30 SÉRIE EM APOSTILA de MATEMÁTICA BÁSICA para FÍSICA MATEMÁTICA BÁSICA ÍNDICE GERAL Professor Afonso Oliveira (www.afonsofisica.wordpress.com) I. Conjuntos numéricos; II. As quatro operações fundamentais (números decimais); III. Números relativos; ALUNO: ___________________________________No:_________ IV. Frações ordinárias; V. Potências; VI. Radicais; VII. Operações algébricas; VIII. Equações do 1º grau; IX. Equações do 2º grau; X. Equações irracionais; XI. Inequações do 1º grau; XII. Proporcionalidade; XIII. Relações Trigonométricas; XIV. Plano Cartesiano (seu produto, relações e funções); XV. Noções de Geometria Plana e Espacial; 2 Q Racionais I - CONJUNTOS NUMÉRICOS “São todas as decimais exatas ou periódicas diferente de zero” Q = {..., 3 1 , , ...} 4 2 I Irracionais “São todas as decimais não exatas, não periódicas e não negativas” Esta figura representa a classe dos números. I = {..., Veja a seguir: 2 , , 22 , ...} 7 N Naturais R Reais “São todos os números positivos inclusive o zero” “É a união de todos os conjuntos numéricos, todo número, N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, ...} seja N, Z, Q ou I é um número R (real)” “Não há números naturais negativos” “Só não são reais as raízes em que o radicando seja negativo Z Inteiros e o índice par” “São todos os números positivos e negativos inclusive o zero” Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...} “Não há números inteiros em fração ou decimal” 2 1 2 1 15 40 12 67 + + = = 1,1166 4 3 5 60 60 II - AS QUATRO OPERAÇÕES FUNDAMENTAIS (NÚMEROS DECIMAIS) ou 1 2 1 2,25 6 1,8 10,05 + + = = 1,1166 4 3 5 9 9 1) Adição “Na adição os números são chamados de parcelas, sendo a “Isto significa que qualquer número que for colocado no operação aditiva, e o resultado é a soma” denominador seguindo o processo, chegará à mesma resposta. Com o MMC (mínimo múltiplo comum) você facilita seu 2+2=4 trabalho” Parcelas Adição Soma 2) Subtração “Na subtração os números são chamados de subtraendo, sendo a Exemplos: operação a subtração, e o resultado é o minuendo” 4,32 + 2,3 + 1,429 = 8,049 Subtração + 2,3 parcelas 1,429 4,32 8,049 soma 3–2=1 Observe que as parcelas são dispostas de modo que se tenha vírgula sobre vírgula. Minuendo 3 Subtraendo Diferença Exemplos: “As regras para a subtração são as mesmas da adição, portanto podemos utilizar os mesmos exemplos apenas 1 2 8 16 8 * * = = 2,6 2 3 1 6 3 alterando a operação” “Na multiplicação de frações multiplica-se divisor com divisor, dividendo com dividendo (ou simplesmente, o de cima pelo de cima e o de baixo pelo de baixo)” 3) Multiplicação “Na multiplicação os números são chamados de fatores, sendo a 4) Divisão operação multiplicativa, e o resultado é o produto” “Na divisão os números são chamados de dividendo (a parte que está sendo dividida) e divisor (a quantia de vezes que esta parte 22 * 3 = 66 está sendo dividida), a operação é a divisão, e o resultado é o Fatores Multiplicação quociente” Produto Divisão Exemplo: 7 / 4 = 1,75 7,32 * 12,5 = 91,500 7,32 * 12,5 fatores 3660 1464 732 91,500 produto Dividendo (D) Na multiplicação começa-se operar da esquerda para a direita. Quando a multiplicação envolver números decimais (como no exemplo ao lado), soma-se a quantidade de casas após a vírgula. Divisor (d) Quociente (q) Exemplo: Existe na divisão, o que pode-se chamar de resto. Isto é, quando uma divisão não é exata irá sempre sobrar um determinado valore, veja no exemplo a seguir: 4 c) 32,4 – 21,3 = 843 / 5 = 168 34 43 3 resto (r) Para verificar se o resultado é verdadeiro basta substituir os valores na seguinte fórmula: D=d*q+r 843 = 5 * 168 + 3 d) 48 – 33,45 = e) 2,1 * 3,2 = f) 48,2 * 0,031 = g) 3,21 * 2,003 = h) 8,4708 / 3,62 = 5) Casos particulares da multiplicação e divisão i) 682,29 / 0,513 = Multiplicação j) 2803,5 / 4450 = N*1=N k) (FUVEST) N*0=0 0,2 * 0,3 = 3,2 2,0 l) 0,041 * 21,32 * 401,05 m) 0,0281 / 0,432 Divisão N/1=N n) 2,31 * 4,82 5,1 o) 0,021 * 4,32 