Matemática Fundamentos de Matemática Conhecimento inicial para bom entendimento do conteúdo abordado futuramente Matemática Turmas de 1 ano Curso Pré-Vestibular – Conhecimentos do Ensino Médio São Carlos 2010 Apresentação Introdução Objetivos Dicas Sumário Números e Operações Fundamentais ................................................................................................... 1 Números Primos, Múltiplos e Divisores ................................................................................................ 3 Exercícios ............................................................................................................................................. 6 Divisibilidade .......................................................................................................................................... 7 M.M.C. e M.D.C. .................................................................................................................................... 8 Exercícios ........................................................................................................................................... 12 Frações ................................................................................................................................................. 13 Exercícios ........................................................................................................................................... 15 Números Decimais ............................................................................................................................... 17 Razão .................................................................................................................................................... 20 Porcentagem ........................................................................................................................................ 22 Exercícios ........................................................................................................................................... 23 Grandezas Proporcionais ..................................................................................................................... 25 Potenciação .......................................................................................................................................... 30 Exercícios ........................................................................................................................................... 32 Radiciação ............................................................................................................................................. 33 Exercícios ........................................................................................................................................... 35 Racionalização ...................................................................................................................................... 36 Produtos Notáveis e Fatoração............................................................................................................ 15 1 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Operações Fundamentais NÚMEROS E OPERAÇÕES 1. Calcule o valor das expressões numéricas: a) 2 + 5 + 8 + 7 = b) – 5 – 8 – 3 – 1 = c) 6 + 65 + 32 – 87 = d) – 98 + 65 – 3 = e) 9 – 10 + 6 – 18 = f) 287 – 1635 + 74 = 2. 3. a) Quais são o maior e o menor número natural de dois algarismos? b) Quais são o maior e o menor número de dois algarismos diferentes? c) Quais são o maior e o menor número natural de três algarismos diferentes? Calcule: a) 10 ∙108 = b) 11∙ 3 ∙ 5 = c) 2 ∙ (-5) = d) 5 ∙ (-2) = e) (-2) ∙ (-5) = f) (-3) ∙ (-9) ∙ (-1) = g) 44 2 = h) 66 2 3 = i) 81 (-9) = j) (-30) (-10) = Efetue: * Atenção para as prioridades das operações e dos parênteses, colchetes e chaves! a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) 4. Agora Silvio Santos te convida para o jogo do “BATE E VOLTA”. Então tente responder rapidamente e ganhe 1 milhão de reais (mentira .. Oeê!!): 10 – 5 + 2.108 = 4 – 9 – 32 4 = 3 ∙ 6 9 – 5 ∙ 2 ∙ 8 20 = (8 ∙ 6 – 16) ( – 4 – 2 ∙ 2) = – 30 – 5 ∙ [(-1) ∙ (15 – 3.6) + 9 – 3 ∙ 4] = 1 – 10 {10 – 1[1 – 10 (10 – 1)]} = [1 + (-2 + 3 – 5) – 4] – [-1 + (-3 + 4)] = (-1) ∙ [15 – (-6) ∙ (6 ∙ 3)] – 2(11 – 5) = [-3(- 6) + 4(-5)] + 3[- 4 + 5 ∙ 2 – (-1)] = (-6) ∙ 10 – 4 (-2) + (-5) ∙ (-10) = (7 ∙ 8 – 60) (-2) + 3 = (12 + 5 ∙ 6) [-2 – 3(-1 – 2)] = 4 ∙ 20 (-10) + (-32) (16) ∙ (-2) = 2 + 2 – 2 ∙ 2 2 + (-2) (-2) ∙ (-2) = -5 ∙ (4 – 8 4 + 4) = d) Quais são o maior e o menor número natural de três algarismos pares e diferentes? e) Quais são o maior e o menor número ímpar de quatro algarismos diferentes? f) Quais são o maior e o menor número de cinco algarismos ímpares e diferentes? g) Determine a diferença entre o menor número par de quatro algarismos diferentes e o maior número de 3 algarismos ímpares e diferentes. 5. Daniel me disse para que eu pensasse em um número. Pensei no número 12. Em seguida ele pediu para que eu multiplicasse esse número por 5, acrescentasse 35 ao resultado, subtraísse 13 do total obtido e novamente multiplicasse o valor encontrado por 5. Qual o dobro do valor que encontrei? 6. As galinhas do Léo botaram 3 ovos na segunda feira, 5 na terça, 3 na quarta, 1 na quinta, nenhum na sexta e, no sábado, metade do que já haviam botado nos 5 dias anteriores. Sabendo que Léo utiliza 4 ovos para fazer um bolo, quantas receitas deste bolo ele poderá fazer após recolher os 2 ovos botados pelas galinhas no domingo, com os ovos que recolheu durante toda a semana? 2 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Operações Fundamentais 7. 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 é o valor do dividendo? 8. Certo prêmio será distribuído entre três vendedores de modo que o primeiro receberá R$ 325,00; o segundo receberá R$ 60,00 a menos que o primeiro; o terceiro receberá R$ 250,00 a menos que o primeiro e o segundo juntos. Qual o valor total do prêmio repartido entre os três vendedores? 9. Um dicionário tem 950 páginas; cada página é dividida em 2 colunas; cada coluna tem 64 linhas; cada linha tem, em média 35 letras. Quantas letras há nesse dicionário? 15. (UFBA- 96) Uma pessoa retira R$ 70,00 de um banco, recebendo 10 notas, algumas de R$10,00 e outras de R$5,00. Calcule quantas notas de R$5,00 a pessoa recebeu. 16. (Escola Técnica Federal - RJ) Dividindo-se o número 59093 sucessivamente por 2, 3, 5, 9 e 10, os restos das divisões serão respectivamente: a) 0, 2, 3, 6, 3 b) 1, 1, 2, 2, 8 c) 1, 2, 0, 7, 3 d) 1, 2, 3, 8, 3 e) 1, 1, 1, 1, 1 GABARITO: 1) a) 22 b) -17 c) 16 d) -36 e) -13 f) -1274 2) a) 10.108 b) 165 c) -10 d) -10 e) 10 f) -27 g) 22 h) 11 i) -9 j) 3 10. Uma pessoa ganha R$ 40,00 por dia de trabalho e gasta R$ 800,00 por mês. Quanto ela economizará em uma ano se ela trabalhar, em média, 23 dias por mês? 11. 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? 12. Renato e Flávia ganharam, ao todo, 23 bombons. Se Renato comesse 3 bombons e desse 2 para Flávia, eles ficariam com o mesmo número de bombons. Quantos bombons ganhou cada um deles? 13. Os candidatos ao vestibular de uma faculdade foram distribuídos em 112 salas de 35 lugares cada uma. Tendo sido necessário, ainda formar uma classe incompleta com 18 candidatos, quantos candidatos havia para o vestibular dessa faculdade? 14. Uma herança de 20.000 reais foi dividida entre 10 homens. Se essa mesma herança fosse dividida somente entre 8 mulheres, quanto cada uma destas receberia a mais do que cada homem? 3) a) 2.013 b) -13 c) -2 d) -4 e) -30 f) -989 g) -7 h) -135 i) 19 j) -8 k) 5 l) 6 m) -7 n) 0 o) -30 4) a) 99 e 10 b) 98 e 10 c) 987 e 102 d) 204 e 864 e) 9.875 e 1235 f) 13.579 e 97.531 g) 49 5) 820 6) 5 7) 167 8) R$ 930,00 9) 4.256.000 10) R$ 1.140,00 11) Menino 36 / Menina 48 12) Renato 15 / Flávia 8 13) 3938 14) 500 15) 6 16) d ”Os sinais + e − modificam a quantidade diante da qual são colocados como o adjetivo modifica o substantivo”. (Cauchy) 3 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Primos, Múltiplos e Divisores MÚLTIPLOS Generalizando, podemos escrever múltiplos de um número n como sendo: os 𝑀 𝑛 = { 0 ∙ 𝑛, 1 ∙ 𝑛, 2 ∙ 𝑛, 3 ∙ 𝑛, 4 ∙ 𝑛, 5 ∙ 𝑛, … } O que significa múltiplo de um número? Numa multiplicação o produto (resultado da multiplicação) é múltiplo de cada um dos números que foram multiplicados. Exemplo: 5 × 3 = 15 Observação: Desse modo, o zero é múltiplo de qualquer número e todo número é múltiplo de si mesmo (afinal são as primeiras multiplicações: por zero e por um). Observação II: O conjunto dos múltiplos de zero é um conjunto unitário, cujo único elemento é o próprio zero. (por que?) 15 é MÚLTIPLO de 5 e DIVISORES 15 é MÚLTIPLO de 3. Percebe-se então que MÚLTIPLO de um número é o produto deste número por outro qualquer. Conjunto de Múltiplos de um número Como existem infinitos números naturais (1, 2, 3, 4, 5, 6, ... ) um número pode ser multiplicado por infinitos números. Observação: Por causa disso, o conjunto dos múltiplos de um número também é infinito. Para montar esse conjunto, o indicamos com um M(x), onde no lugar de x incluímos o número cujos multiplos se deseja enumerar. A seguir, multiplicamos esse número por todos os números naturais, de 0 a infinito. Divisor de um número natural é aquele número que consegue dividir esse número de forma exata, ou seja, de forma que a divisão tenha resto igual a zero. Exemplo: Vejamos se o número 5 é divisor de 15: 15 0 5 3 Note o resto da divisão é igual a zero, ou seja, foi exata. Assim: 5 é DIVISOR de 15. Assim como: 3 é DIVISOR de 15. Exemplos: Vamos enumerar os múltilplos de 3: Assim, multiplicamos 3 por 0, por 1, por 2, por 3, ... E conseguimos com isso o conjunto: 𝑀 3 = {0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, … } O que significa divisor de um número? Conjunto dos múltiplos de 13: 𝑀 13 = {0, 13, 26, 39, 52, … } Pois 15 dividido por 3 é uma divisão exata. Agora, vejamos se o número 2 é divisor de 15: 15 1 2 7 Note o resto da divisão é diferente de zero, ou seja, a divisão não foi exata. Assim, 2 não é divisor de 15. 