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COMPONENTE CURRICULAR: MATEMÁTICA PROFESSORES: KÉDMA FREITAS, MARCELO CASTRO, RAFAEL VIEGAS, ADRIANE SANTOS, OBERDAN MACHADO. ALUNO (A): _____________________________________________________ NOTA: ______________ ANO: 8º TURMA: _________ DATA: _______/_______/_______ CADERNO: 03/03 HABBILIDADES: (EF08MA01) Efetuar cálculos com potências de expoentes inteiros e aplicar esse conhecimento na representação de números em notação científica. (EF08MA02) Resolver e elaborar problemas usando a relação entre potenciação e radiciação, para representar uma raiz como potência de expoente fracionário. (EF08MA03) Resolver e elaborar problemas de contagem cuja resolução envolva a aplicação do princípio multiplicativo. OBJETO DE CONHECIMENTO: Notação científica; Potenciação e radiciação; O princípio multiplicativo da contagem. PARA COMEÇO DE CONVERSA! Observe a imagem abaixo e em seguida faça a leitura da reportagem da missão da NASA rumo ao sol. A ambiciosa e bilionária missão da Nasa que pretende 'tocar' o Sol Um desafio vem mobilizando cientistas da Nasa, a agência espacial dos Estados Unidos: atingir, pela primeira vez, a atmosfera do Sol. A Parker Solar Probe deve custar cerca de US$ 1,5 bilhão (R$ 4,8 bilhões). A sonda - do tamanho de um carro pequeno - vai gravitar a 6,4 milhões de km do Sol, sobrevivendo a temperaturas acima de 1,3 mil graus Celsius. Ela vai sobrevoar Vênus sete vezes antes de entrar na órbita da estrela, em dezembro de 2024. Espera-se que gire em torno do Sol 24 vezes, aproximando-se a cada giro. "O Parker Solar Probe será a primeira nave espacial a fazer uma viagem profunda à atmosfera do Sol", conta Nicky Parker, uma das cientistas envolvidas no projeto. Orientações e explicações do professor (a) Querido aluno (a), vamos para a 3ª etapa de estudos e pedimos que você continue se dedicando para superarmos juntos esse desafio de ensino a distância, qualquer dúvida entre em contato conosco que faremos o melhor para ajuda-lo (a). Nessa etapa temos como objetivo utilizar as linguagens numérica e algébrica, em diferentes representações, para elaboração e resolução de problemas. Você vai perceber que diversas situações do dia a dia podem ser representadas por diferentes linguagens matemáticas. Observe que antes de qualquer exercício apresentamos exemplos que irão lhe orientar a resolver as atividades, qualquer dúvida leia novamente a explicação. Bom estudo! BBC Brasil (também mencionada como BBC News Brasil) é uma subsidiária da British Broadcasting Corporation (BBC) no Brasil. Atuando como provedor mundial de notícias em língua portuguesa e agências de notícias, a BBC Brasil possui recursos como agência físicas instaladas em São Paulo e no Rio de Janeiro e equipe especialmente designada em Londres. Você já conhecia a distância da terra até o sol? É um número bem grande né? Vamos aprender a representar esse valor em notação cientifica. "Vamos chegar à coroa solar, que esconde vários mistérios, intrigando cientistas por décadas e décadas. Em última análise, trata-se de uma missão que nos permitirá revelar esses mistérios. " A sonda está programada para ser lançada em julho de 2018. Ela foi batizada em homenagem ao físico Eugene Parker, que previu corretamente em 1958 a existência dos ventos solares. Fonte: BBC Brasil, 27 de setembro de 2017. Disponível em: http://bbc.in/2fNeiCl O texto acima é de uma reportagem da BBC onde relata sobre o projeto da Nasa que visa chegar ao Sol. A reportagem é um gênero textual jornalístico não literário