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MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO Prof. Fabrício Biazotto matemática e raciocínio lógico Prof. Fabrício Biazotto Edital 2018 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO: 1 Modelagem de situações-problema por meio de equações do 1º e 2º graus e sistemas lineares. 2 Noção de função. 2.1 Análise gráfica. 2.2 Funções afim, quadrática, exponencial e logarítmica. 2.3 Aplicações. 3 Taxas de variação de grandezas. 3.1 Razão e proporção com aplicações. 3.2 Regra de três simples e composta. 4 Porcentagem. 5 Regularidades e padrões em sequências. 5.1 Sequências numéricas. 5.2 Progressão aritmética e progressão geométrica. 6 Noções básicas de contagem e probabilidade. 7 Descrição e análise de dados. 7.1 Leitura e interpretação de tabelas e gráficos apresentados em diferentes linguagens e representações. 7.2 Cálculo de médias e análise de desvios de conjuntos de dados. 8 Noções básicas de teoria dos conjuntos. 9 Análise e interpretação de diferentes representações de figuras planas, como desenhos, mapas e plantas. 9.1 Utilização de escalas. 9.2 Visualização de figuras espaciais em diferentes posições. 9.3 Representações bidimensionais de projeções, planificações e cortes. 10 Métrica. 10.1 Áreas e volumes. 10.2 Estimativas. 10.3 Aplicações. BANCA: Cespe CARGO: Policial Rodoviário Federal 7concurseiro.vip Capítulo 1 UNIDADES DE MEDIDA 1 – HISTÓRIA E IMPORTÂNCIA: Atualmente as unidades de medidas utilizadas e padronizadas pelo sistema internacional de medidas são: Quilômetro (km), Hectômetro (hm), Decâmetro (dam), metro (m), Decímetro (dm), Centímetro (cm) e Milímetro (mm). Das unidades citadas utilizamos como referencial o metro. Ao longo da história da humanidade as unidades de medida eram criadas e adaptadas de acordo com a necessidade dos povos. Muitas dessas medidas e eram realizadas baseadas em partes do corpo. Por exemplo, o cúbito era uma unidade utilizada pelos egípcios há, aproximadamente, 4.000 anos. Ela consistia na distância do cotovelo até a ponta do dedo médio do faraó. O palmo também era muito utilizado pelos povos egípcios, essa medida consistia na utilização de quatro dedos juntos e correspondia à sétima parte do cúbito. Hoje o palmo ainda é utilizado em medições caseiras, é medido pela distância em linha reta do polegar ao dedo minguinho. Algumas unidades ainda são utilizadas por determinados países até os dias atuais. A Inglaterra e os Estados Unidos utilizam a jarda como medida de comprimento. Essa medida consiste na distância entre o nariz e a ponta do polegar, com o braço esticado. Nos jogos de futebol, a jarda é utilizada nos momentos em que o juiz precisa marcar a distância entre a bola e a barreira, para isso ele faz a medição contando passos, que é a medida aproximada de 1 jarda. No futebol americano as distâncias percorridas pelos atletas são registradas em jardas, que medem aproximadamente 0,91 metros. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 8 concurseiro.vip Enquanto o Brasil utiliza como medida de comprimento padrão o metro, os Estados Unidos utilizam a milha. Temos que 1 milha corresponde a, aproximadamente, 1.609 metros. A polegada é uma unidade de comprimento utilizada no Brasil em casos isolados, mas é muito usada em países como a Inglaterra, e sua medição possui uma relação com o centímetro, de forma que 1 polegada corresponde a 2,54 centímetros. Na aviação verificamos uma unidade usada na determinação de altura, o pé. Quando um avião precisa informar a sua altura ele utiliza essa unidade comunicando aos passageiros e informando a torre de comando a sua altitude correta. Por exemplo, um avião que se encontra a 10.000 pés de altitude está a 304.800 cm, que corresponde a 3048 metros. Dizemos que 1 pé corresponde a 30,48 centímetros. A ciência grega antiga sempre foi palco de grandes descobertas e invenções em relação a ciência experimental. Uma das grandes descobertas científicas gregas foi sem dúvida o comprimento da circunferência da Terra. Embora o método utilizado na época (século III A.C.) possa parecer simplório, vale lembrar que nesse período não se tinha conhecimento matemático e muito menos científico como temos hoje em dia. Um método muito utilizado para se medir distâncias muito grandes é a triangulação, que requer apenas uma distância conhecida para servir de base e um instrumento que permita mirar objetos distantes e medir o ângulo entre a direção da mira e a linha de base. Esse método serve, por exemplo, para medir a distância entre duas margens de um rio, sem a necessidade de atravessá-lo. Uma variação deste método foi utilizada por Erastóstenes no século III A.C. para medir o raio da Terra. A ideia de que a Terra teria uma forma esférica já era difundida nessa época, pois Aristóteles havia citado como argumento a sombra circular projetada pela Terra sobre a Lua sempre que ela estava entre o Sol e a Lua. O método de Erastóstenes está ilustrado na figura abaixo. No dia de solstício de verão (o dia mais longo do ano), na cidade de Siene (atual Aswan), ao meio dia, os raios solares eram extremamente verticais, o que ele verificou pela ausência de sombra de uma estaca cravada verticalmente no solo. Ao mesmo tempo, em Alexandria, a norte de Siene sobre o mesmo meridiano, os raios solares faziam um ângulo θ = 7,2o com a vertical. Esse ângulo foi medido utilizando um fio de prumo. Para saber a distancia s entre Siene e Alexandria, Erastóstenes mandou seu aprendiz percorrer o trajeto entre as cidades utilizando uma roda com circunferência conhecida, de modo que ao final do percurso bastava apenas multiplicar a quantidade de voltas realizadas pelo comprimento da circunferência. O valor para s encontrado por Erastóstenes foi de 5.000 “stadia” (medida grega de comprimento na época). Tendo todos esses valores, o matemático grego utilizou uma regra de três muito simples, dada por: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 9concurseiro.vip S 2πR = θ 360° Substituindo o valor obtido para θ, Erastóstenes chegou a seguinte expressão: C = 2πR = 50 s Assim, foi possível calcular o raio da Terra, e consequentemente o comprimento da circunferência da Terra, chegando ao valor de: C = 250.000 “stadia”, o que corresponde a C = 39.250 km. Hoje, este valor está medido muito precisamente, correspondendo a C = 40.023 km, ou seja, a medida feita pelo matemático Grego apresentou um erro menor que 2% em relação ao conhecido atualmente. Assim, é possível notar a exatidão das medidas realizadas por Erastóstenes, em uma época em que ainda não havia sido desenvolvido o cálculo e muito menos aparelhos capazes de realizar medidas de longas escalas de comprimento. Unidade de medida é uma quantidade específica de determinada grandeza física e que serve de padrão para eventuais comparações, e que serve de padrão para outras medidas. O Sistema internacional de unidades (SI) foi criado, pois por longo tempo, cada região, país teve um sistema de medidas diferente, criando muitos problemas para o comércio devido à falta de padronização de tais medidas. Para resolver o problema foi criado o Sistema Métrico Decimal que adotou inicialmente adotou três unidades básicas: metro, litro e quilograma. Entretanto, o desenvolvimento tecnológico e científico exigiu um sistema padrão de unidades que tivesse maior precisão nas medidas. Foi então que em 1960, foi criado o Sistema Internacional de unidades(SI). Hoje, o SI é o sistema de medidas mais utilizado em todo o mundo. Existem sete unidades básicas do SI que estão na tabela abaixo: Grandeza Unidade Símbolo Comprimento metro m Massa quilograma kg Tempo segundo s Corrente Elétrica Ampère A Temperatura kelvin K Quantidade de matéria mol mol Intensidade luminosa candela cd http://concurseiro.vip http://www.infoescola.com/fisica/corrente-eletrica/ 10 concurseiro.vip Segue abaixo as grandezas Físicas e suas unidades no sistema internacional. São grandezas cujas unidadessão derivadas das unidades básicas do SI. Grandeza Unidade Símbolo Unidade sintética Unidades Básicas Área --- m² --- --- Volume --- m³ --- --- Densidade --- Kg/m³ --- --- Concentração --- mol/m³ --- --- Aceleração --- m/s² --- --- Campo magnético --- A/m --- --- Velocidade --- m² --- --- Velocidade angular --- Rad/s Hz 1/s Aceleração angular --- Rad/s² Hz² 1/s² Calor específico --- J/kg.K N.m/K.Kg m²/(s².K) Condutividade térmica --- W/m.K J/s.m.K Kg.m/ Momento de Força --- N/m --- Kg.m²/s² Força Newton N --- Kg.m/s² Freqüência Hertz Hz --- 1 Ângulo radiano rad m/m 1 Pressão Pascal Pa N/m² Kg/(m.s²) Energia Joule J N.m Kg.m²/s² Potência Watt W J/s Kgm²/s³ Carga elétrica Coloumb C --- A.s Tensão elétrica Volt V W/A Kg.m²/s³.A Resistência elétrica Ohm Ώ V/A Kg.m²/(s³.A²) Capacitância Farad F A.s/V A².