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Matemática Professor Witalo Sumário Teoria dos conjuntos ..................................................................................................................... 5 Pertinência ................................................................................................................................ 5 Representação........................................................................................................................... 5 Diagrama de Venn ................................................................................................................. 6 Características gerais dos conjuntos ......................................................................................... 6 Relação de inclusão e subconjuntos ......................................................................................... 8 Propriedades da relação de inclusão .................................................................................... 9 Intersecção e reunião .............................................................................................................. 11 Propriedades da Intersecção e da reunião ......................................................................... 13 Diferença ................................................................................................................................. 15 Conjuntos numéricos .................................................................................................................. 18 O Conjunto ℕ .......................................................................................................................... 19 Antecessor e sucessor ......................................................................................................... 19 Subconjuntos dos números naturais ................................................................................... 19 Operações aritméticas em ℕ............................................................................................... 20 O conjunto ℤ ........................................................................................................................... 21 Subconjuntos dos números inteiros .................................................................................... 21 Números inteiros opostos ................................................................................................... 22 Módulo de um número inteiro ........................................................................................... 22 Interpretação geométrica ............................................................................................... 23 Comparação de números inteiros ....................................................................................... 23 Operações aritméticas em Z................................................................................................ 24 O conjunto ℚ ........................................................................................................................... 26 Noções básicas de fração .................................................................................................... 27 Representação decimal das frações ................................................................................ 27 Representação fracionária dos decimais exatos ............................................................. 27 Representação fracionária das dízimas periódicas ......................................................... 28 Comparação de números decimais ..................................................................................... 29 Comparação de Frações ...................................................................................................... 30 Representação geométrica do conjunto dos números racionais ....................................... 30 Oposto, módulo e inverso de um número racional ............................................................ 31 O conjunto 𝕀 ............................................................................................................................ 34 O conjunto ℝ dos números reais ............................................................................................ 35 Operações aritméticas básicas .................................................................................................... 37 Adição de inteiros e decimais ................................................................................................. 37 Propriedades da Adição ...................................................................................................... 37 Algoritmo usual ................................................................................................................... 38 Subtração de inteiros e decimais ............................................................................................ 39 Algoritmo usual ................................................................................................................... 39 Regra dos sinais – Adição e subtração ................................................................................ 41 Tirando um número do parênteses .................................................................................... 42 Multiplicação ........................................................................................................................... 46 Tabuada ............................................................................................................................... 47 Tabuada de Pitágoras .......................................................................................................... 48 Propriedades da multiplicação ............................................................................................ 48 Algoritmo usual ................................................................................................................... 49 Você já sabe toda a tabuada. Duvida? ................................................................................ 51 Multiplicar inteiro por 10, 100, 1000... ............................................................................... 51 Multiplicação com números decimais (números com vírgula) ........................................... 51 Multiplicar decimal por 10, 100, 1000... ............................................................................. 52 Multiplicação com números negativos ............................................................................... 53 Divisão ..................................................................................................................................... 56 Algoritmo usual ................................................................................................................... 56 Divisão com decimais .......................................................................................................... 58 Vírgula no dividendo ....................................................................................................... 58 Vírgula no divisor ............................................................................................................. 58 Vírgula no dividendo e divisor ......................................................................................... 59 Divisão com números negativos ......................................................................................... 60 Divisão por 10, 100, 1000 ... ................................................................................................ 61 Múltiplos de um número inteiro ................................................................................................. 63 Propriedades ........................................................................................................................... 63 Múltiplos comuns ....................................................................................................................63 Divisores de um número inteiro ................................................................................................. 63 Propriedades ........................................................................................................................... 64 Número de divisores naturais ................................................................................................. 64 Divisores comuns .................................................................................................................... 65 Critérios de divisibilidade ........................................................................................................ 65 Expressões numéricas ................................................................................................................. 66 Números primos .......................................................................................................................... 66 1 e 0 são primos? .................................................................................................................... 67 Reconhecimento de um número primo .................................................................................. 