0,285 N/N=1 0/N=0 N/0= 6) Exercícios a) 2,31 + 4,08 + 3,2 = b) 4,03 + 200 + 51,2 = 5 Sinais diferentes: Subtraem-se os valores absolutos e dá-se o sinal do maior. III - NÚMEROS RELATIVOS Exemplos: Definição: É o conjunto dos números positivos, negativos e o a) 2 + 4 = 6 zero, que não possuem sinal. b) – 2 – 4 = – 6 c) 5 – 3 = 2 7) Valor absoluto ou Módulo d) – 5 + 3 = – 2 “É um número desprovido de seu sinal. Suprimindo o sinal de e) 2 + 3 – 1 – 2 = 5 – 3 = 2 um número relativo, obtemos um número aritmético, que se f) – 1 – 3 + 2 – 4 + 21 – 5 – 32 = 23 – 45 = – 22 denomina valor absoluto ou módulo desse número relativo, sendo representado pelo símbolo .” 9) Multiplicação e divisão algébrica Sinais iguais resposta positiva Sinais diferentes resposta negativa 9 9 Exemplos: 2 2 Isto é: 0 0 7 7 8) Soma e subtração algébrica Sinais iguais: Soma-se os valores absolutos e dá-se o sinal comum. Exemplos: 6 () * () () () : () () ( ) * ( ) ( ) ( ) : ( ) ( ) ( ) * ( ) ( ) ( ) : ( ) ( ) ( ) * ( ) ( ) ( ) : ( ) ( ) reunião eliminado estiver o sinal negativo, trocam-se todos os a) 12 * 3 = 36 sinais dos termos internos. b) (-12) * (-3) = 36 c) 2 * (-2) = -4 Exemplo: d) (-2) * 3 = -6 e) 4 =2 2 a) 2 + [ 2 – ( 3 + 2 ) – 1 ] = 2 + [ 2 – 5 – 1 ] = 2 + [ 2 – 6 ] f) 20 = -4 (5) c) { 2 – [ 3 * 4 : 2 – 2 ( 3 – 1 ) ] } + 1 = { 2 – [ 12 : 2 – 2 * 2 g) h) b) 2 + { 3 – [ 1 + ( 2 – 5 + 4 ) ] + 8 } = 11 ] } + 1 = { 2 – [ 6 – 4] } + 1 (20) =4 (5) 11) Decomposição de um número em um produto de fatores (20) = -4 5 primos A decomposição de um número em um produto de fatores primos é feita por meio do dispositivo prático que será mostrado nos 10) Expressões numéricas exemplos a seguir. Para resolver expressões numéricas realizamos primeiro as operações de multiplicação e divisão, na ordem em que estas Exemplos: estiverem indicadas, e depois adições e subtrações. Em expressões que aparecem sinais de reunião: ( ), parênteses, [ ], colchetes e { }, chaves, efetuam-se as operações eliminando-se, na ordem: parênteses, colchetes e chaves, isto é, dos sinais interiores para os exteriores. Quando à frente do sinal da 7 30 2 15 3 55 12 \ 12 \ 45 2 06 \ 08 \ 45 2 30 = 2 * 3 * 5 03 \ 04 \ 45 2 03 \ 02 \ 45 2 1 30 03 \ 01 \ 45 3 01 \ 01 \ 15 3 21 3 7 7 01 \ 01 \ 05 5 21 = 3 * 7 01 \ 01 \ 01 720 1 21 O m.m.c. entre 12, 16 e 45 é 720 b) m.m.c. (4; 3) = 12 OBS: Número primo é aquele divisível somente por ele mesmo e c) m.m.c. (3; 5; 8) = 120 pelo número 1. d) m.m.c. (8; 4) = 8 e) m.m.c. (60; 15; 20, 12) = 60 12) Mínimo múltiplo comum (m.m.c.) O mínimo múltiplo comum a vários números é o menor número 13) Exercícios divisível por todos eles. Exemplo: a) 2 + 3 – 1 = b) – 2 – 5 + 8 = a) Calcular o m.m.c. entre 12, 16 e 45 c) – 1 – 3 – 8 + 2 – 5 = d) 2 * (-3) = e) (-2) * (-5) = f) (-10) * (-1) = 8 g) (-1) * (-1) * (-2) = b. 18, 20 e 30 c. 12, 18 e 32 h) 4 = 2 i) 8 = 2 j) 20 = 5 k) (4) * (1) = 2 l) (1 3 - 5) * (2 - 7) = 1 m) (2 3 * 4 - 2 * 5 - 3) = 1 IV - FRAÇÕES ORDINÁRIAS Definição: Fração é um quociente indicado onde o dividendo é o numerador e o divisor é o denominador. n) 2 { 2 - 2 [ 2 - 4 ( 3 * 2 : 3 ) 2 ] } 1 = “As frações que serão apresentadas a seguir, partem de um inteiro, e ao dividir formam as frações” o) 8 - { - 20 [ ( - 3 3 ) : ( - 58 )] 2 ( - 5 ) } = p) 0,5 * 0,4 : 0,2 = q) 0,6 : 0,03 * 0,05 = r) 5 : 10 = s) 3 : 81 * 0,5 = t) Calcule o m.m.c. entre: a. 36 e 60 9 3 =0,75 4 1 =0,5 2 1 =0,25 4 1 =0,125 8 a) 10 3 10 =1 pois possui resto 3 7 7 7 b) 28 3 28 = 5 pois possui resto 3 5 5 5 c) 11 2 =3 3 3 d) 2 1 7 = 3 3 e) -1 7 = 0,875 8 1 5 =4 4 14) Propriedade Multiplicando ou dividindo os termos de uma fração por um número diferente de zero obtém-se uma fração equivalente à inicial. A fração é própria quando o numerador é menor do que o denominador: Exemplos: 1 3 120 , , , etc. 2 5 210 A fração e imprópria quando o numerador é maior que o a) 1 1* 2 2 2 2*2 4 b) 3 3 * 5 15 4 4 * 5 20 c) 20 20 :10 2 30 30 :10 3 denominador, sendo possível representa-la por um número misto e reciprocamente. Exemplos: 10 d) - Multiplicam-se os numeradores entre si, da mesma maneira se 4 4:4 1 8 8: 4 2 faz com os denominadores. 