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Matemática Básica e Financeira Matemática Básica e Financeira 2ª Edição Curso Técnico em Agronegócio FORMAÇÃO TÉCNICA SENAR - Brasília, 2016 S474c SENAR – Serviço Nacional de Aprendizagem Rural. Curso técnico em agronegócio: matemática básica e financeira / Serviço Nacional de Aprendizagem Rural ; Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego, Rede e-Tec Brasil, SENAR (Organizadores). – 2. ed. . _ Brasília : SENAR, 2016. 130 p. : il. (SENAR Formação Técnica) ISBN: 978-85-7664-109-4 Inclui bibliografia. 1. Finanças. 2. Agroindústria - ensino. I. Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego. II. Rede e-Tec Brasil. III. Título. IV. Série. CDU: 336 Sumário Introdução à Unidade Curricular ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 5 Tema 1: Matemática Básica ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 09 Tópico 1: Conjuntos numéricos �������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 11 Tópico 2: Operações fundamentais ����������������������������������������������������������������������������������������������������� 15 Tópico 3: Frações �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 32 Tópico 4: Equações de primeiro grau ������������������������������������������������������������������������������������������������ 37 Tópico 5: Proporcionalidade ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 39 Tópico 6: Potências ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 46 Tópico 7: Raízes ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 52 Tópico 8: Medidas agrárias ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 56 Encerramento do tema ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 58 Tema 2: Matemática Financeira ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 59 Tópico 1: Juros simples ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 62 Tópico 2: Desconto simples �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 70 Tópico 3: Juros compostos ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 77 Tópico 4: Desconto composto ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 82 Tópico 5: Séries de pagamentos ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� 87 Tópico 6: Sistemas de amortização ���������������������������������������������������������������������������������������������������� 92 Tópico 7: Análises de investimentos ������������������������������������������������������������������������������������������������� 98 Encerramento do tema �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 105 Tema 3: Estatística e probabilidade ��������������������������������������������� 106 Tópico 1: Noções de estatística ����������������������������������������������107 Tópico 2: Noções de probabilidade ������������������������������������������� 118 Encerramento do tema ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 125 Encerramento da unidade curricular ���������������������������������������������126 Referências �������������������������������������������������������������������� 127 Gabarito ����������������������������������������������������������������������128 Introdução à Unidade Curricular Introdução à Unidade Curricular Conhecimentos básicos de matemática são essenciais para um técnico em agronegócio, principalmente nos momentos em que é preciso tomar decisões em um negócio rural. Nesta unidade curricular de Matemática Básica e Financeira, você estudará diferentes assuntos, entre eles os apresentados no quadro a seguir. Matemática básica Hoje os computadores, os softwares específicos e as calculadoras nos ajudam muito nos cálculos, porém é muito importante saber interpretar e julgar se os dados correspondem à realidade. Por isso, o objetivo de estudar a matemática básica é ter uma boa base de somas, produtos, divisões, frações e operações com potências e raízes. Razão e proporção Este conceito é importante para regra de três simples, que é comumente usada em diversas situações do cotidiano de um técnico em agronegócio, por exemplo, para calcular a proporção adequada de fertilizante. Matemática financeira É importante saber verificar todos os dados apresentados pelo gerente de um banco, por exemplo, para acompanhar e opinar ativamente em todo o processo de um financiamento. Por isso, cabe ao técnico em agronegócio saber calcular juros simples, juros compostos, amortização etc. Estatística básica Conceitos de estatística são vitais para profissionais do agronegócio que oferecem consultoria, vendem insumos, pesquisam plantas e novas estratégias de agricultura ou administram uma empresa rural. Noções de probabilidade Sabendo calcular a probabilidade, podemos determinar as chances de uma ação apresentar o resultado esperado ou não de acordo com um grau de aceitabilidade pré-estabelecido ou, ainda, analisar resultados de pesquisas de forma mais eficiente. Espera-se que você possa utilizar esses conhecimentos de matemática básica e financeira para solucionar questões relacionadas ao cotidiano do Técnico em Agronegócio. Nesse sentido, lembre-se de assistir às videoaulas, acessar o AVA e consultar os materiais extras e os exercícios resolvidos disponíveis na biblioteca do AVA. a Objetivos de aprendizagem Ao final desta unidade curricular, você deverá ser capaz de: • Revisar os conceitos fundamentais da matemática básica. • Aplicar os conhecimentos matemáticos em situações concretas da administração rural. • Desenvolver o raciocínio lógico. • Conhecer as definições básicas e os principais elementos da estatística. • Compreender a estatística descritiva aplicada à pesquisa em agronegócio. Antes de começar, saiba que, mesmo sozinho, você pode aprender matemática básica rápido e com facilidade. Para isso, confira algumas dicas que podem otimizar os seus estudos: Crie uma rotina de estudos. Mesmo que não disponha de muito tempo, se esforce para dedicar um mínimo de trinta minutos por dia, desta forma o conteúdo estará sempre “fresco” em sua memória. Tire suas dúvidas! Procure a ajuda de colegas de classe e dos tutores da unidade, evite acumular dúvidas, pois isto gera insegurança e prejudica seu desempenho. No AVA você pode compartilhar dúvidas e buscar auxílio. Escolha um local tranquilo, venti- lado e bem iluminado, sem interferência de aparelhos de televisão ou outros elementos que possam tirar a sua atenção. Leia atentamente o material de maneira crítica e interrogativa antes de praticar os exercícios. Refaça os exercícios resolvidos e elabore um resumo com suas anotações. Tente resolver o maior número de exercícios possíveis. Somente assim vocêcolocará em prática os conceitos estudados e conse- guirá compreendê-los da melhor forma. Ao resolver os exercícios, primeiramente entenda o enunciado da questão e saiba qual é o seu objetivo. O português e a interpretação de textos também são muito importantes. Sempre se pergunte: o que o exercício quer? Se possível, leia o enunciado em voz alta, pois assim você pode perceber melhor o sentido do exercício. Antes de partir para a solução, resgate os seus conhecimentos matemáticos para identificar qual deles será mais efetivo na resolução do problema. Divida a resolução em várias etapas e resolva cada uma em separado e com total atenção. Não tenha medo de errar. Quando erramos e tentamos compreender o motivo, exercitamos mais do que quando chegamos ao resultado correto rapidamente. ' Dica Você já ouvir falar no “teste da folha em branco”? Essa estratégia é útil quando nos aproximamos das avaliações. É bem simples, basta pegar uma folha em branco e escrever tudo o que você sabe do conteúdo, sem consulta e sem auxílio. Depois compare com o material da apostila e refaça até você estar seguro sobre sua compreensão do conteúdo. Que esta unidade sobre matemática básica e financeira se torne prazerosa e que você possa tirar dela o maior proveito possível, levando os conceitos não só para seu dia a dia como Técnico em Agronegócio como também para sua vida pessoal. Bons estudos! Matemática Básica 01 Curso Técnico em Agronegócio 10 Tema 1: Matemática Básica Esse tema inicial serve como introdução aos conceitos matemáticos. Nele você verá conteúdos fundamentais da matemática, tais como: conjuntos numéricos, operações entre números, regra de sinais, frações, razões e proporções, potências, raízes e unidades de medidas agrárias mais utilizadas. O objetivo é relembrar matérias do Ensino Fundamental e do Ensino Médio, fortalecendo os fundamentos matemáticos para os próximos temas. Ao final deste primeiro tema, você deverá ter competência para: • Conhecer os conjuntos numéricos e as operações numéricas com números inteiros e decimais, entendendo as regras de sinais. • Diferenciar as operações fundamentais com frações, encontrando o m.m.c. e o m.d.c. • Resolver equações. • Compreender razões e usar regras de três direta e inversamente proporcionais. • Realizar operações com potências e raízes e identificar raízes por expoentes fracionários. • Conhecer as medidas agrárias mais utilizadas. Matemática Básica e Financeira 11 Fonte: Shutterstock Tópico 1: Conjuntos numéricos Quando ouvimos falar sobre matemática ou nos recordamos de nossas aulas do Ensino Fundamental ou Médio, a primeira lembrança que nos vem à cabeça são os números. Um dos conceitos mais básicos que temos é o de número. A construção dos conjuntos nu- méricos se inicia com os números naturais, usados apenas para contar, e chega até os núme- ros complexos, que possuem aplicação nas engenharias elétricas, nas produções químicas, entre outras áreas. Conjuntos numéricos Compreendemos conjunto como uma coleção de objetos, números ou elementos com características semelhantes. Assim, os conjuntos numéricos são os conjuntos dos números que possuem características semelhantes. Existem os seguintes conjuntos numéricos: • Conjunto dos números naturais (ℕ) – números positivos. • Conjunto dos números inteiros (ℤ) – números positivos e negativos. • Conjunto dos números racionais (ℚ) � frações irredutíveis e dízimas periódicas. • Conjunto dos números irracionais (𝕀) – todos os números que não podem ser escritos da forma p q em que p e q são inteiros, ou seja, todos os números que não são racionais. Esses números, representados na forma decimal, possuem infinitas casas decimais que não se repetem. • Conjunto dos números reais (ℝ) � reunião de todos os conjuntos anteriores. Curso Técnico em Agronegócio 12 Esses conjuntos respeitam uma hierarquia, como mostrado na imagem abaixo. ℝℚℤℕ 𝕀𝕀 Isso representa que o conjunto dos números reais é formado pela união de todos os conjuntos anteriores. Veja, a seguir, cada um desses conjuntos em detalhes. 