Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 1 CUIDADOR EDUCACIONAL DE CRECHE – PREFEITURA DE ALTAMIRA/PA 2020 MATEMÁTICA 1. Conjuntos Numéricos:................................................................................................................................. 2 Naturais, inteiros, racionais, irracionais e reais .................................................................................................. 2 2. Operações com os conjuntos numéricos:................................................................................................. 4 Adição, subtração, multiplicação, divisão, potenciação e radiciação ................................................................. 4 3. Equação e inequação do 1º grau ................................................................................................................ 10 4. Equação do 2º grau ...................................................................................................................................... 14 5. Fatoração ...................................................................................................................................................... 16 6. Porcentagem ................................................................................................................................................ 18 7. Juros simples e compostos ........................................................................................................................ 22 8. Descontos ..................................................................................................................................................... 24 9. Relações e Funções..................................................................................................................................... 26 10. Área, perímetro, volume e densidade ...................................................................................................... 27 11. Área das figuras planas ............................................................................................................................. 29 12. Sistema decimal de medidas .................................................................................................................... 30 13. Razões e proporções ................................................................................................................................. 32 14. Raciocínio Lógico ...................................................................................................................................... 33 15. Expressões Numéricas.............................................................................................................................. 34 MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 2 NATURAIS, INTEIROS, RACIONAIS, IRRACIONAIS E REAIS CONJUNTOS NUMÉRICOS (N, Z, Q E R) A noção de conjunto numérico é bastante simples e fundamental na Matemática. A partir dos conceitos sobre conjuntos podemos expressar todos os conceitos matemáticos. Um conjunto nada mais é do que uma coleção qualquer de objetos. Por exemplo: 1. conjunto das estações do ano: E = {Primavera, Verão, Outono, Inverno} 2. conjunto dos números primos: B = {2, 3, 5, 7, 11, 13, ...} Cada item dentro de um conjunto é um elemento desse conjunto. A ideia dos conjuntos numéricos segue uma ordem de acordo com a história da Matemática. Ou seja, à medida que a matemática avançou, foi necessário a criação de novos conceitos e, com isso, foram surgindo vários conjuntos de números. Conjunto dos números naturais (N) N={0,1,2,3,4,5,6,...} O número zero é o primeiro elemento desse conjunto. O sucessor de cada número nesse conjunto é igual à soma dele mesmo com uma unidade, ou seja, o sucessor de 3 será 4 pois 3 + 1 = 4. Para representar o conjunto dos números naturais não-nulos (ou seja, diferentes de zero), deve-se colocar um * ao lado do símbolo: N∗={1,2,3,4,5,6,...} Conjunto dos números inteiros (Z) Em determinada época da história, se fez necessário a criação de números que representassem “perdas”, ou “dívidas”. Surgiram, assim, os números negativos. Esses números negativos, junto com os números naturais, formam o conjunto dos números inteiros: Z={...,−3,−2,−1,0,1,2,3,...} Nesse conjunto, para cada número há o seu oposto, ou seu simétrico, por exemplo, 3 e -3 são opostos ou simétricos. Veja que todo número natural é inteiro, mas nem todo número inteiro é natural. Dizemos que o conjunto dos números naturais está contido no conjunto dos números inteiros. Conjunto dos números racionais (Q) Com a necessidade de descrever partes de algo inteiro, surgiram as frações. Quando adicionamos as frações aos números inteiros, obtemos os números racionais. São exemplos números racionais: Q={−1,−25,43,5,...} Formalmente, um número racional é todo aquele que pode ser escrito na forma de uma fração. Assim, Q={x/x=ab,a∈Z,b∈Z,b≠0} Observe que todo número inteiro é racional, mas nem todo número racional é inteiro. Por exemplo, -1 é inteiro e é racional, mas 43 é racional e não é inteiro. Assim, o conjunto dos números inteiros está contido no conjunto dos números racionais: Conjunto dos números irracionais (IR) O conjunto dos números irracionais é composto por todos os números que não são possíveis de se descrever como uma fração. É o caso das raízes não exatas, como 2–√, 3–√, 5–√, e do número π, do logaritmo neperiano, o número de ouro ϕ (fi), por exemplo. Este conjunto não está contido em nenhum dos outros três, ou seja, nenhum número irracional é racional, inteiro ou natural e nenhum número natural, inteiro ou racional é irracional. MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 3 Conjunto dos números reais (R) Da reunião do conjunto dos números racionais com os números irracionais obtemos o conjunto dos números reais. Podemos dizer que o conjunto dos números reais é formado por todos os números que podem ser localizados em uma reta numérica. Assim, todo número que é irracional é real, assim como os naturais, inteiros e racionais. Existem ainda conjuntos maiores, que englobam todos vistos até aqui. Um exemplo é o conjunto dos números complexos. São números que possuem uma parte real e uma arte imaginária, chamada de “i”. São números da forma a+bi, onde a é a parte real e b é a parte imaginária. ANOTAÇÕES __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ ____________________________________________________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 4 ADIÇÃO, SUBTRAÇÃO, MULTIPLICAÇÃO, DIVISÃO, POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO A adição (soma) A adição é uma das quatro operações básicas da álgebra. Consiste em combinar dois números (chamados de termos, somandos ou parcelas) em um único número, a soma. Para se adicionar mais números, basta repetir a operação. Em termos mais simples, podemos pensar na operação de adição quando nosso desejo é juntar coisas que estão separadas. Adição de Números Inteiros Em um colégio, existem 3 turmas. A primeira turma tem 14 alunos, a segunda tem 19 alunos e a terceira tem 15 alunos. Quantos alunos o colégio possui? Para determinarmos a quantidade de alunos que o colégio possui, basta juntarmos os alunos de todas as turmas. Isto é: somar a quantidade de alunos de cada turma. 