15) Soma algébrica de frações Exemplos: Reduzem-se ao menor denominador comum e somam-se algebricamente os numeradores. a) OBS: O menor denominador comum é o m.m.c. dos 1 3 3 * 2 5 10 denominadores. 1 1 1 b) * 8 4 2 Exemplos: 1 2 2 c) * 3 5 15 a) 1 1 3 2 3 2 5 2 3 6 6 6 6 d) b) 1 5 2 3 5 4 35-4 4 2 - - 2 6 3 6 6 6 6 6 3 3 1 11 16 44 4 e) 2 * 3 * 8 4 5 4 5 5 5 c) 1 3 4 1 9 16 24 1 - 9 16 - 24 16 4 1 - -2 - - - - -1 12 4 3 12 12 12 12 12 12 3 3 3 * 1 * 2 4 7 3 14 17) Divisão de frações 1 1 7 5 28 15 48 28 15 - 48 5 d) 2 1 - 4 - 4 - 3 4 3 4 12 12 12 12 12 Multiplica-se a fração dividendo pelo inverso da fração divisora. 16) Multiplicação de frações Exemplos: 11 1 a) b) 2 1 * 3 3 1 1 1 2 1 2 2 3 2 3 - 2 * 2 - 4 - 1 1 1 3 1 2 3 c) 100 = 3 Transforme em fração ordinária: 2 1*1 1 3 2 3 6 c) e) 12 = 5 3 1 d) b) a) 1 5 5 3 15 1 * 7 2 1 2 2 2 3 b) 2 13 41 3 3 13 * 4 - 52 - 1 25 3 9 27 27 21 9 4 4 1 = 5 3 = 4 c) 10 1 = 10 Simplifique as frações: 18) Exercícios Transforme em número misto: a) 3 = 2 12 a) 2 = 4 b) 9 = 27 c) 12 = 48 Comparar as frações (sugestão: reduzi-las ao menor e) 1 2 * 3 5 f) 3 1 2 * * 7 3 5 denominador e comparar os numeradores). OBS.: a < b lê-se “a é menor do que b” a > b lê-se “a é maior do que b” a) 1 2 , 2 3 b) 2 5 , 3 6 1 2 g) - * - 6 5 1 1 h) 2 * - 1 5 3 1 i) 4 3 c) , 7 8 1 1 5 10 b) 2 4 - 3 3 c) 1 1 1 - 2 3 6 3 2 j) 2 1 :- 3 5 k) 1 2 1 : * 2 3 4 l) 2 1 2 :1 5 5 Resolva: a) 1 1 2 1 m) : 3 4 2 1 1 n) 2 1 d) 2 3 - 5 3 2 13 3 3 1 o) p) 1 1 2 1 2 2 3 1 1 1 1 5 *1 2 8 4- 7 5 5 3 1 1 2 :3 2 -1 4 3 8 4 Simplifique: 1 11 a) 1 1 1 1 11 1 1 1 1 2 3 4 : 9 1 b) 2 3 17 3 4 14 e) Toda potência de expoente ímpar tem o sinal da base: V - POTÊNCIAS 3³ = 27 ; (- 3)³ = - 27 25 = 32 ; (- 2)5 = - 32 Definição: Potência de grau n de um número A é o produto de n fatores iguais a A. 19) Multiplicação de potências de mesma base A é a base da potência; n A A *A A * A* ... *A* n é o expoente da potência, que determina o seu grau. n vezes Mantém-se a base comum e soma-se os expoentes. Realmente: 2³ * 2² 2 * 2 *2 * 2 * 2 23 2 25 2 vezes 3 vezes Assim: 5 vezes 2³ = 2 * 2 * 2 = 8 2³ = 8 Exemplo: (- 1)4 = (- 1) * (- 1) * (- 1) * (- 1) = 1 (- 1)4 = 1 5² * 57 = 59 = 5 * 5 * 5 * 5 * 5 * 5 * 5 * 5 * 5 = 1 953 125 CASOS PARTICULARES: a) A potência de expoente 1 (1º grau) é igual à base: 20) Divisão de potências de mesma base A1 = A; 21 = 2 Mantém-se a base comum e diminuem-se os expoentes. b) Toda potência de 1 é igual a 1: 6 vezes 5 5*5*5*5*5*5 Realmente: 56 - 4 5 2 4 5* 5 * 5 *5 5 1² = 1; 1³ = 1 6 c) Toda potência de 0 é igual a 0: 0² = 0; 0³ = 0 4 vezes d) Toda potência de expoente par é positiva: (- 2)4 = 16; 24 = 16; (- 3)² = 9; 3² = 9 15 2 310 59 049 Exemplo: 37 : 33 = 34 = 3 * 3 * 3 * 3 = 81 Exemplo: 35 21) Multiplicação de potências de mesmo grau (semelhantes) 24) Expoente nulo Multiplicam-se as bases e conserva-se o expoente comum. Toda potência de base diferente de zero e expoente zero é igual a unidade. Realmente: 2² * 7² = 2 * 2 * 7 * 7 = (2 * 7)² 4 4 4-4 a0 a : a a Realmente: 4 4 a : a 1 Exemplo: 3³ * 5³ = 3 * 3 * 3 * 5 * 5 * 5 = (3 * 5)³ = 15³ = 3 375 a0 1 22) Divisão de potências de mesmo grau (semelhantes) Exemplo: (- 5)0 = 1 Dividem-se as bases e conserva-se o expoente comum. Realmente: 22 72 2*2 2 2 2 * 7*7 7 7 7 25) Expoente negativo 2 Qualquer número diferente de zero, elevado a expoente negativo é igual a uma fração cujo numerador é a unidade e cujo denominador é a mesma base da potência elevada ao mesmo Exemplo: 8³ : 2³ = 4³ = 64 expoente com o sinal positivo. 23) Potenciação de potência Eleva-se a base ao produto dos expoentes. 