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Aprendizagem Conectada Atividades Escolares 9º ano do Ensino Fundamental Matemática – Carga horária: 20 horas Códigos das Habilidades Objetos do conhecimento EF09MA06 Compreender as funções como relações de dependência unívoca entre duas variáveis e suas representações numérica, algébrica e gráfica e utilizar esse conceito para analisar situações que envolvam relações funcionais entre duas variáveis. Nome da Escola: JAYME VERÍSSIMO DE CAMPOS JÚNIOR Nome do Professor: Nome do Estudante: _______________________________________________________ Período: ( ) vespertino ( ) matutino (X) Integral Turma 1° ano Semana 1: de 31/08/2020 à 04/09/2020 Equação do 1º grau Equação é uma expressão matemática de igualdade contendo pelo menos uma letra que representa um número que ainda não é conhecido, que é representando por uma letra qualquer, geralmente o 𝑥, sendo assim, definimos uma equação do 1º grau como: 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0, sendo 𝑎 ≠ 0 São exemplos de equações do 1º grau: • 8𝑥 + 5 = 0 • 3𝑥 = 7 • 0,5𝑥 = 3𝑥 − 2 Perceba que 𝑥2 = 2, não é uma equação do 1º grau, pois o expoente de 𝑥 é igual a 2. Vamos esclarecer melhor, em uma equação, a expressão que vem à esquerda do sinal de igualdade ( = ) é chamada de primeiro membro e a expressão que aparece à direita do sinal de igualdade ( = ) é chamada de segundo membro. Observe através de um exemplo prático: 2 𝑥 − 16 = 4 Termo independente de x Incógnita Coeficiente de x 1º membro 2º membro incógnita Incógnita é o valor que é desconhecido, o que se procura saber. Vamos resolver essa equação? 𝑥 − 16 = 4 Podemos utilizar o Método Prático. Ele é conhecido como operação inversa. Nele, deixamos os termos com incógnita no 1.º membro, à esquerda do sinal de igualdade, e todos os números que não estão acompanhados das incógnitas, à direita do sinal de igualdade, seguindo as regras do Método Prático na ordem descrita abaixo: MÉTODO PRÁTICO: 1) Todo número que está somando de um lado da igualdade passa o outro lado subtraindo, e se estiver subtraindo passa somando. 2) Todo úmero que está multiplicado de um lado da igualdade passa dividindo para o outro lado. 3) Todo número que está dividindo de um lado da igualdade passa multiplicando para o outro lado. Exemplo 1: Para resolver a equação 𝑥 − 16 = 4 utilizamos o item 1 do Método prático. 𝑥 − 16 = 4 𝑥 = 4 + 16 𝑥 = 20 Quando encontramos o valor da incógnita de uma equação de 1º grau, chegamos a uma solução ou à raiz da equação. No caso acima, a solução ou raiz da equação é 20, pois, somente quando x for igual a 20, os dois membros da igualdade são iguais, vejamos: 20 − 16 = 4 4 = 4 Exemplo 2: Para resolver a equação 2𝑥 = 80, utilizamos o item 2 do Método Prático. É importante notar que não precisamos utilizar o passo 1. Veja: 2𝑥 = 80 𝑥 = 80 2 → 𝑥 = 40 Portanto 𝑥 = 40 Exemplo 3: Para resolver a equação 4𝑥 + 12 = 40, utilizamos o passo 1 e o 2 do Método Prático, nessa ordem, veja: 4𝑥 + 12 = 40 4𝑥 = 40 − 12 4𝑥 = 28 𝑥 = 28 4 → 𝑥 = 7 Portanto 𝑥 = 7. +16 −12 Exemplo 4: Resolvendo a equação 6𝑥 − 8 = 4𝑥 + 30. Vejamos: 6𝑥 − 8 = 4𝑥 + 30 6𝑥 − 4𝑥 = 30 + 8 2𝑥 = 38 𝑥 = 38 2 → 𝑥 = 19 Portanto 𝑥 = 19. Vamos conferir se o valor de 𝑥 está correto. 