matematica fundamental

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Frações O símbolo significa a:b, sendo a e b números naturais e b diferente de zero. Chamamos: de fração; a de numerador; b de denominador. Se a é múltiplo de b, então é um número natural. Veja um exemplo: A fração é igual a 8:2. Neste caso, 8 é o numerador e 2 é o denominador. Efetuando a divisão de 8 por 2, obtemos o quociente 4. Assim, é um número natural e 8 é múltiplo de 2. Durante muito tempo, os números naturais foram os únicos conhecidos e usados pelos homens. Depois começaram a surgir questões que não poderiam ser resolvidas com números naturais. Então surgiu o conceito de número fracionário. O significado de uma fração Algumas vezes, é um número natural. Outras vezes, isso não acontece. Neste caso, qual é o significado de ? Uma fração envolve a seguinte idéia: dividir algo em partes iguais. Dentre essas partes, consideramos uma ou algumas, conforme nosso interesse. Exemplo: Roberval comeu de um chocolate. Isso significa que, se dividíssemos o chocolate em 4 partes iguais, Roberval teria comido 3 partes:

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Page 1: Matematica Fundamental

Frações

      O símbolo significa a:b, sendo a e b números naturais e b diferente de zero.

    Chamamos:

    de fração;

    a de numerador;

    b de denominador.

    Se a é múltiplo de b, então é um número natural.

    Veja um exemplo:

    A fração é igual a 8:2. Neste caso, 8 é o numerador e 2 é o denominador.

Efetuando a divisão de 8 por 2, obtemos o quociente 4. Assim, é um número natural e 8 é múltiplo de 2.

    Durante muito tempo, os números naturais foram os únicos conhecidos e usados pelos homens. Depois começaram a surgir questões que não poderiam ser resolvidas com números naturais. Então surgiu o conceito de número fracionário.

O significado de uma fração

      Algumas vezes, é um número natural. Outras vezes, isso não acontece. Neste

caso, qual é o significado de ?

    Uma fração envolve a seguinte idéia: dividir algo em partes iguais. Dentre essas partes, consideramos uma ou algumas, conforme nosso interesse.

    Exemplo: Roberval comeu de um chocolate. Isso significa que, se dividíssemos o chocolate em 4 partes iguais, Roberval teria comido 3 partes:

   

    Na figura acima, as partes pintadas seriam as partes comidas por Roberval, e a parte branca é a parte que sobrou do chocolate.  

Page 2: Matematica Fundamental

Como se lê uma fração

    As frações recebem nomes especiais quando os denominadores são 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e também quando os denominadores são 10, 100, 1000, ...

um meio dois quintos

um terço quatro sétimos

um quarto sete oitavos

um quinto quinze nonos

um sexto um décimo

um sétimo um centésimo

um oitavo um milésimo

um nono oito milésimos

   Classificação das frações

Fração própria: o numerador é menor que o denominador:

Fração imprópria: o numerador é maior ou igual ao denominador.

Fração aparente: o numerador é múltiplo do denominador.

 

Frações equivalentes

    Frações equivalentes são frações que representam a mesma parte do todo.

    Exemplo: são equivalentes

    Para encontrar frações equivalentes devemos multiplicar o numerador e o denominador por um mesmo número natural, diferente de zero.

Page 3: Matematica Fundamental

    Exemplo: obter frações equivalentes à fração .

   

    Portanto as frações são algumas das frações equivalentes a .

 

Simplificação de frações

      Uma fração equivalente a , com termos menores, é . A fração foi obtida

dividindo-se ambos os termos da fração pelo fator comum 3. Dizemos que a fração

é uma fração simplificada de .

    A fração não pode ser simplificada, por isso é chamada de fração irredutível. A

fração não pode ser simplificada porque 3 e 4 não possuem nenhum fator comum   

Números fracionários

    Seria possível substituir a letra X por um número natural que torne a sentença abaixo verdadeira?

5 . X = 1

    Substituindo X, temos:

    X por 0 temos: 5.0 = 0    X por 1 temos: 5.1 = 5.

    Portanto, substituindo X por qualquer número natural jamais encontraremos o produto 1. Para resolver esse problema temos que criar novos números. Assim, surgem os números fracionários.

    Toda fração equivalente representa o mesmo número fracionário.

    Portanto, uma fração  (n diferente de zero) e todas frações equivalentes a ela

representam o mesmo número fracionário .

    Resolvendo agora o problema inicial, concluímos que X = , pois .     

Page 4: Matematica Fundamental

Adição e subtração de números fracionários

    Temos que analisar dois casos:

    1º) denominadores iguais

         Para somar frações com denominadores iguais, basta somar os numeradores e conservar o denominador.

         Para subtrair frações com denominadores iguais, basta subtrair os numeradores e conservar o denominador.

        Observe os exemplos:

         

    2º) denominadores diferentes

         Para somar frações com denominadores diferentes, uma solução é obter frações equivalentes, de denominadores iguais ao mmc dos denominadores das

frações. Exemplo: somar as frações .

        Obtendo o mmc dos denominadores temos mmc(5,2) = 10.

      (10:5).4 = 8       (10:2).5 = 25

       

        Resumindo: utilizamos o mmc para obter as frações equivalentes e depois somamos normalmente as frações, que já terão o mesmo denominador, ou seja, utilizamos o caso 1.

 

 

 

Multiplicação e divisão de números fracionários

    Na multiplicação de números fracionários, devemos multiplicar numerador por numerador, e denominador por denominador, assim como é mostrado nos exemplos abaixo:

Page 5: Matematica Fundamental

   

    Na divisão de números fracionários, devemos multiplicar a primeira fração pelo inverso da segunda, como é mostrado no exemplo abaixo:

   

Potenciação e radiciação de números fracionários

    Na potenciação, quando elevamos um número fracionário a um determinado expoente, estamos elevando o numerador e o denominador a esse expoente, conforme  os exemplos abaixo:

   

    Na radiciação, quando aplicamos a raiz quadrada a um número fracionário, estamos aplicando essa raiz ao numerador e ao denominador, conforme o exemplo abaixo:

   

Critérios de divisibilidadePara alguns números como o dois, o três, o cinco e outros, existem regras que permitem verificar

a divisibilidade sem se efetuar a divisão. Essas regras são chamadas de critérios de divisibilidade.

Divisibilidade por 2

Um número natural é divisível por 2 quando ele termina em 0, ou 2, ou 4, ou 6, ou 8, ou seja, quando ele é par.

Page 6: Matematica Fundamental

Exemplos:1) 5040 é divisível por 2, pois termina em 0.2) 237 não é divisível por 2, pois não é um número par.

Divisibilidade por 3

Um número é divisível por 3 quando a soma dos valores absolutos dos seus algarismos for divisível por 3.

Exemplo:234 é divisível por 3, pois a soma de seus algarismos é igual a 2+3+4=9, e como 9 é divisível por 3, então 234 é divisível por 3.

Divisibilidade por 4

Um número é divisível por 4 quando termina em 00 ou quando o número formado pelos dois últimos algarismos da direita for divisível por 4.

Exemplo:1800 é divisível por 4, pois termina em 00.4116 é divisível por 4, pois 16 é divisível por 4.1324 é divisível por 4, pois 24 é divisível por 4.3850 não é divisível por 4, pois não termina em 00 e 50 não é divisível por 4.

Divisibilidade por 5

Um número natural é divisível por 5 quando ele termina em 0 ou 5.

Exemplos:1) 55 é divisível por 5, pois termina em 5.2) 90 é divisível por 5, pois termina em 0.3) 87 não é divisível por 5, pois não termina em 0 nem em 5.

Divisibilidade por 6

Um número é divisível por 6 quando é divisível por 2 e por 3.

Exemplos:1) 312 é divisível por 6, porque é divisível por 2 (par) e por 3 (soma: 6).2) 5214 é divisível por 6, porque é divisível por 2 (par) e por 3 (soma: 12).3) 716 não é divisível por 6, (é divisível por 2, mas não é divisível por 3).4) 3405 não é divisível por 6 (é divisível por 3, mas não é divisível por 2).

Divisibilidade por 8

Um número é divisível por 8 quando termina em 000, ou quando o número formado pelos três últimos algarismos da direita for divisível por 8.

Exemplos:1) 7000 é divisível por 8, pois termina em 000.2) 56104 é divisível por 8, pois 104 é divisível por 8.3) 61112 é divisível por 8, pois 112 é divisível por 8.4) 78164 não é divisível por 8, pois 164 não é divisível por 8.

Divisibilidade por 9

Page 7: Matematica Fundamental

Um número é divisível por 9 quando a soma dos valores absolutos dos seus algarismos for divisível por 9.

Exemplo:2871 é divisível por 9, pois a soma de seus algarismos é igual a 2+8+7+1=18, e como 18 é divisível por 9, então 2871 é divisível por 9.

Divisibilidade por 10

Um número natural é divisível por 10 quando ele termina em 0.

Exemplos:1) 4150 é divisível por 10, pois termina em 0.2) 2106 não é divisível por 10, pois não termina em 0.

Divisibilidade por 11

Um número é divisível por 11 quando a diferença entre as somas dos valores absolutos dos algarismos de ordem ímpar e a dos de ordem par é divisível por 11.

O algarismo das unidades é de 1ª ordem, o das dezenas de 2ª ordem, o das centenas de 3ª ordem, e assim sucessivamente.

Exemplos:1) 87549    Si (soma das ordens ímpares) = 9+5+8 = 22    Sp (soma das ordens pares) = 4+7 = 11    Si-Sp = 22-11 = 11    Como 11 é divisível por 11, então o número 87549 é divisível por 11.

2) 439087    Si (soma das ordens ímpares) = 7+0+3 = 10    Sp (soma das ordens pares) = 8+9+4 = 21    Si-Sp = 10-21    Como a subtração não pode ser realizada, acrescenta-se o menor múltiplo de 11 (diferente de zero) ao minuendo, para que a subtração possa ser realizada: 10+11 = 21. Então temos a subtração 21-21 = 0.    Como zero é divisível por 11, o número 439087 é divisível por 11.

Divisibilidade por 12

Um número é divisível por 12 quando é divisível por 3 e por 4.

Exemplos:1) 720 é divisível por 12, porque é divisível por 3 (soma=9) e por 4 (dois últimos algarismos, 20).2) 870 não é divisível por 12 (é divisível por 3, mas não é divisível por 4).3) 340 não é divisível por 12 (é divisível por 4, mas não é divisível por 3).

Divisibilidade por 15

Um número é divisível por 15 quando é divisível por 3 e por 5.

Exemplos:1) 105 é divisível por 15, porque é divisível por 3 (soma=6) e por 5 (termina em 5).

Page 8: Matematica Fundamental

2) 324 não é divisível por 15 (é divisível por 3, mas não é divisível por 5).3) 530 não é divisível por 15 (é divisível por 5, mas não é divisível por 3).

Divisibilidade por 25

Um número é divisível por 25 quando os dois algarismos finais forem 00, 25, 50 ou 75.

Exemplos:200, 525, 850 e 975 são divisíveis por 25.

Números PrimosNúmeros primos são os números naturais que têm apenas dois divisores diferentes: o 1 e ele mesmo.

        Exemplos:            1) 2 tem apenas os divisores 1 e 2, portanto 2 é um número primo.            2) 17 tem apenas os divisores 1 e 17, portanto 17 é um número primo.            3) 10 tem os divisores 1, 2, 5 e 10, portanto 10 não é um número primo.

        Observações:        => 1 não é um número primo, porque ele tem apenas um divisor que é ele mesmo.        => 2 é o único número primo que é par.

        Os números que têm mais de dois divisores são chamados números compostos.        Exemplo: 15 tem mais de dois divisores => 15 é um número composto.

Reconhecimento de um número primo

            Para saber se um número é primo, dividimos esse número pelos números primos 2, 3, 5, 7, 11 etc. até que tenhamos:            =>  ou uma divisão com resto zero e neste caso o número não é primo,            =>  ou uma divisão com quociente menor que o divisor e o resto diferente de zero. Neste caso o número é primo.

Exemplos:

1) O número 161:

não é par, portanto não é divisível por 2; 1+6+1 = 8, portanto não é divisível por 3; não termina em 0 nem em 5, portanto não é divisível por 5; por 7:  161 / 7 = 23, com resto zero, logo 161 é divisível por 7, e portanto não é

um número primo.

2) O número 113:

não é par, portanto não é divisível por 2; 1+1+3 = 5, portanto não é divisível por 3; não termina em 0 nem em 5, portanto não é divisível por 5; por 7:  113 / 7 = 16, com resto 1. O quociente (16) ainda é maior que o divisor

(7).

Page 9: Matematica Fundamental

por 11:  113 / 11 = 10, com resto 3. O quociente (10) é menor que o divisor (11), e além disso o resto é diferente de zero (o resto vale 3), portanto 113 é um número primo. 

Decomposição em fatores primos

        Todo número natural, maior que 1, pode ser decomposto num produto de dois ou mais fatores.

        Decomposição do número 24 num produto:        24 = 4 x 6        24 = 2 x 2 x 6        24 = 2 x 2 x 2 x 3 = 23 x 3

        No produto 2 x 2 x 2 x 3 todos os fatores são primos.        Chamamos de fatoração de 24 a decomposição de 24 num produto de fatores primos. Então a fatoração de 24 é 23 x 3.

De um modo geral, chamamos de fatoração de um número natural, maior

que 1, a sua decomposição num produto de fatores primos.

Regra prática para a fatoração

        Existe um dispositivo prático para fatorar um número. Acompanhe, no exemplo, os passos para montar esse dispositivo:

1º) Dividimos o número pelo seu menor divisor primo;

2º) a seguir, dividimos o quociente obtido pelo menor divisor primo desse quociente e assim sucessivamente até obter o quociente 1.

A figura ao lado mostra a fatoração do número 630.

        Então 630 = 2 x 3 x 3 x 5 x 7.                  630 = 2 x 32 x 5 x 7.

Determinação dos divisores de um número

         Na prática determinamos todos os divisores de um número utilizando os seus fatores primos.         Vamos determinar, por exemplo, os divisores de 90:

1º) decompomos o número em fatores primos;

2º) traçamos uma linha e escrevemos o 1 no alto, porque ele é divisor de qualquer número;

Page 10: Matematica Fundamental

3º) multiplicamos sucessivamente cada fator primo pelos divisores já obtidos e escrevemos esses produtos ao lado de cada fator primo;

4º) os divisores já obtidos não precisam ser repetidos.

Portanto os divisores de 90 são 1, 2, 3, 5, 6, 9, 10, 15, 18, 30, 45, 90.

Máximo Divisor Comum  Dois números naturais sempre têm divisores comuns. Por exemplo: os divisores comuns de 12 e 18 são 1,2,3 e 6. Dentre eles, 6 é o maior. Então chamamos o 6 de máximo divisor comum de 12 e 18 e indicamos m.d.c.(12,18) = 6.

O maior divisor comum de dois ou mais números é chamado de máximo divisor comum desses números. Usamos a abreviação

m.d.c.

        Alguns exemplos:         mdc (6,12) = 6         mdc (12,20) = 4         mdc (20,24) = 4         mdc (12,20,24) = 4         mdc (6,12,15) = 3

CÁLCULO DO M.D.C.

            Um modo de calcular o m.d.c. de dois ou mais números é utilizar a decomposição desses números em fatores primos.

1) decompomos os números em fatores primos;2) o m.d.c. é o produto dos fatores primos comuns.

Acompanhe o cálculo do m.d.c. entre 36 e 90:36 = 2 x 2 x 3 x 390 =       2 x 3 x 3 x 5

O m.d.c. é o produto dos fatores primos comuns =>   m.d.c.(36,90) = 2 x 3 x 3Portanto m.d.c.(36,90) = 18.

Page 11: Matematica Fundamental

Escrevendo a fatoração do número na forma de potência temos:36 = 22 x 32

90 = 2  x 32 x5Portanto m.d.c.(36,90) = 2 x 32 = 18.

O m.d.c. de dois ou mais números, quando fatorados, é o produto dos fatores comuns a eles, cada um elevado ao menor expoente.

  CÁLCULO DO M.D.C. PELO PROCESSO DAS DIVISÕES SUCESSIVAS

            Nesse processo efetuamos várias divisões até chegar a uma divisão exata. O divisor desta divisão é o m.d.c. Acompanhe o cálculo do m.d.c.(48,30).

    Regra prática:

    1º) dividimos o número maior pelo número menor;            48 / 30 = 1 (com resto 18)

    2º) dividimos o divisor 30, que é divisor da divisão anterior, por 18, que é o resto da divisão anterior, e assim sucessivamente;            30 / 18 = 1 (com resto 12)

            18 / 12 = 1 (com resto 6)

            12 / 6 = 2 (com resto zero - divisão exata)

    3º) O divisor da divisão exata é 6. Então m.d.c.(48,30) = 6.

NÚMEROS PRIMOS ENTRE SI

Dois ou mais números são primos entre si quando o máximo

divisor comum desses números é 1.

        Exemplos:         Os números 35 e 24 são números primos entre si, pois mdc (35,24) = 1.         Os números 35 e 21 não são números primos entre si, pois mdc (35,21) = 7.  

PROPRIEDADE DO M.D.C.

         Dentre os números 6, 18 e 30, o número 6 é divisor dos outros dois. Neste caso, 6 é o m.d.c.(6,18,30). Observe:

  6 = 2 x 318 = 2 x 32

30 = 2 x 3 x 5Portanto m.d.c.(6,18,30) = 6

Dados dois ou mais números, se um deles é divisor de todos os outros, então

Page 12: Matematica Fundamental

ele é o m.d.c. dos números dados.

Mínimo Múltiplo Comum MÚLTIPLO DE UM NÚMERO NATURAL

        Como 24 é divisível por 3 dizemos que 24 é múltiplo de 3.        24 também é múltiplo de 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 e 24.

Se um número é divisível por outro, diferente de zero, entãodizemos que ele é múltiplo desse outro.

        Os múltiplos de um número são calculados multiplicando-se esse número pelos números naturais.

        Exemplo: os múltiplos de 7 são:                            7x0 , 7x1, 7x2 , 7x3 , 7x4 , ...  =  0 , 7 , 14 , 21 , 28 , ...

        Observações importantes:        1) Um número tem infinitos múltiplos        2) Zero é múltiplo de qualquer número natural 

MÍNIMO MÚLTIPLO COMUM (M.M.C.)

            Dois ou mais números sempre têm múltiplos comuns a eles.

            Vamos achar os múltiplos comuns de 4 e 6:            Múltiplos de 6:  0, 6, 12, 18, 24, 30,...            Múltiplos de 4:  0, 4, 8, 12, 16, 20, 24,...            Múltiplos comuns de 4 e 6:  0, 12, 24,...

            Dentre estes múltiplos, diferentes de zero, 12 é o menor deles. Chamamos o 12 de mínimo múltiplo comum de 4 e 6.

O menor múltiplo comum de dois ou mais números, diferente de zero, é chamado de mínimo múltiplo comum desses números. Usamos a

abreviação m.m.c.

CÁLCULO DO M.M.C.

            Podemos calcular o m.m.c. de dois ou mais números utilizando a fatoração. Acompanhe o cálculo do m.m.c. de 12 e 30:

    1º) decompomos os números em fatores primos    2º) o m.m.c. é o produto dos fatores primos comuns e não-comuns:

                   12   =  2  x  2  x  3                   30   =          2  x  3   x  5        m.m.c (12,30)  = 2  x  2  x  3   x  5

Page 13: Matematica Fundamental

        Escrevendo a fatoração dos números na forma de potência, temos:        12 = 22  x  3        30 = 2   x  3  x  5         m.m.c (12,30)  = 22  x  3  x  5

O m.m.c. de dois ou mais números, quando fatorados, é o produto dos fatores

comuns e não-comuns a eles, cada um elevado ao maior expoente.

    PROCESSO DA DECOMPOSIÇÃO SIMULTÂNEA

            Neste processo decompomos todos os números ao mesmo tempo, num dispositivo como mostra a figura ao lado. O produto dos fatores primos que obtemos nessa decomposição é o m.m.c. desses números. Ao lado vemos o cálculo do m.m.c.(15,24,60)

            Portanto, m.m.c.(15,24,60) = 2 x 2 x 2 x 3 x 5 = 120

  PROPRIEDADE DO M.M.C.