veiculado nos meios de comunicação: jornais, revistas, televisão, internet, rádio, dentre outros. Esse tipo de texto tem o intuito de informar, ao mesmo tempo que prevê criar uma opinião nos leitores. Portanto, ela possui uma função social muito importante como formadora de opinião. Vale ressaltar, uma reportagem é expositiva e informativa, pois tem o propósito de expor informações sobre um determinado assunto para informar o leitor. Ela também pode ser descritiva e narrativa, uma vez que descreve ações e incluem tempo, espaço e personagens. Nesse caso, essa reportagem acima é descritiva e narrativa, pois relata informações importantes da missão da NASA rumo ao Sol. Observe que nesse texto da reportagem aparecem alguns dados matemáticos sobre distancia, custos e temperaturas, esses dados são valores relativamente grandes e isso é bastante comum no meio cientifico. Todos esses dados matemáticos podem ser representados em forma de notação cientifica, a qual você já deve ter visto em algum lugar e agora iremos aprender como utiliza-la. Vamos lá? NOTAÇÃO CIENTÍFICA A notação científica é uma forma de escrever números usando potência de base 10. É utilizada para reduzir a escrita de números que apresentam muitos algarismos. Números muito pequenos ou muito grandes são frequentemente encontrados nas ciências em geral e escrever em notação científica facilita fazer comparações e cálculos. Porem, para aprendermos como representar números em forma de notação científica vamos relembrar como calcular algumas potências de base 10. Agora vamos observar os seguintes exemplos: Um número em notação científica apresenta o mesmo formato acima e de uma forma geral é representado da seguinte forma: Sendo, N um número real igual ou maior que 1 e menor que 10; n um número inteiro. Exemplos a) 6 590 000 000 000 000 = 6,59 ∙ 1015 b) 0, 000000000016 = 1,6 ∙ 10-11 103 = 10 ∙ 10 ∙ 10 = 100 105 = 10 ∙ 10 ∙ 10 ∙ 10 ∙ 10 = 100000 10−3 = 1 103 = 1 1000 = 0, 001 3 ∙ 103 = 3 ∙ 1000 = 3000 5 ∙ 10−2 = 5 ∙ 1 102 = 5 100 = 0,05 𝑵 ∙ 𝟏𝟎𝒏 Atenção! O ponto (∙) nas operações representa o sinal de multiplicação Você lembra o que é uma potência? Vamos relembrar juntos! Uma potência é o resultado da multiplicação de um dado número por si mesmo um certo número de vezes, ou seja, é uma forma de representar sucessivas multiplicações de um só fator, repetido um determinado número de vezes. De forma geral uma potencia é escrita na forma an onde a é chamado de base e n de expoente. O valor de n expressa o número de vezes que a base a deve se multiplicar. Exemplo: 53 = 5 ∙ 5 ∙ 5 = 125 Base: 5 Expoente: 3 Potência: 53 Potenciação: 125 Potência de base 10 é toda potência escrita na forma 10n onde 10 é o fator que sempre se multiplica dependendo do valor de seu expoente n. Quando uma potência possui expoente negativo, a propriedade usada para calculá-la é: 𝒙−𝒏 = 𝟏 𝒙𝒏 De forma prática, inverta sua base e também o sinal do expoente. Transformar um número em notação científica Veja abaixo como transformar os números em notação científica de forma prática: Números maiores que 1 • 32 000 = 3, 2 ∙ 104 4 algarismos • 2870000000 = 2, 87 ∙109 9 algarismos Números menores que 1 • 0,000000000000000000000000000911 = 9, 11 ∙ 1028 28 algarismos • 0,0000081 = 8,1 ∙ 10-6 • 0,00000001 = 1 ∙ 10-8 Para transformar notação cientifica em forma decimal é só fazer o processo inverso: Agora é com você, resolva as atividades: 1. Leia o segundo paragrafo da reportagem da Nasa: “A Parker Solar Probe deve custar cerca de US$ 1,5 bilhão (R$ 4,8 bilhões).” a) Reescreva os valores acima na forma numérica: b) Transforme esses valores em notação científica. 