2 23* 23 23 3 26 ou 23 2 23 * 2 26 Realmente: 23 2 vezes 16 23 23 1 7 3 4 4 2 *2 2 Realmente: 2 23 3-7 2- 4 7 2 2 Exemplo: 5 2 1 52 Todo número decimal equivalente a um produto do qual um 2- 4 1 fator é o número escrito como inteiro, e outro é uma potência de 24 dez com expoente negativo, com tantas unidades no expoente quantas são as ordens decimais. 1 1 5 * 5 25 Realmente: 0,0025 25 25 25 *10 - 4 4 10 000 10 26) Potências de 10 Exemplos: Efetuam-se as potências de 10 escrevendo à direita da unidade tantos zeros quantas forem as unidades do expoente. a) 0,001 = 10-3 b) 0,002 = 2 * 10-3 Exemplos: c) 0,00008 = 8 * 10-5 a) 10² = 100 d) 1,255 = 1255 * 10-3 b) 107 = 10 000 000 e) 2 * 10-3 = 0,002 c) 200 = 2 * 100 = 2 * 10² 28) Exercícios d) 4000 = 4 * 10³ e) 300 000 = 3 * 105 f) 3 * 108 = 300 000 000 a) 1³ = b) 04 = c) (- 2)³ = 27) Números decimais d) (- 4)³ = 17 e) (- 2)4 = 2 2 2 * 33 = w) 53 f) (- 4)4 = g) 2³ * 25 = x) (2 * 3²)0 = h) 3² * 3 * 35 = y) 4-2 = i) 35 : 34 = 4 z) 2 * 3-1 = 5 j) 3 : 3² * 3 = k) 24 * 54 = 3 l) (- 35) * (- 55) = 3 2 aa) 4 = bb) (2-3 * 5-2)-4 = 3 m) 15 : 3 = cc) 2x + 1 * 4x = n) (- 46) : 26 = 2 dd) 32x * 24x = 5 ee) 54x : 252x = o) (3³) = p) (2³) = q) 3³2 = Exprimir, utilizando potências de 10: r) [ (3³)² ]² = s) (2 * 3)³ = a) 20 000 = t) (3² * 5 * 2)4 = b) 4 800 000 = 5 5 u) = 3 c) 0,01 = d) 0,000045 = 3 2 v) = 34 Efetuar, utilizando potência de 10: 18 a) b) 2 000 * 48 000 = 80 29) Propriedade 28 * 0,000032 = 0,00002 expoente do radicando pelo índice do radical. É possível retirar um fator do radical, bastante que se divida o Exemplos: VI – RADICAIS Definição: Denomina-se raiz de índice n (ou raiz n-ésima) de A, a) 12 2 2 * 3 2 3 b) 180 2 2 * 32 5 2 * 3 5 6 5 c) 4 8 d) 4 8 3 * 5 4 * 2 32 * 5 4 2 ao número ou expressão que, elevado à potência n reproduz A. OBS: Representa-se a raiz pelo símbolo n - índice da raiz n A A - radicando - radical 3 38 : 4 32 Reciprocamente, para introduzir um fator no radical, multiplicase o expoente do fator pelo índice do radical. Assim: 3 3 3 2 33 * 2 Assim: a) 30) Adição e subtração de radicais semelhantes 16 4 porque 4² = 16 Radicais de mesmo índice e mesmo radicando são semelhantes. b) 3 8 2 porque 2³ = 8 Na adição e subtração de radicais semelhantes, operam-se os c) 4 81 3 porque 3 = 81 4 coeficientes e conserva-se o radical. 19 Exemplos: a) a) 3 2 5 2 - 10 2 8 2 - 10 2 - 2 2 b) 2 63 33 2 -53 2 -3 2 93 2 -63 2 33 4 3 3 4 33 4 27 2 2 5 5 5 b) 2 2 * 3 2 2 * 3 2 4 * 32 2 31) Multiplicação e divisão de radicais de mesmo índice 33) Radiciação de radicais Multiplicam-se (dividem-se) os radicandos e dá-se ao produto Multiplicam-se os índices e conserva-se o radicando. (quociente) o índice comum. Exemplos: Exemplo: a) 2 * 3 2*3 6 6 b) c) d) a) 2 b) 3 4 3 24 3 6 3 2 34) Expoente fracionário 3 * 5 * 2 3 * 5 * 2 30 4 5 *4 3 42 3 2*2 3 4 3 Uma potência com expoente fracionário pode ser convertida 4 15 15 4 42 2 numa raiz, cujo radicando é a base, o índice é o denominador do expoente, sendo o numerador o expoente do radicando. 32) Potenciação de radicais Exemplos: Eleva-se o radicando à potência indicada e conserva-se o índice. Exemplo: 20 p q a) a q a p d) 2 2 5 6 2 2* 6 5 6* 6 2 12 5 36 2 12 2 12 12 5*6 30 15 1 b) a 2 a 2º Caso: O denominador é uma soma ou diferença de dois 2 3 c) 2 3 2 2 3 4 d) termos em que um deles, ou ambos, são radicais do 2º grau. 3 4 3 6 6 4 Neste caso multiplica-se o numerador e o denominador pela expressão conjugada do denominador. 35) Racionalização de denominadores OBS: A expressão conjugada de a + b é a – b. 1º Caso: O denominador é um radical do 2º grau. Neste caso Na racionalização aparecerá no denominador um produto do multiplica-se pelo próprio radical o numerador e o denominador tipo: da fração. (a + b) * (a – b) = a² - b² Assim: (5 + 3) * (5 – 3) = 5² - 3² = 25 – 9 = 16 Exemplo: a) b) c) 1 1* 2 Exemplos: 2 2 2 2* 2 4 1 2 3 2 3 2 1* 3 2 3* 3 2* 3 3* 3 3 2 9 6 9 3 3 2*3 6 a) 6 3 b) 21 1 5 2 5 2 3 1* 5 - 2 5- 2 5 2 * 5 - 2 5 - 2 5* 2 - 3 2 3 * 2 - 3 5* 2 - 3 22 - 3 2 2 5- 2 5- 2 5-2 3 5 * 2 - 3 5 * 2 - 3 5 * 2 - 3 4-3 1 2 36) Exercícios Dar a resposta sob forma de