         Entre os números 3, 6 e 30, o número 30 é múltiplo dos outros dois. Neste caso, 30 é o m.m.c.(3,6,30). Observe:

m.m.c.(3,6,30) = 2 x 3 x 5 = 30

Dados dois ou mais números, se um deles é múltiplo de todos os outros, então

ele é o m.m.c. dos números dados.

         Considerando os números 4 e 15, ques são primos entre si. O m.m.c.(4,15) é igual a 60, que é o produto de 4 por 15. Observe:

m.m.c.(4,15) = 2 x 2 x 3 x 5 = 60

Dados dois números primos entre si, o m.m.c. deles é o produto desses números.

Page 14: Matematica Fundamental

Equações de primeiro grau(com uma variável)

    Introdução

    Equação é toda sentença matemática aberta que exprime uma relação de igualdade. A palavra equação tem o prefixo equa, que em latim quer dizer "igual". Exemplos:

2x + 8 = 0

5x - 4 = 6x + 8

3a - b - c = 0

Não são equações:

4 + 8 = 7 + 5   (Não é uma sentença aberta)

x - 5 < 3   (Não é igualdade)

   (não é sentença aberta, nem igualdade)

A equação geral do primeiro grau:

ax+b = 0onde a e b são números conhecidos e a > 0, se resolve de maneira simples: subtraindo b dos dois lados, obtemos:

ax = -bdividindo agora por a (dos dois lados), temos:

  

   Considera a equação 2x - 8 = 3x -10

   A letra é a incógnita da equação. A palavra incógnita significa " desconhecida".

   Na equação acima a incógnita é x; tudo que antecede o sinal da igualdade denomina-se 1º membro, e o que sucede, 2º membro.

               

Page 15: Matematica Fundamental

   Qualquer parcela, do 1º ou do 2º membro, é um termo da equação.

 

Equação do 1º grau na incógnita x é toda equação que pode ser escrita na forma ax=b, sendo a e b números racionais, com a diferente de zero. 

 Conjunto Verdade e Conjunto Universo de uma Equação

    Considere o conjunto A = {0, 1, 2, 3, 4, 5} e a equação x + 2 = 5.

    Observe que o número 3 do conjunto A é denominado conjunto universo da equação e o conjunto {3} é o conjunto verdade dessa mesma equação. 

    Observe este outro exemplo:

    Determine os números inteiros que satisfazem a equação x² = 25

              O conjunto dos números inteiro é o conjunto universo da equação.

              Os números -5 e 5, que satisfazem a equação, formam o conjunto verdade, podendo ser indicado por: V = {-5, 5}.

    Daí concluímos que:

Conjunto Universo é o conjunto de todos os valores que variável pode assumir. Indica-se por U.

 

Conjunto verdade é o conjunto dos valores de U, que tornam verdadeira a equação . Indica-se por V.

 Observações:

O conjunto verdade é subconjunto do conjunto universo.

                                   

Não sendo citado o conjunto universo, devemos considerar como conjunto universo  o conjunto dos números racionais.

Page 16: Matematica Fundamental

                                   O conjunto verdade é também conhecido por conjunto solução e pode ser

indicado por S.

Raízes de uma equação

    Os elementos do conjunto verdade de uma equação são chamados raízes da equação.

    Para verificar se um número é raiz de uma equação, devemos obedecer à seguinte seqüência:

Substituir a incógnita por esse número.

Determinar o valor de cada membro da equação.

Verificar a igualdade, sendo uma sentença verdadeira, o número considerado é raiz da equação.

            Exemplos:

                Verifique quais dos elementos do conjunto universo são raízes das equações abaixo, determinando em cada caso o conjunto verdade. 

Resolva a equação   x - 2  = 0, sendo U = {0, 1, 2, 3}.

                                        Para x = 0 na equação x - 2  = 0 temos: 0 - 2 = 0  => -2 = 0. (F)

                                        Para x = 1 na equação x - 2  = 0 temos: 1 - 2 = 0  => -1 = 0. (F)

                                        Para x = 2 na equação x - 2  = 0 temos: 2 - 2 = 0  => 0 = 0. (V)

                                        Para x = 3 na equação x - 2  = 0 temos: 3 - 2 = 0  => 1 = 0. (F)

    Verificamos que 2 é raiz da equação x - 2 = 0, logo V = {2}. 

Resolva a equação 2x - 5 = 1, sendo U = {-1, 0, 1, 2}.                                        

                                        Para x = -1 na equação 2x - 5  = 1 temos: 2 . (-1) - 5 = 1  => -7 = 1. (F)

                                        Para x = 0 na equação 2x - 5  = 1 temos: 2 . 0 - 5 = 1  => -5 = 1. (F)

                                        Para x = 1 na equação 2x - 5  = 1 temos: 2 . 1 - 5 = 1  => -3 = 1. (F)

                                        Para x = 2 na equação 2x - 5  = 1 temos: 2 . 2 - 5 = 1  => -1 = 1. (F) 

    A equação 2x - 5 = 1 não possui raiz em U, logo V =  Ø. 

Page 17: Matematica Fundamental

Resolução de uma equação

       Resolver uma equação consiste em realizar uma espécie de operações de operações que nos conduzem a equações equivalentes cada vez mais simples e que nos permitem, finalmente, determinar os elementos do conjunto verdade ou as raízes da equação. Resumindo:

Resolver uma equação significa determinar o seu conjunto verdade, dentro do conjunto universo considerado.

    Na resolução de uma equação do 1º grau com uma incógnita, devemos aplicar os princípios de equivalência das igualdades (aditivo e multiplicativo). Exemplos:

Sendo   , resolva a equação    .

                            MMC (4, 6) = 12

                               

                                -9x = 10        =>   Multiplicador por (-1)

                                 9x = -10

                               

    Como  , então  . 

Sendo , resolva a equação 2 . (x - 2) - 3 . (1 - x) = 2 . (x - 4).

            Iniciamos aplicando a propriedade distributiva da multiplicação: 

2x - 4 - 3 + 3x = 2x - 8 

2x + 3x -2x = - 8 + 4 + 3

3x = -1

   

     Como  , então     

Equações impossíveis e identidades

Sendo , considere a seguinte equação: 2 . (6x - 4) = 3 . (4x - 1).

Page 18: Matematica Fundamental

            Observe, agora, a sua resolução: 

2 . 6x - 2  . 4 = 3 . 4x - 3 . 1

12x - 8 = 12x - 3 

12x - 12x = - 3 + 8

0 . x = 5 

    Como nenhum número multiplicado por zero é igual a 5, dizemos que a equação é  impossível e, portanto, não tem solução. Logo, V =  Ø.

    Assim, uma equação do tipo ax + b = 0 é impossível quando e  

 Sendo , considere a seguinte equação: 10 - 3x - 8 = 2 - 3x.

            Observe a sua resolução: 

-3x + 3x = 2 - 10 + 8

0 . x = 0 

    Como todo número multiplicado por zero é igual a zero, dizemos que a equação possui infinitas soluções. Equações desse tipo, em que qualquer valor atribuído à variável torna a equação verdadeira, são denominadas identidades. 

Pares ordenadosMuitas vezes, para localizar um ponto num plano, utilizamos dois números racionais, numa certa ordem.

   Denominamos esses números de par ordenado. Exemplos:

                      

    Assim:

Indicamos por (x, y) o par ordenado formado pelos elementos x e y, onde x é o 1º elemento e y é o 2º elemento.

    Observações

1. De um modo geral, sendo x e y dois números racionais quaisquer, temos: . Exemplos

Page 19: Matematica Fundamental

    2.   Dois pares ordenados (x,  y) e (r, s) são iguais somente se    x = r   e    y = s. 

Representação gráfica de um Par Ordenado

    Podemos representar um par ordenado através de um ponto em um plano.

    Esse ponto é chamado de imagem do par ordenado. 

        Coordenadas Cartesianas

    Os números do par ordenados são chamados coordenadas cartesianas. Exemplos: 

 A (3, 5) ==>  3 e 5 são as coordenadas do ponto A.

    Denominamos de abscissa o 1º número do par ordenado, e ordenada, o 2º número desse par. Assim: 

              Plano Cartesiano

 

        Representamos um par ordenado em um plano cartesiano.

        Esse plano é formado por duas retas, x e y, perpendiculares entre si.

       A reta horizontal é o eixo das abscissas (eixo x).

       A reta vertical é o eixo das ordenadas (eixo y).

       O ponto comum dessas duas retas é denominado

   origem, que corresponde ao par ordenado (0, 0).

          Localização de um Ponto            Para localizar um ponto num plano cartesiano, utilizamos a seqüência prática:

O 1º número do par ordenado deve ser localizado no eixo das abscissas. O 2º número do par ordenado deve ser localizado no eixo das ordenadas.

No encontro das perpendiculares aos eixos x e y, por esses pontos, determinamos o ponto procurado. Exemplo: Localize o ponto (4, 3).

Page 20: Matematica Fundamental

    Produto Cartesiano

Sejam os conjuntos A = {1, 2, 3}  e  B = {3, 4}.

Com auxílio do diagrama de flechas ao lado formaremos o conjunto de todos os pares ordenados em que o 1º elemento pertença ao conjunto A e o 2º pertença ao conjunto B.

    Assim , obtemos o conjunto: {(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4), (3, 3), (3, 4)}

    Esse conjunto é denominado produto cartesiano de A por B, e é indicado por:

              

    Logo:

            Dados dois conjuntos A e B, não-vazios, denominamos produtos cartesiano A x B o

conjunto de todos os pares ordenados (x, y) onde 

Equações de primeiro grau(com duas variáveis) 

 Considere a equação: 2x - 6 = 5 - 3y

   Trata-se  de  uma equação com duas variáveis,  x  e y,  pode ser  transformada  numa  equação  equivalente  mais simples. Assim:

            2x + 3y = 5 + 6

            2x + 3y = 11   ==> Equação do 1º grau na forma ax + by = c .

Page 21: Matematica Fundamental

Denominando equação de 1º grau com duas variáveis, x e y, a toda equação que pode ser reproduzida à forma ax + by = c, sendo a e b números diferentes de zero, simultaneamente.

    Na equação ax + by = c, denominamos:

x + y  - variáveis ou incógnita

a  -  coeficiente de x

b  -  coeficiente de y

c  -  termo independente

    Exemplos:

x + y = 30

2x + 3y = 15

x - 4y = 10

-3x - 7y = -48

2x- 3y = 0

x - y = 8

 

   Solução de uma equação de 1º grau com duas variáveis

   Quais o valores de x e y que tornam a sentença  x - 2y = 4 verdadeira?

    Observe os pares abaixo:

    x = 6,  y = 1

x - 2y = 4

6 - 2 . 1 = 4

6 - 2 = 4

4 = 4  (V)

     x = 8,  y = 2

x - 2y = 4

8 - 2 . 2 = 4

8 - 4 = 4

4 = 4  (V)    x = -2,  y = -3

x - 2y = 4

-2 - 2 . (-3) = 4

-2 + 6 = 4

4 = 4  (V)

Page 22: Matematica Fundamental

   

     Verificamos que todos esses pares são soluções da equação x - 2y = 4.

    Assim, os pares (6, 1); (8, 2); (-2, -3) são algumas das soluções dessa equação.

    Uma equações do 1º grau com duas variáveis tem infinitas soluções - infinitos (x, y) - , sendo, portanto, seu conjunto universo .

    Podemos determinar essas soluções, atribuindo-se valores quaisquer para uma das variáveis, calculando a seguir o valor da outra. Exemplo:

Determine uma solução para a equação 3x - y = 8.

            Atribuímos para o x o valor 1, e calculamos o valor de y. Assim:

3x - y = 8                

3 . (1) - y = 8                      

3 - y = 8               

                         -y = 5   ==> Multiplicamos por -1

   y = -5              

    O par (1, -5) é uma das soluções dessa equação.

                V = {(1, -5)} 

    Resumindo:

Um par ordenado (r, s) é solução de uma equação ax + by = c (a e b não-nulos simultaneamente), se para x = r e y = s a sentença é verdadeira.

 

Gráfico de uma equação de 1º grau com duas variáveis

 Sabemos que uma equação do 1º grau com duas variáveis possui infinitas soluções.

    Cada uma dessas soluções pode ser representada por um par ordenado (x, y).

    Dispondo de dois pares ordenados de um equação, podemos representá-los graficamente num plano cartesiano, determinando, através da reta que os une, o conjunto das solução dessa equação. Exemplo:

Construir um gráfico da equação x + y  = 4.

            Inicialmente, escolhemos dois pares ordenados que solucionam  essa equação.

Page 23: Matematica Fundamental

                    1º par: A (4, 0)

                    2º par: B (0, 4)

    A seguir, representamos esses pontos num plano cartesiano.

x y

4 0

0 4

        Finalmente, unimos os pontos A e B, determinando a reta  r, que contém todos os pontos soluções da equação.

    A reta  r é chamada  reta suporte do gráfico da equação. 

Sistemas de Equações

    Considere o seguinte problema:

   Pipoca, em sua última partida, acertou x arremessos de 2 pontos e y arremessos de 3 pontos. Ele acertou 25 arremessos e marcou 55 pontos. Quantos arremessos de 3 pontos ele acertou?

   Podemos traduzir essa situação através de duas equações, a saber:

                x + y = 25         (total de arremessos certo)

Page 24: Matematica Fundamental

                2x + 3y = 55     (total de pontos obtidos) 

    Essas equações contém um sistema de equações.

    Costuma-se indicar o sistema usando chave.

                           

    O par ordenado (20, 5), que torna ambas as sentenças verdadeiras, é chamado solução do sistema. Um sistema de duas equações com duas variáveis possui uma única solução. 

Resolução de Sistemas 

    A resolução de um sistema de duas equações com duas variáveis consiste em determinar um par ordenado que torne verdadeiras, ao mesmo tempo, essas equações.

    Estudaremos a seguir alguns métodos: 

Método de substituição

    Solução

determinamos o valor de x na 1ª equação.

                        x = 4 - y

Substituímos esse valor na 2ª equação.

                        2 . (4 - y) -3y = 3 

Resolvemos a equação formada.

8 - 2y -3y = 3     

8 - 2y -3y = 3

                                 -5y = -5   => Multiplicamos por -1

5y = 5

      

y = 1 Substituímos o valor encontrado de y, em qualquer das equações, determinando

x.

x  + 1 =  4

Page 25: Matematica Fundamental

x =  4 - 1

x = 3 A solução do sistema é o par ordenado (3, 1).

                                V = {(3, 1)}

Método da adição

   Sendo U = , observe a solução de cada um dos sistemas a seguir, pelo método da adição.

   Resolva o sistema abaixo:

   Solução

Adicionamos membros a membros as equações:

                       

                           2x = 16

                           

                            x = 8 

Substituímos o valor encontrado de x, em qualquer das equações, determinado y:

                            8 + y = 10

                            y = 10 - 8

                            y = 2

        A solução do sistema é o par ordenado (8, 2)

                            V = {(8, 2)} 

Gráfico de uma equação de 1º grau com duas variáveis

 Sabemos que uma equação do 1º grau com duas variáveis possui infinitas soluções.

    Cada uma dessas soluções pode ser representada por um par ordenado (x, y).

    Dispondo de dois pares ordenados de um equação, podemos representá-los graficamente num plano cartesiano, determinando, através da reta que os une, o conjunto das solução dessa equação. Exemplo:

Page 26: Matematica Fundamental

Construir um gráfico da equação x + y  = 4.

            Inicialmente, escolhemos dois pares ordenados que solucionam  essa equação.

                    1º par: A (4, 0)

                    2º par: B (0, 4)

    A seguir, representamos esses pontos num plano cartesiano.

x y

4 0

0 4

        Finalmente, unimos os pontos A e B, determinando a reta  r, que contém todos os pontos soluções da equação.

    A reta  r é chamada  reta suporte do gráfico da equação.

 

Sistemas de Equações

    Considere o seguinte problema:

Page 27: Matematica Fundamental

   Pipoca, em sua última partida, acertou x arremessos de 2 pontos e y arremessos de 3 pontos. Ele acertou 25 arremessos e marcou 55 pontos. Quantos arremessos de 3 pontos ele acertou?

   Podemos traduzir essa situação através de duas equações, a saber:

                x + y = 25         (total de arremessos certo)

                2x + 3y = 55     (total de pontos obtidos)

 

    Essas equações contém um sistema de equações.

    Costuma-se indicar o sistema usando chave.

                           

    O par ordenado (20, 5), que torna ambas as sentenças verdadeiras, é chamado solução do sistema. Um sistema de duas equações com duas variáveis possui uma única solução. 

Resolução de Sistemas 

    A resolução de um sistema de duas equações com duas variáveis consiste em determinar um par ordenado que torne verdadeiras, ao mesmo tempo, essas equações.

    Estudaremos a seguir alguns métodos:

 

Método de substituição

    Solução

determinamos o valor de x na 1ª equação.

                        x = 4 - y

Substituímos esse valor na 2ª equação.

                        2 . (4 - y) -3y = 3 

Resolvemos a equação formada.

8 - 2y -3y = 3     

8 - 2y -3y = 3

                                 -5y = -5   => Multiplicamos por -1

Page 28: Matematica Fundamental

5y = 5

      

y = 1 Substituímos o valor encontrado de y, em qualquer das equações, determinando

x.

x  + 1 =  4

x =  4 - 1

x = 3 A solução do sistema é o par ordenado (3, 1).

                                V = {(3, 1)}

Método da adição

   Sendo U = , observe a solução de cada um dos sistemas a seguir, pelo método da adição.

   Resolva o sistema abaixo:

   Solução

Adicionamos membros a membros as equações:

                       

                           2x = 16

                           

                            x = 8

 

Substituímos o valor encontrado de x, em qualquer das equações, determinado y:

                            8 + y = 10

                            y = 10 - 8

                            y = 2

Page 29: Matematica Fundamental

        A solução do sistema é o par ordenado (8, 2)

                            V = {(8, 2)}

 

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Inequações de primeiro grau

Introdução

 Denominamos inequação toda sentença matemática aberta por uma desigualdade.

   As inequações do 1º grau com uma variável podem ser escritas numa das seguintes formas:

, , , , como  a e b reais . Exemplos:

 

Representação gráfica de uma inequação do 1º grau com duas variáveis

Método prático

Substituímos a desigualdade por uma igualdade. Traçamos a reta no plano cartesiano.

Escolhemos um ponto auxiliar, de preferência o ponto (0, 0) e verificamos se o mesmo satisfaz ou não a desigualdade inicial.

          Em caso positivo, a solução da inequação corresponde ao semiplano ao qual pertence o ponto auxiliar.

          Em caso negativo, a solução da inequação corresponde ao semiplano oposto aquele ao qual pertence o ponto auxiliar. Exemplos:

Representamos graficamente a inequação

Page 30: Matematica Fundamental

Tabela

x y (x, y)

0 4 (0, 4)

2 0 (2, 0)

   Substituindo o ponto auxiliar (0, 0) na inequação

    Verificamos:

   

    (Afirmativa positiva, o ponto auxiliar satisfaz a inequação)

   A solução da inequação corresponde ao semiplano ao qual pertence o ponto auxiliar (0, 0). 

Radiciação    Potenciação de Radicais

    Observando as potencias, temos que:

   

   

    De modo geral, para se elevar um radical a um dado expoente, basta elevar o radicando àquele expoente. Exemplos:

   

    Divisão de Radicais

    Segundo as propriedades dos radicais, temos que:

   

   

Page 31: Matematica Fundamental

    De um modo geral, na divisão de radicais de mesmo índice, mantemos o índice e dividimos os radicais: Exemplos:

    : =

    Se os radicais forem diferentes, devemos reduzi-los ao mesmo índice e depois efetue a operação. Exemplos:

     

Racionalização de denominadores

Considere a fração: que seu denominador é um número irracional.

Vamos agora multiplicar o numerador e o denominador desta fração por , obtendo uma fração equivalente:

Observe que a fração equivalente  possui um denominador racional.

A essa transformação, damos o nome de racionalização de denomindores.

