Função Composta Sejam as funções f(x) e g(x), dizemos que há uma composição de f(x) com g(x), e representa-se por f g(x) , se: f g(x) f(g(x) . Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 16 Exemplo: - Se f(x) = x² + 3x – 1 e g(x) = x-1, encontre f g(x) . Solução: 2 f(x) x² 3x 1 e g(x) x 1, então : f g(x) x 1 3(x 1) 1 f g(x) x² 2x 1 3x 3 1 f g(x) x² x 3 1.2.7. Gráfico de uma Função Seja f uma função. O gráfico de f é o conjunto de todos os pontos (x, f(x)) de um plano coordenado, onde x pertence ao domínio de f. Exemplos: O gráfico da função f(x)= 2x+3, consiste em todos os pares (x, y) ou (x, f(x)) R tais que y=2x+3. Em outras palavras, é a coleção de todos os pares ordenados (x, 2x+3) do plano xy. Vamos utilizar uma tabela de valores para traçarmos o gráfico: 1.2.7.1. Estudo do Gráfico no Plano Cartesiano: Observando o gráfico de uma função no plano cartesiano, podemos determinar o seu domínio e a sua imagem da seguinte forma: No gráfico abaixo temos: D(f) = R Im(f) = {y R|y -1} Para cada x do domínio deve existir em correspondência um único y na imagem. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 17 O gráfico a seguir não representa uma função, pois ao ser projetada uma reta sobre o eixo das abscissas encontra-se o gráfico em dois pontos diferentes. Ou seja, há para o mesmo x dois y correspondestes. Exemplo: f(-3)=4 e f(-3)=-4 Quando x=-3, temos y=-4 e y=4 1.3. Funções Polinomiais Toda função y = f(x) do tipo n n 1 0 1 n 1 nf(x) A x A x A x A é dita Função Polinomial. E como exemplos mais comuns temos as Funções Constante, de 1º Grau e de 2º Grau, que passaremos a estudar. 1.3.1. Função Constante Uma função é dita constante quando é do tipo f(x) = k , onde k não depende de x . Exemplos: a) f(x) = 5 b) b) f(x) = -3 Observação: o gráfico de uma função constante é uma reta paralela ao eixo dos x . Veja o gráfico a seguir: 1.3.2. Função Polinomial do 1º Grau 1.3.2.1. Definição É a função f : R R tal que y = ax + b Raiz: y = ax + b = 0 O gráfico de uma função polinomial do 1º grau, y = ax + b, com a 0, é uma reta oblíqua aos eixos Ox e Oy. Que função estará representada abaixo? x y 0 -1 1 3 0 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 18 Vimos que o gráfico da função afim y = ax + b é uma reta. O coeficiente de x, a, é chamado coeficiente angular da reta e, está ligado à inclinação da reta em relação ao eixo Ox. O termo constante, b, é chamado coeficiente linear da reta. Para x = 0, temos y = a · 0 + b y = b. Assim, o coeficiente linear é a ordenada do ponto em que a reta corta o eixo Oy. 1.3.2.2. Propriedades da função do 1º grau : 1ª) o gráfico de uma função do 1º grau é sempre uma reta . 2ª) na função f(x) = ax + b , se b = 0 , f é dita função linear e se b = 0 f é dita função afim . 3ª) o gráfico intercepta o eixo dos x na raiz da equação f(x) = 0 e, portanto, no ponto de abscissa x = - b/a . 4ª) o gráfico intercepta o eixo dos y no ponto (0 , b) , onde b é chamado coeficiente linear . 5ª) o valor a é chamado coeficiente angular e dá a inclinação da reta . 6ª) se a < 0 , então f é crescente . 7ª) se a > 0 , então f é decrescente . 8ª) quando a função é linear, ou seja, y = f(x) = ax , o gráfico é uma reta que sempre passa na origem. 1.3.2.3. Estudo do Sinal Estudar o sinal de uma qualquer y = f(x) é determinar os valor de x para os quais y é positivo, os valores de x para os quais y é zero e os valores de x para os quais y é negativo. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 19 Consideremos uma função afim y = f(x) = ax + b vamos estudar seu sinal. 1º) a > 0 (a função é crescente) b y 0 ax b 0 x a b y 0 ax b 0 x a b y 0 ax b 0 x a Conclusão: y é positivo para valores de x maiores que a raiz; y é negativo para valores de x menores que a raiz. 2º) a < 0 (a função é decrescente) b y 0 ax b 0 x a b y 0 ax b 0 x a b y 0 ax b 0 x a Conclusão: y é positivo para valores de x menores que a raiz; y é negativo para valores de x maiores que a raiz. 1.3.2.4. Sistema de Inequações do 1º grau Denominamos inequação toda sentença matemática aberta por uma desigualdade. As inequações do 1º grau com uma variável podem ser escritas numa das seguintes formas: , , , , como a e b reais . Exemplos: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 20 1.3.3. Função Polinomial do 2º Grau (Função Quadrática) 1.3.3.1. Definição Chama-se função quadrática, ou função polinomial do 2º grau, qualquer função f de IR em IR dada por uma lei da forma f(x) = ax2 + bx + c, onde a, b e c são números reais e a 0. Vejamos alguns exemplos de função quadráticas: 1- f(x) = 3x2 - 4x + 1, onde a = 3, b = - 4 e c = 1 2- f(x) = x2 -1, onde a = 1, b = 0 e c = -1 3- f(x) = 2x2 + 3x + 5, onde a = 2, b = 3 e c = 5 4- f(x) = - x2 + 8x, onde a = 1, b = 8 e c = 0 5- f(x) = -4x2, onde a = - 4, b = 0 e c = 0 1.3.3.2. Gráfico O gráfico de uma função polinomial do 2º grau, y = ax2 + bx + c, com a 0, é uma curva chamada parábola. Exemplo: Vamos construir o gráfico da função y = x2 + x:. Primeiro atribuímos a x alguns valores, depois calculamos o valor correspondente de y e, em seguida, ligamos os pontos assim obtidos. x y -3 6 -2 2 -1 0 1 2 1 4 0 0 1 2 26 Observação: Ao construir o gráfico de uma função quadrática y = ax2 + bx + c, notaremos sempre que: a) se a > 0, a parábola tem a concavidade voltada para cima; b)se a < 0, a parábola tem a concavidade voltada para baixo. 