1. Números naturais Os números naturais são os números positivos que utilizamos para contagem e mais o número zero. Podemos escrever o conjunto dos naturais da seguinte forma: ℕ = {0, 1, 2, 3,...} As reticências indicam que nunca paramos de contar, isto é, o conjunto dos números naturais é formado por uma infinidade de números positivos e o número zero. 2. Números inteiros O conjunto dos números inteiros é formado por todos os números naturais e seus opostos negativos. Temos então: ℤ = {...,-2, -1, 0, 1, 2,...} Usamos os números inteiros para indicar dívidas, por exemplo, ou quando queremos subtrair valores. 3. Números racionais e irracionais Os conjuntos de números naturais e inteiros são formados apenas por números “redondos”, isto é, sem vírgulas ou casas decimais. Entretanto, existem situações em que precisamos de números compreendidos entre outros. Por exemplo, podemos comprar um litro de água ou podemos comprar um litro e meio. Perceba que um litro e meio é uma quantidade compreen- dida entre um litro e dois litros. Matemática Básica e Financeira 13 Essa noção de números com vírgulas ou frações define o conjunto dos números racionais. Esse conjunto é formado por todos os números naturais, todos os números inteiros e todos os números na forma decimal exata ou periódica na forma de frações. Para compreender forma decimal exata ou periódica na forma de frações, veja os seguintes exemplos: 2,5 5 2 = 3,333... 10 3 = No segundo exemplo, queremos dividir o número 10 em três parcelas iguais, entretanto esse valor não é exato. Obtemos como resultado três parcelas iguais de valor 3,333..., em que as reticências indicam que devemos repetir o número 3 sem parar nunca. Esse número é uma dízima periódica. Outros exemplos de dízimas: 0,777..., 1,234234234... etc. Dízimas periódicas são números que, em sua representação decimal, apresentam uma repetição infinita de termos. O conjunto dos números racionais pode ser representado por: ℚ = {todo número do tipo , em que a e b são números inteiros e b não pode ser zero} Além das formas decimais exatas e das dízimas, temos números como: π=3,14159265358979323846264338327950288419716939937510… Esse número é chamado de pi e possui infinitas casas decimais sem repetição. Dessa forma ele não se enquadra no conjunto dos números racionais. g O número pi representa a razão entre o perímetro e o diâmetro de uma circunferência. Acesse o AVA e veja uma animação que explica esse número. O conjunto que agrupa os números que, na forma decimal, possuem infinitas casas decimais que não se repetem é chamado de conjunto dos números irracionais, geralmente representado pela letra 𝕀. Outro exemplo de número irracional é a raiz quadrada de 2. Veja: √2= 1,41421356237309504880168872420969807856967187537694… a b Curso Técnico em Agronegócio 14 Observe que o conjunto dos números irracionais é formado apenas por números que não podem ser escritos como frações exatas ou como dízimas periódicas. ,√3 ,√7 e π. 6 -√2 4. Números reais O conjunto dos números reais é formado pela reunião de todos os conjuntos de números anteriormente citados. Desse modo, o conjunto dos números reais é constituído pela reunião de todos os números naturais, inteiros, racionais e irracionais ℝ = {todos os números dos conjuntos ℕ, ℤ, ℚ, 𝕀} Atividade 1: Conjuntos numéricos Considerando os conjuntos estudados nos itens anteriores, indique, para cada número, a quais conjuntos numéricos ele pertence. a) 0 b) ,√3 ,√7 e π. 6 -√2 c) d) e) -π f) g) h) i) 0,47474747… j) ,√3 ,√7 e π. 6 -√2 6 1 3 10 1 3 1000 27 7 2 Matemática Básica e Financeira 15 Tópico 2: Operações fundamentais Você viu no tópico anterior que o conjunto dos números reais é formado pelos números naturais, inteiros, racionais e irracionais. A partir de agora, você estudará a adição,subtração, multiplicação e divisão entre números reais, assim como verá as expressões e regras de sinais. Neste tópico trataremos apenas os casos de números com casas decimais exatas. As operações para frações serão estudas em outro tópico. 1. Adição, subtração, multiplicação e divisão 1.1. Adição A adição combina dois números, chamados parcelas, em um único número, a soma ou total, isto é: parcela + parcela = soma ou total • Quando uma das parcelas da soma é o número zero, o total será o valor da outra parcela. • Na soma não importa a ordem das parcelas. Exemplos: 1) 0 + 15 = 15 2) 29 + 0 = 29 3) 1 + 4 = 5 4) Por exemplo, para efetuarmos a soma 573 + 238, podemos separar cada número em suas unidades, dezenas e centenas, ou seja: 573 = 500 + 70 + 3 e 238 = 200 + 30 + 8 Logo: 573 + 238 = 500 + 70 + 3 + 200 + 30 + 8 = 573 + 238 = (500 + 200) + (70 + 30) + (3 + 8) = (500 + 200) + (70 + 30) + 11 = (500 + 200) + (70 + 30) + 10 + 1 = (500 + 200) + (70 + 30 + 10) + 1 = (500 + 200) + 110 + 1 = (500 + 200) + 100 + 10 + 1 = (500 + 200 + 100) + 10 + 1 = 800 + 10 + 1 = 811 Curso Técnico em Agronegócio 16 Ou equivalentemente: 811 ¹5¹73 + 238 Note que, quando somamos 3 com 8, obtemos 11, logo “vai 1” para ser somado às dezenas (no caso, o 7). Isso ocorre novamente quando somamos as dezenas e “vai 1” para as centenas. 5) 3,12 + 6,637 = 9,757 Para resolver esse exemplo com casas decimais, montamos a conta da seguinte forma: 9,757 3,120 + 6,637 Devemos alinhar as parcelas pelas vírgulas, não importa quantas parcelas estivermos somando. Para facilitar, completamos com o número zero as casas decimais “vazias”. 6) 4,12 + 3,1 + 2,358 = 9,578 4,120 9,578 3,100 + 2,358 1.2. Subtração Na operação de subtração, de um valor numérico (minuendo) é removido outro valor (subtraendo). O resultado dessa operação é chamado diferença. Temos, assim: minuendo – subtraendo = diferença Na subtração devemos respeitar a ordem em que fazemos a operação. Exemplos: 1) 7 – 2 = 5 2) 2 – 7 = -5 Observe nos exemplos 1 e 2 como a inversão na ordem da operação de subtração alterou o resultado. No exemplo 2, como o subtraendo é um número maior que o minuendo, a diferença será um número negativo. Matemática Básica e Financeira 17 Assim como na soma, caso um dos termos seja o número zero, a diferença será o outro número (respeitando o sinal). 3) 0 – 15 = -15 4) 29 – 0 = 29 5) Para efetuarmos 531 – 245, podemos separar cada número em suas unidades, dezenas e centenas, assim como feito na soma, isto é: 531 – 245 = 500 + 30 + 1 – (200 + 40 + 5) = = 500 + 30 + 1 – 200 – 40 – 5 = = (500 – 200) + (30 – 40) + (1 - 5) = = (500 - 200) + (20 + 10 - 40) + (1 - 5) = = (500 - 200) + (20 - 40) + (10 + 1 - 5) = = (500 - 200) + (20 - 40) + (11 - 5) = = (500 - 200) + (20 - 40) + 6 = = (400 + 100 - 200) + (20 - 40) + 6 = = (400 - 200) + (100 + 20 - 40) + 6 = = (400 - 200) + (120 - 40) + 6 = = (400 - 200) + 80 + 6 = 200 + 80 + 6 = 286 Podemos também realizar a mesma conta da seguinte forma 2 8 6 45²3¹1 - 2 4 5 Observe que não podemos subtrair 5 do número 1. Dessa forma “pedimos 1 emprestado” para a casa das dezenas, logo o 1 se torna 11 e podemos subtrair 5. O 3 (a dezena) que “emprestou 1” vira 2. Por um raciocínio parecido, “pedimos 1 emprestado” da centena. 6) 6,637 - 3,12 = 3,517 Assim como na soma, para montar a conta de subtração com casas decimais devemos alinhar os números por suas vírgulas e é muito importante respeitar a ordem dos números. Assim, temos: 3,517 6,637 - 3,120 Curso Técnico em Agronegócio 18 7) 4,12 - 3,1 - 1 = 0,02 Quando houver mais de dois termos na subtração, para evitar erros de sinais, a melhor estratégia de resolução é fazer a conta em etapas, ou seja, faremos duas contas respeitando a ordem. São elas: a) 4,12 - 3,1 = resultado parcial b) resultado parcial - 1 = diferença Temos então: 1,02 4,12 - 3,10 Assim, vemos que o resultado parcial é 1,02. Vamos realizar agora a última etapa da operação, isto é, faremos 1,02 - 1. 