A racionalização de denominadores consiste, portanto, na obtenção de um fração com denominador racional, equivalente a uma anterior, que possuía um ou mais radicais em seu denominador.

Para racionalizar o denominador de uma fração devemos multiplicar os termos desta fração por uma expressão com radical, denominado fator racionalizante, de modo a obter uma nova fração equivalente com denominador sem radical.

 

Principais casos de racionalização:

1º Caso: O denominador é um radical de índice 2: Exemplos:

 

 é o fator racionalizante de , pois . = = a

 

2º Caso: O denominador é um radical de índice diferente de 2. Exemplos:

Page 32: Matematica Fundamental

é o fator racionalizante de

 

 é o fator racionalizante de

 é o fator racionalizante de

   é o fator racionalizante de

Potência com expoente racional

Observe as seguintes igualdades:

ou

Igualmente podemos transformar uma potência com expoente fracionário em um radical.

De modo geral, definimos:

, com a R,m,n, N, a >0, n>0, m>0

Podemos também transformar um radical com expoente fracionário:

Propriedade das potências com expoentes racionais

As propriedades das potências com expoentes racionais são as mesmas para os expoentes inteiros.

Sendo a e b números reais e positivos e os expoentes números racionais, temos que:

Page 33: Matematica Fundamental

Exemplo:

Razões - IntroduçãoVamos considerar um carro de corrida com 4m de comprimento e um kart com 2m de comprimento. Para compararmos as medidas dos carros, basta dividir o comprimento de um deles pelo outro. Assim:

          (o tamanho do carro de corrida é duas vezes o tamanho do kart).

        Podemos afirmar também que o kart tem a metade do comprimento do carro de corrida.        A comparação entre dois números racionais, através de uma divisão, chama-se razão.

        A razão pode também ser representada por 1:2 e significa que cada metro do kart corresponde a 2m do carro de corrida.

Denominamos de razão entre dois números a e b (b diferente de zero)

o quociente ou a:b.

        A palavra razão, vem do latim ratio, e significa "divisão". Como no exemplo anterior, são diversas as situações em que utilizamos o conceito de razão. Exemplos:

Dos 1200 inscritos num concurso, passaram 240 candidatos.Razão dos candidatos aprovados nesse concurso:

              (de cada 5 candidatos inscritos, 1 foi aprovado).

Para cada 100 convidados, 75 eram mulheres.Razão entre o número de mulheres e o número de convidados:

Page 34: Matematica Fundamental

              (de cada 4 convidados, 3 eram mulheres).

            Observações:

            1) A razão entre dois números racionais pode ser apresentada de três formas. Exemplo:

            Razão entre 1 e 4:     1:4   ou    ou 0,25.

            2) A razão entre dois números racionais pode ser expressa com sinal negativo, desde que seus termos tenham sinais contrários. Exemplos:

            A razão entre 1 e -8 é  .

            A razão entre   é   .

Termos de uma razãoObserve a razão:

                    (lê-se "a está para b" ou "a para b").

                Na razão a:b ou , o número a é denominado antecedente e o número b é denominado consequente. Veja o exemplo:

                3:5   = 

                Leitura da razão: 3 está para 5 ou 3 para 5.

Razões inversas

Considere as razões .

        Observe que o produto dessas duas razões é igual a 1, ou seja, .

Page 35: Matematica Fundamental

        Nesse caso, podemos afirmar que são razões inversas.

Duas razões são inversas entre si quando o produto delas é igual a 1.

        Exemplo:

            são razões inversas, pois .

        Verifique que nas razões inversas o antecedente de uma é o consequente da outra, e vice-versa.

    Observações:

    1) Uma razão de antecedente zero não possui inversa.    2) Para determinar a razão inversa de uma razão dada, devemos permutar (trocar) os seus termos.

        Exemplo: O inverso de .

 

Razões equivalentesDada uma razão entre dois números, obtemos uma razão equivalente da seguinte maneira:

Multiplicando-se ou dividindo-se os termos de uma razão por um mesmo número racional (diferente de zero),

obtemos uma razão equivalente.

        Exemplos:

          são razões equivalentes.

        são razões equivalentes.

 

Page 36: Matematica Fundamental

 

Razões entre grandezas da mesma espécie

O conceito é o seguinte:

Denomina-se razão entre grandezas de mesma espécie o quociente entre os números que expressam as medidas dessas grandezas numa

mesma unidade.

        Exemplos:

        1) Calcular a razão entre a altura de dois anões, sabendo que o primeiro possui uma altura h1= 1,20m e o segundo possui uma altura h2= 1,50m. A razão entre as alturas h1 e h2 é dada por:

       

        2) Determinar a razão entre as áreas das superfícies das quadras de vôlei e basquete, sabendo que a quadra de vôlei possui uma área de 162m2 e a de basquete possui uma área de 240m2.

        Razão entre as área da quadra de vôlei e basquete: .

 

Razões entre grandezas de espécies diferentes

O conceito é o seguinte:

Para determinar a razão entre duas grandezas de espécies diferentes, determina-se o quociente entre as medidas dessas grandezas. Essa

razão deve ser acompanhada da notação que relaciona as grandezas envolvidas.

        Exemplos:

        1) Consumo médio:

Beatriz foi de São Paulo a Campinas (92Km) no seu carro. Foram gastos nesse percurso 8 litros de combustível. Qual a razão entre a distância e o combustível consumido? O que significa essa razão?    Solução:

           Razão =

            Razão = (lê-se "11,5 quilômetros por litro").

Page 37: Matematica Fundamental

            Essa razão significa que a cada litro consumido foram percorridos em média 11,5 km. 

        2) Velocidade média:

Moacir fez o percurso Rio-São Paulo (450Km) em 5 horas. Qual a razão entre a medida dessas grandezas? O que significa essa razão?Solução:

           Razão =

            Razão = 90 km/h (lê-se "90 quilômetros por hora").

            Essa razão significa que a cada hora foram percorridos em média 90 km. 

        3) Densidade demográfica:

O estado do Ceará no último censo teve uma população avaliada em 6.701.924 habitantes. Sua área é de 145.694 km2. Determine a razão entre o número de habitantes e a área desse estado. O que significa essa razão?Solução:

           Razão =

            Razão = 46 hab/km2 (lê-se "46 habitantes por quilômetro quadrado").

            Essa razão significa que em cada quilômetro quadrado existem em média 46 habitantes. 

        4) Densidade absoluta ou massa específica:

Um cubo de ferro de 1cm de aresta tem massa igual a 7,8g. Determine a razão entre a massa e o volume desse corpo. O que significa essa razão?Solução:

           Volume = 1cm . 1cm . 1cm  =  1cm3

           Razão =

            Razão = 7,8 g/cm3 (lê-se "7,8 gramas por centímetro cúbico").

            Essa razão significa que 1cm3 de ferro pesa 7,8g.

Proporções - IntroduçãoRogerião e Claudinho passeiam com seus cachorros. Rogerião pesa 120kg, e seu cão, 40kg. Claudinho, por sua vez, pesa 48kg, e seu cão, 16kg.

Page 38: Matematica Fundamental

        Observe a razão entre o peso dos dois rapazes:

       

        Observe, agora, a razão entre o peso dos cachorros:

       

        Verificamos que as duas razões são iguais. Nesse caso, podemos afirmar

que a igualdade é uma proporção. Assim:

Proporção é uma igualdade entre duas razões.

 

 

Elementos de uma proporção

Dados quatro números racionais a, b, c, d, não-nulos, nessa ordem, dizemos que eles formam uma proporção quando a razão do 1º para o 2º for igual à razão do 3º para o 4º. Assim:

   ou  a:b=c:d

(lê-se "a está para b assim como c está para d")

        Os números a, b, c e d são os termos da proporção, sendo:

b e c os meios da proporção. a e d os extremos da proporção.

                   

        Exemplo:

Page 39: Matematica Fundamental

        Dada a proporção , temos:        Leitura: 3 está para 4 assim como 27 está para 36.        Meios: 4 e 27         Extremos: 3 e 36 

Propriedade fundamental das proporções

Observe as seguintes proporções:

Produto dos meios = 4.30 = 120Produto dos extremos = 3.40 = 120

      Produto dos meios = 9.20 = 180Produto dos extremos = 4.45 = 180

      Produto dos meios = 8.45 = 360Produto dos extremos = 5.72 = 360

        De modo geral, temos que:

        Daí podemos enunciar a propriedade fundamental das proporções:

Em toda proporção, o produto dos meios é igual ao produto dos extremos.

 

 

Aplicações da propriedade fundamental

Determinação do termo desconhecido de uma proporção

        Exemplos:

Determine o valor de x na proporção:

           

            Solução:            5 . x  =   8 . 15        (aplicando a propriedade fundamental)            5 . x  =   120

Page 40: Matematica Fundamental

                        x   =  24

            Logo, o valor de x é 24.

 

Determine o valor de x na proporção:

           

            Solução:            5 . (x-3)  =   4 . (2x+1)        (aplicando a propriedade fundamental)            5x - 15 =  8x + 4            5x - 8x =  4 + 15            -3x =  19            3x =  -19

            x =  

            Logo, o valor de x é .

 

Os números 5, 8, 35 e x formam, nessa ordem, uma proporção. Determine o valor de x.

          Solução:

                         (aplicando a propriedade fundamental)

            5 . x  =  8 . 35            5x = 280

                        x = 56

            Logo, o valor de x é 56. 

        Resolução de problemas envolvendo proporções

        Exemplo:

Numa salina, de cada metro cúbico (m3) de água salgada, são retirados 40 dm3 de sal. Para obtermos 2 m3 de sal, quantos metros cúbicos de água salgada são necessários?

            Solução:

Page 41: Matematica Fundamental

            A quantidade de sal retirada é proporcional ao volume de água salgada.            Indicamos por x a quantidade de água salgada a ser determinada e armamos a proporção:

           

            Lembre-se que 40dm3 = 0,04m3.

                        (aplicando a propriedade fundamental)

            1 . 2  =  0,04 . x            0,04x = 2

                        x = 50 m3

            Logo, são necessários 50 m3 de água salgada.

Quarta proporcionalDados três números racionais a, b e c, não-nulos, denomina-se quarta proporcional desses números um número x tal que:

        Exemplo:

Determine a quarta proporcional dos números 8, 12 e 6.

            Solução: Indicamos por x a quarta proporcional e armamos a proporção:

               (aplicando a propriedade fundamental)            8 . x  =   12 . 6                    8 . x  =   72

                        x   =  9

            Logo, a quarta proporcional é 9. 

Proporção contínua

Page 42: Matematica Fundamental

Considere a seguinte proporção:

        Observe que os seus meios são iguais, sendo, por isso, denominada proporção contínua. Assim:

Proporção contínua é toda a proporção que apresenta os meios iguais.

        De um modo geral, uma proporção contínua pode ser representada por:

       Terceira proporcional

            Dados dois números naturais a e b, não-nulos, denomina-se terceira proporcional desses números o número x tal que:

            Exemplo:

            Determine a terceira proporcional dos números 20 e 10.            Solução

            Indicamos por x a terceira proporcional e armamos a proporção:

                        (aplicando a propriedade fundamental)

            20 . x  =  10 . 10            20x = 100

                        x = 5

            Logo, a terceira proporcional é 5.

 

       Média geométrica ou média proporcional

            Dada uma proporção contínua , o número b é denominado média geométrica ou média proporcional entre a e c.  Exemplo:

Determine a média geométrica positiva entre 5 e 20.Solução:

Page 43: Matematica Fundamental

           

            5 . 20  =  b . b            100 = b2

            b2 = 100

            b =             b = 10

            Logo, a média geométrica positiva é 10.

Propriedades das proporções

1ª propriedade:

Numa proporção, a soma dos dois primeiros termos está para o 2º (ou 1º) termo,

assim como a soma dos dois últimos está para o 4º (ou 3º).

        Demonstração        Considere as proporções:

  

Adicionando 1 a cada membro obtemos:

  

       Exemplo:

Determine x e y na proporção , sabendo que x+y=84.Solução:

           

            Assim:

           

            x+y = 84   =>   x = 84-y   =>    x = 84-48   =>   x=36.

Page 44: Matematica Fundamental

            Logo, x=36 e y=48.

 

        2ª propriedade:

Numa proporção, a diferença dos dois primeiros termos está para o 2º (ou 1º) termo,

assim como a diferença dos dois últimos está para o 4º (ou 3º).

        Demonstração        Considere as proporções:

  

Subtraindo 1 a cada membro obtemos:

  

(Mult. os 2 membros por -1)

Exemplo:

Sabendo-se que x-y=18, determine x e y na proporção .Solução:

            Pela 2ª propriedade temos que:

           

            x-y = 18   =>   x=18+y   =>   x = 18+12    =>   x=30.            Logo, x=30 e y=12.

 

        3ª propriedade:

Numa proporção, a soma dos antecedentes está para a soma dos consequentes,

Page 45: Matematica Fundamental

assim como cada antecedente está para o seu consequente.

        Demonstração        Considere a proporção:

       

        Permutando os meios, temos:

       

        Aplicando a 1ª propriedade, obtemos:

       

        Permutando os meios, finalmente obtemos:

 

        4ª propriedade:

Numa proporção, a diferença dos antecedentes está para a diferença dos consequentes,

assim como cada antecedente está para o seu consequente.

        Demonstração        Considere a proporção:

       

        Permutando os meios, temos:

       

        Aplicando a 2ª propriedade, obtemos:

       

        Permutando os meios, finalmente obtemos:

       Exemplo:

Page 46: Matematica Fundamental

Sabendo que a-b = -24, determine a e b na proporção .Solução:

            Pela 4ª propriedade, temos que:

           

           

 

        5ª propriedade:

Numa proporção, o produto dos antecedentes está para o produto dos consequentes,

assim como o quadrado de cada antecedente está para quadrado do seu consequente.

        Demonstração        Considere a proporção:

       

        Multiplicando os dois membros por , temos:

           

        Assim:

           

        Observação: a 5ª propriedade pode ser estendida para qualquer número de razões. Exemplo:

         

Proporção múltiplaDenominamos proporção múltipla uma série de razões iguais. Assim:

Page 47: Matematica Fundamental

          é uma proporção múltipla.

        Dada a série de razões iguais , de acordo com a 3ª e 4ª propriedade, podemos escrever:

            

Algarismos Romanos

A numeração romana é um sistema de numeração que usa letras maiúsculas, as quais são atribuídos valores. Os algarismos romanos são usados principalmente:

Nos números de capítulos uma obra. Nas cenas de um teatro. Nos nomes de papas e imperadores. Na designação de congressos, olimpíadas, assembléias...

Regras

A numeração romana utiliza sete letras maiúsculas, que correspondem aos seguintes valores:

Letras Valores

I 1

V 5

X 10

L 50

C 100

D 500

M 1000

Exemplos: XVI = 16; LXVI = 66.

Se à direita de uma cifra romana se escreve outra igual ou menor, o valor desta se soma ao valor da anterior.

Exemplos:VI = 6XXI = 21LXVII = 67

Page 48: Matematica Fundamental

A letra "I" colocada diante da "V" ou de "X", subtrai uma unidade; a letra "X", precedendo a letra "L" ou a "C", lhes subtrai dez unidades e a letra "C", diante da "D" ou da "M", lhes subtrai cem unidades.

Exemplos:IV = 4IX = 9XL = 40XC = 90CD = 400CM = 900

Em nenhum número se pode pôr uma mesma letra mais de três vezes seguidas. Antigamente se via as vezes a letra "I" ou a "X" até quatro vezes seguidas.Exemplos:XIII = 13XIV = 14XXXIII = 33XXXIV = 34

A letra "V", "L" e a "D" não podem se duplicar porque outras letras ("X", "C", "M") representam seu valor duplicado.

Exemplos:X = 10C = 100M = 1.000

Se entre duas cifras quaisquer existe outra menor, o valor desta pertencerá a letra seguinte a ela.

Exemplos:XIX = 19LIV = 54CXXIX = 129

O valor dos números romanos quando multiplicados por mil, colocam-se barras horizontais em cima dos mesmos.

Exemplos:

Tabela de números romanos

Números de 1 até 1449

Números de 1450 a 2100

Números maiores que 2100

Nota rebe- a tabela acima não foi impressa

Tabela de números romanos 

3000 MMM 30000 ____ 300000 ____

Page 49: Matematica Fundamental

XXX CCC

4000    _MV

40000__XL

400000__CD

5000_V

50000_L

500000_D

6000__VI

60000__LX

600000__DC

7000___VII

70000___LXX

700000___DCC

8000___VIII

80000____LXXX

800000____DCCC

9000__IX

90000__XC

900000__CM

10000_X

100000_C

1000000__M

20000___XX

200000__CC

   

Grandezas - Introdução        Entendemos por grandeza tudo aquilo que pode ser medido, contado. As grandezas podem ter suas medidas aumentadas ou diminuídas.        Alguns exemplos de grandeza: o volume, a massa, a superfície, o comprimento, a capacidade, a velocidade, o tempo, o custo e a produção.

        É comum ao nosso dia-a-dia situações em que relacionamos duas ou mais grandezas. Por exemplo:

        Em uma corrida de "quilômetros contra o relógio", quanto maior for a velocidade, menor será o tempo gasto nessa prova. Aqui as grandezas são a velocidade e o tempo.

        Num forno utilizado para a produção de ferro fundido comum, quanto maior for o tempo de uso, maior será a produção de ferro. Nesse caso, as grandezas são o tempo e a produção.

Grandezas diretamente proporcionais

       Um forno tem sua produção de ferro fundido de acordo com a tabela abaixo:

Tempo (minutos) Produção (Kg)

5 100

10 200

15 300

20 400

Observe que uma grandeza varia de acordo com a outra. Essas grandezas são variáveis dependentes. Observe que:

Quando duplicamos o tempo, a produção também duplica.5 min  ---->  100Kg

Page 50: Matematica Fundamental

10 min ---->  200Kg

Quando triplicamos o tempo, a produção também triplica.5 min  ---->  100Kg15 min ---->  300Kg

Assim:

Duas grandezas variáveis dependentes são diretamente proporcionais quando a razão entre os valores da 1ª grandeza é

igual a razão entre os valores correspondentes da 2ª

Verifique na tabela que a razão entre dois valores de uma grandeza é igual a razão entre os dois valores correspondentes da outra grandeza.

 

 

Grandezas inversamente proporcionais

       Um ciclista faz um treino para a prova de "1000 metros contra o relógio", mantendo em cada volta uma velocidade constante e obtendo, assim, um tempo correspondente, conforme a tabela abaixo

Velocidade (m/s) Tempo (s)

5 200

8 125

10 100

16 62,5

20 50

Observe que uma grandeza varia de acordo com a outra. Essas grandezas são variáveis dependentes. Observe que:

Quando duplicamos a velocidade, o tempo fica reduzido à metade.5 m/s  ---->  200s10 m/s ---->  100s

Quando quadriplicamos a velocidade, o tempo fica reduzido à quarta parte.5 m/s  ---->  200s20 m/s ---->  50s

Assim:

Page 51: Matematica Fundamental

Duas grandezas variáveis dependentes são inversamente proporcionais quando

a razão entre os valores da 1ª grandeza é igual ao inverso da razão entre os

valores correspondentes da 2ª.

Verifique na tabela que a razão entre dois valores de uma grandeza é igual ao inverso da razão entre os dois valores correspondentes da outra grandeza.

 

 

Regra de três simplesRegra de três simples é um processo prático para resolver problemas que envolvam quatro valores dos quais conhecemos três deles. Devemos, portanto, determinar um valor a partir dos três já conhecidos.

        Passos utilizados numa regra de três simples:

        1º) Construir uma tabela, agrupando as grandezas da mesma espécie em colunas e mantendo na mesma linha as grandezas de espécies diferentes em correspondência.

        2º) Identificar se as grandezas são diretamente ou inversamente proporcionais.

        3º) Montar a proporção e resolver a equação.

        Exemplos:

        1) Com uma área  de absorção de raios solares de 1,2m2, uma lancha com motor movido a energia solar consegue produzir 400 watts por hora de energia. Aumentando-se essa área para 1,5m2, qual será a energia produzida?