(s^4)/kg.m² Indutância Henry H Wb/A Kg.m²/(s².A²) Fluxo magnético Weber Wb V.s Kg.m²/s².A Densidade do Fluxo mag. Tesla T Wb/m² Kg/s².A http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip http://www.infoescola.com/fisica/campo-magnetico/ http://www.infoescola.com/fisica/velocidade-angular/ http://www.infoescola.com/fisica/calor-latente-e-calor-especifico/ http://www.infoescola.com/fisica/carga-eletrica/ http://www.infoescola.com/fisica/tensao-eletrica/ http://www.infoescola.com/fisica/fluxo-magnetico/ PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 11concurseiro.vip 2 – UNIDADE DE COMPRIMENTO: A unidade de principal de comprimento é o metro, entretanto existem situações em que essa unidade deixa de ser prática. Se queremos medir grandes extensões ela é muito pequena, por outro lado se queremos medir extensões muito “pequenas”, a unidade metro é muito “grande”. Os múltiplos e submúltiplos do metro são chamados de unidades secundárias de comprimento. Na tabela abaixo vemos as unidades de comprimento, seus símbolos e o valor correspondente em metro. Na tabela, cada unidade de comprimento corresponde a 10 vezes a unidade da comprimento imediatamente inferior (à direita). Em consequência, cada unidade de comprimento corresponde a 1 décimo da unidade imediatamente superior (à esquerda). Quilômetro km Hectômetro hm Decâmetro dam Metro m Decímetro dm Centímetro cm Milímetro mm 1000 m 100 m 10 m 1 m 0,1 m 0,01 m 0,001 m Regras Práticas: A) Para passar de uma unidade para outra imediatamente inferior devemos fazer uma multiplicação por 10. Ex: 1 m = 10 dm B) Para passar de uma unidade para outra imediatamente superior, devemos fazer uma divisão por 10. Ex: 1 m = 0,1 dam C) Para passar de uma unidade para outra qualquer, basta aplicar sucessivas vezes uma das regras anteriores. Ex: 1 m = 100 cm 1 m = 0,001 km 3 – UNIDADE DE ÁREA: Quilômetro quadrado km2 Hectômetro quadrado hm2 Decâmetro quadrado dam2 Metro quadrado m2 Decímetro quadrado dm2 Centímetro quadrado cm2 Milímetro quadrado mm2 1x106 m2 1x104 m2 1x102 m2 1 m2 1x10-2 m2 1x10-4 m2 1x10-6 m2 http://concurseiro.vip 12 concurseiro.vip Regras Práticas: A) Para passar de uma unidade para outra imediatamente inferior devemos fazer uma multiplicação por 100. Ex: 1 m2 = 100 dm2 B) Para passar de uma unidade para outra imediatamente superior, devmos fazer uma divisão por 100. Ex: 1 m2 = 0,01 dam2 C) Para passar de uma unidade para outra qualquer, basta aplicar sucessivas vezes uma das regras anteriores. OBS: 1 HECTARE = 1 HECTÔMETRO QUADRADO (1 hm2) = 10.000 m2. 4 – UNIDADE DE VOLUME: Quilômetro cúbico km3 Hectômetro cúbico hm3 Decâmetro cúbico dam3 Metro cúbico m3 Decímetro cúbico dm3 Centímetro cúbico cm3 Milímetro cúbico mm3 1x109 m3 1x106 m3 1x103 m3 1 m3 1x10-3 m3 1x10-6 m3 1x10-9 m3 Regras Práticas: A) Para passar de uma unidade para outra imediatamente inferior devemos fazer uma multiplicação por 1000. Ex: 1 m3 = 1000 dm3 B) Para passar de uma unidade para outra imediatamente superior, devemos fazer uma divisão por 1000. Ex: 1 m3 = 0,001 dam3 C) Para passar de uma unidade para outra qualquer, basta aplicar sucessivas vezes uma das regras anteriores. 5 – LITRO (CAPACIDADE): Quilolitro kl Hectolitro hl Decalitro dal litro l Decilitro dl Centilitro cl Mililitro ml 1000 l 100 l 10 l 1 l 0,1 l 0,01 l 0,001 l http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 13concurseiro.vip Conforme pode observar, é o mesmo da tabela do comprimento, apenas modificando m por l, assim todas as transformações são iguais. Regras Práticas: A) Para passar de uma unidade para outra imediatamente inferior devemos fazer uma multiplicação por 10. Ex: 1 l = 10 dl B) Para passar de uma unidade para outra imediatamente superior, devemos fazer uma divisão por 10. Ex: 1 l = 0,1 dal C) Para passar de uma unidade para outra qualquer, basta aplicar sucessivas vezes uma das regras anteriores. Ex: 1 l = 100 cl 1 l = 0,001 kl ATENÇÃO! VOLUME = CAPACIDADE, OU CAPACIDADE = VOLUME, assim existem relações importantes entre elas que é preciso saber: 1.000 l = 1 m3. 1 l = 1 dm3. 1 ml = 1 cm3. 6 – MASSA (QUILOGRAMA): Quilograma kg Hectograma hg Decagrama dag grama g Decigrama dg Centigrama cg Miligrama mg 1000 g 100 g 10 g 1 g 0,1 g 0,01 g 0,001 g Conforme pode observar, é o mesmo da tabela do comprimento e do litro, apenas modificando para g, assim todas as transformações são iguais. Regras Práticas: A) Para passar de uma unidade para outra imediatamente inferior devemos fazer uma multiplicação por 10. Ex: 1 g = 10 dg B) Para passar de uma unidade para outra imediatamente superior, devemos fazer uma divisão por 10. Ex: 1 g = 0,1 dag http://concurseiro.vip 14 concurseiro.vip C) Para passar de uma unidade para outra qualquer, basta aplicar sucessivas vezes uma das regras anteriores. Ex: 1 g = 100 cg 1 l = 0,001 kg 7 – PREFIXOS DAS UNIDADES USUAIS: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 15concurseiro.vip Questões 7 – EXERCÍCIOS: 1. O micrômetro (1 µm = 10-6 m) é comumente chamado de mícron. a) Quantos mícrons existem em 1 km? b) Que fração do cm e igual a 1 µm? 2. Uma unidade de área frequentemente utili- zada para expressar áreas de terra é o hec- tare, definido como 10^4m2. Uma mina de carvão a céu aberto consome 75 hectares de terra, a uma profundidade de 26 m por ano. Calcule o volume de terra retirada neste tempo em km3 3. O intervalo de tempo de 2,4 minutos equi- vale, no Sistema Internacional de unidades (SI), a: a) 24 segundos. b) 124 segundos. c) 144 segundos. d) 160 segundos. e) 240 segundos. 4. Considere os três comprimentos seguintes: d1 = 0,521 km, d2 = 5,21.10-2 m e d3 = 5,21.106 mm. a) Escreva esses comprimentos em ordem crescente. b) Determine a razão d3/d1. 5. O fumo é comprovadamente um vício preju- dicial à saúde. Segundo dados da Organiza- ção Mundial da Saúde, um fumante médio, ou seja, aquele que consome cerca de 10 ci- garros por dia, ao chegar à meia-idade terá problemas cardiovasculares. A ordem de grandeza do número de cigarros consumidos por este fumante durante 30 anos é de: a) 10^2 b) 10^3 c) 10^4 d) 10^5 e) 10^6. 6. “A próxima geração de chips da Intel, os P7, deverá estar saindo da fábrica dentro de dois anos, reunindo nada menos do que dez milhões de transistores num quadrinho com quatro ou cinco milímetros de lado.” (Revista ISTO É, n°1945, página 61). Tendo como base as informações anteriores, po- demos afirmar que cada um desses transis- tores ocupa uma área da ordem de: a) 10−2 m2 b) 10−4 m2 c) 10−8 m2 d) 10−10 m2 e) 10−12 m2. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 16 concurseiro.vip 7. Se uma vela de 36 cm de altura diminui 1,8 mm por minuto, quanto tempo levará para se consumir? a) 2 h b) 2 h 36 min c) 3 h d) 3 h 18 min e) 3 h 20 min. Gabarito: 1. a) 1.000.000.000 µm b) 0,0001 cm ou 1/10.000 cm 2. 0,0195km3 3. C 4. a) d2 < d1 < d3 b) 10 5. D 6. E 7. E http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 17concurseiro.vip Capítulo 2 RAZÃO EPROPORÇÃO 1 – RAZÃO: É a divisão ou relação entre duas grandezas. Exemplo: se numa classe tivermos 40 meninos e 30 meninas, qual a razão entre o número de meninos e o número de meninas? Razão Razão inversa: é o inverso da razão, assim 2 – PROPORÇÃO: É a igualdade entre razões. Exemplo: meu carro faz 13km por litro de combustível, então para 26km preciso de 2L, para 39km preciso de 3L e assim por diante 1ª situação: 2ª situação: R1 = R2, logo formam uma proporção. Observe , se você multiplicar em cruz o resultado será o mesmo: 26 x 3 = 2 x 39 = 78. Numa proporção, quando multiplicamos em cruz, o resultado é o mesmo. Mas além desta propriedade, temos outras que serão muito úteis: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 18 concurseiro.vip Numa proporção quando somamos termo a termo: , a razão se mantém Numa proporção quando subtraímos termo a termo: , a razão se mantém 2.1 – PROPRIEDADE DAS PROPROÇÕES: Propriedade 1: Qualquer que seja a proporção, o produto dos extremos é igual ao produto dos meios. Propriedade 2: Qualquer que seja a proporção, a soma ou a diferença dos antecedentes está para a soma ou a diferença dos consequentes, assim como cada antecedente está para o seu respectivo consequente. Temos então: ou Ou ou Propriedade 3: Qualquer que seja a proporção, a soma ou a diferença dos dois primeiros termos está para o primeiro, ou para o segundo termo, assim como a soma ou a diferença dos dois últimos termos está para o terceiro, ou para o quarto termo. Então temos: ou Ou ou QUARTA PROPORCIONAL DADOS TRÊS NÚMEROS A, B, E C, CHAMAMOS DE QUARTA PROPORCIONAL O QUARTO NÚMERO X QUE JUNTO A ELES FORMAM A PROPORÇÃO: Tendo o valor dos números a, b, e c, podemos obter o valor da quarta proporcional, o número x, recorrendo à propriedade fundamental das proporções. O mesmo procedimento utilizado na resolução de problemas de regra de três simples. TERCEIRA PROPORCIONAL EM UMA PROPORÇÃO ONDE OS MEIOS SÃO IGUAIS, UM DOS EXTREMOS É A TERCEIRA PROPORCIONAL DO OUTRO EXTREMO: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 19concurseiro.vip Na proporção acima a é a terceira proporcional de c e vice-versa. Dadas as proporções: 3 – GRANDEZAS PROPORCIONAIS: O que estudaremos são grandezas que sejam diretamente ou inversamente proporcionais, embora existam casos em que essas relações não se observem, e que portanto, não farão parte de nosso estudo. Por exemplo, “na partida de abertura de um campeonato, um jogador fez três gols, quantos gols ele fará ao final do campeonato sabendo que o mesmo terá 46 partidas?”. 3.1 – GRANDEZAS DIRETAMENTE PROPORCIONAIS: Duas grandezas são ditas diretamente proporcionais, quando o aumento de uma implica no aumento da outra, quando a redução de uma implica na redução da outra, ou seja, o que você fizer com uma acontecerá com a outra. Observação é necessário que satisfaça a propriedade destacada abaixo. Exemplo: Se numa receita de pudim de micro-ondas uso duas latas de leite condensado, 6 ovos e duas latas de leite, para um pudim. Terei que dobrar a quantidade de cada ingrediente se quiser fazer dois pudins, ou reduzir a metade cada quantidade de ingredientes se quiser, apenas meia receita. Observe a tabela abaixo que relaciona o preço que tenho que pagar em relação à quantidade de pães que peça: Preço R$ 0,20 0,40 1,00 2,00 4,00 10,00 Nº de pães 1 2 5 10 20 50 Preço e quantidade de pães são grandezas diretamente proporcionais. Portanto se peço mais pães, pago mais, se peço menos pães, pago menos. Observe que quando dividimos o preço pela quantidade de pães obtemos sempre o mesmo valor. Propriedade: Em grandezas diretamente proporcionais, a razão é constante. http://concurseiro.vip 20 concurseiro.vip 3.2 – GRANDEZAS INVERSAMENTE PROPROCIONAIS: Duas grandezas são ditas inversamente proporcionais quando o aumento de uma implica na redução da outra, quando a redução de uma implica no aumento da outra, ou seja, o que você fizer com uma acontecerá o inverso com a outra. Observação: É necessário que satisfaça a propriedade destacada abaixo. Exemplo: Numa viagem, quanto maior a velocidade média no percurso, menor será o tempo de viagem. Quanto menor for a velocidade média, maior será o tempo de viagem. Observe a tabela abaixo que relaciona a velocidade média e o tempo de viagem, para uma distância de 600km. Velocidade média (km/h) 60 100 120 150 200 300 Tempo de viagem (h) 10 6 5 4 3 2 Velocidade média e Tempo de viagem são grandezas inversamente proporcionais, assim se viajo mais depressa levo um tempo menor, se viajo com menor velocidade média levo um tempo maior. Observe que quando multiplicamos a velocidade média pelo tempo de viagem obtemos sempre o mesmo valor. Propriedade: Em grandezas inversamente proporcionais, o produto é constante. 