Matemática TEORIA DOS CONJUNTOS 1. Definição: Conjunto é um conceito intuitivo, ou seja, não precisa de definição. Podemos entender como sendo um agrupamento de coisas, objetos, números, etc. Aos componentes dos conjuntos (que serão geralmente representados por letra maiúscula) chamamos elementos (que serão geralmente representados por letras minúsculas). • A ∪ U = U, onde U é o conjunto universo. 2. Representação: podemos representar um conjunto de três maneiras: 2.1. Pela enumeração de seus elementos. Exemplo: A = {a, e, i, o, u} 2.2. Pela caracterização de seus elementos. Exemplo: A = {x/x é vogal} 2.3. Pelo diagrama de Venn. Exemplo: 6. Intersecção (∩ ∩) Dados os conjuntos A e B, define-se o conjunto intersecção A∩ ∩B={x/x∈A e x ∈B}. Exemplo: {0,1,3} ∩ {3,4,5} = {3}. •A∩A=A • A∩∅=∅ • A ∩ B = B ∩ A (a intersecção é uma operação comutativa) • A ∩ U = A onde U é o conjunto universo. • Se A ∩ B = ∅, então dizemos que os conjuntos A e B são disjuntos. 2. Relação de Pertinência: Se um elemento x é elemento de um conjunto A indicamos assim: x ∈ A, onde o símbolo ∈ significa "pertence a". Se um elemento y não é elemento de um conjunto A, indicamos assim: y ∉ A, onde o símbolo ∉ significa “não pertence a”. • A pertinência só é usada na relação entre elementos e conjuntos. 3. Subconjunto: São todos os conjuntos que podem ser formados com os elementos do conjunto A. Exemplo: Seja o conjunto A = {1,3,5} Os seus subconjuntos serão: φ, {1}, {3}, {5}, {1,3}, {1,5}, {3,5}, {1,3,5} 7. Diferença: dados dois conjuntos A e B, chama-se diferença entre A e B, e indica-se por A – B, ao conjunto formado por elementos que pertençam ao conjunto A e não pertençam ao conjunto B, ou seja: A – B = {x/x ∈ A e x ∉ B}. •A–∅=A •∅–A=∅ •A–A=∅ • A – B ≠ B – A (a diferença de conjuntos não é uma operação comutativa). • O conjunto vazio é subconjunto de qualquer conjunto. • Todo conjunto é subconjunto dele mesmo. • Se um conjunto A possui n elementos então ele possui 2n subconjuntos. Para relacionarmos conjuntos com subconjuntos usamos os símbolos ⊂ (está contido), ⊄ (não está contido). 4. Igualdade de conjuntos: Dois conjuntos são iguais se, e somente se, A for subconjunto de B e N subconjunto de A, ou seja: A ⊂ B e B ⊂ A. 8. Complementar: Dados dois conjuntos A e B tais que A é subconjunto de B, chama-se complementar de A em relação a B ao conjunto dos elementos que pertencem a B e não pertencem a A. A =B−A CB 5. União (∪ ∪): Dados os conjuntos A e B, define-se o conjunto união A U B = {x/x ∈ A ou x ∈ B}. Exemplo: {0,1,3} ∪ {3,4,5} = {0,1,3,4,5}. •A∪A=A • A∪∅=A • A ∪ B = B U A (a união de conjuntos é uma operação comutativa) Apostilas Brasil C ultural 1 Matemática EXERCÍCIOS 01. Se A= {x/x é letra da palavra ramo}, B = {x/x é letra da palavra enfeite} e C = {x/x é letra da palavra atemorizado}, obtenha os conjuntos: a) A ∩ B b) B ∩ C c) A ∩ C d) A ∩ B ∩ C 02. Sendo A e B conjuntos quaisquer, identifique as sentenças verdadeiras: a) A ∩ A = A b) ∅ ∩ A = ∅ c) A ∪ A = A d) ∅ ∩ A = A e) (A ⊂ B) → A ∪ B = B 03. (BM-2004) O tipo sanguíneo de uma pessoa é classificado segundo a presença no sangue de antígenos A e B, podendo ser dos tipos: A: pessoas que têm apenas o antígeno A. B: pessoas que têm apenas o antígeno B. AB: pessoas que têm os antígenos A e B. O: pessoas que não têm o antígeno A nem o antígeno B. Em 80 amostras de sangue, observou-se que 31 apresentaram o antígeno A, 32 apresentaram o antígeno B e 8 apresentaram os antígenos A e B. A quantidade de amostras de sangue tipo O é a) 32 b) 31 c) 25 d) 9 04.(PM-2001) Num grupo de 75 pessoas, verificou-se que 42 são fumantes, 47 bebem cerveja e 11 não fumam nem bebem cerveja. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que: a) 20 pessoas são apenas fumantes. b) 25 pessoas são fumantes e bebem cerveja. c) 25 pessoas não bebem cerveja. d) 31 pessoas não fumam. 05. (UFG 2004) Sejam os conjuntos: A={2n : n ∈ Z} e B={2n-1 : n ∈ Z} Sobre esses conjuntos pode-se afirmar: I - A IB = Φ II - A é o conjunto dos números pares III - A U B = Z (A) I e II, apenas. (B) II, apenas. (C) II e III, apenas. (D) III, apenas. (E) I, II e III. 07. Uma pesquisa realizada numa empresa que tem 500 funcionários, na qual todos foram ouvidos, mostrou que 120 pessoas lêem o jornal (1), 98 pessoas lêem o jornal (2) e 15 lêem ambos os jornais. a) quantas pessoas lêem apenas o jornal (1)? b) quantas lêem apenas o jornal (2)? c) quantas lêem apenas um dos jornais? d) quantas não lêem nenhum dos dois jornais? 08. Numa escola de 360 alunos, onde as únicas matérias dadas são matemática e português, 240 alunos estudam matemática e 180 alunos estudam português. O número de alunos que estudam matemática e português é: a) 120 b) 60 c) 90 d) 180 09. Numa indústria, 120 operários trabalham de manhã, 130 trabalham à tarde, 80 trabalham à noite; 60 trabalham de manhã e à tarde, 50 trabalham de manhã e a noite, 40 trabalham à tarde e à noite e 20 trabalham nos três períodos. Assim: a) 150 operários trabalham em 2 períodos; b) há 500 operários na indústria; c) 300 operários não trabalham à tarde; d) há 30 operários que trabalham só de manhã; 10. (UFG/02) Em uma empresa, cujos funcionários são constituídos de 60% de mulheres e 40% de homens, são praticadas duas atividades esportivas: hidroginástica e natação. Foi realizada uma pesquisa e constatou-se que, entre as mulheres, 20% praticam apenas hidroginástica; 15%, apenas natação; e 15 % não praticam qualquer das duas atividades. Quanto aos homens, foi constatado que 30% praticam apenas hidroginástica; 10% praticam hidroginástica e natação; e 10% não praticam qualquer das duas atividades. De acordo com estas informações, pode-se afirmar que, nessa empresa. 1. ( ) 25% do total dos funcionários não praticam qualquer dessas duas atividades. 2. ( ) Do total de funcionários, a quantidade dos que praticam apenas hidroginástica é superior a 25%. 3. ( ) O número de funcionários que praticam natação é maior que o numero dos que praticam hidroginástica. 4. ( ) O número de homens que pratica hidroginástica é a metade do numero de mulheres que praticam as duas atividades. 06. (UNITINS – 2005 – PM) Trinta e cinco (35) estudantes estrangeiros vieram ao Brasil. 16 visitaram Manaus; 16, São Paulo e 11, Salvador. Desses estudantes 5 visitaram Manaus e Salvador e, desses 5, 3 visitaram também São Paulo. O número de estudantes que visitaram Manaus ou São Paulo foi: a) 29 b) 24 c) 11 d) 8 Apostilas Brasil C ultural 2 Matemática CONJUNTOS NUMÉRICOS 1. Conjunto dos números naturais (N) N = { 0, 1, 2, 3, 4, 5,...} Intervalo fechado em a e aberto em b: 2. Conjunto dos números inteiros (Z) Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...} [a, b[ = {x ∈ R / a ≤ x < b} Alguns subconjuntos de Z: • Z* = Z – {0} • Z+ = {0, 1, 2, 3, 4, 5,...} → conjunto dos inteiros não negativos • Z*+ = {1, 2, 3, 4, 5,...} → conjunto dos inteiros Intervalo aberto em a e fechado em b: ]a, b] = {x ∈ R / a < x ≤ b} positivos • Z– = {..., – 5, – 4, – 3, – 2, – 1, 0} → conjunto dos inteiros não positivos • Z*− = {..., – 5, – 4, – 3, – 2, – 1} → conjunto dos Intervalo aberto em a e b: ]a, b[ = {x ∈ R / a < x < b} inteiros negativos 3. Conjunto dos números racionais (Q) Os números racionais são todos aqueles que podem ser colocados na forma de fração Q = {x / x = a , com a ∈ Z , b ∈ Z e b ≠ 0} b Obs: Toda dízima periódica pode ser representada na forma de número racional. 4. Conjunto dos números irracionais (I) 7. OPERAÇÕES FUNDAMENTAIS 7.1. Potenciação de números inteiros Definição: A potência an do número inteiro a, é definida como um produto de n fatores iguais. O número a é denominado base e o número n é o expoente. an = a . a . a . a ... a a n vezes Os números irracionais são decimais infinitas não periódicas, ou seja, os números que não podem ser escrito na forma de fração (divisão de dois inteiros). Como exemplo de números irracionais, temos a raiz quadrada de 2, o pi (π), a raiz quadrada de 3, etc. Propriedades 5. Conjunto dos números reais (R) Para a, b ∈ R e m, n ∈ Z, valem as seguintes propriedades: am × an = am + n am : an = am - n (a ¹ 0) (am)n = (an)m = am × n (a × b)n = an × bn O diagrama abaixo mostra a relação entre os conjuntos numéricos: Potência de expoente racional. m x Para a > 0, m e n inteiros e n ≥1 define-se a x = am n an a (b ≠ 0) = b bn 6. Intervalos Numéricos 7.2. Radiciação de números inteiros Dados dois números reais a e b, chama-se intervalo a todo conjunto de todos números reais compreendidos entre a e b, podendo Definição: A raiz n-ésima (de ordem n) de um número inteiro a é a operação que resulta em um outro número inteiro não negativo b que elevado à potência n fornece o número a. O número n é o índice da raiz enquanto que o número a é o radicando (que fica sob o sinal do radical). inclusive incluir a e b. Os números a e b Propriedades das raízes são os limites do intervalo, sendo a diferença b – a, chamada amplitude do intervalo. Sendo a e b dois números reais, com a < b, temos os seguintes subconjuntos de R chamados intervalos. Intervalo fechado nos extremos a e b: [a, b] = {x ∈ R / a ≤ x ≤ b} n (n a )m = am p.n p.m a n = am n a .n b = n a.b n na = a b nb nm a = m n a = m.n a Apostilas Brasil C ultural 3 Matemática 7.3. Produtos Notáveis 11. MMC São aqueles produtos que são freqüentemente usados e para evitar a multiplicação de termo a termo, existem algumas fórmulas que convém serem memorizadas. 1) Soma pela diferença: quadrado do primeiro menos o quadrado do segundo. (a + b). (a – b) = a² - b² É o menor número, diferente de zero, que é múltiplo comum desses números. Para calcular o m.m.c. de dois ou mais números, devemos seguir também uma série de etapas: 1) Decompomos os números em fatores primos. 2) Tomamos os fatores comuns e não-comuns com o maior expoente. 