6 ∙ 19 − 8 = 4 ∙ 19 + 30 114 − 8 = 76 + 30 106 = 106 ATIVIDADES 1. Ache a solução ou a raiz das equações: a) 𝑥 + 10 = 30 b) 𝑥 − 4 = 32 c) 3𝑥 = 12 d) 5𝑥 = 100 e) 4𝑥 − 3 = 21 f) 3𝑚 + 9 = 48 g) 3𝑥 = 𝑥 + 8 h) 3𝑥 − 25 = 2𝑥 + 10 Vamos ver alguns exemplos de problemas. 1. O dobro de um número adicionado com 5 é igual a 155. Determine esse número. Solução: Como desconhecemos o número, vamos chamá-lo de 𝑛. Sabemos que o dobro de qualquer número é duas vezes ele mesmo, logo o dobro de n é 2𝑛. 2𝑛 + 5 = 155 2𝑛 = 155 – 5 2𝑛 = 150 𝑛 = 150 2 𝑛 = 75 +8 −4𝑥 2. Roberta é quatro anos mais velha que Bárbara. A soma das idades das duas é 44. Determine a idade de Roberta e Bárbara. Solução: Como não sabemos a idade de Roberta e Bárbara, vamos nomeá-las como 𝑟 e 𝑏 respectivamente. Como Roberta é quatro anos mais velha que Bárbara, temos que: 𝑟 = 𝑏 + 4 Sabemos também que a soma das idades das duas é de 44 anos, logo: 𝑟 + 𝑏 = 44 Substituindo o valor de 𝑟 na equação acima, temos: r + b = 44 b + 4 + b = 44 b + b = 44 – 4 2b = 40 𝑏 = 40 2 b=20 ATIVIDADES 2. A soma de um número com seu triplo é igual ao dobro desse mesmo número somado com 45. Que número é esse? 3. O triplo de um número adicionado ao seu dobro resulta em 900. Qual é o número? 4. O peso de Joana e de seu gato Rambo, juntos, é de 54 kg. O peso de Joana é 8 vezes o de Rambo. Qual o peso de cada um? Equação do 1º grau com duas incógnitas Definimos equação do 1º grau com duas incógnitas como: 𝑎𝑥 + 𝑏𝑦 = 0, sendo 𝑎 ≠ 0 𝑒 𝑏 ≠ 0 Nesse modelo de equação, os valores de 𝑥 e 𝑦 estão ligados através de uma relação de dependência. Observe exemplos de equações com duas incógnitas: • 10𝑥 – 2𝑦 = 0 • 𝑥 – 𝑦 = – 8 • 7𝑥 + 𝑦 = 5 • 12𝑥 + 5𝑦 = – 10 • 50𝑥 – 6𝑦 = 32 • 8𝑥 + 11𝑦 = 12 Essa relação de dependência pode ser denominada de par ordenado (𝑥, 𝑦) da equação, os valores de 𝑥 dependem dos valores de 𝑦 e vice-versa. Atribuindo valores a qualquer uma das incógnitas descobrimos os valores correlacionados a elas. r Por exemplo, na equação 3𝑥 + 7𝑦 = 5, vamos substituir o valor de 𝑦 por 2: 3𝑥 + 7 ∙ 2 = 5 3𝑥 + 14 = 5 3𝑥 = 5 − 14 3𝑥 = −9 𝑥 = −9 3 𝑥 = −3 Temos que para 𝑦 = 2, 𝑥 = – 3, estabelecendo o par ordenado (– 3, 2). A determinação do par ordenado é de grande importância para a construção da reta representativa da equação do 1º grau no plano cartesiano. É importante lembrar que este tipo de equação tem soluções infinitas (você pode substituir qualquer valor em 𝑥, que obterá outro valor para 𝑦.) Veja um exemplo: construa o gráfico que representa a equação 𝑥 + 𝑦 = 5. Resolução comentada: Em primeiro lugar, devem-se atribuir valores para 𝑥 e 𝑦. Para facilitar a confecção do gráfico, podemos utilizar o valor zero (0) para 𝑥 e 𝑦: Então se 𝑥 = 0, teremos: 𝑥 + 𝑦 = 5 0 + 𝑦 = 5 𝑦 = 5 Obtemos o par ordenado (0,5) Agora, se utilizarmos 𝑦 = 0, teremos: 𝑥 + 𝑦 = 5 𝑥 + 0 = 5 𝑥 = 5 Obtemos o par ordenado (5,0) Agora basta localizar os pares ordenados (0,5) e (5,0) no gráfico e traçar a reta passando por esses dois pontos, veja: 2. Construa o gráfico da equação 2𝑥 + 𝑦 = 8 Resolução comentada: iniciamos novamente substituindo 𝑥 e 𝑦 