4 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Primos, Múltiplos e Divisores Observação: Note que o número 14 é múltiplo de 2. Assim, existe uma interdependência entre múltiplos e divisores, onde o divisor de um número deve formar esse número, ou seja, o número sempre deve ser é múltiplo do divisor. Por exemplo: Vamos enumerar os divisores do número 15: Iniciamos com 1: Qual número que multiplicado por 1 resulta em 15? O próprio 15 (Ou seja, 15 dividido por 1 resulta em 15): É múltiplo de 1 × 15 = 15 15 5 É divisor de 15 é MÚLTIPLO de 5 5 é DIVISOR de 15. Agora, o número 2: Qual número que multiplicado por 2 resulta em 15? Nenhum. Não existe nenhum número que multiplicado por 2 resulta em 15 (Ou seja, a divisão de 15 por 2 não é exata), assim ignoramos o número 2. Agora, o número 3: Qual número que multiplicado por 3 resulta em 15? O número 5 (Ou seja, 15 dividido por 3 resulta em 5): Conjunto de Divisores de um número Indicaremos o conjunto de divisores de um número x por D(x). Para construirmos o conjunto de divisores de um número, devemos descobrir quais são seus divisores. Para isso, montamos uma lista de números que, multiplicados entre si, resultam no número. Essa lista inicia com 1. Nos perguntamos: Qual número multiplicado por 1 resulta em no número que queremos? Observe que essa pergunta é o mesmo que dividirmos o número por 1. Assim, 1 vezes o próprio número é o primeiro par de divisores da lista. Temos agora que listar todos os naturais refazendo essa pergunta (substituindo 1 por 2, 3, 4, ...), de forma a manter os números que se encaixam na multiplicação e excluindo os números que multiplicados não resultam no número. Isso se repetirá até o momento em que esses números começam a se repetir. 3 × 5 = 15 Agora, o número 4: Qual número que multiplicado por 4 resulta em 15? Nenhum. Não existe nenhum número que multiplicado por 4 resulta em 15 (Ou seja, a divisão de 15 por 4 não é exata), assim ignoramos o número 4. O número 5, não é necessário verificar, pois já o vimos quando multiplicamos o 3, ou seja, os divisores começaram a se repetir. Ficamos então com a lista: 1 × 15 = 15 3 × 5 = 15 Colocando os números que encontramos em ordem: 1 3 5 3x15=15 1x15=15 Assim, os divisores de 15 são: 𝐷 15 = { 1, 3, 5, 15} 15 5 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Primos, Múltiplos e Divisores Exemplo II: Vamos enumerar os divisores do número 36: 1 × 36 = 36 2 × 18 = 36 3 × 12 = 36 4 × 9 = 36 6 × 6 = 36 Assim, temos: 𝐷 36 = {1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36} Observação: Note que os divisores de qualquer número sempre serão menores que o próprio número. Assim, o conjunto de divisores de um número sempre será finito, ao contrário do conjunto dos múltiplos de um número. NÚMEROS PRIMOS Dizemos que os números naturais que admitem como divisores apenas o número 1 e o próprio número são números primos. Os números que possuem mais divisores que si mesmos e o número 1 são chamados números compostos. Observação: O número 1 é um número especial que é divisor de todos os números e possui como divisor apenas si mesmo. Por não se encaixar nas definições acima, o número 1 não é primo e nem composto (característica que pertence apenas ao número 1). Se verificarmos quais são os divisores de um número, podemos classificá-lo como sendo primo ou composto. Lembrando: Se o número possuir dois divisores o número é PRIMO e se possuir mais de dois divisores o número é COMPOSTO! Exemplos: 𝐷 2 = {1, 2} 𝐷 3 = {1, 3} 𝐷 4 = {1, 2, 4} 𝐷 5 = {1, 5} 𝐷 6 = {1, 2, 3, 6} 𝐷 7 = {1, 7} 𝐷 8 = {1, 2, 4, 8} 𝐷 9 = {1, 3, 9} 𝐷 10 = {1, 2, 5, 10} 𝐷 11 = {1, 11} 𝐷 12 = {1, 2, 4, 3, 12} 𝐷 13 = {1, 13} 𝐷 14 = {1, 2, 7, 14} 𝐷 15 = {1, 3, 5, 15} 𝐷 16 = {1, 2, 4, 8, 16} 𝐷 17 = {1, 17} 𝐷 18 = {1, 2, 3, 6, 9, 18} 𝐷 19 = {1, 19} 𝐷 20 = {1, 2, 4,5,10, 20} 𝐷 21 = {1, 3,7, 21} 𝐷 22 = {1, 2, 11, 22} 𝐷 23 = {1, 23} 𝐷 24 = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12,24} 𝐷 25 = {1, 5, 25} 𝐷 26 = {1, 2, 13,26} 𝐷 27 = {1, 3,9,27} 𝐷 28 = {1, 2, 4, 7,14,28} 𝐷 29 = {1, 29} 𝐷 30 = {1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30} 𝐷 31 = {1, 31} 𝐷 32 = {1, 2, 4, 8, 16,32} 𝐷 33 = {1, 3, 11, 33} . . . 2 é PRIMO. 3 éPRIMO. 4 é composto. 5 é PRIMO. 6 é composto 7 é PRIMO. 8 é composto. 9 é composto. 10 é composto. 11 é PRIMO. 12 é composto 13 é PRIMO. 14 é composto 15 é composto 16 é composto 17 é PRIMO. 18 é composto 19 é PRIMO 20 é composto 21 é composto 22 é composto 23 é PRIMO 24 é composto 25 é composto 26 é composto 27 é composto 28 é composto 29 é PRIMO 30 é composto 31 é PRIMO 32 é composto 33 é composto . . . 6 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Primos, Múltiplos e Divisores PRIMOS, MULTIPLOS E DIVISORES 1. Sabemos que existem números pares no conjunto dos números naturais, e que os números deste conjunto que não são pares são chamados de ímpares. Neste mesmo conjunto, temos os conhecidos números primos. Me diga os números que não são primos são o que? Qual a relação desses números com os números primos? E os números 0 e 1 são primos? 2. Quantos elementos possui e como é escrito o conjunto dos múltiplos do elemento 0? 3. Quantos elementos possui e como é escrito o conjunto dos múltiplos do elemento 18? E o conjunto de divisores desse elemento? 4. Para obter os divisores de um número natural a, basta saber quais os elementos que, multiplicados entre si, têm por resultado o número a. Com base nessa afirmação, obtenha o conjunto de divisores (naturais) de cada um dos números: 13, 25, 32 e 60. 5. Qual o elemento do conjunto dos números naturais que é divisor de todos os números? 6. Qual o elemento do conjunto dos números inteiros que é múltiplo de todos os números? 7. O número 5 é divisor do número 16? Justifique a sua resposta. 8. Sobre números Primos: a. O que é um número Primo? b. Qual é o maior número primo que você conhece? 9. Qual é o menor número primo com dois algarismos? Qual é o menor número primo com dois algarismos diferentes? Qual é o menor número primo com três algarismos diferentes? 10. Conhecendo um método para identificar os números primos, verifique quais dos seguintes números são primos: (a) 49 (b) 37 (c) 12 (d) 11 11. Escreva três números diferentes cujos únicos fatores primos são os números 2 e 3. 12. (Papiro de Rhind) Entre cinco pessoas foram repartidas 100 medidas de trigo, de modo que a segunda recebeu a mais do que a primeira o mesmo que a terceira recebeu a mais do que a segunda, que corresponde ao mesmo que a quarta recebeu a mais do que a terceira e também a mesma quantidade que a quinta recebeu a mais do que a quarta. Quanto recebeu cada pessoa? 13. Descubra quais os números a seguir são números primos: 19, 27, 97, 130, 253, 255. 14. Descubra todos os números primos existentes entre 1 e 100. Dica: dede Erastótenes: É um para Dica:Crivo Crivo Erastótenes: É processo um processo obter números primos menores do que para obter números primos menores do que um um determinado número natural n. Devemos construir determinado número natural n. Devemos uma tabelauma contendo primeiros n números construir tabela os contendo os primeiros n naturais. Para determinar os números primos nesta números naturais. Para determinar os números tabela, basta seguir os seguintes passos: primos nesta tabela, basta seguir os seguintes 1)passos: Antes de iniciar, lembramos que 1 não é um número primo. 1) Antes de iniciar, lembramos que 1 não é um 2) Marcamos o número 2, que é o primeiro número número primo. primo e eliminamos todos os múltiplos de 2 que 2) Marcamos o número 2, que é o primeiro encontrarmos na tabela. primo e eliminamos todos os múltiplos 3)número Marcamos o número 3 e eliminamos todos os de 2 quede encontrarmos na tabela. múltiplos 3 que encontrarmos na tabela. 4)3)Determinamos Marcamos o onúmero próximo3número e eliminamos primo, que todos seráos o próximo número não marcado da tabela e eliminamos múltiplos de 3 que encontrarmos na tabela. todos os múltiplos desse número primo que 4) Determinamos o próximo número primo, que encontrarmos na tabela. será o próximo número não marcado da tabela e 5)eliminamos Continuamostodos o processo, sempre voltando passo os múltiplos desse ao número anterior, com o próximo número primo. primo que encontrarmos na tabela. 6) Os números que não foram eliminados são os 5) números primos. Gabarito: (1) São números compostos. São números formados a partir da multiplicação de outros primos (teorema fundamental da aritmética). 0 e 1 não são primos nem compostos. (2) Conjunto unitário: M(0)={0} (3) Infinitos: M(18)={0, 18, 36, ...}. D(18)={1, 2, 3, 6, 9, 18} (4) D(13)={1, 13} D(25)={1,5,25} D(32)={1, 2, 4, 8, 16,32} D(60)={1,2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60} (5) Número 1 (6) Número 0 (7) Não (8)a. números que possuem apenas dois divisores (na verdade 4, se considerarmos divisores inteiros) (9) 11, 13, 103 (10) b, d (11) 6, 12, 18 (12) Pessoa 1 recebeu t, pessoa 2 recebeu t+m, pessoa 3 recebeu t+2m, pessoa 4 recebeu t+3m, pessoa 5 recebeu t+4m. Temos que (t,m)={(0,20),(1,18),(2,16),...,(9,2),(10,0)} (13) 19, 97 7 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Divisibilidade PRINCIPAIS CRITÉRIOS DE DIVISIBILIDADE: Critérios de divisibilidade são regras simples que permitem verificar se determinado número inteiro A é múltiplo de um inteiro B, baseando-se em propriedades das suas representações decimais. A seguir estão apresentados critérios de divisibilidade (regras práticas) para números inteiros de 1 até 12, representados em sua forma decimal. Outros números naturais maiores que 12 também têm regras de divisibilidade, mas em geral pouco práticas. 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) 5. 87 não é divisível por 5, pois não termina em 0 nem em Divisibilidade por 7 Atenção: É importante lembrar alguns critérios de divisibilidade para facilitar os cálculos, principalmente dos números 2, 3 e 5, mas não se preocupe em decorar os critérios de todos os números naturais! Um número é divisível por 7 se o dobro do último algarismo, subtraído do número sem o último algarismo, resultar um número divisível por 7. Se o número obtido ainda for grande, repete-se o processo até que se possa verificar a divisão por 7. Exemplo: 165928 é divisível por 7 pois: 16592 Número sem o último algarismo -16 Dobro de 8 (último algarismo) 16576 Diferença 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. 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. *Uma dica é somar todos os algarismos do número e se a resposta contiver mais de um algarismo, somar novamente, até restar apenas um algarismo, se este algarismo for 3, 6 ou 9 o número inicial é divisível por 3! Veja: 1647 é divisível por 3? 1+6+4+7=18, e 1+8=9. Então 1647 é divisível por 3. Repete-se o processo com este último número. 1657 Número sem o último algarismo -12 Dobro de 6 (último algarismo) 1645 Diferença Repete-se o processo com este último número. 164 Número sem o último algarismo -10 Dobro de 5 (último algarismo) 154 Diferença Repete-se o processo com este último número. 15 Número sem o último algarismo -8 Dobro de 4 (último algarismo) 7 Diferença A diferença é divisível por 7, logo o número dado inicialmente também é divisível por 7. Exemplo: 4261 não é divisível por 7, pois: 426 Número sem o último algarismo -2 Dobro do último algarismo 424 Diferença Repete-se o processo com este último número. 42 Número sem o último algarismo -8 Dobro do último algarismo 34 Diferença A última diferença é 34 que não é divisível por 7, logo o número 4261 dado inicialmente não é divisível por 7. 