67 Decomposição em fatores primos .......................................................................................... 68 Máximo Divisor Comum (MDC) ........................................................................................... 68 Mínimo Múltiplo Comum (MMC) ........................................................................................ 69 Potenciação ................................................................................................................................. 72 Base 0, 1 e 10 .......................................................................................................................... 72 Expoente 0 e 1 ......................................................................................................................... 72 Expoente Negativo .................................................................................................................. 72 Base negativa .......................................................................................................................... 73 Propriedades das potências .................................................................................................... 76 Notação Científica ................................................................................................................... 76 5 Teoria dos conjuntos De uso corrente em Matemática, não se tem uma definição para o que seria conjunto, podemos ter apenas noções do que ele é. Sendo assim, a noção de conjunto designa uma coleção de objetos bem definidos que podem possuir certa característica em comum, esses objetos são chamados de elementos do conjunto. Exemplos: A = {0, 2, 4, 6 ...} conjunto dos números pares B = {verde, amarelo, azul, branco} conjunto das cores da bandeira do Brasil C = {a, e, i, o, u} conjunto das vogais Um conjunto é representado, em geral, por uma letra maiúscula (A, B, C, ..., Y, Z). Um elemento é representado, em geral, por uma letra minúscula (a, b, c, ..., y, z). Pertinência A relação entre elemento e conjunto é denominada pertinência (denotada pelo símbolo ∈, que significa “pertence”). Exemplos: Dado o conjunto A = {1, 3, 5, 7}, dizemos então que 1 A, 3 A, 5 A e 7 A. Observação O símbolo ∉ é usado para expressar a negação de ∈. No exemplo acima, temos que 8 ∉ A. Representação Além de poder ser descrito enumerando-se um a um seus elementos, como mostrado nos exemplos anteriores (por extenso), um conjunto pode ser designado por uma propriedade comum de seus elementos (abreviadamente). Exemplos: por extenso: A = {1, 3, 5, 7} abreviadamente: A = {x | x é ímpar e menor que 8} (lê-se: tal que) 6 por extenso: B = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24} abreviadamente: B = {x | x é divisor positivo de 24} Diagrama de Venn É a representação de um conjunto como auxílio de uma linha fechada e não entrelaçada e seus pontos interiores. Exemplo: A = {2, 3, 5, 7, 11} Características gerais dos conjuntos Igualdade: dois conjuntos A e B são iguais quando todo elemento de A pertence a B e, reciprocamente, todo elemento de B pertence a A. Assim, por exemplo: ▪ Se A = {a, b, c} e B = {b, c, a}, temos que A = B; ▪ Se A = {x | x – 2 = 5} e B = {7}, temos que A = B; ▪ Se A é o conjunto das letras da palavra garra e B é o conjunto das letras da palavra agarrar, temos A = B. Note que, apesar de a palavra garra ter cinco letras e a palavra agarrar ter sete, temos {g, a, r, r, a} = {a, g, a, r, r, a, r} = {a, g, r}, ou seja, dentro de um mesmo conjunto não precisamos repetir elementos. ▪ Há conjuntos que possuem um único elemento (chamados conjuntos unitários) e há um conjunto que não possui elementos (chamado conjunto vazio) representado por Ø ou { }. Exemplos 1. São conjuntos unitários: A = {5} B = {x | x é capital da França} = {Paris} 2. São conjuntos vazios: C = conjunto das cidades de Goiás banhadas pelo oceano Atlântico = Ø D = {x | x ≠ x} = Ø ▪ Há conjuntos cujos elementos são conjuntos, como, por exemplo: F = { Ø, {a}, {c}, {a, b}, {a, c}, {a, b, c}} Assim, temos: Ø ∈ F; {a} ∈ F; {c} ∈ F; {a, b} ∈ F; {a, c} ∈ F; {a, b, c} ∈ F. Observe que: a ∉ F e c ∉ F, pois a e c não são elementos do conjunto F. Logo, a ≠ {a} e c ≠ {c}. 2. .3 .5 .7 .11 A 7 Exercícios 1. Indique se cada um dos elementos 4; -3; 2 e 0,25 pertence ou não a cada um destes conjuntos. A = {x | x é um número par} B = {x | x < 1} C = {x | -2 ≤ x ≤ 5} D = {x | -1 < x < ½} 2. Considerando que F= {x | x é estado do sudeste brasileiro} e G = {x | x é capital de um país sul-americano}, quais das sentenças seguintes são verdadeiras? a) Rio de Janeiro ∈ F d) Montevidéu ∈ G b) México ∈ G e) Espírito Santo ∉ F c) Lima ∉ G f) São Paulo ∈ F 3. Relacione os conjuntos utilizando os símbolos = ou ≠ a) A = {0, -1, -2, -3} e B = {x | x é um número positivo} b) A = {sábado, domingo} e B = {x | x é dia da semana} c) A = {RS, SC, PR} e B = {x | x é sigla de um estado da região sul do Brasil} d) A = {O, H} e B = {x | x é um elemento que compõe a molécula da água} 4. Se H = {-1, 0, 2, 4, 9}, reescreva cada um dos conjuntos seguintes enumerando seus elementos. A = {x | x ∈ H e x < 1} B = {x | x ∈ H e x é um quadrado perfeito} C = {x | x ∈ H e x < 0} 5. Identifique os conjuntos unitários e os vazios. A = {x | x = 1 e x = 3} B = {x | x é um número par positivo menor que 3} C = {x | x é capital da Bahia} D = {x | x é mês cuja letra inicial do nome é p} E = {x | 2 x = 0} 8 Relação de inclusão e subconjuntos Consideremos os conjuntos A = {x | x é letra da palavra ralar} e B = {x | x é letra da palavra algazarra}; ou seja: A = {r, a, l} e B = {a, l, g, z, r} Note que todo elemento de A é também elemento de B. Nesse caso, dizemos que A é um subconjunto ou uma parte de B, o que é indicado por: A ⊂ B (lê-se A está contido em B ou A é um subconjunto de B ou A é uma parte de B) ou, ainda: B ⊃ A (lê-se: B contém A). De modo geral, temos: A ⊂ B quando todo elemento de A é também elemento de B. Se A ⊂ B então B ⊃ A e A é subconjunto de B. Observações ▪ O símbolo ⊂ é chamado de sinal de inclusão e estabelece uma relação entre dois conjuntos. A relação de inclusão entre dois conjuntos A e B pode ser ilustrada por meio de um diagrama de Venn: ▪ Os símbolos ⊄ e ⊅ são as negações de ⊂ e ⊃, respectivamente. Assim sendo, temos: A ⊄ B se pelo menos um elemento de A não pertence a B Exemplos: ▪ A = {1, 3, 5} e B = {0, 1, 2, 3, 4, 5}, temos: {1, 3, 5} ⊂ {0, 1, 2,3, 4, 5} ou A ⊂ B ▪ A = { 0, 2, 4} e B = {1, 2, 3, 4, 5}, temos: {0, 2, 4} ⊄ {1, 2, 3, 4, 5} ou A ⊄ B, pois 0 ∈ A e 0 ∉ B. Neste caso o conjunto A não e subconjunto de B. ▪ A = {-1, 0, 1, 2, 3} e B = {-1, 1, 3}, temos: {-1, 0, 1, 2, 3} ⊃ {-1, 1, 3} ou A ⊃ B A B A ⊂ B 9 ▪ A = {-5, -3, -1} e B = {-5, -4, -3, -2, -1}, temos: {-5, -3, -1} ⊅ {-5, -4, -3, -2, -1} ou A ⊅ B Exemplos de subconjuntos: Dados os conjuntos F = ∅, G = {a}, H = {a, b} e J = {a, b, c}: ▪ O único subconjunto de F é o conjunto ∅; ▪ São subconjuntos de G os conjuntos ∅ e {a}; ▪ São subconjuntos de H os conjuntos ∅, {a}, {b} e {a, b}; ▪ São subconjuntos de J os conjuntos ∅, {a}, {b}, {c}, {a, b}, {a, c}, {b, c} e {a, b, c}. Observação O número de subconjuntos de um conjunto com n elementos é igual a 2n Propriedades da relação de inclusão Quaisquer que sejam os conjuntos A, B e C, temos: ▪ ∅ ⊂ A ▪ Reflexiva: A ⊂ A. ▪ Transitiva: Se A ⊂ B e B ⊂ C, então A ⊂ C ▪ Antissimétrica: Se A ⊂ B e B ⊂ A, então A = B 10 Exercícios 1. Sendo M = {0, 3, 5}, classifique as sentenças seguintes em verdadeiras (v) ou falsas (F). a) 5 ∈ M c) ∅ ∈ M e) ∅ ⊂ M g) 0 ∈ ∅ b) 3 ⊂ M d) 0 ∈ M f) 0 = ∅ h) 0 ⊂ M 2. Sendo A = {1, 2}, B = {2, 3}, C = {1, 3, 4} e D = {1, 2, 3, 4}, classifique em verdadeiras (V) ou falsas (F) as sentenças abaixo: a) B ⊂ D c) A ⊄ C e) C ⊅ B b) A ⊂ B d) D ⊃ A f) C = D 3. São dados os conjuntos: A = {x | x é um número ímpar positivo} e B = {y | y é um número inteiro e 0 < y ≤ 4}. Determine o conjunto dos elementos z, tais que z ∈ B e z ∉ A. 4. Dado o conjunto A = {a, b, c}, em quais dos itens seguintes as sentenças são verdadeiras? a) c ∉ A c) {a, c} ⊂ A e) {b} ⊂ A b) {c} ∈ A d) {a, b} ∈ A f) {a, b, c} ⊂ A 5. Dados os conjuntos X = {1, 2, 3, 4}, Y = {0, 2, 4, 6, 8} e Z = {0, 1, 2}: a) Determine todos os subconjuntos de X que têm três elementos cada um. b) Dê três exemplos de subconjuntos de Y, cada qual com quatro elementos. c) Determine todos os subconjuntos de Z. 11 Intersecção e reunião A partir de dois conjuntos A e B podemos construir novos conjuntos cujos elementos devem obedecer a condições preestabelecidas. Por exemplo, dados os conjuntos A e B, podemos determinar um conjunto cujos elementos pertencem simultaneamente a A e B. Esse conjunto é chamado intersecção de A e B e indicado por A ∩ B, que se lê “A inter B”. Exemplo: dados os conjuntos A = {-2, -1, 0, 1, 2}, B = {0, 2, 4, 6, 8, 10} e C = {1, 3, 5, 7}, temos: A ∩ B = {0, 2}, pois 0 e 2 aparecem tanto em A quanto em B A ∩ C = {1} B ∩ C = Ø A ∩ B = {x | x ∈ A e x ∈ B}, ou seja, é o conjunto formado por quem aparece tanto em A quanto em B. Casos particulares: 1) A ⊂ B A B A ∩ B = A 12 2) A e B não têm elementos comuns. A partir de dois conjuntos A e B, também se pode obter um novo conjunto pegando os elementos de A e de B e unindo em apenas um (sem repetir os elementos comuns). O conjunto assim obtido é chamado reunião (ou união) de A e B e indicado