3) Multiplicamos esses fatores entre si. 2) Quadrado da soma: quadrado do primeiro, mais duas vezes o primeiro pelo segundo, mais o quadrado do segundo. (a + b)² = a² + 2ab +b² 12. Razão e proporção Razão: é o mesmo que fração, divisão. Proporção: Chama-se de proporção a toda sentença que 3) Quadrado da diferença: quadrado do primeiro, indica uma igualdade entre duas razões. menos duas vezes o primeiro pelo segundo, mais o quadrado do segundo. (a – b)² = a² - 2ab + b² 12.1. Propriedades das proporções a) O produto dos extremos é igual ao produto dos meios. 8. Divisibilidade Regras de divisibilidade • Divisibilidade por 2: Todo número par é divisível por 2. • Divisibilidade por 3: Um número é divisível por 3 se a soma dos seus algarismos for divisível por 3. • Divisibilidade por 5: São divisíveis por 5 os números terminados em 0 ou 5. 9. Fatoração Fatorar é transformar equações algébricas em produtos de duas ou mais expressões, chamadas fatores. • Fator Comum em evidência: quando os termos apresentam fatores comuns. Observe o polinômio: ax + ay. Ambos os termos apresentam o fator a em evidência. Assim: ax + ay = a.(x+y) • Fatoração por agrupamento: Consiste em aplicar duas vezes o caso do fator comum em alguns polinômios especiais. Como por exemplo: ax + ay + bx + by. Os dois primeiros termos possuem em comum o fator a, os dois últimos termos possuem em comum o fator b. Colocando esses termos em evidência: a.(x+y) + b.(x+y). Este novo polinômio possui o termo (x+y) em comum. Assim colocando-o em evidência: (x+y).(a+b) • Fatoração por diferença de quadrados: Consiste em transformar as expressões em produtos da soma pela diferença, simplesmente extraindo a raiz quadrada de cada quadrado. Assim: x 2 − 9 = (x + 3).( x − 3) • Fatoração do trinômio quadrado perfeito: O trinômio que se obtém quando se eleva um binômio ao quadrado chama-se trinômio quadrado perfeito. 10. M.D.C. O máximo divisor comum de dois ou mais números Naturais não-nulos é o maior dos divisores comuns desses números. Para calcular o m.d.c. de dois ou mais números, devemos seguir uma série de etapas: 1) Decompomos os números em fatores primos 2) Tomamos os fatores comuns com o menor expoente. 3) Multiplicamos esses fatores entre si. OBS: Dizemos que dois números Naturais distintos são Primos entre si quando seu m.d.c. é 1. a.d=b.c b) somando-se os antecedentes e dividindo pela soma dos conseqüentes a proporção continua a mesma. a c a+c = = b d b+d 3. subtraindo-se os antecedentes e dividindo pela subtração dos conseqüentes a proporção continua a mesma. a c a−c = = b d b−d 13. Regra de três Escrevem-se as grandezas envolvidas. Marca-se o X com uma seta para cima. Não olhar os valores numéricos. Isola-se X no primeiro termo. Fazem-se os cálculos. EXERCÍCIOS 11. Numa adição com três parcelas, o total era 67. Somando-se 15 à primeira parcela, 21 à segunda e subtraindo-se 20 à terceira, determine a nova soma. 12. Numa subtração a soma do minuendo com o subtraendo e o resto resultou 412. Qual o valor do minuendo? 13. O produto de dois números é 620. Se adicionássemos 5 unidades a um de seus fatores, o produto ficaria aumentado de 155 unidades. Quais são os dois fatores? 14. Numa divisão inteira, o divisor é 12, o quociente é uma unidade maior que o divisor e o resto uma unidade menor que o divisor. Qual o valor do dividendo? 15. Certo prêmio será distribuído entre três vendedores de modo que o primeiro receberá R$ 325,00; o segundo receberá R$ 60,00 menos que o primeiro; o terceiro receberá R$ 250,00 menos que o primeiro e o segundo juntos. Qual o valor total do prêmio repartido entre os três vendedores? Apostilas Brasil C ultural 4 Matemática 16. Um dicionário tem 950páginas; cada página é dividida em 2 colunas; cada coluna tem 64 linhas; cada linha tem, em média, 35 letras. Quantas letras há nesse dicionário? 17. Uma pessoa ganha R$ 40,00 por dia de trabalho e gasta R$ 800,00 por mês. Quanto ela economizará em um ano se ela trabalhar, em média, 23 dias por mês? 18. Um negociante comprou 8 barricas de vinho, todas com a mesma capacidade. Tendo pago R$ 7,00 o litro e vendido a R$ 9,00, ele ganhou, ao todo, R$ 1760,00. Qual era a capacidade de cada barrica? 19. Em um saco havia 432 balinhas. Dividindo-as em três montes iguais, um deles foi repartido entre 4 meninos e os dois montes restantes foram repartidos entre 6 meninas. Quantas balinhas recebeu cada menino e cada menina? 20. João, Maria e Pedro têm, juntos, R$ 275,00. João tem R$ 15,00 mais do que Maria e Pedro possui R$ 20,00 mais que Maria. Quanto tem cada um dos três? 21. Do salário de R$ 3302,00, Pedro transferiu uma parte para uma conta de poupança. Já a caminho de casa, Pedro considerou que se tivesse transferido o dobro daquele valor, ainda lhe restariam R$ 2058,00 do seu salário em conta corrente. De quanto foi o depósito feito? 22. Camila e Vanessa ganharam, ao todo, 23 bombons. Se Camila comesse 3 bombons e desse 2 para Vanessa, elas ficariam com o mesmo número de bombons. Quantos bombons ganhou cada uma delas? 23. Dois homens, três mulheres e seis crianças conseguem carregar juntos um total de 69 kg. Cada homem carrega tanto quanto uma mulher e uma criança, enquanto cada mulher consegue carregar tanto quanto três crianças. Quanto cada um deles consegue carregar? 24. Num atelier de costura empregam-se quatro gerentes, oito costureiras e 12 ajudantes. Cada gerente ganha por dia tanto quanto duas costureiras ou quatro ajudantes. Qual o valor da diária de cada gerente, costureira e ajudante, se a folha mensal desta equipe é de R$ 26400,00? 25. O dono de uma papelaria adquiriu um certo número de pastas escolares que seriam revendidas ao preço unitário de R$ 5,00. Ao conferir as pastas constatou que entre elas havia 15 com defeito. Fazendo as contas, descobriu então que se ele vendesse as pastas restantes ao preço unitário de R$ 8,00, a sua margem de lucro continuaria sendo a mesma de antes. Quantas pastas perfeitas o dono da papelaria recebeu? 26. Se eu der 4 balinhas a cada um dos alunos de uma classe sobram-me 7 das 135 que eu tenho. Quantos alunos há nesta classe? 27. Quero dividir 186 figurinhas igualmente entre certo número de crianças. Para dar duas dúzias a cada crianças faltariam 6 figurinhas. Quantas são as crianças? 28. A soma de dois números inteiros e consecutivos é 91. Quais são eles? 29. A soma de dois números pares e consecutivos é 126. Quais são eles? 30. A soma de dois números ímpares e consecutivos é 244. Quais são eles? 31. A soma do dobro de um número natural com o triplo de seu sucessor dá 93. Esse número é: a) 17 b) 18 c) 20 d) 21 31. Um cavalo disse a outro cavalo: “Se eu lhe passar um dos sacos de farinha que carrego, ficaremos com cargas iguais, mas se você passar para mim um dos sacos que carrega, minha carga ficará sendo o dobro da sua”. Quantos sacos de farinha, cada cavalo carrega? 32. Duas pessoas ganharam, juntas R$ 200,00. A primeira, embora recebendo menos, doou R$ 20,00 à segunda, que acabou ficando com R$ 20,00 a mais que o dobro do que a primeira ficou. A primeira ficou com (em R$): a) 100,00 b) 80,00 c) 20,00 d) 60,00 33. Paulino distribui 300 figurinhas das “Rebeldes” entre seus três sobrinhos, PH, Oton e Tahan, de modo que Oton recebeu 20 figurinhas a mais que PH, e que Tahan recebeu 80 figurinhas a mais que Oton. Quantas figurinhas recebeu cada um? 34. Para retirar um caminhão encalhado foram necessários 10 homens, 2 cavalos e 5 cachorros puxando no cabo. Se o peso do caminhão é7,8 toneladas, quanto consegue puxar um cachorro se o homem puxa um peso igual a 2/5 do cavalo e esse igual a 10 vezes o peso que o cachorro puxa? a) 1,20 kg b) 1,20 t c) 0,12 t d) 12 kg 35. Carol gastou em compras 3/5 da quantia que levava e ainda lhe sobraram R$ 90,00. Quanto levava Carol inicialmente? 36. Um rapaz separou 1/10 do que possuía para comprar um par de sapatos; 3/5 para roupas, restando-lhe, ainda, R$ 180,00. Quanto o rapaz tinha? 37. Se subtrairmos 5 anos da metade da idade do Alfredo obteremos a idade do Manoel. O Manoel tem 15 anos. Qual a idade do Alfredo? a) 30 anos b) 20 anos c) 40 anos d) 50 anos 38. Numa gincana de perguntas e respostas o aluno ganhava 3 pontos por acerto e perdia 2 pontos a cada erro. Um aluno respondeu a 20 perguntas e ganhou 40 pontos. Quantos acertos e erros ele teve? 39. (PM-2001) Pode-se AFIRMAR que para todo x ∈ R, (x – 5)3.(x + 5)2 é igual a: a) (x2 – 25)2.(x – 5) b) (x2 + 25)2 .(x – 5) Apostilas Brasil C ultural 5 c) (x – 5)5 d) (x2 – 25)2.(x + 5) 40. (BM-2004) Sejam a e b números reais, com a > b > 0 É INCORRETO afirmar que: a) | b − a |=| a − b | a b) > 1 b c) ab < a 2 a b d) − <0 b a 41. (UEG – 2005 – Soldado PM) Marcela saiu para fazer compras em quatro lojas diferentes. Em cada loja que entrava, gastava a metade do dinheiro que tinha naquele momento. Ao ir embora, ainda gastou R$ 7,00 com lanche e R$ 3,00 com estacionamento. Quando chegou em casa, observou que ainda lhe restavam R$ 10,00. Na terceira loja em que entrou, gastou a quantia de a) R$ 160,00. b) R$ 80,00. c) R$ 40,00. d) R$ 20,00. 42. (UEG – 2005 – Soldado PM) Karol tinha R$ 2,30 em moedas de 5 e de 25 centavos. Sabendo que ao todo ela tinha 18 moedas, é CORRETO afirmar que a) a quantidade de moedas de R$ 0,25 é par. b) a quantidade de moedas de R$ 0,25 é um número primo. c) o produto entre as quantidades de moedas é 56. d) a quantidade de moedas de R$ 0,25 é maior que a quantidade das de R$ 0,05. 43. (UEG – 2005 – Soldado PM) Aline e mais quatro amigas planejaram uma temporada de 30 dias no Rio de Janeiro e, para sua acomodação, alugaram um apartamento. Na última hora, uma das amigas desistiu da viagem, acarretando um aumento de R$ 58,00 de despesa com o aluguel para cada uma das que viajaram. O valor que cada uma pagou pelo aluguel foi de a) R$ 290,00. b) R$ 320,00. c) R$ 280,00. d) R$ 300,00. 