0,02 1,02 - 1,00 1.3. Multiplicação Os números numa multiplicação são chamados de fatores; e o resultado da operação, de produto. Temos então que: fator x fator = produto • Quando um dos fatores é o número 0, o produto será 0. Isso significa que qualquer número multiplicado por 0 fornece como resultado 0. Por exemplo: 17 * 0 = 0 e 0 * 17 = 0. • Caso um dos fatores seja o número 1, o produto será o outro fator. Isso quer dizer que qualquer produto de um número vezes 1 resulta no próprio número. Por exemplo: 47 * 1 = 47. • Podemos representar a operação de multiplicação por três símbolos diferentes: x, * ou apenas um ponto entre os números. Por exemplo: 3 * 2 = 6, ou 3 x 2 = 6, ou 3 · 2 = 6. • Na multiplicação não importa a ordem dos números. Por exemplo: 3 * 2 = 2 * 3 = 6. Matemática Básica e Financeira 19 d Comentário do Autor Se os números possuírem casas decimais, somamos a quantidade de casas decimais após a multiplicação, no sentido da direita para a esquerda. Você entenderá melhor essa lógica quando realizar as contas utilizando frações. Como veremos a seguir, e , logo as duas contas seguintes são iguais: 0,1*0,1=0,01 e * =10 1 10 1 100 1 Mais adiante você verá expressões numéricas que envolvem parênteses. Quando multiplica- mos um número de fora dos parênteses pelos que estão dentro, cada número deve ser mul- tiplicado. Por exemplo: 2 * (2 + 3) = 2 * 2 + 2 * 3 = 4 + 6 = 10. Veremos também equações de primeiro grau, em que são comuns contas do tipo: 3 * (5 + x) = 3 * 5 + 3 * x = 15 + 3x. Para entender melhor esse assunto, confira alguns exemplos. Lembre-se de que para a multiplicação você deve saber a tabuada de todos os números. Exemplos: 1) 6,637 * 3,12 = 20,70744 Uma forma de realizar essa conta é separando um dos números em unidades, dezenas e centenas. Escolhendo o número 3,12 para decompor, temos que: 6,637 * 3,12 = 6,637 * (3 + 0,1+ 0,02) = =6,637 * 3 + 6,637 * 0,1 + 6,637 * 0,02 = = 6,637 * 3 + 6,637 * 0,1+ 6,637 * 0,02 = = 19,911 + 0,6637 + 0,13274 = 20,70744 Outra forma de realizar a mesma conta é a seguinte. (Observe que a maneira apresentada aqui é apenas mais rápida, mas chega no mesmo resultado.) 13274 6,637 x 3,12 20,70744 6637+ 19911++ Efetuamos a multiplicação como se não houvesse vírgulas. Ao final do processo, somamos cada parcela referente às multiplicações por dois, um e três e acrescentamos a vírgula. 2) 149 * 1,3 * 3 = 581,1 Quando multiplicamos mais de dois números, fazemos cada multiplicação em separado. Dessa forma, faremos: a) 149 * 1,3 = resultado parcial 10 1 0,1= 100 1 0,01= Curso Técnico em Agronegócio 20 b) resultado parcial * 3 = produto Efetuando cada conta, temos: 149 + 447 149 x 1,3 193,7 Assim, o resultado parcial é 193,7. Por fim efetuamos a segunda multiplicação: 581,1 193,7 x 3 1.4. Divisão Na divisão, o número que está sendo dividido é chamado dividendo e o número que divide é o divisor. O resultado da divisão é denominado quociente. Assim temos: dividendo ÷ divisor = quociente Por exemplo, 6 ÷ 2 = 3. Nesse caso 6 é o dividendo, 2 o divisor e 3 o quociente. Embora a divisão seja um processo para conseguir grupos iguais, nem todos os números são divididos uniformemente. Damos o nome de resto ao número que sobra depois de dividir um número não divisível exatamente. Por exemplo, suponha que queremos dividir uma pizza com 12 fatias entre 5 pessoas. Quantas fatias inteiras cada pessoa recebe? Note que essa operação corresponde a 12 ÷ 5. Para resolvermos essa divisão, buscamos na tabuada de 5 o valor que mais se aproxima de 12, no caso o número 2 (pois 5 * 2 = 10). E a diferença entre esses dois números é 12 - 10 = 2. Como 2 é um número menor que 5, não podemos dividi-lo mais sem obtermos um número com vírgula. Então, como queremos apenas fatias inteiras da pizza, concluímos que cada uma das 5 pessoas receberá 2 fatias e restarão2 fatias. • O dividendo pode ser o número 0, resultando em 0 como quociente. • O divisor nunca poderá ser o número 0, isto é, não podemos dividir nenhum número por 0. • Caso o divisor seja o número 1, o resultado será o dividendo. • A ordem em que a operação é feita é importante, pois, se trocarmos o dividendo pelo divisor, obteremos outro resultado. • A divisão pode ser denotada pelo símbolo ÷, pela barra (/) e também por dois-pontos (:). Para entender melhor esses casos, observe os exemplos. Novamente, é preciso lembrar as tabuadas para efetuarmos divisões. Matemática Básica e Financeira 21 Exemplos: 1) 10 ÷ 5 = 2, ou podemos escrever , ou ainda 10 : 2 = 5. 2) Observe que 10 ÷ 5 = 2, mas 5 ÷ 10 = 0,5. 3) 0 ÷ 5 = 0 4) Não existe a operação 5 ÷ 0 ou qualquer outro número dividido por 0. 5) 31 ÷ 1 = 31 Agora, vamos resolver algumas divisões cujos resultados serão números com vírgulas e algumas divisões entre números com vírgulas: 6) 225 ÷ 50 Se multiplicarmos 4 por 50, obteremos 200 e, assim, a divisão terá resto 25. Não existe um número natural que multiplicado por 50 resulte em 25, então qualquer valor que acrescentarmos ao quociente será menor do que 1. Portanto, para prosseguirmos, teremos de acrescentar uma vírgula ao quociente e um zero ao resto. Procuramos agora um número que multiplicado por 50 resulte em 250. Esse número é o 5. Portanto, 225 ÷ 50 = 4,5. 225 200 25 _- __ 50 4 ___ 225 200_- __ 50 4,5 250 250 0 _ É interessante observar que se um “0” é acrescido, o resultado da divisão irá para a casa do décimo. Agora, se é necessário acrescentar outro “0”, o resultado irá para a casa do centésimo, e assim por diante. 7) 30 ÷ 2,5 Para realizar essa divisão, vamos escrever o número 30 na forma 30,0. Agora que tanto 5 10 = 2 Curso Técnico em Agronegócio 22 o dividendo quanto o divisor têm um número após a vírgula, podemos desconsiderar as vírgulas e realizar a divisão entre 300 e 25, obtendo como resultado o quociente 12, como mostra a figura a seguir. 30 - __ 2,5__ _ 300 25_- __ 25 12 50 50 0 _ 30,0 __ 2,5 300 __ 25 __ _ ___ _ - 8) 31,775 ÷ 15,5 Nesse caso, precisamos acrescentar dois zeros ao divisor para que ambos tenham três algarismos após a vírgula. Feito isso, nós desconsideramos as vírgulas e realizamos a divisão de 31775 por 15500, obtendo como quociente o número 2,05. É importante ter em mente que 10 ÷ 50 é a mesma coisa que 100 ÷ 500. Desse modo, podemos multiplicar quantas vezes desejarmos o divisor e o dividendo sem interferir na conta. Ora, se queremos operar “sem vírgulas”, vamos multiplicar quantas vezes forem necessárias para as vírgulas “sumirem”. Como temos até três casas após a vírgula, precisaremos multiplicar ambos os números por mil. Veja a seguir o passo a passo dessa divisão: 31,775 - __ 15,5__ _ _- 7750 0_31,775 __15,500 31775 __15500 __ _ ___ _ - 31775 31000 __15500 2,05 77500 77500 0 _- Matemática Básica e Financeira 23 2. Soma algébrica, regra de sinais e expressões numéricas Agora que você relembrou como realizar as operações de soma, subtração, multiplicação e divisão para números reais, incluindo números decimais (com vírgulas), vamos estudar as somas com números que possuem sinais diferentes. Você verá também as regras de sinais e, por fim, juntaremos esses conceitos em expressões numéricas. 2.1 Soma algébrica Considere a seguinte situação comum em nosso dia a dia. Digamos que você tem um crédito na vendinha da esquina. Quanto mais comprar, menor ficará o crédito e, se esgotar o crédito e ainda continuar comprando, terá uma dívida ao invés de um crédito, certo? Se mesmo em débito continuar comprando, a dívida só irá aumentar. Por outro lado, se começar a pagar essa dívida, ela irá diminuir até um ponto em que voltará a ter crédito. Por exemplo, se você tem crédito de R$ 100,00 e realiza uma compra de R$ 75,00, então seu saldo passará a ser 100 – 75 = 25. Agora, se efetuar mais uma compra de R$ 50,00, seu saldo passará a ser 25 – 50 = –25. Caso faça outra compra de R$ 25,00, o saldo ficará –25 – 25 = –50. Agora, supondo que você efetue um pagamento de R$ 30,00, terá um saldo de –50 + 30 = –20. E, por fim, fazendo um pagamento de R$ 40,00, passará a ter um saldo de –20 + 40 = 20. Esse caso prático ilustra as operações de soma de números com sinais diferentes, em que devemos proceder da seguinte forma: Nome: José da Silva Crédito Compra Saldo 100,00 75,00 25,00 _ _ Compra Saldo 50,00 25,00 _ Compra Saldo 25,00 50,00 _ Crédito Saldo 30,00 20,00 _ Crédito Saldo 40,00 20,00 _ - - - Curso Técnico em Agronegócio 24 • Sinais iguais � somamos os valores e repetimos o sinal. • Sinais diferentes – subtraímos os números e damos o sinal do maior número. Exemplos: 1) 2 + 6 = 8 2) 19 + 3 = 22 3) - 3 - 15 = -18 4) -8 - 9 = -17 5) 15 - 3 = 12 6) -25 + 10 = -15 2.2. Regra de sinais Considere o seguinte exemplo: possuo duas dívidas de R$ 1.000, logo posso representar o valor total da dívida por 2 * (-1.000). Assim, ao final terei uma dívida de R$ 2.000, ou seja, –R$ 2.000. Analogamente, se temos um crédito de R$ 5.000 e ele triplica, representamos como 3 * 5.000, logo nosso crédito passa a ser de R$ 15.000. Quando queremos multiplicar ou dividir números com sinais diferentes, devemos aplicar a seguinte regra de sinais: • Sinais iguais � resultado positivo. • Sinais diferentes � resultado negativo. Isto é: (+) * (+) = + ou (+) ÷ (+) = + (-) * (-) = + ou (-) ÷ (-) = + (+) * (-) = - ou (-) ÷ (+) = - (-) * (+) = - ou (-) ÷ (+) = - Matemática Básica e Financeira 25 Se um número não possuir sinal, significa que é positivo. Por exemplo, 3 = + 3. Exemplos: 1) 3 * 5 = 15 2) (- 3) * (- 5) = 15 3) 3 * (- 5) = - 15 4) (- 3) * 5 = - 15 5) 6 ÷ (- 2) = -3 6) (- 6) ÷ 2 = - 3 7) (- 6) ÷ (- 2) = 3 d Comentário do Autor Note que, nas multiplicações - 2 * 2 = - 4, - 2 * 1 = - 2 e - 2 * 0 = 0, quando multiplicamos um número negativo por outro número, conforme diminuímos a segunda parcela, o resultado aumenta ao invés de diminuir. Logo, se continuarmos diminuindo as parcelas, teremos: - 2 * - 1 = 2 e - 2 * - 2 = 4. 