4 – REGRAS DE TRÊS: 4.1 – REGRAS DE TRÊS SIMPLES: Regra de três simples é um processo prático para resolver problemas que envolvam quatro valores dos quais conhecemos três deles. Devemos, portanto, determinar um valor a partir dos três já conhecidos. Passos utilizados numa regra de três simples: 1º) Construir uma tabela, agrupando as grandezas da mesma espécie em colunas e mantendo na mesma linha as grandezas de espécies diferentes em correspondência. 2º) Identificar se as grandezas são diretamente ou inversamente proporcionais. 3º) Montar a proporção e resolver a equação. Exemplos: 1. Com uma área de absorção de raios solares de 1,2m2, uma lancha com motor movido a energia solar consegue produzir 400 watts por hora de energia. Aumentando-se essa área para 1,5m2, qual será a energia produzida? http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 21concurseiro.vip Solução: montando a tabela: Área (m2) Energia (Wh) 1,2 400 1,5 x Identificação do tipo de relação: Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna). Observe que: Aumentando a área de absorção, a energia solar aumenta. Como as palavras correspondem (aumentando – aumenta), podemos afirmar que as grandezas são diretamente proporcionais. Assim sendo, colocamos uma outra seta no mesmo sentido (para baixo) na 1ª coluna. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo a energia produzida será de 500 watts/h 2. Um trem, deslocando-se a uma velocidade média de 400Km/h, faz um determinado percurso em 3 horas. Em quanto tempo faria esse mesmo percurso, se a velocidade utilizada fosse de 480km/ h? Solução: montando a tabela: Velocidade Tempo 400 3 480 x Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna). Observe que: Aumentando a velocidade, o tempo do percurso diminui. Como as palavras são contrárias (aumentando – diminui), podemos afirmar que as grandezas são inversamente proporcionais. Assim sendo, colocamos uma outra seta no sentido contrário (para cima) na 1ª coluna. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: http://concurseiro.vip 22 concurseiro.vip Logo, o tempo desse percurso seria de 2,5 horas ou 2 horas e 30 minutos 3. Bianca comprou 3 camisetas e pagou R$120,00. Quanto ela pagaria se comprasse 5 camisetas do mesmo tipo e preço? Solução: montando a tabela: Camisa Preço 3 120 5 x Observe que: Aumentando o número de camisetas, o preço aumenta. Como as palavras correspondem (aumentando – aumenta), podemos afirmar que as grandezas são diretamente proporcionais. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, a Bianca pagaria R$ 200,00 pelas 5 camisetas 4. Uma equipe de operários, trabalhando 8 horas por dia, realizou determinada obra em 20 dias. Se o número de horas de serviço for reduzido para 5 horas, em que prazo essa equipe fará o mesmo trabalho? Solução: montando a tabela: Horas por dia Prazo para término (dia) 8 20 5 x Observe que: Diminuindo o númerode horas trabalhadas por dia, o prazo para término aumenta. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 23concurseiro.vip Como as palavras são contrárias (diminuindo – aumenta), podemos afirmar que as grandezas são inversamente proporcionais. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: 4.2 – REGRAS DE TRÊS COMPOSTA: A regra de três composta é utilizada em problemas com mais de duas grandezas, direta e/ou inversamente proporcionais. Exemplos: 1. Em 8 horas, 20 caminhões descarregam 160m3 de areia. Em 5 horas, quantos caminhões serão necessários para descarregar 125m3? Solução: montando a tabela, colocando em cada coluna as grandezas de mesma espécie e, em cada linha, as grandezas de espécies diferentes que se correspondem: Horas Caminhões Volume 8 20 160 5 x 125 Identificação dos tipos de relação: Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna). A seguir, devemos comparar cada grandeza com aquela onde está o x Observe que: Aumentando o número de horas de trabalho, podemos diminuir o número de caminhões. Portanto a relação é inversamente proporcional (seta para cima na 1ª coluna). Aumentando o volume de areia, devemos aumentar o número de caminhões. Portanto a relação é diretamente proporcional (seta para baixo na 3ª coluna). Devemos igualar a razão que contém o termo x com o produto das outras razões de acordo com o sentido das setas. http://concurseiro.vip 24 concurseiro.vip Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, serão necessários 25 caminhões. 2. Numa fábrica de brinquedos, 8 homens montam 20 carrinhos em 5 dias. Quantos carrinhos serão montados por 4 homens em 16 dias? Solução: montando a tabela: Homem Carrinhos Dias 8 20 5 4 x 16 Observe que: Aumentando o número de homens, a produção de carrinhos aumenta. Portanto a relação é diretamente proporcional (não precisamos inverter a razão). Aumentando o número de dias, a produção de carrinhos aumenta. Portanto a relação também é diretamente proporcional (não precisamos inverter a razão). Devemos igualar a razão que contém o termo x com o produto das outras razões. Montando e resolvendo a equação temos: Logo serão montados 32 carrinhos. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 25concurseiro.vip 3. Dois pedreiros levam 9 dias para construir um muro com 2m de altura. Trabalhando 3 pedreiros e aumentando a altura para 4m, qual será o tempo necessário para completar esse muro? Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x. Depois colocam- se flechas concordantes para as grandezas diretamente proporcionais com a incógnita e discordantes para as inversamente proporcionais, como mostra a figura abaixo: Montando e resolvendo a equação temos: Para completar o muro serão necessários 12 dias. http://concurseiro.vip 27concurseiro.vip Questões 5 – EXERCÍCIOS: 1. Uma proporção, 17 está para 13 assim como 102 está para quanto? a) 89 b) 98 c) 51 d) 87 e) 78 2. A soma de dois números é igual a 400. Sabe- -se que um deles está para 4, assim como o outro está para 6. Quais são estes números? a) 140 e 260 b) 150 e 250 c) 160 e 240 d) 170 e 230 e) 180 e 220 3. João tem 9 anos, Pedro tem 6 anos e Jú- lia tem 2 anos. Eles receberam de seu pai R$850,00 que foram repartidos em quan- tias diretamente proporcionais as suas ida- des. Então pode-se afirmar que: a) Pedro recebeu a metade da quantia que Julia recebeu. b) João recebeu o dobro da quantia que que Pedro recebeu. c) Júlia recebeu um terço da quantia que Pedro recebeu. d) João Pedro e Júlia receberam, res- pectivamente, R$ 150,00; R$ 400,00; R$ 300,00. 4. Uma prova no valor de 100 pontos deve- ria ter x questões de mesmo valor. Como o tempo não seria suficiente, a professora fez o teste valendo 80 pontos e retirou 4 ques- tões. O valor de cada questões continuou igual. Então o número de questões na prova original era de: a) 60 questões b) 40 questões c) 20 questões d) 10 questões 5. Um automóvel com velocidade de 80 km/h demora 3h para percorrer uma certa distân- cia. Quanto o tempo demorará para percor- rer a mesma distância um outro auto cuja velocidade é de 120 km/h? a) 2 horas b) 3 horas c) 4 horas d) 5 horas e) 6 horas 6. Em uma fundação, verificou-se que a razão entre o número de atendimentos a usuários internos e o número de atendimento total aos usuários (internos e externos), em um determinado dia, nessa ordem, foi de 3/5. Sabendo que o número de usuários exter- nos atendidos foi 140, pode-se concluir que, no total, o número de usuários atendidos foi a) 84. b) 100. c) 217. d) 280. e) 350. 7. Em uma concessionária de veículos, a razão entre o número de carros vermelhos e o nú- mero de carros prateados vendidos durante uma semana foi de 3/11. Sabendo-se que nessa semana o número de carros vendidos (somente vermelhos e prateados) foi 168, pode-se concluir que, nessa venda, o núme- ro de carros prateados superou o número de carros vermelhos em http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 28 concurseiro.vip a) 96. b) 112. c) 123. d) 132. e) 138. 8. Paulo acertou 75 questões da prova obje- tiva do último simulado. Sabendo-se que a razão entre o número de questões que Pau- lo acertou e o número de questões que ele respondeu de forma incorreta é de 15 para 2, e que 5 questões não foram respondidas por falta de tempo, pode-se afirmar que o número total de questões desse teste era a) 110. b) 105. c) 100. d) 95. e) 90. 