14 + 19 + 15 = 48 Portanto, existem 48 alunos neste colégio. Adição de Números Decimais Em seu aniversário de 7 anos, Leonardo recebeu presentes em dinheiro. Seu pai lhe deu R$ 15,50, sua mãe R$ 7,65 e seu irmão R$ 8,28. Qual o valor total recebido por Leonardo? Para calcularmos o valor total recebido por Leonardo, basta somarmos todos os valores recebidos. Para realizar a adição de números decimais, as parcelas são dispostas de modo que se tenha vírgula sobre vírgula. A soma é feita por colunas, da direita para a esquerda. Caso a soma da coluna ultrapasse o valor 9 (nove), somente preencheremos o campo de resultado com o dígito direito do resultado obtido. Os dígitos restantes ficarão acima da coluna imediatamente à esquerda da coluna somada. No caso da coluna somada ser a última, todos os dígitos poderão ser incluídos no campo de resultado. Neste exemplo, a primeira coluna a ser somada tem os seguintes valores: 0, 5 e 8. Portanto, 0 + 5 + 8 = 13. Como o resultado ultrapassou o valor 9, preencheremos o campo de resultado somente com o o dígito direito do resultado obtido (neste caso, o número 3). O dígito 1 será incluído acima da coluna imediatamente à esquerda da coluna calculada. Na segunda coluna, os valores a serem somados incluem o número 1 colocado acima desta coluna. Portanto, 1 + 5 + 6 + 2 = 14. O mesmo procedimento é utilizado até calcularmos todas as colunas, obtendo-se assim a soma desejada. Com este resultado, sabemos que o valor total recebido por Leonardo é R$ 31,43. Adição de Números Fracionários Podemos definir as frações como partes de um todo. Por exemplo, teremos de uma pizza se dividirmos esta pizza em 8 pedaços iguais e tomarmos 3 destas partes. Também definimos a fração como o resultado da divisão de dois números. Por exemplo, a fração é o resultado da divisão de 3 por 8. Para somar frações que tenham o mesmo denominador, basta somar seus numeradores, como no exemplo abaixo: No caso de frações com denominadores diferentes, devemos seguir alguns passos. Para entendermos este processo, calcularemos a seguinte soma de frações: 1.º Passo: Encontrar um número que seja múltiplo de todos os denominadores (para isto, podemos utilizar o M.M.C., que será detalhado em outro tópico). Este número será o novo denominador. Podemos utilizar, neste exemplo, o número 30 como múltiplo de todos os denominadores. 2.º Passo: Representar todas as frações da adição com este mesmo denominador. Para representar cada fração com este novo denominador, basta dividirmos este novo MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 5 denominador pelo numerador da fração, e então multiplicar o resultado obtido pelo numerador desta mesma fração, obtendo assim o novo numerador desta fração. Nas frações de nosso exemplo as contas são: 30 ÷ 3 × 7 = 70, 30 ÷ 2 × 4 = 60 e 30 ÷ 5 × 4 = 24. Portanto, temos: Apenas simplificando, temos: Propriedades Importantes da Adição Comutatividade: A ordem das parcelas não altera o resultado final da operação. Assim, se x + y = z, logo y + x = z. Associatividade: O agrupamento das parcelas não altera o resultado. Assim, se (x + y) + z = w, logo x + (y + z) = w. Elemento Neutro: A parcela 0 (zero) não altera o resultado das demais parcelas. O zero é chamado "elemento neutro" da adição. Assim, se x + y = z, logo x + y + 0 = z. Fechamento: A soma de dois números naturais será sempre um número natural. Anulação: A soma de qualquer número e o seu oposto é zero. Exemplo: 2 + (-2) = 0. A subtração A subtração pode ser considerada como o oposto da adição. Pensamos em subtração quando queremos tirar um valor de outro, para saber quanto restará. Por exemplo, temos: a - b = c Nesta subtração, temos que: a é o minuendo, b é o subtraendo e c é a diferença (ou resto). Subtração de Números Inteiros Um carteiro, de nome Francisco, deve entregar 100 correspondências por dia. Se em determinado dia, até seu almoço, Francisco entregar 63 correspondências, quantas ele deverá entregar após o almoço para atingir sua meta? Para determinarmos a quantidade de correspondências que devem ser entregues após o almoço, devemos subtrair o número de correspondências já entregues. Ou seja, subtrair 63 de 100: 100 - 63 = 37 Portanto, Francisco deverá entregar 37 correspondências após o almoço. Subtração de Números Decimais Marta foi à feira e levou R$ 43,50. Durante suas compras, Marta gastou 31,23. Com quanto dinheiro Marta voltou para casa? Para calcularmos o valor restante, basta subtrairmos o valor gasto do valor inicial. Para realizar a subtração de números decimais, as parcelas são dispostas de modo que se tenha vírgula sobre vírgula. A subtração é feita por colunas, da direita para a esquerda, onde devemos retirar do dígito do minuendo o dígito do subtraendo. Caso o dígito do minuendo seja menor do que o dígito do subtraendo, devemos retirar uma unidade do dígito do minuendo imediatamente à esquerda do dígito que está sendo calculado, e somar 10 (dez) ao dígito do minuendo do cálculo atual. Neste exemplo, a primeira coluna a ser subtraída apresenta os seguintes valores: 0 (dígito do minuendo) e 3 (dígito do subtraendo). Como o dígito do minuendo é menor que o dígito do subtraendo, precisamos retirar 1 (um) do dígito do minuendo à esquerda (neste caso, o dígito 5). Após isto, devemos somar 10 (dez) ao dígito do minuendo do cálculo atual. Portanto, o dígito 5 passa a valer 4, e o dígito 0 passa a valer 10. Veja abaixo como ficou a subtração após o cálculo da primeira coluna: O mesmo procedimento é utilizado até calcularmos todas as colunas, obtendo-se assim a subtração desejada. Com este resultado, sabemos que Marta voltou para casa com R$ 12,27.Subtração de Números Fracionários Para subtrair frações que tenham o mesmo denominador, basta subtrair seus numeradores, como no exemplo abaixo: No caso de frações com denominadores diferentes, devemos seguir alguns passos. Para entendermos este processo, calcularemos a seguinte subtração de frações: 1.º Passo: Encontrar um número que seja múltiplo de todos os denominadores (para isto, podemos utilizar o M.M.C., que será detalhado em MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 6 outro tópico). Este número será o novo denominador. Podemos utilizar, neste exemplo, o número 30 como múltiplo de todos os denominadores. 2.º Passo: Representar todas as frações da subtração com este mesmo denominador. Para representar cada fração com este novo denominador, basta dividirmos este novo denominador pelo numerador da fração, e então multiplicar o resultado obtido pelo numerador desta mesma fração, obtendo assim o novo numerador desta fração. Nas frações de nosso exemplo as contas são: 30 ÷ 15 × 13 = 26 e 30 ÷ 2 × 1 = 15. Portanto, temos: Propriedades Importantes da Subtração 3) Elemento Neutro: A parcela 0 (zero) não altera o resultado das demais parcelas. O zero é chamado "elemento neutro" da adição. Assim, x - 0 = x, y - 0 = y e x - 0 - y = x - y. 4) Fechamento: A diferença de dois números naturais será sempre um número natural. 5) Anulação: Quando o minuendo é igual ao subtraendo, a diferença será 0 (zero). Exemplo: 2 - 2 = 0. A multiplicação Em sua forma mais simples, a multiplicação nada mais é do que uma simples forma de se somar uma quantidade finita de números iguais. Na multiplicação cada número é chamado de fator, e o resultado da multiplicação é chamado de produto. A multiplicação pode ser escrita de diversas formas, todas elas equivalentes: 3 × 4 = 3 . 