        Solução: montando a tabela:

Área (m2) Energia (Wh)1,2 4001,5 x

        Identificação do tipo de relação:

Page 52: Matematica Fundamental

        Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna).        Observe que: Aumentando a área de absorção, a energia solar aumenta.        Como as palavras correspondem (aumentando - aumenta), podemos afirmar que as grandezas são diretamente proporcionais. Assim sendo, colocamos uma outra seta no mesmo sentido (para baixo) na 1ª coluna. Montando a proporção e resolvendo a equação temos:

Logo, a energia produzida será de 500 watts por hora.

        2) Um trem, deslocando-se a uma velocidade média de 400Km/h, faz um determinado percurso em 3 horas. Em quanto tempo faria esse mesmo percurso, se a velocidade utilizada fosse de 480km/h?

        Solução: montando a tabela:

Velocidade (Km/h) Tempo (h)400 3480 x

        Identificação do tipo de relação:

        Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna).        Observe que: Aumentando a velocidade, o tempo do percurso diminui.        Como as palavras são contrárias (aumentando - diminui), podemos afirmar que as grandezas são inversamente proporcionais. Assim sendo, colocamos uma outra seta no sentido contrário (para cima) na 1ª coluna. Montando a proporção e resolvendo a equação temos:

Logo, o tempo desse percurso seria de 2,5 horas ou 2 horas e 30 minutos.

Page 53: Matematica Fundamental

        3) Bianca comprou 3 camisetas e pagou R$120,00. Quanto ela pagaria se comprasse 5 camisetas do mesmo tipo e preço?

        Solução: montando a tabela:

Camisetas Preço (R$)3 1205 x

        Observe que: Aumentando o número de camisetas, o preço aumenta.        Como as palavras correspondem (aumentando - aumenta), podemos afirmar que as grandezas são diretamente proporcionais. Montando a proporção e resolvendo a equação temos:

Logo, a Bianca pagaria R$200,00 pelas 5 camisetas.

        4) Uma equipe de operários, trabalhando 8 horas por dia, realizou determinada obra em 20 dias. Se o número de horas de serviço for reduzido para 5 horas, em que prazo essa equipe fará o mesmo trabalho?

        Solução: montando a tabela:

Horas por dia Prazo para término (dias)8 205 x

        Observe que: Diminuindo o número de horas trabalhadas por dia, o prazo para término aumenta.        Como as palavras são contrárias (diminuindo - aumenta), podemos afirmar que as grandezas são inversamente proporcionais. Montando a proporção e resolvendo a equação temos:

Regra de três compostaA regra de três composta é utilizada em problemas com mais de duas grandezas, direta ou inversamente proporcionais.

        Exemplos:

Page 54: Matematica Fundamental

        1) Em 8 horas, 20 caminhões descarregam 160m3 de areia. Em 5 horas, quantos caminhões serão necessários para descarregar 125m3?

        Solução: montando a tabela, colocando em cada coluna as grandezas de mesma espécie e, em cada linha, as grandezas de espécies diferentes que se correspondem:

Horas Caminhões Volume8 20 1605 x 125

        Identificação dos tipos de relação:        Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna).

        A seguir, devemos comparar cada grandeza com aquela onde está o x.        Observe que:        Aumentando o número de horas de trabalho, podemos diminuir o número de caminhões. Portanto a relação é inversamente proporcional (seta para cima na 1ª coluna).

        Aumentando o volume de areia, devemos aumentar o número de caminhões. Portanto a relação é diretamente proporcional (seta para baixo na 3ª coluna). Devemos igualar a razão que contém o termo x com o produto das outras razões de acordo com o sentido das setas.

Montando a proporção e resolvendo a equação temos:

Logo, serão necessários 25 caminhões.

        2) Numa fábrica de brinquedos, 8 homens montam 20 carrinhos em 5 dias. Quantos carrinhos serão montados por 4 homens em 16 dias?

        Solução: montando a tabela:

Homens Carrinhos Dias8 20 54 x 16

Page 55: Matematica Fundamental

        Observe que:        Aumentando o número de homens, a produção de carrinhos aumenta. Portanto a relação é diretamente proporcional (não precisamos inverter a razão).

        Aumentando o número de dias, a produção de carrinhos aumenta. Portanto a relação também é diretamente proporcional (não precisamos inverter a razão). Devemos igualar a razão que contém o termo x com o produto das outras razões.

Montando a proporção e resolvendo a equação temos:

Logo, serão montados 32 carrinhos.

        3) Dois pedreiros levam 9 dias para construir um muro com 2m de altura. Trabalhando 3 pedreiros e aumentando a altura para 4m, qual será o tempo necessário para completar esse muro?

        Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x. Depois colocam-se flechas concordantes para as grandezas diretamente proporcionais com a incógnita e discordantes para as inversamente proporcionais, como mostra a figura abaixo:

Montando a proporção e resolvendo a equação temos:

Logo, para completar o muro serão necessários 12 dias.

    Exercícios complementares

    Agora chegou a sua vez de tentar. Pratique tentando fazer esses exercícios:

    1) Três torneiras enchem uma piscina em 10 horas. Quantas horas levarão 10 torneiras para encher 2 piscinas?  Resposta: 6 horas.

Page 56: Matematica Fundamental

    2) Uma equipe composta de 15 homens extrai, em 30 dias, 3,6 toneladas de carvão. Se for aumentada para 20 homens, em quantos dias conseguirão extrair 5,6 toneladas de carvão?   Resposta: 35 dias.

    3) Vinte operários, trabalhando 8 horas por dia, gastam 18 dias para construir um muro de 300m. Quanto tempo levará uma turma de 16 operários, trabalhando 9 horas por dia, para construir um muro de 225m?  Resposta: 15 dias.

    4) Um caminhoneiro entrega uma carga em um mês, viajando 8 horas por dia, a uma velocidade média de 50 km/h. Quantas horas por dia ele deveria viajar para entregar essa carga em 20 dias, a uma velocidade média de 60 km/h?  Resposta: 10 horas por dia.

    5) Com uma certa quantidade de fio, uma fábrica produz 5400m de tecido com 90cm de largura em 50 minutos. Quantos metros de tecido, com 1 metro e 20 centímetros de largura, seriam produzidos em 25 minutos?  Resposta: 2025 metros.

Dízimas periódicas    Há frações que não possuem representações decimal exata. Por exemplo:

                         

    Aos numerais decimais em que há repetição periódica e infinita de um ou mais algarismos, dá-se o nome de numerais decimais periódicos ou dízimas periódicas.

    Numa dízima periódica, o algarismo ou algarismos que se repetem infinitamente, constituem o período dessa dízima.

    As dízimas classificam-se em dízimas periódicas simples e dízimas periódicas compostas. Exemplos:

 (período: 5) (período: 3) (período: 12)

São dízimas periódicas simples, uma vez que o período apresenta-se logo após a vírgula.  

Período: 2

Parte não periódica: 0

Período: 4

Período não periódica: 15

Período: 23

Parte não periódica: 1

São dízimas periódicas compostas, uma vez que entre o período e a vírgula existe uma parte não periódica.

Observações:

Consideramos parte não periódica de uma dízima o termo situado entre vírgulas e o período. Excluímos portanto da parte não periódica o inteiro.

Podemos representar uma dízima periódica das seguintes maneiras:

Page 57: Matematica Fundamental

 

Geratriz de uma dízima periódica

    É possível determinar a fração (número racional) que deu origem a uma dízima periódica. Denominamos esta fração de geratriz da dízima periódica.

    Procedimentos para determinação da geratriz de uma dízima:

    Dízima simples

    A geratriz de uma dízima simples é uma fração que tem para numerador o período e para denominador tantos noves quantos forem os algarismos do período.

Exemplos:

 

    Dízima Composta:

    A geratriz de uma dízima composta é uma fração da forma , onde

n é a parte não periódica seguida do período, menos a parte não periódica. d tantos noves quantos forem os algarismos do período seguidos de tantos zeros quantos forem os algarismos da parte não periódica.

Exemplos:

Dízimas periódicas    Há frações que não possuem representações decimal exata. Por exemplo:

                         

    Aos numerais decimais em que há repetição periódica e infinita de um ou mais algarismos, dá-se o nome de numerais decimais periódicos ou dízimas periódicas.

    Numa dízima periódica, o algarismo ou algarismos que se repetem infinitamente, constituem o período dessa dízima.

    As dízimas classificam-se em dízimas periódicas simples e dízimas periódicas compostas.

Page 58: Matematica Fundamental

Exemplos:

 (período: 5) (período: 3) (período: 12)

São dízimas periódicas simples, uma vez que o período apresenta-se logo após a vírgula.  

Período: 2

Parte não periódica: 0

Período: 4

Período não periódica: 15

Período: 23

Parte não periódica: 1

São dízimas periódicas compostas, uma vez que entre o período e a vírgula existe uma parte não periódica.

Observações:

Consideramos parte não periódica de uma dízima o termo situado entre vírgulas e o período. Excluímos portanto da parte não periódica o inteiro.

Podemos representar uma dízima periódica das seguintes maneiras:

 

Geratriz de uma dízima periódica

    É possível determinar a fração (número racional) que deu origem a uma dízima periódica. Denominamos esta fração de geratriz da dízima periódica.

    Procedimentos para determinação da geratriz de uma dízima:

    Dízima simples

    A geratriz de uma dízima simples é uma fração que tem para numerador o período e para denominador tantos noves quantos forem os algarismos do período.

Exemplos:

 

    Dízima Composta:

    A geratriz de uma dízima composta é uma fração da forma , onde

Page 59: Matematica Fundamental

n é a parte não periódica seguida do período, menos a parte não periódica. d tantos noves quantos forem os algarismos do período seguidos de tantos zeros quantos forem os algarismos da parte não periódica.

Exemplos:

 

 

PORCENTAGEM    É frequente o uso de expressões que refletem acréscimos ou reduções em preços, números ou quantidades, sempre tomando por base 100 unidades. Alguns exemplos:

A gasolina teve um aumento de 15%Significa que em cada R$100 houve um acréscimo de R$15,00

O cliente recebeu um desconto de 10% em todas as mercadorias.Significa que em cada R$100 foi dado um desconto de R$10,00

Dos jogadores que jogam no Grêmio, 90% são craques.Significa que em cada 100 jogadores que jogam no Grêmio, 90 são craques.   

    Razão centesimal 

    Toda a razão que tem para consequente o número 100 denomina-se razão centesimal. Alguns exemplos:

    Podemos representar uma razão centesimal de outras formas:

   

    As expressões 7%, 16% e 125% são chamadas taxas centesimais ou taxas percentuais.

Page 60: Matematica Fundamental

    Considere o seguinte problema:

    João vendeu 50% dos seus 50 cavalos. Quantos cavalos ele vendeu?    Para solucionar esse problema devemos aplicar a taxa percentual (50%) sobre o total de cavalos.

    Logo, ele vendeu 25 cavalos, que representa a porcentagem procurada.

    Portanto, chegamos a seguinte definição:

Porcentagem é o valor obtido ao aplicarmos uma taxa percentual a um determinado valor.

    Exemplos:

Calcular 10% de 300.

           

Calcular 25% de 200kg.

       

Logo, 50kg é o valor correspondente à porcentagem procurada.

    EXERCÍCIOS:

    1) Um jogador de futebol, ao longo de um campeonato, cobrou 75 faltas, transformando em gols 8% dessas faltas. Quantos gols de falta esse jogador fez?

   

    Portanto o jogador fez 6 gols de falta.

    2) Se eu comprei uma ação de um clube por R$250,00 e a revendi por R$300,00, qual a taxa percentual de lucro obtida?

    Montamos uma equação, onde somando os R$250,00 iniciais com a porcentagem que aumentou em relação a esses R$250,00, resulte nos R$300,00.

   

    Portanto, a taxa percentual de lucro foi de 20%.

Page 61: Matematica Fundamental

    Uma dica importante: o FATOR DE MULTIPLICAÇÃO.

    Se, por exemplo, há um acréscimo de 10% a um determinado valor, podemos calcular o novo valor apenas multiplicando esse valor por 1,10, que é o fator de multiplicação. Se o acréscimo for de 20%, multiplicamos por 1,20, e assim por diante. Veja a tabela abaixo:

Acréscimo ou Lucro Fator de Multiplicação

10% 1,10

15% 1,15

20% 1,20

47% 1,47

67% 1,67

 

    Exemplo: Aumentando 10% no valor de R$10,00 temos: 10 * 1,10 = R$ 11,00

    No caso de haver um decréscimo, o fator de multiplicação será:    Fator de Multiplicação =  1 - taxa de desconto (na forma decimal)

    Veja a tabela abaixo:

DescontoFator de

Multiplicação

10% 0,90

25% 0,75

34% 0,66

60% 0,40

90% 0,10

    Exemplo: Descontando 10% no valor de R$10,00 temos: 10 * 0,90 = R$ 9,00

Classificação dos polígonos

Os nomes dos polígonos dependem do critério que utilizamos para classificá-los. Se usarmos o número de ângulos ou o número de lados, teremos a seguinte nomenclatura:

NÚMERO DE LADOS

(OU ÂNGULOS)

NOME DO POLÍGONO

EM FUNÇÃO DONÚMERO DE ÂNGULOS

EM FUNÇÃO DONÚMERO DE LADOS

3 triângulo trilátero

4 quadrângulo quadrilátero

5 pentágono pentalátero

6 hexágono hexalátero

7 heptágono heptalátero

8 octógono octolátero

9 eneágono enealátero

10 decágono decalátero

11 undecágono undecalátero

Page 62: Matematica Fundamental

12 dodecágono dodecalátero

15 pentadecágono pentadecalátero

20 icoságono icosalátero

Área das figuras planas

RetânguloQuadrado

Triângulo Paralelogramo

Trapézio Losango

Triângulo equilátero

 

 

 

Área das figuras planas

RetânguloQuadrado

Triângulo Paralelogramo

Page 63: Matematica Fundamental

Trapézio Losango

Triângulo equilátero

 

 

Medidas de superfície    Introdução

    As medidas de superficie fazem parte de nosso dia a dia e respondem a nossas perguntas mais corriqueiras do cotidiano:

Qual a area desta sala? Qual a area desse apartamento? Quantos metros quadrados de azulejos são necessarios para revestir essa

piscina? Qual a area dessa quadra de futebol de salão? Qual a area pintada dessa parede?

  Superfície e área

Superficie é uma grandeza com duas dimensòes, enquanto área é a medida dessa grandeza, portanto, um número.

    Metro Quadrado

    A unidade fundamental de superfície chama-se metro quadrado.

O metro quadrado (m2) é a medida correspondente à superfície de um quadrado com 1 metro de lado.  

Múltiplos Unidade Submúltiplos

Page 64: Matematica Fundamental

Fundamental

quilômetros quadrado  

hectômetro quadrado

decâmetro quadrado

metro quadrado

decímetro quadrado

centímetro quadrado

milímetro quadrado

km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2

1.000.000m2 10.000m2 100m2 1m2 0,01m2 0,0001m2 0,000001m2

 

    O dam2, o hm2 e km2 sào utilizados para medir grandes superfícies, enquanto o dm2, o cm2 e o mm2 são utilizados para pequenas superfícies.

    Exemplos:

    1) Leia a seguinte medida: 12,56m2  

km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2

                 12, 56           

    Lê-se “12 metros quadrados e 56 decímetros quadrados”. Cada coluna dessa tabela corresponde a uma unidade de área.

    2) Leia a seguinte medida: 178,3 m2  

km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2

           1 78, 30           

    Lê-se “178 metros quadrados e 30 decímetros quadrados”

    3) Leia a seguinte medida: 0,917 dam2

km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2

           0, 91 70           

    Lê-se 9.170 decímetros quadrados.

 

    Medidas Agrárias

    As medidas agrárias são utilizadas parea medir superfícies de campo, plantações, pastos, fazendas, etc. A principal unidade destas medidas é o are (a). Possui um múltiplo, o hectare (ha), e um submúltiplo, o centiare (ca).

Unidadeagrária

hectare (ha) are (a) centiare (ca)

    Equivalênciade valor

100a 1a 0,01a

Lembre-se:

1 ha = 1hm2

1a = 1 dam2

1ca = 1m2

Page 65: Matematica Fundamental

Transformação de unidades    No sistema métrico decimal, devemos lembrar que, na transformação de unidades de superfície, cada unidade de superfície é 100 vezes maior que a unidade imediatamente inferior:

    Observe as seguintes transformações:

transformar 2,36 m2 em mm2.

km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2

    Para transformar m2 em mm2 (três posições à direita) devemos multiplicar por 1.000.000 (100x100x100).

    2,36 x 1.000.000  =  2.360.000 mm2

transformar 580,2 dam2 em km2.

km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2

    Para transformar dam2 em km2 (duas posições à esquerda) devemos dividir por 10.000 (100x100).

    580,2 : 10.000  =  0,05802 km2

    Pratique! Tente resolver esses exercícios:

    1) Transforme 8,37 dm2 em mm2     (R: 83.700 mm2)

    2) Transforme 3,1416 m2 em cm2     (R: 31.416 cm2)

    3) Transforme 2,14 m2 em dam2     (R: 0,0214 dam2)

    4) Calcule 40m x 25m     (R: 1.000 m2)

Medidas de volume    Introdução

    Frequentemente nos deparamos com problemas que envolvem o uso de três dimensões: comprimento, largura e altura. De posse de tais medidas tridimensionais, poderemos calcular medidas de metros cúbicos e volume.

Page 66: Matematica Fundamental

    Metro cúbico

    A unidade fundamental de volume chama-se metro cúbico. O metro cúbico (m3) é medida correspondente ao espaço ocupado por um cubo com 1 m de aresta.

     Múltiplos e submúltiplos do metro cúbico

Múltiplos Unidade

Fundamental Submúltiplos

quilômetro cúbico

hectômetro cúbico

decâmetro cúbico

metro cúbico decímetro

cúbico centímetro

cúbico milímetro

cúbico

km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3

1.000.000.000m3 1.000.000

m3 1.000m3 1m3 0,001m3 0,000001m3

0,000000001 m3

 

    Leitura das medidas de volume

    A leitura das medidas de volume segue o mesmo procedimento do aplicado às medidas lineares. Devemos utilizar porem, tres algarismo em cada unidade no quadro. No caso de alguma casa ficar incompleta, completa-se com zero(s). Exemplos.

Leia a seguinte medida: 75,84m3

km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3

                 75, 840           

    Lê-se "75 metros cúbicos e 840 decímetros cúbicos".

Leia a medida: 0,0064dm3

km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3

                 0, 006 400     

    Lê-se "6400 centímetros cúbicos".

Medidas de volume    Introdução

    Frequentemente nos deparamos com problemas que envolvem o uso de três dimensões: comprimento, largura e altura. De posse de tais medidas tridimensionais, poderemos calcular medidas de metros cúbicos e volume.

    Metro cúbico

    A unidade fundamental de volume chama-se metro cúbico. O metro cúbico (m3) é medida correspondente ao espaço ocupado por um cubo com 1 m de aresta.

Page 67: Matematica Fundamental

     Múltiplos e submúltiplos do metro cúbico

Múltiplos Unidade

Fundamental Submúltiplos

quilômetro cúbico

hectômetro cúbico

decâmetro cúbico

metro cúbico decímetro

cúbico centímetro

cúbico milímetro

cúbico

km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3

1.000.000.000m3 1.000.000

m3 1.000m3 1m3 0,001m3 0,000001m3

0,000000001 m3

 

    Leitura das medidas de volume

    A leitura das medidas de volume segue o mesmo procedimento do aplicado às medidas lineares. Devemos utilizar porem, tres algarismo em cada unidade no quadro. No caso de alguma casa ficar incompleta, completa-se com zero(s). Exemplos.

Leia a seguinte medida: 75,84m3

km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3

                 75, 840           

    Lê-se "75 metros cúbicos e 840 decímetros cúbicos".

Leia a medida: 0,0064dm3

km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3

                 0, 006 400     

    Lê-se "6400 centímetros cúbicos".

Transformação de unidades

   Na transformação de unidades de volume, no sistema métrico decimal, devemos lembrar que cada unidade de volume é 1.000 vezes maior que a unidade imediatamente inferior.