por A ∪ B, que se lê “A reunião B” ou “A união B”. Exemplo: dados os conjuntos A = {1, 2, 3, 4}, B = {x, y, z}, C = {0, 1, 2, 3, 4, 5} e D = {3, 4, x, z}, temos: A ∪ B = {1, 2, 3, 4, x, y, z} A ∪ C = {0, 1, 2, 3, 4, 5} B ∪ D = {3, 4, x, y, z} A ∪ (C ∪ D) = A ∪ {0, 1, 2, 3, 4, 5, x, z} = {0, 1, 2, 3, 4, 5, x, z} Casos particulares: 1) A ⊂ B 2) A ∩ B = Ø (A e B disjuntos) A B Nesse caso, A ∩ B = Ø, e A e B se dizem disjuntos A B A ∪ B = B A B A ∪ B 13 Observações ▪ Quaisquer que sejam os conjuntos A e B, temos: A ⊂ (A U B) e B ⊂ (A U B). ▪ Se A ∪ B = Ø, então A = Ø e B = Ø ▪ n (A ∪ B) = n (A) + n (B) – n (A ∩ B) ▪ União na linguagem formal matemática: {x | x ∈ A ou x ∈ B}, Propriedades da intersecção e da reunião Idempotente: A ∩ A = A e A ∪ A = A Comutativa: A ∩ B = B ∩ A e A ∪ B = B ∪ A Associativa: A ∩ (B ∩ C) = (A ∩ B) ∩ C e A ∪ (B ∪ C) = (A ∪ B) ∪ C Distributiva: A ∩ (B ∪ C) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C) A ∪ (B ∩ C) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C) 14 Exercícios 1- Dados os conjuntos A = {p, q, r}, B = {r, s} e C = {p, s, t}, determine os conjuntos: a) A ∪ B c) B ∪ C e) A ∩ C b) A ∪ C d) A ∩ B f) B ∩ C 2- Sendo A, B, e C os conjuntos dados no exercício anterior, determine: a) (A ∩ B) ∪ C c) (A ∩ C) ∪ (B ∩ C) b) A ∩ B ∩ C d) (A ∪ C) ∩ (B ∪ C) 3- Dado U = {-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4}, sejam A = {x ∈ U | x < 0}, B = {x ∈ U | -3 < x < 2} e C = {x ∈ U | x ≥ -1}. Determine: a) A ∩ B ∩ C c) C ∪ (B ∩ A) b) A ∪ B ∪ C d) (B ∪ A) ∩ C 4- Dos 36 alunos da primeira série do ensino médio de certa escola, sabe- se que 16 jogam futebol, 12 jogam voleibol e 5 jogam futebol e voleibol. Quantos alunos dessa classe não jogam futebol ou voleibol? 5- Se A e B são conjuntos quaisquer, classifique cada uma das sentenças seguintes em verdadeira (V) ou falsa (F): a) A ∪ Ø b) B ∩ Ø c) (A ∩ B) ⊂ B d) (B ∪ A) ⊂ B e) (A ∩ B) ⊂ (A ∪ B) f) Ø ⊄ (A ∩ B) 15 Diferença Dados os conjuntos A e B, podemos determinar um conjunto cujos elementos pertencem ao conjunto A e não pertencem ao conjunto B. Esse conjunto é chamado diferença entre A e B e indicado por A – B, que se lê “A menos B”. A – B = {x | x ∈ A e x ∉ B} Exemplo: dados os conjuntos A = {1, 2, 3, 4, 5}, B = {3, 4, 5, 6}, C = {2, 3} e D = {0, 7, 8}, temos: A – B = {1, 2} A – C = {1, 4, 5} B – A = {6} C – D = {2, 3} C – A = Ø D – D = Ø Casos particulares: 1) A ⊂ B então A – B = Ø 2) A e B são disjuntos: A – B = A 3) B ⊂ A A B A B B A 16 Observações ▪ No caso 3, em que B ⊂ A, o conjunto A – B é chamado complementar de B em relação a A. Indica-se: 𝐶𝐴 𝐵 = A – B, se B ⊂ A. Exemplo: dados os conjuntos A = {1, 2, 6} e B = {1, 2, 6, 8, 10}, temos: 𝐶𝐵 𝐴 = B – A = {1, 2, 6, 8, 10} – {1, 2, 6} = {8, 10} ▪ Sendo A um subconjunto de um conjunto universo U, então 𝐶𝑈 𝐴 = U – A pode ser representado pelo símbolo �̅�, que se lê “A barra”. Assim, �̅� = 𝐶𝑈 𝐴 = U – A. Exercício resolvido Dados os conjuntos A = {1, 2, 3, 4}, B = {3, 4, 5, 6, 7} e U = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, em cada caso vamos determinar os elementos do conjunto indicado. a) 𝐶𝑈 (𝐴 ∩B) b) 𝐶𝑈 𝐴 ∪ 𝐶𝑈 𝐵 Solução: a) 𝐶𝑈 (𝐴 ∩B) = U – (A ∩ B) = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} – {3, 4} = {0, 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9} b) Como 𝐶𝑈 𝐴 = U – A = {0, 5, 6, 7, 8, 9} e 𝐶𝑈 𝐵= U – B = {0, 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9}, então: 𝐶𝑈 𝐴 ∪ 𝐶𝑈 𝐵 = {0, 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9} Os resultados encontrados nos itens a e b ilustram a validade da seguinte propriedade: 𝐶𝑈 (𝐴 ∩B) = 𝐶𝑈 𝐴 ∪ 𝐶𝑈 𝐵 17 Exercícios 1- Dados os conjuntos A = {a, b, c}, B = {a, c, d, e}, C = {c, d} e D = {a, d, e}, classifique cada uma das sentenças seguintes em verdadeiras (V) ou falsa (F). a) A – B = {b} f) 𝐶𝐵 D = {c} b) B – C = {a, e} g) (A ∩ B) – D = {a, d, e} c) D – B = {c} h) B – (A ∪ C) = {e} d) 𝐶𝐴 𝐶 = Ø i) (𝐶𝐵 C) ∪ (𝐶𝐵 D) = {a, c, e} e) 𝐶𝐵 Ø = {a, c, d, e} 2- Desenhe um diagrama de Venn para três conjuntos X, Y e Z, não vazios, satisfazendo as condições: Z ⊂ Y, X ⊄ Y, X ∩ Y ≠ Ø e Z – X = Z. 3- Considerando o conjunto universo U = {-2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5} e dados A = {x ∈ U | x ≤ 3}, B = {x ∈ U | x é ímpar} e C = {x ∈ U | -2 ≤ x < 1}, determine: a) A ∩ B e) 𝐶𝐴 𝐶 i) C ∪ (A – B) b) A ∪ C f) 𝐶𝐵 𝐴 j) (A – B) ∪ (B – A) c) A – C g) �̅� k) 𝐶̅ ∩ �̅� d) C – B h) (A ∩ B) – B l) �̅� ∩ (C – B) 18 Problemas com conjuntos 1) Uma avaliação contendo duas questões foi aplicada a 200 alunos. Sabe-se que: • 50 alunos acertaramas duas questões; • 100 alunos acertaram a primeira questão; • 90 alunos acertaram a segunda questão. Quantos alunos erraram as duas questões? 2) Dez mil aparelhos de TV foram examinados depois de um ano de uso e constatou-se que 4.000 deles apresentavam problemas de imagem, 2.800 tinham problemas de som e 3.500 não apresentavam nenhum dos tipos de problema citados. Então o número de aparelhos que apresentavam somente problemas de imagem é: a) 4 000 b) 3 700 c) 3 500 d) 2 800 e) 2 500 3) Numa pesquisa, verificou-se que, das pessoas consultadas, 100 se informavam pelo site A; 150 por meio do site B; 20 buscavam se informar por meio dos dois sites, A e B; e 110 não se informavam por nenhum desses dois sites. Desse modo, é correto afirmar que o número de pessoas consultadas nessa pesquisa foi de: a) 380 b) 360 c) 340 d) 270 e) 230 4) O dono de um canil vacinou todos os seus cães, sendo que 80% contra parvovirose e 60% contra cinomose. Determine o porcentual de animais que foram vacinados contra as duas doenças 5) Um levantamento socioeconômico entre os habitantes de uma cidade revelou que, exatamente: 17% têm casa própria; 22% têm automóvel; 8% têm casa própria e automóvel. Qual o percentual dos que não têm casa própria nem automóvel? 6) Em um navio de cruzeiro viajam 1.200 pessoas, das quais: 2/3 não bebem. 4/5 não fumam. 680 não bebem e não fumam. Quantas das pessoas que estão nesse navio bebem e fumam? 19 Conjuntos numéricos Denominamos conjuntos numéricos os conjuntos cujos elementos são números que apresentam algumas características entre si. Estudaremos os conjuntos dos números naturais, dos inteiros, dos racionais e dos irracionais. Por fim, apresentaremos o conjunto dos números reais. O surgimento do conjunto dos números naturais deveu-se à necessidade de se contar objetos. Os outros conjuntos numéricos, em geral, surgiram também por necessidade, como ampliações daqueles até então conhecidos. O Conjunto ℕ É o conjunto dos números naturais: ℕ = {0, 1, 2, 3, 4, ... n, ...}, em que n representa o elemento genérico do conjunto. Podemos representar o conjunto dos números naturais ordenados sobre uma reta, como mostra o gráfico abaixo: Antecessor e sucessor O número zero é o primeiro elemento desse conjunto. O sucessor de cada número nesse conjunto é igual à soma dele mesmo com uma unidade, já o antecessor de qualquer elemento nesse conjunto é igual a ele subtraído de uma unidade. Exemplo: ▪ Sucessor de 3 = 4, pois 3 + 1 = 4; ▪ Antecessor de 3 = 2, pois 3 – 1 = 2; Observação O zero é o único elemento dos naturais que não possui antecessor Subconjuntos dos números naturais ▪ O conjunto dos números naturais não nulos: ℕ * = {1, 2, 3, 4, 5, ... } O sinal * significa que o zero foi excluído do conjunto ▪ O conjunto dos números naturais pares: ℕ p = {0, 2, 4, 6, 8, ...} Observe que cada elemento dos números pares é igual a um natural multiplicado por 2 https://www.coladaweb.com/matematica/numeros-naturais 20 ▪ O conjunto dos números naturais ímpares: ℕ i = {1, 3, 5, 7, ...} Observe que cada elemento dos números ímpares é igual a um par somado a 1 ▪ O conjunto dos números naturais primos: P = {2, 3, 5, 7, 11, 13, ...} Observação Os números primos serão estudados com mais profundidade nos próximos capítulos ▪ O conjunto dos números naturais quadrados perfeitos: ℕ q = {1, 4, 9, 16, ...} Observação Os números quadrados perfeitos serão estudados com mais profundidade nos capítulos que tratam de potenciação ▪ O conjunto dos números triangulares: ℕ t = {1, 3, 6, 10, 15, ...} Operações aritméticas em ℕ No conjunto dos números naturais estão definidas duas operações: adição e multiplicação. Pois adicionando-se ou multiplicando-se dois números naturais quaisquer, o resultado será sempre um número natural. Exemplo: 2 + 3 = 5 e 2 x 3 = 6 Essa característica pode ser assim sintetizada: ℕ é fechado em relação à adição e à multiplicação Porém, o mesmo raciocínio não se aplica a subtração. Por exemplo, embora 5 – 2 = 3 ∈ ℕ, a operação de 2 – 5 não resulta um número natural. Por 21 esse motivo, faz-se necessária uma ampliação do conjunto ℕ, surgindo daí o conjunto dos números inteiros. Atenção Nessa apostila será estudada todas as operações aritméticas básicas com mais profundidade O conjunto ℤ É o conjunto dos números inteiros: ℤ = {..., -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ...}. Oserve que o conjunto dos naturais está dentro dos inteiros, significa que: “ℕ é subconjunto de ℤ”. Observe: A representação geométrica do conjunto dos inteiros é feita a partir da representação de ℕ na reta numerada; basta acrescentar os pontos correspondentes aos números negativos: Subconjuntos dos números inteiros ▪ O conjunto dos números inteiros não nulos: ℤ * = {..., -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4, ...