1.3.3.3. Zero da função ou raízes Chama-se zeros ou raízes da função polinomial do 2º grau f(x) = ax2 + bx + c , a 0, os números reais x tais que f(x) = 0. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 21 Então as raízes da função f(x) = ax2 + bx + c são as soluções da equação do 2º grau ax2 + bx + c = 0, as quais são dadas pela chamada fórmula de Bhaskara: Temos: Observação: A quantidade de raízes reais de uma função quadrática depende do valor obtido para o radicando a) quando > 0 (positivo), há duas raízes reais e distintas; b) quando = 0 (zero), há só uma raiz real; c) quando < 0 (negativo), não há raiz real; e sim duas raízes imaginárias conjugadas. 1.3.3.4. Vértice Quando a > 0, a parábola tem concavidade voltada para cima e um ponto de mínimo V; quando a < 0, a parábola tem concavidade voltada para baixo e um ponto de máximo V. Em qualquer caso, as coordenadas de V são b , 2a 4a . Veja os gráficos: 1.3.3.5. Estudo do Sinal Consideramos uma função quadrática y = f(x) = ax2 + bx + c e determinemos os valores de x para os quais y é negativo e os valores de x para os quais y é positivo.Conforme o sinal do discriminante b² 4ac , podem ocorrer os seguintes casos: 1º) 0 Nesse caso a função quadrática admite dois zeros reais distintos 1 2x x . A parábola intercepta o eixo Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 22 Ox em dois pontos e o sinal da função é o indicado nos gráficos abaixo: 1 2 1 2 1 2 Se a 0 : y 0 x x ou x x y 0 x x ou x x y 0 x x x 1 2 1 2 1 2 Se a 0 : y 0 x x x y 0 x x ou x x y 0 x x ou x x 2º) 0 Nesse caso a função quadrática admite dois zeros reais iguais 1 2x x . A parábola intercepta o eixo Ox em único ponto e o sinal da função é o indicado nos gráficos abaixo: Se a > 0, então y > 0 para qualquer valor de x exceto em 1 2x x e x x . Se a > 0, então y > 0 para qualquer valor de x exceto em 1 2x x e x x . 3º) 0 Nesse caso a função quadrática não admite zeros reais iguais. A parábola não intercepta o eixo Ox e o sinal da função é o indicado nos gráficos abaixo: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 23 Como se pode observar pelos gráficos acima: se a > 0 então y > 0 e se a < 0 então y < 0 para qualquer valor de x. 1.3.3.6. Sistema de Inequação do 2º grau Vamos aplicar o estudo do sinal da função quadrática na resolução de inequações do 2º grau. São inequações do 2º grau, por exemplo: 2a) x 2x 3 0 2b) x 4x 4 0 2c) 3x x 1 0 2d) x 2x 3 0 Resolver uma inequação do 2º grau, significa determinar os valores reais de x satisfazem a inequação dada. Exemplo: Resolver a inequação Solução: Como devemos ter Resposta: AULA 02: EQUAÇÕES POLINOMIAIS 1. Conceito Chama-se Equação Polinomial a toda expressão redutível à forma: n n 1 2 n n 1 2 1 0A x A x A x A x A 0 na qual os seus coeficientes são números reais. Exemplos: a) Equação de 1º Grau: 5x 2 0 b) Equação de 2º Grau: 23x 4x 5 0 c) Equação de 3º Grau: 3 25x 3x 5x 3 0 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 24 d) Equação de 4º Grau: 4 3 24x 5x 2x 3x 1 0 e) Equação Biquadrada: 4 23x 2x 4 0 O nosso objetivo dentro desse módulo é o de aprender métodos de resolução dessas equações. O que faremos através de exemplos resolvidos em sala de aula e de uma lista de exercícios no final desse módulo. 2. Teorema Fundamental da Álgebra Toda a equação algébrica P(x) = 0 de grau n > 0, admite pelo menos uma raiz real ou complexa. OBS: Equações de 5º grau ou maiores não possuem fórmulas para a sua solução direta. 3. Teorema da Decomposição Toda Equação Polinomial de grau n tem exatamente n raízes ou complexas. Demonstração: Pelo teorema fundamental, P(x) tem pelo menos uma raiz. Seja ela r1. Logo: P(x) = (x - r1). Q(x) Q(x) é um novo polinômio de grau n-1, que possui, também, pelo menos uma raiz. Seja ela r2. Logo: Q(x) = (x - r2). Q1(x) Fazendo o mesmo procedimento com q1(x) e continuando até a n-ésima expressão temos Qn-1(x) = (x - rn) . Qn(x) Em Qn o grau do polinômio será zero e Qn será igual a uma constante que chamamos de na Substituindo todas as equações obtidas na decomposição de P(x), teremos: P(x) = an.(x-r1).(x-r2). ... (x-rn) Exemplos: 1) Componha as Equações Polinomiais cujas raízes são: a) –1, 2, 3 b) 5 e 3 2 c) 4, 3, 2 e 1 d) 2, 2 e 1 4. Multiplicidade de uma Raiz Quando uma raiz aparece k vezes repetida numa equação polinomial, dizemos que esta é de multiplicidade k. Exemplos: 2) Componha a Equação de 3º Grau sabendo que 1 e 2 são suas raízes e a maior é uma raiz dupla. 