8 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: M.M.C e M.D.C. M.M.C. simultaneamente, as mesmas posições em que se encontram no momento da observação, trazendo novamente abundância? O que significa a sigla M.M.C.? Alpha Caolin volta a ocupar a posição observada a cada 3 anos e Beta Donin volta a ocupar a posição observada a cada 5 anos. Listando os múltiplos entre 3 e 5, observamos de quando em quanto tempo esses dois planetas ocuparão novamente as posições desejadas. Assim, poderemos observar quando estes planetas ocuparão, simultaneamente, as posições observadas: O significado Múltiplo Comum. de M.M.C. é Mínimo Então o M.M.C. entre dois ou mais números é o menor (Mínimo) número (diferente de zero) que é múltiplo simultaneamente (comum) entre dois ou mais números. Vejamos, por exemplo, qual é o M.M.C. entre 3 e 4: 𝑀 3 = {0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, … } 𝑀 5 = {0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, … } Para isso, precisaremos listar os múltiplos Perceba que os planetas voltarão a ocupar a de 3 e os múltiplos de 4: posição em: 𝑀 3 = {0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, … } 𝑀 4 = {0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, … } 𝑀 3,5 = {0, 15, 30, 45, 60, … } 0 anos: Agora; 15 anos; Perceba que alguns dos números listados 30 anos; aparecem em ambas as listagens: 45 anos; ... 𝑀 3 = {0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, … } A próxima vez que os planetas ocuparão 𝑀 4 = {0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, … } estas posições será em 15 anos. Isso acontece a cada 15 anos (M.M.C.(3,5)=15). Assim, podemos montar o conjunto dos múltiplos comuns entre os dois números: Dica: Os problemas que utilizam puramente 𝑀 3, 4 = {0, 12, 24, 36, 48, … } M.M.C. para serem resolvidos, como o problema acima, sempre trazem a idéia de ciclo, ou seja, Agora, basta selecionarmos o MENOR algo que se repete de tempos em tempos ou que número, diferente de zero, que pertence ao devemos realizar alguma ação repetidamente a conjunto de múltiplos comuns listado acima, que, cada período, metro, medição, determinada no caso, é o número 12. quantidade, etc... Escrevemos, assim: 𝑀. 𝑀. 𝐶. 3,4 = 12 Problema: Os planetas Alpha Caolin e Beta Donin estão alinhados com sua estrela em uma posição muito bela, dizendo os místicos que essa formação traz abundância e felicidade. Estes planetas têm períodos de translação em torno de sua estrela de aproximadamente 3 e 5 anos, respectivamente. Quanto tempo decorrerá, depois dessa observação, para que estes planetas voltem a ocupar, 9 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: M.M.C e M.D.C. Método Prático (M.M.C.) Repetimos esses procedimentos até resultar apenas o número 1 do lado esquerdo Veremos como encontrar o M.M.C. do traço. entre dois ou mais números, pelo método Veja que não existe mais nenhum prático, através de um exemplo: número que pode ser dividido por dois (afinal 1 não pode ser divido por 2 e resultar em um número inteiro e o mesmo com 5), assim não Qual o M.M.C. entre 4 e 10 ? o colocamos mais. Se tentarmos o 3, também não é possível. O próximo primo que pode ser Ou seja, qual é o menor múltiplo entre colocado à esquerda é o número 5, pois divide 4 e 10 simultaneamente? 5, assim: Para isso, passamos um traço vertical e escrevemos os números 4 e 10 do lado esquerdo desse traço: 4, 10 4, 10 2 2, 5 2 1, 5 5 1, 1 Chegamos ao fim da decomposição. O Após esse momento, vamos inserindo M.M.C. será a multiplicação entre todos os do lado direito do traço números primos (2, 3, números do lado direito do traço: 5, 7, 11, 13, 17, 23, ...) que dividam ALGUM (pelo menos um) dos números à esquerda: 2 ∙ 2 ∙ 5 = 20 Vamos iniciar pelo primo 2: este divide Portanto, o Mínimo Múltiplo Comum os números 4 e 10, então: entre 4 e 10 é 20. 4, 10 2 Como 2 divide 4 e 2 divide 10, colocamos a resposta das divisões abaixo desses números: 4, 10 2 2, 5 Agora, colocaremos o próximo primo do lado direito do traço: Tentemos o número 2 novamente. O número 2 não divide o número 5, mas divide o número 2, então colocamos o número 2 e a resposta da divisão embaixo, como no primeiro caso. Como o 5 não será dividido, ao invés de colocarmos o resultado da divisão do 5, repetimos esse número embaixo: 4, 10 2 2, 5 2 1, 5 4, 10 2 2, 5 2 1, 5 5 1, 1 2 ∙ 2 ∙ 5 = 20 M.M.C.(4, 10)= 20 10 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: M.M.C e M.D.C. M.D.C Problema: Um terreno retangular tem 24 m de comprimento por 18 m de largura. O que significa a sigla M.D.C.? O significado Divisor Comum. de M.D.C. é 24 m Máximo Então o M.D.C. entre dois ou mais 18 m números é o maior (Máximo) número que é múltiplo simultaneamente (comum) entre dois ou mais números. 18 m 24 m O dono desse terreno deseja cercá-lo com Vejamos, por exemplo, qual é o M.D.C. árvores plantadas a iguais distâncias uma da entre 18 e 24: outra, e quer manter, entre as árvores, a maior Para isso, precisaremos listar os divisores distância possível, medida em um número inteiro de metros. Qual será a distância entre cada de 18 e os divisores de 24: árvore a ser plantada? 𝐷 24 = { 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24} Note que o problema se resume em dividir cada canto do retângulo no mesmo tamanho e 𝐷 18 = { 1, 2, 3, 6, 9, 18} descobrir qual é a maior medida em que isso é possível. Vimos a lista dos divisores de 18 e 24 ao Perceba que alguns dos números listados lado, e sabemos que os divisores entre 18 e 24 são: aparecem em ambas as listagens: 𝐷 24 = { 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24} 𝐷 18, 24 = {1, 2, 3, 6} Como o problema quer que peguemos a MAIOR medida em que podemos dividir os lados Assim, podemos montar o conjunto dos do retângulo, sabemos que as árvores deverão ser plantadas a cada 8 metros para manter a maior divisores comuns entre os dois números: distância entre cada árvore, nos diferentes lados do terreno. 𝐷 18, 24 = {1, 2, 3, 6} 𝐷 18 = { 1, 2, 3, 6, 9, 18} Agora, basta selecionarmos o MAIOR número que pertence ao conjunto de DIVISORES COMUNS listado acima, que, no caso, é o número 6. Escrevemos, assim: 𝑀. 𝐷. 𝐶. 18,24 = 6 𝑀. 𝐷. 𝐶. 18,24 = 6 Dica: Os problemas que utilizam puramente M.D.C. para serem resolvidos, como o problema acima, sempre trazem a idéia de ajustamento, tentando descobrir qual é a Maior medida, ou tempo, que pode ser ajustado entre dois ou mais objetos ou idéias. ATENÇÃO: Nem sempre a palavra MAIOR está explicitada no texto, nos grandes vestibulares esses exercícios têm essa idéia implicitamente, escondida. 11 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: M.M.C e M.D.C. Método Prático (M.D.C.) Dividindo apenas o 12 temos: 18, 24 2 O processo de obtenção do M.D.C. é 9, 12 2 bastante similar ao do M.M.C. Apenas 9, 6 devemos prestar atenção ao fato de quando Novamente o 2 divide apenas o número um primo dividir simultaneamente todos os números devemos colocar uma marcação 6, assim inserimos o 2 sem marcação: 18, 24 2 neste número. Ao final multiplicamos apenas 9, 12 2 os números com marcações. 9, 6 2 9, 3 Exemplo: Não é mais possível dividir por 2. Então passemos ao número 3: 3 divide 9 e 6, Qual o M.D.C. entre 18 e 24 ? assim colocamos uma marcação no 3 e a resposta da divisão de 9 por 3 e 6 por 3: Ou seja, qual é o maior divisor entre 18 18, 24 2 e 24 simultaneamente? 9, 12 2 Iniciamos o processo como no processo 9, 6 2 de obtenção do M.M.C.: Passaos um traço 9, 3 3 vertical e escrevemos os números 18 e 24 do 3, 1 lado esquerdo desse traço: Agora, o 3 divide apenas o número 3, 18, 24 assim o inserimos sem marcação: 18, 9, 9, 9, 3, 1, Vamos iniciar a pelo primo 2: este número divide os números 18 e 24 simultaneamente, então incluímos uma marcação: 18, 24 2 24 12 6 3 1 1 2 2 2 3 3 Chegamos ao fim da decomposição. O M.D.C. será a multiplicação de APENAS os números do lado direito do traço COM Colocamos agora a resposta da divisão MARCAÇÃO: de 18 por 2 (9) e 24 por 2 (12) abaixo desses 2∙3=6 números: 18, 24 2 Portanto, o Máximo Divisor Comum 9, 12 entre 18 e 24 é 6. 𝑀. 𝐷. 𝐶. 18,24 = 6 Agora, colocaremos o próximo primo do lado direito do traço: Tentemos o número 2 novamente. Este divide apenas o número 12, assim não colocamos marcação: 18, 24 2 9, 12 2 18, 9, 9, 9, 3, 1, 24 12 6 3 1 1 2 2 2 3 M.M.C.(18, 24)= 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 3 = 72 3 M.D.C.(18, 24)= 2 ∙ 3 = 6 12 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: M.M.C e M.D.C. EXERCÍCIOS: MMC E MDC 1. Determine MMC(10,20) e MDC(10,20). 2. Determine MMC(10,14) e MDC(10,14). 3. Determine MMC e o MDC de 4, 10, 14, 60. 4. Determine MMC(97, 2, 10) e MDC(97, 2, 10). 5. MMC(2,4)∙MDC(2,4)=? 6. É verdadeiro que MMC(10,20)∙MDC(10,20)=10∙20 ? 7. É sempre verdadeiro que MMC(a,b)∙MDC(a,b)= a∙b ? Justifique. 8. Desejo construir uma parede externa de um prédio com vidros quadrados de forma que não seja necessário quebrar nenhum vidro para isso. Sabendo-se que a parede do prédio deve ter as medidas de largura igual a 16 m e de altura igual a 32 m, qual a maior medida do lado do vidro quadrado que posso utilizar (em metros)? Quais as outras medidas que satisfazem também tais exigências (em metros)? 9. Tendo em vista o prédio anteriormente visto com formato retangular e considerando todas as paredes do prédio para serem instalados vidros externos, desconsiderando os pilares de sustentação, com medidas 16m de comprimento das paredes frontal e de trás do prédio, 32m de altura e 10m de comprimento das paredes laterais. Qual a maior medida do lado do vidro (em metros) a ser colocado nas paredes externas desse prédio? E se o prédio tiver um formato pentagonal (com 5 paredes) de 21 metros de altura e paredes de comprimentos 18m, 27m, 36m, 12m e 42m cada. Quanto será a maior medida do lado do vidro (em metros)? 10. (FUVEST) Maria quer cobrir o piso de sua sala com lajotas quadradas, todas com lado de mesma medida inteira, em centímetros. A sala é retangular, de lados 2m e 5m. Os lados das lajotas devem ser paralelos aos lados da sala, devendo ser utilizados apenas lajotas inteiras. Quais são os possíveis valores do lado das lajotas? 11. Em uma sala retangular de piso plano nas dimensões 8,80m por 7,60m deseja-se colocar ladrilhos quadrados iguais, sem necessidade de recortar nenhuma peça. A medida do lado de cada ladrilho é: a) 10 cm d) 40 cm b) 20 cm e) 50 cm c) 30 cm 12. Os planetas Júpter, Saturno e Urano têm períodos de revolução em torno do sol de aproximadamente 10, 30 e 84 anos, respectivamente. Quanto tempo decorrerá, depois de uma observação, para que eles voltem a ocupar, simultaneamente, as mesmas posições em que se encontravam no momento da observação? 13. Sejam os números m e n naturais, não primos entre si, cujo produto é 420. Qual é o maior número possível que seja máximo divisor comum de n e m (dica: enumere alguns mdc’s possíveis)? 