radical, das expressões seguintes: Efetuar: 3 a) 2 4 = 5 - 2 5 10 5 a) 1 b) 2 2 = 32 3 2 - 8 b) 1 c) 3 3 d) e) f) g) 1 2 c) 2 2 = 3 - 4 729 3* 6 -3 2 * -3 4 48 4 d) 3 2 6 a) 2 3 h) 2 * 32 i) j) 3 b) c) 2 k) 3 2 2 l) 1 2* 3 6 = Racionalizar o denominador das frações seguintes: 2 33 3 d) 3 3 3 2 2 2 22 1 5 = 3 7 3 2 2 = = 2 5 -2 = e) 5 4 - 11 = Simplifique: a) b) c) 50 - 8 2 = VII – OPERAÇÕES ALGÉBRICAS 2352 = 1 1- 2 - 1 2 1 37) Expressões algébricas = São indicações de operações envolvendo letras ou letras e números. Exemplos: a) 5ax – 4b b) ax² + bx + c c) 7a²b OBS: No exemplo 3, onde não aparece indicação de soma ou de diferença, temos um monômio em que 7 é o coeficiente numérico e a²b é a parte literal. 23 III. Divisão 1º Caso: Divisão de monômios: Divide-se o coeficiente 38) Operações com expressões algébricas numérico do dividendo pelo 1º coeficiente do divisor, e a I. Soma algébrica Somente é possível somar ou subtrair termos semelhantes parte literal do dividendo pela do divisor, observando-se as (monômios que possuem a mesma parte literal). Para somar regras para divisão de potências de mesma base. ou 2º Caso: Divisão de polinômio por monômio: Divide-se subtrair termos semelhantes (reduzir termos semelhantes) repete-se a parte literal e opera-se com os cada termo do dividendo pelo monômio divisor. coeficientes. Exemplo: Exemplo: (42a³bx4) : (7ax²) = 6a²bx² 3x²y – 4xy² + 7xy² + 5x²y = 8x²y + 3xy² 39) Produtos notáveis Há certos produtos de polinômios, que, por sua importância, devem ser conhecidos desde logo. Vejamos alguns deles: II. Multiplicação Multiplica-se cada termo do primeiro fator por todos os I. Quadrado da soma de dois termos: termos do segundo fator e reproduzem-se os termos (a + b)² = a² + 2ab + b² semelhantes. “O quadrado da soma de dois termos é igual ao quadrado do Exemplo: (3a²y) * (2ay) = 6a³y² primeiro mais duas vezes o produto do primeiro pelo segundo mais o quadrado do segundo.” Exemplo: (2 + x)² = 2² + 2 * 2x + x² = 4 + 4x + x² 24 Fatorar um polinômio é escreve-lo sob a forma de um produto indicado. II. Quadrado da diferença de dois termos: Fator comum dos termos de um polinômio é o monômio cujo (a - b)² = a² - 2ab + b² coeficiente numérico é o máximo divisor comum dos “O quadrado da diferença de dois termos é igual ao quadrado do coeficientes dos termos do polinômio e cuja parte literal é primeiro menos duas vezes o produto do primeiro pelo segundo mais formada pelas letras comuns com os menores expoentes. o quadrado do segundo.” Apresentando um fator comum, o polinômio pode ser escrito como o produto de dois fatores: o 1º é o fator comum e o 2º é Exemplo: obtido dividindo-se o polinômio original pelo fator comum. (x – 3) = x² + 2 * x * (- 3) + (- 3)² = x² - 6x + 9 III. Produto da soma de dois termos por sua diferença: (a + b) * (a – b) = a - b Exemplos: “O produto da soma de dois termos por sua diferença é igual ao quadrado do primeiro menos o quadrado do segundo.” a) Fatorando o polinômio 4ax² + 8a²x³ + 2a³x tem-se: 4ax ² 8a ² x ³ 2a ³x 4ax ² 8a ² x ³ 2a ³x 2ax 2ax 2x 4ax² a² 2ax 2ax 2ax Exemplo: (1 - 3 ) * (1 + 3 ) = 1² - ( 3 )² = 1 – 3 = - 2 b) Fatorar: 5x²y + x4y³ + 2x². O fator comum é x². Assim: 5x²y + x4y³ + 2x² = x² (5y + x²y³ + 2) 40) Fatoração 41) Exercícios 25 Efetuar: a) 3a 2 - 7ab 4b 2 - 5a 2 3ab - 4b 2 = 7xy 2 * - 8x 2 y* xy = b) 3xy 2 - 7x 2 y 3y 3 - 2y 3 - 8x 2 y 3xy 2 = c) d) a b c * a - b = f) 6x 2 - 4x 5 2x 4 - 2x 2 : 2x = g) 2a 2 bc 3a 3b 3c 2 abc : abc = e) x 3 - 3x 2 y x * x 2 - y = h) x 22 3x - 32 = i) 3xy 8a 2 2 VIII – EQUAÇÕES DO 1º GRAU = j) 5ab 3c * 5ab 3c = UM BREVE RELATO DA HISTÓRIA DA EQUAÇÃO As equações foram introduzidas pelo conselheiro do rei da Fatorar: França, Henrique IV, o francês François Viète, nascido em 1540. a) 15a² - 10ab = Através da matemática Viète decifrava códigos secretos que era b) 3a²x – 6b²x + 12x = mensagens escritas com a substituição de letras por numerais. Desta 26 forma Viète teve uma idéia