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CTPM-AM 1 Semestre de 2021 Professor: Ana Beatriz E-mail: prof.anabia.mat@gmail.com 1º ANO MATEMÁTICA ___ Sites/apps que podem te ajudar a estudar: Forest: https://chrome.google.com/webstore/detail/forest-stay-focused-be-pr/kjacjjdnoddnpbbcjilcajfhhbdhkpgk?hl=pt Khan Academy: https://pt.khanacademy.org Revisapp: http://www.estuderevisapp.com/ Stoodi: https://www.stoodi.com.br/ Trello: https://trello.com/pt-BR Questões ENEM: https://questoesenem.ebc.com.br/ Introdução: Matemática 1* ano {Módulo 1}. ● Conjuntos: ● https://youtu.be/0aUEDxYjZg8 ( Ferretto Matemática) ● https://youtu.be/ZZmPGJ6IRyU (Descomplica) ● Noção de conjunto e conceitos fundamentais. ○ https://youtu.be/fSJAzKaB8mc (Prof. Rafael Procopio) ● Operações com conjuntos. ○ https://youtu.be/nmfjES8HmC4 (Prof. Rafael Procopio) ● Conjuntos Numéricos. ○ https://youtu.be/Y_mYgLkuEl4 (Ferretto Matemática) ○ Intervalos. 1 mailto:prof.anabia.mat@gmail.com https://chrome.google.com/webstore/detail/forest-stay-focused-be-pr/kjacjjdnoddnpbbcjilcajfhhbdhkpgk?hl=pt https://pt.khanacademy.org/profile/mariaegoomes/courses http://www.estuderevisapp.com/ https://www.stoodi.com.br/ https://trello.com/pt-BR https://questoesenem.ebc.com.br/ https://youtu.be/0aUEDxYjZg8 https://youtu.be/ZZmPGJ6IRyU https://youtu.be/fSJAzKaB8mc https://youtu.be/nmfjES8HmC4 https://youtu.be/Y_mYgLkuEl4 ○ https://youtu.be/OPACJhL_mLY (Ferretto Matemático) ●Conjuntos ● A compreensão de conjuntos é a principal base para o estudo da álgebra e de conceitos de grande importância na Matemática, como funções e inequações. A notação que usamos para conjuntos é sempre uma letra maiúscula do nosso alfabeto (por exemplo, conjunto A ou conjunto B). ● Em se tratando da representação dos conjuntos, ela pode ser feita pelo diagrama de Venn , pela simples descrição das características dos seus elementos, pela enumeração dos elementos ou pela descrição das suas propriedades. Ao trabalhar com problemas que envolvem conjuntos, existem situações que exigem a realização de operações entre os conjuntos, sendo elas a união, a intersecção e a diferença. ○ Notação e representação de conjuntos Para representação de um conjunto, utilizamos sempre uma letra maiúscula do alfabeto , e os elementos estão sempre entre chaves e são separados por vírgula. Para representar o conjunto dos números pares maiores que 1 e menores que 20, por exemplo, usamos a seguinte notação: P ={2,4,6,8,10,12,14,16,18}. ● Formas de representação dos conjuntos 1. Representação por enumeração: podemos enumerar seus elementos, ou seja, fazer uma lista, sempre entre chaves. Veja um exemplo: A = {1,5,9,12,14,20} 2. Descrevendo as características: podemos simplesmente descrever a característica do conjunto. Por exemplo, seja X um conjunto, temos que X = {x é um número positivo múltiplo de 5}; Y: é o conjunto dos meses do ano. 2 https://youtu.be/OPACJhL_mLY https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-sao-conjuntos-numericos.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-algebra.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/funcao.