} ▪ O conjunto dos números inteiros não negativos: ℤ + = {0, 1, 2, 3, 4, ...} .0 .1 .2 .3 .4 ... ℕ ℤ ℕ ⊂ ℤ Ou ℤ ⊃ ℕ ℤ = {..., -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 ...} Observe que esse é o conjunto dos números naturais 22 ▪ O conjunto dos números inteiros (exatamente) positivos: ℤ+ ∗ = {1, 2, 3, 4, ...} ▪ O conjunto dos números inteiros não positivos: ℤ _ = {..., -5, -4, -3, -2, -1, 0} ▪ O conjunto dos números inteiros (exatamente) negativos: ℤ− ∗ = {..., -5, -4, -3, -2, -1} Números inteiros opostos Dois números inteiros são ditos opostos um ao outro quando sua soma é zero. Assim, geometricamente, são representados na reta por pontos que distam igualmente da origem. Podemos tomar como exemplo o número 2: ▪ O oposto do número 2 é -2, pois 2 + (-2) = 0; ▪ O oposto de -2 é 2, pois (-2) + 2 = 0 No geral, dizemos que o oposto, ou simétrico, de um número inteiro é ele mesmo com o sinal contrário Módulo de um número inteiro Se x ∈ ℤ, o módulo ou valor absoluto de x (indica-se |x|) é definido pelas seguintes relações: ▪ Se x ≥ 0, o módulo de x é igual ao próprio valor de x, isto é, |x| = x. ▪ Se x < 0, o módulo de x é igual ao oposto de x, isto é, |x| = - x. Acompanhe os exemplos: | 7 | = 7 | -12 | = -(-12) = 12 | 63 | = 63 | -3 | = -(-3) = 3 | 0 | = 0 Dois números inteiros opostos têm o mesmo módulo -2 2 0 2 unidades 2 unidades negativo positivo positivo negativo 23 Interpretação geométrica Na reta numerada dos números inteiros, o módulo de x é igual à distância entre x e a origem. (x indica um número inteiro qualquer). | 7 | = 7 | -10 | = 10 De modo geral, o módulo ou valor absoluto de um número é o mesmo sem o sinal. Comparação de números inteiros Para realizar a comparação de números inteiros, devemos obedecer os seguintes critérios: 1. O número que está à direita de outro na reta numérica é maior do que ele. 2. O número que está à esquerda de outro na reta numérica é menor que ele. 3. O zero é maior que qualquer número negativo. 4. O zero é menor que qualquer número positivo. 5. Um número positivo é sempre maior que um negativo. Então podemos afirmar que: ▪ 8 > 6, pois na reta numerada 8 está a direita de 6 ▪ 5 > 4, pois na reta numerada 5 está a direita de 4 ▪ 3 > -2, pois 3 é positivo e -2 negativo ▪ -5 < -2, pois na reta numerada -2 está a direita de -5 ▪ -7 < -5, pois na reta numerada -5 está a direita de -7 ▪ 0 > -2, pois zero é maior que qualquer número negativo … 0 1 2 3 4 5 6 7 Distância = 7 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 Distância = 10 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Quanto mais pra direita, maior Quanto mais pra esquerda, menor 24 Operações aritméticas emZ Tomando os inteiros -3 e +2, calculamos: (-3) + (+2) = -3 + 2 = -1 (-3) x (+2) = -6 (-3) – (+2) = -5 (+2) – (-3) = 5 (-3) : (+2) = -1,5 Relembrando As operações aritméticas serão estudadas com mais profundidade no próximo capítulo, no momento observe o resultado das operações. Observe que de todas as operações a única que não teve como resultado um número inteiro foi a divisão: (-3) : (+2) = -1,5. Por esse motivo, fez-se necessário uma ampliação do conjunto ℤ, surgindo então o conjunto dos números racionais. Observação Historicamente o conjunto dos números racionais já era conhecido antes dos inteiros, mas didaticamente o estudamos depois dos inteiros 25 Exercícios 1. Determine o módulo do número inteiro: a) +31 c) -28 e) 0 b) -300 d) +500 2. Usando os símbolos =, > ou <, compare: a) -7 e -5 c) -10 e 5 e) |−35| e |+60| b) -8 e 5 d) -5 e 6 f) |−50| e |+50| 3. Responda: a) Qual é o número oposto ou simétrico de -26 b) Qual é o oposto do módulo de -65 4. Escreva: a) O antecessor de -9 d) O sucessor de 0 b) O sucessor de -20 e) O antecessor de +11 c) O antecessor de 0 f) O sucessor de +29 5. Coloque em ordem crescente: a) 423, – 243, 234, – 324, – 432, 342, 243 b) 5055, – 5005, 5505, 5005, – 5055, – 5505 6. Um garoto faz o seguinte percurso sobre uma reta numérica: “A partir do zero, ele caminha cinco unidades no sentido positivo e em seguida anda sete unidades no sentido negativo.” Determine o ponto em que se encontra o garoto após esse percurso. 7. Uma escola promoveu jogos esportivos cujos resultados estão descritos abaixo: Carlos 3 pontos ganhos Sílvio 8 pontos perdidos Paulo 7 pontos ganhos Mário 0 pontos Coloque os nomes na ordem do melhor classificado para o pior. 8. Quais são os números inteiros compreendidos entre – 5 e + 4? 26 O conjunto ℚ É o conjunto dos números racionais, identificado por ℚ. É formado por todos os números que podem ser escritos na forma 𝑎 𝑏 , onde a é um número inteiro qualquer e b, um número inteiro qualquer diferente de zero. Observação A forma 𝑎 𝑏 é chamada de fração e será estudada com mais profundidade posteriormente, porém nessa parte de números racionais veremos alguns conceitos relacionados a mesma. Exemplo de números racionais: ℚ ={… − 2; − 1 2 ; − 2 5 ; 0; + 1 3 ; + 2 3 ; +1; 1, 3̅; 2,53 … } Observe que +1; -2; 2,5 e 1,3̅ não estão na forma de fração, porém podemos expressá-los na forma 𝑎 𝑏 : 1 = 1 1 -2 = −2 1 2,53 = 253 100 1,3̅ = 1 3 9 (Essa barrinha em cima do 3 significa que o 3 se repete infinitamente, trata-se de uma dízima periódica que será estudada logo em seguida => 1,3̅ = 1,3333...). Então observe que os números racionais são números inteiros, números fracionários (em forma de fração), números decimais (com vírgula), dízimas periódicas (com casas decimais infinitas e repetidas), pois todos tem uma característica em comum: podem ser representados na forma de fração. Dessa forma podemos definir os números racionais da seguinte maneira: ℚ = { 𝑥 | 𝑥 = 𝑎 𝑏 , 𝑎 ∈ ℤ 𝑒 𝑏 ∈ ℤ∗} De forma geral podemos dizer que qualquer número inteiro, decimal finito ou infinito periódico é um número racional. ℕ ℚ ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ℤ 27 O conjunto ℚ é fechado para as operações adição, multiplicação, e subtração. Como não dá pra dividir por zero, o conjunto ℚ não é fechado em relação à divisão. Noções básicas de fração Uma fração representa uma divisão, em que o numerador equivale ao dividendo e o denominador equivale ao divisor. Exemplo: 2 5 Representação decimal das frações Para escrever uma fração na forma decimal, basta efetuar a divisão do numerador pelo denominador. Nesta divisão podem ocorrer dois casos: Decimal exato: possui, após a vírgula, uma quantidade finita de algarismos. Exemplos: 1 4 = 0, 𝟐𝟓 5 10 = 0, 𝟓 35 4 = 8, 𝟕𝟓 153 50 = 3, 𝟎𝟔 Dízimas periódicas: possui uma infinidade de algarismos após a vírgula. Nesse caso, ocorre uma repetição de alguns algarismos. Exemplos: 2 3 = 0, 𝟔𝟔𝟔 … = 0,6̅ 1 22 = 0,0𝟒𝟓𝟒𝟓 … = 0,045̅̅̅̅ 167 66 = 2,5𝟑𝟎𝟑𝟎 … = 2,530̅̅̅̅ Representação fracionária dos decimais exatos Para representar um decimal exato na forma fracionária basta seguir os seguintes passos: 1) Colocar no numerador o número sem a virgula; 2) Contar a quantidade de algarismos após a vírgula; 3) Colocar no denominador o número 1 seguido de zeros de acordo com a quantidade anterior de algarismos após a vírgula 5 Numerador Denominador 2 Dividendo Divisor 0,4 0 2 casas após a vírgula 1 casa após a vírgula 2 casas após a vírgula Os 3 pontos indicam infinitos algarismos Esse traço indica a parte periódica: que se repete, também chamada de período https://brasilescola.uol.com.br/matematica/o-resto-divisao.htm 28 Exemplo: 2,5 = 25 10 Outros exemplos: 0,8 = 8 10 12,57 = 1257 100 0,88 = 88 100 -2,587 = - 2587 1000 Representação fracionária das dízimas periódicas Dízima periódica simples: não há presença de algarismo depois da virgula e antes do período. 1,5̅ = 15−𝟏 9 = 14 9 Outros exemplos: 0,67̅̅̅̅ = 67−0 99 = 67 99 0,957̅̅ ̅̅ ̅ = 957−0 999 = 957 999 0,3456̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ = 3456−0 9999 = 3456 9999 2,57̅̅̅̅ = 257−2 99 = 255 99 3,20̅̅̅̅ = 320−3 99 = 317 99 20,35̅̅̅̅ = 2035−20 99 = 2015 99 Dízima periódica composta: essa dízima apresenta um ou mais algarismos antes do período e depois da vírgula. 1,23̅ = 123−12 90 = 111 90 1º número sem a vírgula no numerador 2º contar quantidade de algarismos após a vírgula: 1 algarismo 3º número 1 seguido de 1 zero no denominador 1º Número sem a vírgula menos a parte inteira 2º No denominador coloca-se “noves” de acordo com a quantidade de algarismos do período Período possui 1 algarismo Parte inteira = 1 1 º Número sem a vírgula menos a parte antes do período Parte antes do período 1 algarismo depois da vírgula e antes do período 2º No denominador coloca-se “noves” de acordo com a quantidade de algarismos do período seguido de “zeros” de acordo com a quantidade de algarismos depois da virgula e antes do período. 29 Outros exemplos: 1,224̅ = 1224 −𝟏𝟐𝟐 900 = 1102 900 2,3356̅̅̅̅ = 23356−𝟐𝟑𝟑 9900 = 23123 9900 3,222327̅̅ ̅̅ ̅ = 3222327−𝟑𝟐𝟐𝟐 999000 = 3219105 999000 A fração que representa uma dízima periódica é chamada geratriz Comparação de números decimais Para comparar números decimais, segue-se a mesma lógica dos inteiros: quanto mais pra direita na reta numérica, maior o número. Então seguiremos os seguintes passos: 1) Igualamos a quantidade de casas após a vírgula dos números que estamos comparando, acrescentando “zeros”. 