2. Leia o terceiro parágrafo:“A sonda - do tamanho de um carro pequeno - vai gravitar a 6,4 milhões de km do Sol, sobrevivendo a temperaturas acima de 1,3 mil graus Celsius.” a) Reescreva os valores acima na forma numérica: b) Transforme esses valores em notação científica: 3. Para ter uma noção do tamanho do sol, pode-se calcular seu diâmetro. Segundo estimativa dos cientistas, o diâmetro do sol mede aproximadamente 1, 3914 x 106 km. Reescreva esse número na sua forma inteira: 4. Sabemos que a distância entre a terra e o sol é muito grande. Os cientistas calculam uma distância aproximada de 149. 600. 000 km. Reescreva essa distancia em notação cientifica. 1,47 ∙ 106 = 1470000 4,5 ∙ 103 = 0,0045 Atenção! Observe que na notação científica só pode haver um algarismo antes da vírgula. Quando o numero é maior que 1 o expoente é positivo. Quando o número é menor que 1 o expoente é negativo. Atenção! Reescrever um valor na forma numérica significa escrever todos seus algarismos. Exemplo: 2, 5 bilhões Forma numérica: 2 500 000 000 Você vai transformar o número que está na forma de notação científica para a forma inteira. Revise o assunto em caso de dúvida. Atenção! Você destaca do primeiro zero após a virgula até o primeiro algarismo diferente de zero e confere a quantidade destacada, essa quantidade será o expoente do 10 5. Muitas pesquisas são realizadas para medir a eficiência das máscaras para retenção de partículas expelidas pela boca e pelo nariz (como ao tossir, espirrar e conversar). Estudos mostram que o vírus da covid-19 tem em média 120 nanômetros de tamanho (1 nanômetro é 1 bilhão de vezes menor que 1 metro). Como representaríamos esse número convertendo-o em notação científica? Querido aluno, se você observou, muitas operações matemáticas servem para simplificar os problemas do dia a dia. Como no caso das notações científicas, graças a Potenciação é possível simplificar números com muitos algarismos. Agora vamos nos aprofundar mais um pouco sobre a Potenciação e sua operação inversa e ver algumas de suas aplicabilidades. Potenciação e radiciação Como já vimos anteriormente, a potenciação expressa um número na forma de potência do tipo an, onde a base a se multiplica de acordo com o valor do expoente n. Agora vamos relembrar a operação da radiciação, a qual é representada da seguinte forma: Para calcular uma raiz é necessário encontrar um número que elevando ao índice resulte no radicando, observe: A Radiciação é a operação matemática inversa à potenciação. Enquanto a potenciação é uma multiplicação na qual todos os fatores são iguais, a radiciação procura descobrir que fatores são esses, dando o resultado dessa multiplicação. Veja um exemplo de como ocorre os dois processos matemáticos. potenciação radiciação 52 = 5 ∙ 5 = 25 √25 2 = 5 23 = 2 ∙ 2 ∙ 2 = 8 √8 3 = 2 34 = 3 ∙ 3 ∙ 3 ∙ 3 = 81 √81 4 = 3 Agora vamos aprender a representar uma raiz na forma de uma potência com expoente fracionário. Existe uma propriedade da radiciação que permite a seguinte operação: ou Essa propriedade permite transformar uma operação de radiciação em uma operação de potenciação, ou vice-versa. Exemplos: • √25 2 = 25 1 2 • √84 3 = 8 4 3 √𝑎 𝑛 = 𝑥, onde 𝑥𝑛 = 𝑎 √𝑎𝑚 𝑛 = 𝑎 𝑚 𝑛 √𝑎 𝑛 = 𝑎 1 𝑛 A radiciação calcula o número que elevado à determinado expoente produz o resultado inverso da potenciação. Exemplo: √25 2 = 5 pois, 52 = 25 A Covid-19 é uma infecção respiratória aguda causada pelo coronavírus SARS-CoV- 2, potencialmente grave, de elevada