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/diagrama-de-venn.htm 3. Diagrama de Venn: os conjuntos também podem ser representados na forma de um diagrama, conhecido como diagrama de Venn, que é uma representação mais eficiente para a realização das operações. ● Exemplo: ● Dado o conjunto A = {1,2,3,4,5}, podemos representá-lo no diagrama de Venn a seguir: ● ● Elementos de um conjunto e relação de pertinência ○ Dado um elemento qualquer, podemos dizer que o elemento pertence ao conjunto ou não pertence a esse conjunto. Para representar essa relação de pertinência de forma mais rápida, utilizamos os símbolos (lê-se pertence) e ∉ (lê-se não pertence). Por exemplo, seja P o conjunto dos números pares , podemos dizer que o 7 ∉ P e que 12 P. ● Igualdade de conjuntos ○ É inevitável a comparação entre os conjuntos, sendo assim, podemos afirmar que dois conjuntos são iguais ou não, verificando cada um dos seus elementos. Seja A = { 0,1,3,4,8} e B = { 8,4,3,1,0}, ainda que os elementos estejam em ordem diferente, podemos afirmar que os conjuntos A e B são iguais: A = B. ● Relação de inclusão ○ Ao comparar dois conjuntos, podemos nos deparar com diversas relações, e uma delas é a relação de inclusão. Para essa relação, precisamos conhecer alguns símbolos: ○ ⊃ → contém ⊂ → está contido 3 https://brasilescola.uol.com.br/matematica/diagrama-de-venn.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-sao-numeros-pares-impares.htm ○ ⊅ → não contém ⊄ → não está contido ○ Dica: o lado da abertura do símbolo sempre ficará virado para o conjunto maior. ○ Quando todos os elementos de um conjunto A pertencem também a um conjunto B, dizemos que A⊂ B ou que A está sível também contido em B. Por exemplo, A= {1,2,3} e B={1,2,3,4,5,6}. É por fazer a representação pelo diagrama de Venn , que ficaria assim: ● A está contido em B: ● ○ A ⊂ B ● Subconjuntos ○ Quando acontece uma relação de inclusão, ou seja, o conjunto A está contido no conjunto B, podemos dizer que A é subconjunto de B. O subconjunto continua sendo um conjunto, e um conjunto pode ter vários subconjuntos, construídos a partir dos elementos pertencentes a ele. ○ Por exemplo: A: {1,2,3,4,5,6,7,8} tem como subconjuntos os conjuntos B: {1,2,3}; C: {1,3,5,7}; D: {1} e, até mesmo, o conjunto A {1,2,3,4,5,6,7,8}, ou seja, A é subconjunto dele mesmo. ● Conjunto unitário ○ Como o nome já sugere, é aquele conjunto que possui somente um elemento, como o conjunto D: {1} mostrado anteriormente. Dado o conjunto B: {1,2,3}, temos os subconjuntos {1}, {2} e {3}, que são todos conjuntos unitários. ○ ATENÇÃO : O conjunto E: {0} também é um conjunto unitário, pois ele possui um único elemento, o “0”, não se tratando de um conjunto vazio. ● Conjunto vazio 4 https://brasilescola.uol.com.br/matematica/diagrama-de-venn.htm ○ Com um nome mais sugestivo ainda, o conjunto vazio não possui nenhum elemento e é subconjunto de qualquer conjunto. Para representar o conjunto vazio, há duas representações possíveis, sendo elas V: { } ou o símbolo Ø. ● Conjuntos das partes ○ Conhecemos como conjuntos das partes todos os subconjuntos possíveis de um determinado conjunto. Seja A: {1,2,3,4}, podemos listar todos os subconjuntos desse conjunto A começando com os conjuntos que possuem nenhum elemento (vazios) e, depois, os que possuem um, dois, três e quatro elementos, respectivamente. ○ Conjunto vazio: { }; ○ Conjuntos unitários : {1}; {2};{3}; {4}. ○ Conjuntos com dois elementos : {1,2}; {1,3}; {1,4}; {2,3}; {2,4}; {3,4}. ○ Conjuntos com três elementos : {1,2,3}; {1,3,4}; {1,2,4}; {2,3,4}. ○ Conjunto com quatro elementos: {1,2,3,4}. ● Sendo assim, podemos descrever o conjunto das partes de A desta forma: ○ P: { { }, {1}, {2}, {3}, {4}, {1,2}, {1,3}, {1,4}, {2,3}, {2,4}, {3,4}, {1,2,3}, {1,3,4},{1,2,4}, {2,3,4}, {1,2,3,4} } ○ Para saber a quantidade de partes em que é possível dividir um conjunto, usamos a fórmula: ○ n[ P(A)] = 2n ○ O número de partes de A é calculado por uma potência de