  Observe a seguinte transformação:

transformar 2,45 m3 para dm3.

km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3

Page 68: Matematica Fundamental

    Para transformar m3 em dm3 (uma posição à direita) devemos multiplicar por 1.000.

    2,45 x 1.000  =  2.450 dm3

    Pratique! Tente resolver esses exercícios:

    1) Transforme 8,132 km3 em hm3     (R: 8.132 hm3)

    2) Transforme 180 hm3 em km3     (R: 0,18 km3)

    3) Transforme 1 dm3 em dam3     (R: 0,000001 dam3)

    4) Expresse em metros cúbicos o valor da expressão: 3.540dm3 +  340.000cm3    (R: 3,88 m3) 

Medidas de capacidade    A quantidade de líquido é igual ao volume interno de um recipiente, afinal quando enchemos este recipiente, o líquido assume a forma do mesmo. Capacidade é o volume interno de um recipiente.

    A unidade fundamental de capacidade chama-se litro.

    Litro é a capacidade de um cubo que tem 1dm de aresta.

    1l = 1dm3

    Múltiplos e submúltiplos do litro

Múltiplos Unidade Fundamental Submúltiplos

quilolitro hectolitro decalitro litro decilitro centilitro mililitro

kl hl dal l dl cl ml

1000l 100l 10l 1l 0,1l 0,01l 0,001l

Cada unidade é 10 vezes maior que a unidade imediatamente inferior.

Relações

1l = 1dm3

1ml = 1cm3

1kl = 1m3

    Leitura das medidas de capacidade

Exemplo: leia a seguinte medida: 2,478 dal

kl hl dal l dl cl ml

           2, 4 7 8     

    Lê-se "2 decalitros e 478 centilitros". 

Medidas de capacidade

Page 69: Matematica Fundamental

    A quantidade de líquido é igual ao volume interno de um recipiente, afinal quando enchemos este recipiente, o líquido assume a forma do mesmo. Capacidade é o volume interno de um recipiente.

    A unidade fundamental de capacidade chama-se litro.

    Litro é a capacidade de um cubo que tem 1dm de aresta.

    1l = 1dm3

    Múltiplos e submúltiplos do litro

Múltiplos Unidade Fundamental Submúltiplos

quilolitro hectolitro decalitro litro decilitro centilitro mililitro

kl hl dal l dl cl ml

1000l 100l 10l 1l 0,1l 0,01l 0,001l

Cada unidade é 10 vezes maior que a unidade imediatamente inferior.

Relações

1l = 1dm3

1ml = 1cm3

1kl = 1m3

    Leitura das medidas de capacidade

Exemplo: leia a seguinte medida: 2,478 dal

kl hl dal l dl cl ml

           2, 4 7 8     

    Lê-se "2 decalitros e 478 centilitros". 

Transformação de unidades

   Na transformação de unidades de capacidade, no sistema métrico decimal, devemos lembrar que cada unidade de capacidade é 10 vezes maior que a unidade imediatamente inferior.

  Observe a seguinte transformação:

transformar 3,19 l para ml.

kl hl dal l dl cl ml

    Para transformar l para ml (três posições à direita) devemos multiplicar por 1.000 (10x10x10).

Page 70: Matematica Fundamental

    3,19 x 1.000  =  3.190 ml

    Pratique! Tente resolver esses exercícios:

    1) Transforme 7,15 kl em dl     (R: 71.500 dl)

    2) Transforme 6,5 hl em l     (R: 650 l)

    3) Transforme 90,6 ml em l    (R: 0,0906 l)

    4) Expresse em litros o valor da expressão: 0,6m3 +  10 dal + 1hl  (R: 800 l) 

 

Equações de 2º grau

Definições

   Denomina-se equação do 2º grau na incógnita x, toda equação da forma:

ax2 + bx + c = 0; a, b, c  IR e

    Exemplo:

x2 - 5x + 6 = 0    é um equação do 2º grau com a = 1,  b = -5  e  c = 6. 6x2 - x - 1 = 0    é um equação do 2º grau com a = 6,  b = -1  e  c = -1.

7x2 - x = 0         é um equação do 2º grau com a = 7,  b = -1  e  c = 0.

x2 - 36 = 0         é um equação do 2º grau com a = 1,  b = 0 e c = -36.

    Nas equações escritas na forma ax² + bx + c = 0 (forma normal ou forma reduzida de uma equação do 2º grau na  incógnita x) chamamos a, b e c de coeficientes.

                                                a    é sempre o coeficiente de  x²;

                                                b    é sempre o coeficiente de x,

                                                c    é o coeficiente ou termo independente.

 

Equação completas e Incompletas

    Uma equação do 2º grau é completa quando b e c são diferentes de zero. Exemplos:

x² - 9x + 20 = 0   e -x² + 10x - 16 = 0 são equações completas.

    Uma equação do 2º grau é incompleta quando b ou c é igual a zero, ou ainda quando ambos são iguais a zero. Exemplos:

x² - 36 = 0(b = 0)

x² - 10x = 0(c = 0)

4x² = 0(b = c = 0)

 

Raízes de uma equação do 2º grau

Page 71: Matematica Fundamental

    Resolver uma equação do 2º grau significa determinar suas  raízes.

Raiz é o número real que, ao substituir a incógnita de uma equação, transforma-a numa sentença verdadeira.

    O conjunto formado pelas raízes de uma equação denomina-se conjunto verdade ou conjunto solução. Exemplos:

Dentre os elementos do conjuntos A= {-1, 0, 1, 2}, quais são raízes da equaçãox² - x - 2 = 0 ?

            Solução            Substituímos a incógnita x da equação por cada um dos elementos do conjunto e verificamos quais as sentenças verdadeiras.

Para x = -1(-1)² - (-1) - 2 = 0

1 + 1 - 2 = 00 = 0

(V)

Para x = 00² - 0 - 2 = 00 - 0 -2 = 0

-2 = 0(F)

Para x = 11² - 1 - 2 = 01 - 1 - 2 = 0

-2 = 0(F)

Para x = 22² - 2 - 2 = 04 - 2 - 2 = 0

0 = 0(V)

   Logo, -1 e 2 são raízes da equação.

Determine p sabendo que 2 é raiz da equação (2p - 1) x² - 2px - 2 = 0.

SoluçãoSubstituindo a incógnita  x por 2, determinamos o valor de p.

 Logo, o valor de p é .

Resolução de equações incompletas

   Resolver uma equação significa determinar o seu conjunto verdade.    Utilizamos na resolução de uma equação incompleta as técnicas da fatoração e duas importantes propriedades dos números reais:

   1ª Propriedade: 

   2ª Propriedade: 

 

Page 72: Matematica Fundamental

   1º Caso: Equação do tipo  .

   Exemplo:

Determine as raízes da equação , sendo .

SoluçãoInicialmente, colocamos x em evidência:

                

   Para o produto ser igual a zero, basta que um dos fatores também o seja. Assim:

                                               

   Obtemos dessa maneira duas raízes que formam o conjunto verdade:

                                               

   De modo geral, a equação do tipo tem para soluções e  .

  2º Caso: Equação do tipo 

   Exemplos:

Determine as raízes da equação , sendo U = IR.

            Solução

                       

  

    De modo geral, a equação do tipo possui duas raízes reais se for um número

positivo, não tendo raiz real caso seja um número negativo.

 

Resolução de equações completas

    Para solucionar equações completas do 2º grau utilizaremos a fórmula de Bhaskara.

    A partir da equação , em que a, b, c    IR e , desenvolveremos passo a passo a dedução da fórmula de Bhaskara (ou fórmula resolutiva).

1º passo: multiplicaremos ambos os membros por 4a.

Page 73: Matematica Fundamental

2º passo: passar 4ac par o 2º membro.

3º passo: adicionar aos dois membros.

4º passo: fatorar o 1º elemento.

5º passo: extrair a raiz quadrada dois membros.

6º passo: passar b para o 2º membro.

7º passo: dividir os dois membros por .

   Assim, encontramos a fórmula resolutiva da equação do 2º grau:

    Podemos representar as duas raízes reais por x' e x", assim:   

   Exemplos:

Page 74: Matematica Fundamental

resolução a equação:

Temos 

                       

 

 

Discriminante

   Denominamos discriminante o radical b2 - 4ac que é representado pela letra grega (delta).

    Podemos agora escrever deste modo a fórmula de Bhaskara:

   De acordo com o discriminante, temos três casos a considerar:

1º Caso: O discriminante é positivo .

        O valor de é real e a equação tem duas raízes reais diferentes, assim representadas:

    Exemplo:

Para quais valores de k a equação x² - 2x + k- 2 = 0 admite raízes reais e desiguais?

Page 75: Matematica Fundamental

Solução

Para que a equação admita raízes reais e desiguais, devemos ter  

        Logo, os valores de k devem ser menores que 3.

2º Caso: O discriminante é nulo 

            O valor de é nulo e a equação tem duas raízes reais e iguais, assim representadas:

                                   

    Exemplo:

Determine o valor de p, para que a equação x² - (p - 1) x + p-2 = 0 possua raízes iguais. Solução

Para que a equação admita raízes iguais é necessário que .

                     

   Logo, o valor de p é 3.

EQUAÇÕES LITERAIS

As equações do 2º grau na variável x que possuem alguns coeficientes ou alguns termos independentes indicados por outras letras são denominadas equações literais.

As letras que aparecem numa equação literal, excluindo a incógnita, são denominadas parâmetros.

Exemplos:

                       ax2+ bx + c = 0                           incógnita: x

                                                                         parâmetro: a, b, c

                      ax2 - (2a + 1) x + 5 = 0               incógnita: x

Page 76: Matematica Fundamental

                                                                       parâmetro: a

 

  Equações literais incompletas

       A resolução de equações literais incompletas segue o mesmo processo das equações numéricas.

      Observe os exemplos:

Resolva a equação literal incompleta 3x2 - 12m2=0, sendo x a variável.

          Solução

                         3x2 - 12m2 = 0

                                     3x2 = 12m2

                                       x2 = 4m2

                                      

                                       x=

Logo, temos:

Resolva a equação literal incompleta my2- 2aby=0,com m 0, sendo y a variável.

          Solução

                        my2 - 2aby = 0

                        y(my - 2ab)=0

Temos, portanto, duas soluções:

                     y=0

                      ou

                    my - 2ab = 0 my = 2ab y=

Assim: 

 

 Na solução do último exemplo, teríamos cometido um erro grave se tivéssemos assim resolvido:

              my2 - 2aby= 0

                         my2 =  2aby

                        my = 2ab

Page 77: Matematica Fundamental

                          

Desta maneira, obteríamos apenas a solução .

O zero da outra solução foi "perdido" quando dividimos ambos os termos por y.

Esta é uma boa razão para termos muito cuidado com os cancelamentos, evitando desta maneira a divisão por zero, que é um absurdo.

 

Equações literais completas

As equações literais completas podem ser também resolvidas pela fórmula de Bhaskara:

Exemplo:

       Resolva a equação: x2 - 2abx - 3a2b2, sendo x a variável.

       Solução

       Temos a=1, b = -2ab e c=-3a2b2

                       

                       

                       

                        

Portanto:

                 

Assim, temos: V= { - ab, 3ab}.

 

 RELAÇÕES ENTRE OS COEFICIENTES E AS RAÍZES

 Considere a equação ax2 + bx + c = 0, com a 0 e sejam x'e x'' as raízes reais dessa equação.

Page 78: Matematica Fundamental

   Logo:    

 

Observe as seguintes relações:

Soma das raízes (S)

         

     

Produto das raízes (P)

                   

 Como ,temos:

       Denominamos essas relações de relações de Girard. Verifique alguns exemplos de aplicação dessas relações.

Determine a soma e o produto das raízes da equação 10x2  + x - 2 = 0. 

Solução

Nesta equação, temos: a=10, b=1 e c=-2.

A soma das raízes é igual a .     O produto das raízes é igual a

Assim:                                    Assim:

 

Determine o valor de k na equação x2 + ( 2k - 3)x + 2 = 0, de modo que a soma de suas raízes seja igual a 7.

Page 79: Matematica Fundamental

Solução

Nesta equação, temos: a=1, b=2k e c=2.

         S= x1 + x2 = 7

Logo, o valor de k é -2.

COMPOSIÇÃO DE UMA EQUAÇÃO DO 2º GRAU, CONHECIDAS AS RAÍZES

 Considere a equação do 2º grau ax2 + bx + c = 0.

 Dividindo todos os termos por a , obtemos:

 

Como , podemos escrever a equação desta maneira.

x2 - Sx + P= 0

                           

Exemplos:

Componha a equação do 2º grau cujas raízes são -2 e 7.

Solução

A soma das raízes corresponde a:

S= x1 + x2 = -2 + 7 = 5

O produto das raízes corresponde a:

P= x1 . x2 = ( -2) . 7 = -14

A equação do 2º grau é dada por x2 - Sx + P = 0, onde S=5 e P= -14.

Logo, x2 - 5x - 14 = 0 é a equação procurada.

 

Formar a equação do 2º grau, de coeficientes racionais, sabendo-se que uma das raízes é 

.

Solução

Se uma equação do 2º grau, de coeficientes racionais, tem uma raiz  , a outra raíz será  .

Page 80: Matematica Fundamental

    Assim:

Logo, x2 - 2x - 2 = 0 é a equação procurada.

 

 FORMA FATORADA

 Considere a equação ax2 + bx + c = 0.

 Colocando a em evidência, obtemos:

Então, podemos escrever:

Logo, a forma fatorada da equação ax2 + bx + c = 0 é:

a.(x - x') . (x - x'') = 0

 

Exemplos:

Escreva na forma fatorada a equação x2 - 5x + 6 = 0.

Solução

Calculando as raízes da equação x2 - 5x + 6 = 0, obtemos x1= 2 e x2= 3.

Sendo a= 1, x1= 2 e x2= 3, a forma fatorada de x2 - 5x + 6 = 0 pode ser assim escrita:

Page 81: Matematica Fundamental

(x-2).(x-3) = 0

Escreva na forma fatorada a equação 2x2 - 20x + 50 = 0.   

Solução

Calculando as raízes da equação 2x2 - 20x + 50 = 0, obtemos duas raízes reais e iguais a 5.

Sendo a= 2, x1=x2= 5, a forma fatorada de 2x2 - 20x + 50 = 0 pode ser assim escrita:

2.(x - 5) (x - 5) = 0  ou 2. (x - 5)2=0

 

Escreva na forma fatorada a equação x2 + 2x + 2 = 0.

Solução

Como o , a equação não possui raízes reais.

Logo, essa equação não possui forma fatorada em IR. 

 

EQUAÇÕES BIQUADRADAS

 Observe as equações:

x4 - 13x2 + 36 = 0

9x4 - 13x2 + 4 = 0

x4 - 5x2 + 6 = 0

 

Note que os primeiros membros são polinômios do 4º grau na variável x, possuindo um termo em x4, um termo em x2 e um termo constante. Os segundos membros são nulos.

Denominamos essas equações de equações biquadradas.

Ou seja, equação biquadrada com uma variável x é toda equação da forma:

 

ax4 + bx2 + c = 0

 

Exemplos:

x4 - 5x2 + 4 = 0

x4 - 8x2 = 0

Page 82: Matematica Fundamental

3x4 - 27 = 0

 

Cuidado!

      x4 - 2x3 + x2 + 1 = 0               6x4 + 2x3 - 2x = 0            x4 - 3x = 0

As equações acima não são biquadradas, pois numa equação biquadrada a variável x só possui expoentes pares.

 

RESOLUÇÃO DE UMA EQUAÇÃO BIQUADRADA

      Na resolução de uma equação biquadrada em IR devemos substituir sua variável, transformando-a numa equação do 2º grau.

      Observe agora a sequência que deve ser utilizada na resolução de uma equação biquadrada.

 

Seqüência prática

Substitua x4 por y2 ( ou qualquer outra incógnita elevada ao quadrado) e x2 por y. Resolva a equação ay2 + by + c = 0

Determine a raiz quadrada de cada uma da raízes ( y'e y'') da equação ay2 + by + c = 0.

       Essas duas relações indicam-nos que cada raiz positiva da equação ay2 + by + c = 0 dá origem a duas raízes simétricas para a biquadrada: a raiz negativa não dá origem a nenhuma raiz real para a mesma.

Exemplos:

Determine as raízes da equação biquadrada x4 - 13 x2 + 36 = 0.

Solução

Substituindo x4 por y2 e x2 por y, temos:

                   

                     y2 - 13y + 36 = 0

Resolvendo essa equação, obtemos:

 

                  y'=4     e      y''=9

Como x2= y, temos:

                  

Page 83: Matematica Fundamental

Logo, temos para conjunto verdade: V={ -3, -2, 2, 3}.

 

Determine as raízes da equação biquadrada x4 + 4x2 - 60 = 0.

Solução

Substituindo x4 por y2 e x2 por y, temos:

 

                       y2 + 4y - 60 = 0

Resolvendo essa equação, obtemos:

 

                     y'=6   e  y''= -10

Como x2= y, temos:

 

                   

Logo, temos para o conjunto verdade: .

 

Composição da equação biquadrada

 Toda equação biquadrada de raízes reais x1, x2, x3 e x4 pode ser composta pela fórmula:

(x -x1) . (x - x2) . (x - x3) . (x - x4) = 0

Exemplo:

Compor a equação biquadrada cujas raízes são:

 

Solução

a) (x - 0) (x - 0) (x + 7) (x - 7) = 0                      b) (x + a) (x - a) (x + b) (x - b) = 0

 x2(x2 -49) = 0                                                 (x2-a2) (x2-b2) = 0

 x4 - 49x2 = 0                                                   x4 - (a2 + b2) x2 + a2b2 = 0

 

 PROPRIEDADES  DAS RAÍZES DA EQUAÇÃO BIQUADRADA

Page 84: Matematica Fundamental

              Consideremos a equação ax4 + bx2 + c = 0, cujas raízes são x1, x2, x3 e x4 e a equação do 2º grau ay2 + by + c = 0, cujas raízes são y' e y''.

             De cada raiz da equação do 2º grau, obtemos duas raízes simétricas para a biquadrada. Assim:

Do exposto, podemos estabelecer as seguintes propriedades:

 1ª Propriedade: A soma das raízes reais da equação biquadrada é nula.

                           

x1 + x2 + x3 + x4 = 0

 2ª Propriedade: A soma dos quadrados das raízes reais da equação biquadrada é igual a - .

 3ª Propriedade:O produto das raízes reais e não-nulas da equação biquadrada é igual a .

 

Composição da equação biquadrada

 Toda equação biquadrada de raízes reais x1, x2, x3 e x4 pode ser composta pela fórmula:

(x -x1) . (x - x2) . (x - x3) . (x - x4) = 0

Exemplo:

Compor a equação biquadrada cujas raízes são:

Page 85: Matematica Fundamental

 

Solução

a) (x - 0) (x - 0) (x + 7) (x - 7) = 0                      b) (x + a) (x - a) (x + b) (x - b) = 0

 x2(x2 -49) = 0                                                 (x2-a2) (x2-b2) = 0

 x4 - 49x2 = 0                                                   x4 - (a2 + b2) x2 + a2b2 = 0

 

 PROPRIEDADES  DAS RAÍZES DA EQUAÇÃO BIQUADRADA

              Consideremos a equação ax4 + bx2 + c = 0, cujas raízes são x1, x2, x3 e x4 e a equação do 2º grau ay2 + by + c = 0, cujas raízes são y' e y''.

             De cada raiz da equação do 2º grau, obtemos duas raízes simétricas para a biquadrada. Assim:

Do exposto, podemos estabelecer as seguintes propriedades:

 1ª Propriedade: A soma das raízes reais da equação biquadrada é nula.

                           

x1 + x2 + x3 + x4 = 0

 2ª Propriedade: A soma dos quadrados das raízes reais da equação biquadrada é igual a - .

 3ª Propriedade:O produto das raízes reais e não-nulas da equação biquadrada é igual a .

Page 86: Matematica Fundamental

EQUAÇÕES IRRACIONAIS

Considere as seguintes equações:

Observe que todas elas apresentam variável ou incógnita no radicando. Essas equações são irracionais.