5. Teorema das Raízes Complexas Se uma Equação P(x) = 0, de coeficientes reais, apresentar uma raiz complexa (a + bi), pode-se afirmar que o seu conjugado (a – bi) também será raiz da equação e com a mesma multiplicidade. Conseqüência: Numa Equação Polinomial com coeficientes reais e grau ímpar há, no mínimo, uma raiz real. 6. Relações de Girard São relações entre os coeficientes e as raízes de uma Equação Polinomial. Considere a Equação polinomial: n n 1 2 n n 1 2 1 0A x A x A x A x A 0 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 25 As Relações de Girard estabelecem que: n 1 n n 2 n 0 n A 1 2 n A A 1 2 1 3 n 1 n A n A 1 2 n 1 n A r r r r r r r r r r r r r 1 Exemplos: 3) Escreva as Relações de Girard para as Equações de 2º, 3º e 4º Graus. Solução: a) Equação de 2º Grau 2 1 2 1 2 ax bx c 0 b x x a c x x a b) Equação de 3º Grau 3 2 1 2 3 1 2 1 3 2 3 3 1 2 3 ax bx cx d 0 b x x x a c x x x x x x a d x x x 1 a c) Equação do 4º Grau 4 3 2 1 2 3 4 1 2 1 3 1 4 2 3 2 4 3 4 1 2 3 1 2 4 1 3 4 2 3 4 1 2 3 4 ax bx cx dx e 0 b x x x x a c x x x x x x x x x x x x a d x x x x x x x x x x x x a e x x x x a 7. Raízes Racionais Seja a Equação Polinomial de Coeficientes Inteiros: n n 1 2 n n 1 2 1 0A x A x A x A x A 0 , com An diferente de zero. Se o racional p q é raiz dessa equação, então, p é divisor de A0 e q é divisor de An. A pesquisa das raízes racionais de uma Equação Polinomial será feita através do Dispositivo de Briot- Ruffini, que será ensinado em sala de aula. Exemplos: 4) Pesquise as prováveis raízes racionais das equações polinomiais abaixo. a) 5 4 3 2x 3x 6x 10x 9x 3 0 b) 4 2x 12x3 53x 102x 72 0 c) 6 5 4 2x 10x 25x x 10x 25 0 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 26 d) 5 4 3 2x 6x 11x 2x 12x 8 0 8. Resoluções das Equações Polinomiais 8.1. Introdução O objetivo principal deste Curso de Férias é o de proporcionar aos alunos métodos eficientes para que eles possam acompanhar com menos problemas outrasdisciplinas do curso que estejam fazendo. Ao se deparar com uma Equação Polinomial que precisa ser resolvida, os alunos devem seguir certos procedimentos (independentemente do tipo de equação). De numa maneira geral, esses procedimentos são: 1º) Eliminar os denominadores e sinais de reunião (parênteses, colchetes e chaves). 2º) Escrever a Equação em sua forma normal f(x) = 0. 3º) Pesquisar as prováveis raízes racionais da equação dada. 4º) Se possível, fatorar a equação polinomial. Existem, porém, equações que têm métodos próprios de resolução como as Equações de 2º Grau e as Equações Biquadradas. Esses métodos e outros artifícios serão ensinados aos alunos durante este curso. 8.2. Equações de 1º Grau Toda Equação de 1º Grau, pode ser reduzida à forma normal ax b 0 , cuja raiz é dada por b x a . Este tipo de equação não deve apresentar maiores dificuldades ao aluno, por isso recomendamos que os exercícios a seguir sejam resolvidos a fim de que quaisquer deficiências possam ser corrigidas. Exercícios 01: Resolva as Equações de 1º Grau 1) 3x 2 7 2) x 3 2(6 2x) 2(2x 5) 3) 2x 9 3x 4 3 2 4) 3 4 1 x 3x 10 5) 5 2x 3(x 1) x 5(3x 2) 3x 4 2 3 4 8.3. Equações de 2º Grau Toda Equação de 2º Grau pode ser reduzida à forma normal 2ax bx c 0 , cujas raízes podem ser encontradas através da Fórmula de Bháskara mostrada a seguir: b x 2a onde 2b 4ac . Como se pode ver a Equação de 2º Grau tem um método próprio de resolução, porém, Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 27 alguns procedimentos devem ser seguidos visando a simplificação da resolução. 1º) Dada a equação 2ax bx c 0 , se a b c 0 então c x 1 e x a . OBS.: Toda Equação Polinomial cuja a soma dos seus coeficientes seja nula apresenta 1 como uma de suas raízes. 2º) Dada a equação 2ax bx c 0 , se b a c então c x 1 e x a . OBS.: Toda Equação Polinomial cuja soma algébrica dos coeficientes dos termos de expoentes ímpares da incógnita for igual à soma algébrica dos coeficientes dos termos de expoentes pares da incógnita, então, uma das raízes dessa equação é – 1. 3º) Numa Equação de 2º Grau, se c = 0 então b x 0 e x a . 4º) Toda Equação de 2º Grau de raízes reais e racionais pode ser resolvida usando-se as Relações de Girard (reveja o item 1.6). Exercícios 02: Resolva as Equações de 2º Grau 1) 23x 5x 2 0 2) x² 4x 5 0 3) 23x 27x 0 4) 25x 7x 12 0 5) 29x 12x 4 0 8.4. Equações Biquadradas Chama-se Equação Biquadrada a toda equação redutível à forma normal 4 2ax bx c 0 . Toda Equação Biquadrada pode ser reduzida a uma Equação de 2º Grau (Equação Auxiliar) por meio da mudança de variável 2x z . Desta forma recai-se na Equação de 2º Grau 2az bz c 0 , cuja solução foi estudada anteriormente. Exercícios 03: Resolva as Equações Biquadradas 1) 4 2x 2x 63 2) 4 2x 13x 36 0 3) 4 2x 25x 144 0 4) 4 2x 32x 24 0 5) 4 2x 7x 261 8.5. Equações de 3º Grau Neste Curso de Férias estaremos resolvendo alguns tipos especiais de Equações de 3º Grau, todas sendo fatoráveis e redutíveis à Equação de 2º Grau. Basta aplicar tudo o que foi estudado até o presente momento. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 28 Exercícios 04: Resolva as Equações de 3º Grau 1) 3 23x 5x x 0 2) 3 2x x 2x 0 3) 3 2x 5x 3x 9 0 4) 3 2x 6x 12x 8 0 5) 3 2x 3x 4x 12 0 8.6. Equações de Ordem Superior a Três Seguindo procedimentos semelhantes aos aplicados até o presente momento, podemos resolver Equações de 4º, 5º Graus etc. Lembre-se de pesquisar as prováveis raízes racionais e de tentar fatorar a equação dada. Exercícios 05: Resolva as Equações Polinomiais 1) 5 4 3 22x 7x 12x 8x 0 2) 5 4 3 2x 5x 2x 10x x 5 0 3) 5 4 3x 2x 17x 0 4) 4 3 2x 3x 3x x 0 5) 5x 16x 0 AULA 03: INEQUAÇÕES POLINOMIAIS 1. Introdução Neste trabalho iremos estudar apenas as inequações envolvendo Polinômios de uma Variável P(x). Toda expressão que tenha um sinal de desigualdade é chamada de Inequação. Assim, podemos ter: f(x) k; onde : pode ser: , , >, < ou e k é uma constante, que pode ser nula. Assim, temos Inequações de 1º Grau, de 2º Grau, de 3º Grau, etc. A resolução de uma inequação, tem como pré-requisito que o aluno domine muito bem as técnicas de resolução das Equações Polinomiais estudadas anteriormente. Por ser uma desigualdade, a solução de uma inequação é expressa por meio de um intervalo de números reais. E iremos estudar o três tipos mais comuns de inequações: Inequações Simples, Inequações Simultâneas e Inequações-Produto (ou Quociente). 2. Inequações Simples Inequações simples são desigualdades do tipo: 2x 5 0, 3x² 4x 5 0, etc , portanto as inequações simples são de 1º ou de 2º grau; uma vez que as inequações de grau devem ser fatoradas recaindo no caso de Inequações-Produto. 2.1. Exemplos Resolvidos (em Sala de Aula) 1. 9x 5 3 2x 7x 9 2. 4x 5 2 x 3 5x 3. 2x x 3x 1 5 10 8 4. 3 x 2 4 1 4x 2 2 3x 4 2 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 29 5. 1 3x x 4 x x 10 2 5 6. 4x² 4x 1 0 7. x² 3x x² x 2 3 2 6 3 8. x² 1 x² 1 2 x 7 35 9. x² x 12 0 10. 3x² 2x 0 3. Sistema de Inequações (Inequações Simultâneas) As inequações simultâneas são expressões do tipo: 3x 1 4x² 5x 1 0 ou 3x 1 4x² 5x 1 4x² 5x 1 0 ou 3x 1 4x² 5x 1 4x² 5x 1 0 , a dupla desigualdade é transformada num conjunto de inequações simples que devem ser resolvidas separadamente e o resultado final é a interseção dos resultados parciais encontrados. 3.1. Exercícios Resolvidos (em Sala de Aula) 1. 2x 1 5 x 3 0 2. x 4 2x 1 x 1 0 3. x x 2 2 3 5 3 x 6 0 4 4. 3x 1 2x 20 x 15 x 1 4 2x 3 5 5. x x 2 x 3 6. -2 < 3x + 1 < 2 7. x 4 x² 4 x 2 8. 0 < x² + x – 12 < 8 9. 4 x² 2x 3x 10. 3x x² 2x 5 3x² 2x 4. Inequações Produto (ou Quociente) As inequações produto f(x) g(x) h(x) 0 ou inequações quociente f(x) g(x) 0 h(x) são resolvidas fazendo-se um Estudo da Variação de Sinais de cada expressão presente na inequação. O resultado é obtido a partir de um quadro com as regras de sinais da multiplicação ou da divisão de números reais. Mostraremos também uma maneira Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 30 muito rápida de se resolver esses tipos de inequações, dispensando o uso da variação de sinais e do quadro das regras de sinais. 4.1. Exercícios resolvidos (em Sala de Aula) 1. x 1 x x 1 0 2. 2x 1 3x 2 x 3 0 3. x 2 x 3 0 4. 2x 1 x 2 0 x 2 5. 5x 1 2 2x 1 6. x² 9 x 1 x² 5x 0 7. x² 3x 10 x² 2x 10 0 8. x² 7x 10 2x² 5x 2 0 x² 5x 4 4 2x 9. x² x 2 x 3 0 x² 16 2x² 4x 3x 1 10. x 2 x² 3x 0 x³ 4x² x 4 2x² 6x MÓDULO III: GEOMETRIA PLANA E ESPACIAL AULA 01: Semelhança de Triângulos AULA 02: Áreas de Figuras Planas AULA 03: Volumes de Sólidos AULA 04: Teorema de Thales AULA 05: Relações Métricas de um Triângulo AULA 06: Relações Trigonométricas de um Triângulo AULA 07: Relações Métricas do Círculo Aula 08: Relações Métricas de um Polígono AULA 01: SEMELHANÇA DE TRIÂNGULOS 1. Critérios de Semelhança de Triângulos 1º) Critério AA Dois triângulos são semelhantes se, e somente se, de um para o outro, tiverem dois ângulos iguais. ˆ ˆA D ABC DEF ˆ ˆB E 2º) Critério LALDois triângulos são semelhantes se, e somente se, de um para o outro, tiverem um ângulo igual e as medidas dos lados que o formam proporcionais. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 31 AB ACˆ ˆA D ABC DEF DE DF 3º) Critério LLL Dois triângulos são semelhantes se, e somente se, de um para o outro, tiverem as medidas de seus lados proporcionais. AB AC BC ABC DEF DE DF EF AULA 02: ÁREAS DE FIGURAS PLANAS 1. Triângulo 1.1. Triângulo Qualquer 1.2. Triângulo Equilátero 2. Retângulo 3. Quadrado 4. Paralelogramo Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 32 5. Losango 6. Trapézio 7. Polígono Regular de n Lados 8. Círculo 9. Setor Circular Exercícios Propostos sobre Áreas Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 33 Exercícios sobre Áreas Circulares AULA 03: VOLUMES DE SÓLIDOS 1. Barril 2 2V h 2D d 12 Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 34 2. Cilindro 2D h V= 4 3. Cone 2R h V= 3 4. Cubo 3V=a 5. Esfera 3 34 R D V= 3 6 6. Calota de Esfera 2 hV= h r 3 7. Paralelepípedo V=a b c Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 35 8. Pirâmide 1 1 S h V= 3 S Área da Base AULA 04: TEOREMA DE TALES 1. Ângulos Chama-se ângulo a região plana limitada por duas semi-retas de mesma origem. Os ângulos podem ser: a) Ângulo Reto – é aquele formado por duas semi- retas perpendiculares (ou ortogonais) entre si. A sua medida é igual a 90°. b) Ângulo Agudo – é aquele cuja medida é menor que 90°. c) Ângulo Obtuso – é aquele cuja medida é maior que 90°. As unidades de ângulos utilizadas são: o grau, o radiano e o grado que estão relacionadas pelas razões contínuas abaixo: x y z rad 180 200 gr Não se pode esquecer ainda que 1° = 60’ = 3600’’. 2. Ângulos Formados por Duas Retas Paralelas Cortadas por uma Transversal Observe a figura: Observando-se somente o aspecto visual da figura, temos oito ângulos, sendo quatro agudos e quatro obtusos. Sendo assim, podemos escrever: ˆ ˆˆ ˆ1 3 5 7 x x y 180 ˆ ˆ ˆˆ2 4 6 8 y Nos problemas só temos duas hipóteses para esses ângulos, tomados dois a dois, ou eles são iguais ou eles são suplementares! Não adianta querer complicar. Quando os ângulos são expressos por meio de equações algébricas, devemos proceder do seguinte modo: igualando essas equações (se os ângulos forem iguais) ou igualando sua soma a 180° (se os ângulos forem complementares). Agora vamos conhecer as denominações desses ângulos. Antes, nós devemos estabelecer alguns conceitos: 1º) Os ângulos situados do mesmo lado da reta transversal são os colaterais; os situados em lados diferentes, chamam-se alternos. 2º) Os ângulos localizados entre as retas paralelas são chamados internos e os ângulos localizados na parte externa de cada reta paralela são denominados externos. 3º) Os ângulos vizinhos são chamados conjugados e os ângulos que são colaterais, mas não conjugados, sendo um interno e outro externo, chamam-se correspondentes. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 36 Assim, temos: a) ÂNGULOS COLATERAIS INTERNOS: ˆ ˆ ˆˆ3 e 6; 4 e 5 b) ÂNGULOS COLATERAIS EXTERNOS: 1 e 8; 2 e 7 c) ÂNGULOS ALTERNOS INTERNOS: 3 e 5; 4 e 6 d) ÂNGULOS ALTERNOS EXTERNOS: 1 e 7; 2 e 8 e) ÂNGULOS CORRESPONDENTES: 1 e 5; 4 e 8; 2 e 6; 3 e 7 f) ÂNGULOS CONJUGADOS: 1 e 2; 2 e 3; 3 e 4; 4 e 1;5 e 6; 6 e 7; 7 e 8; 8 e 5 g) ÂNGULOS OPOSTOS PELO VÉRTICE: 1 e 3; 2 e 4;5 e 7; 6 e 8 Uma vez conhecidos os ângulos, temos que: 1º) São SUPLEMENTARES os ângulos COLATERAIS e os CONJUGADOS. 2º) São IGUAIS (ou CONGRUENTES) os ângulos CORRESPONDENTES e os ÂNGULOS OPOSTOS PELO VÉRTICE (OPV). 3. Teorema de Tales O conjunto de todas as retas paralelas entre si, coplanares, é denominado FEIXE DE RETAS PARALELAS. Se uma reta não paralela corta uma das retas do feixe de retas paralelas, então, ela corta todas as demais; esta reta é denominada RETA TRANSVERSAL. O Teorema de Tales tem o seguinte enunciado: “Três ou mais retas de um feixe de retas paralelas determinam em duas retas transversais segmentos proporcionais”. Assim: AB BC AC DE EF DF 4. Exercícios Propostos 1. Determine a medida do ângulo desconhecido nas figuras a seguir: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 37 2. Determine o valor de x ou y nas figuras: AULA 05: RELAÇOES MÉTRICAS DE UM TRIÂNGULO 1. Relações Métricas no Triângulo Retângulo Sabemos que o triângulo retângulo é aquele que possui um ângulo reto e, além disso, seus lados possuem denominações especiais; assim, o lado que se opõe ao ângulo de 90° é chamado de HIPOTENUSA e os lados perpendiculares entre si, formando o ângulo de 90°, chamam-se CATETOS. É Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 38 preciso que você saiba identificar esses lados e os ângulos de um triângulo retângulo, qualquer que seja a posição do triângulo. Observe: a = hipotenusa do triângulo ABC b e c = catetos do triângulo ABC m = projeção do cateto b sobre a hipotenusa n = projeção do cateto c sobre a hipotenusa h = altura relativa à hipotenusa Os triângulos ABC, ABH e ACH são semelhantes entre si e o quadro mostrado a seguir serve para deduzir as fórmulas que compõem as relações métricas do triângulo retângulo. TRIÂNGULO RETÂNGULO LADOS HOMÓLOGOS DO TRIÂNGULO HIPOTENUSA CATETO MENOR CATETO MAIOR ABC a b c ACH b m h ABH c h n 2b a m a h b c b h c ABC ACH: a b b m a c b m h b c m h 2 2 c a n c ABC ABH: a c c n b c h h b n h m n n ACH ABH: m h h n Outras relações podem ser deduzidas: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 a m n b n c m c b n m 1 1 1 h b c A mais importante relação métrica do triângulo retângulo é o TEOREMA DE PITÁGORAS, cujo enunciado é o seguinte: “Em todo triângulo retângulo, o quadrado da medida da hipotenusa é igual à soma dos quadrados das medidas dos catetos”. Chamam-se Triângulos Pitagóricos os triângulos que satisfazem as relações: 2 c a 1 , b e b 2b 1 a 2 Onde: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 39 a = hipotenusa b = cateto menor c = cateto maior k e k 1 1.1. Exercícios Propostos 1. A base de um triângulo isósceles mede 48 cm e sua altura vale 32 cm. Determine a medida de seus lados congruentes. 