transmissibilidade e de distribuição global. Os sintomas mais frequentes podem incluir desde sinais leves da doença, como tosse persistente e febre persistente diária, até sinais de piora progressiva de outro sintoma relacionado à covid-19 (adinamia, prostração, hiporexia, diarreia), além da presença de pneumonia sem sinais ou sintomas de gravidade. A transmissão acontece de uma pessoa doente para outra ou por contato próximo por meio de: Toque do aperto de mão contaminadas; Gotículas de saliva; Espirro; Tosse; Catarro; Objetos ou superfícies contaminadas, como celulares, mesas, talheres, maçanetas, brinquedos, teclados de computador etc. A forma mais indicada de proteção: distanciamento social, higienização das mãos, uso de máscaras, limpeza e desinfeção de ambientes, isolamento de casos suspeitos e confirmados e quarentena dos contatos dos casos de covid-19. Fonte: https://coronavirus.saude .gov.br/sobre-a-doenca • 49 1 2 = √49 2 • 3 3 2 = √33 2 Agora use esse conhecimento para resolver alguns exercícios: 5. Uma espécie de gatos aumenta sua população no seguinte padrão matemático: 2 𝑚 2 onde 𝑚 representa o tempo em meses. Qual será a quantidade de gatos em um intervalo de 4 meses? E em 8 meses? E em 12 meses? 6. Observando a relação inversa das operações de potenciação e radiciação, marque ( V ) para as igualdades verdadeiras e ( F ) para as falsas: a) ( ) 2 2 3 = √23 2 e) ( ) 2 3 4 = √23 4 b) ( ) √53 4 = 5 4 3 f) ( ) 9 1 3 = √9 3 c) ( ) √10 3 = 103 g) ( ) 82 = √8 2 d) ( ) √5 3 = 5 2 3 h) ( ) 10 1 3 = √10 3 7. Um certo número foi multiplicado três vezes por ele mesmo e o resultado foi 729. Descubra esse número. 8. O número 3 foi multiplicado diversas vezes por ele mesmo e resultado foi 243. Descubra quantas vezes o número 3 foi multiplicado por ele mesmo e escreva essa operação na forma de potência. 9. Transforme as operações de potenciação em operação de radiciação e calcule o resultado, como no primeiro item: a) 81 1 4 = √81 4 = 3 b) 27 1 3 = c) 125 1 3 = d) 4 3 2 = e) 2 4 2 = Pronto, vimos que existe valores que podem ter diversas representações matemáticas, então, na hora de resolvermos um determinado problema devemos buscar o método mais prático. Agora vamos aprender um método bem interessante para resolver problemas de fácil percepção no dia a dia. Esse método é chamado de principio multiplicativo da contagem. Vamos lá! Princípio multiplicativo da contagem O princípio fundamental da contagem, também chamado de princípio multiplicativo, é utilizado para encontrar o número de possibilidades para um evento constituído de n etapas. Para isso, as etapas devem ser sucessivas e independentes. Se a primeira etapa do evento possui x possibilidades e a segunda etapa é constituída de y possibilidades, então existem x ∙ y possibilidades. Portanto, o princípio fundamental da contagem é a multiplicação das opções dadas para determinar o total de possibilidades. Dica: No lugar de m coloque a quantidade de meses que deseja calcular. Resolva a operação transformando em radiciação. Utilize a operação de radiciação. Você deve encontrar o expoente da potencia que resulta em 243. Veja dois exemplos prático: 1. O kit de uma lanchonete é formado por suco, sanduíche e sobremesa. As opções de suco são laranja, morango ou uva; os sanduíches podem ser de frango ou boi e a sobremesa é chocolate ou bala. Quantos kits diferentes um cliente pode montar? Solução: Para compreendermos essa questão de forma fácil, vamos utilizar um diagrama de árvore: Opção com sanduiche de frango opção com sanduiche de boi Observe