simples mas genial: fez o contrário, ou 42) Equação seja, usou letras para representar os números nas equações. Equação é uma igualdade que só se verifica para determinados O sinal de igualdade foi introduzido por Robert Recorde valores atribuídos às letras (que se denominam incógnitas). (matemático inglês) que escreveu em um de seus livros que para ele Incógnita: Quantidade desconhecida de uma equação ou de um não existiam duas coisas mais parecidas que duas retas paralelas. problema; aquilo que é desconhecido e se procura saber; enigma; Um outro matemático inglês, Thomas Harriot, gostou da idéia de seu mistério. (Dicionário Silveira Bueno – Editora LISA) colega e começou a desenhar duas retas para representar que duas quantidades são iguais: Exemplo: Exemplo: _________ 400 cm _________ a) x - 2 1º membro 4m b) 3x + y = 7 5 só é verdade para x = 7 2º membro só é verdade para alguns valores de x e y, como por exemplo x = 2 e y = 1 ou x = 1 e y = 4. Assim, diminuiu-se um pouco este sinal, =, passando a usá-lo nas equações de Viète. Até o surgimento deste sistema de notação as equações eram Os valores atribuídos às incógnitas que tornam verdadeiras as expressas em palavras e eram resolvidas com muita dificuldade. igualdades denominam-se raízes da equação. A notação de Viète significou o passo mais decisivo e Se a equação contiver apenas uma incógnita e se o maior fundamental para construção do verdadeiro idioma da Álgebra: expoente dessa incógnita for 1 então a equação é dita equação do as equações. Por isso, Fraçois Viète é conhecido como o Pai da 1º grau a uma incógnita. Álgebra. 43) Resolução de uma equação do 1º grau a uma incógnita 27 Resolver uma equação é determinar sua raiz. No caso de uma Se a equação envolver simultaneamente denominadores e adição equação do 1º grau a uma incógnita, consegue-se resolve-la ou subtração, o primeiro passo será eliminar os denominadores, isolando-se a incógnita no 1º membro, transferindo-se para o 2º o que se faz mediante a aplicação da seguinte regra: membro os termos que não contenham a incógnita efetuando-se Calcula-se o m.m.c. dos denominadores; divide-se o m.m.c. encontrado por cada um dos denominadores e multiplicamse os resultados pelos respectivos numeradores. a operação inversa (as operações inversas são: adição e subtração; multiplicação e divisão; potenciação e radiciação). Exemplos: Os passos seguintes são descritos no exemplo a seguir: a) x + 2 = 7 x + 2 – 2 = 7 – 2 x = 5 3x - 2 3x 1 4x - 6 2 3 5 b) x – 3 = 0 x – 3 + 3 = 0 + 3 x = 3 c) 2x 8 d) 2x 8 x4 2 2 1º Passo: Eliminam-se os denominadores, se houver: m.m.c. (2; 3; 5) = 30 x 3* x 5 3 * 5 x 15 3 3 Logo: 15 * (3x – 2) – 10 * (3x + 1) = 6 * (4x – 6) Se o coeficiente da incógnita for negativo, convém, utilizar as 2º operações dos sinais (capítulo III – Números relativos): multiplicações indicadas: Passo: Eliminam-se os 45x – 30 – 30x – 10 = 24x – 36 2x - 8 - 2x - 8 x4 -2 -2 28 parênteses, efetuando as 3º Passo: Transpõem-se os termos que contém a incógnita para o 44) Sistema de equação do 1º grau com duas incógnitas 1º membro, e os independentes (os que não contém a incógnita) A forma genérica de um sistema é: para o 2º, efetuando as operações necessárias: ax by c onde a, b, c, m, n, p (Reais) mx ny p 45x – 30x – 24x = - 36 + 30 + 10 4º Passo: Reduzem-se os termos semelhantes em cada membro: a. Equação a duas incógnitas: Uma equação a duas -9x = 4 incógnitas admite infinitas soluções. Por exemplo, a equação 2x – y = 4 é verificada para um número 5º Passo: Divide-se os dois membros pelo valor que o x está ilimitado de pares de valores de x e y; entre estes pares sendo multiplicado, desta maneira isola-se a incógnita: estariam: 9x 4 9 -9 (x = 4; y = 4), (x = 2; y = 0), (x = -1; y = -6), etc. b. Sistema de duas equações a duas incógnitas: resolver um 6º Passo: Sendo o divisor ou o dividendo negativo, a fração sistema de suas equações a duas incógnitas é passa a ser negativa também: determinar os valores de x e y que satisfaçam x- 4 9 simultaneamente às duas equações. Por exemplo o sistema: 5x y 16 2x 3y 3 VERIFICAÇÃO OU “PROVA REAL” Substitui-se a raiz encontrada em cada um dos membros da tem solução para x 3 y 1 Pois apenas estes valores satisfazem simultaneamente às equação dada. Os valores numéricos devem ser iguais duas igualdades. (Verifique!) 