4 = 3 * 4. Multiplicação de Números Inteiros A multiplicação de números inteiros pode ser considerada como uma soma de parcelas iguais. Por exemplo: 4 × 3 = 3 + 3 + 3 + 3 = 12 O número 3 apareceu 4 vezes. Portanto, 4 vezes 3 é igual a 12. Da mesma forma temos: 3 × 4 = 4 + 4 + 4 = 12 Neste caso, o número 4 apareceu 3 vezes. Então, 3 vezes 4 é igual a 12. Problema: Sabemos que Patrícia treina natação durante 45 horas a cada mês. Quantas horas Patrícia treina durante um ano? Para determinarmos quantas horas de treinamento Patrícia realiza em um ano, devemos multiplicar a quantidade de horas de treinamento em um mês (15) pela quantidade de meses em um ano (12). Temos, portanto, a seguinte multiplicação a ser realizada: 15 × 12. Para realizarmos a multiplicação, montamos a conta da seguinte maneira: Da direita para esquerda, devemos multiplicar cada dígito do segundo fator por todos os dígitos do primeiro fator. A disposição do resultado se dará da direita para a esquerda, iniciando-se abaixo do dígito do segundo fator que está sendo calculado. Caso a multiplicação de dois dígitos ultrapasse o valor 9 (nove), somente preencheremos o campo de resultado com o dígito direito do resultado obtido. Os dígitos restantes ficarão acima do dígito do primeiro fator, imediatamente à esquerda do dígito calculado. No caso do dígito da esquerda do primeiro fator, todos os dígitos poderão ser incluídos no campo de resultado. Neste exemplo, temos a seguinte multiplicação: 2 × 5 = 10. Portanto, o 0 (zero) fica abaixo do 2, e o 1 fica acima do dígito 1 do primeiro fator. Quando o dígito do primeiro fator estiver sendo multiplicado e tiver herdado um número acima, será feita a multiplicação normalmente, e após isto será somado o valor que estiver acima deste dígito, conforme mostra o exemplo abaixo, onde 2 × 1 + 1 = 3 POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO Neste capitulo abordaremos o cálculo de números sob a forma de potencias. Com a evoluçao tecnologica este tipo de calculos está praticamente reservado ao uso de calculadoras cientificas; mas nao se deixe levar por esta tendencia só vai limitar seus conhecimentos. Vamos supor que se esquece da calculadora ou que o calculo é tão grande que precisa saber analisar os seus resultados continuamente ou ainda que o seu exercicio parte da analise de um grafico de uma potencia e que precisa chegar a função potencia. MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 7 POTENCIAÇÃO Regras Potenciação (Potencias). Radiciação Quando o índice da raiz, n, é omitido; então é assumido como índice daquela raiz o valor 2. Ou seja n = 2. Conforme se espera; toda a raiz deve ter um resultado real x, onde a correspondência entre estes é expressa abaixo. MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 8 Regras Radiciação (Raizes). Definições e Demonstrações: Raiz de 1 quociente e quociente de 2 raizes: o quociente de 2 radicais do mesmo indice, é o radical do mesmo indice cujo o radicando é quociente dos radicandos do divisor e do dividendo. Raiz de 1 Raiz: A raiz de indice n da raiz de indice p de um certo numero e a raiz de indice n.p desse numero. Raiz de 1 produto e produto de 1 raiz: A raiz de um produto e igual ao produto das raizes do mesmo indice. Multiplicação de Potencia da mesma base (no caso base -3): O produto de potencia da mesma base é a potencia com a mesma base cujo expoente é a soma dos expoentes dos factores. Divisão de potencias com a mesma base (base -2): O quociente de potencias com a mesma base é uma potencia com a mesma base e cujo o expoente é a diferença entre os expoentes do dividendo e do divisor. Potencia de expoente fraccionário: Reciprocamente todo o radical é convertivel em potencia de expoente fraccionário. MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 9 Potencia de uma potencia: A potencia de uma potencia éoutra potência com a base da 1ª e expoente igual ao produto dos expoentes. Inversamente/o: Qualquer coefiente ou factor de um radical pode passar pode passar para factor do seu radicando desde que se multiplique o seu expoente pelo indice do radical. Os Exercicios seguintes 1., 2. e 3. são os mais importantes para a manipulação fluente de potencias e raizes, verifique com atenção a simplicidade das operações: O proximo exercicio vem demonstrar o porquê das operaçoes entre coeficientes (o nº fora da raiz) e radicando (o nº dentro da raiz) são possiveis. Quando o indice da raiz for igual ao expoente do radicando, o radicando com expoente = ao indice da raiz passa a coeficiente dessa mesma raiz. ANOTAÇÕES __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ ____________________________________________________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 10 EQUAÇÃO DO 1º GRAU (PRIMEIRO GRAU) Equação do primeiro grau é nada mais do que uma igualdade entre as expressões, que as transformam em uma identidade numérica, para um ou para mais valores atribuídos as suas variáveis. Definição de uma equação do primeiro grau É toda sentença aberta, redutível e equivalente a ax + b = 0, com a ∈ R* e b ∈ R. Ou seja, a e b são números que pertencem ao conjuntos dos números reais (R), com a diferente de zero e x representa uma variável que não conhecemos (incógnita). A incógnita é o valor que precisamos achar para encontrar a solução para a equação. A variável que não conhecemos (incógnita) costumamos representá-la na equação pelas letras x, y, z. Numa equação do primeiro grau o expoente da incógnita é sempre 1. Exemplo: 5 + x = 8 Essa equação se transforma numa identidade, fazendo: x = 3 ⇒ 5 + x = 8 ⇒ 5 + 3 = 8 ⇒ 8 = 8 temos uma identidade. A letra x na equação é denominada a variável da equação ou incógnita, enquanto que o número 3 é chamado de solução da equação, conjunto verdade ou raiz. Na equação acima o que está antes da igualdade é chamado de primeiro membro, e o que está do lado direito é chamado de segundo membro da equação. Exemplo: 3x – 12 = 7 + x 1° membro 2° membro Tipos de equações As equações podem ter uma ou mais incógnitas ou variáveis, como queira chamar: Exemplos: 4 + 2x = 11 + 3x (uma incógnita ou uma variável, a variável x) y – 1 = 6x + 13 – 4y (duas incógnitas ou duas variáveis, x e y) 8x – 3 + y = 4 + 5z – 2 (três incógnitas ou três variáveis, x,y, e z) Observação: não importa se a variável apareceu várias vezes, o que conta é quantas variáveis tem na equação. Exemplo: x + 1 = x + 2, temos uma variável, o x, e não duas, não é a quantidade que levamos em conta. Forma normal de uma equação Uma equação está na forma normal quando todos os seus termos estão no primeiro membro reduzido e ordenado segundo as potências decrescentes de cada variável. Exemplos: 5x – 20 = 0 Ou seja, todos os termos estão antes da igualdade (1º membro). Classificação de uma equação do 1º grau (primeiro grau) As equações algébricas podem ser racionais e irracionais. Racionais: quando a variável não tem nenhum expoente fracionário, ou seja, quando a incógnita não está sob um radical. Caso contrário, são ditas irracionais. Exemplo: 2x – 16 = 0 (racional) As equações racionais classificam-se em inteiras e fracionarias. São inteiras se todos os expoentes das incógnitas são números inteiros e positivos. Caso contrário, se existir uma incógnita no denominador ou, com expoente inteiro e negativo, a equação se diz fracionária. Exemplo: 2x – 16 = 0 (racional inteira) Equações equivalentes Duas ou mais equações são equivalentes quando admitem as mesmas soluções ou mesmos conjuntos verdade. Exemplo: 3x – 9 = 0 ⇒ admites 3 como solução (ou raiz) 4 + x = 7 ⇒ admite 3 como solução (ou raiz) Então