2) Comparamos parte inteira com parte inteira 3) Caso as partes inteiras forem iguais, comparamos a parte decimal casa a casa. Exemplos 1: 5,01 e 4,2 1º igualamos as casas decimais: 5,01 e 4,20 2º comparando a parte inteira: 5 > 4 então 5,01 > 4,2 Exemplo 2: 8,705 e 8,73 1º igualamos as casas decimais: 8,705 e 8,730 2º comparando a parte inteira: 8 = 8, então vamos para o passo 3. 3º comparando parte decimal casa a casa: 705 e 730 7 = 7, então pula para o próximo: 0 < 3, então paramos e já temos que 8,705 < 8,73. Exemplo 3: -2,56 e -2,57 A partes decimais já possuem a mesma quantidade de algarismos e as partes inteiras já são iguais, então vamos para o passo 3. Comparando parte decimal casa a casa: Acrescenta-se o “zero” no número que possui menos casas decimais. Parte inteira 30 -5 = -5, então pula para o próximo: -6 > -7, entãoparamos e já temos que -2,56 > -2,57. Nesse exemplo, como cada número é negativo, então os algarismos que formam a parte decimal ficam negativos para fazer a comparação. Comparação de Frações Para comparar frações colocaremos na sua forma decimal e realizamos a comparação de números decimais. Exemplo: 4 5 e 3 6 4 5 = 0,8 3 6 = 0,5 Casos especiais: • Frações com o mesmo numerador: a maior fração é a que possui o menor denominador. Exemplos: 5 2 > 5 4 8 4 < 8 3 9 2 > 9 4 • Frações com o mesmo denominador: a maior fração é a que possui o maior numerador. Exemplos: 10 6 > 5 6 60 25 < 70 25 6 11 > 5 11 Representação geométrica do conjunto dos números racionais Para representar um número racional fracionário na reta numérica, pegamos sua forma decimal e a localizaremos da seguinte maneira: Exemplo 1: 1) 2 5 , colocando na forma decimal fica 0,4. 2) 0,4 fica entre 0 e 1, pois 0 < 0,4 < 1. 3) O número que fica entre 0 e 1, logo no meio é 0,5 4) Então 0,4 ficará à esquerda de 0,5; pois 0,4 < 0,5. -2 -1 0 0,4 0,5 1 2 0,8 > 0,5; portanto 4 5 > 3 6 31 Observação Poderíamos continuar achando o número que fica entre 0 e 0,5 (logo no meio), que no exemplo acima seria 0,25; para ficar mais precisa a localização. Exemplo 2: 1) 8 5 , colocando na forma decimal fica 1,6. 2) 1,6 fica entre 1 e 2, pois 1 < 1,6 < 2. 3) O número que fica entre 1 e 2, logo no meio é 1,5 4) Então 1,6 ficará à direita de 1,5; pois 1,6 > 1,5. Exemplo 3: Agora iremos representar uma dízima: 1) -1,3̅ fica entre -1 e -2, pois -2 < -1,3̅ < -1. 2) O número que fica entre -1 e -2, logo no meio é -1,5 3) Então, -1,3̅ ficará à direita de -1,5; pois -1,3 ̅ > -1,5 e o maior número fica sempre mais pra direita, ou seja, mais próximo de zero. Então: 1) Pega-se a forma decimal; 2) Acha-se os 2 inteiros entre os quais a forma decimal está localizada; 3) Define-se o número que fica no meio dos 2 inteiros; 4) Verifica-se se o número que estamos querendo localizar é maior ou menor que número achado no passo 3; 5) Portanto, se for maior ficará à direita do número do meio e se for menor à esquerda. Oposto, módulo e inverso de um número racional Os conceitos de oposto e módulo, já estudados para os números inteiros, também são válidos para um número racional qualquer. Assim, por exemplo: -2 -1 0 1 1,5 1,6 2 -2 -1,5 -1,�̅� -1 0 1 2 32 O oposto de − 3 4 é 3 4 |− 7 8 | = | 7 8 | = 7 8 O oposto de 17 11 é − 17 11 |− 1 3 | = | 1 3 | = 1 3 Dois números racionais são ditos inversos um do outro quando o produto entre eles é igual a 1. Por exemplo, 5 6 e 6 5 são inversos um do outro; 2 é o inverso de 1 2 , e - 5 3 é o inverso de - 3 5 . Observe que dois números inversos entre si têm necessariamente mesmo sinal. Observação De forma geral, o inverso de um número fracionário é o mesmo número com numerador e denominador invertidos (Troca-se numerador por denominador e vice-versa). Observe os exemplos abaixo. 11 12 seu inverso fica 12 11 14 15 , seu inverso fica 15 14 . 3, seu inverso fica 1 3 4, seu inverso fica 1 4 Observe que quando o número racional também é inteiro, basta colocá-lo no denominador e no numerador vai o número 1. 33 Exercícios 1. Em seu caderno, classifique como verdadeiro (v) ou falso (f): a) 10 ∈ ℚ b) 1 3 ∈ ℚ e 3 ∈ ℚ c) x ∈ ℚ ⇒ x ∈ ℤ ou x ∈ ℕ d) O,851 ∈ ℚ e) -2,3̅ ∉ ℚ f) -2 ∈ ℚ - ℕ g) − 17 9 ∉ ℚ h) -5,16666...∉ ℤ i) Todo número racional é inteiro 2. Represente na forma fracionária: a) 0,05 c) -10,2 e) 3,3 b) 1,05 d) 0,33 3. Ache a fração geratriz de cada dízima: a) 0,4̅ c) 2,7̅ e) 1,123̅ g) 1,03̅̅̅̅ b) 0,14̅̅̅̅ d) 1,715̅̅ ̅̅ ̅ f) 0,023̅̅̅̅ h) 1,030̅̅̅̅ 4. Represente na forma decimal: a) 4 5 c) 2 25 e) 16 5 b) 8 5 d) 3 125 5. Compare os decimais abaixo: a) 0,75 __ 0,77 d) 1,25__1,2345672... g) 3,1416__3,1388 b) 2,98__2,957 e) -1,234__-1,235 h) -2,10203__-2,11 c) -0,8333__0,83411 f) 1,1777__1,123 6. Compare os números abaixo: a) 50 29 __ 50 33 c) - 3 8 __ - 9 20 e) -0,333... __ - 1 3 b) 5 11 __ 8 11 d) − 2 3 __ -0,7 f) 0,71 __ 71 99 34 O conjunto 𝕀 Assim como existem números decimais que podem ser escritos como frações (com numerador e denominador inteiros), ou seja, os números racionais que acabamos de estudar, há os que não admitem tal representação. Trata-se dos números decimais não exatos, que possuem representação infinita não periódica. Vejamos alguns exemplos: ▪ O número 0,212112111... não é uma dízima periódica, pois os algarismos após a vírgula não se repetem periodicamente. ▪ O número 1,203040... também não comporta representação fracionária, pois não é dízima periódica. ▪ Os números √2 = 1,41421315..., √3 = 1,7320508... e 𝜋 = 3,141592..., por não apresentarem representação infinita periódica, também não são números racionais. Observação O número 𝜋 é o quociente da divisão da medida do comprimento de uma circunferência pela medida de seu diâmetro: 𝐶 𝑑 = 𝜋 Portanto, um número cuja representação decimal infinita não é periódica é chamado de número irracional, e o conjunto desses números é representado por 𝕀. 1,41421315 Diagrama de Venn Observe que não há repetição, por isso é um número irracional ℕ ℤ ℚ 𝕀 Observe que o conjunto dos números irracionais não possui nenhuma relação com os outros: ou um número é racional ou é irracional. 35 O conjunto ℝ dos números reais O conjunto formado pela reunião (junção) dos números racionais com os números irracionais é chamado de conjunto dos números reais e é representado por ℝ. Assim temos: ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ e 𝕀 ⊂ ℝ Além desses (ℕ, ℤ, ℚ, e 𝕀), o conjunto dos números reais apresenta outros subconjuntos importantes: ▪ O conjunto dos números reais não nulos: ℝ* = {x ∈ ℝ | x ≠ 0} ▪ O conjunto dos números reais não negativos: ℝ+ = {x ∈ ℝ | x ≥ 0} ▪ O conjunto dos números reais positivos: ℝ+ ∗ = {x ∈ ℝ | x > 0} ▪ O conjunto dos números reais não positivos: ℝ_ = {x ∈ ℝ | x ≤ 0} ▪ O conjunto dos números reais negativos: ℝ− ∗ = {x ∈ ℝ | x < 0} Observação A soma, a multiplicação e a divisão de um número racional por um irracional é um número irracional. Por exemplo: 3 e -√2, temos: 3 - √2 ∈ 𝕀; −√2 3 ∈ 𝕀; 3 −√2 ∈ 𝕀; 3 . -√2 ∈ 𝕀 ℚ .1 .-5,2 .- 1 2 .0,78̅̅̅̅ .19 5 𝕀 . √2 . √3 . 𝜋 .0,212112111... ℝ 36 Observe que cada um desses cinco conjuntos contém números racionais e irracionais. As noções de números opostos, números inversos e módulo já foram apresentadas. Todas elas se aplicam do mesmo modo aos números reais, de maneira geral. Por exemplo: ▪ O oposto de √5 é -√5 (só inverte o sinal) ▪ |−𝜋| = |𝜋| = 𝜋 ▪ O inverso de √2 = 1 √2 = √2 2 ( forma racionalizada) Exercícios 1. Dentre os números seguintes, identifique aqueles que são números irracionais: a) 2 3 c) 20,015̅̅ ̅̅ ̅ e) √2 2 b) -√3 d) -6,0001 f) -√40 2. Classifique as sentenças abaixo em verdadeiras (V) ou falsas (F): a) A soma de dois números irracionais é, necessariamente, um número irracional. b) O produto de dois números irracionais é, obrigatoriamente, um número irracional.c) Se x e y são números racionais, xy é racional. d) O quociente entre um número irracional e um racional é um número real. e) Se x ∈ ℚ e y ∈ ℝ- ℚ , x-y pode ser racional. 3. Determine o oposto, módulo e inverso de cada um dos números abaixo: a) √10 c) 𝜋 e) √3 b) −√20 d) -√12 f) -30 37 Operações aritméticas básicas Antes de começarmos nas operações, revisaremos o quadro valor de lugar. Por exemplo, os números 123; 1.000; 120,25 ficarão dispostos no quadro dessa forma: 3º 2º 1º 3º 2º 1º 3º 2º 1º 1 2 3 1 0 0 0 1 2 0 2 5 Adição de inteiros e decimais Numa adição temos os seguintes componentes: 234 + 120 = 354 Propriedades da Adição ▪ Comutativa: a ordem das parcelas não altera o resultado. Observe: 20 + 30 = 50 e 30 + 20 = 50 ▪ Associativa: numa adição de 3 ou mais números, podemos associá-los da seguinte maneira: 20 + 30 + 50 = 100 Podemos associar o 20 com o 30: (20 + 30) + 50 = 100 Podemos, também, associar o 30 com 50: 20 + (30 + 50) = 100 ▪ Elemento neutro: o elemento neutro da adição é o zero 10 + 0 = 10 20 + 0 = 20 Cent. Milhar Dez. Milhar Cent. Milhão Dez. Milhão Unid. Milhão Unid. Milhar Centena Dezena Unidade Unidades Milhares Milhões Decimais . . , , Parcela Parcela Soma 38 Algoritmo usual Para adicionarmos inteiros seguiremos o algoritmo usual, em que se soma unidade com unidade, dezena com dezena e assim por diante. Caso seja um número decimal, deve-se atentar para colocar a vírgula em baixo de vírgula e igualar as casas decimais acrescentando-se zeros. Veja os exemplos: U.m C D U 2. 8 4 3 1. 0 5 3 3. 8 9 6 Observe que no último exemplo colocamos o número em baixo do outro sem as marcações de unidade, dezenas etc. O importante é que eles estejam alinhados na direita Agora veremos com se faz a adição de decimais, observe os exemplos: 4,879 + 13,14 = ? 