Ou seja:

     

                             Equação irracional é toda equação que tem variável no radicando.

 

 RESOLUÇÃO DE UMA EQUAÇÃO IRRACIONAL

         A resolução de uma equação irracional deve ser efetuada procurando transformá-la inicialmente numa equação racional, obtida ao elevarmos ambos os membros da equação a uma potência conveniente.

         Em seguida, resolvemos a equação racional encontrada e, finalmente, verificamos se as raízes da equação racional obtidas podem ou não ser aceitas como raízes da equação irracional dada ( verificar a igualdade).

       É necessária essa verificação, pois, ao elevarmos os dois membros de uma equação a uma potência, podem aparecer na equação obtida raízes estranhas à equação dada.

Observe alguns exemplos de resolução de equações irracionais no conjunto dos reais.

Solução

                 

Logo, V= {58}.

 

Solução

Page 87: Matematica Fundamental

               

Logo, V= { -3}; note que 2 é uma raiz estranha a essa equação irracional.

 

Solução

Logo, V= { 7 }; note que 2 é uma raiz estranha a essa equação irracional.

 

Solução

Page 88: Matematica Fundamental

         

Logo, V={9}; note que é uma raiz estranha a essa equação irracional.

 

SISTEMAS DE EQUAÇÕES DO 2º GRAU

 Observe o seguinte problema:

 Uma quadra de tênis tem a forma da figura, com perímetro de 64 m e área de 192 m2. Determine as medidas x e y indicadas na figura.

De acordo com os dados, podemos escrever:

8x + 4y = 64

2x . ( 2x + 2y) = 192  4x2 + 4xy = 192

Simplificando, obtemos:

Page 89: Matematica Fundamental

2x + y = 16                 1

x2 +xy = 48                 2

 

Temos aí um sistema de equações do 2º grau, pois uma das equações é do 2º grau.

Podemos resolvê-lo pelo método a substituição:

Assim:    2x + y = 16        1

                        y = 16 - 2x

Substituindo y em  2 , temos:

               x2 + x ( 16 - 2x) = 48

              x 2 + 16x - 2x2 = 48

                - x2  + 16x - 48 = 0 Multiplicando ambos os membros por -1.

                  x2 - 16x + 48 = 0

x'=4       e        x''=12

Determinando y para cada um dos valores de x, obtemos:

y'=16 - 2 . 4 = 8

y''=16 - 2 . 12 = - 8

 

As soluções  do sistema são os pares ordenados (4,8) e ( 12, -8).

desprezando o par ordenado que possui ordenada negativa, teremos para dimensões da quadra:

                    Comprimento    =2x + 2y = 2.4 + 2.8 = 24m

                    Largura              =2x = 2. 4 = 8m

Verifique agora a solução deste outro sistema:

 

   

Isolando y em 1

               y - 3x = -1 y = 3x - 1

Substituindo em  2

           x2  - 2x(3x - 1)  = -3

           x2 - 6x2 + 2x    = -3   

Page 90: Matematica Fundamental

          -5x2 + 2x + 3    = 0   Multiplicando ambos os membros por -1.

           5x2 - 2x - 3     = 0

x'=1       e    x''=-

Determinando y para cada um dos valores de x, obtemos:

                                           

As soluções do sistema são os pares ordenados ( 1, 2) e  .

Logo, temos para conjunto verdade:

 

PROBLEMAS DO 2º GRAU

 Para resolução de problemas do 2º grau, devemos seguir etapas:

Sequência prática

Estabeleça a equação ou sistema de equações que traduzem o problema para a linguagem matemática.

Resolva a equação ou o sistema de equações. Interprete as raízes encontradas, verificando se são compatíveis com os dados do problema.

Observe agora, a resolução de alguns problemas do 2º grau:

Determine dois números inteiros consecutivos tais que a soma de seus inversos seja .

Solução

Representamos um número por x, e por x + 1 o seu consecutivo. Os seus inversos serão representados

por .

Temos estão a equação: .

Resolvendo-a:

Page 91: Matematica Fundamental

                                   

Observe que a raiz não é utilizada, pois não se trata de número inteiro.

Resposta: Os números pedidos são, portanto, 6 e o seu consecutivo 7.

Um número de dois algarismos é tal que, trocando-se a ordem dos seus algarismos, obtém-se um número que o excede de 27 unidades. Determine esse número, sabendo-se que o produto dos valores absolutos dos algarismos é 18.

Solução

Representamos um número por 10x + y, e o número com a ordem dos algarismos trocada por 10y + x.

Observe:

Número:               10x + y

Número com a ordem dos algarismos trocada:  10y + x.

Temos, então, o sistema de equações:

                                             

Resolvendo o sistema, temos:

                                              

Isolando y em   1 :

                    -x + y = 3  y= x + 3

Substituindo y em 2:

xy   =  18x ( x + 3)      =   18x2 + 3x     =   18x2 + 3x - 18   =   0x'= 3  e  x''= -6

Page 92: Matematica Fundamental

Determinando y para cada um dos valores de x, obtemos:

                                 y'= 3 + 3 = 6

                                 y''= -6 + 3 = -3

Logo, o conjunto verdade do sistema é dado por: V= { (3,6), ( -6, -3)}.

Desprezando o par ordenado de coordenadas negativas, temos para solução do problema o número

36 ( x=3  e y=6).

Resposta: O número procurado é 36.

Numeração decimal

Introdução

    A figura nos mostra um paralelepípedo com suas principais dimensões em centímetros.

Essas dimensões são apresentadas sob a forma de notação decimal, que corresponde a uma outra forma de representação dos números racionais fracionários.

A representação dos números fracionária já era conhecida há quase 3.000 anos, enquanto a forma decimal surgiu no século XVI com o matemático francês François Viète.

O uso dos números decimais é bem superior ao dos números fracionários. Observe que nos computadores e nas máquinas calculadoras utilizamos unicamente a forma decimal.

Frações Decimais

Observe as frações:

Os denominadores são potências de 10.

Assim:

     Denominam-se frações decimais, todas as frações que apresentam potências de 10 no denominador.

Page 93: Matematica Fundamental

  

Numeração decimal

Introdução

    A figura nos mostra um paralelepípedo com suas principais dimensões em centímetros.

Essas dimensões são apresentadas sob a forma de notação decimal, que corresponde a uma outra forma de representação dos números racionais fracionários.

A representação dos números fracionária já era conhecida há quase 3.000 anos, enquanto a forma decimal surgiu no século XVI com o matemático francês François Viète.

O uso dos números decimais é bem superior ao dos números fracionários. Observe que nos computadores e nas máquinas calculadoras utilizamos unicamente a forma decimal.

Frações Decimais

Observe as frações:

Os denominadores são potências de 10.

Assim:

     Denominam-se frações decimais, todas as frações que apresentam potências de 10 no denominador.

 

 

Numeração decimal

Números Decimais

    O francês Viète (1540 - 1603) desenvolveu um método para escrever as frações decimais; no lugar de frações, Viète escreveria números com vírgula. Esse método, modernizado, é utilizado até hoje.

    Observe no quando a representação de frações decimais através de números decimais:

Page 94: Matematica Fundamental

Fração Decimal=

Números Decimais

= 0,1

= 0,01

= 0,001

= 0,0001

 

Fração Decimal=

Números Decimais

= 0,5

= 0,05

= 0,005

= 0,0005

 

Fração Decimal=

Números Decimais

= 11,7

= 1,17

= 0,117

= 0,0117

 

   Os números 0,1, 0,01, 0,001; 11,7, por exemplo, são números decimais.    Nessa representação, verificamos que a vírgula separa a parte inteira da parte decimal.

  

Page 95: Matematica Fundamental

Numeração decimal

  Leitura dos números decimais

   No sistema de numeração decimal, cada algarismo, da parte inteira ou decimal, ocupa uma posição ou ordem com as seguintes denominações:

Centenas Dezenas Unidades Décimos Centésimos MilésimosDécimos milésimos

Centésimos milésimos

Milionésimos

Partes inteiras Partes decimais

 

  Leitura

   Lemos a parte inteira, seguida da parte decimal, acompanhada das palavras:

   décimos ........................................... : quando houver uma casa decimal;   centésimos....................................... : quando houver duas casas decimais;   milésimos......................................... : quando houver três casas decimais;   décimos milésimos ........................ : quando houver quatro casas decimais;   centésimos milésimos ................... : quando houver cinco casas decimais e, assim sucessivamente.

 Exemplos:

 1,2:   um inteiro e dois décimos; 2,34:  dois inteiros e trinta e quatro centésimos

   Quando a parte inteira do número decimal é zero, lemos apenas a parte decimal.

 Exemplos:

  0,1 :  um décimo;  0,79 :  setenta e nove centésimos

Observação:

1.   Existem outras formas de efetuar a leitura de um número decimal. Observe a leitura do número 5,53:

  Leitura convencional:  cinco inteiros e cinquenta e três centésimos;     Outras formas:  quinhentos e cinquenta e três centésimos;                           cinco inteiros, cinco décimos e três centésimos.

   2.   Todo números natural pode ser escrito na forma decimal, bastando colocar a vírgula após o último algarismo e acrescentar zero(s). Exemplos:

4 = 4,0 = 4,00                    75 = 75,0 = 75,00 

 

Numeração decimal

Transformação de números decimais em frações decimais

   Observe os seguintes números decimais:

Page 96: Matematica Fundamental

0,8 (lê-se "oito décimos"), ou seja, .

0,65 (lê-se "sessenta e cinco centésimos"), ou seja, .

5,36 (lê-se "quinhentos e trinta e seis centésimos"), ou seja, .

0,047 (lê-se "quarenta e sete milésimos"), ou seja,

    Verifique então que:

   Assim:

   Um número decimal é igual à fração que se obtém escrevendo para numerador o número sem vírgula e dando para denominador a unidade seguida de tantos zeros quantas forem as casas decimais.

 

Transformação de fração decimal em número decimal

   Observe as igualdades entre frações decimais e números decimais a seguir:

Page 97: Matematica Fundamental

   Podemos concluir, então, que:

    Para se transformar uma fração decimal em número decimal, basta dar ao numerador tantas casas decimais quantos forem os zeros do denominador.

  

Numeração decimal

Decimais equivalentes

   As figuras foram divididas em 10 e 100 pares, respectivamente. A seguir foram coloridas de verde escuro 4 e 40 destas parte, respectivamente. Observe:

                   

                   

                   

                   

                   

                   

                   

                   

                   

                   

                   

   Verificamos que 0,4 representa o mesmo que 0,40, ou seja, são decimais equivalentes.   Logo, decimais equivalentes são aqueles que representam a mesma quantidade.

Exemplos:

0,4 = 0,40 = 0,400 = 0,4000 8 = 8,0 = 8,00 = 8,000

2,5 = 2,50 = 2,500 = 2,5000 95,4 = 95,40 = 95,400 = 95,4000

   Dos exemplos acima, podemos concluir que:

   Um número não se altera quando se acrescenta ou se suprime um ou mais zeros à direita de sua parte decimal.

 

Page 98: Matematica Fundamental

Comparação de números decimais

   Comparar dois números decimais significa estabelecer uma relação de igualdade ou de desigualdade entre eles. Consideremos dois casos:

   1º Caso: As partes inteiras

O maior é aquele que tem a maior parte inteira.

   Exemplos:

   3,4 > 2,943, pois 3 >2.                                10,6 > 9,2342, pois 10 > 9.

 

   2º Caso: As partes inteiras são iguais

    O maior é aquele que tem a maior parte decimal. É necessário igualar inicialmente o número de casas decimais acrescentando zeros.

   Exemplos:

0,75 > 0,7 ou 0,75 > 0,70  (igualando as casas decimais), pois 75 > 70. 8,3 > 8,03  ou  8,30 > 8,03 (igualando as casas decimais ), pois 30 > 3.

   

Medidas de massa

Introdução

    Observe a distinção entre os conceitos de corpo e massa:

    Massa é a quantidade de matéria que um corpo possui, sendo, portanto, constante em qualquer lugar da terra ou fora dela.

    Peso de um corpo é a força com que esse corpo é atraído (gravidade) para o centro da terra. Varia de acordo com o local em que o corpo se encontra. Por exemplo:

    A massa do homem na Terra ou na Lua tem o mesmo valor. O peso, no entanto, é seis vezes maior na terra do que na lua.

    Explica-se esse fenômeno pelo fato da gravidade terrestre ser 6 vezes superior à gravidade lunar.

Obs: A palavra grama, empregada no sentido de "unidade de medida de  massa de um corpo", é um substantivo masculino. Assim 200g, lê-se "duzentos gramas".

 

Quilograma

    A unidade fundamental de massa chama-se  quilograma.    

O quilograma (kg) é a massa de 1dm3 de água destilada à temperatura de 4ºC.

Page 99: Matematica Fundamental

     Apesar de o quilograma ser a unidade fundamental de massa, utilizamos na prática o grama como unidade principal de massa.

 

Múltiplos e Submúltiplos do grama

MúltiplosUnidade principal

Submúltiplos

quilograma hectograma decagrama grama decigrama centigrama miligramakg hg dag g dg cg mg

1.000g 100g 10g 1g 0,1g 0,01g 0,001g

   Observe que cada unidade de volume é dez vezes maior que a unidade imediatamente inferior. Exemplos:

1 dag = 10 g

1 g = 10 dg 

 

Medidas de massa

Relações Importantes

   Podemos relacionar as medidas de massa com as medidas de volume e capacidade.

   Assim, para a água pura (destilada) a uma temperatura de 4ºC é válida a seguinte equivalência:

1 kg <=> 1dm3 <=> 1L

     São válidas também as relações:

1m3 <=> 1 Kl <=> 1t 1cm3 <=> 1ml <=> 1g

 

   Observação:

Na medida de grandes massas, podemos utilizar ainda as seguintes unidades especiais:

        1 arroba = 15 kg

        1 tonelada (t) = 1.000 kg

        1 megaton = 1.000 t ou 1.000.000 kg

 

Leitura das Medidas de Massa

   A leitura das medidas de massa segue o mesmo procedimento aplicado às medidas lineares. Exemplos:

Page 100: Matematica Fundamental

Leia a seguinte medida: 83,732 hg

kg hg dag g dg cg mg

8 3, 7 3 1    

            Lê-se "83 hectogramas e 731 decigramas".

Leia a medida: 0,043g

kg hg dag g dg cg mg

      0, 0 4 3

            Lê-se " 43 miligramas".

 

 

 

Medidas de massa

Transformação de Unidades

     Cada unidade de massa é 10 vezes maior que a unidade imediatamente inferior.

 

  

    Observe as Seguintes transformações:

Transforme 4,627 kg em dag.

kg hg dag g dg cg mg

   Para transformar kg em dag (duas posições à direita) devemos multiplicar por 100        (10 x 10).

        4,627 x 100 = 462,7

Ou seja:

        4,627 kg = 462,7 dag

 

Observação:

Page 101: Matematica Fundamental

Peso bruto: peso do produto com a embalagem.Peso líquido: peso somente do produto.

 

 

Medidas de tempo

Introdução

    É comum em nosso dia-a-dia pergunta do tipo:

            Qual a duração dessa partida de futebol?

            Qual o tempo dessa viagem?

            Qual a duração desse curso?

            Qual o melhor tempo obtido por esse corredor?

    Todas essas perguntas serão respondidas tomando por base uma unidade padrão de medida de tempo.

    A unidade de tempo escolhida como padrão no Sistema Internacional (SI) é o segundo.

 

Segundo

    O Sol foi o primeiro relógio do homem: o intervalo de tempo natural decorrido entre as sucessivas passagens do Sol sobre um dado meridiano dá origem ao dia solar.

   O segundo (s) é o tempo equivalente a do dia solar médio.

    As medidas de tempo não pertencem ao Sistema Métrico Decimal.

 

Múltiplos e Submúltiplos do Segundo

Quadro de unidades 

Múltiplosminutos hora dia

min h d60 s 60 min = 3.600 s 24 h = 1.440 min = 86.400s 

    São submúltiplos do segundo:

décimo de segundo centésimo de segundo

milésimo de segundo

Page 102: Matematica Fundamental

 

Cuidado:  Nunca escreva 2,40h como forma de representar 2 h 40 min. Pois o sistema de medidas de tempo não é decimal.

   Observe:

 

 

Medidas de tempo

Outras importantes  unidades de medida:

mês (comercial) = 30 dias

ano (comercial) = 360 dias

ano (normal) = 365 dias e 6 horas

ano (bissexto) = 366 dias

 

semana = 7 dias

quinzena = 15 dias

bimestre = 2 meses

trimestre = 3 meses

quadrimestre = 4 meses

 

semestre = 6 meses

biênio = 2 anos

lustro ou qüinqüênio = 5 anos

década = 10 anos

século = 100 anos

milênio = 1.000 anos

 

 

Page 103: Matematica Fundamental

 

Medidas de Comprimento

 Sistema Métrico Decimal

Desde a Antiguidade os povos foram criando suas unidades de medida. Cada um deles possuía suas próprias unidades-padrão. Com o desenvolvimento do comércio ficavam cada vez mais difíceis a troca de informações e as negociações com tantas medidas diferentes. Era necessário que se adotasse um  padrão de medida único para cada grandeza. 

Foi assim que, em 1791, época da Revolução francesa, um grupo de representantes de vários países reuniu-se para discutir a adoção de um sistema único de medidas. Surgia o sistema métrico decimal.

    Metro

A palavra metro vem do gegro métron e significa  "o que mede". Foi estabelecido inicialmente que a medida do metro seria a décima milionésima parte da distância do Pólo Norte ao Equador, no meridiano que passa por Paris. No Brasil o metro foi adotado oficialmente em 1928.

 

 Múltiplos e Submúltiplos do Metro

    Além da unidade fundamental de comprimento, o metro, existem ainda os seus múltiplos e submúltiplos, cujos nomes são formados com o uso dos prefixos: quilo, hecto, deca, deci, centi e mili. Observe o quadro:

MúltiplosUnidade

FundamentalSubmúltiplos

quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro  milímetrokm hm dam m dm cm mm

1.000m 100m 10m 1m 0,1m 0,01m 0,001m

    Os múltiplos do metro são utilizados para medir grandes distâncias, enquanto os submúltiplos, para pequenas distâncias. Para medidas milimétricas, em que se exige precisão, utilizamos:

mícron (µ) = 10-6 m angströn (Å) = 10-10 m

    Para distâncias astronômicas utilizamos o Ano-luz (distância percorrida pela luz em um ano):

Ano-luz = 9,5 · 1012 km

    O pé, a polegada, a milha e a jarda são unidades não pertencentes ao sistemas métrico decimal, são utilizadas em países de língua inglesa. Observe as igualdades abaixo:

Pé =  30,48 cmPolegada =  2,54 cmJarda =  91,44 cmMilha terrestre =  1.609 mMilha marítima =  1.852 m

Observe que:

1 pé = 12 polegadas

1 jarda = 3 pés

Page 104: Matematica Fundamental

 

Medidas de Comprimento

 

 Leitura das Medidas de Comprimento

    A leitura das medidas de comprimentos pode ser efetuada com o auxílio do quadro de unidades. Exemplos: Leia a seguinte medida: 15,048 m.

Seqüência prática

    1º)    Escrever o quadro de unidades:

km hm dam m dm cm mm                           

    2º)    Colocar o número no quadro de unidades, localizando o último algarismo da parte inteira sob a sua respectiva.

kmhm dam m dm cm mm

        1 5, 0 4 8

    3º)    Ler a parte inteira acompanhada da unidade de medida do seu último algarismo e a parte decimal acompanhada da unidade de medida do último algarismo da mesma.

15 metros e 48 milímetros

    Outros exemplos:

6,07 km lê-se "seis quilômetros e sete decâmetros"82,107 dam lê-se "oitenta e dois decâmetros e cento e sete centímetros".0,003 m lê-se "três milímetros".

 

Transformação de Unidades

   

    Observe as seguintes transformações:

    Transforme 16,584hm em m.

kmhm dam m dm cm mm

               Para transformar hm em m (duas posições à direita) devemos multiplicar por 100 (10 x 10).