podemos dizer que estas equações são equivalentes. Equações numéricas É a equação que não tem nenhuma outra letra diferente a não ser a das incógnitas. Exemplo: x – 5 = -2x + 22 MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 11 Equações literais Toda equação que contém outra letra, além das que representam as variáveis. Exemplo: 3ax – 5 = ax + 4 (variável x) Equações possíveis e determinadas São as equações que admitem um número finito de soluções que, neste caso, por ser uma equação do 1º grau só admite uma única solução. Exemplo: x – 2(x + 1) = -3 (admite somente o número 1 como solução) S = V = {1} conjunto unitário (conjunto que possui somente um elemento) Equações possíveis e indeterminadas Equações que admitem infinitas soluções, ou seja, um número infinito de soluções. Também denominada de identidades. Seu conjunto verdade é representado pelos números reais. V = S = R (conjunto de todos os números reais) Exemplo: 5x – 2y = 105 (admite infinitas soluções) Equações impossíveis São todas as equações que não admitem soluções. Seu conjunto solução é o conjunto vazio Exemplo: x + 2 = x + 3 ⇒ x – x = -2 + 3 ⇒ 0 = 1 Não forma uma igualdade. Conjunto solução ou conjunto verdade: V = S = {} = Ø = vazio Como resolver uma equação de primeiro grau? Para resolver uma equação do primeiro grau deve-se levar em consideração que ao mudarmos as variáveis (incógnitas) e os valores numéricos de posição na equação, a igualdade deve continuar sendo verdadeira. Também devemos ficar atento com o sinal de cada variável ou valor numérico, pois para que a igualdade continue valendo devemos inverter o sinal ao mudar de lado na equação apenas quando se trata de uma adição ou subtração. Dessa forma, uma multiplicação passa para o outro lado dividindo, uma divisão passa multiplicando, uma subtração passa somando e uma soma passa subtraindo. Veja: Exemplo: Encontrar o valor de x na equação 3x + 2 = x + 1 Dessa forma o valor da variável x que torna a equação verdadeira é - 1 ⁄2. Vamos ver outro exemplo. Exemplo: Encontrar o valor de x para a equação -5x = -5 Existe duas formas de responder essa equação, multiplicando os dois lados por -1 para tornar toda a equação positiva ou manter o sinal e lembrar que durante a divisão de dois números negativos o sinal muda para positivo. Veja: Atenção: a multiplicação por -1 só deve acontecer quando os dois lados são negativos, caso contrário não terá efeito agradável. INEQUAÇÃO DO PRIMEIRO GRAU Quando estudamos equações do 1º grau lidamos com igualdades, ou seja, expressões em que precisamos encontrar um valor para a variável em questão. Porém, quando tratamos de uma inequação a nossa expressão conterá, ao invés do sinal de igual (=), outros sinais que determinarão uma relação de ordem entre os seus elementos. Geralmente, o conjunto solução de inequações será definido no conjunto dos números Reais. Abaixo as desigualdades e relações de ordem de números Reais: Se x≥y, dizemos que x é maior ou igual a y; Se x>y, então x é maior do que y; Se x≠y, dizemos que x é diferente de y. Agora, algumas propriedades a respeito das desigualdades: Reflexiva: x≥x Antissimétrica: x≥y e y≥x⇒x=y Transitiva: x≥y e y≥z⇒x≥z MATEMÁTICACentral de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 12 Compatibilidade com a Adição: x≥y⇒x+z≥y+z Compatibilidade com a Multiplicação: x≥y e z≥0⇒xz≥yz Exemplo 1) Tomemos agora x, y, z e w, quaisquer números Reais e vamos descobrir se há uma relação de ordem entre eles dados x≤y e z≤w. Pela compatibilidade com a adição podemos dizer que: x≤y⇒x+z≤y+z z≤w⇒y+z≤y+w Agora, pela propriedade transitiva temos: x+z≤y+zy+z≤y+w}⇒x+z≤y+w Concluindo: x≤yz≤w}⇒x+z≤y+w Resolvendo equações do primeiro grau Exemplo 2) Vamos resolver a equação: 3x+4<x−8, inicialmente solucionamos como uma equação do primeiro grau comum, isolando as variáveis conservando a regra de sinais: 3x−x<−4−8 2x<−12 x<−122 x<−6 Sendo assim, o conjunto solução da equação será: S={x∈R:x<−6} A solução também pode ser escrita na notação de intervalos reais ou representado na reta real como: S=]−∞,−6[ Exemplo 3) Agora, note a solução da equação 3x+4≤7x−8: 3x−7x≤−4−8 −4x≤−12 Perceba que neste ponto, ambos os lados da desigualdade estão negativos. Convenientemente, podemos trocar o sinal de ambos os lados da igualdade multiplicando toda a expressão por (-1). Mas, numa desigualdade, quando invertemos o sinal de toda a expressão, também invertemos a desigualdade, o que nos leva a: 4x≥12 x≥124 x≥3 Escrevendo então o conjunto solução desta equação nas três possíveis representações temos: S={x∈R:x≥3} S=[3,+∞[ Estudando sinais de inequações Estudar sinais de inequações permite saber todas as possibilidades para determinar o valor de variáveis em uma expressão. Veja os exemplos abaixo: Exemplo 4) Vamos estudar o sinal da expressão x-4. Note que esta expressão não está definida em uma igualdade ou desigualdade. Podemos dizer então que existem três possibilidades, são elas: ⎧⎩⎨x−4>0⇒x>4x−4<0⇒x<4x−4=0⇒x=4 Escolhendo valores maiores, menores ou iguais a 4, vemos que o seu sinal sofrerá mudanças à medida que variarmos o valor de x. Supondo que escolha um valor de x que seja menor do que 4, por exemplo, 3. Pela expressão teríamos: x−4⇒3−4=−1 Então, para qualquer valor menor do que quatro, o resultado da expressão será sempre um número negativo. Agora um valor maior que 4, pode ser o 5: x−4⇒5−4=1 Qualquer valor maior do que 4 a expressão resultará sempre em um número positivo. E se o valor de x fosse 4, teríamos o zero: x−4⇒4−4=0 Por fim, se analisarmos o resultado obtido pelo nosso estudo de sinal na reta real, chegaríamos à seguinte representação: O que significa que qualquer valor à direita da reta sempre nos retornaria um valor positivo, à esquerda valores negativos e quando x for 4 a expressão será igual a zero. Exemplo 5) Existem algumas inequações onde, para obtermos uma solução, é necessário MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 13 estudar o comportamento do sinal. Vamos solucionar a inequação 3x+1x−5>0: Como esta inequação está na forma de uma fração, devemos inicialmente estudar o sinal dos dois termos separadamente assim como fizemos no exemplo 4 e depois comparar as análises com a inequação completa: Como a nossa inequação originalmente era 3x+1x−5>0 vemos que após o estudo do sinal, nossa solução não estará entre −13 e 5, pois neste intervalo qualquer valor de x terá valor negativo. Substituindo o valor de x na equação original por −13 temos: 3⋅(−13)+1−13−5=0−13−5=0 A nossa inequação originalmente dizia quer o valor da expressão deve ser maior do que zero, logo −13 não estará contido no nosso conjunto solução. Vamos agora substituir por 5: 3⋅(5)+15−5=160=∃ Então, 5 também não estará contido no intervalo do conjunto solução. Por fim, a solução para esta equação será: S={x∈R:x<−13 ou x>5} S=]−∞,−13[∪]5,+∞[ ANOTAÇÕES __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 14 EQUAÇÕES DE 2º GRAU Equações algébricas são equações nas quais a incógnita x está sujeita a operações algébricas como: adição, subtração, multiplicação, divisão e radiciação. Exemplos: 1. a x + b = 0 2. a x² + bx + c = 0 3. a x4 + b x² + c = 0 Uma equação algébrica está em sua forma canônica, quando ela pode ser escrita como: ao x n + a1 x n-1 + ... + an-1 x 1 + an = 0 onde n é um número inteiro positivo (número natural). O maior expoente da incógnita em uma equação algébrica é denominado o grau da equação e o coeficiente do