9. Uma escola lançou uma campanha para seus alunos arrecadarem, durante 30 dias, alimentos não perecíveis para doar a uma comunidade carente da região. Vin- te alunos aceitaram a tarefa e nos primei- ros 10 dias trabalharam 3 horas diárias, arrecadando 12 kg de alimentos por dia. Animados com os resultados, 30 novos alunos somaram-se ao grupo, e passa- ram a trabalhar 4 horas por dia nos dias seguintes até o término da campanha. Admitindo-se que o ritmo de coleta tenha se mantido constante, a quantidade de ali- mentos arrecadados ao final do prazo esti- pulado seria de a) 920 kg. b) 800 kg. c) 720 kg. d) 600 kg. e) 570 kg. 10. (PRF – 2013) Considerando que uma equipe de 30 operá- rios, igualmente produtivos, construa uma estrada de 10 km de extensão em 30 dias, julgue os próximos itens. a) Se a tarefa estiver sendo realizada pela equipe inicial de 30 operários e, no início do quinto dia, 2 operários abandonarem a equipe, e não forem substituídos, então essa perda ocasionará atraso de 10 dias no prazo de conclusão da obra. ( ) Certo ( ) Errado b) Se, ao iniciar a obra, a equipe designada para a empreitada receber reforço de uma segunda equipe, com 90 operários igual- mente produtivos e desempenho igual ao dos operários da equipe inicial, então a es- trada será construída em menos de 1/5 do tempo inicialmente previsto. ( ) Certo ( ) Errado Gabarito: 1. E 2. C 3. C 4. C 5. A 6. E 7. A 8. E 9. A 10. a) E b) E http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 29concurseiro.vip Capítulo 3 PORCENTAGEM Ao abrir um jornal, ligar uma televisão, olhar vitrines, é comum depararmos com expressões do tipo: • A inflação do mês foi de 4% (lê-se quatro por cento). • Desconto de 10% (dez por cento) nas compras à vista. • O índice de reajuste salarial de março é de 0,6% (seis décimos por cento). A porcentagem é um modo de comparar números usando a proporção direta, onde uma das razões da proporção é uma fração cujo denominador é 100. Toda razão a/b na qual b = 100 chama-se porcentagem. Exemplos: 1. Se há 30% de meninas em uma sala de alunos, pode-se comparar o número de meninas com o número total de alunos da sala, usando para isto uma fração de denominador 100, para significar que se a sala tivesse 100 alunos então 30 desses alunos seriam meninas. Trinta por cento é o mesmo que30/100. 2. Calcular 40% de R$ 300,00 é o mesmo que determinar um valor X que represente em R$ 300,00 a mesma proporção que R$ 40,00 em R$ 100,00. Isto pode ser resumido na proporção: 40/100 = X/300 Como o produto dos meios é igual ao produto dos extremos, podemos realizar a multiplicação cruzada para obter: 100X = 12000, assim X = 120 Logo, 40% de R$300,00 é igual a R$120,00. 3. Li 45% de um livro que tem 200 páginas. Quantas páginas ainda faltam para ler? 45/100 = X/200 o que implica que 100X = 9000, logo X = 90. Como eu já li 90 páginas, ainda faltam 200 – 90 = 110 páginas. As frações (ou razões) que possuem denominadores (o número de baixo da fração) iguais a 100, são conhecidas por razões centesimais e podem ser representadas pelo símbolo “%”. O símbolo “%” é lido como “por cento”. “5%” lê-se “5 por cento”. “25%” lê-se “25 por cento”. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 30 concurseiro.vip O símbolo “%” significa centésimos, assim “5%” é uma outra forma de se escrever 0,05, 5 100 ou 1 20 por exemplo. Veja as seguintes razões: 1 100 , 17 100 , 41 100 , 70 100 Podemos representá-las na sua forma decimal por: 0,01; 0,17; 0,41; 0,70 E também na sua forma de porcentagens por: 1%, 17%, 41%, 70% Como calcular um valor percentual de um número? Agora que temos uma visão geral do que é porcentagem, como calcular quanto é 25% de 200? Multiplique 25 por 200 e divida por 100: 25.200 100 = 50 Se você achar mais fácil, você pode simplesmente multiplicar 25% na sua forma decimal, que é 0,25 por 200: 0,25 . 200 = 50 http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 31concurseiro.vip Questões 1 – EXERCÍCIOS: 1. Em uma cidade de 5.000 eleitores, 5,2% não votaram, na última eleição. Quantos foram os eleitores ausentes? a) 520 b) 360 c) 260 d) 120 e) 90. 2. Uma empresa de turismo fechou um pacote para um grupo de 80 pessoas, com o qual ficou acordado que cada pessoa que parti- cipasse pagaria R$ 1.000,00 e cada pessoa que desistisse pagaria apenas uma taxa de R$ 150,00. Se a empresa de turismo arreca- dou um total de R$ 59.600,00, qual a por- centagem das pessoas que desistiram do pacote? a) 20% b) 24% c) 30% d) 42% e) 36% 3. Depois de vários anos com salário conge- lado, Manoel teve um reajuste salarial de 25% e passou a ganhar R$ 600,00. O salário de Manoel, antes do reajuste, era de: a) R$ 450,00 b) R$ 460,00 c) R$ 470,00 d) R$ 480,00 4. Em um curso de inglês, as turmas são mon- tadas por meio da distribuição das idades dos alunos. O gráfico abaixo representa a quantidade de alunos por suas idades. A porcentagem de alunos com que será for- mada uma turma com idade maior ou igual a 18 anos é: a) 11% b) 20% c) 45% d) 55% e) 65% 5. Um funcionário de uma empresa recebeu a quantia de R$ 315,00 a mais no seu salário, referente a um aumento de 12,5%. Sendo assim, o seu salário atual é de: a) R$ 2.205,00 b) R$ 2.520,00 c) R$ 2.835,00 d) R$ 2.913,00 e) R$ 3.050,00. 6. Num grupo de 2.000 adultos, apenas 20% são portadores do vírus da hepatite B. Os homens desse grupo são exatamente 30% do total e apenas 10% das mulheres apre- sentam o vírus. O número total de homens desse grupo que não apresenta o vírus, é exatamente. a) 140 b) 260 c) 340 d) 400 e) 600 http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 32 concurseiro.vip 7. Em dezembro de 2007, um investidor com- prou um lote de ações de uma empresa por R$ 8 000,00. Sabe-se que: em 2008 as ações dessa empresa sofreram uma valorização de 20%; em 2009, sofreram uma desvalori- zação de 20%, em relação ao seu valor no ano anterior; em 2010, se valorizaram em 20%, em relação ao seu valor em 2009. De acordo com essas informações, é verda- de que, nesses três anos, o rendimento per- centual do investimento foi de: a) 20%. b) 18,4%. c) 18%. d) 15,2%. e) 15%. 8. Um comerciante deu um desconto de 20% sobre o preço de venda de uma mercado- ria e, mesmo assim, conseguiu um lucro de 20% sobre o preço que pagou pela mesma. Se o desconto não fosse dado, seu lucro, em porcentagem, seria: a) 40% b) 45% c) 50% d) 55% e) 60% 9. Para lotar o estádio na final do campeona- to planejou-se, inicialmente, distribuir os 23.000 ingressos em três grupos da seguin- te forma: 30% seriam vendidos para a tor- cida organizada local; 10% seriam vendidos para a torcida organizada do time rival e os restantes seriam vendidos para espectado- res não filiados às torcidas. Posteriormente, por motivos de seguran- ça, os organizadores resolveram que 3.000 destes ingressos não seriam mais postos à venda, cancelando-se então 1.000 ingres- sos destinados a cada um dos três grupos. Determine o percentual de ingressos desti- nados a torcedores não filiados às torcidas após o cancelamento dos 3.000 ingressos. 10. (PRF – 2013) Considerando os dados apresentados no gráfico, julgue os itens seguintes. O número de acidentes ocorridos em 2008 foi, pelo menos, 26% maior que o número de acidentes ocorridos em 2005. ( ) Certo ( ) Errado Gabarito: 1. C 2. C 3. D 4. D 5. D 6. C 7. D 8. C 9. 64% 10. C http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 33concurseiro.vip Capítulo 4 FUNÇÃO POLINOMIAL DO 1º GRAU 1 – DEFINIÇÃO: A função do 1º grau tem a forma y = ax+b ou f x( )= ax+b , com a≠ 0 . Exemplos: y = 2x+20 f(x)= −1 3 x+2 2 – CARACTERÍSTICAS: A função de 1º grau é uma função bijetora, ou seja, é injetora e sobrejetora ao mesmo tempo. • O domínio e a imagem são o conjunto dos números reais (IR). • O gráfico de uma função de 1º grau é sempre uma reta. • A função admite inversa. 3 – TIPOS DE FUNÇÃO DO 1º GRAU: Afim: é outro nome para a função de 1º grau. A função afim também tem a forma f x( )= ax+b com a≠ 0 . Linear: tem a forma f x( )= ax , com a≠ 0 , ou seja, b = 0. Toda função linear passa pela origem, o ponto (0;0). Identidade: é uma função linear especial que associa o x ao próprio x. É a função f x( )= x . A função identidade é a bissetriz dos quadrantes ímpares. Constante: é uma função que tem a forma f x( )=b , ou seja, a = 0. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 34 concurseiro.vip ATENÇÃO: a função constante NÃO é de 1º grau! O gráfico da função constante também é uma reta, porém, horizontal. OBS: Se x = a então você tem uma reta paralela ao eixo das ordenadas, mas não é também uma função do primeiro grau. 4 – OBSERVAÇÕES: • Observe que a função f x( )= ax+b , é CRESCENTE quando a > 0 e DECRESCENTE quando a < 0. • Observe ainda que o ponto em que a reta toca o eixo y corresponde às coordenadas (0;b). • Assim chamaremos: f x( )= ax+b⇒ a→ coeficiente angular b→ coeficiente linear ⎧ ⎨ ⎩⎪ • Zero da função ou raiz da função: É o valor de x que torna a função igual a zero (0). Assim teremos: ax+b= 0 → ax = −b → x = − b a Crescente: a > 0 Decrescente: a < 0 http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 35concurseiro.vip 5 – SISTEMAS DO 1º GRAU: Considere o seguinte problema: Pipoca, em sua última partida, acertou x arremessos de 2 pontos e y arremessos de 3 pontos. Ele acertou 25 arremessos e marcou 55 pontos. Quantos arremessos de 3 pontos ele acertou? Podemos traduzir essa situação através de duas equações, a saber: x + y = 25 (total de arremessos certo) 2x + 3y = 55 (total de pontos obtidos) Essas equações contém um sistema de equações. Costuma-se indicar o sistema usando chave. x+ y = 25 2x+3y = 55 ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ O par ordenado (20, 5), que torna ambas as sentenças verdadeiras, é chamado solução do sistema. Um sistema de duas equações com duas variáveis possui uma única solução. A resolução de um sistema de duas equações com duas variáveis consiste em determinar um par ordenado que torne verdadeiras, ao mesmo tempo, essas equações. Estudaremos a seguir alguns métodos: 5.1 – MÉTODO DA SUBSTITUIÇÃO: x+ y = 4 2x−3y = 3 ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ Solução: determinamos o valor de x na 1ª equação. x = 4 – y Substituímos esse valor na 2ª equação. 2 . (4 – y) – 3y= 3 Resolvemos a equação formada. 