744,85 + 99,3 = ? 73. 2 5 7 2. 4 3 5 75. 6 9 2 U.m C D U 3 5 7 9 8 3 1. 3 4 0 4, 8 7 9 13, 1 4 0 18, 0 1 9 7 4 4, 8 5 9 9, 3 0 8 4 4, 1 5 + 1 1 1 + + + + + +1 +1 Foi acrescentado um zero pra igualar a quantidade de casas decimais. Atenção aqui! Sempre coloca a vírgula em baixo da vírgula + +1 +1 +1 1 + 39 Subtração de inteiros e decimais Numa subtração temos os seguintes componentes: 300 – 200 = 100 Veja os exemplos: 5 – 2 = 3 2 – 5 = -3 7 – 3 = 4 3 – 7 = -4 Observe que há casos em que o minuendo é menor que o subtraendo, quando isso ocorrer devemos seguir do seguinte modo: 3 – 7 = ? 1) Invertemos ficando com: 7 – 3 = 4 2) Achamos o módulo de cada número: |3| = 3 e |−7| = 7 3) Agora o sinal do resultado será o do número que possui maior modulo (será o “-“) e nossa subtração ficará assim: 3 – 7 = -4 Vejamos outros exemplos: ▪ 10 – 15 = ? => 15 – 10 = 5 e |−15| > |10| portando sinal negativo: 10 – 15 = -5; ▪ 7 – 11 = ? => 11 – 7 = 4 e |−11| > |7| portanto sinal negativo: 7 – 11 = -4; ▪ 5 – 12 = ? => 12 – 5 = 7 e |−12| > |5| portanto sinal negativo: 5 – 12 = - 7 Atenção, esse método só é válido quando o minuendo é positivo. Veremos mais adiante casos em que esse é negativo. Algoritmo usual O algoritmo da subtração é semelhante ao da adição: coloca-se unidade em baixo de unidade, dezena em baixo de dezena e assim por diante e efetua- se a subtração. Observe abaixo: 3555 – 2233 = ? U.m C D U 3 5 5 5 2 2 3 3 1 3 2 2 Minuendo Subtraendo Resto ou diferença - 40 4003 – 2847 = ? U.m C D U 4 0 0 3 2 8 4 7 1 1 5 6 758 – 2002 = ? Nesse caso o minuendo e menor que o subtraendo, então inverte- se, ficando com: 2002 – 758 = ? 2 0 0 2 7 5 8 1 2 4 4 Então 758 – 2002 = -1244, pois o minuendo é menor que o subtraendo. Agora, vamos para alguns exemplos de subtração com decimais: coloca vírgula em baixo de vírgula e iguala as casas decimais com “zeros”. 60 – 30,9 = ? 6 0, 0 3 0, 9 2 9, 1 20,25 – 10,3 = ? 2 0, 2 5 1 0, 3 0 0 9, 9 5 3 < 7, então pega 1 “emprestado”, ficando 13 1 +1 Como pegamos 1 “emprestado”, temos que o somar com o próximo de baixo, ficando com 5. Atenção, seguiremos esses 2 métodos sempre que o de cima for menor que o de baixo! 1 +1 1 +1 - 1 +1 1 +1 1 +1 - Observe que aqui não colocamos as marcações de unidade, dezena e centena. O importante é que eles estejam alinhados na direita 1 +1 1 +1 - Acrescentado um “zero” no 60 após a vírgula para igualar as casas decimais Vírgula sempre embaixo de vírgula na mesma linha - 1 +1 1 +1 41 122,4 – 12 = ? 1 2 2, 4 1 2, 0 1 1 0, 4 Regra dos sinais – Adição e subtração Para somar ou subtrair: ▪ Dois números positivos: somamos seus módulos e o resultado é positivo. ( + + = +) Exemplos: (+10) + (+20) = + 30 mesma coisas que 10+20 = 30 (+20) + (+40) = +60 mesma coisa que 20+40 = 60 Somente soma e o resultado é positivo ▪ Dois números negativos: somamos seus módulos e o resultado é negativo. (- - = -) Exemplos: -10 - 20 = - (|−10|+|−20|)= - (10 + 20) = -30 -5 – 7 = - (|−5| + (|−7|) = - (5 + 7) = -12 -15 – 20 = - (|−15| + |−20|) = - (15 + 20) = -35 ▪ Dois números de sinais contrários: subtraímos seus módulos e o resultado tem o sinal do número de maior módulo. Exemplos: -70 + 20 = - (|−70| - |−20|) = - (70 – 20) = -50 50 - 70 = - ( |−70| - |50|) = - (70 – 50) = - 20 -30+40 = + (|40| - |−30|) = + (40 – 30) = +10 - Observação Há outras maneiras de efetuar a subtração, essa é a forma mais simples. O número de maior módulo sempre é o minuendo 42 Tirando um número do parênteses -7 – ( - 3) = ? Observando o exemplo acima, vemos que a regra dos sinais não se aplicou corretamente. Temos dois números negativos, então somaríamos seus módulos e o resultado seria negativo: - (|−7|+|−3|) = -10. Mas observe que isso não acontece, pois temos um número dentro do parênteses e devemos tirá-lo. Então como tirar um número do parêntese? Sinais iguais fica positivo e sinais diferentes fica negativo. Observe os exemplos abaixo. - (-3) = +3 -(+4) = -4 +(+2,5) = +2,5 +(-10) = -10 (-3) = -3 (+4) = +4 Então, retornando ao nosso exemplo: – 7 – (-3) fica -7 + 3 = -4 Veja outros exemplos: (-8) + (-5) = - 8 – 5 = -13 (+8) – (-3) = 8 + 3 = 11 -(-3) +(-2) = 3 – 2 = 1 (+3) – (+5) = 3 – 5 = -2 Atenção! Essa é a mesma regra dos sinais da multiplicação e divisão, então memorize! Atenção aqui! Quando não tem sinal antes do parênteses subtende-se que tem um sinal “+”. 43 Exercícios 1. Efetue as somas abaixo: a) 14567 + 134 b) 2954 + 1020 c) 1334 + 500 d) 122,2 + 234,50 e) 1150,33 + 220 f) 4440 + 3320,5 2. Efetue as subtrações abaixo: a) 1220 – 480 b) 2550 – 700 c) 48880 – 56660 d) 400,33 – 220,50 e) 1220,65 – 480 f) 50430,75 – 120,875 3. Calcule: a) + 10 + 2 b) + 2 + 21 c) + 5 + 18 d) + 23 + 21 e) + 12 + 34 f) + 12 – 8 g) + 15 – 6 h) + 45 – 32 i) + 56 – 34 j) + 57 – 31 k) – 32 + 25 l) – 23 + 12 m) – 15 + 13 n) – 45 + 40 o) – 35 + 27 p) – 23 + 32 q) – 32 + 53 44 r) – 12 + 32 s) – 11 + 40 t) – 36 + 54 u) – 5 – 9 v) – 12 – 13 w) – 23 – 10 x) – 35 – 16 y) – 51 – 21 4. Calcule: a) ( + 12 ) + ( + 21 ) b) ( + 13 ) + ( + 7 ) c) ( + 23 ) + ( + 21) d) ( – 12 ) + ( – 11 ) e) ( – 23 ) + ( – 4 ) f) ( – 21 ) + ( – 12 ) g) ( + 10 ) + ( – 13 ) h) ( + 21 ) + ( – 23 ) i) ( + 40 ) + ( – 17 ) 5. Calcule x – y: a) x = + 6 e y = + 5 b) x = – 7 e y = + 8 c) x = – 9 e y = – 5 d) x = + 12 e y = – 15 6. Uma empresa deve R$ 5400,00 para seus funcionários,mas irá receber R$ 7300,00 de outra empresa. Represente essa situação com apenas um número inteiro? 7. Para fazer um bolo, Renata gastou R$ 27,00. Ela vendeu o bolo por R$ 70,00. Qual foi o seu lucro? 45 8. Resolva: a) ( + 3 ) + ( – 2 ) + ( – 5 ) b) ( – 2 ) – ( + 1 ) – ( + 5 ) c) ( + 4 ) + ( – 2 ) – ( + 3 ) d) ( + 5 ) – ( – 3 ) – ( – 1 ) e) ( + 4 ) + ( – 6 ) – ( + 7 ) – ( – 6 ) + ( + 7 ) f) ( – 3 ) – ( – 5 ) + ( – 6 ) + ( + 8 ) – ( – 4 ) 9. Elimine os parênteses: a) + ( – 3 + 8 ) b) – ( – 3 + 8 ) c) + ( 5 – 6 ) d) – ( – 3 – 1 ) e) – ( – 6 + 4 – 1 ) f) – 6 – ( – 3 + 2 ) g) 18 – ( – 5 – 2 – 3 ) h) 20 – ( – 6 + 8 ) – ( – 1 + 3 ) i) – 32 – 1 – ( – 12 + 14 ) j) 7 + ( – 5 – 6 ) – ( – 9 + 3 ) 10. José depositou em sua conta bancária as importâncias de R$ 300,00 e R$ 200,00. Posteriormente, retirou R$ 350,00 e R$ 250,00. O saldo de sua conta corrente é de quanto? 46 Multiplicação A multiplicação pode ser interpretada como uma adição sucessiva de um mesmo número. Então por exemplo se eu tenho 2 + 2 + 2 + 2 + 2, eu posso escrever da seguinte maneira 2 x 5, ou seja, o 2 se repete 5 vezes. De maneira inversa, se eu tenho 3 x 2, posso escrever como uma soma de 3 + 3, ou seja, o 3 se repete 2 vezes. Numa multiplicação, temos os seguinte símbolos e componentes: 2 x 3 = 2 . 3 = 2 * 3 = 2 + 2 + 2 = 6 Observe que temos três símbolos para representar a multiplicação: (x), (.) e (*). Outros exemplos de multiplicação: 5 x 16 = 5 . 16 = 5 * 16 = 16 + 16 + 16 + 16 + 16 = 80 1 x 16 = 16 0 x 16 = 0 Um número multiplicado por 1 sempre dará ele mesmo. Um número multiplicado por zero sempre dará zero Para multiplicar e dividir (próximo assunto) de forma eficiente, é muito importante que se saiba a tabuada, mas na frente veremos algumas maneiras legais de saber a tabuada. Agora veremos uma utilidade da multiplicação: Quantas bolinhas há na figura abaixo? O 2 e 3 são os fatores O 6 é o produto 47 Poderíamos contar uma por uma, mas vamos utilizar a multiplicação para nos ajudar: basta contar quantas bolinhas há em um linha (na horizontal), no caso temos 19 e quantas há em uma coluna (na vertical), no caso temos 8. Agora multiplicamos 8 x 19 = 152, portanto temos 152 bolinhas. Tabuada Essa é a tabuada tradicional, do 1 até o 10; ela pode se estender infinitamente, porém já é o suficiente para fazermos todas as multiplicações. Há outra maneira mais legal de fazermos essa tabuada, observe abaixo: 48 Tabuada de Pitágoras Observe que não precisamos nem decorar a tabuada inteira, pois essa parte que esta riscada é exatamente a mesma parte de cima. Então memorizaremos apenas a parte de cima, incluindo a diagonal circulada. Propriedades da multiplicação Comutativa: a ordem dos fatores não altera o produto 3 x 5 = 5 x 3 = 15 Associativa: quando multiplicamos três ou mais fatores, podemos agrupar da forma que quisermos e o resultado é o mesmo. (3 x 5) x 2 = 30 ou 3 x (5 x 2) = 30 No exemplo acima, os parênteses são agrupamentos dos fatores. Percebemos que o resultado é o mesmo. Não importa a ordem como são multiplicados. Distributiva: Quando multiplicamos um valor por uma soma, o resultado é a soma do produto desse valor com as parcelas da soma. 3 x (3 + 2) = 3 x 3 + 3 x 2 = 9 + 6 = 15 49 O que fizemos foi pegar o 3 e multiplicar por cada fator de dentro dos parênteses e depois somar, pois temos uma soma dentro dos parênteses. Paderia ser uma subtração: 3 x (3 – 2) = 3 x 3 – 3 x 2 = 9 – 6 Elemento neutro: na multiplicação o número 1 (um) é o elemento neutro, ou seja, qualquer valor multiplicado por 1 (um) é o próprio valor. 2 x 1 = 2 Anulação: O número 0 (zero) anula qualquer produto. 2 x 3 x 5 x 6 x 0 = 0 ou 10 x 0 = 0 Fechamento: o produto de dois números reais tem como resultado um número real. Algoritmo usual Já aprendemos a tabuada e agora veremos os passos para multiplicar com números maiores. Observe abaixo. 3 x 1560 = ? 