44. (UEG – 2005 – Soldado PM) Uma pequena fábrica de doces gasta diariamente a importância fixa de R$ 60,00 e mais R$ 12,00 por cada cento de doces fabricados. Se o cento de doces é vendido a R$ 18,00, para que o lucro da fábrica seja no mínimo R$ 840,00 em 20 dias de trabalho, ela deve produzir, em média, pelo menos a) 15 centos de doces por dia. b) 16 centos de doces por dia. c) 17 centos de doces por dia. d) 18 centos de doces por dia. 45. (UEG – 2005 – Soldado PM) Um caminhão pode carregar, no máximo, 10 toneladas. Em uma cerealista, há um estoque de arroz e feijão ensacados para serem transportados. Cada saca de arroz pesa 60 kg, sendo que a de feijão pesa 80 kg. A capacidade de carga do caminhão é de 150 sacas, sejam de arroz ou de feijão ou de ambos. Para que a carga do caminhão satisfaça as duas condições, 10 toneladas e 150 sacas, é necessário que Matemática a) a quantidade de sacas de feijão seja a metade da quantidade das de arroz. b) a quantidade de sacas de feijão seja igual à quantidade das de arroz. c) a quantidade de sacas de feijão seja o triplo da quantidade das de arroz. d) a quantidade de sacas de feijão seja a quarta parte da quantidade das de arroz 46. (UEG – 2005 – Soldado PM) Em uma rua, existem 16 pontos de parada de ônibus que estão dois a dois à mesma distância. Se entre o terceiro e o sétimo ponto há 1,2 km, a distância entre o primeiro e o último ponto é de a) 4,0 km. b) 4,5 km. c) 5,0 km. d) 5,5 km. 47. (Fuvest) O valor de (0,2)3 + (0,16)2 , é: a. 0,0264 b. 0,0336 c. 0,1056 d. 0,2568 48. (FEI) O valor da expressão (−2) + (−3).(−2)−1 : (−3)1 a. -5/6 b. 5/6 c. 1 d. -5/3 e. -5/2 49. (UECE) O valor de: 2−1 − ( −2)2 + (−2) −1 22 + 2− 2 a) –15/17 c) –15/16 é b) –16/17 d) –17/16 50. Efetue: a) (–2)³ d) (0,5)³ g) 100º 1 i) 2 −1 b) (−3)4 e) 500¹ h) 0³ 2 j) 3 c) 120 f) 15¹ −2 51. (UEG – 2005 – Soldado PM) João toma diariamente três medicamentos. Um deles, toma a cada duas horas; o outro, a cada 4 horas; e o terceiro, a cada 6 horas. Se João tomou os três medicamentos juntos às 7 horas da manhã de hoje, então, ele tomará os três medicamentos juntos novamente às a) 16 horas de hoje. b) 17 horas de hoje. c) 18 horas de hoje. d) 19 horas de hoje. 52 (UNITINS – 2005 – PM) Um carpinteiro deve cortar três tábuas de madeira com 2,40 m; 2,70 m e 3 m, respectivamente, em pedaços iguais e de maior comprimento possível. Qual deve ser o comprimento de cada parte? a) 35 cm b) 30 cm c) 40 cm d) 45 cm 53. Laura tem 28 metros de fita verde e 20 metros de fita amarela para decorar pacotes de presente. Ela quer cortar essas fitas de modo que os pedaços tenham o mesmo tamanho, que sejam o maior possível e que não haja Apostilas Brasil C ultural 6 Matemática sobras de fita. Quantos metros deve ter cada pedaço de fita? 54. Uma firma possui 2 funcionários que viajam a serviço. O primeiro viaja de 15 em 15 dias e o segundo, de 20 em 20 dias. Se ambos viajarem hoje, daqui a quantos dias eles voltarão a viajar no mesmo dia? 55. Se 760 litros de uma mistura contém álcool e água na razão 14 : 5, então o número de litros de álcool na mistura é: a) 230 b) 360 c) 560 d) 460 56. A razão entre dois números é 3 : 8. Se a soma do maior com o dobro do menor é 42, o maior deles é: a) 24 b) 20 c) 22 d) 26 57. Meu filho é 21 anos mais novo que eu. A razão entre nossas idades será qual, se tenho hoje 63 anos? 58. Um pai distribui R$ 150,00 entre seus três filhos de maneira proporcional às suas idades, que são 8, 10 e 12 anos. Quanto recebe o caçula? 59. O proprietário de uma pequena empresa de transporte resolveu distribuir R$ 6000,00 entre seus 3 motoristas, em partes inversamente proporcionais à quantidade de multas de trânsito que tiveram durante 1 ano. Quanto coube a cada motorista, sabendo que 2 deles foram multados 2 vezes cada um e o outro 5 vezes? 60. Quatro números são proporcionais a 2, 5, 6 e 8 respectivamente. A soma do maior com o menor é 50. Qual é o menor desses números? 61. (PM-2001) Os irmãos Paulo, João e Manoel receberão uma herança de R$ 90.000,00 que deverá ser dividida em partes diretamente proporcionais às suas idades. Sabendo que a soma de suas idades é 45 e que elas estão em progressão aritmética de razão 3, é INCORRETO afirmar que: a) o mais novo receberá 2/3 da quantia que o mais velho receberá. b) o mais velho receberá R$ 36.000,00. c) o mais velho receberá 3/2 da quantia que os outros receberão juntos. d) o do meio receberá 1/3 da herança. 62. Dividir o número 370 em três partes inversamente proporcionais a 8, 10 e 12. 63. Uma torneira gasta sozinha 20 min para encher um tanque. Outra torneira sozinha gasta 5min para encher o mesmo tanque. Em quanto tempo, as duas torneiras juntas enchem esse tanque? segundo, 88 e o terceiro, 70. O prêmio do primeiro colocado foi de a) R$ 1.740,00. b) R$ 1.680,00. c) R$ 1.780,00. d) R$ 1.840,00. 65. Se 8 kg de carne custam R$ 7,00, quanto pagarei se comprar 6 kg da mesma carne? 66. (UEG – 2005 – Soldado PM) Trinta e seis litros de óleo pesam trinta e dois quilos e quatrocentos gramas. A quantidade de litros de um quilo e oitocentos gramas desse mesmo óleo é de a) 1,6. b) 1,8. c) 2,0. d) 2,1. 67. Se 20 operários, trabalhando 6 h por dia, produzem 400 peças por mês, o número de operários necessários para produzir 500 peças no mesmo período e com a mesma produtividade, caso trabalhem apenas 5 h por dia, é igual a: 68. Se 2/3 de uma obra foi realizada em 5 dias, por 8 operários, trabalhando 6 horas por dia, o restante da obra será feito, agora, com 6 operários, trabalhando 10 horas por dia, em: 69. Numa pensão gastou-se R$ 16.000,00 para o sustento de 50 pessoas, em 24 dias. Quanto teria gasto com o sustento de 72 pessoas, em 20 dias? 70. (UEG – 2006 – AGANP) Um trabalho executado por cinco homens leva 36 dias para ficar pronto. Quantas pessoas a mais deveriam ser contratadas para que fosse possível executar o mesmo trabalho em 20 dias? a) 9 b) 5 c) 4 d) 3 71. (UEG – 2006 – AGANP) Cinco operários conseguem levantar dois andares de uma construção em 20 dias. Quantos andares serão levantados por 10 operários, trabalhando durante 40 dias? a) 10 b) 8 c) 6 d) 2 72. (UEG – 2006 – AGANP) Quatro impressoras trabalhando juntas conseguem terminar um serviço em 42 horas. Caso uma impressora quebre, em quanto tempo as três impressoras restantes terminarão o mesmo serviço? a) 62 horas b) 56 horas c) 35 horas d) 31,5 horas 73. Se 6 datilógrafos, trabalhando 10 horas por dia, executam uma tarefa em 18 dias, em que tempo a executariam, se o trabalho diário fosse de 12 horas? 74. Uma torneira despeja num reservatório 227 litros d’água em 3 minutos; quantos litros despejará em 1 hora? 64. (UEG – 2005 – Soldado PM) Em uma prova de atletismo foi oferecida como prêmio a importância de R$ 5.000,00, a ser dividida entre os três primeiros classificados na prova. A divisão foi proporcional ao número de pontos obtidos por cada um dos atletas premiados. O primeiro colocado conseguiu 92 pontos, o 75. Duas estações, A e B, de uma linha férrea, distam 180 km. Um trem parte da estação A para B, com velocidade de 10m/s; no mesmo instante, parte de B para A, um segundo trem, com velocidade de 5m/s. A que distância de A se encontrarão? Apostilas Brasil C ultural 7 Matemática a) 120 km c) 110 km b) 100 km d) 80 km 76. A tripulação de um navio, composta de 180 homens, dispõe de víveres para 60 dias. Decorridos 15 dias de viagem foram recolhidos 45 náufragos. Para quantos dias ainda darão os víveres, após o aumento da tripulação? a) 36 b) 27 c) 30 d) 42 77. Uma substância perdeu água por evaporação, o que representa 2% do seu volume, restando 39, 2 ml. Para reconstituir a substância, é preciso acrescentar: a) 0,4 ml b) 0,6 ml c) 0,2 ml d) 0,8 ml 78. Uma garrafa cheia de vinho pesa 1,28 kg. Tomando 4/9 do vinho contido na garrafa ela passa a pesar 0,72 kg. Qual o peso da garrafa vazia? a) 50 g b) 40 g c) 30 g d) 20 g 79. Na construção de um armazém, empregaram-se, inicialmente, 14 operários, que o terminaram em 17 dias. Sete dias, porém, após o início das obras, o número de operários foi aumentado para 18. Sabendose que os operários trabalham 9 horas por dia, pergunta-se em quanto tempo foi construído todo o armazém? e) 21d 2h 30min 86. Em uma classe há um total de 36 alunos. Se há 5 meninos para cada 7 meninas, determine o número de meninas. a) 15 b) 21 c) 24 d) 30 87. Minha esposa é 18 anos mais nova que eu. Qual a razão entre a minha idade e da minha esposa, nessa ordem, se tenho hoje 50 anos? a) 25/13 b) 25/16 c) 16/25 d) 13/25 88. Numa indústria química, uma certa solução contém ao todo 350 g de 3 substâncias em quantidades diretamente proporcionais aos números 2, 5 e 7. Quantos gramas de cada substância contém a solução? 89. Três municípios goianos receberam, do Ministério da Saúde, um lote de medicamentos contendo um milhão de unidades, que deve ser repartido proporcionalmente ao número de habitantes de cada um desses municípios: 50 mil, 70 mil e 80 mil. Achar a quantidade de medicamentos que cada município recebeu. 90. Para estimular a assiduidade, uma professora primária promete distribuir 600 figurinhas aos alunos de suas três classes. A distribuição será feita de modo inversamente proporcional ao número de faltas de cada classe durante um mês. Após esse tempo, as faltas foram: 8, 12 e 24. Achar a quantidade de figurinhas que cada classe recebeu. 80. Se 8 operários, em 10 dias, fizeram 200 metros de uma obra, 12 operários, em 9 dias, farão quantos metros da mesma obra? 81. Cem operários fizeram uma obra em 12 dias, trabalhando 9 horas por dia; quantos operários seriam necessários para fazer a mesma obra em 8 dias, trabalhando 10 horas por dia? 82. Com 68 kg de lã fizeram-se 42 m de um tecido que tem 0,60 m de largura; quantos metros se poderiam fazer com 85 kg da mesma lã, sendo de 0,50 m a largura do tecido? 83. Para o calçamento de uma rua de 352 metros de comprimento e 18 metros de largura, empregaramse 132.000 paralelepípedos. Quantos serão necessários para uma rua de 432 metros de comprimento e 16 metros de largura? 