8 – 2y – 3y = 3 8 – 2y – 3y = 3 – 5y = – 5 => Multiplicamos por – 1 5y = 5 http://concurseiro.vip 36 concurseiro.vip y = 5 5 y = 1 Substituímos o valor encontrado de y, em qualquer das equações, determinando x. x + 1 = 4 x = 4 – 1 x = 3 A solução do sistema é o par ordenado (3, 1). V = {(3, 1)} 5.2 – MÉTODO DA ADIÇÃO: Sendo U = , observe a solução de cada um dos sistemas a seguir, pelo método da adição. Resolva o sistema abaixo: x+ y =10 x− y = 6 ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ Solução Adicionamos membros a membros as equações: 2x = 16 x = 16 2 x = 8 Substituímos o valor encontrado de x, em qualquer das equações, determinado y: 8 + y = 10 y = 10 – 8 y = 2 A solução do sistema é o par ordenado (8, 2) V = {(8, 2)} http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 37concurseiro.vip Questões 6 – EXERCÍCIOS: 1. O custo de uma corrida de táxi é constituído por um valor inicial Q0 fixo, mais um valor que varia proporcionalmente à distância D percorrida nessa corrida. Sabe-se que, em uma corrida na qual foram percorridos 3,6km, a quantia cobrada foi de R$ 8,25 e que em outra corrida, de 2,8km a quantia cobrada foi de R$ 7,25. a) Calcule o valor inicial de Q0. b) Se, em um dia de trabalho, um taxista ar- recadou R$ 75,00 em 10 corridas, quantos quilômetros seu carro percorreu naquele dia? 2. Medições realizadas mostram que a tem- peratura no interior da Terra aumenta, aproximadamente, 3°C a cada 100m de profundidade. Num certo local, a 100m de profundidade, a temperatura e de 25°C. Nessas condições, podemos afirmar que a temperatura a 1500m de profundidade e: a) 70°C b) 45°C c) 42°C d) 60°C e) 67°C 3. A poluição atmosférica em metrópoles au- menta ao longo do dia. Em certo dia, a con- centração de poluentes no ar, às 8h, era de 20 partículas, em cada milhão de par- tículas, e, às 12h, era de 80 partículas, em cada milhão de partículas. Admitindo que a variação de poluentes no ar durante o dia é uma função do 1º grau (função afim) no tempo, qual o número de partículas poluen- tes no ar em cada milhão de partículas, às 10h20min? a) 45 b) 50 c) 55 d) 60 e) 65 4. Se f e uma função do primeiro grau tal que f(120) = 370 e f(330) = 1000, então f(250) é igual a: a) 760 b) 590 c) 400 d) 880 e) 920 5. Na figura mostrada tem-se o gráfico da fun- ção do 1º grau definida por y = ax + b. O va- lor de a/b é igual a: a) 3 b) 2 c) 3/2 d) 2/3 e) 1/2 http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 38 concurseiro.vip 6. (PRF – 2013) Considerando os dados apresentados no gráfico, julgue os itens seguintes. Considere que, em 2009, tenha sido cons- truído um modelo linear para a previsão de valores futuros do número de acidentes ocorridos nas estradas brasileiras. Nesses sentido, suponha que o número de aciden- tes no ano t seja representado pela função F (t) = At + B, tal que F(2007) = 129.000 e F (2009) = 159.000. Com base nessas infor- mações e no gráfico apresentado, julgue os itens a seguir. a) A diferença entre a previsão para o nú- mero de acidentes em 2011 feita pelo refe- rido modelo linear e o número de acidentes ocorridos em 2011 dado no gráfico é supe- rior a 8.000. ( ) Certo ( ) Errado b) O valor da constante A em F(t) é superior a 14.500. ( ) Certo ( ) Errado Gabarito: 1. a) R$ 3,75 b) 30 km 2. E 3. C 4. A 5. E 6. a) E b) C http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 39concurseiro.vip Capítulo 5 FUNÇÃO QUADRÁTICA 1 – DEFINIÇÃO: Chama-se função quadrática, ou função polinomial do 2º grau, qualquer função f de IR em IR dada por uma lei da forma f(x) = ax2 + bx + c, onde a, b e c são números reais e a ≠ 0. Vejamos alguns exemplos de função quadráticas: f(x) = 3x2 – 4x + 1, onde a = 3, b = – 4 e c = 1 f(x) = x2 – 1, onde a = 1, b = 0 e c = – 1 f(x) = 2x2 + 3x – 5, onde a = 2, b = 3 e c = – 5 f(x) = – x2 + 8x, onde a =-1, b = 8 e c = 0 f(x) = – 4x2, onde a = – 4, b = 0 e c = 0 2 – GRÁFICO: O gráfico de uma função polinomial do 2º grau, y = ax2 + bx + c, com a ≠ 0, é uma curva chamada parábola. OBSERVAÇÃO: Ao construir o gráfico de uma função quadrática y = ax2 + bx + c, notaremos sempre que: • se a > 0, a parábola tem a concavidade voltada para cima; Ponto de mínimo; • se a < 0, a parábola tem a concavidade voltada para baixo; Ponto de máximo; 2.1 – ZEROS OU RAÍZES DA EQUAÇÃO DO 2º GRAU: Chama-se zeros ou raízes da função polinomial do 2º grau f(x) = ax2 + bx + c , a ≠ 0, os números reais x tais que f(x) = 0. As raízes da função f(x) = ax2 + bx + c são as soluções da equação do 2º grau ax2 + bx + c = 0, as quais são dadas pela chamada fórmula de Bhaskara: x = −b± b 2 − 4⋅a⋅c 2⋅a http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 40 concurseiro.vip Temos: f(x)= 0⇒ax2 +bx+ c = 0⇒ x = −b± b 2 − 4⋅a⋅c 2⋅a 2.2 – CONCAVIDADE DA PARÁBOLA: y = f(x) = – x² + 4 y = f(x) = x² – 4 a = – 1 < 0 a = 1 > 0 a > 0 a < 0 • Quando a concavidade está voltada para cima (a > 0), o vértice representa o valor mínimo da função; • Quando a concavidade está voltada para baixo (a < 0), o vértice representa o valor máximo; • Quando o discriminante (delta = ∆) é igual a zero: Se Δ =b2 − 4ac = 0 , o vértice a parábola encontra-se no eixo x. A coordenada y será igual a zero; • Quando o discriminante é maior que zero: Se Δ =b2 − 4ac > 0 , a parábola intercepta o eixo x em dois pontos. (São as raízes ou zeros da função vistos anteriormente). http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 41concurseiro.vip • Quando o discriminante é menor que zero: Se Δ =b2 − 4ac < 0 , a parábola não intercepta o eixo x. Não há raízes ou zeros da função. Resumindo: a < 0 a < 0 a < 0 a > 0 a > 0 a > 0 3 – VÉRTICE DA PARÁBOLA (PONTO DE MÁXIMO OU MÍNIMO): O vértice da parábola é o ponto mais alto (máximo) se a < 0, ou o ponto mais baixo (mínimo) se a > 0 e por isso, pelo fato de ser um ponto na curva, ele possui um par ordenado (Xv, Yv), que é calculado da seguinte forma: Xv = – b / 2a. Yv = – ∆ / 4a. 4 – RELAÇÕES DE GIRARD (SOMA E PRODUTO DAS RAÍZES): Toda equação do 2º grau possui uma relação entre as suas raízes (x’ e x”) e seus coeficientes (a, b e c), que conhecemos como soma de produto das raízes, que são: • Soma das raízes = S = – b / a. • Produto das raízes = P = c / a. http://concurseiro.vip 43concurseiro.vip Questões 5 – EXERCÍCIOS: 1. Uma fábrica de piscina, no formato de pa- ralelepípedo, variando o seu comprimento em x + 2 metros e largura em x metros e profundidade de 3 m. sabendo que o volu- me dessa piscina é representado por V = lar- gura x comprimento x profundidade. a) estabeleça a relação entre o volume V(m3) e a medida x(m) da piscina. b) Qual o volume em m3 para uma piscina de 4 metros de largura. c) Qual deve ser as dimensões para uma piscina de volume 360 m3. 2. Um canhão na cidade A atira um projétil para atingir um avião que sobrevoa a cida- de. O projétil percorre uma trajetória des- crita pela equação h = 10x – 1/2x2 onde h = altura do projétil em km e x distância hori- zontal percorrida pelo projétil, até atingir o avião. Com esses dados pede-se: a) a altura em relação ao solo que o avião foi atingido (o avião foi atingido na máxima distancia de percurso do projétil). b) a que distancia horizontal, em relação ao canhão o avião caiu. 3. Qual a função que representa o gráfico se- guinte? a) y = 2x2 + 3x – 9 b) y= – 2x2 c) y = 2x2 – 3x – 9 d) y = – 2x2 – 3x – 9 e) y = 2x2 + 3x + 9 4. O movimento de um projétil, lançado para cima verticalmente, é descrito pela equação y = – 40 x2 + 200 x. Onde y é a altura, em metros, atingida pelo projétil x segundos após o lançamento. A altura máxima atingi- da e o tempo que esse projétil permanece no ar corresponde, respectivamente, a a) 6,25 m, 5s b) 250 m, 0 s c) 250 m, 5s d) 250 m, 200 s e) 10.000 m, 5s http://concurseiro.viphttp://concurseiro.vip 44 concurseiro.vip 5. Sabe-se que o custo por unidade de mer- cadoria produzida de uma empresa é dado pela função C(x) = x + (10 000/x) – 160, onde C(x) é o custo por unidade, em R$, e x é o total de unidades produzidas. Nas con- dições dadas, o custo total mínimo em que a empresa pode operar, em R$, é igual a a) 3 600,00. b) 3 800,00. c) 4 000,00. d) 4 200,00. e) 4 400,00. 6. (PRF – 2013) Considere que o nível de concentração de álcool na corrente sanguínea em g/L, de uma pessoa, em função do tempo t em ho- ras, seja expresso por N= – 0,008 (t² – 35t + 34). Considere, ainda, que essa pessoa te- nha começado a ingerir bebida alcoólica a partir de t = t 0 (N (t 0)= 0), partindo de um estado de sobriedade, e que tenha parado de ingerir bebida alcoólica em t = t1, voltan- do a ficar sóbria em t = t2. Considere, por fim, a figura acima, que apresenta o gráfico da função N (t) para t E (t0, t2). Com base nessas informações e tomando 24,3 como valor aproximado 589 , julgue os itens que se seguem. a) O valor de t2 é inferior a 36. ( ) Certo ( ) Errado b) O nível de concentração mais alto de ál- cool na corrente sanguínea da referida pes- soa ocorreu em t = t1 com t1 > 18 horas. ( ) Certo ( ) Errado c) O nível de concentração de álcool na corrente sanguínea da pessoa em questão foi superior a 1 g/L por pelo menos 23 horas. ( ) Certo ( ) Errado Gabarito: 1. a) 3x2 + 6x b) 72m3 c) (10, 12, 3) 2. a) 50km b) 10km 3. C 4. C 5. A 6. a) C b) E c) C http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 45concurseiro.vip Capítulo 6 EXPONENCIAL Exponencial resume-se a determinar uma incógnita que se encontra no expoente. O objetivo é igualar a base do lado direito da igualdade à base que possui a incógnita. Uma vez igualadas, logicamente que podemos igualar os expoentes, determinando o valor da incógnita, assim vamos as propriedades: 2⋅2⋅2⋅2= 24 Note que nesse exemplo o número 2 (chamado de fator) se repete 4 vezes em uma multiplicação que pode ser representada da forma como vem depois da igualdade, ou seja, apenas com o número 2 elevado a 4 onde esse número quatro indica a quantidade de fatores (quantas vezes o 2 se repete). A essa representação damos o nome de potência. Com isso podemos concluir que, potência nada mais é do que a representação de uma multiplicação de um mesmo número em "n" vezes. As principais partes de uma potência são: Chamamos de base o termo que se repete na multiplicação, é o fator da multiplicação. Chamamos de expoente ao número que fica elevado, ele indica o número de fatores da multiplicação. Nesse caso o número de fatores é "3" ou seja, "5 ∙ 5 ∙ 5" indica que são 3 fatores 5, que possui como resultado 125. A esse resultado damos o nome de potência, ou seja, é o valor final da multiplicação. OBS: É importante que se conheça bem essas definições e nomenclaturas, assim como, também é necessário que se saiba identificar cada uma delas em uma potência, visto que, serão de grande ajuda na hora de compreender as demais definições e propriedades. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 46 concurseiro.vip 1 – PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS 1.1 – Base elevado a expoente par: Quando temos um número real elevado a um expoente par, o seu resultado será sempre um número real positivo. Lembre-se que o expoente diz o número de vezes que a nossa base está sendo multiplicada por ela mesma. Observe alguns exemplos abaixo: OBS: Note que mesmo a base sendo um valor negativo se o expoente for par o resultado será sempre um valor positivo. 1.2 – Base elevado a expoente ímpar: Nesse caso quando temos um número real elevado a um expoente ímpar o resultado da nossa potência será um número real que terá como sinal em seu resultado o mesmo sinal da base, ou seja, se a base for positiva o resultado será positivo, mas se a base for negativa o resultado da potência será negativo. Veja alguns exemplos: OBS: Nunca se esqueça, nesses casos em que o expoente é ímpar o sinal da potência sempre será igual ao sinal da base. 1.3 – Base elevado a expoente negativo: Quando temos uma base (um número real qualquer) elevado a um expoente negativo devemos seguir um pequeno procedimento, devemos inverter a base da nossa potência e depois devemos mudar o sinal do expoente para positivo e então resolvemos normalmente aplicando as propriedades 1 ou 2 vistas anteriormente. Veja alguns exemplos: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 47concurseiro.vip OBS 1: Inverter uma fração nada mais é do que colocar o numerador no lugar do denominador e o denominador no lugar do numerador, ou em outras palavras, virar a fração de cabeça para baixo. Lembrando que: OBS 2: Nos casos em que o número não vem em forma de fração, consideramos o denominador (o valor que está em baixo) igual a 1, e é por esse motivo que ao invertermos, por exemplo o número 3, temos como resultado 1 sobre 3 ou um terço. Nunca se esqueça disso, todo número está divido por 1 ou em outras palavras, todo número que não está na forma de fração possui denominador igual a 1 e na hora de invertermos esse número o número 1 que antes estava em baixo passa a ficar em cima e o número que antes estava em cima passa a ficar em baixo. OBS 3: Quando temos uma fração elevada a um expoente, para resolvermos ela, elevamos tanto o numerador quanto o denominador ao mesmo expoente da fração e resolvemos normalmente cada parte da fração, ou seja, o numerador depois o denominador e em seguida simplificamos a fração caso isso seja possível. Observe um exemplo abaixo: 1.4 – Multiplicando potências de mesma base: Quando temos potências de mesma base sendo multiplicadas entre si devemos repetir a base dessas potências e somar todos os expoentes de cada potência, chegando a uma nova potência que poderá ser resolvida por alguma das propriedades citadas anteriormente. Veja alguns exemplos abaixo: http://concurseiro.vip 48 concurseiro.vip 1.5 – Dividindo potências de mesma base: Quando temos potências de mesma base sendo dividas entre si devemos repetir a base dessas potências e subtrair o expoente do numerador pelo denominador. Veja alguns exemplos: 1.6 – Potência de base 1: Toda potência de base "1" elevada a qualquer expoente possui como resultado o próprio valor 1, veja alguns exemplos abaixo: 1² = 1 ∙ 1 = 1 1¹² = 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1∙ 1 = 1 1.7 – Potência com base elevado a zero: Todo número elevado a zero é igual a 1 com exceção do zero. Essa é a definição dessa propriedade. 1.8 – Potência de uma potência: Manter a base e multiplicarmos os expoentes para acharmos a nova potência equivalente. 1.9 – Multiplicando potências de mesmo expoente: Quando ocorre de existir uma multiplicação entre potências que não possuem a mesma base, mas possuem o mesmo expoente podemos fazer a seguinte ação para resolver de forma mais rápida, devemos repetir o expoente e multiplicar as bases para encontrar a nova potência equivalente: 1.10 – Dividindo potências de mesmo expoente: Mesmo procedimento da multiplicação: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 49concurseiro.vip 1.11 – Expoente de base zero: Quando a base de nosso expoente é zero o resultado será sempre zero. 1.12 – Expoente facionário: O expoente fracionário é o que se conhece como radiciação, utilizando as seguintes regras: • O numerador do expoente será o expoente da base dentro da raiz; • O denominador do expoente será o índice da raiz. a b c = abc 4 3 2 = 432 = 642 = 8 http://concurseiro.vip 51concurseiro.vip Questões 2 – EXERCÍCIOS: 1. Resolva: a) 1 2 ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ 3x−2 = 1 2 ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ −4x ⋅2−x+4 b) 1 27 ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ −x ⋅ 33x( )2 = 13 ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ x−1 2. Certa substância radioativa desintegra- -se de modo que, decorrido o tempo t, em anos, a quantidade ainda não desintegrada da substância é S = S0 . 2 -0,25t,em que S0 re- presenta a quantidade de substância que havia no início. Qual é o valor de t para que a metade da quantidade inicial se desinte- gre? 3. Suponha que o crescimento de uma cultura de bactérias obedece à lei N(t) = m. 2 t/2, na qual N representa o número de bactérias no momento t, medido em horas. Se, no mo- mento inicial, essa cultura tinha 200 bacté- rias, determine o número de bactérias de- pois de 8 horas. 4. O produto das soluções da equação (43 – x)2 – x = 1 é: a) 0 b) 1 c) 4 d) 5 e) 6 5. Uma colônia de bactérias A cresce segundo a função A t( )= 2. 4t( ) , e uma colônia B cres- ce segundo a função B t( )= 32. 2t( ) , sendo t o tempo em horas. De acordo com essas fun- ções, imediatamente após um instante t’, o número de bactérias da colônia A é maior que o número de bactérias da colônia B. Po- de-se afirmar então que a) t’ é um número ímpar. b) t’ é divisível por 3. c) o dobro de t’ é maior que 7. d) t’ é maior que 15. e) t’ é múltiplo de 5. Gabarito: 1. a) -2/3 b) 1/10 2. 4 anos 3. 3.200 bactérias 4. E 5. C http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 53concurseiro.vip Capítulo 7 LOGARITMOS Aplica-se logaritmo essencialmente para determinar o valor de uma incógnita exponencial na qual não podemos determinar pelo método tradicional de exponenciais. Se temos 32 = 9, teremos que log3 9 = 2. Esta é a definição de logaritmos. Ou seja loga N = b. Condições de existência “N” não pode ser negativo; “a” deve ser um número positivo diferente de 1; Log que não uma base escrita, quer dizer que a sua base é igual a 10. OBS: É IMPORTANTE SABER QUE: Log 2 = 0,3 Log 3 = 0,5 Log 5 = 0,7 Logaritmo neperiano é o logaritmo de base “e”, onde este vale aproximadamente 2,72. 1 – REGRAS DE LOGARITMOS: ATENÇÃO! TODAS AS PROPRIENDADES DE POTÊNCIA SERVEM PARA LOGARITMOS! 1ª) 2ª) 3ª) 4ª) 5ª) http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 54 concurseiro.vip 6ª ) Troca de Base: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 55concurseiro.vip Questões 2 – EXERCÍCIOS: 1. Dados log a = 5, log b = 3 e log c = 2, calcule log a.b2 c ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ . 9( ) 2. Determine a solução da equação: log2(x−2)+ log2(x−3)=1+ log2(2x−7) 3. Em Química, define-se o pH de uma solu- ção como o logaritmo decimal do inverso da respectiva concentração de H3O + . O cérebro humano contém um líquido cuja concentra- ção de H3O + é 4,8. 10 -8 mol/l. Qual será o pH desse líquido? 4. Numa plantação de certa espécie de árvore, as medidas aproximadas da altura e do diâ- metro do tronco, desde o instante em que as árvores são plantadas até completarem 10 anos, são dadas respectivamente pelas funções: altura: H(t) = 1 + (0,8).log2 (t + 1) diâmetro do tronco: D(t) = (0,1).2 t/7 com H(t) e D(t) em metros e t em anos. a) Determine as medidas aproximadas da altura, em metros, e do diâmetro do tronco, em centímetros, das árvores no momento em que são plantadas. b) A altura de uma árvore é 3,4 m. Determi- ne o diâmetro aproximado do tronco dessa árvore, em centímetros. 5. O gráfico seguinte mostra parte do gráfico da função dada por y =k ⋅log3 x , em que k∈ℜ . Sabendo que as abscissas de A e D são, respectivamente, 3 e 9, determine o perímetro do trapézio ABCD. a) 12+2 10 b) 2+2 10 c) 12+ 10 d) 12+10 2 e) 2+10 2 Gabarito: 1. 9 2. 4 ou 5 3. 7,3 4. a) 1 m e 10 cm b) 20 cm 5. A http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 57concurseiro.vip Capítulo 8 PROGRESSÃO ARITMÉTICA (PA) Observe a sequência dos números naturais ímpares: (1, 3, 5, 7, ...) Observe que cada termo, exceto o primeiro, equivale ao anterior adicionado a um número fixo: 2. Sequências como essa são chamadas de progressões aritméticas. Progressão aritmética (PA) é toda sequência numérica em que cada um de seus termos, a partir do segundo, é igual ao anterior somado a uma constante r, denominada razão da progressão aritmética. Exemplos (2, 5, 8, 11, 14, ...) é uma PA de razão 3; (10, 8, 6, 4, 2, 0, ...) é uma PA de razão -2. Uma sequência é uma PA quando: Note que em uma PA, subtraindo-se de cada termo o seu antecessor, obtemos a razão r: Genericamente: http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 58 concurseiro.vip Assim, para descobrimos qual é a razão de uma PA, basta subtrairmos um termo qualquer de seu antecessor. Classificação de uma PA Uma PA pode ser: Classificação Razão Exemplo Crescente r > 0 (1, 5, 9, 13, 17, ...) r = 4 Decrescente r < 0 (7, 4, 1, – 2, – 5, ...) r = – 3 Constante r = 0 (5, 5, 5, 5, 5, 5, ...) r = 0 1 – FÓRMULA DO TERMO GERAL DE UMA PA: Note que podemos escrever todos os termos de uma PA em função de a1 e r: Portanto, o termo geral da PA será dado pela fórmula: an = a1 + (n−1).r ,n∈!