2. Calcule a altura e as projeções dos catetos sobrea hipotenusa, no triângulo retângulo de catetos iguais a 12 cm e 15 cm. 3. Uma escada está apoiada em uma parede vertical, e seu pé dista 1,5 m da parede. Sabendo que o comprimento da escada é 2,5 m, determine a altura que ela alcança na parede. 4. Os lados congruentes de um triângulo isósceles medem 10 cm e a base mede 6 cm. Determine a altura relativa à base. 5. Calcule o valor de x nas figuras a seguir, onde todas as medidas são expressas em cm: AULA 06: RELAÇÕES TRIGONOMÉTRICAS DE UM TRIÂNGULO 1. Razões Trigonométricas a) Seno – é igual ao cateto oposto ao ângulo, dividido pela hipotenusa. Assim: CATETO OPOSTO AO ÂNGULO SEN0 HIPOTENUSA b) Cosseno – é igual ao cateto adjacente, dividido pela hipotenusa. Assim: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 40 CATETO ADJACENTE AO ÂNGULO COSSEN0 HIPOTENUSA c) Tangente – é igual ao cateto oposto, dividido pelo cateto adjacente. Assim: CATETO OPOSTO AO ÂNGULO TANGENTE CATETO ADJACENTE AO ÂNGULO Nos problemas, devemos proceder assim: 1º) Desenhar o triângulo retângulo, caso não tenha nenhum esquema. 2º) Se a hipotenusa não for dada, utilize a tangente. 3º) Conhecendo-se um ângulo, o cateto oposto a ele e hipotenusa, utilizar o seno. 4º) conhecendo-se um ângulo, o cateto oposto a ele e hipotenusa, utilizar o cosseno. 2. Exercícios Propostos 1. Em um dia de sol, quando este eleva-se a 45° em relação à horizontal, um prédio projeta uma sombra de 10 m de comprimento. Qual a altura do prédio? 2. Um carro percorre 1 km em uma rampa que forma 60° com a horizontal, quanto o carro percorreu horizontalmente? 3. Do alto de um farol situado 12 m acima do nível do mar, avista-se um navio segundo um ângulo de depressão de 20°. Qual a distância do navio ao pé do farol? sen 20 0,34; tan 20 0,36 4. Uma torre vertical de altura 12 m é vista sob um ângulo de 30° por uma pessoa que se encontra a uma distância x da sua base e cujos olhos estão no mesmo plano horizontal dessa base. Determine a distância x. (tan 30° = 0,58). 5. Dois observadores A e B veem um balão, respectivamente, sob ângulos visuais de 20° e 40°. Sabendo que a distância entre A e B é de 200 m, calcule a altura h do balão em relação ao segmento imaginário de reta que une os observadores A e B. tan40 0,84; tan 20 0,36 6. A partir de um ponto, uma pessoa observa o topo de um prédio sob um ângulo de 30°. Caminhando 23 m em direção ao prédio, o topo do prédio é visto sob um ângulo de 60°. Desprezando a altura do observador, determine a altura do prédio. 3. Leis dos Cossenos e dos Senos 3.1. Leis dos Cossenos Num triângulo qualquer, o quadrado da medida de um dos lados é igual à soma dos quadrados das medidas dos outros dois lados, menos duas vezes o produto das medidas desses dois lados pelo cosseno do ângulo que eles formam. Assim: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ˆa b c 2bc cos a ˆb a c 2ac cos b ˆc a b 2abcos c 3.2. Leis dos Senos Num triângulo qualquer, os senos dos ângulos e as medidas dos lados opostos a esses ângulos são diretamente proporcionais, ou seja, formam razões iguais. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 41 ˆsen bˆ ˆsen a sen c a b c 3.3. Exercícios Propostos AULA 07: RELAÇÕES MÉTRICAS DO CÍRCULO 1. Tangente-Secante Observe a figura a seguir: a) Para os Ângulos: med TOB med TOA med TPB 2 b) Para o Comprimento dos Segmentos: 2 PT PA PB Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 42 2. Secante-Secante (I) Ponto P Externo a) Para os Ângulos: med BOD med COA med BPD 2 b) Para o Comprimento dos Segmentos: PC PD PA PB (II) Ponto P Interno a) Para os Ângulos: med B0C med DOA med BPC 2 b) Para o Comprimento dos Segmentos: PC PD PA PB 3. Exercícios Propostos Nas figuras a seguir, calcule o comprimento dos segmentos ou a medida dos ângulos: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 43 AULA 08: RELAÇÕES MÉTRICAS DE UM POLÍGONO 1. Polígonos Convexos São figuras geométricas formadas por linhas poligonais fechadas, e os lados contornam uma região convexa. O número de lados determina o tipo opu o gênero do polígono. Se os lados e os ângulos são congruentes, o polígono é dito regular. 