2.3. Expressões numéricas Juntamos agora as somas algébricas com as regras de sinais e, ainda, operações de multiplicação e divisão. Para organizar melhor, usamos parênteses ( ), colchetes [ ] ou chaves { }. Para resolver expressões numéricas, você deve realizar primeiro as operações de multiplicação e divisão e depois somas e subtrações. Quando aparecerem parênteses, colchetes ou chaves, efetue as operações primeiro dos parênteses, depois dos colchetes e por último das chaves. Fique atento às regras de sinais também! Curso Técnico em Agronegócio 26 Exemplos: 1) 2 + [2 – 5 * (3 + 2) – 1] = 2 + [2 – 5 * 5 – 1] = 2 + [2 – 25 - 1] = 2 + [- 24] = 2 - 24 = - 22 2) 2 + {3 – [1 + (2 – 5 + 4)] + 8} = 2 + {3 – [ 1 + 1 ] + 8} = 2 + {3 – 2 + 8 } = 2 + 9 = 11 3) {2 – [3 * 4 ÷ 2 � 2 (3 – 1)]} + 1 = {2 – [12 ÷ 2 � 2 * 2]} + 1 = {2 � [6 – 4]} + 1 = {2 - 2} + 1 = 0 + 1 = 1 3. Mínimo múltiplo comum (m.m.c.) e máximo divisor comum (m.d.c.) Os cálculos que envolvem mínimo múltiplo comum e máximo divisor comum são relaciona- dos com múltiplos e divisores de um número natural. Entendemos por múltiplo o produto gerado pela multiplicação entre dois números. Assim, podemos dizer que 30 é múltiplo de 5, pois 5 * 6 = 30, isto é, existe um número natural que multiplicado por 5 resulta em 30, que é o número 6. Indicamos os múltiplos pelo símbolo M( ). Veja mais alguns números e seus múl- tiplos a seguir. Exemplos: M(3) = 0,3,6,9,12,15,18,21,… M(4) = 0,4,8,12,16,20,24,28,32,… M(8) = 0,8,16,24,32,40,48,56,… Observe que os múltiplos de um número formam um conjunto de infinitos elementos. • Todo número inteiro múltiplo de 2 é chamado de par. Exemplos: 6 = 2 * 3 e 30 = 2 * 15. • Todo número inteiro que não é múltiplo de 2 édenominado ímpar. Exemplos: 15 = 3 * 5 e 21 = 3 * 7. Um número é considerado divisível por outro quando o resto da divisão entre eles é igual a zero. Indicamos os divisores de um número pela notação D( ). Observe alguns números e seus divisores. Matemática Básica e Financeira 27 Exemplos: 1) D(3) = 1,3 2) D(9) = 1,3,9 3) D(10) = 1,2,5,10 4) D(11) = 1,11 5) D(20) = 1,2,4,5,10,20 6) D(25) = 1,5,25 ` Atenção Números que são divisíveis apenas pelo número 1 e por eles próprios são chamados de números primos. No exemplo anterior podemos verificar que 3 e 11 são números primos. 3.1. Mínimo múltiplo comum (m.m.c.) O m.m.c. entre dois números é representado pelo menor valor comum pertencente aos múltiplos dos números. Denotamos o mínimo múltiplo comum pela notação m.m.c. ( , ). Exemplo: 1) Vamos encontrar m.m.c.(4,8). Para isso precisamos encontrar os múltiplos de 4 e os múltiplos de 8 e o menor número que aparece em ambas as listas, ou seja: M(4) = 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32,… M(8) = 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56,… Portanto, m.m.c.(4,8)=8. Podemos calcular de outra forma. Para isso decompomos os números simultaneamente por números primos: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17... Vamos refazer o exemplo anterior desta forma: 4 - 8 | 2 2 - 4 | 2 1 - 2 | 2 1 - 1 | / Curso Técnico em Agronegócio 28 Logo: m.m.c. (4,8) = 2 * 2 * 2 = 8 2) Calcule o m.m.c. (12, 16, 45) 12 - 16 - 45 | 2 6 - 8 - 45 | 2 3 - 4 - 45 | 2 3 - 2 - 45 | 2 3 - 1 - 45 | 3 1 - 1 - 15 | 3 1 - 1 - 5 | 5 1 - 1 - 1 | / Dessa forma: m.m.c. (12, 16, 45) = 2 * 2 * 2 * 2 * 3 * 3 * 5 = 720 O m.m.c. é útil para resolver problemas práticos. Acompanhe! Exemplos: 1) Três tratores numa colheita percorrem um mesmo trajeto saindo todos ao mesmo tempo, do mesmo ponto e com o mesmo sentido. O primeiro faz o percurso em 40 minutos, o segundo em 36 minutos e o terceiro em 30 minutos. Gostaríamos de saber em quanto tempo os tratores voltam a se encontrar. Para resolver essa questão, precisamos calcular o m.m.c. entre os tempos dos tratores, pois esse será o menor múltiplo do tempo entre eles, ou seja, o momento em que se encontrarão novamente. Vamos calcular o m.m.c.: 30 - 36 - 40 | 2 15 - 18 - 20 | 2 15 - 9 - 10 | 2 15 - 9 - 5 | 3 5 - 3 - 5 | 3 5 - 1 - 5 | 5 1 - 1 - 1 | / Logo: m.m.c. (30, 36, 40) = 2 * 2 * 2 * 3 * 3 * 5 = 360 minutos = 6 horas Portanto o menor tempo em que os três se encontrarão novamente no ponto de partida é após 6 horas do início da colheita. Matemática Básica e Financeira 29 2) Um médico veterinário, ao prescrever uma receita para um bovino, determina que três medicamentos sejam ingeridos pelo animal de acordo com a seguinte escala de horários: remédio A, de 2 em 2 horas; remédio B, de 3 em 3 horas; e remédio C, de 6 em 6 horas. Caso o paciente utilize os três remédios às 8 h da manhã, então o próximo horário em que ele tomará os três medicamentos simultaneamente de novo será o valor do m.m.c. (2, 3, 6) + 8 h. Calculando o m.m.c., temos: 2 - 3 - 6 | 2 1 - 3 - 3 | 3 1 - 1 - 1 | / Assim, o m.m.c. (2, 3, 6) = 6. Portanto o bovino deverá tomar os três remédios novamente às 14 h. Para entender melhor, veja a representação do m.m.c. no esquema a seguir. Medicamento 1 Medicamento 2 Medicamento 3 3.2. Máximo divisor comum (m.d.c.) O máximo divisor comum entre dois números é representado pelo maior valor comum pertencente aos divisores dos números, representado por m.d.c.( ,). Exemplo: Vamos calcular o m.d.c. (20, 30). Precisamos primeiro encontrar os divisores de 20 e 30 e depois o maior valor comum aos dois, isto é: D (20) = 1, 2, 4, 5, 10, 20 D (30) = 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 Logo, podemos ver que o m.d.c. (20, 30) = 10. Também podemos encontrar o m.d.c. utilizando um método por decomposição simultânea em fatores primos, ficando: 20 - 30 | 2 10 - 15 | 2 5 - 15 | 3 5 - 5 | 5 1 - 1 |/ Curso Técnico em Agronegócio 30 Para calcular o mdc multiplicamos apenas os fatores primos que dividiram ambos os números, neste caso 2 e 5 (em azul). Portanto: m.c.d. (20, 30) = 2 * 5 = 10. Assim como o m.m.c., o m.d.c. pode ser utilizado em exemplos práticos, confira. Exemplos: 1) Uma indústria fabrica rolos de arames de mesmo comprimento. Após realizarem os cortes necessários, verificou-se que duas bobinas restantes tinham as seguintes medidas: 156 metros e 234 metros. Gostaríamos de cortar as sobras em partes iguais com o maior comprimento possível. Para encontrarmos esse valor, precisamos calcular o m.d.c. (156, 234). Utilizando o método que você aprendeu, temos: 156 - 234 | 2 78 - 117 | 2 39 - 117 | 3 13 - 39 | 3 13 - 13 | 13 1 - 1 | / Logo, o m.d.c. (156, 234) = 2 * 3 * 13 = 78. Portanto devemos cortar os pedaços de arame em tamanhos iguais de 78 metros. 2) Uma empresa do agronegócio é composta de três áreas. A área administrativa tem 30 funcionários, a operacional 48 funcionários e a de vendas 36 funcionários. Se quisermos formar grupos de funcionários com o mesmo número de integrantes, devemos calcular o m.d.c. (30, 36, 48). Assim: 30 - 36 - 48 | 2 15 - 18 - 24 | 2 15 - 9 - 12 | 2 15 - 9 - 6 | 2 15 - 9 - 3 | 3 5 - 3 - 1 | 3 5 - 1 - 1 | 5 1 - 1 - 1 | / Portanto o m.d.c. (30, 36, 48) = 2 * 3 = 6. Assim as equipes devem conter 6 funcionários cada. Matemática Básica e Financeira 31 Atividade 2: Operações fundamentais Calcule: a) 2 + 3 � 1 b) – 2 – 5 + 8 c) – 1 – 3 – 8 + 2 – 5 d) 2 * (- 3) e) (- 2) * (- 5) f) (- 10) * (- 1) g) (- 1) * (- 1) * (- 2) h) 4 : - 2 i) - 8 : 4 j) - 20 / - 10 k) [( 4) * ( 1)] 2 l) [( - 1 + 3 - 5) * (2 - 7)]: -1 m) 2 { 2 - 2 [ 2 - 4 ( 3 * 2 : 3 ) + 2 ] } + 1 n) 8 - { - 20 [ ( - 3 + 3 ) : ( - 58 )] + 2 (- 5)} o) 0,5 * (0,4 : 0,2) p) (4 : 16 ) * 0,5 Curso Técnico em Agronegócio 32 q) m.m.c. (36, 60), m.m.c. (18, 20, 30) r) m.d.c. (18, 36), m.d.c. (20, 60) Tópico 3: Frações Uma fração é um modo de expressar uma quantidade a partir de uma razão de dois números inteiros, ou seja, uma fração é uma divisão. O dividendo é chamado numerador, e o divisor recebe o nome de denominador. fração numerador denominador = Veja como representar frações em desenhos por meio de pedaços de pizza ou lotes de um terreno: 1 2 __ 4 6 (quatro sextos)__ 1 4 __ 1 8 __ 5 12 (cinco doze avos)___ 18 24 (dezoito vinte e quatro avos)___ 22 48 (vinte e dois quarenta e oito avos)___ Matemática Básica e Financeira 33 1. Multiplicação de frações O conceito de multiplicação é muito usado para calcular percentuais: multiplicar um valor por é o mesmo que multiplicar por 0,5 ou calcular 50% desse valor. Para efetuar a multiplicação de frações, multiplicamos os numeradores entre si e os denominadores. Obtemos, assim, uma nova fração. Exemplos: 1) 2) Note que, nas duas últimas parcelas do exemplo 2, fizemos simplificações, isto é, dividimos ambas as parcelas por um número em comum, 2 e 3 respectivamente. 2. Soma e subtração de frações Para somar ou subtrair duas frações, precisamos ficar atentos aos seus denominadores: • Frações com denominadores iguais – repetimos o denominador e somamos/subtraímos o numerador. Por exemplo, imagine que um terreno é dividido em quatro lotes iguais e efetuamos duas compras de lotes: primeiro compramos e depois . A soma dessas frações nos fornece quantos lotes do terreno possuímos, isto é, do terreno. Veja a ilustração seguinte, que exemplifica essa operação + 1 4 __ = 2 4 __ 3 4 1 4 2 4 __ = __ + __ Exemplos: 1) 2) 3) 1 2 1 1 2 2 3 33 7 7 14 = =* ** 15 2 4 30 9 9 60 18 = = 10 3 =* 1 4 2 43 4 3 3 5 5 6 96 5 5 = =+ + 15 15 7 7 18 3518 2 7 7 7 7= = = = =+ 2 7+ + 5 5 5 = 517 7* * *+ - 1 1 4 3 4 -2 4 -1 2 -1 2 2 2= = = = = -1 2=- 1 - 3 4 12 2* 2* * * Curso Técnico em Agronegócio 34 • Frações com denominadores diferentes� quando os denominadores são diferentes, precisamos transformar essas frações em frações de mesmo denominador. Isso quer dizer que precisamos de frações equivalentes às que tínhamos, mas com o mesmo denominador. O mesmo processo deve ser realizado nas subtrações. Observe, por meio da ilustração a seguir, como procedemos na soma das frações 1 5 __ 3 15 10 15 13 15 ___ + ___ = ___ 2 3 __ 1 5 2 3 __ + __ 1 5 3 15 __ = ___ 2 3 10 15 __ = ___ 1 5 2 3 13 15 ___ + ___ = ___ 1 5 2 3 e Matemática Básica e Financeira 35 A técnica usada para transformar essas frações em frações de mesmo denominador se resume a encontrar o m.m.c. entre os denominadores, depois dividir o m.m.c. encontrado pelo denominador de cada fração e multiplicar pelo seu numerador, respectivamente, para cada fração. Por fim, é feita a soma ou subtração entre os novos numeradores. Exemplos: 1) Primeiro devemos calcular o m.m.c. (2, 3) = 6. Em seguida, para encontrar as novas frações, dividimos o m.m.c. pelo denominador e multiplicamos pelo numerador de cada fração. Veja como fazer: 1 2 1 3 1 1 2+ 1 3 13 3 33 2 2+ 1 3 3 6 2 6 5 6+ + +* *1* * ** = 1 2 2 1 2 3 * *2 = = 3 + 2 6 = == 2) Nesse exemplo, vamos aplicar a técnica diretamente, de forma mais prática. 