base 2 elevada a n, em que n é a quantidade de elementos do conjunto. ○ Considere o conjunto A: {1,2,3,4}, que possui quatro elementos. O total de subconjuntos possíveis desse conjunto é 2 4 =16. ● Conjunto finito e infinito ○ Ao trabalhar com conjuntos, encontramos conjuntos que são limitados (finitos) e aqueles que são ilimitados (infinitos). O conjunto dos números pares ou ímpares, por exemplo, é infinito e, para representá-lo, descrevemos alguns dos seus elementos em sequência, de forma que seja possível prever quais serão os próximos elementos, e colocamos reticências no final. 5 https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-potenciacao.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-sao-numeros-pares-impares.htm ○ I: {1,3,5,7,9,11...} ○ P: {2,4,6,8,10, ...} ○ Já em um conjunto finito, não colocamos as reticências no final, pois ele possui começo e final definidos . ○ A: {1,2,3,4}. ● Conjunto universo ● O conjunto universo, denotado por U, é definido como o conjunto formado por todos os elementos que devem ser considerados dentro de um problema. Todo elemento pertence ao conjunto universo e todo conjunto está contido no conjunto universo. ● Operações com conjuntos As operações com conjuntos são: união, intersecção e diferença. ● Intersecção de conjuntos ● ○ Ocorre uma intersecção quando os elementos pertencem simultaneamente a um ou mais conjuntos. Ao escrever A∩B, estamos procurando os elementos que pertencem tanto ao conjunto A quanto ao conjunto B. 6 ○ Exemplo: ○ Considere A= {1,2,3,4,5,6} e B = {2,4,6,7,8}, os elementos que pertencem tanto ao conjunto A quanto ao conjunto B são: A∩B = {2,4,6}. A representação dessa operação é feita da seguinte forma: ● ● Quando os conjuntos não possuem nenhum elemento em comum, são conhecidos como conjuntos disjuntos. ● ○ Representação de conjuntos disjuntos ○ A∩B = Ø ● Diferença entre conjuntos ● 7 ○ Calcular a diferença entre dois conjuntos é procurar os elementos que pertencem a somente um dos dois conjuntos. Por exemplo, A – B tem como resposta um conjunto composto por elementos que pertencem ao conjunto A e não pertencem ao conjunto B. ● Exemplo: A: {1,2,3,4,5,6} e B: {2,4,6,7,8}. Note que A ∩ B ={2,4,6}, então temos que: ○ a) A – B = { 1,3,5 } ○ b) B – A = { 7,8 } ● União ○ A união de dois ou mais conjuntos é a junção dos seus termos . Caso haja elementos que se repitam nos dois conjuntos, eles são escritos uma única vez. Por exemplo: A={1,2,3,4,5} e B={4,5,6,7,10,14}. Para representar a união, usamos o símbolo (lê-se: A união com B). ● A U B = {1,2,3,4,5,6,7,10,14} ● Leis de Morgan ● Sejam A e B dois conjuntos e seja U o conjunto universo, existem duas propriedades que são dadas pelas Leis de Morgan, sendo elas: ● (A U B) c = A c ∩ B c ● (A ∩ B) c = Ac U B c Exemplo: Dados os conjuntos: ● U: {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20} ● A: {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20} ● B: {5,10,15,20} ● Vamos verificar que (A U B) c = A c ∩ B c . Assim, temos que: ○ A U B = {2,4,5,6,8,10,12,14,15,16,18,20} ■ Logo, (A U B) c={1,3,7,9,11,13,17,19} 8 ■ Para verificar a veracidade da igualdade, vamos analisar a operação A c ∩ B c: ■ A c:{1,3,5,7,9,11,13,15,17,19} ■ B c:{1,2,3,4,6,7,8,9,11,12,13,14,16,17,18,19} ■ Então, A c ∩ B c ={1,3,7,9,11,13,15,17,19}. ■ (A U B)c = A c ∩ B c ● Intervalo ● Em matemática, podemos representar conjuntos, subconjuntos e soluções de equações pela notação de intervalo. Intervalo significa que o conjunto possui cada número real entre dois extremos indicados, seja