termo de mais alto grau é denominado coeficiente do termo dominante. Exemplo: A equação 4x²+3x+2=0 tem o grau 2 e o coeficiente do termo dominante é 4. Neste caso, dizemos que esta é uma equação do segundo grau. A FÓRMULA QUADRÁTICA DE SRIDHARA (BHASKARA) Mostraremos na sequência como o matemático Sridhara, obteve a Fórmula (conhecida como sendo) de Bhaskara, que é a fórmula geral para a resolução de equações do segundo grau. Um fato curioso é que a Fórmula de Bhaskara não foi descoberta por ele mas pelo matemático hindu Sridhara, pelo menos um século antes da publicação de Bhaskara, fato reconhecido pelo próprio Bhaskara, embora o material construído pelo pioneiro não tenha chegado até nós. O fundamento usado para obter esta fórmula foi buscar uma forma de reduzir a equação do segundo grau a uma do primeiro grau, através da extração de raízes quadradas de ambos os membros da mesma. Seja a equação: a x² + b x + c = 0 com a não nulo e dividindo todos os coeficientes por a, temos: x² + (b/a) x + c/a = 0 Passando o termo constante para o segundo membro, teremos: x² + (b/a) x = -c/a Prosseguindo, faremos com que o lado esquerdo da equação seja um quadrado perfeito e para isto somaremos o quadrado de b/2a a ambos os membros da equação para obter:x² + (b/a) x + (b/2a)² = -c/a + (b/2a)² Simplificando ambos os lados da equação, obteremos: [x+(b/2a)] 2 = (b² - 4ac) / 4a² Notação: Usaremos a notação R[x] para representar a raiz quadrada de x>0. R[5] representará a raiz quadrada de 5. Esta notação está sendo introduzida aqui para fazer com que a página seja carregada mais rapidamente, pois a linguagem HTML ainda não permite apresentar notações matemáticas na Internet de uma forma fácil. Extraindo a raiz quadrada de cada membro da equação e lembrando que a raiz quadrada de todo número real não negativo é também não negativa, obteremos duas respostas para a nossa equação: x + (b/2a) = + R[(b²-4ac) / 4a²] ou x + (b/2a) = - R[(b²-4ac) / 4a²] que alguns, por preguiça ou descuido, escrevem: contendo um sinal ± que é lido como mais ou menos. Lembramos que este sinal ± não tem qualquer significado em Matemática. Como estamos procurando duas raízes para a equação do segundo grau, deveremos sempre escrever: x' = -b/2a + R[b²-4ac] /2a ou x" = -b/2a - R[b²-4ac] /2a A fórmula de Bhaskara ainda pode ser escrita como: onde D (às vezes usamos a letra maiúscula "delta" do alfabeto grego) é o discriminante da equação do segundo grau, definido por: D = b² - 4ac Uma equação do segundo grau na incógnita x é da forma: a x² + b x + c = 0 onde os números reais a, b e c são os coeficientes da equação, sendo que a deve ser diferente de zero. Essa equação é também chamada MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 15 de equação quadrática, pois o termo de maior grau está elevado ao quadrado. EQUAÇÃO COMPLETA DO SEGUNDO GRAU Uma equação do segundo grau é completa, se todos os coeficientes a, b e c são diferentes de zero. Exemplos: 1. 2 x² + 7x + 5 = 0 2. 3 x² + x + 2 = 0 ANOTAÇÕES __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 16 Fatorar é o mesmo que decompor o número em fatores primos, isto é, escrever um número através da multiplicação de números primos. Na fatoração utilizamos os números primos obedecendo a uma ordem crescente de acordo com as regras de divisibilidade em razão do termo a ser fatorado. Números primos são aqueles que podem ser divididos somente por um e por ele mesmo. Observe a decomposição em fatores primos dos números a seguir: 24 = 2 x 2 x 2 x 3 10 = 2 x 5 52 = 2 x 2 x 13 112 = 2 x 2 x 2 x 2 x 7 600 = 2 x 2 x 2 x 3 x 5 x 5 Forma prática de fatoração O número a ser fatorado deverá ocupar a coluna da esquerda e a coluna da direita será preenchida com os fatores primos. Ao dividir o número pelo algarismo primo os resultados deverão ser colocados na coluna da direita. As divisões deverão ser efetuadas no intuito de simplificar ao máximo o número, isto é reduzi-lo ao número 1. Objetivos da fatoração Cálculo da raiz quadrada de um número. Vamos determinar a raiz quadrada do número 144. De acordo com a fatoração do número 144 temos: 2 x 2 x 2 x 2 x 3 x 3. No caso da raiz quadrada, podemos representar o número 144 da seguinte forma: 2² x 2² x 3². Como o índice da raiz quadrada é 2, podemos simplificar os expoentes de valor 2 com o índice 2 da raiz. As bases dos expoentes simplificados saem da raiz multiplicadas entre si. Acompanhe a demonstração a seguir: Fatorar significa transformar a soma e a subtração de expressões algébricas ou equações em um produto com fatores. Podemos entender a fatoração como sendo a simplificação das sentenças matemáticas. Existem sete casos de fatoração, confira a seguir alguns deles. Fator comum em evidência Esse caso de fatoração é determinado pela fórmula: ax+bx=x⋅(a+b) Veja que o termo a ser colocado em evidência foi o x, pois ele se repete na composição do monômio ax e bx. Exemplos: 6x+6y=6⋅(x+y) 2ax−3bx=x⋅(2a−3b) cx2+bx=x⋅(cx+b) Observe que nesse exemplo o x de menor grau foi colocado em evidência. Agrupamento A fórmula geral que estabelece o agrupamento é dada por: ax+bx+ay+by=(x+y)⋅(a+b) Sendo que: ax+bx+ay+by=x⋅(a+b)+y⋅(a+b)=(x+y)⋅(a+b) Observe que nesse caso de fatoração não há um fator que será comum a todos os termos, temos somente fatores que são comuns a alguns termos. Exemplos: ⇒ 2x+8x+2y+8y= =x⋅(2+8)+y⋅(2+8)= =(2+8)⋅(x+y) ⇒ 5z+2z+5x+2x= =5z+5x+2z+2x= =5⋅(z+x)+2⋅(z+x)= =(5+2)⋅(z+x) Diferença de dois quadrados Confira a seguir a fórmula geral desse caso de fatoração: a2−b2=(a+b)⋅(a−b) Observe que esse caso de fatoração é o inverso do produto notável Soma pela Diferença de Dois Quadrados, representado por: (a+b)⋅(a−b)=a2−b2 . Acompanhe a seguir alguns exemplos da Diferença de Dois Quadrados: Exemplos: ⇒ 36x2−81y2= =(6x)2−(9y)2= MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 17 =(6x+9y)⋅(6x−9y) ⇒ 4x2−9z2= =(2x)2−(3z)2= =(2x+3z)⋅(2x−3z) Trinômio quadrado perfeito Esse caso de fatoração é o inverso dos produtos notáveis: Quadrado da soma de dois termos e Quadrado da diferença de dois termos. O Trinômio quadrado perfeito possui representação tanto na soma como na diferença. Acompanhe a seguir as suas fórmulas gerais. Diferença: a2−2ab+b2=(a−b)2 Soma: a2+2ab+b2=(a+b)2 Façamos agora um exemplo de cada caso: Exemplos: Diferença: 9y2−12y+4= =(3y)2−2⋅3y⋅2+(2)2= (3y−2)2 Isso por que: 9y2=(3y)2 12y=2⋅3y⋅2 4=(2)2 Soma: 16x2+40x+25= =(4x)2−2⋅4x⋅5+(5)2= (4x+5)2 Isso por que: 16y2=(4y)2 40x=2⋅4x⋅5 25=(5)2 ANOTAÇÕES ____________________________________________________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 18 Praticamente todos os dias, observamos nos meios de comunicação, expressões matemáticas relacionadas com porcentagem. O termo por cento é proveniente do Latim per centum e quer dizer por cem. Toda razão da forma a/b na qual o denominador b=100, é chamada taxa de porcentagem ou simplesmente porcentagem ou ainda percentagem. Historicamente, a expressão por cento aparece nas principais obras de aritmética de autores italianos do século XV. O símbolo %surgiu como uma abreviatura da palavra cento utilizada nas operações mercantis. Para indicar um índice de 10 por cento, escrevemos 10% e isto significa que em cada 100 unidades de algo, tomaremos 10 unidades. 