1 2 5 6 2 3+ - Assim como fizemos no exemplo anterior, primeiro calculamos o m.m.c. (2, 6, 3) = 6. 1 3 1 6 5 2 2+* * *- Agora devemos reescrever as frações. Como 6 é o novo denominador, dividimos 6 pelos denominadores antigos e multiplicamos o resultado pelo numerador. Nesse caso, 6 ÷ 2 = 3, então fazemos 1 * 3. Em seguida, calculamos 6 ÷ 6 = 1 e então escrevemos 5 * 1. Por fim, realizamos 6 ÷ 3 = 2, logo o último numerador fica 2 * 2. 3 + 5 - 4 6 6 4= 3 2= Observe que 6 = 2 * 3 e que 4 = 2 * 2. Dessa forma, 1 5 2 6 + 3 2- 3 2= 3. Divisão de frações Quando dividimos duas frações, operamos da seguinte forma: 1 3 5 7 9 3 5 7 9 * * * * = 3 5 7 9 9 7 9 7 9 7 9 7 = 27 35 63 63 = 27 35 27 351 1 = = 3 5 7 9 = 1 2 1 3 + 1 2 5 6 2 3+ - 6 4 3 2= Curso Técnico em Agronegócio 36 Note que e que, porque, pela regra de multiplicação, teremos 7 9 9 7 1=* e deixaremos de trabalhar com a divisão de frações para trabalhar com o produto, com o qual já sabemos como proceder. Uma maneira mais prática de efetuarmos divisão de frações é “repetindo a fração de cima e multiplicado pelo inverso da fração de baixo (invertendo numerador por denominador e vice-versa)”. 3 5 7 9 * * = 97 27 35== 3 5* 9 7 3 5 Exemplos: 1) 2) Atividade 3: Frações a) b) c) d) e) 3/5 7/9 3/5 7/9 1*= 1= 9/7 9/7 1 2 1/2 5/3 3 5 3 10 1 3 2 == =* * 5* 3 7 3/7 2/5 5 2 15 14 3 5 7 == =* * 2* 1 10 1 5 + 4 3 2 3 - 1 3 1 2 - 1 6 + 2 5 1 3 * 1 3 3 7 + 2 5 + Matemática Básica e Financeira 37 f) g) h) i) j) k) Tópico 4: Equações de primeiro grau Equação é uma igualdade que só se verifica para determinados valores atribuídos às letras (que se denominam incógnitas). Se a equação contiver apenas uma incógnita e se o maior expoente dessa incógnita for 1, então a equação é dita equação do primeiro grau com uma incógnita. Nesta unidade curricular, sempre que dissermos equação do primeiro, estamos nos referindo a uma equação do primeiro grau com uma incógnita x (normalmente se utiliza o x como incógnita, mas qualquer letra pode ser atribuída, como y, z ou t). Por exemplo, se 3 - x = 2, então o único valor possível de x é 1. 1. Resolução de equações de primeiro grau Quando encontramos um valor para x que resolve a equação, chamamos esse valor de raiz da equação. No caso de uma equação do primeiro grau, conseguimos resolvê-la isolando a incógnita no primeiro membro da equação (o lado esquerdo do sinal de “=”). Para isso utilizamos as operações inversas àquelas que acompanham a incógnita em ambos os lados da equação para “transferir” ao segundo membro da equação (o lado direito do sinal de “=”) os termos que não contenham a incógnita. 1 6 *- 2 5 - 1/3 1/2 2 3 : 1 5 - 1 4: * 2 3 1 2 1 2+ : 2 4 1 3 1 + 1/3 3 Curso Técnico em Agronegócio 38 As operações inversas são: • adição e subtração; • multiplicação e divisão; • potenciação e radiciação (veremos estes conceitos nos tópicos subsequentes). Exemplos: 1) Ou, ainda, isolando a incógnita no primeiro membro da equação, temos x = 2 � 3 = - 1. 2) Atividade 4: Equações de primeiro grau Resolva as seguintes equações: a) 4x = 8 b) -5x = 10 c) 7 + x = 8 d) 3 - 2x = -7 e) 16 + 4x - 4 = x + 12 f) 8 + 7x - 13 = x - 27 - 5x g) 3 + x = 2 ⟹ 3 + x -3 = 2 - 3 ⟹ x = -1 - 2x - 4 = 4 ⟹ - 2x = 4 + 4 ⟹ - 2x = 8 ⟹ x = ⟹ x = - 4 8 -2 2x 3 3 4 = Matemática Básica e Financeira 39 h) i) 9x + 2 - (4x + 5) = 4x + 3 j) 3 * (2 - x) - 5 * (7 - 2x) = 10 - 4x + 5 Tópico 5: Proporcionalidade Suponha que você precisa comprar determinado produto químico para o controle de uma praga. Tal produto apresenta uma recomendação de dose na proporção de dois litros para um hectare de lavoura. Considerando que a propriedade possui quatro hectares plantados, como encontramos a quantidade ideal a ser aplicada? O conceito matemático que nos auxilia na resolução desse problema é chamado de regra de três. Para compreender essa regra, primeiro devemos entender os conceitos de razão e proporção e o que significam grandezas diretamente ou inversamente proporcionais. 1. Razão Dados dois números quaisquer, por exemplo, 2 e 3, a razão entre esses números é represen- tada por: 2 ou 2/3 ou 2:3 3 De forma genérica, se os números são a e b, denominamos razão entre a e b o quociente a/b. É importante lembrar que b nunca poderá ser o número 0. Veja alguns exemplos práticos que envolvem razões. Exemplos: 1) Suponha que em determinado ano as vendas de frutas de uma fazenda tenham sido de 300 mil reais e que as vendas do ano seguinte sejam de 450 mil reais. Poderíamos comparar esses dois valores dizendo que sua diferença é de 150 mil reais. Porém, a diferença dos valores não nos fornece uma ideia do crescimento de vendas entre os dois anos. Para avaliarmos esse crescimento, calculamos a razão entre as vendas, isto é: 1,5 450 300 = Concluímos, assim, que as vendas de frutas do segundo ano são uma vez e meia maiores que a do primeiro ano, o que representa um aumento de receitas de 50%. 1 4 3x 4 = Curso Técnico em Agronegócio 40 2) Ao compararmos mapas de propriedades, representamos as distâncias em escala menor que a real. O conceito é dado pela seguinte razão: escala medida no mapa medida real= Por exemplo, a escala da planta de um terreno na qual o comprimento de 60 m foi representado por um segmento de 3 cm é: 3 cm 6.000 cm 1 1 ∶ 2.000 2.000 = = Então nossa escala está na razão de 1 cm para 2.000 cm, ou seja, 1 cm no mapa significa 2.000 cm no terreno. 3) Velocidade média é a razão entre a distância percorrida e o tempo total de percurso: velocidade média distância percorrida tempo total de percurso= A distância entre as cidades do Rio de Janeiro e de São Paulo é de, aproximadamente, 400 km. Um carro levou cinco horas para percorrer esse trajeto. Dessa forma: 400 km 5 h 80 km/h=velocidade média = 2. Proporção Para compreender melhor o conceito de proporção, vamos nos aprofundar no exemplo anterior, da venda de frutas. Você viu que no primeiro ano as vendas de frutas da fazenda somaram 300 mil reais e no segundo ano, 450 mil reais. Suponha que as vendas no terceiro ano sejam de 600 mil reais e as do quarto ano, 900 mil reais. Dessa forma a razão das vendas do quarto ano para as vendas do terceiro ano pode ser calculada pelo quociente: 1,5 900 600 = Observe que: 1,5 450 300 900 600= = Logo, a razão entre as vendas do primeiro e do segundo ano são proporcionais à razão das vendas entre o terceiro e o quarto ano. Matemática Básica e Financeira 41 Conforme vimos,dadas duas razões (b e d não podem ser o número zero), a proporção entre elas é a igualdade . Lemos essa expressão da seguinte forma: “a está para b assim como c está para d”. Toda proporção satisfaz a seguinte propriedade: a b c d ⟹ a d = b c= * * Resumidamente, em toda proporção os produtos cruzados são iguais. Exemplos: 1) Em virtude da demanda crescente de economia de água, há equipamentos e utensílios, como as bacias sanitárias ecológicas, que utilizam 6 litros de água por descarga em vez dos 15 litros usados por bacias sanitárias não ecológicas, conforme dados da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Qual será a economia diária de água obtida por meio da substituição de uma bacia sanitária não ecológica, que gasta cerca de 60 litros por dia com a descarga, por uma bacia sanitária ecológica? Chamemos de x o número de litros de água despejados pela bacia ecológica. Daí: ⟹ 15 x = 60 6 ⟹ x = = 2415 60 6 x 360 15 = * * O resultado mostra que a bacia ecológica gasta 34 litros, enquanto a não ecológica gasta 60 litros. Assim a economia será de: 60 - 24 = 36 litros 3. Grandezas diretamente e inversamente proporcionais Definimos como grandeza tudo aquilo que pode ser contado e medido, por exemplo, o tempo, a velocidade, o comprimento, o preço, a idade, a temperatura, entre outros. As grandezas são classificadas em diretamente proporcionais e inversamente proporcionais. 3.1. Grandezas diretamente proporcionais São aquelas grandezas em que a variação de uma provoca a variação da outra numa mesma razão. Se uma dobra, a outra dobra. Se uma triplica, a outra triplica. Se uma é dividida em duas partes iguais, a outra também é dividida à metade. Exemplos: 1) Se três rastelos custam R$ 80,00, o preço de seis rastelos será R$ 160,00. Observe que, se dobramos o número de rastelos, também dobramos o valor final deles. a b c d e a b c d = Curso Técnico em Agronegócio 42 2) Para percorrer 30 km, um trator gastou 30 litros de diesel. Nas mesmas condições, o trator percorrerá 60 km com 60 litros de diesel. E com 120 litros percorrerá 120 km. A distância percorrida e o consumo de combustível são diretamente proporcionais: se uma aumenta, a outra também aumen- ta. Fonte: Shutterstock 3.2. Grandezas inversamente proporcionais Uma grandeza é inversamente proporcional quando operações inversas são utilizadas nas grandezas. Por exemplo, se dobramos uma das grandezas, temos de dividir a outra por dois. Se triplicamos uma delas, devemos dividir a outra por três e assim sucessivamente. Exemplos: 1) Para encher um bebedouro de bovinos, são necessárias 30 vasilhas de 6 litros cada uma. Se forem usadas vasilhas de 3 litros cada, será preciso 60 vasilhas para encher o mesmo bebedouro. Observe que as grandezas “quantidades de vasilhas” e “capacidade das vasilhas” são inversamente proporcionais, pois, ao diminuirmos a capacidade de cada vasilha, precisamos de um número maior de vasilhas para encher o mesmo bebedouro. 