por zero (0), na equação 2𝑥 + 𝑦 = 8. Lembre-se que o 2𝑥 significa que o 2 está multiplicando o valor de 𝑥. Então teremos: Para 𝑥 = 0 2 ∙ 0 + 𝑦 = 8 0 + 𝑦 = 8 𝑦 = 8 Obtemos o par ordenado (0,8) Para 𝑦 = 0 2 ∙ 𝑥 + 𝑦 = 8 2𝑥 = 8 − 0 2𝑥 = 8 𝑥 = 8 2 → 𝑥 = 4 Obtemos o par ordenado (4,0) Ao lado temos a representação gráfica da equação 2𝑥 + 𝑦 = 8 ATIVIDADES 5. Substitua nas equações 𝑥 = 3 a) 5𝑥 + 4𝑦 =12 b) 𝑥 − 2𝑦 = 6 c) 4𝑥 + 3𝑦 = 2 6. Construa o gráfico das equações a) 5𝑥 + 𝑦 = 10 b) 𝑥 − 2𝑦 = 4 Semana 2: de 07/09/2020 à 11/09/2020 Agora dando continuidade aos nossos estudos vamos falar sobre sistemas de equações. Sistema de equações Um sistema de equações é constituído por um conjunto de equações que apresentam mais de uma incógnita. Para resolver um sistema é necessário encontrar os valores que satisfaçam simultaneamente todas as equações. Um sistemaé chamado do 1º grau, quando o maior expoente das incógnitas, que integram as equações, é igual a 1 e não existe multiplicação entre essas incógnitas. Observe no exemplo: { 3𝑥 + 𝑦 = 4 2𝑥 + 4𝑦 = 12 Podemos resolver um sistema de equações do 1º grau, com duas incógnitas, usando o método da substituição ou o da soma. Expoente de x e y são 1 por esse motivo não aparece Método da substituição Esse método consiste em escolher uma das equações e isolarmos uma das incógnitas, para determinar o seu valor em relação a outra incógnita. Depois, substituímos esse valor na outra equação. Desta forma, a segunda equação ficará com uma única incógnita e, assim, poderemos encontrar o seu valor final. Para finalizar, substituímos na primeira equação o valor encontrado e, assim, encontramos também o valor da outra incógnita. Exemplo Resolva o seguinte sistema de equações: { 𝑥 + 𝑦 = 12 3𝑥 − 𝑦 = 20 Resolução: Vamos começar escolhendo a primeira equação do sistema, que é a equação mais simples, para isolar o 𝑥. Assim temos: { 𝑥 + 𝑦 = 12 → 𝑥 = 12 − 𝑦 3𝑥 − 𝑦 = 20 Após substituir o valor de x, na segunda equação, podemos resolvê-la, da seguinte maneira: 3. (12 − 𝑦) − 𝑦 36 − 3𝑦 − 𝑦 = 20 −4𝑦 = 20 − 36 4𝑦 = 16 𝑦 = 16 4 = 4 Agora que encontramos o valor do y, podemos substituir esse valor da primeira equação, para encontrar o valor do x: 𝑥 + 4 = 12 𝑥 = 12 − 4 𝑥 = 8 Isolamos o x na 1ªequação Substituímos o valor encontrado na 2ª equação -36 -4 Assim, a solução para o sistema dado é o par ordenado (𝟖, 𝟒). Repare que esse resultado torna ambas as equações verdadeiras, pois 8 + 4 = 12 e 3 ∙ 8 − 4 = 20. ATIVIDADES 7. Resolva os sistemas abaixo utilizando o método da substituição. a) { 3𝑥 + 𝑦 = 16 𝑥 − 𝑦 = 12 b) { 𝑥 − 3𝑦 = 1 2𝑥 + 5𝑦 = 13 c) { 2𝑥 − 𝑦 = −1 7𝑥 = 7 Semana 3: de 14/09/2020 À 18/09/2020 Método da Adição No método da adição buscamos unir as duas equações em uma única equação, eliminando uma das incógnitas. Para isso, é necessário que os coeficientes de uma das incógnitas sejam opostos, isto é, devem ter o mesmo valor e sinais contrários. Exemplo Para exemplificar o método da adição, vamos resolver o mesmo sistema anterior: { 𝑥 + 𝑦 = 12 3𝑥 − 𝑦 = 20 Note que nesse sistema a incógnita y possui coeficientes opostos, ou seja, 1 e − 1. Então, iremos começar a calcular somando as duas equações, conforme