                16,584 x 100 = 1.658,4

Page 105: Matematica Fundamental

              Ou seja:

                16,584hm = 1.658,4m

 

Medidas de Comprimento

Perímetro de um Polígono

Perímetro de um polígono é a soma das medidas dos seus lados.

Perímetro do retângulo

   b - base ou comprimento

   h - altura ou largura

   Perímetro = 2b + 2h = 2(b + h)

Perímetro dos polígonos regulares

Triângulo equilátero QuadradoP = l+ l + lP = 3 · l

P = l + l + l+ lP = 4 · l

   

Pentágono HexágonoP = l + l + l + l + l

P = 5 ·P = l + l + l + l + l + l

P = 6 · l

        l - medida do lado do polígono regular        P - perímetro do polígono regular

   Para um polígono de n lados, temos:

P = n · l

 

Page 106: Matematica Fundamental

Comprimento da Circunferência

Um pneu tem 40cm de diâmetro, conforme a figura. Pergunta-se:   Cada volta completa deste pneu corresponde na horizontal a quantos centímetros?

Envolva a roda com um barbante. Marque o início e o fim desta volta no barbante.   Estique o bastante e meça o comprimento da circunferência  correspondente à roda.

    Medindo essa dimensão você encontrará aproximadamente 125,6cm, que é um valor um pouco superior a 3 vezes o seu diâmetro. Vamos ver como determinar este comprimento por um processo não experimental.

    Você provavelmente já ouviu falar de uma antiga descoberta matemática:

   Dividindo o comprimento de uma circunferência (C) pela medida  do  seu diâmetro (D), encontramos sempre um valor aproximadamente igual a 3,14.

   Assim:  

   O número 3,141592... corresponde em matemática à letra grega (lê-se "pi"), que é a primeira lera da palavra grega perímetro. Costuma-se considera = 3,14.

   Logo:

   Utilizando essa fórmula, podemos determinar o comprimento de qualquer circunferência.   Podemos agora conferir com auxílio da fórmula o comprimento da toda obtido experimentalmente.

C = 2 r      C = 2 3,14 · 20 ·           C = 125,6 cm

3,141592...

 

Média aritmética simples

Page 107: Matematica Fundamental

    A média aritmética simples também é conhecida apenas por média. É a medida de posição mais utilizada e a mais intuitiva de todas. Ela está tão presente em nosso dia-a-dia que qualquer pessoa entende seu significado e a utiliza com frequência. A média de um conjunto de valores numéricos é calculada somando-se todos estes valores e dividindo-se o resultado pelo número de elementos somados, que é igual ao número de elementos do conjunto, ou seja, a média de n números é sua soma dividida por n.

Média ponderada

    Nos cálculos envolvendo média aritmética simples, todas as ocorrências têm exatamente a mesma importância ou o mesmo peso. Dizemos então que elas têm o mesmo peso relativo. No entanto, existem casos onde as ocorrências têm importância relativa diferente. Nestes casos, o cálculo da média deve levar em conta esta importância relativa ou peso relativo. Este tipo de média chama-se média aritmética ponderada.

    Ponderar é sinônimo de pesar. No cálculo da média ponderada, multiplicamos cada valor do conjunto por seu "peso", isto é, sua importância relativa.

DEFINIÇÃO DE MÉDIA ARITMÉTICA PONDERADA:

A média aritmética ponderada p de um conjunto de números x1, x2, x3, ..., xn cuja importância relativa ("peso") é respectivamente p1, p2, p3, ..., pn é calculada da seguinte maneira:

p =

EXEMPLO: Alcebíades participou de um concurso, onde foram realizadas provas de Português, Matemática, Biologia e História. Essas provas tinham peso 3, 3, 2 e 2, respectivamente. Sabendo que Alcebíades tirou 8,0 em Português, 7,5 em Matemática, 5,0 em Biologia e 4,0 em História, qual foi a média que ele obteve?

p =  

    Portanto a média de Alcebíades foi de 6,45.

 

Números racionais       Racionais Positivos e Racionais Negativos

    O quociente de muitas divisões entre números naturais é um número racional absoluto.

                 

    Números racionais positivos e números racionais negativos que sejam quocientes de dois negativos que sejam quocientes de dois números inteiros, com divisor diferente de zero.

    Por exemplo:

Page 108: Matematica Fundamental

    (+17) : (-4) =

     é um número racional negativo

  

    Números Racionais Positivos

    Esses números são quocientes de dois números inteiros com sinais iguais.

        (+8) : (+5) 

 

        (-3) : (-5) 

 

     Números Racionais Negativos

    São quocientes de dois números inteiros com sinais diferentes.

        (-8) : (+5)

 

        (-3) : (-5)

 

     Números Racionais: Escrita Fracionária

       têm valor igual a  e representam o número racional .

 

    Obs.: Todo número inteiro é um número racional, pois pode ser escrito na forma fracionária:

   

    Denominamos número racional o quociente de dois números inteiros (divisor diiferente de zero), ou seja, todo número que pode ser colocado na forma fracionária, em que o numerador e denominador são números inteiros.

Page 109: Matematica Fundamental

Conjunto dos números racionais

    O conjunto dos números racionais é uma ampliação do conjunto dos números inteiros.

     O conjunto formado pelos números racionais positivos, os números racionais negativos e o zero são um novo conjunto que chamamos de conjunto dos números racionais e é representado por Q.

    Exemplos:

     

   

    Observe o desenho abaixo:

   

    O conjunto de Q é uma ampliação do conjunto Z.

    Outros subconjuntos de Q:

Q* é o conjunto dos números racionais diferentes de zero; Q+ é o conjunto dos números racionais positivos e o zero; Q- é o conjunto dos números racionais, negativos e o zero; Q+

* é o conjunto dos números racionais e positivos; Q-

* é o conjunto dos números racionais negativos.

     

Operações com números racionais

    Adição e Subtração

    Para simplificar a escrita, transformamos a adição e subtração em somas algébricas. Eliminamos os parenteses e escrevemos os números um ao lado do outro, da mesma forma como fazemos com os números inteiros.

    Exemplo 1: Qual é a soma:

   

  

Page 110: Matematica Fundamental

    Exemplo 2: Calcule o valor da expressão 

     

 

    Multiplicação e divisão

    Na multiplicação de números racionais, devemos multiplicar numerador por numerador, e denominador por denominador, assim como é mostrado nos exemplos abaixo:

   

    Na divisão de números racionais, devemos multiplicar a primeira fração pelo inverso da segunda, como é mostrado no exemplo abaixo:

   

    

    Potenciação e radiciação

    Na potenciação, quando elevamos um número racional a um determinado expoente, estamos elevando o numerador e o denominador a esse expoente, conforme  os exemplos abaixo:

   

    Na radiciação, quando aplicamos a raiz quadrada a um número racional, estamos aplicando essa raiz ao numerador e ao denominador, conforme o exemplo abaixo:

Page 111: Matematica Fundamental

   

Tabuadas1 2 3 4 5

1x1 = 11x2 = 21x3 = 31x4 = 41x5 = 51x6 = 61x7 = 71x8 = 81x9 = 9

1x10 = 10

2x1 = 22x2 = 42x3 = 62x4 = 82x5 = 102x6 = 122x7 = 142x8 = 162x9 = 182x10 = 20

3x1 = 33x2 = 63x3 = 93x4 = 123x5 = 153x6 = 183x7 = 213x8 = 243x9 = 273x10 = 30

4x1 = 44x2 = 84x3 = 124x4 = 164x5 = 204x6 = 244x7 = 284x8 = 324x9 = 364x10 = 40

5x1 = 55x2 = 105x3 = 155x4 = 205x5 = 255x6 = 305x7 = 355x8 = 405x9 = 455x10 = 50

6 7 8 9 10

6x1 = 66x2 = 126x3 = 186x4 = 246x5 = 306x6 = 366x7 = 426x8 = 486x9 = 546x10 = 60

7x1 = 77x2 = 147x3 = 217x4 = 287x5 = 357x6 = 427x7 = 497x8 = 567x9 = 637x10 = 70

8x1 = 88x2 = 168x3 = 248x4 = 328x5 = 408x6 = 488x7 = 568x8 = 648x9 = 728x10 = 80

9x1 = 99x2 = 189x3 = 279x4 = 369x5 = 459x6 = 549x7 = 639x8 = 729x9 = 819x10 = 90

10x1 = 1010x2 = 2010x3 = 3010x4 = 4010x5 = 5010x6 = 6010x7 = 7010x8 = 8010x9 =  90

10x10 = 100

Árabes, Cardinais e Ordinais

Números(árabes)

Cardinais Ordinais

1 um primeiro

2 dois segundo

3 três terceiro

4 quatro quarto

5 cinco quinto

6 seis sexto

7 sete sétimo

Page 112: Matematica Fundamental

8 oito oitavo

9 nove nono

10 dez décimo

11 onze décimo primeiro

12 doze décimo segundo

13 treze décimo terceiro

14 catorze décimo quarto

15 quinze décimo quinto

16 dezesseis décimo sexto

17 dezessete décimo sétimo

18 dezoito décimo oitavo

19 dezenove décimo nono

20 vinte vigésimo

21 vinte e um vigésimo primeiro

30 trinta trigésimo

40 quarenta quadragésimo

50 cinquenta quinquagésimo

60 sessenta sexagésimo

70 setenta septuagésimo

80 oitenta octogésimo

90 noventa nonagésimo

100 cem centésimo

200 duzentos ducentésimo

300 trezentos tricentésimo

400 quatrocentos quadrigentésimo

500 quinhentos quingentésimo

600 seiscentos seiscentésimo

Page 113: Matematica Fundamental

700 setecentos septigentésimo

800 oitocentos octigentésimo

900 novecentos nongentésimo

1000 mil milésimo

10 000 dez mil dez milésimos

100 000 cem mil cem milésimos

1 000 000 um milhão milionésimo

Razões trigonométricas

Catetos e Hipotenusa

   Em um triângulo chamamos o lado oposto ao ângulo reto de hipotenusa e os lados adjacentes de catetos.

   Observe a figura:

Hipotenusa:   

Catetos:         e

 

Seno, Cosseno e Tangente

   Considere um triângulo retângulo BAC:

Hipotenusa:    , m( ) = a.

Catetos:         , m( ) = b.

                       , m( ) = c.

Ângulos:         ,   e  .

Page 114: Matematica Fundamental

   Tomando por base os elementos desse triângulo, podemos definir as seguintes razões trigonométricas:

Seno de um ângulo agudo é a razão entre a medida do cateto oposto a esse ângulo e a medida da hipotenusa.

    Assim:

Cosseno de um ângulo agudo é a razão entre a medida do cateto adjacente a esse ângulo e a medida da hipotenusa.

   Assim:

Razões trigonométricas

Tangente

Tangente de um ângulo agudo é a razão entre a medida do cateto oposto e a medida do cateto adjacente a esse ângulo.

Page 115: Matematica Fundamental

    Assim:

    Exemplo:

  

   Observações:

    1. A tangente de um ângulo agudo pode ser definida como a razão entre seno deste ângulo e o seu cosseno.

                Assim:

Page 116: Matematica Fundamental

                               

    2. A tangente de um ângulo agudo é um número real positivo.

    3. O seno e o cosseno de um ângulo agudo são sempre números reais positivos menores    que 1, pois qualquer cateto é sempre menor que a hipotenusa.

 

As razões trigonométricas de 30º, 45º e 60º

    Considere as figuras:

     quadrado de lado l e diagonal Triângulo eqüilátero de lado I e

altura

 

Seno, cosseno e tangente de 30º

    Aplicando as definições de seno, cosseno e tangente para os ângulos de 30º, temos:

 

Page 117: Matematica Fundamental

 Seno, cosseno e tangente de 45º

    Aplicando as definições de seno, cosseno e tangente´para um ângulo de 45º, temos:

 

Seno, cosseno e tangente de 60º

    Aplicando as definições de seno, cosseno e tangente para um ângulo de 60º, temos:

 

    Resumindo

x sen x cos x tg x

30º

45º

60º

Semelhança de Polígonos

Introdução

    Observe as figuras:

Page 118: Matematica Fundamental

Figura A

Figura B

Figura C

    Elas representam retângulos com escalas diferentes. Observe que os três retângulos tem a mesma forma, mas de tamanhos diferentes.    Dizemos que esse mapas são figuras semelhantes.    Nessas figuras podemos identificar:             AB        - distância entre A e B (comprimento do retângulo)            CD         - distância entre C e D (largura do retângulo)

               -  ângulos agudos formados pelos segmentos

   Medindo os segmentos de reta e e os ângulos ( ) das figuras, podemos organizar a seguinte tabela:

m ( ) m ( ) ângulo

Fig. A 3,9 cm 1,3 cm = 90º

Fig. B 4,5 cm 1,5 cm = 90º

Fig. C 6,0 cm 2,0 cm = 90º

    Observe que:

Os ângulos correspondente nas três figuras têm medidas iguais; As medidas dos segmentos correspondentes são proporcionais;

                                           

    Desse exemplo, podemos concluir que duas ou mais figuras são semelhantes em geometria quando:

os ângulos correspondentes têm medidas iguais ; as medidas dos segmentos correspondentes são proporcionais;

os elementos das figuras são comuns.

        Outro exemplos de figuras semelhantes:

Page 119: Matematica Fundamental

 

 

têm formas iguais e tamanhos diferentes.

 

Semelhança de Polígonos

Polígonos Semelhantes

    Considere os polígonos ABCD e A'B'C'D', nas figuras:

    Observe que:

os ângulos correspondentes são congruentes:

                        os lados correspondentes (ou homólogos) são proporcionais:

                                                                    ou

                              

Page 120: Matematica Fundamental

    Podemos concluir que os polígonos ABCD e A'B'C'D' são semelhantes e indicamos:ABCD ~ A'B'D'C' (lê-se "polígonos ABCD é semelhante ao polígono A'B'D'C' ")

   Ou seja:

Dois polígonos são semelhantes quando os ângulos correspondentes são congruentes e os lados correspondentes são proporcionais.

   A razão entre dois lados correspondentes em polígonos semelhante denomina-se razão de semelhança, ou seja:

    A razão de semelhança dos polígonos considerados é

    Obs: A definição de polígonos semelhantes só é válida quando ambas as condições são satisfeitas: Ângulos correspondentes congruentes e lados correspondentes proporcionais. Apenas uma das condições não é suficiente para indicar a semelhança entre polígonos.

 

Semelhança de Polígonos

Propriedades

Se dois polígonos são semelhantes, então a razão entre seus perímetros é igual à razão entre as medidas de dois lados homólogos quaisquer dos  polígonos.

Demonstração:

Sendo ABCD ~ A'B'C'D', temos que:

Os perímetros desses polígonos podem ser assim representados: Perímetro de ABCDE (2p) = AB + BC + CD + DE + EA

          Perímetro de A'B'C'D'E' (2p') = A'B' + B'C' + C'D' + D'E' + E'A'Por uma propriedade das proporções, podemos afirmar que:

Page 121: Matematica Fundamental

    Exemplo:

Os lados de um triângulo medem 3,6 cm, 6,4 cm e 8 cm. Esse triângulo é semelhante a um outro cujo perímetro mede 45 cm. calcule os lados do segundo triângulo.

          Solução

          Razão de semelhança =  

           

    Logo, os lados do segundo triângulo são 9cm, 16cm e 20cm.

 

Operações com números racionais decimais

  Adição

    Considere a seguinte adição:

        1,28 + 2,6 + 0,038

    Transformando em frações decimais, temos:

       

    Método prático

1º) Igualamos o números de casas decimais, com o acréscimo de zeros;2º) Colocamos vírgula debaixo de vírgula;3º) Efetuamos a adição, colocando a vírgula na soma alinhada com as demais.

Exemplos:

1,28 + 2,6 + 0,038 35,4 + 0,75 + 47 6,14 + 1,8 + 0,007

 

Page 122: Matematica Fundamental

Subtração

    Considere a seguinte subtração:

        3,97 - 2,013

    Transformando em fração decimais, temos:

       

    Método prático

1º) Igualamos o números de casas decimais, com o acréscimo de zeros;2º) Colocamos vírgula debaixo de vírgula;3º) Efetuamos a subtração, colocando a vírgula na diferença, alinhada com as demais.

Exemplos:

3,97 - 2,013 17,2 - 5,146 9 - 0,987

Operações com números racionais decimais

  Multiplicação

    Considere a seguinte multiplicação: 3,49 · 2,5

    Transformando em fração decimais, temos:

   Método prático

    Multiplicamos os dois números decimais como  se  fossem naturais. Colocamos a vírgula no resultado de modo que o número de casas decimais do produto seja igual à soma dos números de casas decimais do fatores.

Exemplos:

3,49 · 2,5

 

1,842 · 0,013

Page 123: Matematica Fundamental

    Observação:

   1. Na multiplicação de um número natural por um número decimal, utilizamos o método prático da multiplicação. Nesse caso o número de casas decimais do produto é igual ao número de casas decimais do fator decimal. Exemplo:

                                                                5 · 0,423 = 2,115

   2. Para se multiplicar um número decimal por 10, 100, 1.000, ..., basta deslocar a vírgula para a direita uma, duas, três, ..., casas decimais. Exemplos:   

 

3. Os números decimais podem ser transformados em porcentagens. Exemplos

0,05 = = 5% 1,17 = = 117% 5,8 = 5,80 = = 580%

Operações com números racionais decimais

  Divisão

      1º: Divisão exata

        Considere a seguinte divisão:  1,4 : 0,05

        Transformando em frações decimais, temos:

Método prático

1º) Igualamos o números de casas decimais, com o acréscimo de zeros;2º) Suprimimos as vírgulas;3º) Efetuamos a divisão.

Page 124: Matematica Fundamental

Exemplos:

1,4 : 0,05

         Igualamos as casa decimais: 1,40 : 0,05         Suprimindo as vírgulas: 140 : 5

         Logo, o quociente de 1,4 por 0,05 é 28.   

Efetuado a divisão

6 : 0,015

        Igualamos as casas decimais 6,000 : 0,015        Suprimindo as vírgulas 6.000 : 15

          Logo, o quociente de 6 por 0,015 é 400.   

Efetuando a divisão

4,096 : 1,6

         Igualamos as casas decimais 4,096 : 1,600        Suprimindo as vírgulas 4.096 : 1.600

Efetuando a divisão

Observe que na divisão acima o quociente inteiro é 2 e o resto corresponde a 896 unidades. Podemos prosseguir a divisão determinando a parte decimal  do quociente. Para a determinação dos décimos, colocamos uma vírgula no quociente e acrescentamos um zero  resto, uma vez que 896 unidades corresponde a 8.960 décimos.

   Continuamos a divisão para determinar os centésimos acrescentando outro zero ao novo resto, uma vez que 960 décimos correspondem a 9600 centésimos.

    O quociente 2,56 é exato, pois o resto é nulo.

Logo, o quociente de 4,096 por 1,6 é 2,56.

 

Operações com números racionais decimais

Representação Decimal  de uma Fração Ordinária

   Podemos transformar qualquer fração ordinária em número decimal, devendo para isso dividir o numerador pelo denominador da mesma. Exemplos:

Page 125: Matematica Fundamental

Converta   em número decimal.

       Logo, é igual a 0,75 que é um decimal exato.

Converta em número decimal.

        Logo, é igual a 0,333... que é uma dízima periódica simples.

Converta em número decimal.

        Logo, é igual a 0,8333... que é uma dízima periódica composta.

Dízima Periódicas

   Há frações que não possuem representação decimal exata. Por exemplo:

= 0,333... = 0,8333...

   Aos numerais decimais em que há repetição periódica e infinita de um ou mais algarismos, dá-se o nome de numerais decimais periódicos ou dízimas periódicas. Em uma dízima periódica, o algarismo ou algarismo que se repetem infinitamente, constituem o período dessa dízima. As dízimas classificam-se em dízimas periódicas simples e dízimas periódicas compostas. Exemplos:

= 0,555... (Período: 5) = 2,333... (Período: 3) = 0,1212... (Período: 12)

    São dízimas periódicas simples, uma vez que o período apresenta-se logo após a vírgula.

= 0,0222...Período: 2

= 1,15444...Período: 4

= 0,1232323...Período: 23

Page 126: Matematica Fundamental

Parte não periódica: 0 Parte não periódica: 15 Parte não periódica: 1

   São dízima periódicas compostas, uma vez que entre o período e a vírgula existe uma parte não periódica.