84. Se 20 operários, trabalhando 6 h por dia, produzem 400 peças por mês, o número de operários necessários para produzir 500 peças no mesmo período e com a mesma produtividade, caso trabalhem apenas 5 h por dia, é igual a: 85. Sessenta digitadores, trabalhando 9 horas por dia, digitam as 150 páginas de um livro, em 30 dias; quarenta digitadores, com o dobro da eficácia dos outros primeiros, trabalhando 10 horas por dia, digitarão as 500 páginas de um outro livro, com 1/3 da dificuldade do primeiro, em quanto tempo? a) 10d 4h 5min b) 22d 5h c) 11d 20h d) 22d 11h Porcentagem e Juros 1. Porcentagem Uma razão (fração) cujo segundo termo (conseqüente – denominador) é 100 é chamada de taxa porcentual e indica-se com % (por cento). Exemplos de porcentagem 10 100 2. Se um ocorreu um aumento de 20% → 100 20 120 x + 20% . x → .x + .x = . x → 1,2 . x 100 100 100 3. Se um ocorreu uma subtração de 30% → 100 30 70 x − 30% . x → .x − .x = . x → 0,7 . x 100 100 100 1. 10% → 2. Juros Simples Capital (C) → Quantia a ser aplicada ou quantia pega por empréstimo. Tempo (t) → tempo em que o capital ficou aplicado. Taxa (i) → porcentagem na qual o capital foi aplicado. Juros (j) → lucro auferido pela aplicação ou despesa paga pelo uso do capital. Montante (M) → Soma do juro mais o capital (total a ser pago ou resgatado). Apostilas Brasil C ultural 8 Matemática Fórmulas j=C.i.t M = j+C EXERCÍCIOS ´ 91. O preço de uma mercadoria é de R$ 180,00, Por quanto deve ser vendida para que se tenha um lucro de 30% sobre o preço de custo? a) R$ 234,00 b) R$ 240,00 c) R$ 306,00 d) R$ 428,00 92. Numa promoção o preço de um objeto foi reduzido de R$ 76,00 para R$ 57,00. De quantos por cento foi a redução? a) 20% b) 25% c) 30% d) 40% 93. Mônica tinha uma quantia, gastou 20% dela e, em seguida, gastou 25% do que havia sobrado, ficando ainda com R$ 144,00. Quanto ela tinha no início? a) R$ 120,00 b) R$ 200,00 c) R$ 240,00 d) R$ 280,00 94. Alguns amigos foram comer pizza. A conta, incluindo os 10% de serviço, ficou em R$ 143,00. Qual seria o valor da conta sem a taxa de serviço? a) R$ 128,70 b) R$ 130,00 c) R$ 103,00 d) R$ 112,78 95. Dentro de uma promoção o preço de um computador é de R$ 2632,00. Terminada a promoção este sofrerá um acréscimo de 21%. Qual o preço do computador após a promoção? a) 2079,28 b) 4869,20 c) 3123,83 d) 3184,72 96. Um deposito de combustível de capacidade de 8 m³ tem 75% de sua capacidade preenchida. Quantos m³ de combustível serão necessários para preenchê-lo? a) 2 m3. b) 4 m3. c) 6 m3. d) 8 m3. 97. (UEG – 2005 – Soldado PM) Se 2/5 de uma obra foram avaliados em R$ 13.200,00, então o valor de 80% da mesma obra é de a) R$ 27.200,00. b) R$ 26.400,00. c) R$ 24.600,00. d) R$ 22.500,00 Apostilas Brasil C ultural 98. (UEG – 2004 – CELG) Um objeto foi vendido com lucro de 60% sobre o preço de venda. Sabendo que o preço de compra foi de R$ 40,00, conclui-se que o preço de venda foi de a) R$ 48,00. b) R$ 64,00. c) R$ 80,00. d) R$ 90,00. e) R$ 100,00 99. (UEG – 2005 – Soldado PM) João emprestou 3/5 de um capital a 2% ao mês e o restante a 2,5% ao mês, ambas as partes a juro simples, por um período de 4 meses. Ao final, recebeu um montante de R$ 1.088,00. O capital que João emprestou a 2% foi de a) R$ 600,00. b) R$ 500,00. c) R$ 560,00. d) R$ 620,00. 100. (UEG – 2004 – CELG) Uma quantia de R$ 920,00 foi dividida em duas partes, de forma que a primeira, aplicada durante 2 meses a juros simples de 8% ao mês, renda os mesmos juros que a segunda, aplicada a 10% ao mês durante 3 meses, também a juros simples. A primeira parte é de a) R$ 580,00. b) R$ 600,00. c) R$ 640,00. d) R$ 680,00. e) R$ 700,00. 101 (UEG – 2002 – IQUEGO) Um grupo de 5 amigos resolveu fazer um consórcio de dinheiro e acertaram as seguintes cláusulas: 1. O valor de cada mês será o valor do mês anterior acrescido de 3%. 2. Aplicada a cláusula 1, o valor de cada mês será ajustado para um valor inteiro, da seguinte forma: de x,01 até x,50, será ajustado para (baixo) x,00; e de x,51 até x,99, será ajustado para (cima) (x+1),00. Exemplo: 42,45 é ajustado para 42 e 42,65 é ajustado para 43. Considerando um valor inicial de R$ 150,00, a seqüência que representa os valores pagos por cada participante do consórcio é: a) 150, 153, 156, 159 e 162 b) 150, 154, 158, 162 e 166 c) 150, 154, 159, 164 e 169 d) 150, 154, 159, 164 e 168 102 (UA – AM). Em quanto tempo um capital, aplicado à taxa de 5% ao mês, produz, a juros simples, 50% do seu valor? a) 8 meses b) 1 ano c) 10 meses 1 ano e 2 meses. 77. (BM-2004) O óleo de motor de carro para 5.000 km custa R$ 6,00 o litro, e o óleo para 10.000 km custa R$ 8,00 o litro. Considerando que durante um mês o carro percorre 10.000 km, optar pelo óleo de 10.000 km representa uma economia de a) 60% b) 50% 9 Matemática c) 40 % d) 30% 103. Miguel Luis investiu R$ 50000,00 em uma instituição financeira que paga juros simples de 3% ao mês. Depois de 4 meses de investimento, qual é o total de juros e o montante que Miguel Luís vai receber? a) 6000,00 e 56000,00 b) 8000,00 e 58000,00 c) 10000,00 e 60000,00 d) 5000,00 e 55000,00 104. (UEG – 2006 – AGANP) Qual o valor do juro simples que será conseguido em uma aplicação de $ 2.000, por 18 meses, a uma taxa de 6% ao ano? a) $ 1.200 b) $ 216 c) $ 180 d) $ 120 105. (UEG – 2005 – Soldado PM) João emprestou 3/5 de um capital a 2% ao mês e o restante a 2,5% ao mês, ambas as partes a juro simples, por um período de 4 meses. Ao final, recebeu um montante de R$ 1.088,00. O capital que João emprestou a 2% foi de a) R$ 600,00. b) R$ 500,00. c) R$ 560,00. d) R$ 620,00. 106. (UEG – 2004 – CELG) Uma quantia de R$ 920,00 foi dividida em duas partes, de forma que a primeira, aplicada durante 2 meses a juros simples de 8% ao mês, renda os mesmos juros que a segunda, aplicada a 10% ao mês durante 3 meses, também a juros simples. A primeira parte é de a) R$ 580,00. b) R$ 600,00. c) R$ 640,00. d) R$ 680,00. e) R$ 700,00.] 68. (BM-2004) O senhor Tales tomou um empréstimo de R$ 500,00 a juros de 8% ao mês, para pagar em três parcelas, sendo que o juro incide sobre o saldo devedor. A primeira parcela, de R$ 240,00, será paga ao final do primeiro mês. A dívida será quitada na terceira parcela, no valor de R$ 216,00, ao final do terceiro mês. O valor a ser pago pelo senhor Tales na segunda parcela, no final do segundo mês é de a) R$ 124,00 b) R$ 128,00 c) R$ 168,00 d) R$ 228,00 107. Um capital de R$ 150,00, aplicado no sistema de juros simples, produziu um montante de R$ 162,00 após 4 meses de aplicação. Qual a taxa de juros? a) 1% a.m. b) 2% a.m. c) 3% a.m. d) 4,5 % a.m. • • • • • Comprimento → metro (m) Superfície → metro quadrado (m2) Volume → metro cúbico (m3) Capacidade → litro (L) Massa → grama (g) 1.1. Múltiplos Chamados múltiplos às unidades de medida superiores à uma unidade principal. Os múltiplos são 10, 100, 1000 vezes maiores, e são indicados pelos prefixos gregos: • deca (da) → 10 vezes • hecto (h) → 100 vezes • quilo (k) → 1000 vezes Esses prefixos sãos seguidos sempre da unidade principal. Ex.: km (quilômetro) → 1.000 metros kL quilolitro → (1.000 litros) 1.2. Submúltiplos Chamamos “submúltiplos” às unidades menores do que a unidade considerada principal. Os submúltiplos são 10. 100. 1000 vezes menores do que unidade principal e são indicados pelos prefixos latinos. • deci (d) → décima parte (1/10) • centi (c) → centésima parte (1/100) • mili (m) → milésima parte (1/1000) Regra prática ÷10 Km É o sistema de medida adotado oficialmente pelo Brasil. Algumas unidsdes: Apostilas Brasil C ultural dam m dm cm mm • Se for, por exemplo, metro quadrado elevamos 10 ao quadrado. Relações importantes 1 dm3 = 1 L. 1 há = 1 hm2. Exercícios 108. Dois sítios, um de 8 ha e 6 a e outro de 200000 m2 foram unidos, formando uma propriedade única, de: a) 28060 b) 280,6 c) 28,06 d) 2806 109. Julgue os itens e assinale os corretos. a) Para se ladrilhar uma parede de 12 m por 2,5 m (retangular) serão necessários 1334 ladrilhos quadrados de 1,5 dm de lado. b) uma caixa de dimensões 30 cm x 12 cm x 9 cm (medidas internas) pode conter em seu interior mais de 4 litros de água. c) 12 g/mL equivale a 0,12 kg/dL. d) Um terreno de 25 hectares pode ser dividido em 8 lotes de áreas iguais e exatas, medidas em dam2. 110. Em um pedaço de papelão recortamos a figura abaixo, que será utilizada na montagem de uma caixa. 3 1 Unidades de Medidas 1. Sistema métrico decimal hm x 10 1 3 1,5 1 10 Matemática Sabendo que as medidas da figura estão em decímetros é FALSO afirmar que: a) A área desta figura é 0,18 m2. b) Se o m2 do papelão custa R$ 0,50, para recortar cinco figuras como esta, serão gastos R$ 0,45. c) O volume da caixa obtida dobrando-se adequadamente nos lugares pontilhados, como mostra a figura é de 450 cm3. d) Se utilizarmos esta caixa para armazenar polvilho, podemos colocar nela 4,5 litros de polvilho. 111. “O ministério da saúde adverte: fumar é prejudicial à saúde”. Em cada cigarro de uma determinada marca são encontrados: 5 mg de alcatrão 0,5 mg de nicotina 5 mg de monóxido de carbono Sabendo também uma carteira de cigarro contém cigarros, é VERDADEIRO afirmar que: a) Uma carteira de cigarros contem 10% de 1 g alcatrão. b) Um cigarro contem 0,005 g de nicotina c) A quantidade de nicotina equivale a 1% quantidade de monóxido de carbono d) A soma das quantidades de nicotina e monóxido carbono em um cigarro é de 0,55 dg. EQUAÇÕES E INEQUAÇÕES – 2º GRAU a → acompanha x 2 a . x 2 + b . x + c = 0 b → acompanha x c → termo independente a ε R *, b ε R , c ε R ∆ > 0 → 2 raízes reais e diferentes ∆ → discri min ante ∆ = 0 → 2 raízes reais e iguais ∆ < 0 → Não possui raízes reais ∆ = b2 − 4 . a . c Bháskara → x = −b± ∆ 2 . a EXERCÍCIOS 112. Resolva as seguintes equações: a) x²-3x+2=0 b) 2y²-14y+12=0 c) -x²+7x-10=0 d) 5x²-x+7=0 e) y²-25=0 f) x²-1/4=0 g) 5x²-10x=0 h) 5+x²=9 2X 5 5 x +1 i) = J) 3 + =− 5 X x −2 x 113. A diferença entre o quadrado de um número natural e o seu dobro é 35. Qual é o número? a) – 5 b) – 7 c) 5 d) 7 20 de 114. A metade do quadrado de um número menos o dobro desse número é igual a 30. Determine esse número. a) 10 ou – 6. b) – 10 ou – 6. c) 10 ou 6. d) – 10 ou 6. 