que há duas possibilidades de sanduíche, e cada uma delas possui 3 possibilidades de suco. Por sua vez, cada uma dessastem sua possibilidade de sobremesa. Com ajuda do diagrama, ao todo enxergamos 12 possibilidades. Porém, há problemas que fazer um diagrama é mais trabalhoso do que aplicar o método multiplicativo. Então vamos aprender a encontrar as possibilidades com o método multiplicativo da contagem: Foi dito que existem 3 opções de suco, 2 de sanduíche e 2 de sobremesa. Observamos que são 3 etapas independentes entre si e com um número de opções em cada uma. Por tanto, multiplicamos os seguintes fatores: 2. Com os algarismos: 1, 2, 3, 4, 5 e 6, quantos números de três algarismos distintos podemos formar? solução Formar um número de três algarismos pode ser considerado uma ação constituída de três etapas sucessivas, a saber: 1ª) escolha do algarismo das centenas: temos seis possibilidades; 2ª) escolha do algarismo das dezenas: como não pode haver repetição de algarismo, devemos ter um algarismo diferente do algarismo escolhido para a centena. Assim, há cinco possibilidades; 3ª) escolha do algarismo das unidades: devemos ter um algarismo diferente dos dois anteriores (centena e dezena). Assim, há apenas quatro possibilidades. Aplicando o princípio fundamental da contagem, temos: 6 ∙ 5 ∙ 4 = 120 números. Agora é com você utilize o princípio multiplicativo para resolver os exercícios: 10. Jeniffer irá participar da promoção de uma loja de roupas que está dando um vale compras no valor de R$ 1000,00 reais. Ganhará o desafio o primeiro participante que conseguir fazer o maior número de combinações com o kit de roupa cedido pela loja. No kit temos: seis camisetas, quatro saias e dois pares de sapato do tipo salto alto. De quantas maneiras distintas Jeniffer poderá combinar todo o vestuário que está no quite de roupa? Observe o diagrama, mas utilize o principio multiplicativo para responder a questão. Um diagrama de árvore (também denominado árvore de probabilidades) pode ser usado para representar as várias possibilidades de um evento. Ele é utilizado em resoluções de diversos problemas matemáticos. 11. Após passar algumas horas resolvendo seu caderno de atividades, um certo aluno resolveu dar uma pausa para lanchar. Ele decidiu ir até uma lanchonete da cidade e comprar um lanche. Ao ser atendido a garçonete informou as opções de cardápio: coxinha de frango, de carne e de camarão; suco de maracujá e de abacate; e de sobremesa tinha pudim e bolo no pote. O aluno percebeu que ia demorar para decidir porque são muitas combinações que se pode fazer escolhendo-se um salgado, um suco e uma sobremesa. Ajude-o a descobrir quais são todas as possibilidades de fazer o seu pedido. 12. Considerando apenas os algarismos abaixo: a) Quantos números distintos podemos formar com 3 algarismos? b) Quantos números distintos podemos formar com 4 algarismos? 13. Ana pretende ir até o supermercado fazer compras e está em dúvida em qual combinação de roupas utilizar. Ela possui 2 opções de calças, 3 opções de blusas e 3 opções de chapeis. Observe o diagrama e descubra quantas combinações possíveis Ana possui. Escreva a solução usando o princípio multiplicativo da contagem. 5 6 7 8 9 4 Uma dica: Tome como referência o exemplo 2 Uma dica: Use como referência o exemplo 1. Uma dica: Observe que são três eventos nos quais você vai multiplicar suas possibilidades. E assim finalizamos mais um desafio da disciplina de matemática. Agradecemos sua dedicação nesse semestre!
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