1º Armamos a multiplicação 2º Multiplicamos um dos fatores pelo outro da direita para a esquerda 1 5 6 0 x 3 4 6 8 0 Observe: multiplicamos o 3 da direita para a esquerda. Assim: 3 x 0 = 0, 3 x 6 = 18 (deixa o 8 e eleva o 1), 3 x 5 = 15 e 15 +1 igual a 16 (deixa o 6 e eleva o 1), 3 x 1 = 3 e 3 + 1 = 4. Ficamos com o resultado 4680. 23 x 1483 = ? Observe que agora o número menor, que sempre usamos como multiplicador, tem dois algarismos. Então veja como proceder quando isso acontece: +1 +1 50 1º multiplicamos o 3 pelo número de cima da direita para esquerda: 3 x 3 = 9, 3 x 8 = 24 (deixa o 4 e eleva o 2), 3 x 4 = 12 e 12 + 2 = 14 (deixa o 4 e eleva o 1), 3 x 1 = 3 e 3 + 1 = 4. Ficando com o resultado de 4449. 2º multiplicamos o 2 pelo número de cima da direita para a esquerda: 2 x 3 = 6 (agora preste atenção que o 6 fica em baixo do 4, deixando um espaço em branco em baixo do 9) e continuamos com 2 x 8 = 16 (deixa o 6 e eleva o 1), 2 x 4 = 8 e 8 + 1 = 9 (somamos somente com o 1, pois o 2 que já tinha era da outra operação), 2 x 1 = 2. Ficando com o resultado 2966. 3º somamos os dois resultado ficando com 34109. 234 x 1565 = ? Observe que agora o número menor, que sempre usamos como multiplicador, tem 3 algarismos. Então seguiremos como antes, multiplicando cada número pelo de cima e sempre deixando um espaço em branco quando ir multiplicar o próximo. Veja: 1 5 6 5 x 2 3 4 6 2 6 0 4 6 9 5 3 1 3 0 3 6 6 2 1 0 1º multiplicamos o 4 pelo número de cima da direita para a esquerda: 4 x 5 = 20 (deixa o 0 e eleva o 2), 4 x 6 = 24 e 24 + 2 = 26 (deixa o 6 e eleva o 2), 4 x 5 = 20 e 20 + 2 = 22 (deixa o 2 e eleva o 2), 4 x 1 = 4 e 4 + 2 = 6. Ficando com o resultado 6260. 2º multiplicamos o 3 pelo número de cima da direita para a esquerda: 3 x 5 = 15 (deixa o 5 e eleva o 1), 3 x 6 = 18 e 18 + 1 = 19 (deixa o 9 e eleva o 1), 3 x 5 = 15 e 15 + 1 = 16 (deixa o 6 e eleva o 1), 3 x 1 = 3 e 3 + 1 = 4. Ficando com o resultado 4695. 3º multiplicamos o 2 pelo número de cima da direita para a esquerda: 2 x 5 = 10 (deixa o 0 e eleva o 1), 2 x 6 = 12 e 12 + 1 = 13 (deixa o 3 e eleva o 1), 2 1 4 8 3 X 2 3 4 4 4 9 2 9 6 6 3 4 1 0 9 +2 +1 +1 + 1 1 1 Espaço em branco deixado, porque estamos multiplicando o 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + 51 x 5 = 10 e 10 + 1 = 11 (deixa o 1 e eleva o 1), 2 x 1 = 2 e 2 + 1 = 3. Ficando com o resultado 3130. 4º somamos todos os resultados ficando com 366210. Você já sabe toda a tabuada. Duvida? Se você sabe a tabuada do 1, 2, 5 e 10; então já sabe toda a tabuada. Basta apenas aplicar a propriedade distributiva que aprendemos. Veja os exemplos abaixo: 7 x 8 = ? Poucas pessoas lembram da tabuada do 7. Então aplicando a propriedade distributiva: 7 x 8 = (5 + 2) x 8 = 5 x 8 + 2 x 8 = 40 + 16 = 56. Mais exemplos: 11 x 12 = (10 + 1) x 12 = 10 x 12 + 1 x 12 = 120 + 12 = 132 15 x 15 = (10 + 5) x 15 = 10 x 15 + 5 x 15 = 150 + 75 = 225 Multiplicar inteiro por 10, 100, 1000... Para multiplicar por 10, basta acrescentar um zero: 45 x 10 = 450 43 x 10 = 430 Para multiplicar por 100, basta acrescentar dois zeros: 34 x 100 = 3400 44 x 100 = 4400 Para multiplicar por 1000, basta acrescentar três zeros: 14 x 1000 = 14000 13 x 1000 = 13000 Multiplicação com números decimais (números com vírgula) 23,2 x 17,4 = ? Primeiro multiplicamos os números sem as vírgulas: 52 2 3 2 x 1 7 4 9 2 8 1 6 2 4 2 3 2 4 0 3 6 8 Agora, observe que o primeiro número tem uma casa após a vírgula e o segundo também tem uma casa após a vírgula, então o resultado terá duas casas após a vírgula (1 +1 = 2): 23,2 x 17,4 = 403,68. 41,03 x 1,9 = ? 4 1 0 3 x 1 9 3 6 9 2 7 4 1 0 3 7 7 9 5 7 O primeiro número tem duas casas após a vírgula e o segundo tem uma casa após a vírgula, então o resultado terá 3 casas após a vírgula (1 + 2 = 3): 41,03 x 1,9 = 77,957 Veja outro exemplo: 1,7 x 3,1416 = ? 3 1 4 1 6 x 1 7 2 1 9 9 1 2 3 1 4 1 6 5 3 4 0 7 2 O primeiro número tem uma casa após a vírgula e o segundo tem quatro casas após a vírgula, então o resultado terá 5 casas após a vírgula (1 + 4 = 5): 1,7 x 3,1416 = 5,34072 Multiplicar decimal por 10, 100, 1000... Para multiplicar por 10, basta andar a vírgula uma casa para a direita: 2,34 x 10 = 23,4 102,234 x 10 = 1022,34 1 1 2 + 1 1 2 + Então para multiplicarmos 2 números decimais: o resultado terá a quantidade de casas após a vírgula do primeiro fator somado com a do segundo fator. 4 1 2 1 1 + 53 Para multiplicar por 100, basta andar a vírgula duas casas para a direita: 34,657 x 100 = 3465,7 102,456 x 100 = 10245,6 Para multiplicar por 1000, basta andar a vírgula três casas para a direita: 10,3456 x 1000 = 10345,6 2,5 x 1000 = 2500 Observe que caso não tenha mais casas para andar, acrescenta-se zeros Multiplicação com números negativos +2 . +3 = +6 (-2) . +3 = -6 2 . (-3) = -6 (-2) . (-3) = +6 (-1) . (+5) = -5 0 . (-726) = 0 (-10) . (-5) . (-3) = -150 Então, chegamos a seguinte conclusão: (+) (+) = (+) (-) (+) = (-) (+) (-) = (-) (-) (-) = (+) Observe que sinais iguais da positivo e sinais diferentes da negativo. 54 Exercícios 1- Efetue as multiplicações abaixo: a) 1450 x 4 d) 5432 x 27 g) 7430 x 167 b) 1560 x 7 e) 4320 x 49 h) 9876 x 120 c) 24320 x 9 f) 6730 x 67 i) 10530 x 142 2- Efetue as multiplicações com decimais: a) 2,5 x 1450 d) 21,8 x 0,32 g) 4,092 x 0,003 b) 3,45 x 2570 e) 3,12 x 2,81 h) 0,25 x 3 c) 20,34 x 1,23 f) 2,14 x 0,008 i) 6 x 3,21 3- Determine os seguinte produtos: a) 3 x 1,5 x 0,12 b) 0,7 x 0,8 x 2,1 c) 3,2 x 0,1 x 1,7 d) 0,2 x 0,02 x 0,002 4- Efetue as multiplicações com inteiros: a) ( + 5 ) . ( + 3 ) b) ( + 4 ) . ( – 5 ) c) ( – 8 ) . ( + 4 ) d) ( – 6 ) . ( – 7 ) e) ( – 2 ) . ( + 4 ) . ( + 3 ) . ( – 1 ) f) ( – 5 ) . ( – 6 ) . ( – 2 ) g) 2 . (- 3 ) . ( + 6 ) h) (- 3 ) . 5 . ( – 7 ) 5- Calcule o preço total de uma impressora colorida que foi paga em 6 vezes iguais de R$ 58,16 6- Um carro faz, em média, 12,5 quilômetros com um litro de gasolina. Quantos quilômetros terá rodado, em média, depois de consumir: a) 6 litros de gasolina? b) 25 litros de gasolina? c) 38,5 litros de gasolina? 7- Na mercearia, Elvis comprou 3 kg de arroz, 1 kg de feijão, 5 kg de batata e 2 kg de café. Calcule o preço total pago por Elvis, sabendo-se que: 1 kg de feijão custa R$ 2,30 1 kg de arroz custa R$ 2,15 1 kg de batata custa R$ 2,60 1 kg de café custa R$ 4,80 55 8- A velocidade de um navio são 20 nós. Mantendo essa velocidade, quantos quilômetros percorrerá em: a) 2 horas? b) 3,5 horas? Obs.: Um nó equivale a 1,852 quilômetros por hora. 56 Divisão A divisão é o ato de dividir em partes iguais para todos. O número que está sendo dividido em partes iguais é chamado de dividendo; o número que indica em quantas vezes vamos dividir é chamado de divisor; o resultado é chamado de quociente; o que sobra é chamado de resto. Símbolos que indicam divisão: (÷), (:), ( / ), Ex.: 15 7 1 2 Algoritmo usual Vamos dividir o número 1560 por 2: 1560 2 16 0 0 780 1º Começamos dividindo o primeiro número da esquerda para a direita, mas como 1 < 2, juntamos com o 5 formando o 15; 2º Agora vamos achar um número que multiplique o 2 e o resultado dê igual a 15; como não temos, acharemos um número que multiplique e o resultado dê o mais próximo de 15: nesse caso é o 7; 7 x 2 = 14 e 15 – 14 = 1; 3º Colocamos 1 em baixo do 15 e descemos o próximo número, o 6; 4º Repetiremos o passo 2: dividindo o 16 por 2, o resultado deu 8: 8 x 2 = 16 e 16 – 16 = 0; 6º Colocamos o zero em baixo do 16 e descemos o próximo número, que no caso e o zero. Ficamos com 0 dividido para 2, que vai dar 0: 0 x 2 = 0 e 0 – 0 = 0. Não temos mais números para descer então ficamos com o resto 0. Dividendo Divisor Quociente Resto 57 1326 : 13 = ? 1326 13 026 102 00 1º Começamos dividindo o primeiro número da esquerda para a direita; mas como 1 < 13 juntamos com o 3, formando 13. Agora dá pra dividir o 13 por 13. 2º Para dividir 13 por 13, vamos achar um número que multiplique o 13 e o resultado dê igual a 13: esse número e o 1, pois 1 x 13 = 13 e 13 – 13 = 0 (resto zero). 3º Descemos o próximo número, o 2, e juntamos com o resto 0; ficando com 2 dividido para 13. Como 2 é menor que 13 devemos descer o número que está depois do 2. Quando isso acontece devemos colocar um zero no quociente. 4º Agora dividimos o 26 por 13: devemos achar um número que multiplique o 13 e dê como resultado o 26; esse número é o 2 (2 x 13 = 26 e 26 – 26 = 0). 5º Não temos mais números para descer, então o resultado da divisão e 102 com resto 0. 2232 : 96 = ? 2232 96 0312 23 024 1º Começamos dividindo o primeiro número da esquerda para a direita; mas como 2 < 96, juntamos com o próximo número o 2, ficando com 22. 22 ainda é menor que 96, então juntamos com o próximo o 3. Ficamos agora com um número maior que 96: o 223. 2º Agora dividimos o 223 por 96: devemos achar um número que multiplique o 96 e dê como resultado igual ou o mais próximo de 223. Esse número é o 2, pois 2 x 96 = 192. 223 – 192 = 31 (resto). 3º Descemos o próximo número o 2 e juntamos com o resto: ficando com 312. 4º Agora dividimos 312 por 96: devemos achar um número que multiplique o 96 e dê como resultado igual ou o mais próximo de 312. Esse número é o 3, pois 3 x 96 = 288. 312 – 288 = 24 (resto) 5º Não temos mais números para descer, então o resultado da divisão é 23 com resto 24. 