2. Nomenclatura dos Polígonos Número de Lados (n) Denominação 3 Triângulo 4 Quadrilátero 5 Pentágono 6 Hexágono 7 Heptágono 8 Octógono 9 Eneágono 10 Decágono 11 Undecágono 12 Dodecágono 15 Pentadecágono 20 Icoságono Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 44 3. Relações Angulares 1ª) Soma dos Ângulos Internos de um Polígono Convexo iS n 2 180 2ª) Soma dos Ângulos Externos de um Polígono Convexo eS 360 3ª) Ângulo Interno de um Polígono Convexo Regular i n 2 180 A n 4ª) Ângulo Externo de um Polígono Convexo Regular e 360 A n OBS: Nas relações anteriores e em todas as outras que ainda serão estudadas “n” é o número de lados ou gênero do polígono. 4) Número de Diagonais de um Polígono Convexo Convencionamos que: n = Número de lados ou gênero do polígono D = Número de diagonais d = Número de diagonais que passam pelo centro do polígono d’ = Número de diagonais que não passam pelo centro do polígono Assim, temos as seguintes relações: 1ª) Número de Diagonais (D) n n 3 D 2 2ª) Número de Diagonais que passam pelo Centro do Polígono (d) n d 2 3ª) Número de Diagonais que NÃO passam pelo Centro do Polígono (d’) n n 4 d' 2 5. Elementos de um Polígono Considere o hexágono abaixo: a) OC OD R é o raio da circunferência circunscrita ao polígono e denomina-se RAIO DO POLÍGONO REGULAR. b) OM r é a distância do centro do polígono a cada um dos lados do polígono, denomina-se APÓTEMA DO POLÍGONO, e também é a medida do raio da circunferência inscrita no polígono. 6. Propriedades dos Polígonos Regulares Em dois polígonos regulares, com o mesmo número de lados, os perímetros são proporcionais aos respectivos: a) lados b) raios das circunferências circunscritas Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 45 c) apótemas Assim: 1 n1 1 n1 2 n2 2 n2 2p l R a 2p l R a 7. Medidas do Lado e do Apótema de um Polígono Regular de n Lados Nas fórmulas: n n 180 l 2R sen n e 180 a R cos n 7.1. Outras Relações Polígono de 2n lados: 2 2 2n n 2 2 n n 2 2 2 n n Medida do lado do polígono de "2n" lados : l 2R R 4R l Medida do apótema do polígono de "n" lados : 4R l a 2 onde : l R a 4 8. Exercícios Propostos 1. Qual o número de lados do polígono convexo cuja soma dos ângulos internos é igual à soma dos ângulos externos? 2. Quantos lados têm o polígono regular cujo ângulo interno vale 156°? 3. A soma dos internos de um polígono convexo aumentada da soma dos ângulos externos desse polígono é igual a 1640°. Qual é o polígono? 4. Quantos lados tem o polígono regular cuja medida do ângulo interno é o dobro da medida do ângulo externo? 5. Quantos lados temo polígono de 44 diagonais? 6. Quantas diagonais tem o polígono convexo cuja diferença entre o ângulo interno e o ângulo externo é igual a 56°? 7. Quais são os polígonos convexos cujos gêneros são expressos por 2x 1e 4x 3e que a diferença das somas de seus ângulos internos é igual a 1800°? 8. Um polígono tem gênero 2x 1 e 65 diagonais. Qual o valor de x? 9. Deduza as relações para as medidas do lado e do apótema dos seguintes polígonos regulares: a) Triângulo Equilátero b) Quadrado c) Hexágono 10. O lado do hexágono regular inscrito numa circunferência de mede 24 cm. Determine a medida do raio e a do apótema do hexágono. 11. O apótema de um triângulo eqüilátero inscrito numa circunferência mede 30 cm. Calcule a medida do lado deste triângulo. 12. Uma circunferência tem 12 cm de raio. Calcule a medida do lado de cada polígono circunscrito à circunferência: a) quadrado b) hexágono c) triângulo eqüilátero d) octógono e) decágono Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 46 UNIDADE IV: ESTUDOS COMPLEMENTARES AULA 01: REGRA DA SOCIEDADE 1. Conceito Uma das aplicações da Divisão Proporcional é a repartição de lucros ou prejuízos entre os sócios de uma empresa. Este tipo de problema é conhecido com o nome de Regra da Sociedade. Na formação de uma empresa entre vários sócios ocorrem as seguintes situações: 1ª) CAPITAIS E TEMPOS IGUAIS: Neste caso, o lucro (ou prejuízo) deve ser dividido em partes iguais entre todos os sócios. 2ª) CAPITAIS IGUAIS E TEMPOS DIFERENTES: Neste caso, o lucro (ou prejuízo) deve ser dividido em partes DIRETAMENTE PROPORCIONAIS aos TEMPOS. 3ª) CAPITAIS DIFERENTES E TEMPOS DIFERENTES: Neste caso, o lucro (ou prejuízo) deve ser dividido em partes DIRETAMENTE PROPORCIONAIS aos CAPITAIS. 4ª) CPAITAIS E TEMPOS DIFERENTES: Neste caso, o lucro (ou prejuízo) deve ser dividido em partes DIRETAMENTE PROPORCIONAIS ao PRODUTO do CAPITAL pelo respectivo TEMPO, pois trata-se de uma REGRA DE SOCIEDADE COMPOSTA. 2. Exercícios Propostos 1. Três amigos, A, B e C, formaram uma sociedade com os capitais de R$ 5.400,00, R$ 4.500,00 e R$ 3.600,00, respectivamente. Após um ano obtiveram um lucro de R$ 27.000,00. Quanto recebeu cada um? 2. Quatro sócios organizaram uma empresa com capitais iguais. O 1º empregou seu capital durante 1 ano e 4 meses; o 2º empregou seu capital durante 1 ano e 6 meses; o 3º durante 2 anos e o 4º teve seu capital empregado durante 2 anos e 4 meses. Se houve um lucro de R$ 43.000,00, quanto recebeu cada um dos sócios? 