14. Dois livros, um dos quais tem 256 páginas e outro 160 páginas, são formados por fascículos com o mesmo número de páginas (superior a 10 e inferior a 50). Cada fascículo: a) pode ter 32 páginas b) pode ter 24 páginas c) tem 16 páginas d) tem 18 páginas e) pode ter 12 páginas 15. (FUVEST) No alto da torre de uma emissora de TV, duas luzes ―piscam‖ com freqüências diferentes. A primeira ―pisca‖ 15 vezes por minuto e a segunda ―pisca‖ 10 vezes por minuto. Se, num certo instante, as luzes piscam simultaneamente, após quantos segundos elas voltarão a piscar simultaneamente? 16. Estou numa estação de trem e noto que neste momento dois trens em trilhos diferentes partem da estação no mesmo instante. Percebendo que o primeiro trem retorna à estação a cada 21 minutos e o segundo trem a cada 35 minutos, pergunto-me: de quanto em quanto tempo estes dois trens partem simultaneamente da estação? 17. Três cidades, A, B e C, realizam grandes festas: de 5 em 5 meses em A, de 8 em 8 meses em B e de 12 em 12 meses em C. Estas festas coincidiram em setembro de 2008. Coincidirão novamente em: a) outubro de 2009 b) algum mês de 2011 c) setembro de 2015 d) setembro de 2018 e) depois de 2020. Gabarito: (1) 20,10 (2) 70,2 Sim (7) Sim (3) 420,2 (8) 16 m. 2, 4 e 8 m (4) 970,1 (5) 8 (6) (9) 2 m, 3m (10) 1x1, 2x2, 4x4, 5x5, 10x10, 20x20, 25x25, 50x50,100x100 (11) d (12) 420 anos segundos (16) a cada 105 minutos (13) 2 (17) d (14) a (15) 6 13 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Frações 7 8 2 9 1 10 2 11 5 12 ... 1 100 1 1000 FRAÇÕES O que é uma fração? Fração é um número que exprime uma ou mais partes iguais em que foi dividida uma unidade ou um inteiro. Assim, por exemplo, se tivermos uma pizza inteira e a dividimos em quatro partes iguais, cada parte representará uma fração da pizza. Sete oitavos Dois nonos Um décimo Dois onze avos Cinco doze avos ... Um centésimo Um milésimo Frações equivalentes: Uma pizza inteira 𝟏 Quatro pedaços de pizza 𝟏 𝟒 × 𝟒 Frações equivalentes são frações que representam a mesma parte de um todo, como o próprio nome já diz, são equivalentes. Qual o significado de uma fração? Uma fração significa dividir algo em 𝑎 partes iguais. Assim a fração significa o 𝑏 número a ser dividido pelo número b, sendo a e b números naturais e b diferente de 0. O número a é chamado de numerador e b é chamado de denominador: Nome de frações: 1 2 1 3 2 4 3 5 1 6 4 7 𝑎 Numerador 𝑏 Denominador Metade Um terço Dois quartos Três quintos Um sexto Quatro sétimos 1 2 8 16 2 4 Para conseguir frações equivalentes, basta multiplicarmos o numerador e o denominador da fração por um mesmo número: 1 2 = 1 ∙8 2 ∙8 = Sabemos assim que são equivalentes. 1 2 8 16 = 8 16 , ou seja, 14 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Frações Simplificação de frações: Para simplificarmos uma fração, devemos dividir o numerador e o denominador por um mesmo número inteiro. Observe as operações de simplificação abaixo: a) b) 2 4 = 8 = 16 2 ∶2 4 ∶2 = 8 ∶8 16 ∶8 2 a) = 63 35 ∶7 63 ∶7 = 4 3 10 = = 2 ∙5 4 ∙5 3 ∙2 20 6 = 2 2 20 3 + 4 10 = 10 20 + 6 20 = 16 20 Simplificando temos: 5 2 9 4 3 b) 10 = 10 ∙2 1 Outros exemplos: 35 2 Podemos agora somar, pois as frações possuem o mesmo denominador. Após a soma, se possível, simplifique! 1 = apresentadas em frações equivalentes de denominador 20: + 3 10 = 16 20 = 16 ∶4 20 ∶4 = 4 5 Não é possível a simplificação, por 4 isso, é uma fração irredutível. Adição e subtração de frações: 1) Verificar se os denominadores são iguais. Se forem iguais, basta somar ou subtrair o numerador. Vejam os exemplos: a) b) 2 8 2 8 + 3 − 3 8 8 = 5 = 1 8 Multiplicação de frações: Multiplicar numerador com numerador e denominador com denominador. Se necessário, simplifique o produto. 8 1 2 2) Caso os denominadores sejam diferentes, devemos encontrar o mmc e transformar em frações de mesmo denominador para depois efetuarmos as operações. a) 2 4 + 3 10 = Temos que o M.M.C. entre de 4 e 10 é igual a 20. Assim, transformemos as frações × 3 4 = 1×3 2×4 = 3 8 Divisão de frações: Na divisão de frações, vamos multiplicar a primeira fração pelo inverso da segunda. Se necessário, simplifique. 1 2 ÷ 3 4 = 1 2 × 4 3 = 1×4 2×3 = 4 6 15 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Frações EXERCÍCIOS: FRAÇÕES 6. Considere as frações: 6/5, 7/3, 1/4 e 3/8. É verdade que: a) 1 é maior que 6/5? b) 2 é maior que 7/3? c) 6/5 é menor que 7/3? d) 3/9 é menor que 3/8? 1. A tabela relaciona as frações com três situações diferentes. Complete-a: 1 HORA minutos) (60 2.000 HABITANTES 1 LITRO (1.000 ml) 1 = 4 3 = 4 1 = 5 2 = 5 1 = 4 3 = 750 ml 4 1 = 5 2 = 5 1 = 15 minutos 4 3 = 4 1 = 5 2 = 5 7. Escreva cada fração abaixo como soma de um número inteiro e uma fração com numerador menor que o denominador: Exemplo: a) 7 2 8 = 3+ a) 2 b) 3 3 3. Simplifique: a) e) 4 20 c) 5 b) 45 6 c) 15 3 d) 4 18 42 d) 3 c) 2 1 3 7 3 2 5 10 5. Calcule: a) c) e) 1 3 1 2 4 − 5 k) 1 2 7 3 3 3 + 8 1 5 2 5 g) 1 − i) 2 + − ∙ b) d) f) h) 1 10 5 4 j) L) 1 5 1 3 2 3 7 8 3 4 3 8 3 + 5 +1+4 1 − − ∙ 2 5 6 1 6 ÷ 2 6 12 23 5 8. Que fração da semana corresponde a um dia? 5 9. Com 12 litros de leite, quantas garrafas de 2/3 de litro poderão ser cheias? 120 4. Organize as seguintes frações de forma a sabermos qual é a menor fração e qual a maior fração: 18 4 80 180 2 b) 2. Escreva pelo menos duas frações equivalentes a: 1 10. Que fração do ano corresponde a dois meses? 11. O tanque de gasolina do carro estava vazio. Colocamos 48 litros de combustível. O marcador ficou assim: 1 4 1 2 3 4 Quantos litros de combustível cabem nesse tanque? 12. Dois candidatos, A e B, disputam a prefeitura de uma cidade. Uma pesquisa realizada com 200 3 eleitores indicou que preferem o candidato A e 5 que o restante prefere o candidato B. a) Quantos eleitores consultados preferem o candidato A? b) Quantos eleitores consultados preferem o candidato B? c) Que fração dos eleitores consultados prefere o candidato B? 16 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Frações 13. Uma pesquisa, sobre a preferência de 3 refrigerantes, revelou que do total das pessoas 5 consultadas, isto é, 6.975 pessoas bebem o refrigerante MuitoAmargo. Calcule o número de pessoas consultadas pela pesquisa. 14. Para ladrilhar 2/3 de um pátio empregaramse 5.456 ladrilhos. Para ladrilhar 5/8 do mesmo pátio, quantos ladrilhos seriam necessários? 15. Um reservatório é alimentado por duas torneiras. A primeira pode enchê-lo em 15 horas e a segunda, em 12 horas. Quantos litros do reservatório terão enchido as duas torneiras juntas em uma hora se o reservatório possui 1.200 litros de capacidade? Dica: Que fração do reservatório encherão em uma hora, as duas juntas? 16. Claudia fez 2/9 de um trabalho em 7 horas e Mariana, 4/7 desse mesmo trabalho em 12 horas. Quantas horas levarão para fazer a mesma obra, se trabalharem juntas? 17. Em certo país, os trabalhadores recebem dois salários mínimos em dezembro: o salário normal e o 13º salário. Se a pessoa trabalhou os 12 meses do ano, os dois salários serão iguais. Se a pessoa trabalhou uma fração do ano, o 13º salário corresponderá a essa fração do salário normal. Se o salário normal de uma pessoa é R$516,00 e ela trabalhou 7 meses nesse ano, quanto ela vai receber de 13º salário? 18. João Carlos é operário e seu salário é de R$520,00 por mês. Ele gasta 1/4 de seu salário com aluguel e 2/5 do salário com alimentação da família. Esse mês ele teve uma despesa extra: 3/8 do seu salário foram gastos com remédios. Sobrou dinheiro? Se sobrou ou faltou dinheiro, qual foi esse valor? Gabarito: (3)a.1/5 b.2/5 c.3/7 d.2/3 e.1/4 (4) 1/2, 3/5, 2/3, 7/10 (5)a.1 b.4/5 c.7/8 d.16/3 e.3/5 f.1/6 g.3/5 h.2/48 i.2/5 j.3/12 k.35/12 l.9/8 (6) a.Sim b.Não c.Sim d.Sim (7) a. 2+ 4+ 3 5 2 3 b. 1+ 1 2 c. (8) 1/7 (9) 18 garrafas (10) 1/6 (11) 64 litros (12) a. 120 b. 80 c. 2/5 (13) 11.625 pessoas (14) 5.115 ladrilhos (15) 140 litros (16) 12 horas e 36 minutos (17) R$301,00 (18) Faltou, R$ 13,00 17 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Números Decimais NÚMEROS DECIMAIS O fato do nosso sistema de numeração ser posicional e ter base dez permitiu que as frações fossem representadas, na notação decimal, como números decimais. Foi preciso então criar uma forma de diferenciar a parte inteira de um número, da sua parte fracionária. Para isso nós utilizamos a vírgula ( , ), e os países anglosaxões utilizam o ponto ( . ). Veja como isto funciona: A vírgula na nossa representação separa a parte inteira da parte decimal do número: à esquerda da vírgula está a parte inteira e à direita sua parte fracionária ou decimal. Assim, 852 na fração , temos: 100 Lê-se: 8 inteiros e 52 centésimos. Veja outros exemplos: Percebemos que nesse tipo de representação que uma posição à direita de outra vale a décima parte desta outra. Se dividimos a unidade em 10 partes iguais, cada 1 uma destas partes será um décimo: 0,1 ou . 10 Um décimo dividido por 10 será igual a um centésimo (0,01), um centésimo dividido por 10 será igual a um milésimo (0,001) e assim por diante. Observe algumas frações decimais (cujo denominador é um múltiplo de 10) e como são representadas como números decimais: Operações com números decimais: Adição e Subtração: Uma vez escrita sob a forma de notação decimal, as operações com frações tornam-se muito mais simplificadas, pois obedecem aos mesmos processos envolvidos no sistema de numeração decimal. Na adição de números decimais, devemos adicionar décimos com décimos, centésimos com centésimos, milésimos com milésimos, etc., da mesma forma que adicionamos dezenas com dezenas, unidades com unidades, etc. Vamos adicionar 0,8 + 0,13: 18 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Números Decimais O cálculo com frações decimais: O cálculo com números decimais: Multiplicação: Para entender as regras práticas usadas no algoritmo da multiplicação de números decimais, vamos antes fazer uma associação destes com as frações decimais e usar o algoritmo já conhecido: Agora consideremos a seguinte subtração: Como nos números decimais o número de partes em que ficou dividida a unidade é sempre o mesmo, a adição e a subtração são imediatas, não sendo necessário mais “reduzir frações ao mesmo denominador”. Pode ocorrer, apenas, a necessidade de transformar décimos em centésimos, o que se consegue simplesmente adicionando-se quantos zeros se fizerem necessários. Por exemplo: 0,2 – 0,18 Na prática, a multiplicação de decimais é feita como se os números fossem inteiros e, determinado o resultado, a colocação da vírgula é analisada a partir do número de “casas decimais” (décimos, centésimos, etc.) dos fatores. Isso se apóia na seguinte propriedade da multiplicação: Em toda multiplicação, quando se multiplica um