numericamente ou geometricamente. Não é possível representar subconjuntos ou conjuntos que não sejam reais (ou contidos nos reais) pela notação de intervalo. ● Vamos, por exemplo, dizer que o conjunto A é um subconjunto dos números naturais e que será representado por: ○ A={x∈N:1<x<2} ● Note que qualquer elemento de A pertence ao conjunto dos naturais, porém é um absurdo dizer que nos naturais existem números entre 1 e 2, ou seja, em ℕ não existe o número 1,5 , por exemplo. Então, neste caso, dizemos que o conjunto A é vazio. E será representado por: ○ A=∅ ● Logo, não é correto dizer que A = ]1,2[. A não é um subconjunto dos números reais, então nem todos os números possíveis estão no intervalo quaisquer números naturais, ou inteiros ou racionais. ● Mas, se A fosse um subconjunto dos reais, poderíamos dizer que: ○ A={x∈R:1<x<2}=]1,2[ ● O que geometricamente representamos: ● 9 https://www.infoescola.com/matematica/conjuntos-numericos/ https://www.infoescola.com/matematica/numeros-reais/ https://www.infoescola.com/matematica/numeros-naturais/ https://www.infoescola.com/matematica/numeros-inteiros/ https://www.infoescola.com/matematica/numeros-racionais/ ● Notações ● 1. Dizemos que um intervalo é aberto quando seus extremos não estão incluídos. Exemplo: ○ ]a,b[={x∈R:a<x<b} ● Geometricamente representamos por uma bolinha branca indicando o elemento não incluído: ● ● O intervalo também é aberto quando indicamos apenas um dos extremos e o outro pode ser uma infinidade de elementos à direita (+∞) ou à esquerda (−∞). Ou seja: ○ ]a,+∞[={x∈R:x>a} ● ○ ]−∞,a[={x∈R:x<a} ● ● Toda ocasião em que um extremo for uma infinidade de elementos, este sempre será um extremo aberto. ● 2. Um intervalo fechado é aquele em que seus extremos são incluídos: ○ [a,b]={x∈R:a≤x≤b} ● Na reta, o elemento incluído será uma bolinha preta: ● ● 3. Dizemos que um intervalo é semiaberto ou semifechado quando um de seus extremos são incluídos, ou seja: ○ [a,b[={x∈R:a≤x<b} ● ○ ]a,b]={x∈R:a<x≤b} ● ● E também com extremos ao infinito: ○ [a,+∞[={x∈R:x≥a} 10 ● ○ ]−∞,a]={x∈R:x≤a} ● ● Podemos também assumir que, se um intervalo é um subconjunto dos números reais, é possível realizar algumas operações entre intervalos, tais como união e interseção de intervalos. Supondo que tenhamos dois intervalos: [a, b] e [c, d] e que d > c > b > a. ● A união dos intervalos será dada por: ○ [a,b]∪[c,d]={x∈R:a≤x≤b ou c≤x≤d} ● E geometricamente representamos: ● ● E a sua interseção é vazia, pois não existem elementos comuns em ambos os intervalos: ○ [a,b]∩[c,d]=∅ ● Vamos tomar um exemplo com valores. Supondo os intervalos [1,5] e [2,7]. A sua união será: ○ [1,5]∪[2,7]=[1,7]={x∈R:1≤x≤7} ● Se representarmos na reta, vemos que seus elementos estão ligados linearmente: ● ● Então a sua união será a “soma” de todos os elementos de seus intervalos, resultando em um intervalo único de 1 a 7. Porém, a sua interseção será dada por: ○ [1,5]∩[2,7]=[2,5]={x∈R:2≤x≤5} ● Geometricamente vemos que existe um intervalo entre eles que é composto peloselementos que são comuns em ambos, no caso, o intervalo [2,5], veja: ● ● Concluindo: Intervalos serão sempre subconjuntos dos números reais, o que nos garante a validade de todas as propriedades e operações da teoria dos conjuntos. A representação geométrica de um intervalo é 11 https://www.infoescola.com/matematica/teoria-dos-conjuntos/ muito importante pois podemos observar o comportamento dos intervalos, facilitando a sua classificação e as suas possíveis operações. 12
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