indicamos ao lado: + { 𝑥 + 𝑦 = 12 3𝑥 − 𝑦 = 20 4𝑥 = 32 Ao anular o 𝑦, a equação ficou apenas com o 𝑥, portanto agora, podemos resolver a equação: 𝑥 = 32 4 = 8 Para encontrar o valor do 𝑦, basta substituir esse valor em uma das duas equações. Vamos substituir na mais simples: 𝑥 + 𝑦 = 12 8 + 𝑦 = 12 → 𝑦 = 12 − 8 → 𝑦 = 4 Substitui o 𝑥 por 8 Simplifica +𝑦 e −𝑦 Pois são opostos Note que o resultado é o mesmo que já havíamos encontrado, usando o método da substituição. Quando as equações de um sistema não apresentam incógnitas com coeficientes opostos, podemos multiplicar todos os termos por um determinado valor, a fim de tornar possível utilizar esse método. Por exemplo, no sistema abaixo, os coeficientes de 𝑥 e de 𝑦 não são opostos: { 3𝑥 + 𝑦 = 24 5𝑥 + 2𝑦 = 60 Portanto, não podemos, inicialmente, anular nenhuma das incógnitas. Neste caso, devemos multiplicar por algum número que transforme o coeficiente em um número oposto do coeficiente da outra equação. Podemos, por exemplo, multiplicar a primeira equação por − 2. Contudo, devemos ter o cuidado de multiplicarmos todos os termos por − 2, para não modificarmos a igualdade. Assim, o sistema equivalente ao que queremos calcular é: { 3𝑥 + 𝑦 = 24 5𝑥 + 2𝑦 = 60 { −6𝑥 − 2𝑦 = −48 5𝑥 + 2𝑦 = 60 Agora, é possível resolver o sistema por adição, conforme apresentado abaixo: + { −6𝑥 − 2𝑦 = −48 5𝑥 + 2𝑦 = 60 −1𝑥 = 12 Logo, 𝑥 = − 12, não podemos esquecer de substituir esse valor em uma das equações para encontrar o valor do 𝑦. Substituindo na primeira equação, temos: −6 . (−12) − 2𝑦 = −48 +72 − 2𝑦 = −48 −2𝑦 = −48 − 72 −2𝑦 = −120 y = 120 2 = 60 Assim, a solução para o sistema é o par ordenado (− 𝟏𝟐, 𝟔𝟎) Multiplica por −2 ATIVIDADES 8. Resolva os sistemas abaixo utilizando o método da substituição. a) { 𝑥 + 𝑦 = 9 2𝑥 − 𝑦 = 3 b) { 3𝑥 + 2𝑦 = 2 𝑥 − 𝑦 = 4 c) { 3𝑥 + 5𝑦 = 19 𝑥 + 3𝑦 = 1 Semana 4: de 21/09/2020 à 25/09/2020 Classificação de um sistema de equação Vamos analisar algumas situações problemas que nos levarão aos vários tipos de sistemas: 1. Antônio comprou tela de arame para cercar um terreno de formato retangular. Ele gastou 48 metros de tela para cerca-lo. Sabendo que a medida do comprimento resultou no triplo da medida da largura. Quais são as dimensões (comprimento e largura) do terreno? Para resolver essa situação, podemos representá-la por meio de um sistema de duas equações do 1º grau com duas incógnitas, considerando apenas números reais positivos para 𝑥 e 𝑦. O problema já nos informa que para cercar o terreno Antônio usou 48 metros de tela, sendo assim sabemos que o perímetro do terreno é 48. Lembrando que perímetro é a soma de todos os lados. Sendo assim vamos representar a largura por 2𝑥 e o comprimento por 2𝑦, ao soma-los obteremos o perímetro que é 48. Representando na equação ficaria 2𝑥 + 2𝑦 = 48 . Outra informação que o problema nos dá é que o comprimento é o triplo da largura. Então podemos dizer que 𝑦 = 3𝑥. Agora montamos o sistema para resolver. { 2𝑥 + 2𝑦 = 48 𝑦 = 3𝑥 { 𝑥 + 𝑦 = 24 𝑦 = 3𝑥 Esse sistema pode ser resolvido utilizando o método de substituição. Substituindo 𝑦 por 3𝑥 na primeira equação, podemos obter o valor de 𝑥. Depois, com esse valor, obtemos 𝑦 usando a segunda equação: 𝑥 + 3𝑦 = 24 4𝑥 = 24 𝑥 = 6 𝑦 = 3𝑥 𝑦 = 3 . 