dos fatores por um número natural a diferente de zero e o outro fator por um número b diferente de zero, o produto ficará multiplicado por a ∙ b. Vamos, por exemplo, multiplicar 3,8 x 1,42, como algoritmo prático, usando a propriedade enunciada acima: Multiplicamos os fatores números inteiros, pois: Agora analisamos a colocação da vírgula: como se fossem Como 0,2 = 0,20, temos: Logo, 0,2 – 0,18 = 0,02. Uma vez entendido o conceito de fração decimal e sua correspondente notação decimal, podemos usar o dispositivo prático que diz para colocar “vírgulas embaixo de vírgulas” no momento da soma ou subtração. Como o primeiro fator, 3,8, foi multiplicado por 10 e o segundo fator, 1,42, por 100, o produto 5 396 está multiplicado por 10 x 100 = 1000. Logo, para a multiplicação proposta, este produto 5396 deverá ser dividido por 1000. Ou seja: 19 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Números Decimais A vírgula no quociente indica a parte inteira. O resto será multiplicado por 10 para obtermos os décimos Continuamos a divisão, transformando o resto, 25 inteiros, em 250 décimos: Efetuando este cálculo na vertical, temos: Portanto, 17,5 ÷ 5 = 3,5. Divisão de inteiro por decimal. Por exemplo, para 3 ÷ 0,6. Vamos utilizar a propriedade das divisões e multiplicar o dividendo e o divisor por 10 (igualando casas decimais). Como 0,6 x 10 = 6, temos: 3 ÷ 0,6 = 30 ÷ 6 = 5 Divisão: Numa divisão não exata (resto diferente de zero) temos um quociente decimal, quando continuamos a divisão fracionando o resto em décimos, centésimos, milésimos, etc. Nesse sentimos temos alguns casos a analisar: Divisão de número decimal por número inteiro. Divisão de decimal por decimal. Por exemplo, para 31,5 ÷ 2,25. Como o dividendo e o divisor devem ser multiplicados por um mesmo número para que o quociente não se altere, vamos multiplicá-los por 100: 17,5 ÷ 5 Para efetuar essa divisão é preciso utilizar uma propriedade das divisões: Multiplicandose o dividendo e o divisor por um mesmo número, diferente de zero, o quociente não se altera e o resto fica multiplicado por esse número. Vamos, então, multiplicar o dividendo e o divisor por 10, o que significa “eliminar a vírgula” ou “igualar as casas”. Como 17,5 x 10 = 175, temos: Assim: A vírgula separa a parte inteira do quociente. O resto será multiplicado por 10, para obtermos os décimos. Portanto, 31,5 ÷ 2,25 = 14. 20 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Razão Razão? Fração? Divisão? Existe diferença? Problema: Dos 50 alunos da de uma sala do cursinho da UFSCar, 20 são homens e 30 são mulheres. Qual é a relação entre o número de homens e o número de mulheres? 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑚𝑒𝑛𝑠 20 2 = = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑙ℎ𝑒𝑟𝑒𝑠 30 3 Dizemos que na sala de aula, o número de homens está para o número de mulheres assim como 2 está para 3. Isso significa que para cada 2 homens temos 3 mulheres. A expressão 2 para 3 é chamada razão entre 2 e 3, indicada por 2 3 𝑏 (“a está para b”) 𝑜𝑢 𝑎: 𝑏 4. Giovani comprou um carro por R$ 18.000,00 e vendeu por R$ 24.000,00. Qual é a razão entre o lucro e o preço de venda desse carro? 5. Luiz Matemático tem dois terrenos retangulares. O terreno A tem 10 m de largura e 30 m de comprimento. O terreno B tem 20 m de largura e 90 m de comprimento. Calcule a razão entre: a) as larguras de A e B b) os comprimentos de A e B c) as áreas de A e B d) os perímetros de A e B 6. O segmento AB da figura está dividido em cinco partes iguais: ou 2 : 3. Então o que é razão? Se a e b são números racionais e b ≠ 0, a razão entre os números a e b é a divisão (quociente) de a por b: 𝑎 3. Quem apresentou melhor desempenho: Léo, que resolveu 20 problemas e acertou 18, ou Véinho, que resolveu 30 problemas e acertou 24? Obtenha as razões: a) 𝐴𝐶 𝐴𝐵 b) 𝐶𝐵 𝐴𝐵 c) 𝐴𝐶 𝐶𝐵 d) 𝐶𝐵 𝐴𝐶 Pense sozinho: o que seria “razão inversa”? Algumas razões muito utilizadas Velocidade Média: Velocidade média de um corpo em movimento é a razão entre o espaço percorrido e o tempo gasto para percorrê-lo. Ex: A velocidade média de um carro que percorreu 300 km em 5 horas é dada pela razão: 300 𝑘𝑚 5ℎ = 60 𝑘𝑚 1ℎ = 60 km/h 7. Calcule a velocidade média de um carro que percorreu 210 km em 3 horas. 8. Quanto tempo um carro leva para percorrer 400 km, mantendo a velocidade média de 80 km/h? 9. Se um carro mantiver a velocidade média de 65 km/h durante 3 horas, quantos quilômetros percorrerá? Exercícios 1. Indique a razão: a) 20 para 50 b) 10 para 40 Densidade demográfica: é a razão entre o número de habitantes de uma região e a área dessa região. c) 12 para 24 d) 6 para 8 2. Encontre a razão de a para b, lembrando que as medidas devem ser colocadas na mesma unidade: a) a = 8 cm e b = 24 cm b) a = 30 meses e b = 2 anos c) a = 30 meses e b = 2 anos d) a = 15 Kg e b = 25 g Ex: A cidade de Ribeirão Preto tem uma área aproximada de 1.058 km2. Segundo o IBGE, de fevereiro de 1992, a população dessa cidade era de 431.135 habitantes. Então a densidade demográfica de Ribeirão Preto é dada por: 431.135 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ≅ 408 ℎ𝑎𝑏/𝑘𝑚2 1.058 𝑘𝑚2 21 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Razão 10. O censo de 1991 estimou a população do estado do Rio Grande do Norte em 2.414.000 habitantes. Calcule a densidade demográfica desse importante estado do Nordeste, sabendo que sua área total é de 53.015 km2. Escala: é a razão entre a medida de um comprimento no desenho e a medida correspondente ao comprimento real. Testes de vestibulares (FUVEST – 2010 – 1ª Fase) O Índice de Massa Corporal (IMC) é o número obtido pela divisão da massa de um indivíduo adulto, em quilogramas, pelo quadrado da altura, medida em metros. É uma referência adotada pela Organização Mundial de Saúde para classificar um indivíduo adulto, com relação ao seu peso e altura, conforme a tabela abaixo. Ex: Se a planta de uma casa está desenhada na escala de 1 : 100 (um para 100), significa que cada 1 cm no desenho corresponde a 100 cm na dimensão real. 11. A planta ilustrada abaixo foi desenhada na escala 1 : 100. a) Calcule as dimensões reais da sala dessa casa. b) Calcule quantos metros quadrados de carpete são necessários para acarpetá-la. 12.) Um mapa está desenhado na escala 1 : 10.000.000. Qual é, em quilômetros, a distância real entre Salvador e Maceió, se, no mapa, a distância é de 5 cm? Levando em conta esses dados, considere as seguintes afirmações: I. Um indivíduo adulto de 1,70 m e 100 kg apresenta Obesidade Grau 1. II. Uma das estratégias para diminuir a obesidade na população é aumentar a altura média de seus indivíduos por meio de atividades físicas orientadas para adultos. III. Uma nova classificação que considere obesos somente indivíduos com IMC maior que 40 pode diminuir os problemas de saúde pública. Está correto o que se afirma somente em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. (FUVEST – 2010 – 1ª fase) Um automóvel, modelo flex, consome 34 litros de gasolina para percorrer 374 km. Quando se opta pelo uso do álcool, o automóvel consome 37 litros deste combustível para percorrer 259 km. Suponha que um litro de gasolina custe R$ 2,20. Qual deve ser o preço do litro do álcool para que o custo do quilômetro rodado por esse automóvel, usando somente gasolina ou somente álcool como combustível, seja o mesmo? a) R$ 1,00 b) R$ 1,10 c) R$ 1,20 d) R$ 1,30 e) R$ 1,40 22 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Porcentagem Cálculo de uma porcentagem A porcentagem faz parte de nossas vidas, a vemos quando vamos às compras, quando vemos anúncios sobre economia, quando cuidamos de nossa dieta, enfim, sempre nos deparamos com essa tal porcentagem. Mas, afinal, o que é porcentagem? Porcentagem é uma razão que nos informa qual é a quantidade de uma determinada parte em relação ao todo e é dada em relação ao número 100, ou seja, é um modo de compararmos dois números tomando o 100 como padrão. Esse modo de comparação é utilizado desde o século XVII e é um padrão em nossos dias. Representamos porcentagem pelo símbolo % e lê-se ―por cento‖. A porcentagem equivale a uma fração de denominador 100 e ao número decimal Seja a porcentagem a% de T. (1) Podemos, simplesmente, multiplicarmos a fração a por T : 100 a% de T a T 100 Exemplo: 23% de R$ 240,00 23 240 55, 2 , ou seja, 100 23% de R$ 240,00 é o mesmo que R$ 55,20. 50 correspondente. Deste modo a fração é uma 100 (2) Podemos conseguir o mesmo resultado através da regra de três simples, fazendo-se corresponder 100% a T e a% a x (a% de T): porcentagem que podemos representar por 50%. Interpretamos a razão 50% dizendo que se um aluguel de casa fosse de R$100,00 e existisse um aumento de 50% nesse aluguel, o aumento teria sido de R$50,00. T ——— 100% x ——— a % E, multiplicando-se em cruz, temos: T a x 100 x a T a x T 100 100 Conseguindo assim a multiplicação do caso (1). Exemplo: 23% de R$ 240,00: 240 ——— 100 x ——— 23 Observe: A parte preenchida dos quadrinhos pode ser representada por: Fração 40 100 Número decimal 0,4 Porcentagem 40% 240 23 100 x 240 23 240 23 5520 xx x 100 100 100 Razão x 55, 2 Considere um aumento de R$ 50,00 no aluguel de um imóvel cujo aluguel é de R$ 1000,00. Para se obter uma razão entre o aumento e o total do aluguel devemos dividir o valor do aumento pelo valor total do Assim 23% de R$ 240,00 é equivalente a R$55,20. imóvel ( r valor aumento ). Essa razão pode ser valor total expressa de diversas formas, como no exemplo desse aluguel r 50 5 50 0,5 50% . 1000 10 100 23 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Porcentagem 9) Mário compra um equipamento eletrônico por R$ 2.000,00 e vende por R$ 3.000,00. 1) Escreva os números de duas maneiras: usando a a) Qual foi o lucro obtido? notação decimal e o símbolo de porcentagem: a) d) 5 5 6 3 b) e) 3 c) 4 4 f) 5 3 8 3 d) 12% de 200 b) 20% de 800 e) 3,5% de 150 c) 5% de 1000 f) 4,7% de 600 c) Em porcentagem, qual a relação entre o lucro e o preço de venda? 2 2 ) Determine: a) 10% de 100 b) Em porcentagem, qual a relação entre o lucro e o preço de custo? 3) Descubra o número em cada item: a) 10% do número é igual a 27 10) Numa competição de salto em altura, um atleta conseguiu melhorar em 10% sua marca, que era de 4,80 m. Qual é a nova marca desse atleta? 11) Uma escola tem hoje 4.600 alunos. Esse número é 15% maior que o número de alunos do ano passado. Quantos alunos estudavam nessa escola no ano passado? 12) Os alunos de uma escola foram comemorar o fim de ano em um restaurante. A conta, incluindo os 10% do garçom, foi de R$ 165,00. Qual seria o valor da conta sem a gorjeta para os garçons? b) 1% do número é igual a 15 c) 25% do número é igual a 100 d) 5,5% do número é igual a 11 4) Indique que porcentagem representa: a) 15 de 150 c) 17 de 200 b) 24 de 48 d) 65 de 1000 5) Um jornal publicou a seguinte manchete: “30% da população brasileira vive em estado de subnutrição”. Sabendo que a população brasileira é de cerca de 150 milhões de habitantes, quantos brasileiros são subnutridos? 