2) O agricultor Pedro deseja realizar em sua fazenda uma festa junina em comemoração à boa colheita que teve. Para isso irá comprar 30 latas de refrigerante com capacidade de 200 mL cada uma. Caso ele compre latas de 600 mL, deverá comprar dez latas para ter a mesma quantidade de refrigerante. Note que as grandezas “quantidade de latas” e “capacidade de cada lata em mL” são inversamente proporcionais, pois, ao comprar latas com maior capacidade, Pedro precisou de um número menor de latas para obter a mesma quantidade de antes. Matemática Básica e Financeira 43 Grandezas são muito utilizadas em situações de comparação, o que fazemos com frequência, às vezes sem perceber. Nos casos que envolvem proporcionalidade direta e inversa, é de extrema importância conhecer a regra de três para a obtenção dos resultados. 4. Regra de três (simples) Utilizamos regra de três simples na solução de problemas que envolvem grandezas propor- cionais. Exemplos: 1) Uma colheitadeira se desloca com velocidade constante, percorrendo 4 km em 1 hora. Qual o tempo gasto para percorrer 10 km? As grandezas envolvidas são diretamente proporcionais, pois, quanto maior a distância, maior o tempo necessário. Teremos então uma regra de três simples e direta. Dispomos os dados do problema colocando frente à frente aqueles que se correspondem. Marcamos x no local do valor procurado, da seguinte forma: distância 4 km 10 km 1 km x h tempo _ _ _ _ _ _ As setas para baixo nos auxiliam a perceber que ambas as grandezas são proporcionais. Sendo a regra de três simples e direta, as grandezas são dispostas na mesma ordem de correspondência, desta forma: ⟹ 4 x = 10 1 ⟹ x = ⟹ x = 2,54 10 10 4 1 x = * * Portanto o tempo gasto para percorrer 10 km é de 2,5 horas. 2) Dois trabalhadores juntos conseguem capinar certo terreno em 6 horas de trabalho. Se, em vez de dois, fossem três trabalhadores, em quantas horas o terreno poderia ser capinado? Nesse caso, as grandezas são inversamente proporcionais, pois, quanto mais trabalhadores tivermos, menos horas serão necessárias para terminar o serviço. Assim, teremos uma regra de três simples e inversa. Dispondo os dados do problema com as setas para nos ajudar, temos: horas 6 h x h 2 trabalhadores 3 trabalhadores trabalhador _ _ __ __ h Curso Técnico em Agronegócio 44 Como as grandezas são inversas, invertemos um dos lados para montar a nossa equação, ficando assim: ⟹ 3 x =2 6 ⟹ x = = 4 ⟹ x = 4 x 6 12 3 2 3 = * Portanto seriam necessárias 4 horas de 3 trabalhadores para capinar o mesmo terreno. d Comentário do autor Como estão seus estudos até aqui? Lembre-se de que você pode assistir às videoaulas e acessar o AVA para se aprofundar. Além disso, conte sempre com apoio da Tutoria a distância! Resolva todas as suas dúvidas, pois assim você fica mais seguro para estudar os tópicos seguintes. 5. Porcentagem A porcentagem tem inúmeras aplicações no dia a dia. No mercado financeiro, por exemplo, é utilizada para capitalizar empréstimos e aplicações, expressar índices inflacionários e deflacionários, descontos, aumentos e taxas de juros. Os números percentuais possuem representações na forma de fração com denominador igual a 100 e, quando escritos de maneira formal, devem aparecer na presença do símbolo de porcentagem (%). Também podem ser escritos na forma de número decimal. Veja três representações de porcentagem de um mesmo valor: 1% 1 100 ____ 0,01 O símbolo “%” é lido como “por cento” e significa centésimos. Por isso, “5%” lemos “5 por cento”. Para calcularmos uma porcentagem, é importante lembrarmos o produto de frações, pois procedemos da seguinte forma: x % de y = y x 100 * Exemplos: 1) 2) 5% de um terreno de 80 m2 = 80 = 0,05 80 = 4 m² 5 100 ** 4% de 32 litros de leite = 32 = 0,04 32 = 1,28% litro de leite 4 100 ** Matemática Básica e Financeira 45 Para transformar frações em porcentagem, realizamos a divisão, depois multiplicamos por 100 e colocamos o símbolo de porcentagem à sua direita. Exemplos: 1) Se um produtor rural perder da safra de determinado período, podemos dizer que ele perdeu 20% da safra, pois: = 0,2 ⟹ 0,2 100 = 20%3 15 * Desse modo, para transformarmos em porcentagem, fazemos a divisão, depois multiplica- mos por 100 e colocamos o símbolo “%”. 2) Procedendo da mesma maneira que no exemplo anterior, 18 45 em fração equivale a 40%, pois: 18 *= 0,4 ⟹ 0,4 100 = 40%45 Atividade 5: Proporcionalidade a) Uma bomba eleva 272 litros de água de um poço em 16 minutos. Quantos litros elevará em 1 hora e 20 minutos? b) Doze operários levaram 25 dias para executar determinada obra num celeiro. Quantos dias levarão dez operários para executar a mesma obra? c) Num armazém existem 200 pilhas de caixas com 30 caixas em cada pilha. Se houvesse 25 caixas em cada pilha, quantas pilhas teríamos no armazém?d) Metade de uma obra em um silo foi feita por dez operários em 13 dias. Quantos tempo levaria para terminar essa obra com três operários a mais? e) Converta as frações a seguir para porcentagem: f) Calcule as porcentagens a seguir: 15% de 180, 18% de 150, 35% de 126, 100% de 715, 115% de 60 e 200% de 48. 3 15 3 15 3 , , , 4 8 50 45 18 14 42 Curso Técnico em Agronegócio 46 Tópico 6: Potências A operação realizada na potenciação é uma multiplicação por um mesmo número repetidas vezes e é representada da seguinte forma: Um número base a (que será multiplicado) elevado a um expoente n (quantidade de vezes que ele será multiplicado): a n = “multiplicar a * a por n repetidas vezes” Exemplos: 1) 23 = 2 * 2 * 2 = 8 2) (-1)2 = (-1) * (-1) = 1 3) d Comentário do autor Este conceito será muito útil no próximo tema, sobre matemática financeira, pois as fórmulas que veremos utilizam potências. Por isso, fique atento às propriedades a seguir e à forma como realizamos as operações fundamentais para potências. 1. Regras de potencialização Devemos ficar atentos às seguintes propriedades das potências: a) Quando o número não possuir expoente, sua potência será 1, isto é, a = a1. b) Se o expoente for o número 1, o resultado será a própria base: a1 = a. • 31 = 3 • 171 = 17 c) Toda potência de 1 é igual a 1 : 1n = 1. • 17 = 1 • 199 = 1 1 2 21 2 1 2 1 4 1 1 2 2 === * * * Matemática Básica e Financeira 47 d) Toda potência de 0 é 0: 0n = 0. e) Qualquer número, exceto 0, elevado a 0 é igual a 1 : a0 = 1. • 190 = 1 • 00 não faz sentido, ou seja, não podemos fazer essa conta. f) Se o expoente for negativo, exceto 0, devemos fazer o inverso do número, isto é: • • g) Em potência de frações, devemos elevar o numerador e o denominador ao mesmo expoente: • • h) Potência de base dez – efetuamos as potências de 10 escrevendo à direita do número 1 tantos zeros quantas forem as unidades do expoente. • 103 = 1.000 • 102 = 100 i) Expoentes pares – uma potência com expoente par será sempre um número positivo. • (-3)2 = (-3) * (-3) = 9 • 54 = 5 * 5 * 5 * 5 = 625 j) Expoentes ímpares – uma potência com expoente ímpar terá o sinal do número base. • (-3)3 = -27 • (-2)5 = -32 a-n 1 an = 2-1 1 2 = 3-2 1 32 = 1 9 = an bn na b = 13 33 31 3 = = 1 27 (- 1)5 25 51 2 = =- 1 32 - Curso Técnico em Agronegócio 48 2. Multiplicação de potências Ao multiplicar potências, devemos ficar atentos às bases destas. Temos dois casos: potências de mesma base e potências de bases diferentes. Por exemplo: 23 e 24 são potências de mesma base, enquanto 32 e 72 são de bases diferentes. Multiplicação de potências de mesma base Observe o que acontece quando multiplicamos duas potências de mesma base: 22 * 23 = (2* 2) * (2 * 2 * 2) = 4 * 8 = 32 Note que essa operação é igual a: 22 + 3 = 25 = 2 * 2 * 2 * 2 * 2 = 32 Logo, quando multiplicamos potências de mesma base, mantemos a base e somamos os expoentes: an * am = an + m Exemplos: 1) 23 * 25 = 23 + 5 = 28 2) 45 * 41 = 45 + 1 = 46 Multiplicação de potências de bases diferentes e mesmo expoente Veja agora o que acontece quando multiplicamos duas potências de bases diferentes e com os expoentes iguais: 22 * 32 = (2 * 2) * (3 * 3) = 4 * 9 =36 Isso é o mesmo que fazer: (2 * 3)2 = 62 = 6 * 6 = 36 Dessa forma, quando multiplicamos potências com bases diferentes e expoentes iguais, nós multiplicamos os números base e conservamos o expoente: an * bn = (a * b)n Exemplos: 1) 32 * 52 = (3 * 5)2 = 152 2) 33 * 73 = (3 * 7)3 = 213 Matemática Básica e Financeira 49 3. Divisão de potências Na divisão de potências, procedemos como na multiplicação, isto é, temos dois casos. Divisão de potências de mesma base Considere a seguinte divisão entre potências de mesma base: 24 22 16 4 42 2 2 2 2 2 = = =* * * * Observe que essa operação é equivalente a: 24 - 2 = 22 = 4 Assim, quando dividimos potências de mesma base, devemos manter a base e subtrair os expoentes (“o de cima menos o de baixo”): an am an-m= Exemplos: 1) 2) Divisão de potências de bases diferentes e mesmo expoente Veja o que acontece quando dividimos potências de base diferentes e mesmo expoente: 22 32 4 9 2 2 3 3 = =* * Agora, utilizando produto de frações, observe que: 2 3 22 3 2 3 4 9 2 2 3 3 == =** * Logo, para dividir potências de bases diferentes e mesmo expoente, dividimos os números da base e