115. Se do quadrado de um número inteiro e positivo subtrairmos 6, o resto será 30. Qual é esse número? a) 2 b) 4 c) 6 D) 8 116. O produto de dois números inteiros é 108 e o maior é igual ao menor acrescido de 3 unidades. Qual o menor número? a) 12 b) 10 c) 11 d) 9 e) 8 da de 117. Dada a equação: x2 + 5 x + 6 = 0. Podemos afirmar que a mesma: a) Possui duas raízes reais e iguais. b) Possui duas raízes reais e diferentes. c) Não possui raízes reais. d) Possui somente uma raiz. 118. A função f(x) = x2 + 4x+ 2b possui duas raízes e distintas se, e somente se, a) b for maior ou igual a 2 b) b for menor que 2 c) b for qualquer número real d) b for qualquer número negativo 119. Resolva as seguintes inequações. (4 x − 7).( x + 1) a) >0 4−x b) (2x + 3) ( 5 x + 1) ≥ 0 c) – 3 x2 – x + 2 > 0 d) x2 – 6x + 9 ≥ 0 e) (x2 – 4) (3 – x) ≤ 0 120. Resolvendo a inequação a seguir, no conjunto dos naturais, a soma das soluções será: 3x − 4 − x +1 ≤3 2 a) 8 b) 6 c) 4 d) 2 e) 0 121. O conjunto solução : S = {x ε R/ - 4 < x < 3} pertence à inequação: a) x2 – x + 12 < 0 b) x2 + x + 12 > 0 c) x2 – x – 12 < 0 d) x2 + x – 12 < 0 Apostilas Brasil C ultural 11 Matemática FUNÇÕES 1. Plano Cartesiano Cada ponto do plano cartesiano é identificado por um único par de números, chamadas coordenadas do ponto. qualquer subconjunto do produto cartesiano A x B Exemplo: No exemplo anterior A = {1;2;3} B = {3.4} A x B = {(1;3), (1;4), (2;3), (2;4), (3;3), (3, 4)} Exemplo de uma relação: R = {(1;3), (3;3)} eixo das ordenadas y 2º quadrante 1º quadrante 3º quadrante x 4º quadrante origem eixo das abscissas 5. Imagem É o conjunto de todos os elementos de B que são imagens de pelo menos um elemento de A. 6. Função É toda relação de A em B na qual: Todo elemento de A, está associado um único elemento em B. y P b 4. Domínio É o conjunto de todos os elementos de A que estão associados a pelo menos um elemento de B. B A 1 2 3 4 5 1 2 0 a x 3 4 6.1. Sinais de uma função f: A B f(x) f(x) > 0 O ponto P da figura tem coordenadas (a;b). -3 0 y 2 6 x f(x) > 0 z R Os pontos onde o gráfico corta o eixo 0x correspondem aos valores de x que possuem imagens iguais a zero São os ZEROS DA FUNÇÃO. Q 0 w x 6.2. Função crescente y f(x2) • Se a ordenada vale zero o ponto está situado no eixo das abscissas. Q (w;0) • Se a abscissa vale zero o ponto está situado no eixo das ordenadas R (0;z) • Se a abscissa e a ordenada valem zero o ponto está na origem O (0;0) 2. Produto Cartesiano Sendo A e B dois conjuntos não vazios, chama-se produto cartesiano de A por B o conjunto de todos os pares ordenados (a;b) com a ∈ A e b ∈ B. A x B = {(a;b) / a ∈ A e b ∈ B} Exemplo: A = {1;2;3} B = {3.4} A x B = {(1;3), (1;4), (2;3), (2;4), (3;3), (3, 4)} f(x1) 0 ax1 x2b x • X2 > x1 → f(x2) > f(x1) Por isso, dizemos que f é uma função crescente no intervalo [a;b] 6.3. Função decrescente y f(x1) f(x2) 0 ax1 x2b x 3. Relação Denomina-se relação (lê-se: relação de A em B) a Apostilas Brasil C ultural 12 Matemática • X2 > x1 → f(x2) < f(x1) Por isso, dizemos que f é uma função decrescente no intervalo [a;b] 2 x = 4 → x = 4/2 x=2 S={2} 6.4. Função constante 6.7.2 Gráfico da função do primeiro grau 4 y 3 2 1 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4x Vejamos um exemplo: • Dada a função: f(x) = 2x – 3. • Monta-se a tabela atribuindo valores para x e obtendo-se os valores de f(x). x –1 0 1 2 3 f(x) –5 –3 –1 1 3 • Marca-se os pontos no plano cartesiano f(x) -2 5 4 3 2 1 -3 -4 • X2 > x1 → f(x2) = f(x1) Por isso, dizemos que f é uma função constante no intervalo [a;b] 6.5. Função inversa Dada a função f: A → B, definida por y = f(x) podemos obter a lei da função inversa f–1 da seguinte forma: • na lei de formação f(x) trocamos a variável x por y e y por x; • em seguida isolamos y, obtendo a lei da função inversa f–1. Exemplo: Seja: f(x) = 2x – 4 Trocando x por y: x = 2y – 4 Isolando y: x + 4 = 2y → y = x+4 x+4 → f −1 ( x ) = 2 2 6.6. Função composta Dadas duas funções f e g, chama-se função composta de f com g representa-se fog a função definida por: fog(x) = f(g(x)) Exemplo: Dadas as funções: f(x) = 2x + 1 e g(x) = x – 4, temos: f(g(x)) = 2 (g(x) ) + 1 (no lugar de x colocamos g(x)), fog = 2 (x – 4) + 1 → fog = 2x – 8 + 1 → fog = 2x – 7 4 5 -1 0 1 2 3 4 -1 -2 -3 -4 -5 x • O gráfico de uma função do primeiro grau é uma reta oblíqua (inclinada). f(x) 5 4 3 2 1 f(x) = 0 -1 0 1 2 3 4 -1 -2 f(0) -3 -4 -5 x f(x) = 2x -3 6.7. Função do primeiro grau Chama-se função do primeiro grau toda função definida de R em R por: f(x) = a x + b, com a ε R* e b ε R. 6.7.1. Zeros da função (raízes) São os valores de x para os quais a função se anula. Uma função de primeiro grau admite um único zero. Exemplo: f(x) = 2x – 4 Para calcular a raiz da função basta igualar, a função, a zero, ou seja: 0 = 2x – 4 → – 2x = – 4 → multiplicando por “menos 1”. Apostilas Brasil C ultural 6.7.3. Coeficientes • a → coeficiente angular (é calculado pela tangente). Se a > 0 → a função é crescente. Se a < 0 → a função é decrescente. • b → coeficiente linear (mostra onde a função intercepta o eixo das ordenadas – “corta y”). 6.8. Função do segundo grau Chama-se função do segundo grau toda função definida de R em R por: f(x) = a x2 + b x + c, (a ε R*, b ε R e c ε R) 13 Matemática 6.8.1. Zeros da função (raízes) São os valores de x para os quais f(x) = 0, ou seja: a x2 + b x + c = 0 → EQUAÇÃO DO SEGUNDO GRAU. Resolve-se uma equação do segundo grau usando a fórmula de Bháskara: −b± ∆ x= 2a Onde ∆ é chamado discriminante. Calcula o discriminante como sendo: ∆ = b 2 − 4.a.c ∆ > 0 → 2 raízes reais e diferentes Raízes ∆ = 0 → 2 raízes reais e iguais ∆ < 0 → não possui raízes reais 6.8.2 Gráfico da função do segundo grau O gráfico de uma função do segundo grau é uma curva chamada PARÁBOLA. • Se a > 0 → a parábola tem a concavidade voltada para cima. A>0 É toda função definida de R em R por: f(x) = ax, com a ε R* e a ≠1. 6.9.1. Comportamento • Se a > 1 → a função será crescente. • Se 0 < a < 1 → a função será decrescente. 6.10. Função logarítmica É toda função definida de R em R por: f(x) = loga x, com a ε R* e a ≠1. 6.11. Logaritmo logab = x (logaritmo de b na base a) (a é a base; b é o logaritmando e x é o logaritmo) Por definição, temos: logab = x → ax = b • log b → se a base for omitida significa que a mesma é dez. 6.11.1. Condições de existência • a base tem que ser um número positivo e diferente de 1. • o logaritmando tem que ser um número real e positivo. 6.11.2. Algumas propriedades operatórias • loga (b . c ) = logab + logac • loga (b ÷ c ) = logab – logac • loga bn = n . logab eixo de simetria EXERCÍCIOS Vértice 122. Se uma função do primeiro grau é da forma f(x)=ax+b tal que b= – 11 e f(3)=7, obtenha o valor do coeficiente angular. V Concavidade voltada para cima 123. (UNITINS – 2005 – PM) Sabendo que f(x) = x2 + • Se a < 0 → a parábola tem a concavidade voltada para baixo. A<0 Vértice 1 e g(x) = x – 1, qual o valor de: a) 2 c) – 2 f (g( x )) − g(f ( x )) x −1 b) 0 d) 3 V 124. (UEG – 2005 – Soldado PM) A figura abaixo representa os gráficos VA e VB, respectivamente, dos valores, em reais, do aluguel de um mesmo carro, em duas concessionárias distintas, A e B, em função da quantidade x de quilômetros rodados. eixo de simetria V Concavidade voltada para baixo 6.8.2 Vértice y km f(0) c b/2a 0 - ∆/4a 6.9. Função exponencial x V Sabendo que os gráficos de VA e VB interceptam o eixo y nos pontos (0,100) e (0,200), respectivamente, e que o ponto (100,250) é comum aos dois gráficos, é CORRETO afirmar que: a) VA (x) = 0,50 x + 100 b) VA (90) < VB (90) c) VA < VB, para todo x > 100 d) VB(x) = x + 200 Apostilas Brasil C ultural 14 Matemática 125. Iram é representante comercial. Ele recebe mensalmente um salário composto de duas partes: uma fixa, no valor de R$ 1200,00 e uma variável, que corresponde a uma comissão de 7% sobre o total de vendas que ele faz durante o mês. Se o total de vendas no mês de dezembro foi de R$ 10000,00, quanto recebeu Iram nesse mês? a) R$ 700,00 b) R$ 1270,00 c) R$ 1900,00 d) R$ 1970,00 TRIGONOMETRIA Triângulo Retângulo a2 = b 2 + c2 126. Edilene vai escolher um plano de saúde entre duas opções: A e B. • O plano A cobra R$ 100,00 de inscrição e R$ 50,00 por consulta em certo período. • O plano B cobra R$ 180,00 de inscrição e R$ 40,00 por consulta no mesmo período. Se Edilene usar o plano 10 vezes no período, qual é o mais econômico? a) o plano A. b) o plano B. c) qualquer um dos dois o valor pago será o mesmo d) o plano B é duas vezes mais barato que o plano A, no período citado. 