6) Na eleição para prefeito de uma cidade estavam inscritos 300.000 eleitores. Se o índice de abstenção foi de 15%, quantos eleitores votaram nessa eleição? 7) 25% dos alunos da sala de Vanessa praticam natação. Quantos alunos há nessa classe, se 27 não nadam? 8) Um comerciante quer ter um lucro equivalente a 10% do preço de custo de uma mercadoria. Sabendo que ele pagou R$ 27,00 por essa mercadoria, por quanto deve vendê-la? (LEMBRETE: Lucro = Preço de venda – Preço de custo) 13) 15% de um rebanho bovino são vacas e o restante são bois. Qual é o total de cabeças desse rebanho, se há 17.000 bois? 14) Num campeonato de fórmula 1, Ayrton Senna venceu 10 das 16 provas de que participou. Que porcentagem representa o total de vitórias de Senna nesse campeonato? 15) Uma praça retangular tem lados medindo 100 metros. No centro da praça vai ser construído um canteiro também quadrangular, com lados medindo 20 metros. Quantos por cento da área da praça o terreno vai ocupar? 16) Uma lanchonete vendeu 2.000 sanduíches em janeiro. Em fevereiro, vendeu 25% a mais que em janeiro e, em março, 20 % a mais que em fevereiro. Calcule o número de sanduíches vendidos em fevereiro e março. 17) Para vender um aparelho eletrônico com um certo lucro, Letícia acrescenta 35% ao valor que pagou. Sabendo que ela vendeu esse aparelho por R$ 2.700,00, quanto pagou por ele? 24 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Porcentagem 140 - (ENEM – 2009) Uma resolução do Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) estabeleceu a obrigatoriedade de adição de biodísel ao óleo dísel comercializado nos postos. A exigência é que, a partir de 1.º de julho de 2009, 4% do volume da mistura final seja formada por biodísel. Até junho de 2009, esse percentual era de 3%. Essa medida estimula a demanda de biodísel, bem como possibilita a redução da importação de dísel de petróleo. Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br. Acesso em: 12 jul. 2009 (adaptado). Estimativas indicam que, com a adição de 4% de biodísel ao dísel, serão consumidos 925 milhões de litros de biodísel no segundo semestre de 2009. Considerando-se essa estimativa, para o mesmo volume da mistura final dísel/biodísel consumida no segundo semestre de 2009, qual seria o consumo de biodísel com a adição de 3%? a) 27,75 milhões de litros. b) 37,00 milhões de litros. c) 231,25 milhões de litros. d) 693,75 milhões de litros. e) 888,00 milhões de litros. 141 - (ENEM – 2009) O governo cedeu terrenos para que famílias construíssem suas residências com a condição de que no mínimo 94% da área do terreno fosse mantida como área de preservação ambiental. Ao receber o terreno retangular ABCD, em que , Antônio demarcou uma área quadrada no vértice A, para a construção de sua residência, de acordo com o desenho, no qual quadrado. é o lado do 173 - (ENEM – 2009) A resolução das câmeras digitais modernas é dada em megapixels, unidade de medida que representa um milhão de pontos. As informações sobre cada um desses pontos são armazenadas, em geral, em 3 bytes. Porém, para evitar que as imagens ocupem muito espaço, elas são submetidas a algoritmos de compressão, que reduzem em até 95% a quantidade de bytes necessários para armazená-las. Considere 1 KB = 1.000 bytes, 1 MB = 1.000 KB, 1 GB = 1.000 MB. Utilizando uma câmera de 2.0 megapixels cujo algoritmo de compressão é de 95%, João fotografou 150 imagens para seu trabalho escolar. Se ele deseja armazená-las de modo que o espaço restante no dispositivo seja o menor espaço possível, ele deve utilizar: a) um CD de 700 MB. b) um pendrive de 1 GB. c) um HD externo de 16 GB. d) um memory stick de 16 MB. e) um cartão de memória de 64 MB. 179 - (ENEM – 2009) Um médico está estudando um novo medicamento que combate um tipo de câncer em estágios avançados. Porém, devido ao forte efeito dos seus componentes, a cada dose administrada há uma chance de 10% de que o paciente sofra algum dos efeitos colaterais observados no estudo, tais como dores de cabeça, vômitos ou mesmo agravamento dos sintomas da doença. O médico oferece tratamentos compostos por 3, 4, 6, 8 ou 10 doses do medicamento, de acordo com o risco que o paciente pretende assumir. Se um paciente considera aceitável um risco de até 35% de chances de que ocorra algum dos efeitos colaterais durante o tratamento, qual é o maior número admissível de doses para esse paciente? a) 3 doses. b) 4 doses. c) 6 doses. d) 8 doses. e) 10 doses. Nesse caso, a área definida por Antônio atingiria exatamente o limite determinado pela condição se ele: a) duplicasse a medida do lado do quadrado. b) triplicasse a medida do lado do quadrado. c) triplicasse a área do quadrado. d) ampliasse a medida do lado do quadrado em 4%. e) ampliasse a área do quadrado em 4%. GABARITO ENEM: 140) d 141) c 173) e 179) b 25 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Grandezas Proporcionais Grandezas Diretamente e Inversamente Proporcionais Problema: Um forno tem sua produção de ferro fundido de acordo com a tabela abaixo: Tempo (minutos) 5 10 15 20 Produção (em Kg) 100 200 300 400 Observe que uma grandeza varia de acordo com a outra. Essas grandezas são variáveis dependentes, ou seja: - Se duplicamos o tempo, a produção também duplica: 5 min ---------- 100 Kg 10 min ---------- 200 Kg - Se triplicamos o tempo, a produção também triplica: 5 min ---------- 100 Kg 15 min ---------- 300 Kg Observe também que a razão entre os valores de uma grandeza é igual a razão entre os valores correspondentes da outra grandeza. Problema: 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) 5 8 12 20 Tempo (s) 200 125 100 50 Novamente uma grandeza varia de acordo com a outra e, portanto, são variáveis dependentes. No entanto observe que: - Quando duplicamos a velocidade, o tempo fica reduzido à metade: 5 m/s --------- 200 s 10 m/s ---------- 100 s - Quando quadruplicamos a velocidade, o tempo fica reduzido à quarta parte: 5 m/s ----------- 200 s 20 m/s ----------- 50 s Note que a razão entre dois valores de uma grandeza é o inverso da razão entre os dois valores correspondentes da outra grandeza. 5 100 1 = = 15 300 3 10 200 1 = = 20 400 2 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 grandeza. 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 grandeza. Essa razão igual é chamada constante de proporcionalidade. Essa razão é chamada proporcionalidade inversa. de constante de 26 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Grandezas Proporcionais CUIDADO: Nem sempre existe proporcionalidade. Por exemplo: A tabela abaixo mostra o aumento da altura de Paulinho em função da idade: Idade de 4 anos Paulinho Altura de 1 m Paulinho 8 anos 12 anos 1,40 1,60 Perceba que mesmo havendo uma possível relação de aumento de uma grandeza de acordo com a outra, verifica-se que não existe proporcionalidade nesse caso. Veja: 4 8 12 ≠ ≠ 1 1,40 1,60 Resolvendo problemas: a Regra de Três Exemplo 1: Se um padeiro faz 60 pães com 4 Kg de farinha, quantos pães ele fará com 6 Kg de farinha? - Primeiramente construímos uma tabela com as grandezas do problema, analisando o que acontece com uma delas caso a outra varie, aumentando ou diminuindo. Usamos uma incógnita para representar o valor desconhecido: Exemplo 2: Para reformar a quadra de esportes de uma escola, 2 pedreiros vão trabalhar 24 dias. No mesmo ritmo de trabalho, em quantos dias 6 pedreiros podem fazer esse serviço? - Novamente construímos uma tabela: Número de pedreiros 2 6 Agora, as setas indicam que se uma das grandezas (por exemplo, o número de pedreiros) aumenta, então a outra diminui na mesma razão (inversa). Portanto as grandezas são inversamente proporcionais. Nesse caso, antes de aplicarmos a “multiplicação em cruz”, devemos lembrar que ela aconteceria se montássemos a proporção da maneira que está na tabela, no caso de proporcionalidade direta. No entanto, a relação de proporção inversa faz com que tenhamos que “inverter” uma das setas antes de escrever a proporção, fazendo com que ela pareça de forma direta. Observe: 2 𝑥 = 6 24 6𝑥 = 48 48 𝑥= 6 𝑥=8 Farinha (Kg) Quantidade de pães 4 60 6 As setas representam que: se a aumentarmos a quantidade de farinha, a conseqüência será o aumento no número de pães que podem ser feitos. Além disso, verificamos que se uma grandeza duplicar, a outra também duplica. Então as grandezas são diretamente proporcionais e podemos escrever: 4 6 = 60 𝑥 Multiplicando em cruz, temos: 4 ∙ 𝑥 = 60 ∙ 6 4𝑥 = 360 360 𝑥= 4 𝑥 = 90 Portanto, com 6 Kg de farinha é possível fazer 90 pães. Tempo (dias) 24 (x) x (24) Portanto, 6 pedreiros demoram 8 dias para efetuar a reforma. Exercícios 1) Se 300 g de um metal custam R$ 600,00, quanto custam 700 g desse metal? 2 ) Um carro faz, na estrada, 8 km com 1 litro de álcool. a) Quantos litros de álcool são necessários para esse carro percorrer 100 km? b) Quantos quilômetros ele percorre com 45 litros de álcool? 3) Um recordista olímpico corre a prova dos 100 metros em 10 segundos. Em quanto tempo ele pode correr 10.000 metros? 27 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Grandezas Proporcionais 4) Luiz Matemático bebeu 10 copos de catuaba em 20 minutos. Em quanto tempo ele pode beber 100 copos de catuaba? 5) A secretária de uma escola preenche 10 fichas de matrícula em 30 minutos. a) Quanto tempo ela leva para fazer 50 matrículas? b) Quanto tempo demorou em fazer a matrícula de uma classe com 45 alunos? 6) Em 600 ml de uma cerveja há 20 ml de álcool. a) Quanto ingere de álcool uma pessoa que bebe 5 cervejas de 600 ml cada uma? b) Quantas cervejas de 300 ml pode ingerir uma pessoa que deseja ingerir, no máximo, 30 ml de álcool? 7) Uma foto 3 x 4 foi aumentada para um tamanho 6 x 8. A foto maior representa uma ampliação da foto menor? Por quê? 8) Uma torneira, despejando 5 litros de água por minuto, enche uma caixa d’água em 6 horas. Em quanto tempo duas torneiras iguais a essa encherão a mesma caixa? Também sabemos que as duas partes somadas devem resultar no número 60. Então temos um sistema com as equações: 𝑥 = 𝑘 (𝐼) 2 𝑦 = 𝑘 (𝐼𝐼) 3 𝑥 + 𝑦 = 60 𝐼𝐼𝐼 Isolamos x e y nas equações (I) e (II), obtendo: 𝑥 = 2𝑘 𝑦 = 3𝑘 Substituindo esses valores de x e y na equação (III) temos: 𝑥 + 𝑦 = 60 𝐼𝐼𝐼 2𝑘 + 3𝑘 = 60 5𝑘 = 60 60 𝑘= 5 𝑘 = 12 Se k = 12, então: 𝑥 = 2 ∙ 12 = 24 𝑦 = 3 ∙ 12 = 36 9) Numa fazenda, cada boi come a mesma quantidade de ração todos os dias. O fazendeiro, que tinha armazenado ração suficiente para alimentar seus 40 bois durante 25 dias, comprou mais 10 bois. Nesse caso, quantos dias a ração deve durar? Portanto, a divisão proporcional resulta nos números 24 e 36. 