Observações

1. Consideramos parte não periódica de uma dízima o termo situado entre a vírgula e o período. Excluímos portanto da parte não periódica o inteiro.

2. Podemos representar uma dízima periódica das seguintes maneiras:

0,555... ou ou 0,0222... ou ou

2,333...  ou ou 1,15444... ou ou

0,121212... ou 0,1232323... ou

   

 

Operações com números racionais decimais

     Geratriz de uma Dízima Periódica

   É possível determinar a fração (número racional) que deu origem a uma dízima periódica. Denominamos esta fração de geratriz da dízima periódica.    Procedimentos para determinação de uma dízima:

  Dízima simples

   A geratriz de uma dízima simples é uma fração que tem para numerador o período e para denominador tantos noves quantos forem os algarismos do período.

Exemplos:

Dízima composto

   A geratriz de uma dízima composta é uma fração da forma , onde:

n      parte não-periódica seguida do período, menos a parte não-periódica.d     tantos noves quantos forem os algarismos do período seguidos de tantos zeros quantos forem os algarismos da parte não-periódica.

Exemplo:

Page 127: Matematica Fundamental

12,53262626... = 12 + 0,53262626... =

     

 

 

Operações com números racionais decimais

      Potenciação

   As potências nas quais a base é um número decimal e o expoente um número natural seguem as mesma regras desta operação, já definidas. Assim:

(3,5)2 = 3,5 · 3,5 = 12,25 (0,64)1 = 0,64(0,4)3 = 0,4 · 0,4 · 0,4 = 0,064 (0,18)0 = 1

   Raiz Quadrada

   A raiz quadrada de um número decimal pode ser determinada com facilidade, transformando o mesmo numa fração decimal. Assim:

   Expressões Numéricas

   No cálculo de expressões numérico envolvendo números decimais seguimos as mesmas regras aplicadas às expressões com números fracionários.    Em expressões contendo frações e números decimais, devemos trabalhar transformando todos os termos em um só tipo de número racional. Exemplo:

Page 128: Matematica Fundamental

= 0,05 + 0,2 · 0,16 : 0,4 + 0,25= 0,05 + 0,032 : 0,4 + 0,25= 0,05 + 0,08 + 0,25 = 0,38

   Em expressões contendo dízimas, devemos determinar imediatamente suas geratrizes. Exemplos:

   

  Definição:

Quadrilátero é um polígono de quatro lados.

 

Quadrilátero ABCD

   Em um quadrilátero, dois lados ou dois ângulos não-consecutivos são chamados opostos.

 

  Elementos

   Na figura abaixo, temos:

Page 129: Matematica Fundamental

Quadrilátero ABCD

Vértices:  A, B, C, e D.

Lados:

Diagonais:

Ângulos internos ou ângulos do 

quadrilátero ABCD: .

   Observações

1. Todo quadrilátero tem duas diagonais.

2. O perímetro de um quadrilátero ABCD é a soma das medidas de seus lados, ou seja: AB + BC + CD + DA.

 

   Côncavos e Convexos

    Os quadriláteros podem ser convexos ou côncavos.    Um quadrilátero é convexo quando a reta que une dois vértices consecutivos não encontra o lado formado pelos dois outros vértices.

Quadrilátero convexo Quadrilátero côncavo

 

 

Quadrilátero

  Soma das medidas dos ângulos internos de um quadrilátero convexo

A soma do ângulos internos de um quadrilátero convexo é 360º.

   Podemos provar tal afirmação decompondo o quadrilátero ABCD nos triângulos ABD e BCD.

Page 130: Matematica Fundamental

 Do triângulo ABD, temos :

                 a + b1 + d1 = 180º.      1

   Do triângulo BCD, temos:

                 c + b2 + d2 = 180º.       2

   Adicionando 1 com 2 , obtemos:

                 a + b1 + d1 + c + b2 + d2 = 180º + 180º                 a + b1 + d1 + c + b2 + d2 = 360º

                 a + b + c + d = 360º

 

Observações

  1.Termos  uma fórmula geral para determinação da soma dos ângulos internos de qualquer polígono convexo:

Si = (n - 2)·180º, onde n é o número de lados do polígono.

  2. A soma dos ângulos externos de um polígono convexo qualquer é 360º.

Se = 360º

 

Quadriláteros Notáveis

Paralelogramo

Paralelogramo é o quadrilátero que tem os lados opostos paralelos.

Exemplo:

Page 131: Matematica Fundamental

h é a altura do paralelogramo.

O ponto de intersecção das diagonais (E) é chamado  centro de simetria.    Destacamos alguns paralelogramos:

 

 

Quadrilátero

  Retângulo

Retângulo é o paralelogramo em que os quatro ângulos são congruentes (retos).

Exemplo:

 

  Losango

Losango é o paralelogramo em que os quatro lados são congruentes.

Exemplo:

Page 132: Matematica Fundamental

 

  Quadrado

Quadrado é o paralelogramo em que os quatro lados e os quatro ângulos são congruentes.

Exemplo:

   É o único quadrilátero regular. É, simultaneamente retângulo e losango.

 

   Trapézio

É o quadrilátero que apresenta somente dois lados paralelos chamados bases.

  Exemplo:

      

Page 133: Matematica Fundamental

    Denominamos trapezóide o quadrilátero que não apresenta lados paralelos.

 

Quadrilátero

  Destacamos alguns trapézios:

  Trapézio retângulo

É aquele que apresenta dois ângulos retos.

Exemplo:

 

  Trapézio isósceles

É aquele em que os lados não-paralelos são congruentes.

Exemplo:

Page 134: Matematica Fundamental

 

  Trapézio escaleno   

É aquele em que os lados não-paralelos não são congruentes.

Exemplo:

 

Quadrilátero

Propriedades dos Paralelogramos

1ª Propriedade

Os lados opostos de um paralelogramo são congruentes.

Page 135: Matematica Fundamental

H:  ABCD é paralelogramo.

T:  

Demonstração

Afirmativa Justificativa

1. Segmentos de paralelas entre paralelas.

2. Segmentos de paralelas entre paralelas.

 

2ª Propriedade

Cada diagonal do paralelogramo o divide em dois triângulos congruentes.

H: ABCD é paralelogramo.

T: 

Demonstração

Afirmativa Justificativa

1. Hipótese.

2. Hipótese.

3. Lado comum.

4. Caso L.L.L.

 

3ª Propriedade

As diagonais de um paralelogramo interceptam-se mutuamente ao meio.

Page 136: Matematica Fundamental

H:  ABCD  é paralelogramo

T: 

Demonstração

Afirmativa Justificativa

1. é diagonal   (2ª propriedade)

2.Ângulos correspondentes em triângulos congruentes.

3. Ângulos correspondentes em triângulos congruentes.

4.

5.

Ângulos

O ÂNGULO E SEUS ELEMENTOS

        Duas semi-retas que não estejam contidas na mesma reta, e que tenham a mesma origem, dividem o plano em duas regiões: uma convexa e outra não-convexa.

       Cada uma dessas regiões, junto com as semi-retas, forma um ângulo. Assim, as duas semi-retas determinam dois ângulos:

 

Page 137: Matematica Fundamental

     Todo ângulo possui dois lados e um vértice. Os lados são as semi-retas que determinam. O vértice é a origem comum dessas semi-retas.

     O ângulo convexo, de vértice O e lados , é indicado por: AÔB, BÔA ou Ô.

 

Ângulos

Observe agora dois casos em que as semi-retas de mesma origem estão contidas na mesma reta. Nesses casos, formam-se também ângulos.

 As semi-retas  coincidem. Temos aí o ângulo nulo e o ângulo de uma volta.

 

As semi-retas não coincidem. Temos aí dois ângulos rasos ou de meia-volta.

Podemos, então, estabelecer que:

 

Ângulo é a região do plano limitada por duas semi-retas que têm a mesma origem.

Page 138: Matematica Fundamental

   

MEDIDA DE UM ÂNGULO

          A medida de um ângulo é dada pela medida de sua abertura. A unidade padrão de medida de um ângulo é o grau, cujo símbolo é º.

          Tomando um ângulo raso ou de meia-volta e dividindo-o em 180 partes iguais, determinamos 180 ângulos de mesma medida. Cada um desses ângulos representa um ângulo de 1º grau (1º).

Para medir ângulos utilizamos um instrumento denominado transferidor. O transferidor já vem graduado com divisões de 1º em 1º. Existem dois tipos de transferidor: Transferidor de 180º e de 360º.

O grau compreende os submúltiplos:

O minuto corresponde a do grau. Indica-se um minuto por 1'.

                            1º=60'

O segundo corresponde a do minuto. Indica-se um segundo por 1''.

                            1'=60''

Logo, podemos concluir que:

1º  =  60'.60 = 3.600''

Quando um ângulo é medido em graus, minutos e segundos, estamos utilizando o sistema sexagesimal.

Ângulos

Como medir um ângulo, utilizando o transferidor

Observe a seqüência

O centro O do transferidor deve ser colocado sobre o vértice do ângulo.

A linha horizontal que passa pelo centro deve coincidir com uma das semi-retas do ângulo .

Verificamos a medida da escala em que passa a outra semi-reta .

Page 139: Matematica Fundamental

Leitura de um ângulo

Observe as seguintes indicações de ângulos e suas respectivas leituras:

                                      15º               (lê-se "15 graus'')

                                      45º50'          (lê-se ''45 graus e 50 minutos'')

                                     30º48'36''     (lê-se ''30 graus, 48 minutos e 36 segundos'')

Observações

Além do transferidor, existem outros instrumentos que medem ângulos com maior precisão. Como exemplos temos o teodolito, utilizado na agrimensura, e o sextante, utilizado em navegação.

A representação da medida de um ângulo pode também ser feita através de uma letra minúscula ou de um número.

 

Um ângulo raso ou de meia-volta mede 180º.

O ângulo de uma volta mede 360º.

 

Questões envolvendo medidas de ângulos

Observe a resolução das questões abaixo:

Determine a medida do ângulo AÔB na figura:

Solução       

Medida de AÔB = x

Medida de BÔC = 105º

Page 140: Matematica Fundamental

Como m ( AÔC) é 180º, pois é um ângulo raso, temos:

              m (AÔB) + m (BÔC) = m (AÔC)

                                   x + 105º = 180º

                                             x   = 180º - 105º

                                             x   = 75º

Logo, a medida de AÔB é 75º.

 

Determine a medida do 6angulo não-convexo na figura:

Solução

Verificamos que o ângulo não-convexo na figura (x) e o ângulo convexo (50º) formam, juntos, um ângulo de uma volta, que mede 360º. Assim:

x + 50º = 360º

x = 360º - 50º

x = 310º

Logo, o valor do ângulo não-convexo é 310º.

 

Ângulos

Como construir um ângulo utilizando o transferidor

Observe a seqüência utilizada na construção de um ângulo de 50º:

Traçamos uma semi-reta .

Colocamos o centro do transferidor sobre a origem da semi-reta (A). Identificamos no transferidor o ponto (C) correspondente à medida de 50º.

Page 141: Matematica Fundamental

Traçamos a semi-reta , obtendo o ângulo BÂC que mede 50º.

Os ângulos de 30º, 45º, 60º e 90º  são ângulos especiais.

Eles podem ser desenhados com esquadro.

 

 TRANSFORMAÇÃO DE UNIDADES

Como vimos, quando trabalhamos com medidas de ângulos, utilizamos o sistema sexagesimal.

Observe nos exemplos como efetuar transformações nesse sistema:

Transforme 30º em minutos.

Solução

Sendo 1º = 60', temos:

                30º = 30 . 60'= 1.800

'Logo, 30º = 1.800   

Transforme 5º35' em minutos.

Solução

                5º = 5 . 60' = 300'

                300' +  35'= 335'

Logo, 5º35'= 335'.   

transforme 8º em segundos.

Solução

Sendo 1º = 60', temos:

               8º = 8 . 60'= 480

'Sendo 1'= 60'', temos:

                480'= 480 . 60'' = 28.800''

Page 142: Matematica Fundamental

Logo, 8º = 28.800''.   

Transforme 3º35' em segundos.

Solução

                3º = 3 . 60'= 180'

                180' +  35' = 215'

                215' .  60''  = 12.900''

Logo, 3º35'= 12.900''

Transforme 2º20'40'' em segundos.

Solução

                 2º = 2 . 60' = 120'

                 120' + 20'  = 140'

                  140'. 60''= 8.400''

                  8.400'' + 40'' = 8.440''

Logo, 2º20'40'' = 8.440''

 

Ângulos

ÂNGULOS CONGRUENTES

Observe os ângulos abaixo:

   

Page 143: Matematica Fundamental

 

Verifique que AÔB e CÔD têm a mesma medida. Eles são ângulos congruentes e podemos fazer a seguinte indicação:

                                     

Assim:

                      

                          Dois ângulos são congruentes quando têm a mesma medida.

 

                                              Propriedades da Congruência

 Reflexiva:

 Simétrica:

 Transitiva:       

 

 

Ângulos

ÂNGULOS CONSECUTIVOS

Observe a figura:

Page 144: Matematica Fundamental

   Nela identificamos os ângulos AÔC, CÔB e AÔB.

Verifique em cada uma das figuras abaixo que:

Os ângulos AÔC  e CÔB possuem:

Vértice comum: O

Lado comum:  

 Os ângulos AÔC e AÔB possuem:

Vértice comum: O

Lado comum:  

Os ângulos CÔB  e AÔB possuem:

Vértice comum: O

Lado comum:

 

Os pares de ângulos AÔC  e CÔB, AÔC  e AÔB, CÔB  e AÔB são denominados ângulos consecutivos.

Assim:

Dois ângulos são consecutivos quando possuem o mesmo vértice e um lado comum.

Ângulos

ÂNGULOS ADJACENTES

Observe os exemplos de ângulos consecutivos vistos anteriormente e verifique que:

 

Page 145: Matematica Fundamental

 Os ângulos AÔC  e CÔB não possuem pontos internos comuns

 Os ângulos AÔC  e  AÔB possuem pontos internos comuns

Os ângulos CÔB  e AÔB possuem pontos internos comuns

   Verifique que os ângulos AÔC  e CÔB são consecutivos e não possuem pontos internos comuns. Por isso eles são denominados ângulos adjacentes.       

Assim:

     Dois ângulos são adjacentes quando são consecutivos e não possuem pontos internos comuns.

                              

 Observação:

 Duas retas concorrentes determinam vários ângulos adjacentes. Exemplos:

Page 146: Matematica Fundamental

Ângulos

BISSETRIZ DE UM ÂNGULO

Observe a figura abaixo:

                 m ( AÔC )  = m (CÔB ) = 20º

 

Verifique que a semi-reta  divide o ângulo AÔB em dois ângulos ( AÔB e CÔB ) congruentes.

Nesse caso, a semi-reta  é denominada bissetriz do ângulo AÔB.

Assim:

 Bissetriz de um ângulo é a semi-reta com origem no vértice desse ângulo e que o divide em dois outros ângulos congruentes.

 

Utilizando o compasso na construção da bissetriz de um ângulo

 Determinação da bissetriz do ângulo AÔB.

Centramos o compasso em O e com uma abertura determinamos os pontos C e D

sobre as semi-retas , respectivamente.

                       

Page 147: Matematica Fundamental

Centramos o compasso em C e D e com uma abertura superior à metade da distância de C  a D traçamos arcos que se cruzam em E.

Traçamos , determinando assim a bissetriz de AÔB.

 

Ângulos

ÂNGULO AGUDO, OBTUSO E RETO

Podemos classificar um ângulo em agudo, obtuso ou reto.

Ângulo agudo é o ângulo cuja medida é menor que 90º. Exemplo:

   

Ângulo obtuso é o ângulo cuja medida é maior que 90º. Exemplo:

Page 148: Matematica Fundamental

 

Ângulo reto é o ângulo cuja medida é 90º. Exemplo:

 

RETAS PERPENDICULARES 

As retas r e s da figura abaixo são concorrentes e formam entre si quatro ângulos retos.

Dizemos que as retas r e s são perpendiculares e indicamos:

 

Observação             

Page 149: Matematica Fundamental

Duas retas concorrentes que não formam ângulos retos entre si são chamadas de oblíquos. Exemplo:  

 

Ângulos

ÂNGULOS COMPLEMENTARES

Observe os ângulos AÔB  e BÔC na figura abaixo:

                                                        

Verifique que:

                                             m (AÔB) + m (BÔC) = 90º

Nesse caso, dizemos que os ângulos AÔB  e BÔC são complementares.    

Assim:

Dois ângulos são complementares quando a soma de suas medidas é 90º.

   Exemplo:

          Os ângulos que medem 42º e 48º são complementares, pois 42º + 48º = 90º.

          Dizemos que o ângulo de 42º é o complemento do ângulo de 48º, e vice-versa.

Para calcular a medida do complemento de um ângulo, devemos determinar a diferença entre 90º e a medida do ângulo agudo dado.

Page 150: Matematica Fundamental

   Medida do ângulo     Complemento

               x        90º  - x

Exemplo:

Qual a medida do complemento de um ângulo de 75º?

Solução

Medida do complemento = 90º - medida do ângulo

Medida do complemento = 90º - 75º

Medida do complemento = 15º

Logo, a medida do complemento do ângulo de 75º é 15º.

 

Observação:

Os ângulos XÔY  e YÔZ  da figura ao lado, além de complementares, são também adjacentes. Dizemos que esses ângulos são adjacentes complementares.

                                      

Ângulos

ÂNGULOS SUPLEMENTARES

Observe os ângulos AÔB e BÔC  na figura abaixo:

Page 151: Matematica Fundamental

As semi-retas formam um ângulo raso.

Verifique que:

m ( AÔB )  + m (BÔC) = 180º

Nesse caso, dizemos que os ângulos AÔB e BÔC são suplementares. Assim:

Dois ângulos são suplementares quando a soma de suas medidas é 180º.

 

Exemplo:

     Os ângulos que medem 82º e 98º são suplementares, pois 82º + 98º = 180º.

     Dizemos que o ângulo de 82º é o suplemento do ângulo de 98º, e vice-versa.

     Para calcular a medida do suplemento de um ângulo, devemos determinar a diferença entre 180º e a medida do ângulo agudo dado.

                

   Medida do ângulo       Suplemento

                  X            180º - X

Exemplo:

Qual a medida do suplemento de um ângulo de 55º?

Solução

Medida do suplemento = 180º - medida do ângulo

Medida do suplemento = 180º - 55º

Medida do suplemento = 125º

Logo, a medida do suplemento do ângulo de 55º é 125º.

 

Observação:

Page 152: Matematica Fundamental

Os ângulos XÔY e YÔZ da figura ao lado, além de

suplementares, são também adjacentes. Dizemos que esses ângulos são adjacentes suplementares.

Ângulos

ÂNGULOS OPOSTOS PELO VÉRTICE

Observe os ângulos AÔB  e CÔD na figura abaixo:

Verifique que:

               

Nesse caso, dizemos que os ângulos AÔB  e CÔD são opostos pelo vértice (o.p.v). Assim:

    Dois ângulos são opostos pelo vértice quando os lados de um deles são semi-retas opostas aos lados do outro.

 Na figura abaixo, vamos indicar:

Sabemos que:

Page 153: Matematica Fundamental

                      X + Y = 180º  ( ângulos adjacentes suplementares)

                      X  + K = 180º ( ângulos adjacentes suplementares)

Então:

                    

Logo:           y = k

Assim:

                   m ( AÔB) = m (CÔD) AÔB  CÔD

                   m (AÔD) = m (CÔB) AÔD  CÔD

Daí a propriedade:

 Dois ângulos opostos pelo vértice são congruentes.

                                                                  

Observe uma aplicação dessa propriedade na resolução de um problema:

Dois ângulos opostos pelo vértice têm medidas, em graus, expressas por x + 60º  e 3x - 40º. Qual é o valor de x?

Solução:x + 60º  = 3x - 40º  ângulos o.p.v

         x - 3x    = - 40º - 60º

          -2x       =  - 100º

              x       = 50º

Logo, o valor de x é 50º.