3. Duas pessoas formaram uma sociedade com capital de R$ 96.000,00 e tiveram um lucro de R$ 38.400,00 que foi dividido proporcionalmente aos capitais empregados. A 1ª recebeu R$ 22.400,00 e a 2ª recebeu R$ 16.000,00. Qual o capital de cada uma dessas pessoas na formação da sociedade? 4. Uma sociedade de duas pessoas apresentou ao fim de um ano um lucro de R$ 15.200,00. A 1ª empregou seu capital de R$ 3.200,00 durante cinco meses e a 2ª teve seu capital de R$ 1.800,00 empregado durante oito meses. Quanto recebeu cada um dos sócios? AULA 02: REGRA DO ENCADEAMENTO 1. Introdução Existem certos problemas, como de conversão de moedas (câmbio indireto), que são resolvidos através da Regra do Encadeamento. Os problemas desse tipo têm como característica fundamental relações de equivalência entre duas grandezas, passando por outras grandezas intermediárias num encadeamento de informações e dados. 2. Procedimento Para você resolver os problemas aplicando esta técnica, você deve: 1º) Arrumar os dados em linhas. 2º) A primeira linha contém a pergunta (incógnita). 3º) A grandeza que termina uma linha deve começar a linha seguinte. 4º) Obtém-se o valor da incógnita, multiplicando-se todos os valores da coluna que não contém a incógnita e dividindo-se o resultado pelo produto de todos os números da coluna em que a incógnita se encontra. É importante lembrar que o problema, após a disposição dos dados inicia e termina com a mesma grandeza. Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 47 3. Exemplos Resolvidos 1. Quantas laranjas podem ser compradas com R$ 36,00, se 25 bananas custa R$ 5,00; 40 bananas valem o mesmo que 2 kg de morangos e 5 kg de morangos custam o mesmo que 80 laranjas? Solução: 1ª Linha: x laranjas R$ 36,00 2ª Linha: R$ 5,00 25 bananas 3ª Linha: 40 bananas 2 kg morangos 4ª Linha: 5 kg morangos 80 laranjas Assim: 36 25 x 5 2 80 40 5 40 40 5 5 36 5 2 2 5 1 1 x 36 4 144 x 144 Resp :São compradas 144 laranjas com R$ 36,00. 2. Qual é o salário de um engenheiro, se quatro deles ganham o mesmo que 6 técnicos, 25 técnicos recebem o mesmo que 45 escriturários, 2 escriturários recebem o mesmo que 5 ajudantes, que recebe cada R$ 40,00 por dia? Solução: 1ª Linha: x reais 1 engenheiro 2ª Linha: 4 engenheiros 6 técnicos 3ª Linha: 25 técncios 45 escriturários 4ª Linha: 2 escriturários 5 ajudantes 5ª Linha: 1 ajudante 1200 reais Assim: 1 6 45 5 1200 1620000 x 4 25 2 1 200 x 8100 x 8100 Resp :Um engenheiro recebe R$ 8.100,00. AULA 03: PRGRESSÕES ARITMÉTICAS E GEOMÉTRICAS 1. Razão de uma PA e de uma PG Uma sequência é denominada PROGRESSÃO ARITMÉTICA se cada termo, a partir do segundo, é obtido adicionando-se uma constante ao termo anterior. Esta constante é denominada RAZÃO DA PA e será indicada pela letra r. Assim, temos: n 1 na a r n Uma sequência é denominada PROGRESSÃO GEOMÉTRICA se cada termo, a partir do segundo, é obtido multiplicando-se o termo anterior por uma constante. Esta constante é denominada RAZÃO DA PG e será indicada pela letra q. Assim, temos: n 1 na a q n 1.1. Exemplos Resolvidos 1. Determine o valor de x sabendo que a sequência 3x 2; x 1; 2x 3 é uma progressão aritmética. 2. Determine o valor real de x sabendo que a sequência 4; 4x;10x 6 é uma progressão geométrica. 2. Termo Geral de uma PA e de uma PG Um termo genérico qualquer de uma progressão pode ser determinando conhecendo-se o primeiro termo e a razão da progressão. Assim, temos: n 1a a n 1 r é a expressão do termo geral de uma PA. Onde: an = Termo geral a1 = Primeiro termo n = Quantidade de termos; posição de um termo r = Razão da PA No caso de uma PG, temos para termo geral a seguinte expressão: Rua 96 nº 45 – Setor Sul – Goiânia – Fone: (62) 3092-2268 afonsocarioca@afonsocarioca.com.br / afonsocarioca@hotmail.com AFONSO CELSO – CEL: (62) 9216-9668 / 8109-4036 Página 48 n 1 n 1a a q , onde: an = Termo geral a1 = Primeiro termo n = Quantidade de termos; posição de um termo q = Razão da PG 2.1. Exemplos Resolvidos 1. Quantos múltiplos de 13 existem entre 100 e 1000? 2. Determine a razão e o primeiro termo da PG tal que: 1 4 2 5 a a 252 a a 84 3. Soma Finita dos Termos de uma PA e de uma PG A soma Sn dos n primeiros termos de uma PA é dada por: 1 n n a a n S 2 . A soma Sn dos n primeiros termos de uma PG é dada por: n 1 n a 1 q S , q 1 1 q 4. Soma dos Infinitos Termos de uma PG O limite da soma dos infinitos termos de uma PG de razão q, 1 q 1, é dada por: 1aS 1 q 5. Representação Genérica de uma PA e de uma PG Para a resolução de certos problemas, a representação genérica de uma progressão pode ser muito útil; algumas dessas representações são mostradas a seguir: PA de três termos: (x – r, x, x +r) PA de quatro termos: (x – 3r, x – r, x + r, x + 3r) PG de três termos: x ,x,xq q PG de quatro termos: 3 3 x x , ,xq,xq q q 6. Exercícios Básicos
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