58 Divisão com decimais Vírgula no dividendo 8,3 : 4 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 10 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 83 : 40. 3º 83 : 40 = 2,075 0,83 : 4 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 100 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 83 : 400. 3º 83 : 400 = 0,2075 73,59 : 24 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 100 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 7359 : 2400 3º 7359 : 2400 = 3,06625 0,5236 : 14 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 10000 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 5236 : 140000 3º 5236 : 140000 = 0,0374 Observe que, para dividir com vírgula no dividendo, retira a vírgula e coloca zeros no divisor de acordo com a quantidade de casas após a vírgula Vírgula no divisor 36 : 1,5 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 10 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 360 : 15 59 3º 360 : 15 = 24 36 : 0,15 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 100 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 3600 : 15 3º 3600 : 15 = 240 21 : 0,5 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 10 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 210 : 5 3º 210 : 5 = 42 Para dividir por 0,5 basta multiplicar por 2 21 : 0,25 = ? 1º Retiramos a vírgula: basta multiplicar por 100 o dividendo e o divisor 2º Agora efetuaremos a divisão de 2100 : 25 3º 2100 : 25 = 84 Para dividir por 0,25 basta multiplicar por 4 Então, para dividir com vírgula no divisor, retira a vírgula e coloca zeros no dividendo de acordo com a quantidade de casas após a vírgula Vírgula no dividendo e divisor134,2 : 0,4 = ? 1º Igualamos as casas decimais acrescentando zeros, nesse caso já são iguais; 2º Retiramos as vírgulas: fica 1342 : 04; 3º Efetuamos a divisão de 1342 : 4 = 335,5 60 134,2 : 0,04 = ? 1º Igualamos as casas decimais acrescentando zeros: fica 134,20 : 0,04 2º Retiramos as vírgulas: fica 13420 : 004 3º Efetuamos a divisão de 13420 : 4 = 3355 0,045 : 1,5 = ? 1º Igualamos as casas decimais acrescentando zeros: fica 0,045 : 1,500 2º Retiramos as vírgulas: fica 0045 : 1500 3º Efetuamos a divisão de 45 : 1500 = 0,03 Divisão com números negativos (-2) : (-3) = +0,66... (-3) : (-2) = +1,5 (-18) : 5 = -3,6 -(4 . 3) : 12 = -12 : 12 = -1 (-16) : (-16) : (-16) = -0,0625 [(-16) : (-16)] : (-16) = -0.0625 (-16) : [(-16) : (-16)] = -16 0 : (-19) = 0 Então, chegamos a seguinte conclusão: (+) (+) = (+) (-) (+) = (-) (+) (-) = (-) (-) (-) = (+) Observe que sinais iguais da positivo e sinais diferentes da negativo. Isso é a mesma regra da multiplicação. 61 Divisão por 10, 100, 1000 ... ▪ Para dividir um número por 10, basta andar a vírgula uma casa para a esquerda: 2,5 : 10 = 0,25 37,85 : 10 = 3,785 102 : 10 = 10,2 ▪ Para dividir um número por 100, basta andar a vírgula duas casas para a esquerda: 1287,5 : 100 = 12,875 12,5 : 100 = 0,125 7,6 : 100 = 0,076 ▪ Para dividir um número por 1000, basta andar a vírgula três casas para a esquerda: 3700 : 1000 = 3,7 2850 : 1000= 2,85 2500 : 1000 = 2,5 62 Atividade 1- Calcule os seguintes quocientes: a) (+265): (−5) b) (+824): (+4) c) (−180): (−12) d) (−420): (−10) e) 720: (−8) f) 0: (−568) g) (−330): 15 h) (−101): 101 2- Calcule: a) 6 : 5 f) 12 : 8 k) 9 : 6 p) 40 : 25 u) 32 : 5 b) 5 : 4 g) 24 : 5 l) 70 : 28 q) 72 : 15 v) 84 : 35 c) 7 : 2 h) 20 : 8 m) 18 : 15 r) 60 : 24 w) 72 : 48 d) 15: 6 i) 22 : 4 n) 50 : 4 s) 54 :36 x) 108 : 24 e) 14 : 4 j) 15 : 12 o) 30 : 12 t) 27 : 15 y) 117 : 45 3- Efetue as divisões com decimais: a) 14: 5,6 f)16,9: 6,5 k)30,1 : 8,6 p)3,24 : 0,18 b) 15 : 2,5 g)40,7 : 5,5 l)15,54 : 0,7 q)3,4 : 0,04 c) 48 : 7,5 h)26,4 : 4,8 m)7,82 :3,4 r)12,95 : 0,007 d)12,6 : 2,8 i)24,36 : 5,8 n)18 : 2,4 s)3 : 0,004 e)25,08 : 3,8 j)4,14 : 1,8 o)1,96 : 1,4 t)15,36 : 4 4- Um pacote de sabão com 4 barras custa R$ 2,88. Quanto custa cada barra de sabão? 5- Um fardo de açúcar de 25 kg custa R$ 30,00. Qual o preço de 1 kg de açúcar? 6- Uma caixa de leite com 12 litros custa R$ 18,60. Qual o preço de 1 litro de leite? 7- Izamar comprou seis caixas de lápis, contendo cada uma doze lápis iguais, pagando R$ 45,00 pela compra. Quanto pagará se comprar oito caixas iguais às primeiras? 8- Um edifício de 12 andares, todos com a mesma altura, tem 39 metros de altura. Calcule a altura de cada andar? 9- Se trinta litros de um combustível custam R$ 49,50, quanto custarão oitenta litros do mesmo combustível? 63 Múltiplos de um número inteiro Dizemos que um número b ∈ ℤ é múltiplo de a ∈ ℤ, se b = a . n, n ∈ ℤ, a ≠ 0. Ex.: 12 = 4 . 3, então 12 é múltiplo de 4 e 3 (b = 12, a = 4 e n = 3) -6 = -2 . 3, então -6 é múltiplo de -2 e 3 (b = -6, a = -2 e n = 3) Ou seja, os múltiplos de um número inteiro obtêm-se multiplicando esse número pela sequência dos números inteiros. Observe abaixo os múltiplos de números inteiros: Múltiplos de 4 = ... -16, -12, -8, -4, 0, 4, 8, 12, 16... Múltiplos de -2 = ...-8, -4, -2, 0, 2, 4, 6, 8... Múltiplos de 15 = ...-30, -15, 0, 15, 30... Propriedades 1- Todos os números são múltiplos de 1. Ex.: múltiplos de 1 = ... -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6... 2- O 0 é múltiplos de todos os números (0 = a .0). 3- O produto de qualquer inteiro n com outro inteiro qualquer é um múltiplo de n. 4- Se a e b são múltiplos de x, então a + b e a - b também são múltiplos de x. Múltiplos comuns Tomando como exemplos os números 2 e 3, vejamos como achar os múltiplos comuns: Múltiplos de 2 = 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16... Múltiplos de 3 = 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21... Os múltiplos comuns são os que aparecem em 2 e 3: 0, 6, 12, ... Observe que o menor múltiplo comum (com exceção do zero) é o 6. Dizemos que 6 é o MMC de 2 e 3. Estudaremos mais na frente MMC Divisores de um número inteiro Dizemos que um número a ∈ ℤ∗ é divisor de b ∈ ℤ se existe um n ∈ ℤ tal que n = 𝑏 𝑎 . Ou seja, os divisores de um número inteiros são os números inteiros (com exceção do zero) pelos quais se pode dividir esse número de forma exata (resto zero). 64 Para determinarmos os divisores naturais de um número tentamos dividir esse número pela sequência dos números naturais, como a seguir se exemplifica. Determinar os divisores naturais de 30: 1 e 30 são divisores de 30 (a unidade e ele próprio) 30:2 = 15, então 2 e 15 são divisores de 30 30:3 = 10, então 3 e 10 são divisores de 30 30:4 não dá resto zero 30:5 = 6, então 5 e 6 são divisores de 30 30:6 = 5 (como 5<6, podemos parar) • Os divisores naturais de 30 são: 1, 2, 3, 4, 6, 10, 15 e 30. • Os inteiros são: -30, -15, -10, -6, -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4, 6, 10, 15, 30. Propriedades 1- O zero não é divisor de número algum; 2- 0 possui infinito divisores, com exceção do próprio 0; 3- 1 é divisor universal Exemplos: D (1) = {-1, 1} ⊂ ℤ e {1} ⊂ ℕ D (2) = {-2, -1, 1, 1} ⊂ ℤ e {1, 2} ⊂ ℕ D(20) = {-20, -10, -5, -4, -2, -1, 1, 2, 4, 5, 10, 20} ⊂ ℤ e {1, 2, 4, 5, 10, 20} ⊂ ℕ Número de divisores naturais D (10) = {1, 2, 5, 10} portanto n (D (10)) = 4 D (12) = {1, 2, 3, 4, 6, 12} portanto n (D (12)) = 6 O número de divisores de um número natural n = 2x . 5y é igual a (x+1).(y+1). Exemplo: 20 = 2 . 2 . 5 = 22 . 51 então n (D (20)) = (2+1) . (1+1) = 3 . 2 = 6 65 30 = 2 . 3 . 5 = 21 . 31 . 51 então n (D (30)) = (1+1) . (1+1) . (1+1) = 2 . 2 . 2 = 8 Divisores comuns Exemplo: (36, 18) D (36) = {1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36} D (18) = {1, 2, 3, 6, 9, 18} Divisores comuns são os que aparecem em 36 e 18: {1, 2, 3, 6, 9, 18}. Observe que o maior divisor comum é 18, então dizemos que 18 é o MDC (máximo divisor comum) de 36 e 18. Estudaremos mais a frente MDC Critérios de divisibilidade Por 2: basta o número ser par! Ex.: 144 é par (termina em 4), logo é divisível por 2. Por 3: soma dos algarismos do número tem que ser divisível por 3. Ex.: 198 -> 1+9+8 = 18 (que é divisível por 3, logo 198 também é divisível por 3) Por 4: número termina em 00 ou os dois últimos algarismos formam um número divisível por 4. Ex.: 100 termina em 00, logo é divisível por 4. 120 os dois últimos formam 20 e vinte é divisível por 4, logo 120 também será. Por 5: termina em 0 ou 5. Ex.: 350 é divisível por 5 e 355 é divisível por 5, pois terminam em 0 e 5 respectivamente. Por 6: número é divisível por 2 e por 3 ao mesmo tempo. Ex.: 144 é divisível por 2 (termina em 4) e a soma dos algarismos é 9, que é divisível por 3, logo 144 é divisível por 6. Por 7: diferença entre o dobro do último algarismo do número e os demais algarismos restantes dá um número divisível por 7. Ex.: 217 -> 2 x 7 = 14 (dobro do último algarismo), 21 – 14 = 7 (7 é divisível por 7, portanto 217 também será). Por 8: número termina em 000 ou três últimos algarismos formam um número divisível por 8. Ex.: 1000 termina em 000, logo é divisível por 8. 66 1160 os três últimos formam 160 que é divisível por 8, logo 1160 é divisível por 8. Por 9: soma dos algarismos do número é divisível por 9. Ex.: 108 -> 1 + 0 + 8 = 9 (que é divisível por 9, logo 108 é divisível por 9). Por 10: número termina em 0. Ex.: 100 termina em 0, logo é divisível por 10. Expressões numéricas A regra pra resolver as expressões numéricas é a seguinte: (P)(E)(MD)(AS) Veja os exemplos: a) 5 + 5
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