* an = primeiro termo a1 = enésimo termo r = razão n = número de termos http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 59concurseiro.vip 2 – SOMA DOS n TERMOS DE UMA PA: Considere a PA finita: (5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19). Note que: 5 e 19 são extremos; 7 e 17 são termos equidistantes dos extremos; 9 e 15 são termos equidistantes dos extremos; 11 e 13 são termos equidistantes dos extremos. Observe: 5 + 19 = 24 → soma dos extremos 7 + 17 = 24 → soma de dois termos equidistantes dos extremos 9 + 15 = 24 → soma de dois termos equidistantes dos extremos 11 + 13 = 24 → soma de dois termos equidistantes dos extremos Baseada nessa ideia, existe a seguinte propriedade: Numa PA finita, a soma de dois termos equidistantes dos extremos é igual a soma dos extremos. Através dessa propriedade, podemos descobrir a fórmula para a soma dos n termos de uma PA: Vamos considerar a PA finita . Podemos representar por Sn a soma dos termos dessa PA. Como a soma de dois termos equidistantes dos extremos é igual a soma dos extremos, a soma da PA é dada pela soma dos extremos vezes a metade do número de termos n 2 ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ , pois em cada soma estão envolvidos dois termos. http://concurseiro.vip 60 concurseiro.vip Assim, temos a fórmula da soma dos n termos de uma PA: Sn = soma dos n termos a1 = primeiro termo an = enésimo termo n = número de termos Observação: Através dessa fórmula, podemos calcular a soma dos n primeiros termos de uma PA qualquer, basta determinarmos o número de termos que queremos somar. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 61concurseiro.vip Questões 3 – EXERCÍCIOS: 1. Uma progressão aritmética de n termos tem razão igual a 3. Se retirarmos os termos de ordem ímpar, os de ordem par formarão uma progressão a) aritmética de razão 2 b) aritmética de razão 6 c) aritmética de razão 9 d) geométrica de razão 3 e) geométrica de razão 6 2. Numa progressão aritmética de primeiro termo 1/3 e razão 1/2, a soma dos n primei- ros termos é 20/3. O valor de n é a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 3. Um veículo parte de uma cidade A em di- reção a uma cidade B, distante 500km. Na 1ª hora do trajeto ele percorre 20km, na 2ª hora 22,5km, na 3ª hora 25km e assim su- cessivamente. Ao completar a 12ª hora do percurso, a distância esse veículo estará de B? a) 95 km b) 115 km c) 125 km d) 135 km e) 155 km. 4. Um número triangular é um inteiro da for- ma, sendo n um inteiro positivo. Considere a tabela: Posição 1 2 3 ... X ... Triangular 1 3 6 ... 3486 ... A soma dos algarismos de X é: a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 14 5. Os números 10/x, x – 3 e x + 3, são os 3 pri- meiros termos de uma P.A., de termos po- sitivos, sendo x ≠ 0. O décimo termo desta P.A. é igual a: a) 50 b) 53 c) 54 d) 57 e) 55 6. (PRF – 2013) Considerando os dados apresentados no gráfico, julgue os itens seguintes. Os valores associados aos anos de 2008, 2009, 2010 estão em progressão aritmética. ( ) Certo ( ) Errado Gabarito: 1. B 2. A 3. A 4. B 5. E 6. E http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 63concurseiro.vip Capítulo 9 PROGRESSÃO GEOMÉTRICA (PG) Podemos definir progressão geométrica, ou simplesmente P.G., como uma sucessão de números reais obtida, com exceçãodo primeiro, multiplicando o número anterior por uma quantidade fixa q, chamada razão. Podemos calcular a razão da progressão, caso ela não esteja suficientemente evidente, dividindo entre si dois termos consecutivos. Por exemplo, na sucessão (1, 2, 4, 8,...), temos q = 2. 1 – CÁLCULO DO TERMO GERAL DE UMA PG: Numa progressão geométrica de razão q, os termos são obtidos, por definição, a partir do primeiro, da seguinte maneira: a1 a2 a3 ... a20 ... an ... a1 a1xq a1xq2 ... a1xq19 a1xqn-1 ... Assim, podemos deduzir a seguinte expressão do termo geral, também chamado enésimo termo, para qualquer progressão geométrica. an = a1 x q (n – 1) 2 – SOMA DOS n TERMOS DE UMA PG FINITA: Seja a PG (a1, a2, a3, a4, ... , an , ...) . Para o cálculo da soma dos n primeiros termos Sn, vamos considerar o que segue: Sn = a1 + a2 + a3 + a4 + ... + an-1 + an Multiplicando ambos os membros pela razão q, temos: Sn.q = a1 . q + a2 .q + .... + an-1 . q + an .q http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 64 concurseiro.vip Conforme a definição de PG, podemos reescrever a expressão como: Sn . q = a2 + a3 + ... + an + an . q Observe que a2 + a3 + ... + an é igual a Sn – a1 . Logo, substituindo, vem: Sn . q = Sn – a1 + an . q Daí, simplificando convenientemente, chegaremos à seguinte fórmula da soma: Sn = an.q−a1 q−1 Se substituirmos an = a1 . qn-1, obteremos uma nova apresentação para a fórmula da soma, ou seja: Sn= a1. qn −1 q−1 3 – SOMA DOS n TERMOS DE UMA PG INFINITA: Considere uma PG ilimitada (infinitos termos) e decrescente. Nestas condições, podemos considerar que no limite teremos an = 0. Substituindo na fórmula anterior, encontraremos: S∞ = a1 1−q http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 65concurseiro.vip Questões 4 – EXERCÍCIOS: 1. Calcule o valor de x, de modo que a sequên- cia (3X + 1, 16 – 4X, 33X + 3) seja uma pro- gressão geométrica. 2. Os frutos de uma árvore, atacados por uma moléstia, foram apodrecendo dia após dia, segundo os termos de uma progressão ge- ométrica: no 1.º dia apodreceu 1 fruto; no 2.º dia apodreceram 3 outros; e, no 3.º dia, 9 outros, e assim sucessivamente. Se no 7.º dia apodreceram os últimos frutos, o núme- ro de frutos atacados pela moléstia foi a) 363. b) 364. c) 729. d) 1092. e) 1093. 3. Numa plantação de eucaliptos, as árvores são atacadas por uma praga, semana após semana. De acordo com observações feitas, uma árvore adoeceu na primeira semana; outras duas, na segunda semana; mais qua- tro, na terceira semana e, assim por diante, até que, na décima semana, praticamente toda a plantação ficou doente, exceto sete árvores. Pode-se afirmar que o número to- tal de árvores dessa plantação é a) menor que 824. b) igual a 1030. c) maior que 1502. d) igual a 1024. e) igual a 1320. 4. Considere esta sequência de figuras. Na figura 1, há 1 triângulo. Na figura 2, o número de triângulos meno- res é 4. Na figura 3, o número de triângulos meno- res é 16 e assim por diante. Prosseguindo essa construção de figuras, teremos quantos triângulos menores na fi- gura 4? 5. Em uma progressão aritmética (P.A.) crescen- te de dezesseis termos positivos, x é o primei- ro termo, y é o quarto termo e z é o último termo. Sabe-se que x, y e z formam, nessa or- dem, uma progressão geométrica cuja soma é 42 e x.z = 64. Nessas condições, é correto afirmar que o décimo termo da P.A. é a) um múltiplo de 8. b) um quadrado perfeito. c) igual à diferença entre o primeiro e o décimo primeiro termo da P.A. d) igual à média aritmética dos extremos da P.A. e) maior do que a soma dos quatro pri- meiros termos da P.A. Gabarito: 1. 1 2. E 3. B 4. 64 5. C http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 67concurseiro.vip Capítulo 10 TEORIA DE CONJUNTOS A teoria dos conjuntos é a teoria matemática capaz de agrupar elementos. Dessa forma, os elementos (que podem ser qualquer coisa: números, pessoas, frutas) são indicados por letra minúscula e definidos como um dos componentes do conjunto. Exemplo: o elemento “a” ou a pessoa “x” Assim, enquanto os elementos do conjunto são indicados pela letra minúscula, os conjuntos, são representados por letras maiúsculas e, normalmente, dentro de chaves ({ }). Além disso, os elementos são separados por vírgula ou ponto e vírgula, por exemplo: A = {a, e, i, o, u} 1 – DIAGRAMA DE VENN-EULLER: No modelo de Diagrama de Venn, os conjuntos são representados graficamente: 2 – RELAÇÃO DE PERTINÊNCIA: A relação de pertinência é um conceito muito importante na “Teoria dos Conjuntos”. Ela indica se o elemento pertence (e) ou não pertence (ɇ) ao determinado conjunto, por exemplo: D = {w, x, y, z} Logo, w e D (w pertence ao conjunto D) j ɇ D (j não pertence ao conjunto D) http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 68 concurseiro.vip 3 – RELAÇÃO DE INCLUSÃO: A relação de inclusão aponta se tal conjunto está contido (C), não está contido (Ȼ) ou se um conjunto contém o outro (Ɔ), por exemplo: A = {a, e, i, o, u} B = {a, e, i, o, u, m, n, o} C = {p, q, r, s, t} Logo, A C B (A está contido em B, ou seja, todos os elementos de A estão em B). C Ȼ B (C não está contido em B, na medida em que os elementos do conjuntos são diferentes). B Ɔ A (B contém A, donde os elementos de A estão em B). 4 – CONJUNTO VAZIO: O conjunto vazio é o conjunto em que não há elementos; é representado por duas chaves { } ou pelo símbolo Ø. Note que o conjunto vazio está contido (C) em todos os conjuntos. 