127. Desprezando-se a resistência do ar, a trajetória de uma bola em um chute descreve uma parábola. Supondo que a altura h (em metros) em que a bola se encontra, t segundos após o chute, seja dada pela função: h = - t2 + 6 t, assinale a alternativa correta. a) a bola atinge a altura máxima em 5 s. b) a altura máxima atingida pela bola é 9m. c) O eixo de simetria da parábola passa por t = 4 s. d) a parábola tem a concavidade voltada para cima. 128. Determine x. a) log3 81 = x b) log 10000 = x c) log2 (x2 + 5x + 2) = 4 129. dados: log 2 = 0,3010 log 3 = 0,4771 log 5 = 0,6990 log 11 = 1,0414 calcule: a) log 22 b) log 15 c) log 33 d) log 55 130. Determine x. a) 2x = 8 b) 25 c) x =35 5 x +1 25 x = 125 cateto oposto b = hipotenusa a cateto adjacente c cos α = = hipotenusa a cateto oposto b tgα = = cateto adjacente c senα = senβ = cateto oposto c = hipotenusa a cos β = cateto adjacente b = a hipotenusa tgβ = cateto oposto c = cateto adjacente b Ângulos mais importantes 30º 45º 60º sen 1 2 2 2 3 2 cos 3 2 2 2 1 2 tg 3 3 1 3 Lei dos senos a b c = = = 2R senA senB senC Lei dos co-senos a2 = b2 + c2 - 2 . b. c . cosA Apostilas Brasil C ultural 15 Matemática EXERCÍCIOS 128. Nas figuras seguintes, calcule o seno, o coseno e a tangente dos ângulos α eβ: automóvel está estacionado em uma das estradas, a 1,5 km da sua junção. A distância que o automóvel se encontra em relação à outra estrada é de a) 750 m. b) 850 m. c) 500 2 m. d) 750 3 m. 133. Um caminhão sobe uma rampa inclinada em relação ao plano horizontal. Se a rampa tem 30 m de comprimento, a quantos metros o caminhão se eleva, verticalmente, após percorrer toda a rampa? Dados: sen 10º = 0,174; cos 10º = 0,985; tg 10º = 0,176 129. Determine x nos seguintes triângulos retângulos: 134. Um móvel parte de A e segue numa direção que forma com a reta AC um ângulo de 30°. Sabe-se que o móvel caminha com uma velocidade constante de 50 Km/h. Após 3 h de percurso, a distância a que o móvel se encontra de AC é de: a) 75 km b) 75 3km c) 50 3Km d) e) 50 km 75 2 Km 135. Em uma operação de salvamento, o Corpo de Bombeiros armou um cabo (corda) do terraço de um prédio de 16 metros de altura, ate uma viatura parada a 12 metros do mesmo. Sabendo-se que o prédio forma um ângulo reto com a calçada, qual é o comprimento da corda utilizada no resgate? a) 28m b) 48m c) 20m d) 18m 130. Calcule x e y na figura seguinte: 136. Uma pessoa está distante 80 m da base de um prédio e vê o ponto mais alto do prédio sob ângulo de 16º em relação à horizontal. Sendo a tangente de 16º = 0,28 determine a altura do prédio. 137.. Dois observadores A e B vêem um balão, respectivamente sob ângulos visuais de 20º e 40º, conforme indica a figura. Sabendo que a distância entre A e B é de 200 m, calcule h. Dados: tg 20º = 0,364 e tg 40º = 0,839. 131. (UEG – 2005 – Soldado PM) Uma rampa plana de 28 m de comprimento faz um ângulo de 30º com o plano horizontal. Uma pessoa que sobe a rampa inteira eleva-se verticalmente a a) 14 metros. b) 28 metros. c) 14 3 metros. 138. (FUVEST – SP) Calcule x indicado na figura. d) 9 3 metros 132. (UEG – 2004 – Bombeiro) Duas estradas retas cruzam-se formando um ângulo de 30º entre si. Um Apostilas Brasil C ultural 16 Matemática EXERCÍCIOS 139. Uma escada apoiada em uma parede, num ponto distante 4 m do solo, forma com essa parede um ângulo de 60º. Qual o comprimento da escada? 142. Escreva os cinco primeiros termos de uma PA de raz~]ao r, sabendo que a1 =– 5 e a razão é 6. 140. Dado o triângulo da figura, calcule x e y. 143. Se 2x – 3, x2 e 5 x, nessa ordem são três termos consecutivos de uma PA, calcule esses termos e a razão da PA. 144. A soma dos três primeiros termos de uma PA é 15. Determine esses termos, sabendo que o 3º é o quádruplo do 1º. 141. Num triângulo ABC, b = 4 m, 30º. Calcule a medida a. c = 3 eA= 142. Num triângulo ABC, temos: a = 1+ 3 , b = 2 e C = 30º. Calcule o perímetro desse triângulo. 145. Numa festa de encerramento de um grande torneio esportivo, todos os atletas foram dispostos em filas, de modo a formar um triângulo, como indica a figura a seguir. Quantos atletas participaram do torneio? 1ª fila 2ª 3ª 4ª 143. Uma escada, que mede 2,20 m de comprimento, acha-se apoiada numa parede vertical e forma um ângulo de 60º com o plano horizontal. Se uma pessoa está no topo da escada, a que altura ela se encontra do chão? 40ª SEQÜÊNCIAS NUMÉRICAS P.A. e P.G. 1. Seqüência ou sucessão É um conjunto finito ou infinito de elementos de qualquer natureza organizados ou escritos numa ordem bem determinada. Exemplos. a) (2, 3, 5, 7, 11, 13, ...) → números naturais primos, em ordem crescente. b) (janeiro, fevereiro, março, ..., dezembro) → meses do ano. 1.1. Termo geral da seqüência (a1; a2; a3; a4; ... an ...) (n ε N*) • Os índices associados à letra indicam as posições dos termos na seqüência. 3. Progressões geométicas (PG) Toda seqüência em que cada termo, a partir do segundo, é igual a seu antecessor multiplicado por um número constante q, denominado razão da PG. an = an–1 . q (n ≥ 2) 3.1. Classificação • • • • a1 > 0 e q > 1 → crescente. a1 < 0 e q > 1 → decrescente. q = 1 → constante. a1 ≠ 0 e q < ) → alternante. 3.2. Termo geral de uma PG an = a1 . qn – 1 2. Progressões aritméticas (P.A.) Toda seqüência em que cada termo, a partir do segundo, é igual à soma de seu antecessor com um número constante r, denominado razão da P.A. an = an–1 + r (n ≥ 2) 3.3. Soma dos termos de uma PG finita n a (q −1) sn = 1 (q ≠ 1) q −1 3.4. Soma dos termos de uma PG infinita 2.1. Classificação • r > 0 → crescente. • r < 0 → decrescente. • r = 0 → constante. sn = a1 1−q 2.2. Termo geral de uma PA an = a1 + (n – 1) . r 2.3. Soma dos termos de uma PA Sn = (a1 + an ) •n 2 EXERCÍCIOS 146. Se (x – 1, x + 3, 6x) é uma PG, calcule x e cada um de seus termos. 147. Numa PG a soma e o produto dos seus três primeiros termos são, respectivamente, 13 e 27. Determine esses termos. Apostilas Brasil C ultural 17 Matemática 148. Calcule: 4. Matriz linha É a matriz formada por elementos de uma só 1 1 1 a) 1 + + + + • • • 2 4 8 b) 0,9 + 0,09 + 0,009 + • • • linha. 5. Matriz coluna É a matriz constituída por elementos de uma única 149. Determine o primeiro termo de uma PG de razão 3, sabendo que a soma dos seus cinco primeiros termos é 242. 150. Calcule a soma dos dez primeiros termos da seqüência: 4 8 16 , , ,• • • 3 3 3 coluna. 6. Notação: Os elementos de uma matriz. A são indicados de forma genérica por aij onde: i = posição da linha j = posição da coluna. Exemplo: a1,3 = elemento da 1ª linha e 3ª coluna. a4,4 = elemento da 4ª linha e 4ª coluna. Matrizes 1. Definição A uma tabela de números dispostos em linhas e colunas, damos o nome de matriz. Cada número da matriz é chamado de elemento. Uma matriz do tipo m x n (m por n) tem m linhas e n colunas e, portanto, m, n elementos. Exemplo: Uma sala de aula tem 40 alunos que têm notas em oito disciplinas. As médias anuais foram lançadas em uma tabela. A matriz formada pelas notas tem quantos elementos? Você observou que m=40 linhas e n=8 colunas. m.n=40.8=320 elementos (notas). 2. Representação de uma matriz Genericamente, temos: A=(aij)mxn Aij = elemento i varia de 1 a m; j varia de 1 a n; m x n = ordem da matriz a11a12 a13a14 ...a1n a a a a ...a 21 22 23 24 2 n a 31a32 a 33a 34 ...a 3n a 41a 42 a 43 a 44 ...a 4 n A= . . . a m1a m 2 a m 3a m 4 ...a mn Os elementos de uma matriz podem se colocados entre: a) parênteses b) colchetes c) barras duplas verticais 7. Matriz nula Exemplo: 8. Matriz transposta 2 3 4 2 3 4 2 3 4 = A= = 1 0 1 1 0 1 1 0 1 Veja que a matriz A é de ordem duas linhas e três colunas. 2 x 3, isto é É uma matriz em que todos os seus elementos são iguais a zero. Definição: Se A = (aIJ)mxn então B= At = (bJI)nxm 1ª linha de A ⇒ 1ª coluna de B; 2ª linha de A ⇒ 2ª coluna de B; e, assim, sucessivamente! 9. OPERAÇÕES 3. Matriz quadrada Uma matriz é quadrada quando m = n 9.1. Igualdade de matrizes Duas matriz A e B são iguais se, e somente se, têm a Apostilas Brasil C ultural 18 Matemática mesma ordem e os elementos que ocupam as mesma posições (correspondentes) são iguais. Observe as tabelas abaixo feitas por um estudante sobre seu gasto mensal e de mais dois amigos que sempre usam seus respectivos carros quando vão à churrascaria. 9.2 Adição de matrizes Dois clubes estão nas finais de um campeonato. Duas campanhas estão representadas ao lado. 2º turno J V D E PG nome Marco Aurélio Minie Ricardo Almoço 10 5 3 jantar 6 12 7 Os números indicam o número de vezes que eles foram ao restaurante e usaram o estacionamento. 2º turno J V D E PG refeição almoço jantar restaurante 10 8 estacionamento 3 2 Os números indicam valores em reais. Você vai determinar quanto deve cada um ao dono do estacionamento. 10 3 8 2 Como ficarão os clubes, quando fizermos primeiro e segundo juntos? Escreva os resultados em uma matriz C=A+B A+B Portanto, a adição de duas matrizes A e B somente poderá se efetuada se as matrizes forem de mesma ordem. Cada elemento de C = A + B é obtido pela soma dos elementos correspondentes de A e B. 10 6 148 42 5 12 = 146 39 3 7 86 23 Observe os gastos de cada um: Marco Aurélio: 10 .10 = 100 almoço 9.3. Diferença de duas matrizes 6 . 8 = 48 A - B = A + (-B) Exemplo: 1 2 4 A= 0 − 1 3 2 4 8 2A = 0 − 2 6 − 3 − 6 − 12 − 3A = 0 −1 − 9 148 churrascaria 10 . 3 = 30 estacionamento diurno 9.4. Multiplicação de uma matriz por um número real P = KA, K ∈ R Vocês obtém os elementos da matriz P multiplicando todos os elementos de A por K. jantar 6 . 2 = 12 estacionamento noturno 5 . 10 = 100 12 . 8 = 96 146 churrascaria 5 . 3 = 30 12 . 2 = 24 39 estacionamento 42 Minie: Ricardo: 3 . 10 = 30 7 . 8 = 56 3.3 = 9 7 . 2 = 14 86 churrascaria 23 estacionamento Observações: • • • • k(A+B)=KA+KB -1.A=-A (K1+K2).A=K1.A+K2.A K1.(K2.A)=K1,K2.A 9.5. Multiplicação de Matrizes No horário do almoço, uma churrascaria cobra R$ 10,00 por pessoa e o estacionamento custa R$ 3,00. No período noturno, o jantar está em promoção por R$ 8,00 e o estacionamento por R$ 2,00. Apostilas Brasil C ultural Resposta: Nome Marco Aurélio Minie Ricardo restaurante 148 146 86 Os valores estão em reais. Condição de existência do matrizes: A . B = C estacionamento 42 39 23 produto de duas 19 Matemática Exemplo: Para que o produto de duas matrizes exista, o 1 2 A = 5 4 número de colunas da primeira matriz deve ser igual ao número de linhas da Segunda. A (m x p) B = (p x n ) ⇒ Mais alguns exemplos: det (A) = 4 – 10 = –6 • Determinante de uma matriz 3 x 3: (5 x 4) (4 x 7) ⇒ (5 x 7) (3 x 2) (2 x 4) ⇒ (3 x 4) (5 x 4) (5 x 4) = ∃/ Propriedades da multiplicação das matrizes O cálculo do determinante de uma matriz A, 3 x 3, é feito pelo desenvolvimento dos menores (ou menores complementares) dos elementos de uma linha ou de uma coluna. Por exemplo, se escolhermos a primeira coluna: a 11 a 12 a 13 • A multiplicação de matrizes não é comutativa. Mesmo que exista A . B, o produto B . A pode nem existir. a 21 a 31 a 22 a 32 (–1)1+1 . a11 . • Distributiva em relação à adição A . (B + C) = A . B + A . C (B + C) . A = B . A + C . A • Matriz identidade É uma matriz quadrada onde os elementos da diagonal principal são todos iguais a 1 e os demais são iguais a zero. a 22 a 32 I3 = 0 1 0 1 det (A) = 1 0 0 0 1 Se A é uma matriz (m x n): Im . A = A A . Im = A • Multiplicação pela matriz nula Respeitando as condições de existência do produto: 0.A=0 A.0=0 • Se existe A . B, então: (A . B)t = Bt . At a 23 a 12 + (−1) 2+1.a 21. a 33 a 32 a 12 a 22 a 13 + a 33 a 13 a 23 Exemplo: Qual o valor do determinante abaixo, desenvolvendo pelos menores complementares dos elementos da primeira linha? 