10) Um corredor de fórmula 1 dá uma volta na pista em 1 minuto e 30 segundos, a uma média de 200 km/h. a) Em quanto tempo fará a volta na pista, se mantiver velocidade média de 180 km/h? b) Para fazer a volta em 1 minuto e 30 segundos, qual deve ser sua velocidade média? 𝑥 1 𝑦 1 = 𝑒 = 2 𝑘 3 𝑘 CUIDADO: E se tivéssemos que ter uma divisão inversamente proporcional? Então basta lembrar que a razão é inversa, ou seja, teríamos: Isolando x e y da mesma maneira e substituindo em x + y = 60 teríamos: Divisão Proporcional 𝑘 𝑘 + = 60 2 3 Exemplo: Divida o número 60 em partes diretamente proporcionais a 2 e 3. Fazendo as operações necessárias chegamos ao resultado. Vamos pensar que o número 60 seja dividido em duas partes x e y, proporcionais a 2 e 3. Então podemos escrever: 𝑥 𝑦 = = 𝑘 (𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒) 2 3 11) Divida o número 100: a) Em partes proporcionais a 3 e 7. b) Em partes inversamente proporcionais a 4 e a 12. 28 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Grandezas Proporcionais 12) Divida o número 560: a) Em partes proporcionais a 2, 4 e 8. b) Em partes inversamente proporcionais a 2, 4 e 8. Proporção é uma igualdade entre duas razões. Uma proporção envolve quatro números: a, b c e d. Nessa ordem, temos a proporção: 13) Na formação de uma sociedade, Clóvis entrou com R$ 120.000,00 e Oliveira com R$ 80.000,00. Depois de algum tempo, dividiram o lucro de R$ 18.000,00 proporcionalmente ao capital que cada um empregou. Como foi feita essa divisão? onde b e d são diferentes de zero. 14) O Ministério da Saúde vai distribuir 500 ambulâncias entre dois estados, numa divisão que será proporcional ao número de hospitais de cada um deles. Se um dos estados tem 400 hospitais e o outro 600, quantas ambulâncias cada um terá? Organizando em uma tabela: 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑟 çõ𝑒𝑠 2. A igualdade 7 8 = 21 24 é uma proporção? Por quê? Escreva outra proporção que envolva essa razão. a) b) Dizemos que há proporcionalidade entre o número de caixas de gelatina em pó e o número de porções de gelatinas obtidas. Em outras palavras, as duas grandezas variam na mesma razão, então dizemos que elas são proporcionais. Veja: = Lemos: “a está para b, assim como c está para d” 3. Escreva como se lêem as seguintes proporções: Número de caixas Número de porções 1 4 2 8 5 20 7 28 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑖𝑥𝑎𝑠 𝑎 𝑐 = 𝑜𝑢 𝑎 ∶ 𝑏 = 𝑐 ∶ 𝑑 𝑏 𝑑 1 4 2 5 = = = 7 8 20 28 Exercícios 1. No café da manhã, para fazer um omelete, Bete usa 3 ovos para 2 pessoas. a) Nessa situação, qual é a razão entre o número de ovos usados e o número de pessoas? d) As razões dos itens a) e c) são iguais? e) As grandezas número de ovos e número de pessoas são grandezas proporcionais? O quê? 8 4 6 = 3 = 6 4 9 Propriedade Fundamental das Proporções: Em toda proporção, vale a propriedade da “multiplicação em cruz”, por exemplo: 7 14 = 𝑝𝑜𝑖𝑠 7 ∙ 8 = 4 ∙ 14 4 8 Portanto, se 𝑎 𝑏 𝑐 = então 𝑎 ∙ 𝑑 = 𝑏 ∙ 𝑐. 𝑑 4. Determine o valor de x nas proporções abaixo: a) b) b) Certo dia, 6 pessoas tomaram o café da manhã. Quantos ovos ela usou nessa manhã? c) Nesse dia, qual foi a razão entre o número de ovos e o número de pessoas? 6 c) d) 𝑥 4 2 𝑥 1 4 = 30 20 = 4 = 𝑥 15 25 3 5 = 6 𝑥 29 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Grandezas Proporcionais Exercícios Proporção na resolução de problemas Exemplo: Uma caixa tem 35 bombons. Para cada 2 bombons comidos por Léo, Luiz comeu 3. Quantos bombons comeu cada um? X: número de bombons comidos por Léo Y: número de bombons comidos por Luiz Podemos formar a proporção: 𝑥 𝑦 = 2 3 Multiplicando em cruz temos: 3x = 2y 5. Determine x e y na proporção 𝑥 2 𝑦 = , sabendo 3 que x + y = 100. 7 6. A razão entre dois números é . Sabendo que a 3 diferença entre eles é 40, quais são esses números? 7. Duas pessoas apostaram juntas na loteria e ganharam 60.000.000,00. Quanto coube a cada uma, se as importâncias que jogaram estão na 2 razão ? Como a caixa tem 35 bombons: x + y = 35 Então temos um sistema com duas equações: 𝑥 + 𝑦 = 35 (𝐼) 3𝑥 = 2𝑦 (𝐼𝐼) Na equação (I), isolamos uma das incógnitas: 𝐼 𝑥 + 𝑦 = 35 𝑥 = 35 − 𝑦 Então substituímos esse valor de “x” no lugar de “x” na outra equação: 𝐼𝐼 3𝑥 = 2𝑦 3 ∙ 35 − 𝑦 = 2𝑦 105 − 3𝑦 = 2𝑦 105 = 2𝑦 + 3𝑦 105 = 5𝑦 105 𝑦= 5 𝑦 = 21 Colocando esse valor de “y” em qualquer uma das equações, encontramos o valor de “x”: 𝐼 𝑥 + 𝑦 = 35 𝑥 + 21 = 35 𝑥 = 35 − 21 𝑥 = 14 Portanto, Léo comeu 14 bombons e Luiz comeu 21 bombons. 3 8. Numa cantina escolar, de cada 4 refrigerantes vendidos, 3 são da marca X. Na última quinta-feira foram vendidos 100 refrigerantes. Qual a venda de refrigerantes X, nesse dia? 9. No carnaval passado, a escola de samba Vaidade desfilou com 5.000 componentes. De cada 5 integrantes dessa escola, 2 eram mulheres e 3 eram homens. Quantas mulheres e quantos homens desfilaram pela Vaidade? 10. Em uma bandeira, a altura está para o comprimento assim como 7 está para 10. Qual deve ser o comprimento de uma bandeira com 1,40 m de altura? Qual área terá essa bandeira? 30 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Potenciação POTENCIAÇÃO É importante ressaltar que: 𝑏1 = 𝑏 Definição de Potenciação (O que significa potenciação): Sejam números representados pelas letras b e n de forma que 𝑏 ∈ ℝ e 𝑛 ∈ ℕ, ou seja, sejam um número qualquer pertencente ao conjunto dos números reais*, representado pela letra b, e um número qualquer pertencente ao conjunto de números naturais**, representado pela letra n. Assim, chamamos de potência de base b e expoente n ao número: 𝑛 fatores de b multiplicados por b 𝑏𝑛 = Exemplos: 51 = 5 91 = 9 12354671 = 1235467 (−35)1 = −35 𝟏𝟏 = 𝟏 𝟎𝟏 = 𝟎 Outra Observação: Se 𝑏 < 0 e n par ⇒ 𝑏 𝑛 > 0 Exemplo: Sendo −2 (menor que 0) a base da potência e 4 (par) o expoente, temos: (−2)4 = −2 ∙ −2 ∙ −2 ∙ −2 𝑏 ∙ 𝑏 ∙ 𝑏 ∙ ... ∙ 𝑏 (−2)4 = 16 Ou seja: Exemplos: (−2)4 é maior que zero: (−2)4 > 0 3 fatores 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑠𝑖 23 = = 32 Exemplo: Sendo −2 (menor que 0) a base da potência e 3 (ímpar) o expoente, temos: 5 fatores 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑠𝑖 25 = 2∙2∙2∙2∙2 (−2)3 = −2 ∙ −2 ∙ −2 5 fatores 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑠𝑖 35 = 3∙3∙3∙3∙3 Se 𝑏 < 0 e n ímpar ⇒ 𝑏 𝑛 < 0 =8 2∙2∙2 (−2)3 = (−8) = 243 Ou seja: 12 fatores 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑠𝑖 (−2)3 é menor que zero: (−2)4 < 0 112 = 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 = 1 E em particular: (Sendo 𝑏 ∈ ℝ e 𝑏 ≠ 0 ) 2 fatores 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑠𝑖 2 7 = 7∙7 𝑏0 = 1 = 49 Explicação: Peguemos por exemplo o número 5, quanto será 50 ? *Números reais (de forma não formal) são todos os números inteiros e ―quebrados‖, positivos e negativos, pares e ímpares, fracionários ou irracionais. O conjunto dos números reais é representado pelo símbolo ℝ. Vejamos: quanto seria 50 ∙ 51 ? Note no verso dessa ficha de revisão a primeira propriedade da potenciação dizendo que: 50 ∙ 51 = 50+1 . Assim: 50 ∙ 51 = 50+1 5 Logo, essa equação fica assim: 50 ∙ 5 = 5 **Números Naturais: ℕ = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, …} 51 5 50 = ⇒ Ou seja: 0 5 5 5 =1 31 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Potenciação Generalizando: Tomando qualquer número real representado aqui pela letra b veja: Como 1 + 0 = 1 temos que: 𝑏 1+0 =𝑏 1 0 𝑏 ∙𝑏 =𝑏 ⇒ 54 = 52 5∙5∙5∙5 (𝑎 ∙ 𝑏)𝑚 = 𝑎𝑚 ∙ 𝑏 𝑚 = 3 ∙ 3 ∙ 5 ∙ 5 = 32 ∙ 52 1 Resolvendo a equação acima, dividindo os dois lados da equação por 𝑏1 , ou seja, o famoso “passando 𝑏1 que está multiplicando 𝑏 0 para o outro lado da igualdade dividindo”, temos: 𝑏1 ⇒ 𝑏0 = 1 𝑏 𝑚 𝑎 = 𝑏 𝑎𝑚 𝑏𝑚 5 2 Exemplo: 3 𝑏1 𝑏1 = 1. Então: 5 5 ∙ 3 5 3 5 ∙ 3 = = 3 52 32 𝑏1 𝑏0 = 𝑏1 𝑏0 = ⇒ = = Sabemos que qualquer número dividido por ele mesmo é igual a 1, neste caso = 5 ∙ 5 = 54−2 5∙5 Exemplo: 3 ∙ 5 2 = 3 ∙ 5 ∙ 3 ∙ 5 = De acordo com a propriedade 𝑏 𝑚 +𝑛 = 𝑏 𝑚 ∙ 𝑏 𝑛 temos: 1 Exemplo: 1 𝑏𝑚 𝑛 = 𝑏 𝑚 ∙𝑛 = 𝑏 𝑛 𝑚 Exemplo: 53 2 = 53 ∙ 53 = = 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 = 52∙3 ***Isso é válido para qualquer número real, ou seja, b pode ser substituído por qualquer número real que a resposta permanecerá 1, exceto para b = 0, pois não existe divisão por zero, o que significa que 0 0 possui resposta e assim também a potência 00 = Exemplos: não 0 0 . Atenção: Pega-Ratão: −22 ≠ (−2)2 −22 = −2 ∙ 2 = −4 (−2)2 = −2 ∙ −2 = 4 e 50 = 1 90 = 1 12321240 = 1 4 23 ≠ (23 )4 4 23 = 281 (23 )4 = 8 e 0 4 = 4.096 1 =1 Potência de expoente negativo: Propriedades da Potenciação: Sejam números representados pelas letras b e n de forma que 𝑏 ∈ ℝ e 𝑛 ∈ ℕ. Definimos a potência 𝑏 −𝑛 como: 𝑏 𝑚 ∙ 𝑏 𝑛 = 𝑏 𝑚 +𝑛 2 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 2 3 Exemplo: 5 ∙ 5 = 𝑏 −𝑛 = 3 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 5∙5 ∙ 5∙5∙5 =5 2+3 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 2+3 Explicação: Seja o número b pertencente aos números reais e diferente de zero. Observe que 𝑏 𝑛−𝑛 = 𝑏 0 , ou seja: 𝑏 𝑛 ∙ 𝑏 −𝑛 = 𝑏 0 𝑏𝑚 𝑏𝑛 1 𝑏𝑛 ⇒ 𝑏 −𝑛 = 1 𝑏𝑛 “Passando-se” 𝑏 𝑛 para o outro lado obtemos a = 𝑏 𝑚 −𝑛 resposta! −3 Exemplos: 7 = 1 73 = 1 343 2−5 = 1 25 = 1 32 32 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Potenciação EXERCÍCIOS: POTENCIAÇÃO 9. Reduza a expressão a uma só potência: 2 1. Calcule: 4 a) 5 e) (-2)3 i) 4 3 1 b) 3 f) -23 j) 0 20 3 q) 2 3 c) 83 g) 230 k) 2-5 2 n) 5 2 o) 2 5 s) 2 3 u) 30 31 3 3 0 d) 2 h) (-81)0 L) 3-3 p) 2 4 r) 3 2 2 2 t) 7 4 3 3 . 3. Escreva em uma só potência: 3 312 a) 5 2 57 5 4 b) 17 c) 22 3 2 2 35 3 7 e) 23 f) 23 g) 2 211 d) 2 23 3a 9a b i) 27a b k) x y 2 5 4 2 2 3 3 5 5 3 da expressão: 6. Qual a metade de 2 ? b) a) a a a a2 a5 2 3 2 4 10 3 10 5 0,01 0,001 2 8. Reduza a uma só potência: 2 4 . 32 4 a 2 a 1 4 b) 1 40 c) 1 20 d) 1 2 1 4 15. Quais são os valores de 4 , 81 , 1 8 2 1 10 10 , 1 4 e) 1 10 1024 ? 16. Qual o valor de: (0,2) 4 e (0,1)5 . 17. (FUVEST) O valor de 0,2 0,16 é: 3 b) 0,0336 e) 0,6256 2 c) 0,1056 (1) a.25 b.81 c.83 d.8 e.-8 f.-8 g.1 h.1 i.1/64 j.0 k.1/32 L.1/27 m.1/27 n.4/25 o.16 p.-16 q.1/4 r.-1/27 s.4/25 t.343/8 u.6 v.11/24 (2) B (3) a.513 b. 3−5 c.26 d.28 e.26 f.29 g. 12 22 7. Simplificar: (Fatec) Se 53a 64 o valor de 5 a é: 14. Gabarito 4. Calcule os valores para as potencias seguintes: 24, 42, 4-2, (-4)2, (-2)4, (-2)-4. 5. Calcule o valor 0 4 1 6 2 2 . 13. Tenho as sentenças matemáticas 2m 10 5k 20 20 10 2 24 e 10 2 5 . Pergunta-se: quais os valores de m e k? a) 0,0264 d) 0,2568 2 5 3 6a 3b5c 2 a) 3ab 4 11. PUC-SP) O número de elementos distintos da sequência 24, 42, 4-2 (-4)2, (-2)4, (-2)-4 é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 1 1 j) y 2 y 8 y 4 2 12. Tenho a sentença matemática 2 k 210 . Pergunta-se: qual o valor de k? 2 4 6 85 h) 16 3 3 10. Sendo x = 2 2 , y = 2 2 e z = 2 3 , escreva o produto x y z na forma de uma só potência. 