10% de 80 pode ser obtido como o produto de 10% por 80, isto é: Produto = 10%.80 = 10/100.80 = 800 / 100 = 8 Em geral, para indicar um índice de M por cento, escrevemos M% e para calcular M% de um número N, realizamos o produto: Produto = M%.N = M.N / 100 Exemplos: 1. Um fichário tem 25 fichas numeradas, sendo que 52% dessas fichas estão etiquetadas com um número par. Quantas fichas têm a etiqueta com número par? Quantas fichas têm a etiqueta com número ímpar? Par = 52% de 25 = 52%.25 = 52.25 / 100 = 13 Nesse fichário há 13 fichas etiquetadas com número par e 12 fichas com número ímpar. 2. Num torneio de basquete, uma determinada seleção disputou 4 partidas na primeira fase e venceu 3. Qual a porcentagem de vitórias obtida por essa seleção nessa fase? Vamos indicar por X% o número que representa essa porcentagem. Esse problema pode ser expresso da seguinte forma: X% de 4 = 3 Assim: (X/100).4 = 3 4X/100 = 3 4X = 300 X = 75 Na primeira fase a porcentagem de vitórias foi de 75%. 3. Numa indústria há 255 empregadas. Esse número corresponde a 42,5% do total de empregados da indústria. Quantas pessoas trabalham nesse local? Quantos homens trabalham nessa indústria? Vamos indicar por X o número total de empregados dessa indústria. Esse problema pode ser representado por: 42,5% de X = 255 Assim: 42,5%.X = 255 42,5 / 100.X = 255 42,5.X / 100 = 255 42,5.X = 25500 425.X = 255000 X = 255000/425 = 600 Nessa indústria trabalham 600 pessoas, sendo que há 345 homens. 4. Ao comprar uma mercadoria, obtive um desconto de 8% sobre o preço marcado na etiqueta. Se paguei R$ 690,00 pela mercadoria, qual o preço original dessa mercadoria? Seja X o preço original da mercadoria. Se obtive 8% de desconto sobre o preço da etiqueta, o preço que paguei representa 100%-8%=92% do preço original e isto significa que 92% de X = 690 logo 92%.X = 690 92/100.X = 690 92.X / 100 = 690 92.X = 69000 X = 69000 / 92 = 750 O preço original da mercadoria era de R$ 750,00. É frequente o uso de expressões que refletem acréscimos ou reduções em preços, números ou quantidades, sempre tomando por base 100 unidades. Alguns exemplos: A gasolina teve um aumento de 15% Significa que em cada R$100 houve um acréscimo de R$15,00 O cliente recebeu um desconto de 10% em todas as mercadorias. Significa que em cada R$100 foi dado um desconto de R$10,00 Dos jogadores que jogam no Grêmio, 90% são craques. MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 19 Significa que em cada 100 jogadores que jogam no Grêmio, 90 são craques. Razão centesimal Toda a razão que tem para consequente o número 100 denomina-se razão centesimal. Alguns exemplos: Podemos representar uma razão centesimal de outras formas: As expressões 7%, 16% e 125% são chamadas taxas centesimais ou taxas percentuais. Considere o seguinte problema: João vendeu 50% dos seus 50 cavalos. Quantos cavalos ele vendeu? Para solucionar esse problema devemos aplicar a taxa percentual (50%) sobre o total de cavalos. Logo, ele vendeu 25 cavalos, que representa a porcentagem procurada. Portanto, chegamos a seguinte definição: Porcentagem é o valor obtido ao aplicarmos uma taxa percentual a um determinado valor. Exemplos: Calcular 10% de 300. Calcular 25% de 200kg. Logo, 50kg é o valor correspondente à porcentagem procurada. EXERCÍCIOS: 1) Um jogador de futebol, ao longo de um campeonato, cobrou 75 faltas, transformando em gols 8% dessas faltas. Quantos gols de falta esse jogador fez? Portanto o jogador fez 6 gols de falta. 2) Se eu comprei uma ação de um clube por R$250,00 e a revendi por R$300,00, qual a taxa percentual de lucro obtida? Montamos uma equação, onde somando os R$250,00 iniciais com a porcentagem que aumentou em relação a esses R$250,00, resulte nos R$300,00. Portanto, a taxa percentual de lucro foi de 20%. Uma dica importante: o FATOR DE MULTIPLICAÇÃO. Se, por exemplo, há um acréscimo de 10% a um determinado valor, podemos calcular o novo valor apenas multiplicando esse valor por 1,10, que é o fator de multiplicação. Se o acréscimo for de 20%, multiplicamos por 1,20, e assim por diante. Veja a tabela abaixo: Acréscimo ou Lucro Fator de Multiplicação 10% 1,10 15% 1,15 20% 1,20 47% 1,47 67% 1,67 Exemplo: Aumentando 10% no valor de R$10,00 temos: 10 * 1,10 = R$ 11,00 No caso de haver um decréscimo, o fator de multiplicação será: Fator de Multiplicação = 1 - taxa de desconto (na forma decimal) Veja a tabela abaixo: Desconto Fator de Multiplicaçã o 10% 0,90 25% 0,75 34% 0,66 60% 0,40 90% 0,10 Exemplo: Descontando 10% no valor de R$10,00 temos: 10 * 0,90 = R$ 9,00 MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 20 * Como calcular porcentagem Todo o cálculo de porcentagem,como informado, é baseado no número 100. O cálculo de tantos por cento de uma expressão matemática ou de um problema a ser resolvido é indicado pelo símbolo (%), e pode ser feito, na soma, por meio de uma proporção simples. Para que se possam fazer cálculos com porcentagem (%), temos que fixar o seguinte: 1) A taxa está para porcentagem (acréscimo, desconto, etc), assim como o valor 100 está para a quantia a ser encontrada. Exemplificando: Um título tem desconto 10%, sobre o valor total de R$ 100,00. Qual o valor do título? 30% : R$ 100,00 100% : X X = R$ 30,00 2) O número que se efetua o cálculo de porcentagem é representado por 100. Exemplificando: Efetue o cálculo 10% de 50 100% : 50 10% : X X = 5 Obs. Nos dois exemplos dados foram usados o sistema de cálculo de regra de três, já ensinados em tutoriais anteriores. 3) O capital informado tem sempre por igualdade ao 100. Exemplificando: Efetua-se o resgate de um cheque pré- datado no valor de R$ 150,00 e obtem-se um desconto de 20% 100% : R$ 150,00 20% : X X = R$ 30,00 * Exemplos para fixação de definição 1) Um jogador de basquete, ao longo do campeonato, fez 250 pontos, deste total 10% foram de cestas de 02 pontos. Quantas cestas de 02 pontos o jogador fez do total de 250 pontos. 10% de 250 = 10 X 250 = 2500 = 25 100 100 Portanto, do total de 250 pontos o jogador fez 25 pontos de 02 pontos. 2) Um celular foi comprado por R$ 300,00 e revendido posteriormente por R$ 340,00, qual a taxa percentual de lucro ? Neste caso é procurado um valor de porcentagem no qual são somados os R$ 300,00 iniciais com a porcentagem aumentada e que tenha como resultado o valor de R$ 340,00 300 + 300.X/100 = 340 3X = 340 – 300 X = 40/3 X = 13,333 (dízima periódica) Assim, a taxa de lucro obtida com esta operação de revenda foi de 13,33% * Fator Multiplicante Há uma dica importante a ser seguida, no caso de cálculo com porcentagem. No caso se houver acréscimo no valor, é possível fazer isto diretamente através de uma operação simples, multiplicando o valor do produto/serviço pelo fator de multiplicação. Veja: Tenho um produto X, e este terá um acréscimo de 30% sobre o preço normal, devido ao prazo de pagamento. Então basta multiplicar o valor do mesmo pelo número 1,30. Caso o mesmo produto ao invés de 30% tenha 20% de acréscimo então o fator multiplicante é 1,20. Observe esta pequena tabela: Exemplo: Aumente 17% sobre o valor de um produto de R$ 20,00, temos R$ 20,00 * 1,17 = R$ 23,40 E assim sucessivamente, é possível montar uma tabela conforme o caso. Da mesma forma como é possível, ter um fator multiplicante quando se tem acréscimo a um certo valor, também no decréscimo ou desconto, pode-se ter este fator de multiplicação. Neste caso, faz-se a seguinte operação: 1 – taxa de desconto (isto na forma decimal) Veja: Tenho um produto Y, e este terá um desconto de 30% sobre o preço normal. Então basta multiplicar o valor do mesmo pelo número 0,70. Caso MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 21 o mesmo produto ao invés de 30% tenha 20% de acréscimo então o fator multiplicante é 0,80. Observe esta pequena tabela: Exemplo: Desconto de 7% sobre o valor de um produto de R$ 58,00, temos R$ 58,00 * 0,93 = R$ 53,94 E assim sucessivamente, é possível montar uma tabela conforme o caso. * Exercícios resolvidos de porcentagem Os exercícios propostos estão resolvidos, em um passo-a-passo prático para que se possa acompanhar a solução de problemas envolvendo porcentagem e também para que se tenha uma melhor fixação sobre o conteúdo. 