conservamos o expoente: na b an bn = Exemplos: 1) 2) 45 42 45 - 2 = 43= 32 3 32 - 1 = 31 = 3= 27 2 72 32 = 38 3 83 33 = Curso Técnico em Agronegócio 50 4. Potência de potências Agora vejamos outra operação entre potências. Observe o exemplo a seguir, em que calculamos a potência de uma potência: (22)3 = (22) * (22) * (22) = 4 * 4 * 4 = 64 Por outro lado, também podemos dizer que: 22*3 = 26 =2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 = 64 Dessa forma, para calcularmos potência de potências, devemos multiplicar os expoentes e repetir a base: (an)m = an * m Exemplos: 1) (72)4 = 72 * 4 =78 2) (157)2 = 157 * 2 = 1514 ' Dica Todo número natural pode ser escrito como produto de potências de números primos. Esse fato é conhecido como decomposição em fatores primos, assim como procedemos para calcular m.m.c. e m.d.c. Ele é muito útil para simplificarmos expressões matemáticas. Exemplos: 1) 4 = 2 * 2 = 22 2) 12 = 2 * 6 = 2 * 2 * 3 = 22 * 3 3) 30 = 2 * 15 = 2 * 3 * 5 Atividade 6: Potenciação a) 13 b) 04 c) (-2)3 Matemática Básica e Financeira 51 d) (-4)3 e) 23 * 25 f) 3 * 32 * 34 g) h) i) (-3)5 * 55 j) 153 : 33 k) (24)2 l) [(52)3]5 m) n) o) (23 * 53)0 p) 4-2 q) 2 * 3-1 35 34 34 32 35 * 5 3 2 2 32 3 Curso Técnico em Agronegócio 52 Tópico 7: Raízes Uma raiz é a operação inversa à potenciação, assim como são inversas a soma e a subtração ou a multiplicação e a divisão. Quando calculamos uma raiz quadrada, por exemplo, estamos procurando qual número que elevado 2 nos fornece o número dentro da raiz. Exemplo: 2√9 = 3, pois 32 = 9 De forma genérica, temos: n√a = x significa qual x é tal que xn = a Chamamos o número n de índice ou grau da raiz (que deve ser um número natural diferente de 0 e 1) e o número a de radicando. • Para encontrarmos o valor de determinada raiz, devemos consultar a tabuada desse número. • Nem todo número possui um valor exato para raiz. • Quando não aparece índice, subentendemos o número 2, isto é, √a = 2√a. • Se o radicando é o número 1, então para qualquer índice teremos como resultado o número 1, ou seja, n√1 = 1. • A raiz de índice 2 é recebe o nome de raiz quadrada e a de índice 3 de raiz cúbica. Para outros números, dizemos raiz quarta, raiz quinta etc. Quando resolvemos um exercício que envolve raízes e a raiz em questão não tem resposta exata, a menos que o enunciado peça, é melhor deixar indicado o resultado com raiz. Por exemplo, é preferível escrever √2 a escrever 1,4 (valor aproximado para raiz quadrada do número 2). Isso porque, como vimos no tópico sobre números irracionais, √2 é um número irracional e, portanto, não pode ser escrito em forma decimal com todas as suas casas decimais. j Informação extra As raízes são utilizadas em diversas situações, entre elas na medição de distâncias entre dois pontos, utilizando o conceito geométrico chamado triângulo retângulo e o teorema de Pitágoras. Acesse o AVA e saiba mais sobre esse assunto! Matemática Básica e Financeira 53 1. Propriedades da raiz 1.1. Radicandos positivos e negativos Quando estivermos calculando uma raiz cujo radicando tem sinal negativo, devemos ficar atentos se o índice é par ou ímpar. Índice par Se o índice da raiz for um número par, então o radicando não pode ser um número negativo. Por exemplo, 2√-8 não existe, pois não existe um número que ao quadrado resulte em -8. Índice ímpar Caso o índice seja um número ímpar, o radicando poderá ter qualquer sinal. Por exemplo: 3√-8 = -2, pois(-2)3 = (-2) * (-2) * (-2) = -8 1.2. Simplificação de raízes Como você viu no início deste tópico, nem todo número possui um valor exato de raiz. Porém, em alguns casos, podemos simplificar e reescrever a raiz. É possível retirarmos um fator do radical, bastando escrever o número em fatores primos e em seguida retirarmos todo número cujo expoente é igual ao índice da raiz. Exemplos: 1) 2√12 = ? Observe que não existe nenhum número que elevado a 2 resulte em 12. Entretanto podemos reescrever essa raiz de uma forma mais simples. Para isso, você precisa lembrar que qualquer número inteiro pode ser escrito como multiplicação de números primos. Vamos decompor o número 12 em fatores primos, isto é: 12 = 2 * 6 = 2 * 2 * 3 = 22 * 3 Dessa forma: 2√12 = 2√2²*3 Por fim retiramos da raiz o número 2, pois sua potência é a mesma do índice da raiz, ficando: 2√12 = 2√2²*3 = 2 * 2√3 = 22√3 Apenas para fins de comparação, usando uma calculadora podemos verificar os valores aproximados das raízes e fazer uma comparação: 2√12 = 22√3 = 3,46… 2) 2√180 = 2√2²*3²*5 = 2* 3 * 2√5 = 62√5 Curso Técnico em Agronegócio 54 3) 3√81 = 3√34 = 3√3 * 33 = 33√3 2. Adição e subtração de raízes A soma e a subtração de raízes podem ser feitas apenas quando os radicandos e os índices são iguais. Mas não somamos os números entre das raízes, apenas os que estão do lado de fora delas. Exemplos: 1) 2√3 + 32√3 = 42√3 2) 52√2 + 32√2 = 82√2 3. Multiplicação e divisão de raízes Podemos multiplicar e dividir raízes de mesmo índice. Nesse caso, multiplicamos ou dividimos os radicandos conforme a operação que estivermos fazendo e repetimos a raiz e o índice. Exemplos: 1) 3√2 * 3√5 = 3√2 *5 = 3√10 2) √5 * √7 * √3 = √5 * 7 * 3 = 105 3) 4) 4. Expoentes fracionários Uma raiz também pode ser representada por meio de uma potência. Utilizamos para isso uma potência fracionária da seguinte forma: Exemplo: √15 = = √5 √3 15 3 * Matemática Básica e Financeira 55 No caso de o radicando ser ele mesmo uma potência, escrevemos a raiz em forma de fração deste modo: Exemplos: 1) 2) 3) Nesses dois últimos exemplos, note que primeiro escrevemos a raiz em forma de potência e depois aplicamos a regra de potência de potências. d Comentário do autor Compreender alguns conceitos matemáticos pode exigir certo esforço, mas com seu empenho você conseguirá superar as dificuldades. Lembre-se de que você conta com apoio da Tutoria a distância caso tenha dúvidas sobre algum assunto ou ao resolver os exercícios. Atividade 7: Raízes a) √5 + 3√5 - 2√5 b) √32 + 2√8 - 3√2 c) √8 * √3 d) (-√2)2 e) 3√-3 * 3√9 f) g) (3√3* 22)2 2 = = 2 1 2 1- 2 1 1 Curso Técnico em Agronegócio 56 h) i) Escrever em forma de raízes: Tópico 8: Medidas agrárias Para encerrarmos este primeiro tema sobre matemática básica, vamos estudar as medidas agrárias utilizadas para medir áreas rurais. Fonte: Shutterstock As medidas de áreas rurais são diferentes das medidas urbanas: metro, centímetro, decâmetro, hectômetro etc., mas elas se relacionam entre si. Por isso, primeiro vamos relembrar as medidas de comprimento mais usadas e, em seguida, veremos as medidas agrárias. 1. Unidades de medidas De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), o metro (m) é considerado a unidade principal de medida de comprimento. Os múltiplos do metro são o quilômetro (km), o hectômetro (hm) e o decâmetro (dam) e os submúltiplos são o decímetro (dm), o centímetro (cm) e o milímetro (mm). 3 1 2 3 2 2 e 5 3 4 3 5 Matemática Básica e Financeira 57 Para converter uma unidade em outra, procedemos como no esquema a seguir. x 10 : 10 : 10 : 10 : 10 : 10 : 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 Quilômetro km Hectômetro hm Decâmetro dam Metro m Decímetro dm Centímetro cm Milímetro mm Da esquerda para a direita – devemos multiplicar pelo número 10 o número de vezes de casas que devemos andar. • 15 km correspondem a 150 hm (andamos apenas uma casa, dessa forma multiplicamos por 10) ou equivalem a 15.000 m (3 casas = multiplicar por 10 três vezes, ou seja, por 1.000). • 1 dm equivale a 100 mm (andamos duas casas e, por isso, multiplicamos por 10 duas vezes, isto é, por 100). Da direita para a esquerda – devemos dividir pelo número 10 o número de casas que tivermos de andar. • 7 cm corresponde a 0,07 m, pois tivemos de andar duas casas para a esquerda e, dessa forma, dividimos por 10 duas vezes. ' Dica Você pode usar a mesma tabela para conversão de áreas, mas ao invés de 10, deve multiplicar ou dividir por 100. Você também pode usar para conversão de volumes, mas nesse caso, multiplique ou divida por 1000. 2. Unidades de medidas agrárias As unidades de medidas agrárias se relacionam com as unidades de medidas de superfície da seguinte forma: • 1 are (a) = 100 m² • 1 a * 100 = 1 hectare (ha) = 100 a = 10.000 m² • = 1 centiare (ca) = 1 centésimo de are = 1 m² 1 a 100 Curso Técnico em Agronegócio 58 No Brasil, a medida oficial de terras é esse sistema decimal, e o hectare é a medida mais usada. Outra medida de superfície comumente utilizada no Brasil é o alqueire, que tem como principais variações regionais: • 1 alqueire do norte = 27.225 m² = 2,72 ha • 1 alqueire mineiro = 48.400 m² = 4,84 ha • 1 alqueire paulista = 24.200 m² = 2,42 ha • 1 alqueire baiano = 96.800 m² = 9,68 ha Exemplos: 1) Uma propriedade com 11 hectares é equivalente a uma propriedade com 110.000 m², pois: 1 ha = 10.000 m2 ⇒ 11 ha = 11 * 10.000 m2 = 110.000 m2 2) Um terreno com 2,42 hectares é equivalente a um terreno com 242 a, visto que: 2,42 * 100 = 242 3) Um lote de 5,5 alqueires paulistas é equivalente a um lote com 133.100 m², porque: 5,5 * 24.200 m2 = 133.100 m² Encerramento do tema Ao longo deste tema você estudou e praticou os conceitos fundamentais da matemática básica. Aprendeu os diferentes conjuntos de números e como realizar operações entre números com vírgulas ou frações. Conheceu proporcionalidade, regras de três e viu, ainda, potências e sua relação com raízes. Fechamos o tema com as principais unidades de medidas agrárias. No próximo tema, você estudará a matemática financeira. Para isso, certifique-se de ter compreendido bem os conceitos que viu até