29 Estudar-se-á nesta apostila três métodos de solução para um 5 * 8 3y 4 y 2 sistema, são eles: Substituição, comparação e adição. 40 15y 4 y 2 19 y 38 y2 SUBSTITUIÇÃO 2x 3y 8 1º) Seja o sistema: 5x 2 y 1 5º) O valor obtido para y é levado à equação 3 (em que já está equação 1 isolado) e determina-se x: equação 2 8 3 * 2 2 86 x 2 x 1 x 2º) Isola-se uma das incógnitas em uma das equações, por exemplo, o valor de x na equação 1: 2 x 3y 8 2 x 8 3y x 8 3y 2 6º) A solução do sistema é: equação 3 x=1 e y=2 3º) Substitui-se x da equação 2 pelo seu valor (equação 3): 8 - 3y 5* 2y 1 2 COMPARAÇÃO equação 4 7 x 3y 33 1º) Seja o sistema: 5x 2 y 7 4º) Resolve-se a equação 4 determinando-se o valor de y: 2º) Isola-se a mesma incógnita nas duas equações: 30 x 33 3y 7 e x 7 2y 5 ADIÇÃO Este método consiste em somar, membro a membro, as duas 3º) Igualam-se os segundos membros pois os primeiros são equações com o objetivo de, nesta operação, eliminar uma das iguais (x = x): incógnitas e só é vantajoso no caso de os coeficientes de uma 33 - 3y 7 2 y 7 5 das incógnitas serem simétricos. Exemplos: 4º) Resolve-se a equação e determina-se y: 5 * 33 3y 7 * 7 2 y x y 4 a) x y 0 165 15y 49 14 y 29 y 16 equação 1 equação 2 Somando, membro a membro, vem: y4 2x 4 x 2 Substituindo o valor de x na equação 1 (ou na equação 2, fica 5º) O valor de y é levado a qualquer das equações em que x está a critério do aluno), vem: isolado e determina-se o valor de x: 2 y 4 y 2 33 - 3y 33 3 * 4 33 12 21 7 7 7 7 x3 x 3x 2 y 7 b) 5x y 3 * (2) 6º) A solução do sistema é: Somando, membro a membro, vem: x=3 e y=4 13x 13 x 1 31 3x 2y 7 10x - 2y 6 Substituindo o valor de x na 1ª equação (ou na 2ª, fica a k) x 2 12 x 5x 36 1 3 2 4 l) 5x 3 3 4x x 31 9 5x 8 3 2 2 6 critério do aluno), vem: 3 *1 2y 7 3 2y 7 2y 4 y 2 45) Exercícios Resolver os seguintes sistemas de equações: Resolver as seguintes equações: x y 12 a) 3x y 24 a) 4x 8 b) 5x 10 5x 6 y 19 b) 7 x 2 y 1 c) 7 x 8 d) 3 2x 7 x 5y 12 c) 3x 4 y 2 e) 16 4x 4 x 12 f) 8 7x 13 x 27 5x g) 2x 3 3 4 h) 1 3x 4 10 i) 9x 2 4x 5 4x 3 j) 3 * 2 x 5 * 7 2x 10 4x 5 x y 4 5 2 d) 2x 1 y 3 2 3 2 Considere o problema: 32 A idade do pai é o dobro da idade do filho. Há 10 anos atrás, a a . x² = 0 idade do pai era o triplo da idade do filho. Qual é a idade do pai e do filho? Exemplo: 3 x² = 0 x² = 0 x = 0 S = {0} IX – EQUAÇÕES DO 2º GRAU 2º caso: c = 0 e b 0; temos então: Equação do 2º grau na incógnita x, é toda igualdade do tipo: a . x² + b . x = 0 a . x² + b . x + c = 0 Exemplo: onde a, b, c são números reais e a é não nulo (a 0). 3 x² - 12 x = 0 x . (3 x – 12) = 0 x = 0 ou 3 x – 12 A equação é chamada de 2º grau ou quadrática devido à = 0 3 x = 12 x = 4 S = {0; 4} incógnita x apresentar o maior expoente igual a 2. Se tivermos b 0 e c 0 teremos uma equação completa. 3º caso: b = 0 e c 0; temos então: Se tivermos b = 0 ou c = 0 teremos uma equação incompleta. a . x² + c = 0 46) Resolvendo Equações de 2º Grau Exemplo: x² - 4 = 0 x² = 4 x = 4 x’ = 2 e x’’ = -2 Quando a equação de 2º grau for incompleta sua resolução é S = {-2; 2} bastante simples, veja: A resolução da equação completa de 2º grau é obtida através de 1º caso: b = 0 e c = 0; temos então: uma fórmula que foi demonstrada por Bhaskara, matemático 33 hindu nascido em 1 114; por meio dela sabemos que o valor da 47) Exercícios incógnita satisfaz a igualdade: Determinar as raízes das seguintes equações quadráticas: Fórmula de Bhaskara x b b² 4.a.c 2.a a) x 2 7x 6 0 b) x 2 3x 28 0 A fórmula apresentada é uma simplificação de duas fo’rmulas; c) 3x 2 5x 2 0 veja: d) 16x 2 