6 𝑦 = 18 𝑥 (largura do terreno) 𝑦 (comprimento do terreno) Divide por 2 O par ordenado (6,18) é, portanto, a solução do sistema. Agora vamos ver pelo método do gráfico. Observe: Representando no plano cartesiano apenas as partes das retas correspondentes a 𝑥 e 𝑦 números reais positivos temos: O par ordenado (6,18) é a solução do sistema (seu ponto é comum às duas retas). Sendo assim podemos afirmar que o sistema é possível e determinado, pois tem uma única solução. As retas que representam as equações se intersectam num único ponto, que indica a solução do sistema. 1. Vamos analisar o sistema, para 𝑥 e 𝑦 reais. { 𝑥 + 𝑦 = 5 2𝑥 + 2𝑦 = 6 𝑥𝑦 = 5 ⇒ 𝑥 = 5 − 𝑦 2𝑥 + 2𝑦 = 6 ⇒ 2 ( 5 − 𝑦) + 2𝑦 = 6 ⇒ 10 − 2𝑦 + 2𝑦 = 6 ⇒ 10 = 6 Quando isso ocorre, dizemos que não existe solução para o sistema ou que ele é impossível. Método gráfico: 𝑥 + 𝑦 = 24 𝑥 𝑦 12 12 10 14 𝑦 = 3𝑥 𝑥 𝑦 0 0 3 9 2𝑥 + 2𝑦 = 6 𝑥 y 0 3 3 0 𝑥 + 𝑦 = 5 𝑥 𝑦 0 5 5 0 Simplifica o −2𝑦 e o +2𝑦, pois são opostos Quando o sistema é impossível, as retas que representam as equações são distintas e paralelas (não tem ponto em comum). 1. Vamos resolver agora o sistema, { 𝑥 + 2𝑦 = 5 2𝑥 + 4𝑦 = 10 , para 𝑥 e 𝑦 reais. { 𝑥 + 2𝑦 = 5 2𝑥 + 4𝑦 = 10 { −2𝑥 − 4𝑦 = −10 2𝑥 + 4𝑦 = 10 0𝑥 + 0𝑦 = 0 Note que qualquer par de números reais (𝑥, 𝑦) satisfaz a equação 0𝑥 + 0𝑦 = 0. Há, portanto, infinitas soluções. Nesse caso, dizemos que o sistema é possível e indeterminado ou apenas que o sistema é indeterminado. Método gráfico: 𝑥 + 2𝑦 = 5 𝑥 𝑦 5 0 1 2 Quando o sistema é indeterminado, as retas que representam as equações são retas coincidentes (uma fica sobre a outra).2𝑥 + 4𝑦 = 10 𝑥 𝑦 5 0 1 2 Multiplica por-2 ATIVIDADES 9. A soma de dois números é 15, e a diferença entre eles é 3. Determinar esses números. 10. Um estudante apanhou aranhas e joaninhas num total de 15, e as guardou numa caixa. Contou em seguida 108 patas. Quantas aranhas e joaninhas ele apanhou? (lembre se que a aranha tem 8 patas e a joaninha 6) 11.Construa o gráfico dos sistemas abaixo: a) { 𝑥 + 𝑦 = 7 2𝑥 + 4𝑦 = 22 b) { 3𝑥 − 𝑦 = 6 2𝑥 + 𝑦 = 4 12.Resolva e classifique cada um dos sistemas em determinado, indeterminado ou possível, para x e y números reais. a) { x − 4y = 3 2x − 8y = 6 b) { 6𝑥 − 4𝑦 = 2 12𝑥 − 8𝑦 = 6 c) { 𝑥 − 3𝑦 = 3 𝑥 + 𝑦 = 7 d) { 3𝑥 − 𝑦 = 5 −3𝑥 + 𝑦 = −5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GOUVEIA, Rosimar. Sistema de equação. Toda matéria. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/sistemas-de-equacoes/> Acesso:29/07/2020 LUIZ, Robson. "Sistema de equações"; Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/matematica/sistema-duas-equacoes.htm>. Acesso em 29 de julho de 2020. DANTE, Luiz Roberto- Projeto Teláris : matemática: ensino fundamental 2/ Luiz Roberto Dante.- 2. Ed.- São Paulo : Ática, 2015 SILVA, Marcos Noé Pedro da. Equação do 1º grau com duas incógnitas. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/equacao-1-grau-com-duas- incognitas.htm#:~:text=As%20equa%C3%A7%C3%B5es%20do%201%C2%BA%20grau,r eais%2C%20sendo%20a%20%E2%89%A0%200 Acesso: 29/07/2020
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