1) Qual valor de uma mercadoria que custou R$ 555,00 e que pretende ter com esta um lucro de 17%? Solução: 100% : 555 17 X X = 555x17 /100 = 9435/100 X = 94,35 Temos o valor da mercadoria: R$ 555,00 + R$ 94,35 Preço Final: R$ 649,35 Obs. Este cálculo poderia ser resolvido também pelo fator multiplicador: R$ 555,00 * 1,17 = R$ 649,35 2) Um aluno teve 30 aulas de uma determinada matéria. Qual o número máximo de faltas que este aluno pode ter sabendo que ele será reprovado, caso tenha faltado a 30% (por cento) das aulas ? Solução: 100% : 30 30% : X X = 30.30 / 100 = 900 / 100 = 9 X = 9 Assim, o total de faltas que o aluno poderá ter são 9 faltas. 3) Um imposto foi criado com alíquota de 2% sobre cada transação financeira efetuada pelos consumidores. Se uma pessoa for descontar um cheque no valor de R$ 15.250,00, receberá líquido quanto? 100% : 15.250 0,7% : X Neste caso, use diretamente o sistema de tabela com fator multiplicador. O capital principal que é o valor do cheque é : R$ 15.250,00 * 0,98 = R$ 14.945,00 Assim, o valor líquido do cheque após descontado a alíquota será de R$ 14.945,00. Sendo que os 2% do valor total representam a quantia de R$ 305,00. Somando os valores: R$ 14.945,00 + R$ 305,00 = R$ 15.250,00 Obs. Os quadros dos cálculos foram colocados em cada operação repetidamente, de propósito, para que haja uma fixação, pois é fundamental conhecer “decoradamente” estas posições. MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 22 JUROS SIMPLES O regime de juros será simples quando o percentual de juros incidir apenas sobre o valor principal. Sobre os juros gerados a cada período não incidirão novos juros. Valor Principal ou simplesmente principal é o valor inicial emprestado ou aplicado, antes de somarmos os juros. Transformando em fórmula temos: J = P . i . n Onde: J = juros P = principal (capital) i = taxa de juros n = número de períodos Exemplo: Temos uma dívida de R$ 1000,00 que deve ser paga com juros de 8% a.m. pelo regime de juros simples e devemos pagá-la em 2 meses. Os juros que pagarei serão: J = 1000 x 0.08 x 2 = 160 Ao somarmos os juros ao valor principal temos o montante. Montante = Principal + Juros Montante = Principal + ( Principal x Taxa de juros x Número de períodos ) M = P . ( 1 + ( i . n ) ) Exemplo: Calcule o montante resultante da aplicação de R$70.000,00 à taxa de 10,5% a.a. durante 145 dias. SOLUÇÃO: M = P . ( 1 + (i.n) ) M = 70000 [1 + (10,5/100).(145/360)] = R$72.960,42 Observe que expressamos a taxa i e o período n, na mesma unidade de tempo, ou seja, anos. Daí ter dividido 145 dias por 360, para obter o valor equivalente em anos, já que um ano comercial possui 360 dias. Exercícios sobre juros simples: 1) Calcular os juros simples de R$ 1200,00 a 13 % a.t. por 4 meses e 15 dias. 0.13 / 6 = 0.02167 logo, 4m15d = 0.02167 x 9 = 0.195 j = 1200 x 0.195 = 234 2 - Calcular os juros simples produzidos por R$40.000,00, aplicados à taxa de 36% a.a., durante 125 dias. Temos: J = P.i.n A taxa de 36% a.a. equivale a 0,36/360 dias = 0,001 a.d. Agora, como a taxa e o período estão referidos à mesma unidade de tempo, ou seja, dias, poderemos calcular diretamente: J = 40000.0,001.125 = R$5000,00 3 - Qual o capital que aplicado a juros simples de 1,2% a.m. rende R$3.500,00 de juros em 75 dias? Temos imediatamente: J = P.i.n ou seja: 3500 = P.(1,2/100).(75/30) Observe que expressamos a taxa i e o período n em relação à mesma unidade de tempo, ou seja, meses. Logo, 3500 = P. 0,012 . 2,5 = P . 0,030; Daí, vem: P = 3500 / 0,030 = R$116.666,67 4 - Se a taxa de uma aplicação é de150% ao ano, quantos meses serão necessários para dobrar um capital aplicado através de capitalização simples? Objetivo: M = 2.P Dados: i = 150/100 = 1,5 Fórmula: M = P (1 + i.n) Desenvolvimento: 2P = P (1 + 1,5 n) 2 = 1 + 1,5 n n = 2/3 ano = 8 meses JUROS COMPOSTOS O regime de juros compostos é o mais comum no sistema financeiro e portanto, o mais útil para cálculos de problemas do dia-a-dia. Os juros gerados a cada período são incorporados ao principal para o cálculo dos juros do período seguinte. Chamamos de capitalização o momento em que os juros são incorporados ao principal. Após três meses de capitalização, temos: 1º mês: M =P.(1 + i) 2º mês: o principal é igual ao montante do mês anterior: M = P x (1 + i) x (1 + i) 3º mês: o principal é igual ao montante do mês anterior: M = P x (1 + i) x (1 + i) x (1 + i) Simplificando, obtemos a fórmula: M = P . (1 + i) n MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 23 Importante: a taxa i tem que ser expressa na mesma medida de tempo de n, ou seja, taxa de juros ao mês para n meses. Para calcularmos apenas os juros basta diminuir o principal do montante ao final do período: J = M - P Exemplo: Calcule o montante de um capital de R$6.000,00, aplicado a juros compostos, durante 1 ano, à taxa de 3,5% ao mês. (use log 1,035=0,0149 e log 1,509=0,1788) Resolução: P = R$6.000,00 t = 1 ano = 12 meses i = 3,5 % a.m. = 0,035 M = ? Usando a fórmula M=P.(1+i) n , obtemos: M = 6000.(1+0,035) 12 = 6000. (1,035) 12 Fazendo x = 1,035 12 e aplicando logaritmos, encontramos: log x = log 1,035 12 => log x = 12 log 1,035 => log x = 0,1788 => x = 1,509 Então M = 6000.1,509 = 9054. Portanto o montante é R$9.054,00 ANOTAÇÕES __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 24 São juros recebidos (devolvidos) ou concedidos quando o pagamento de um título é antecipado. O desconto é a diferença entre o valor nominal (S) de um título na data do seu vencimento e o seu valor atual (C) na data em que é efetuado o pagamento, ou seja: D = S - C Os descontos são nomeados simples ou compostos em função do cálculo dos mesmos terem sido no regime de juros simples ou compostos, respectivamente. Os descontos (simples ou compostos) podem ser divididos em: Desconto comercial, bancário ou por fora; Desconto racional ou por dentro. DESCONTOS SIMPLES Por Fora (Comercial ou Bancário) O desconto é calculado sobre o valor nominal (S) do título, utilizando-se taxa de juros simples Df = S.i.t É o desconto mais utilizado no sistema financeiro, para operações de curto prazo, com pequenas taxas. O valor a ser pago (ou recebido) será o valor atual C = S - Df = S - S.i.t , ou seja C = S.(1- i.t) Por Dentro (Racional) O desconto é calculado sobre o valor atual (C) do título, utilizando-se taxa de juros simples Dd = C.i.t Como C não é conhecido (mas sim, S) fazemos o seguinte cálculo: C = S - Dd ==> C = S - C.i.t ==> C + C.i.t = S ==> C(1 + i.t) = S C = S/(1 + i.t) Este desconto é utilizado para operações de longo prazo. Note que (1 - i.t) pode ser nulo, mas (1 + i.t) nunca vale zero. DESCONTOS COMPOSTOS O desconto (Dc) é calculado com taxa de juros compostos, considerando n período(s) antecipado(s): Dc = S - C onde, de S = C.