3 1 v) 2 3 3 2. (FEI-SP) O valor da expressão B = 5 . 108 . 4 . 10-3 é: a) 206 b) 2 . 106 c) 2 . 109 -4 d) 20 . 10 3 c) 22 2 3 2 1 m) 3 9 2 14 15 10 i.𝑎 j.𝑦 k. 𝑥 ∙ 𝑦 (4) 32, 16, 1/16, 16, 32, 1/32 (5) -28 (6) 221 (7) a. 2𝑎2 𝑏𝑐 2 b. 1 c. 1.000.000.000 (8) 236 (9) 2−9 (10) 223 (11) B (12) 10 (13) m=3/2 e k=4 (14) E (15) 2, 3, 2, 2 (16) 0,0016 e 0,00001 (17) B 3 12 2 h.215 33 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Radiciação RADICIAÇÃO Casos da radiciação: 𝑛 1. Na expressão 𝑎 = 𝑏 se 𝑎 ≥ 0 então necessariamente 𝑏 ≥ 0 qualquer que seja o índice n: Definição de Radiciação (O que significa radiciação): Nomenclatura: 2 Índice 𝑛 𝑎 3 Raiz 3 𝑛 Para um número real a, a expressão 𝑎 𝑛 representa o único número real 𝑏 que verifica 𝑏 = 𝑎 . Em outras palavras, sendo 𝑎, 𝑏 ∈ ℝ, 𝑛 ∈ ℕ e 𝑛 ≠ 0, ou seja, sendo dois números quaisquer pertencentes ao conjunto dos números reais, representados pela letra a e b, e um número qualquer pertencente ao conjunto dos números naturais diferente de zero, representado pela letra n, temos que: Chamamos de raiz “n-ésima” de a o número b de forma que 𝒃𝒏 = 𝒂. 𝑛 ⇔ 𝑏 =𝑎 Isso quer dizer que se elevarmos um número b à potência n e depois tirarmos a raiz n do resultado, voltamos ao número b. Por exemplo, se elevarmos 2 à quinta potência (25 = 32) e depois tirarmos a raiz quinta do resultado 5 5 ( 32), voltamos ao número 2. Logo, 32 (raiz quinta de 32) é igual a 2 porque a potência 25 é igual ao radicando 32: 5 32 = 2 25 = 32 porque Observação: Quando o número n do radical (radical é o nome dado ao símbolo ) é omitido, em expressões como 5 por exemplo, isso significa que 𝑛 = 2. Esta é chamada de raiz quadrada e dizemos, neste caso, raiz quadrada de cinco ( 5). Exemplos: 𝑛 Para descobrirmos o valor da expressão 𝑎 =? sempre devemos nos perguntar: Qual valor elevado a n resulta em a? 2 49 =? 23 = 8 −125 = −5 porque 2 49 = 7 . 27 =? Qual valor elevado ao cubo (3) resulta em 3 27 = 3. 1 =? (−5)3 = −125 𝑛 Casos que devemos prestar atenção: 𝑛 0 = 0 Isso acontece porque zero vezes zero sempre será zero, não importa quantas “n” vezes o zero for multiplicado. 𝑛 1 = 1 Como acima, isso acontece porque um vezes um sempre será um, não importa quantas “n” vezes o um for multiplicado. 1 𝑎 = 𝑎 porque 𝑎1 = 𝑎 Isso vale para qualquer número real, representado aqui pela letra a. Isso acontece porque qualquer número elevado a 1 sempre será 1 o próprio número, ou seja, para resolver 5, por exemplo, devemos nos perguntar “qual número elevado a 1 resulta em 5? Ora, o número 5, pois 51 = 5, então 1? Temos que 112 = 1 então 12 1 = 1. 1 5 = 5. Cálculo da raiz por decomposição: (Utilizamos aqui propriedades da radiciação) Exemplos: Vamos calcular: 144 : Devemos primeiramente fatorar 144 ⇒ Descobrimos então que: 144 = 24 ∙ 32 Temos que: 144 2 72 2 36 2 18 2 9 3 3 3 4 2 1 2 4 32 24 ∙ 32 = 24 ∙ 32 = 22 ∙ 32 = = 22 ∙ 31 = 4 ∙ 3 = 12 Então: Qual valor elevado a 12 resulta em 𝑎 ≤ 0 então 3. Na expressão 𝑎 = 𝑏 se 𝑎 ≤ 0 e n for par, então não existe resposta para a radiciação no conjunto dos 2 números reais, pois, por exemplo, para −4 = 𝑏 qual o número b que satisfaz a equação 𝑏 2 = −4? Se 𝑏 = 2 temos que 𝑏 2 = 4 e se 𝑏 = −2 a resposta permanece 𝑏 2 = 4, então, no conjunto dos números reais, não existe 2 solução para a expressão −4. Note que se utilizarmos um conjunto numérico mais abrangente a expressão possui solução: No conjunto dos números Complexos, a solução 2 seria: −4 = 2𝑖. Qual valor elevado ao quadrado (2) resulta em 27? Temos que 33 = 27 então 12 porque 49? Temos que 72 = 49 então 3 42 = 16 𝑛 A radiciação é a operação inversa à potenciação. 𝑎=𝑏 8=2 porque 2. Na expressão 𝑎 = 𝑏 se necessariamente 𝑏 ≤ 0 se n for ímpar: Radicando 𝑛 16 = 4 144 = 12 34 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Radiciação Atenção: Nem sempre conseguimos eliminar o radical: ⇒ Fatorando 27 temos que: Descobrimos então que: 27 3 9 3 27 Vamos calcular: 2 2 𝑛 𝑚 𝑛 ∙𝑚 2 3 1 33 3 2 31 5= 2 1 53 27 = 32 ∙ 31 = 3 ∙ 3 = = 31 ∙ 3 = 3 3 𝑛 𝑎𝑚 Exemplo: Potência de Expoente Racional: 𝑚 𝑎𝑛 = 𝑛 𝑎𝑚 1 2 4 = 2 2 3 3 = 3 32 = 3 9 1 = 1 10 1024 10 4 𝑛 𝑎∙ Exemplo: 𝑛 𝑏= 𝑛 = 10 10 1 1 = 𝑏 𝑛 1024 = 𝑛 2 4∙2 = 10 6∙2 = 4 ½ ∙ 6 ½ 2 = 10 3 103 = 𝑎 (se 𝑎 ≥ 0 para n par) 3 2 3 Note que 27 3 =? 3 27 = 3 assim: 3 𝑎∙𝑏 1 5∙7 1 3 = 3 5∙7 27 3 = (3)3 = 27 3 𝑎 2 = 2 𝑎2 = 𝑎 onde 𝑎 = O número a sempre positivo Exemplos: 32 = 3 = 3 pois 3 ≥ 0 𝑎 42 = 4 = 4 pois 4 ≥ 0 𝑏 (−3)2 = −3 = − −3 = 3 pois −3 < 0 (−5)2 = −5 = − −5 = 5 pois −5 < 0 (2 − 3)2 = 2 − 3 = 2 − 3 Exemplo: = 𝑎 2 2 Portanto: 27 = 27 Raiz quadrada do quadrado de um número 5 ∙ 7 = 53 ∙ 73 = 𝑎 𝑛 ∙ = 10 = 1 2 3 4 Vejamos um exemplo numérico para que essa expressão fique clara: 1024−1 Propriedades da Radiciação: 7 5 104 = 10 6 = 10 6 4∙2 106∙2 1024−0,1 = 1024−10 = 4 = 1 2∙3 5 𝑎𝑚 ∙𝑝 1 4 = 42 5 𝑛 ∙𝑝 Utilidade na simplificação: 4 6 104 = 10 6 41 = 4 4 = 6 (com 𝑎 ∈ ℝ+ e 𝑛 ≠ 0) Exemplos: 𝑛 2∙3 = 11 53∙2 Simplificação de radicais 27 = 3 3 𝑛 1 1 2 53 = = Então: 3 𝑎 Exemplo: 3 3 1 2 𝑎= 1 (5) 4 1 (7) 4 5 7 = 1 4 = 4 5 7 pois 2− 3≥0 𝑛 ( 𝑎 )𝑚 = 3 5 52 2 𝑎𝑚 (2 − 5)2 = 2 − 5 = − 2 − 5 = 5 − 2 pois Exemplo: 3 𝑛 1 = 53 2 1 = 53 ∙2 2 = 53 = 2− 5<0 35 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Exercícios: Radiciação 1) Calcule: a) b) 25 e) 121 3 i) 8) 3 f) 8 81 c) 23 g) 4 k) 27 70 j) 4 81 m) o) ( 2 )8 p) ( 3 2 )9 r) s) 3 d) 3 64 h) 4 1 0 64x128 l) ( 4 64x128 )4 16 3 6 3 27 64 3 q) t) expressão: valor da expressão: 1 2 2 1 1 125 3 16 2 343 3 . 9 6 25 4 23 9) Escreva na forma de uma única raiz: . 64 312 10) Se 1 1 e para 2 ? Escreva sob a forma de potência a 2) o 64 n) 29 Calcule 4 2 , qual seria uma aproximação 5 . 25 16 16 0 3 27 ? 3) Qual é o valor de Gabarito da Lista de Radiciação 4) Calcule o valor da expressão: 5) 32 x 4 . 1) a) 5 b) 9 c) 3 d) 4 e) 11 f) 2 g) 0 h) 1 i) –2 j) 2 k) o) 2 p) 8 Assinale verdadeiro (V) ou falso (F): l) 8192 1 1 64 4 d) - 25 5 a) 16 = 4 ou –4 b) c) 8 1 1 3 2 9 3 4 n) r) 2 s) 8 2) 5 6) m) t) 3 3 213 q) 2 34 1 8 Calcule o valor de: 3) 6 a) x = 3 1 49 5 b) 4) 6 1 2 3 1 3 3 c) 1 + 32 ∙ 4 5+ 27 ∙ 3 5) a) V b) V c) V 6) a) 2 b) 1 c) 3 25 + 7 − 9 93 7) a) b) 16 7) Escreva sob a forma de raízes: 3 4 2 a) 9 2 b) 8 3 c) 64 3 5 d) ( 16 4 ) 2 5 d) V 8) 6 9) 12 2 10) 1,5 ou 1,4 3 84 c) 3 64 2 d) 36 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Racionalização RACIONALIZAÇÃO DE DENOMINADORES Considere o 2 número 2 , utilize uma calculadora para calcular essa operação, ou seja, divida 2 por 2 , note que o resultado será equivalente ao número 2 (2 ÷ 2 = 1,4142136 … e 2= 1,4142136 …). Observamos que a fração 2 2 é 2 2 , ou seja, a fração dada 1 equivalente a originalmente, cujo denominador é um número irracional 2 ( Portanto, racionalização de denominadores significa obter uma fração de mesmo valor da fração original, cujo denominador é irracional, mas que possua um denominador racional. A racionalização pode ser feita multiplicandose o numerador e o denominador da fração original por um mesmo fator (que é o mesmo que multiplicar a fração por 1), obtendo assim uma fração equivalente a anterior. Esse fator é chamado fator de racionalização ou fator racionalizante. Racionalizar os denominadores: 3 b) 6 5 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 9 3 3 3 5 2 3 c) 5 2 d) 3 5 2 2 6 2 5 2 2 6 2 5 2 6 2 3 2 5 5 2 1 3 5 2 3 5 5 5 2 3 52 3 52 3 5 5 5 2 3 25 3 53 35 5 2 2 3 25 5 15 5 2 2 . 1 . E perceba que ao efetuarmos a 2 multiplicação, na verdade, não estamos realizando 2 nenhuma mudança: equivalente a 2: 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 , que como vimos é 2 2 2. 2 Note também que nosso objetivo é eliminar a raiz do denominador e para isso devemos multiplicar a fração original por várias frações equivalentes a um até conseguirmos tal eliminação: 4 3 3 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 3 32 3 33 43 9 3 Genericamente temos: N am N n am n anm n anm N n anm n amnm Ou seja: n 3 2 , por exemplo, multiplicamos a fração por N 3 3 3 3 6 2 Note que n Exemplos: 3 Em ), foi transformada em uma fração 2 em que o denominador é racional, possibilitando um cálculo mais simples e rápido. a) Observação: Na racionalização realizamos a multiplicação da fração por outra com o mesmo valor no numerador e no denominador (com o mesmo valor em baixo e em cima), que equivale a um, pois não queremos alterar o valor da fração e sim seu formato. am N n anm a N n anm n an N n a nm a 37 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Racionalização Outro tipo de fração que pode ser necessário racionalizar e que pode gerar confusão é a do tipo com denominador possuindo raiz e a operação de adição, 6 como por exemplo 2 1 . Note que se realizarmos o Exemplos: processo idêntico ao anterior, ou seja, se multiplicarmos a fração por outra com numerador e denominador iguais a 2 , a fração resultante continuará apresentando o termo raiz de 2 no denominador (Verifique!). Temos então que encontrar uma técnica que resolva o problema... Lembraremos inicialmente o seguinte produto notável: (a b)(a b) a2 b2 . Como queremos que a raiz quadrada seja eliminada, ela deve ser elevada ao quadrado, que é o que acontecerá se utilizarmos essa expressão: ( 3 2)( 3 2) Curiosidade: as expressões a b c d e a b c d recebem o nome de conjugado uma da outra. 3 2 6 a) 2 1 6( 2 1) 2 , 5 32 5 32 32 32 5( 3 2) ( 3 2)( 3 2) 5 3 10 10 5 3 1 c) Perceba que o processo aqui é o mesmo, o que muda é só o formato do número a ser colocado no numerador e denominador da fração, equivalente a um, a ser multiplicada. d) 4 5 1 5 2 2( 5 1) 5 2 12 2 5 1 2 3 3 2 5 2 5 2 4( 5 2) 5 2 5 1 2 2 2( 5 1) 5 1 ( 5 1)( 5 1) 6 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 6(2 3 3 2) (2 3 3 2)(2 3 3 2) 2( 5 1) 2( 5 1) 5 1 4 6 Podemos, com isso, determinar um procedimento geral: sempre que o denominador da fração a ser racionalizada for da forma a b c d , multiplicaremos por outra fração, equivalente a um, cujo numerador e denominador deve ser a b c d . Se o denominador for do tipo a b c d , utilizaremos expressão a b c d . ( 2 1)( 2 1) 4( 5 2) 4( 5 2) 52 3 2 6( 2 1) 2 1 ( 5 2)( 5 2) multiplicaremos a fração por outra que possua como numerador e o denominador o número 3 2 : 2 1 4( 5 2) ( 3 2)( 3 2) 1 32 6( 2 1) 6( 2 1) 2 1 5 2 b) 5 12 2 1 4 22 3 4 1 Tendo então uma fração do tipo 2 6 12 3 18 2 2 2 3 3 2 2 12 3 18 2 12 3 18 2 12 3 18 2 43 9 2 12 18 6 2 3 12 3 18 2 12 3 18 2 2 3 3 2 6 61 61 38 Curso Pré-Vestibular CPV UFSCar – Fundamentos de Matemática Revisão: Produtos Notáveis e Fatoração PRODUTOS NOTÁVEIS E FATORAÇÃO Esqueminha: Produto Notável 𝑎 𝑏 + 𝑐 = 𝑎𝑏 + 𝑎𝑐 (𝑎 + 𝑏)2 = 𝑎2 + 2𝑎𝑏 + 𝑏 2 (𝑎 − 𝑏)2 = 𝑎2 − 2𝑎𝑏 + 𝑏 2 𝑎 + 𝑏 𝑎 − 𝑏 = 𝑎2 − 𝑏 2 (𝑎 + 𝑏)3 = 𝑎3 + 3𝑎2 𝑏 + 3𝑎𝑏 2 + 𝑏 3 (𝑎 − 𝑏)3 = 𝑎3 − 3𝑎2 𝑏 + 3𝑎𝑏 2 − 𝑏 3 𝑎 + 𝑏 𝑎2 − 𝑎𝑏 + 𝑏 2 = 𝑎3 + 𝑏 3 𝑎 − 𝑏 𝑎2 + 𝑎𝑏 + 𝑏 2 = 𝑎3 − 𝑏 3 (𝑎 + 𝑏 + 𝑐)2 = 𝑎2 + 𝑏 2 + 𝑐 2 + 2𝑎𝑏 + 2𝑎𝑐 + 2𝑏𝑐 Fatoração