1 0 0 1 0 a 23 = a 33 + (–1)3+1 . a31 . • Associativa (A . B) . C = A . (B . C) I2 = 0 1 2 − 5 .2 4 1 .4 1 5 det (A) = C (m x n) 2 3 −1 1 2 −2 −1 2 1 −2 Solução: det (A) =1. (–1)1+1 . (–1)1+3 . 3 + (–1)1+2 . 2 1 2 0 −2 + 1 −1 0 1 det (A) = 1 . (2–2) –2 . (–2–0) + 3 . (1–0) det (A) = 0 + 4 + 3 det (A) = 7 Determinantes Cálculo de determinantes • Determinante de uma matriz 2 x 2: O determinante de uma matriz A, 2 x 2, é o número: det (A) = a11 . a22 – a12 . a21 Regra de Sarrus No caso de uma matriz quadrada 3 x 3, podemos utilizar uma regra prática: inverta o sinal a 11 a 12 a 13 a 11 a 12 a 21 a 31 Notação: a 22 a 32 a 23 a 21 a 33 a 31 a 22 a 32 mantenha o sinal a 11 a 12 = a 11 .a 22 − a 12 .a 21 a 21 a 22 det (A) = a11 . a22 . a33 + a12 . a23 . a31 + a13 . a21 . a32 –a31 . a22 . a13 – a32 . a23 . a11 – a33 . a21 . a12 Apostilas Brasil C ultural 20 Matemática Veja como fica o exemplo anterior pela regra de Sarrus. 0 1 2 1 0 −1 1 3 1 -2 +4 2 −1 1 2 1 −2 0 det (A) = 7 • Menor complementar Como você notou, o menor complementar de um elemento aij é o determinante que se obtém eliminando a linha i e a coluna j do elemento escolhido. Assim, na matriz A abaixo: 1 3 5 A = 4 −1 2 3 1 2 D11 = −1 2 1 2 = −4 D11 = –4 é o menor complementar de a11=5 a21= 4 D21 = 1 3 1 2 Se uma matriz quadrada A é invertível, então é única a matriz B, tal que A . B = In • Como determinar a matriz inversa 1 1 A= 2 3 Solução: +2 0 +3 a11 = 5 Teorema = 2 –3 = –1 D21 = –1 é o menor complementar de a21 = 4 • Cofator Chama-se cofator Aij do elemento aij o número Aij = (–1)i+j . Dij Teorema de Laplace SEJA uma matriz quadrada n x n. O determinante da matriz é igual à soma dos produtos dos elementos de uma fila (linha ou coluna) pelos respectivos cofatores. Assim, se você escolher a primeira coluna: Det (A) = a11 . A11 + a21 . A21 + a31 . A31 + ... an1 . An1 Observe que no caso de determinantes de matriz de ordem n > 3, o método de Laplace é muito trabalhoso. Dica: Fica muito mais fácil se você conseguir filas com maior número de zeros possível. 5.3. Matriz Inversa Seja A uma matriz quadrada de ordem n. A matriz quadrada B, de ordem n, é a inversa de A se, e somente se: A . B = B . A = In Uma matriz quadrada A é não-singular quando possui inversa. não-singular = invertível (inversível) singular = não-invertível 1 1 a b 1 0 2 3 ⋅ c d = 0 1 a + c = 1 2a + 3c = 0 b + d = 0 ⇒ b = −d 2b + 3d = 1 − 2a − 2c = −2 logo –2d + 3d = 1 c = –2 d= 1 a=3 e b= –1 3 −1 Resposta: A–1 = − 2 1 Segundo modo: A–1 = 1 ⋅A det(A ) A = matriz adjunta Matriz adjunta ( A ) é a transposta da matriz dos cofatores de A. Importante: – Se det (A) ≠ 0, a matriz A é inversível. - Se det (A) = 0, a matriz A não admite inversa, isto é, a matriz A é singular. . MATRIZ INVERSA: Quando o produto entre duas matrizes quadradas de ordem n resultar em uma matriz identidade de mesma ordem, diremos que estas matrizes são inversas entre si. Uma matriz quadrada A de ordem n é dita inversível se e somente se Det A ≠ 0. Indicamos o produto pó A . A-1 = I, onde A-1 é a matriz inversa de A. Observação: Para matrizes de ordem 2, a matriz inversa pode ser obtida da seguinte forma: ( Dado uma matriz A de ordem 2) - Trocam-se os números da diagonal principal; - Trocam-se os sinais dos números da diagonal secundária; - Divide-se esta matriz pelo det A. EXERCÍCIOS 151 (SBM – 2004) Na segunda-feira, Aquiles, vendedor da Livraria Grécia, vendeu 3 livros de português, 4 livros de matemática e 4 livros de história por R$ 215,00. Na terçafeira, vendeu 2 livros de português, 3 livros de matemática e 2 livros de história por R$ 140,00. Na quarta-feira vendeu Apostilas Brasil C ultural 21 Matemática 1 livro de português e 5 livros de matemática por R$ 125,00. O preço do livro de português é de: a) R$ 10,00. c) R$ 20,00. b) R$ 15,00. d) R$ 25,00. 152. (PM – 2005) Um caminhão pode carregar, no máximo, 10 toneladas. Em uma cerealista, há um estoque de arroz e feijão ensacados para serem transportados. Cada saca de arroz pesa 60 kg, sendo que a de feijão pesa 80 kg. A capacidade de carga do caminhão é de 150 sacas, sejam de arroz ou de feijão ou de ambos. Para que a carga do caminhão satisfaça as duas condições, 10 toneladas e 150 sacas, é necessário que: a) a quantidade de sacas de feijão seja a metade da quantidade das de arroz. b) a quantidade de sacas de feijão seja igual à quantidade das de arroz. c) a quantidade de sacas de feijão seja o triplo da quantidade das de arroz. d) a quantidade de sacas de feijão seja a quarta parte da quantidade das de arroz. anuais de Cláudio, na mesma ordem acima apresentada, bastará multiplicar essa matriz por: a) c) 1 1 1 1 1 2 b) 4 4 4 4 1 4 1 4 1 4 1 4 d) ¼ Geometria 1. Perímetro (2p) É a soma dos lados (?). c b 153. (PM – 2005) Karol tinha R$ 2,30 em moedas de 5 e de 25 centavos. Sabendo que ao todo ela tinha 18 moedas, é CORRETO afirmar que a) a quantidade de moedas de R$ 0,25 é par. b) a quantidade de moedas de R$ 0,25 é um número primo. c) o produto entre as quantidades de moedas é 56. d) a quantidade de moedas de R$ 0,25 é maior que a quantidade das de R$ 0,05. 154- (FEI-SP) Se B é a matriz inversa de A = d a e 2p = a + b + c + d + e • Circunferência 1 2 1 3 então: a) B = c) B = R 2 3 b) B = 1 1 3 −2 −1 1 d) B = 2 1 3 1 2 3 1 1 2p = 2 • π • R GAB= C 155- (UNIFICADO-RJ) Cláudio anotou suas médias bimestrais de matemática, português, ciências e estudos sociais em uma tabela com quatro linhas e quatro colunas, formando uma matriz, como mostra a figura: Matemática Português Ciências Est. Sociais 1° bim 5,0 8,4 9,0 7,7 2° bim 4,5 6,5 7,8 5,9 3° bim 6,2 7,1 6,8 5,6 4° bim 5,9 6,6 8,6 6,2 Sabe-se que as notas de todos os bimestres têm o mesmo peso peso, isto é, para calcular a média anual do aluno em cada matéria basta fazer a média aritmética de suas médias bimestrais. Para gerar uma nova matriz cujos os elementos representem as médias 2. Área Medida da superfície delimitada por um perímetro. 2.1 Paralelogramos Quadriláteros de lados opostos paralelos. 2.1.1. Paralelogramo qualquer X y y h X A = Base • Altura A = x •h Apostilas Brasil C ultural 22 Matemática p é semi − perímetro a+b+c p= 2 2.1.2.Retângulo X y y A= p • (p − a )• (p − b )• (p − c ) 2.3.2. Triângulo retângulo X A = Base • Altura A=x•y a 2.1.3. Quadrado b X c X Base • Altura A= 2 c•a A= 2 X X A = Base • Altura A=x•x A=x 2.3.3. Triângulo eqüilátero 2 a 2.1.4.Losango a D a a2 3 A= 4 a d a A= a h 2.4. Hexágono regular a a diagonalmaior • diagonalmenor 2 D•d A= 2 a a a a a A = 6 • Área TRIÂNGULO 2.2. Trapézio EQUILÁTERO a2 3 A = 6 4 Quadrilátero de dois lados opostos paralelos e dois lados opostos não paralelos c 2.5. Círculo b h d R a A = Base ( média ) • Altura a+ c A= •h 2 A = π • R2 3. Volume 2.3. Triângulo 3.1.Paralelepípedo Polígono de 3 lados 2.3.1. Triângulo qualquer b c c b Apostilas Brasil C ultural a a 23 Matemática 3.6. Cone V = ÁreaBASE • Altura V = a•b•c 3.2. Cubo h a Base circular V= a a V = A BASE • Altura V = a•a•a 1 • A BASE • Altura 3 3.7. Esfera V = a3 R 3.3.Prisma V= h 4 • π • R3 3 EXERCÍCIOS V = A BASE • Altura 156. Um retângulo tem perímetro de 30 m e as medidas de seus lados são números consecutivos. Qual e a área desse retângulo? 157. A diagonal de um quadrado mede 7 2 cm. Qual é área desse quadrado? 3.4. Pirâmide 158. Um prisma hexagonal regular tem 5 cm de altura, e a aresta da base mede 3 cm. Determine o seu volume. h V= 1 • A BASE • Altura 3 3.5. Cilindro circular reto Base circular V = A BASE • Altura 15 3cm3 4 135 b) 3cm3 2 27 c) 3cm3 2 45 d) 3cm3 4 a) 159. (UEG - PM-GO/2005) Em uma cidade existe uma praça em forma de hexágono regular de 60 m de lado. Deseja-se construir um jardim em forma de quadrado de lado de 60 m no centro da praça, sendo que o restante será pavimentado para passeio. A área a ser pavimentada é de: Para os cálculos, use a aproximação a) 5.600 m2. b) 5.520 m2. c) 5.550 m2. d) 5.580 m2. 3 = 1,7 V = π • R2 • h Apostilas Brasil C ultural 24 Matemática 160. (UEG - PM-GO/2005) Um terreno retangular tem área de 140 m2, e a diferença entre seus lados é de 4 m. Para cercar esse terreno serão necessários a) 60 metros de cerca. b) 52 metros de cerca. c) 48 metros de cerca. d) 46 metros de cerca. 161. (UEG - PM-GO/2005) Um tanque, com a forma de um cilindro circular reto, comporta 4.396 litros de água. Se o raio da base do tanque mede 1 metro, então a altura do tanque é de: Para os cálculos, use a aproximação π = 3,14 a) 1,2 m. b) 1,3 m. c) 1,4 m. d) 1,5 m. 162. (UEG - Bombeiro-GO/2005) Um recipiente em forma de paralelepípedo retangular, com base de 1 m por 1,2 m e altura de 80 cm, contém água até um nível menor que 50 cm. Coloca-se dentro desse recipiente um objeto que fica totalmente submerso. Após a imersão do objeto, o nível da água sobe 30 cm. O volume do objeto é de a) 360 litros. b) 380 litros. c) 400 litros. d) 420 litros. 163. (UNITINS - PM/2005) Calcule a área da região limitada por duas circunferências concêntricas, uma com raio 10 cm e a outra com raio 6 cm. a) 44π cm2 b) 64π cm2 c) 24π cm2 d) 54π cm2 completamente. Quando foi retirado o bloco de chumbo, o indicador de nível de água marcava que havia no recipiente 207.000 litros d’água. Portanto, o volume do bloco de chumbo é de a) 17,5 m3. b) 18 m3. c) 16,5 m3. d) 19 m3. FATORIAL Para tornar mais práticas a representação e a execução dos cálculos relativos aos problemas de contagem, vamos introduzir um novo conceito: o produto n x (n-1) x (n-2) x ... x 3 x 2 x 1 é chamado n fatorial, ou fatorial de n, e representado por n!. Convenciona-se que 1! = 1 e 0! = 1. Exemplo: 1. 