(1 + i) n , tiramos que C = S/(1 + i) n DESCONTO RACIONAL E DESCONTO COMERCIAL A chamada operação de desconto normalmente é realizada quando se conhece o valor futuro de um título (valor nominal, valor de face ou valor de resgate) e se quer determinar o seu valor atual. O desconto deve ser entendido como a diferença entre o valor de resgate de um título e o seu valor presente na data da operação, ou seja: D = VF - VP, em que D representa o valor monetário do desconto, VF o seu valor futuro (valor assumido pelo título na data do seu vencimento) e VP o valor creditado ou pago ao seu titular. Assim como no caso dos juros, o valor do desconto também está associado a uma taxa e a determinado período de tempo. Embora seja frequente a confusão entre juros e descontos, trata-se de dois critérios distintos, claramente caracterizados. Assim, enquanto no cálculo dos juros a taxa referente ao período da operação incide sobre o capital inicial ou valor presente, no desconto à taxa do período incide sobre o seu montante ou valor futuro. De maneira análoga aos juros, os descontos são também classificados em simples e composto, envolvendo cálculos lineares no caso do desconto simples e exponencial no caso do desconto composto. O desconto é dividido em: a) Desconto Racional (por dentro). b) Desconto Comercial (por fora). DESCONTO RACIONAL Desconto Racional é calculado sobre o valor atual. Desconto racional simples é aquele aplicado no valor atual do título n períodos antes do vencimento, ou seja, é o mesmo que juro simples. Não será dada muita importância a menos de comparação, pois raramente tem sido aplicado no Brasil. Dr = VF – VP Onde Dr = Desconto Racional Como VP = VF /(1+i.n) Temos: )1( .. in niVF Dr Desconto Racional: é o equivalente ao juro simples produzido pelo valor atual no período MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 25 correspondente. Também chamado de “desconto por dentro”. Dr = Vn – Va = Vn - Vn / ( 1 + i . n ) = Vn . i . n / ( 1 + i . n ) Desconto Racional Composto: é o Desconto Racional calculado com jurocomposto. Drc = Vn - Vn / ( 1 + i ) ^ n Sendo “i” a taxa de desconto (ou taxa de juro), “n” o número de períodos antes do vencimento e “^” o símbolo de potência). DESCONTO COMERCIAL Desconto Comercial é calculado sobre o valor nominal Desconto comercial simples é aquele em que a taxa de desconto incide sempre sobre o montante ou valor futuro. É utilizado no Brasil de maneira ampla e generalizado, principalmente nas chamadas operações de “desconto de duplicatas” realizadas pelos bancos, sendo, por essa razão, também conhecido por desconto bancário ou comercial. É obtido multiplicando-se o valor de resgate do título pela taxa de desconto e pelo prazo a decorrer até o seu vencimento, ou seja: D = VF.d.n Onde d representa a taxa de desconto e n o prazo. E para se obter o valor presente, também chamado de valor descontado, basta subtrair o valor do desconto do valor futuro do título, como segue: VP = FV – D Daí vem que: VP = VF – VF.d.n => VP = VF.(1. –.d.n) Desconto Comercial: é o equivalente ao juro simples produzido pelo valor nominal no período correspondente. Também chamado de “desconto por fora”. Alguns o chamam de “desconto irracional”. Dc = Vn . i . n ANOTAÇÕES __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 26 Quando estudamos função em matemática é importante compreendermos o que é uma relação, pois função nada mais é que uma relação entre dois conjuntos. Isso não significa que toda relação seja uma função, para que uma determinada relação seja uma função é preciso seguir algumas regras. Aqui iremos trabalhar a relação entre dois conjuntos e as formas pelas quais essa relação pode ser representada. Dado dois conjuntos A = {0, 1, 2, 3} e B = {3, 4, 5, 6}, atribuímos à relação de A para B (A → B), isso significa que os elementos de A estão relacionados com os elementos de B, veja: A 0 1 2 3 B 3 4 5 6 Da relação feita acima podemos tirar um conjunto (conjunto formado pela relação dos conjuntos A e B: R = {(0,3) (1,4) (2,5) (3,6)} O conjunto R é formado pela relação dos elementos de A e de B formados por pares ordenados, o primeiro número de cada par é chamado de domínio da relação e o segundo de imagem da relação. Assim, são formados mais dois conjuntos dessa mesma relação, o conjunto domínio e o conjunto imagem: D (R) = {0, 1, 2, 3} Im (R) = {3, 4, 5, 6} A relação A → B pode ser representada das seguintes formas: ►Pares ordenados: R = {(0, 3) (1, 4) (2, 5) (3, 6)} ►Podemos colocar esses pares ordenados em forma de gráficos: ►Mediante uma regra Para relacionarmos o eixo x com o eixo y foi estabelecida uma regra para que essa relação seja feita. Se observarmos veremos que em cada elemento do eixo x foram adicionadas 3 unidades para que esse seja relacionado com um número do eixo y. x x + 3 y 0 0 + 3 3 1 1 + 3 4 2 2 + 3 5 3 3 + 3 6 ►Diagrama Essa regra pode ser colocada em forma de diagrama. MATEMÁTICA Central de Atendimento: (91) 9.8318-6353 ou pelo site: www.apostilasautodidata.com.br Página 27 ÁREA Já o conceito de área é mais complicado porque não é padrão, visto que diversas formas geométricas têm os seus próprios cálculos. A área é a delimitação interna de um polígono. Geralmente, área é mais utilizada do que o perímetro, justamente para medir terrenos. A seguir será exemplificado os cálculos de áreas mais comuns: • Retângulo: base x altura. Se o retângulo tiver 5 cm de altura e 10 de base, a sua área será de 50. • Quadrado: lado x lado. Como o quadrado tem todos os lados iguais e se tiver 5 cm cada lado, a sua área será a multiplicação, isto é, 25 cm. • Triângulo: base x altura/2. O triângulo nada mais é do que a metade de um retângulo, logo, se sua base for de 6 cm e altura de 4 cm, a sua área será de 12 cm. • Losango: Diagonal Maior x Diagonal menor. Para a área do losango, deve-se multiplicar a sua diagonal maior, de 7 cm, pela sua diagonal menor, de 5 cm, por exemplo. Sua área seria de 35 cm. • Círculo: (pi) x r2. A área do círculo é achada ao dividi-lo em partes iguais, até formar triângulos. Se o raio do círculo for 10 cm e pi é considerado 3,14, a área seria de 314 cm. PERÍMETRO O perímetro, muitas vezes, é pensado como a “soma de todos os lados”, entretanto, o perímetro de um cilindro, por exemplo, não tem lados, logo esse tipo de conceito está equivocado. Por isso que se diz que o perímetro é a soma do contorno de uma figura (geométrica ou não). Por exemplo, se cada lado de um quadro tiver 5 cm, o seu perímetro será 20 (5 + 5 + 5 + 5). VOLUME Já o volume é conhecido por ser o sólido que ocupa o espaço de um polígono ou uma forma geométrica. Para realizar o cálculo de volume, é preciso considerar as três dimensões. Para cada forma, há um cálculo diferente, também. • Paralelepípedo retângulo: a x b x c; • Cubo: a x a x a; • Cilindro: (pi) x r2 x h; Para o dia a dia é muito comum nós pensarmos sobre o volume, principalmente ao estacionar o carro ou encher um copo ou recipiente de água. DENSIDADE A densidade é uma propriedade específica de cada material que serve para identificar uma substância. Essa grandeza pode ser enunciada da seguinte forma: A densidade (ou massa específica) é a relação entre a massa (m) e o volume (v) de determinado material (sólido, líquido ou gasoso). Matematicamente, a expressão usada para calcular a densidade é dada por: Equação matemática para o cálculo da densidade Unidades de medida para a densidade A unidade de medida da densidade, no Sistema Internacional de Unidades, é o quilograma por metro cúbico (kg/m 3 ), embora as unidades mais utilizadas sejam o
Compartilhar