aqui, pois eles auxiliarão no entendimento das fórmulas e na resolução dos cálculos que virão. Matemática Financeira 02 Curso Técnico em Agronegócio 60 Tema 2: Matemática Financeira A matemática financeira é muito importante dentro de uma empresa, pois ela fornece os instrumentos necessários para avaliar os recursos mais viáveis em termos de custo e os investimentos que podem ser mais rentáveis a curto ou longo prazo. Em outras palavras, a matemática financeira é essencial para que uma organização possa minimizar os custos e maximizar os resultados. Contudo, sua aplicação não se restringe apenas às empresas. A matemática financeira é uma importante aliada para cálculos pessoais, como a melhor forma de efetuar o pagamento de uma casa, de um carro ou até mesmo de eletrodomésticos e das compras do mês. Fonte: Shutterstock Matemática Básica e Financeira 61 De modo geral, há momentos em que precisamos guardar e capitalizar o dinheiro e momentos nos quais necessitamos gastar com bens e serviços. Quando nosso objetivo é formar um capital em uma data futura, temos um processo de capitalização (que pode ser simples ou composto). Caso contrário, quando queremos pagar uma dívida, temos um processo de amortização. Ao longo deste tema, você estudará diferentes conceitos de modo que desenvolva competên- cias para: • Compreender e calcular juros simples e montante, juros exatos e comerciais. • Diferenciar os tipos de descontos simples. • Calcular a taxa média e o prazo médio em operações de desconto. • Realizar cálculos de montantes, taxas equivalentes, nominais e efetivas. • Compreender os tipos de desconto composto. • Reconhecer os tipos de pagamentos. • Calcular o valor presente e o valorfuturo de uma renda imediata e de uma renda antecipada. • Entender o sistema de amortização constante (SAC). • Realizar análises de investimentos de forma básica. d Comentário do Autor No decorrer deste tema você verá muitos exemplos resolvidos, mas nem todos os cálculos estão detalhados. O objetivo é que você compreenda os passos da resolução, e por isso algumas etapas apresentam números aproximados. Desse modo, mesmo sendo um exemplo resolvido, procure refazer as contas sem arredondar os números, pois eles podem mudar o resultado final. Ao término você pode considerar aproximações de números com vírgulas, escrevendo o sinal igualdade (≈), que deve ser lido como “aproximadamente”. Antes de prosseguir, considere que a maioria das fórmulas presentes neste tema utiliza potências e que, em alguns casos, será preciso calcular raízes. Para isso, você necessitará de uma calculadora científica, dos modelos mais simples. Com ela você poderá calcular potências e raízes de quaisquer números, conforme o que você aprendeu no tema anterior. ' Dica Você pode procurar a versão “calculadora científica” no seu celular, pode baixar um aplicativo específico ou, ainda, utilizar a calculadora do Windows. No AVA você encontra um tutorial de como calcular raízes e potências com a calculadora do Windows. Curso Técnico em Agronegócio 62 Tópico 1: Juros simples O conceito de juros surgiu no momento em que o homem percebeu a existência de uma relação entre o dinheiro e o tempo. Juros é o “aluguel” que pagamos pelo tempo em que determinada quan- tia de dinheiro fica emprestada a nós. Também é o pagamento que rece- bemos quando emprestamos dinheiro a alguém. O regime de juros simples, ou capitalização simples, consiste em somar os juros mensais ao capital no fim do prazo da operação financeira. Contudo, vale salientar que, atualmente, o sistema financeiro utiliza o regime de juros compostos, por ser mais lucrativo. Você verá esse assunto no Tópico 3. 1. Conceitos Antes de partir para os cálculos e exemplos, veja alguns conceitos importantes do universo financeiro: Juros (j) Juros é o valor cobrado pelo detentor do dinheiro para cedê-lo a quem o necessite. Em outras palavras, é um tipo de aluguel cobrado pela pessoa ou instituição que possui o dinheiro da pessoa ou instituição que precisa do dinheiro. Capital (P) Capital é a importância ou o dinheiro disponível para emprestarmos a quem dele necessite (do ponto de vista de um investidor) ou que necessitamos (do ponto de vista de quem toma emprestado). Período (n) Período é o intervalo de tempo em que o capital estará disponível para aplicação ou empréstimo. Montante (F) Montante é o valor resultante, ao final do período, da soma do capital (ou da aplicação financeira), com os juros recebidos (ou pagos), isto é: montante = capital + juros Usando as letras F para montante, P para capital e j para juros, podemos escrever a fórmula do montante do seguinte modo: F = P + j Matemática Básica e Financeira 63 Taxa de juros (i) Taxa de juros é a razão entre os juros recebidos (ou pagos) e o capital empregado, ou seja: i juros capital = j P = As taxas de juros podem ser escritas de duas formas: • Taxa percentual – utilizando a porcentagem, como 12% ao ano, ou 12% a.a. • Taxa unitária – usando uma representação decimal, como 0,12 ao ano, ou 0,12 a.a. ` Atenção lembre-se da forma de transformação que você estudou sobre porcentagem. A conversão entre taxa percentual e unitária é feita da seguinte maneira: • Taxa percentual em taxa unitária – dividimos a taxa por 100 e tiramos o símbolo %. Por exemplo: uma taxa percentual de 1,25% equivale a taxa unitária de 0,0125, pois: 0,0125 1,25 100 = • Taxa unitária em taxa percentual – multiplicamos a taxa unitária por 100 e colocamos o símbolo %. Por exemplo, uma taxa 1,53 unitária equivale a 153%, visto que: Nas fórmulas, todos os cálculos são efetuados utilizando a taxa unitária de juros e tanto o prazo da operação quanto a taxa de juros devem estar na mesma unidade de tempo. Por exemplo, se a taxa for anual, o prazo (n) também deve estar em anos, mantendo-se, assim, o mesmo parâmetro de tempo. Usaremos sempre o ano comercial com 360 dias e o mês comercial com 30 dias. Para entender melhor, acompanhe este exemplo: qual a taxa de juros cobrada em um empréstimo de insumos agrícolas no valor de R$ 1.000 resgatado por R$ 1.200 ao final de um ano? Curso Técnico em Agronegócio 64 O enunciado nos fornece os seguintes dados: • Capital inicial: P = 1.000 • Juros: j = 1.200 – 1.000 = 200 Portanto a taxa de juros ( i ) é dada por: i = = 0,20 a.a., ou 20% a.a. 200 1.000 2. Cálculo de juros simples e do montante 2.1. Cálculo de juros simples No critério de juros simples, em cada período os juros são calculados sobre o capital inicial, sendo diretamente proporcionais ao valor e ao tempo de aplicação. O valor dos juros simples é obtido pela fórmula: juros simples = (capital) * (taxa de juros) * (período) Utilizando j para juros, P para capital, i para a taxa juros e n para período, podemos reescrever a fórmula anterior assim: j = P * i * n Exemplos: 1) Calcular o valor dos juros correspondentes a um empréstimo para a compra de um trator de R$ 12.500 pelo prazo de 18 meses à taxa de 1,5% ao mês (por abreviação, a.m.). Vejamos os dados que o problema nos fornece: • Capital: P = 12.500 • Período: n = 18 meses • Taxa de juros: i = 1,5% a.m. = 0,015 a.m. • Juros: j = ? Note que o período e a taxa de juros estão na mesma unidade de tempo, ou seja, em meses. Aplicando diretamente a fórmula anterior, calcularemos os juros simples: j = 12.500 * 18 * 0,015 = 3.375 Portanto, o valor dos juros é R$ 3.375. Matemática Básica e Financeira 65 2) Calcular o valor de um empréstimo para a reforma de um celeiro, à taxa de 36% ao ano e pelo prazo de 8 meses, sendo pagos R$ 12.000 de juros. Dados do problema: • Taxa de juros: i = 36% a.a. = 0,36 a.a. • Período: n = 8 meses • Juros: j = 12.000 • Capital: é o valor do empréstimo que desejamos calcular, isto é, P = ? Antes de aplicarmos a fórmula e encontrarmos P, precisamos fazer uma conversão na taxa de juros, pois o período é dado em meses e a taxa ao ano. Como em um ano temos 12 meses, para encontrar a taxa de juros ao mês devemos dividir o valor que temos por 12: i = 36% a.a. = = 3% a.m. = 0,03 a.m. 36% a.a. 12 Vamos utilizar os dados na fórmula e isolar P: 12.000 = P * 0,03 * 8 ⟹ P = = 50.000 12.000 0,24 Portanto o valor do empréstimo, ou seja, do capital, é R$ 50.000. 3) Uma aplicação numa letra de crédito do agronegócio (LCA) de R$ 19.000, pelo prazo de 120 dias, obteve um rendimento de R$ 1.825. Qual a taxa anual de juros simples dessa aplicação? Dados: • Capital: P = 19.000 • Período: n = 120 dias • Juros: aqui indicado pela palavra “rendimento”, j = 1.825 • Taxa de juros: queremos calcular a taxa ao ano, i = ? a.a. Vamos utilizar a fórmula dos juros simples isolando o termo i: 1.825 = 19.000 * i * 120 ⟹ i = = 0,0008 1.825 2.280.000 Portanto encontramos uma taxa de juros de aproximadamente 0,008% ao dia, já que nosso período foi dado em dias. Mas precisamos da taxa anual. Como em um ano temos 360 dias, basta multiplicar a taxa diária que encontramos por 360. Dessa forma: i = 0,008 * 360 = 28,8 Portanto a taxa de juros é de 28,8% ao ano. Curso Técnico em Agronegócio 66 2.2. Cálculo do montante O montante é o valor resultante, ao final do período, da soma do empréstimo (ou da aplicação financeira) com os juros pagos no período, isto é: montante = capital + juros Usando a fórmula dos juros simples e considerando F para montante, P para capital, i para taxa de juros e n para período, o montante é calculado por: F = P * (1 + i * n) Note que a fórmula de juros simples e esta são iguais. Dependendo dos dados que tivermos em mãos, podemos usar uma ou outra. Exemplos: 1) Um fazendeiro aplicou R$
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