5 – UNIÃO, INTERSEÇÃO E DIFERENÇA: A união dos conjuntos, representada pela letra (U), corresponde a união dos elementos de dois conjuntos, por exemplo: A = {a, e, i, o, u} B = {1, 2, 3, 4} Logo, AB = {a, e, i, o, u, 1, 2, 3, 4} A intersecção dos conjuntos, representada pelo símbolo (∩), corresponde aos elementos em comum de dois conjuntos, por exemplo: C = {a, b, c, d, e} ∩ D = {b, c, d} Logo, CD = {b, c, d} http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 69concurseiro.vip A diferença entre conjuntos corresponde ao conjunto de elementos que estão no primeiro conjunto, e não aparecem no segundo, por exemplo: A = {a, b, c, d, e} – B = {b, c, d} Logo, A – B = {a, e} 6 – CONJUNTO COMPLEMENTAR: Dado um conjunto A, podemos encontrar o conjunto complementar de A que é determinado pelos elementos de um conjunto universo que não pertençam a A. Este conjunto pode ser representado por AC ou CAU ou A . Quando temos um conjunto B, tal que B está contido em A (B⊂ A) , a diferença A – B é igual ao complemento de B. Exemplo: Dados os conjuntos A= {a, b, c, d, e, f} e B = {d, e, f, g, h}, indique o conjunto diferença entre eles. Para encontrar a diferença, primeiro devemos identificar quais elementos pertencem ao conjunto A e que também aparecem ao conjunto B. No exemplo, identificamos que os elementos d, e e f pertencem a ambos os conjuntos. Assim, vamos retirar esses elementos do resultado. Logo, o conjunto diferença de A menos B será dado por: A – B = {a, b, c} http://concurseiro.vip 70 concurseiro.vip 7 – IGUALDADE DOS CONJUNTOS: Na igualdade dos conjuntos, os elementos de dois conjuntos são idênticos, por exemplo nos conjuntos A e B: A = {1, 2, 3, 4, 5} B = {3, 5, 4, 1, 2} Logo, A = B (A igual a B). 8 – CONJUNTOS NUMÉRICOS: Os conjuntos numéricos são formados pelos: Números Naturais: N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12...} Números Inteiros: Z = {..., – 3, – 2, – 1, 0, 1, 2, 3...} Números Racionais: Q = {..., – 3, – 2, – 1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6...} Números Irracionais: I = {..., 2 , 3 , 7 , 3, 141592…} Números Reais (R): É A UNIÃO ENTRE O CONJUNTO DOS NÚMEROS RACIONAIS (Q) E DOS IRRACIONAIS (I) 9 – PROPRIEDADES DA UNIÃO E DA INTERSEÇÃO: Dados três conjuntos A, B e C, as seguintes propriedades são válidas: • Propriedade comutativa • Propriedade associativa • Propriedade distributiva http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico– Prof. Fabrício Biazotto 71concurseiro.vip • Se A está contido em B (A⊂B) : 10 – LEIS DE MORGAN: Considerando dos conjuntos pertencentes a um universo U, tem-se: 1º) O complementar da união é igual à intersecção dos complementares: 2º) O complementar da intersecção é igual à união dos complementares: 11 – TÉCNICA DE RESOLUÇÃO DE CONJUNTOS: 1 – Listar os dados; 2 – Inserir o ponto de maior intersecção, o nada e o total; 3 – Inserir os valores de menor intersecção, subtraindo-os do valor da maior intersecção; 4 – Inserir os valores exclusivos, subtraindo-os das intersecções. OBS1.: Somente não serão subtraídos os valores que possuírem pelo menos uma das seguintes palavras: SÓ, SOMENTE OU APENAS. OBS2.: E = INTERSECÇÃO OU = UNIÃO http://concurseiro.vip 73concurseiro.vip Questões 12 – EXERCÍCIOS: 1. Sejam x e y números tais que os conjuntos {0, 7, 1} e {x, y, 1} são iguais. Então podemos afirmar que: a) a = 0 e y = 5 b) x + y = 7 c) x = 0 e y = 1 d) x + 2y = 7 e) x = y 2. Sejam A, B e C conjuntos de números intei- ros, tais que A tem 8 elementos, B tem 4 elementos, C tem 7 elementos e A U B U C tem 16 elementos. Então, o número máxi- mo de elementos que o conjunto D = (A ∩ B) U (B ∩ C) pode ter é igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 3. Considere as seguintes afirmações sobre o conjunto U = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}: I. Ø ∈ U e n (U) = 10 II. Ø ⊂ U e n (U) = 10 III. 5 ∈ U e {5} C U IV. {0, 1, 2, 5} ∩ {5} = 5 Pode-se dizer, então, que é (são) verdadeira (s): a) apenas I e III. b) apenas II e IV c) apenas II e III. d) apenas IV. e) todas as afirmações. 4. deficiências apresentadas fração de candidatos com essa deficiência somente em física 1/12 somente em matemática 1/10 somente em química 1/16 somente em física e matemática 1/6 somente em física e química 1/8 matemática 4/9 física 7/16 Um treinamento relativo às técnicas cientí- ficas de investigação está sendo preparado para um grupo de 720 policiais pré-sele- cionados. Para um melhor aproveitamento desse treinamento por parte dos policiais, foi realizada uma avaliação para identifi- car as suas deficiências em conhecimentos básicos de matemática, física e química, a fim de que sejam ministrados cursos de ni- velamento antes do treinamento. Todos os policiais que apresentaram deficiências de- verão frequentar os cursos de nivelamento nas respectivas áreas. A tabela acima mos- tra as frações dos 720 policiais que apresen- taram deficiências em uma ou mais dessas áreas básicas. Com base nessas informações, julgue o item seguinte. Exatamente 128 policiais pré-selecionados para o treinamento possuem deficiência tanto em matemática quanto em química, devendo por consequência frequentar os respectivos cursos de nivelamento. ( ) Certo ( ) Errado http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 74 concurseiro.vip 5. (PF) Em uma página da Polícia Federal, na In- ternet, é possível denunciar crimes contra os direitos humanos. Esses crimes incluem o tráfico de pessoas — aliciamento de ho- mens, mulheres e crianças para exploração sexual — e a pornografia infantil — envol- vimento de menores de 18 anos de idade em atividades sexuais explícitas, reais ou si- muladas, ou exibição dos órgãos genitais do menor para fins sexuais. Com referência a essa situação hipotética e considerando que, após a análise de 100 de núncias, tenha-se constatado que 30 delas se enquadravam como tráfico de pessoas e como pornografia infantil; outras 30 não se enquadravam em nenhum desses dois cri- mes e que, em relação a 60 dessas denún- cias, havia apenas a certeza de que se tra- tava de pornografia infantil, julgue os itens subsequentes, acerca dessas 100 denúncias analisadas. a) Dez denúncias foram classificadas apenas como crime de tráfico de pessoas. ( ) Certo ( ) Errado b) Os crimes de tráfico de pessoas foram mais denunciados que os de pornografia in- fantil. ( ) Certo ( ) Errado Gabarito: 1. B 2. C 3. C 4. C 5. a) C b) E http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 75concurseiro.vip Capítulo 11 GEOMETRIA 1 – ÁREA E PERÍMETRO: Na geometria, os conceitos de área e perímetro são utilizados para determinar as medidas de alguma figura. Veja abaixo o significado de cada conceito: • Área: equivale a medida da superfície de uma figura geométrica. • Perímetro: soma das medidas de todos lados de uma figura. Geralmente, para encontrar a área de uma figura basta multiplicar a base (b) pela altura (h). Já o perímetro é a soma dos segmentos de retas que formam a figura, chamados de lados (l). Para encontrar esses valores é importante analisar a forma da figura. Assim, se vamos encontrar o perímetro de um triângulo, somamos as medidas dos três lados. Se a figura for um quadrado somamos as medidas dos quatro lados. Na Geometria Espacial, que inclui os objetos tridimensionais, temos o conceito de área (área da base, área da lateral, área total) e o de volume. O volume é determinado pela multiplicação da altura pela largura e pelo comprimento. Note que as figuras planas não possuem volume. 2 – ÁREAS E PERÍMETROS DE FIGURAS PLANAS: 2.1 – Triângulo: figura fechada e plana formado por três lados. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 76 concurseiro.vip OBS.: Área do Triângulo Equilátero: O triângulo equilátero, também chamado de equiângulo, é um tipo de triângulo que possui todos os lados e ângulos internos congruentes (mesma medida). Neste tipo de triângulo, quando conhecemos apenas a medida do lado, podemos usar o teorema de Pitágoras para encontrar a medida da altura. A altura, neste caso, o divide em outros dois triângulos congruentes. Considerando um desses triângulos e que seus lados são L, h (altura) e L/2 (o lado relativo a altura fica dividido ao meio), ficamos com: Assim, substituindo o valor encontrado para a altura na fórmula da área, temos: 2.2 – Retângulo: figura fechada e plana formada por quatro lados. Dois deles são congruentes e os outros dois também. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 77concurseiro.vip 2.3 – Quadrado: figura fechada e plana formada por quatro lados congruentes (possuem a mesma medida). 2.4 – Trapézio: figura plana e fechada que possui dois lados e bases paralelas, onde uma é maior e outra menor. http://concurseiro.vip 78 concurseiro.vip 2.5 – Losango: figura plana e fechada composta de quatro lados. Essa figura apresenta lados e ângulos opostos congruentes e paralelos. 2.6 – Círculo: figura plana e fechada limitada por uma linha curva chamada de circunferência. Atenção! π: constante de valor 3,14 r: raio (distância entre o centro e a extremidade) P = perímetro = C = comprimento da circunferência. http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip PRF VIP – Matemática e Raciocínio Lógico – Prof. Fabrício Biazotto 79concurseiro.vip 3 – VOLUME: 3.1 – VOLUME DO PRISMA: O volume do prisma é calculado pela seguinte fórmula: V = Ab.h Ab: área da base h: altura 3.2 – VOLUME DO CILINDRO: O volume do cilindro é calculado a partir do produto da área da base pela altura (geratriz): V = Ab.h ou V = π.r2.h onde: V: volume Ab: área da base π (Pi): 3,14 r: raio h: altura 3.3 – VOLUME DA PIRÂMIDE: Para calcular o volume da pirâmide, tem-se a expressão: V=1/3 Ab.h Onde: Ab: Área da base h: altura http://concurseiro.vip 80 concurseiro.vip 3.4 – VOLUME DO CONE: O volume do cone corresponde a 1/3 do produto da área da base pela altura, calculado pela seguinte fórmula: V = 1/3 п.r2. h onde: V = volume п = 3,14 r: raio h: altura 3.5 – VOLUME DA ESFERA: Para calcular o volume da esfera, utiliza-se a fórmula: Ve = 4.п.r 3/3 onde: Ve: volume da esfera П (Pi): 3,14 r: raio 3.5.1 – ÁREA SUPERFICIAL DA ESFERA: Para calcular a área da superfície esférica, utiliza-se a fórmula: Ase = 4.п.r2 http://concurseiro.vip http://concurseiro.vip 81concurseiro.vip Questões 4 – EXERCÍCIOS:
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