5! = 5 x 4 x 3 x 2 x 1 = 120 PRÍNCIPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM Se um evento E é composto de duas etapas independentes, E1 e E2, que podem ocorrer de n1 e n2 modos, respectivamente, então o evento E pode ocorrer de n1 x n2 maneiras distintas. Exemplo: 1- Uma lanchonete serve 3 tipos de diferentes de sanduíches e 4 tipos de refrigerantes. Podemos calcular o número de modos distintos de uma pessoa fazer um lanche. E1 3 tipos E2 4 tipos E 3 x 4 =12 modos ARRANJO SIMPLES 164. (UNITINS - PM/2005) Na circunferência de raio 2 cm está inscrito um hexágono. Qual a área desse polígono? (use 3 = 1,73 ) a) 11,58 cm2 b) 11,78 cm2 c) 10,38 cm2 d) 11,78 cm2 165. (UEG - IQUEGO/2005) Uma caixa d’agua, que tem a forma de um cilindro circular reto cujo raio da base mede 60 cm, contém água até um certo nível. Colocando-se um pouco mais de água nessa caixa, o nível aumenta em 10 cm. A quantidade de água colocada posteriormente na caixa foi de: (Considere π =3,14) a) 188,4 litros. b) 125,8 litros. c) 113,04 litros. d) 108 litros. 166. (UEG - SANEAGO/2006) Um tanque usado para armazenar água tem a forma de um paralelepípedo retângulo de 7,5 m de comprimento, 6 m de largura e 5 m de altura. Nesse tanque, além da água, foi colocado um bloco de chumbo que ficou totalmente submerso; com isso, o tanque encheu-se Apostilas Brasil C ultural Agrupamentos de elementos, que se distinguem tanto pela natureza como pela ordem de seus elementos, são chamados de arranjo simples. A n,p = n!/(n - p)! ; n≥p onde n é a quantidade total de elementos a serem agrupados e p é o número de posições do grupo a ser formado. Observações: As permutações de n elementos nada mais são que os arranjos simples de n elementos em n posições, ou seja, quando o número de elementos do grupo a ser formado é igual número de posições do grupo. P n = n! EXERCÍCIOS 167- (PUC/Campinas-SP) Considere placas de automóveis com códigos como estes: ANA – 3457 BUM – 5166 CHI – 2002 As três letras são escolhidas em um alfabeto de 26 letras. Quantos códigos distintos existem, terminados com o número 1000? 25 Matemática a) 17576 d) 2600 b) 15600 e) 6 c) 5800 168- (Unifor-CE) O segredo de certo cofre é constituído de 2 letras distintas (escolhidas entre as 23 do alfabeto) e 3 algarismos distintos (escolhidos de 0 a 9). Sabendo-se que a letra da esquerda é uma vogal e que o algarismo da direita é divisível por 5, qual é o número máximo de tentativas que podem ser feitas para se abrir esse cofre? a) 15840 c) 31680 b) 18840 d) 37680 169. (PM – 2005) As placas formadas por três letras seguidas O número de placas que podem letras C, K e P e os algarismos nenhum algarismos, é de a) 720. b) 360. e) 63360 dos automóveis são de quatro algarismos. ser formadas com as ímpares, sem repetir a) 69 d) 12144 b) 2024 d) 9562 e) 13824 176. (Mackenzie) Uma prova de atletismo é disputada por 9 atletas, dos quais apenas 4 são brasileiros. Os resultados possíveis para a prova, de modo que pelo menos um brasileiro fique numa das três primeiras colocações, são em número de: a) 426 c) 468 b) 444 d) 480 e) 504 177- (Unisinos-RS) Formam-se todos os números compreendidos entre 2000 e 3000, com algarismos distintos, escolhidos entre 1, 2, 3, 4 e 5. O total de números assim formados é: a) 24 b) 48 c) 60 d)120 e) 240 178- (FURRN) A quantidade de anagramas da palavra VESTIBULAR que apresentam todas as vogais à esquerda de todas as consoantes é: c) 120. d) 60. 170. (Ufal) Quantos números pares de quatro algarismos distintos podem ser formados com os elementos do conjunto A={0,1,2,3,4}? a) 10080 b) 12780 c) 16760 d) 17280 e) 21870 171. (Ufc) Assinale a alternativa na qual consta a quantidade de números inteiros formados por três algarismos distintos, escolhidos dentre 1, 3, 5, 7 e 9, e que são maiores que 200 e menores que 800. 179- (UFMG) Numa cidade A, os números de telefones têm 7 algarismos, sendo que os três primeiros constituem o prefixo da cidade. Os telefones que terminam em 10 são reservados para as farmácias e os que têm os dois últimos algarismos iguais, para os médicos e hospitais. A quantidade dos demais números de telefones disponíveis na cidade A é: a) 30 c) 42 a) 1650 b) 2100 a) 60 c) 36 b) 48 d) 24 b) 36 d) 48 e) 18 e) 54 c) 4800 d) 8900 172. (Ufrs) Quantos números inteiros positivos, com 3 algarismos significativos distintos, são múltiplos de 5? GEOMETRIA ANALÍTICA a) 128 c) 144 1. Distância entre dois b) 136 d) 162 e) 648 173. (Fgv) Uma pessoa vai retirar dinheiro num caixa eletrônico de um banco mas, na hora de digitar a senha, esquece-se do número. Ela lembra que o número tem 5 algarismos, começa com 6, não tem algarismos repetidos e tem o algarismo 7 em alguma posição. O número máximo de tentativas para acertar a senha é: a) 1 680 c) 720 b) 1 344 d) 224 a) 25.000 c) 120000 b) 120 d) 18000 Retas Dados os pontos A(xA, yA) e B(xB, yB), a distância entre os pontos a e B é dada por: Y YB YA e) 32000 175. (Cesgranrio) Durante a Copa do Mundo, que foi disputada por 24 países, as tampinhas de Coca-Cola traziam palpites sobre os países que se classificariam nos três primeiros lugares (por exemplo: 1° lugar: Brasil; 2° lugar: Nigéria; 3° lugar: Holanda).Se, em cada tampinha, os três países são distintos, quantas tampinhas diferentes poderiam existir? B A x xA e) 136 174. (Faap) Quantas motos podem ser licenciadas se cada placa tiver 2 vogais (podendo haver vogais repetidas) e 3 algarismos distintos? e) 9000 dAB = xB (x A − x B ) 2 + ( y A − y B ) 2 Note que esta fórmula generaliza a distância entre dois pontos, mesmo quando o segmento definido por eles ou é paralelo ao eixo das abscissas ou paralelo ao eixo das ordenadas. Ponto médio de AB é o ponto que divide AB em dois segmentos congruentes. As coordenadas do ponto M são: XM = (XA + XB)/2 YM = (YA + YB)/2 Apostilas Brasil C ultural 26 Matemática Na equação y – y0 = m(x – x0) o número m é denominado coeficiente angular da reta. Baricentro G é o ponto de encontro das medianas do triângulo ABC. As coordenadas de G são: XG = (XA + XB + XC)/3 YG = (YA + YB + YC)/3 Condição para alinhamento de três pontos: A, B e C sendo XA, XB e XC as abscissas e YA, YB e YC as ordenadas. XA YB 1 XB YB 1 XC YC 1 =0 2. Área de um Triangulo no Plano Dados três pontos no plano A = (XA, YA), B = (XB, YB), C = (XC, YC) , não colineares podemos definir a área de triangulo ABC, formado de acordo com a formula. A= XA 1 . | D | ,onde : 2 YA 1 D = XB XC mr = tg α = (YB - Ya)/( XA - XB), com XA ≠ XB 2) Na equação anterior o número q = y0 – mx0 é denominado coeficiente linear da reta. Esse número representa a ordenada do ponto onde a reta intercepta o eixo y. COEFICIENTE LINEAR é a ordenada do ponto de intersecção da reta com o eixo Oy, é o valor do termo independente (não acompanha variável) na equação da reta. Classificação das equações de uma reta A equação y – y0 = m(x – x0) pode ser escrita de diversas maneiras, cada uma delas caracterizando uma nova equação que representa a mesma reta. I – Equação reduzida Sendo y – y0 = m(x – x0), temos y = mx – mx0 + y0 e fazendo –mx0 + y0 = q, podemos escrever y = mx + q que é chamada de equação reduzida da reta. YB 1 YC 1 3. Reta Dados o ponto A(x0, y0) pelo qual passa uma reta r e o número m = tgα, em que α representa o ângulo que a reta forma com o eixo das abscissas; um ponto P(x, y) pertencente à reta r é dado pela equação: Y Y r P(x,y) Y0 α x x0 x y – y0 = m(x – x0) Podemos ainda escrever que: a) y – y0 = ∆y b) x – x0 = ∆x Assim, o coeficiente angular m da reta pode ser definido por: m= COEFICIENTE ANGULAR de uma reta é a tangente do ângulo (α) formado pelo eixo Ox e pela reta no sentido anti-horário, ou seja: EQUAÇÃO SEGMENTÁRIA de uma reta: x/p + y/q =1, sendo p a abscissa em que a reta intercepta o eixo Ox e q a ordenada em que a reta intercepta o eixo Oy. II – Equação geral da reta ∆y (x – x0) e fazendo ∆y = –a e Sendo y – y0 = ∆x ∆y = b, temos by – by0 = –ax + ax0 ⇒ ax + by – by0 – ax0 = 0. Fazendo c = – (by0 + ax0), temos a equação geral da reta escrita como ax + by + c = 0. POSICÃO RELATIVA DE DUAS RETAS NO PLANO: Paralelas distintas: coeficientes angulares iguais (mr = ms) e coeficientes lineares diferentes (qr ≠ qs). Paralelas coincidentes: coeficientes angulares iguais (mr = ms) e coeficientes lineares iguais (qr = qs). Concorrentes: coeficientes angulares diferentes (mr ≠ ms). Perpendiculares: o produto dos coeficientes angulares é mr . ms = -1. Sejam r e s retas quaisquer de coeficientes angulares mr e ms respectivamente. Uma condição necessária e suficiente para que r e s sejam perpendiculares é que: ∆x ∆y Coeficiente angular e linear de uma reta 1) Coeficiente angular Apostilas Brasil C ultural 27 Matemática mr . ms = –1 Distância de um ponto a uma reta qualquer Dado um ponto P (x0, y0) e uma reta r: ax + by +c = 0, a distância de P a r é dada por: dPr = ax 0 + by 0 + c a 2 + b2 EXERCÍCIOS 180. (PM – 2005) A reta de equação y = √3/ 3x é tangente a uma circunferência de centro (2,0). O raio dessa circunferência mede a) 0,5. b) √3. c) 1. d) 2. 181. (PUC-SP) A equação da circunferência em que um diâmetro é o segmento da reta x + 2y - 4 = 0 compreendido entre os eixos coordenados é: a) x2 + y2 - 4x - 2y = 0 c) x2 + y2 - 2x - 4y = 0 e) x2 + y2 = 25 b) x2 + y2 - 4x - 2y = 5 d) x2 + y2 + 4x + 2y = 0 182. (SBM-2004) A reta (r) de equação ax + by = 4, com a e b positivos, contém o ponto A = (1,2). Se a área do triângulo determinado pela reta r e pelos eixos coordenados mede 4, o valor de a é: a)1/2 c) 2 b) 1 d) 4 183. (VUNESP-SP) O comprimento da corda que a reta y = x determina na circunferência de equação (x + 2)2 + (y - 2)2 = 16 é: a) 4 d) 2√2 b) 4√2 e) √2 c) 2 184. (UECE) O perímetro do triângulo isósceles formado pelos pontos de intersecção das curvas x2 + y2 = 25 e y = x2 - 5, é igual a: a) 6(√10 + 1) c) 4(√10 + 1) b) 5(√10 + 1) d) 3(√10 + 1) Apostilas Brasil C ultural 28