16x 3 0 b2 4 * a * c e) 4x 2 16 0 > 0 têm-se duas raízes reais e diferentes f) 2x 2 18 0 = 0 têm-se duas raízes reais e iguais g) 3x 2 5x < 0 têm-se duas raízes imaginárias h) 2x 2 8x 0 e x i) b 2*a 2x 32 4x 32 Prever a natureza das raízes das equações: OBS: Nunca teremos a = 0, pois se houver, não existirá a a) 2x 2 3x 1 0 equação de segundo grau visto que o x² seria anulado. b) x 2 x 3 0 34 c) 2x 2 4x 2 0 Determinar mentalmente as raízes das equações: a) x 2 6x 5 0 b) x 2 2x 15 0 c) x 2 4x 12 0 X – EQUAÇÕES IRRACIONAIS d) x 2 10x 21 0 Definição: Uma equação é denominada irracional quando e) x 2 5x 50 0 apresenta incógnita sob radical ou incógnita com expoente fracionário. Resolver as seguintes equações: 48) Resolução de uma equação irracional 2 a) ax b Durante o processo de solução de uma equação irracional com b) xx 1 x2x 1 18 índice do radical igual a 2 (ou outro qualquer) é necessário elevar ao quadrado (ou em caso de expoente diferente de 2, eleva-se ao que se fizer necessário) ambos os membros da equação e esta operação pode provocar o aparecimento de raízes estranhas, isto é, valores que realmente não verificam a 35 equação original. Este fato obriga que toda raiz obtida deve ser b) Determinar as raízes da equação: verificada na equação original e verificando a igualdade. Isolando o radical no 1º membro: x4 2 x x4 x2 Exemplos: Elevando-se ambos os membros ao quadrado: a) Determinar as raízes da equação: x 5 4 0 x 2 3x 0 x 5 4 Elevam-se ambos os membros ao quadrado, para As raízes da equação do 2º grau são: eliminar a raiz: x 5 4 2 x 22 x 4 x 2 4x 4 Isola-se o radical em um dos membros: 2 x4 x x 3 0 x1 0 2 e x3 0 x 2 -3 x 5 16 Determina-se x e verifica-se na equação original. Verificando as raízes na equação irracional: x 21 x4 2 x Para x1=0 Verificação: 04 2 0 22 0 00 21 5 4 0 3 4 2 3 16 4 0 00 Para x2=-3 1 2 3 1 3 36 Observe que apenas x=0 verifica a igualdade, assim a raiz da equação original é 0. 49) Exercícios a) x 40 b) x 20 c) x 1 2 0 d) x 2 x 15 e) 2x 7 4 2 x f) x 1 x 4 2x 9 g) x 2 x 2 1 h) x 9 x 2 3 37 XI – INEQUAÇÕES DO 1º GRAU Inequação do 1º grau é uma desigualdade condicionada em que a incógnita é de 1º grau. Exemplo: 50) Símbolos de desigualdades São símbolos que permitem uma comparação entre duas 2x > 4 grandezas. A veracidade da desigualdade está condicionada ao valor de x. a > b (a é maior do que b) Observa-se que o 1º membro será maior do que o 2º membro a < b (a é menor do que b) quando se atribui a x qualquer valor maior do que 2. Isto é: a b (a é maior ou igual a b) x>2 a b (a é menor ou igual a b) x > 2 indica um conjunto de valores denominado solução da inequação. Para determinar-se o conjunto-solução de uma Exemplos: inequação do 1º grau isola-se x no 1º membro de forma à solução de uma equação do 1º grau, e sempre que se multiplicar a) 7 > 5 (7 é maior do que 5). ou dividir a inequação por um número negativo, inverte-se o b) 3 < 6 (3 é menor do que 6). sinal da desigualdade. c) x 1 (x é menor ou igual a 1). d) y 4 (y é maior ou igual a 4). Exemplos: e) 1 < x 4 (x é maior do que 1 e menor ou igual 4x 2 a 4). a) 51) Inequação do 1º grau x 24 x 2 x2 38 2x 1 1 b) 2x 1 1 2x 0 x0 52) Exercícios XII – PROPORCIONALIDADE Resolver as seguintes inequações: 53) Razão Seja dois números genéricos a e b. A razão entre a e b é a) 2x 1 1 representada por b) 3x x 2 a , a/b ou a : b, sendo b 0. b c) x 5x 16 d) 2x 1 3x 5 7x e) f) g) 54) Proporção 2 1 4x x 1 5 2 5 Proporção é a igualdade de duas razões. Seja a proporção: 7x 2 7 x 3 3 a c ou a : b c : d ou a : b :: c : d. b d Seus elementos se denominam: 3x 2x 9 4 4 7 39 a - primeiro termo a e b - extremos b - segundo termo b e c - meios c - terceiro termo a e c - antecedentes d - quarto termo b e d - conseqüentes Diretamente proporcionais: quando a razão entre x e y é PROPRIEDADE FUNDAMENTAL: Em toda proporção o produto dos meios é igual ao produto dos extremos. constante. x k ou x ky y Inversamente proporcionais: quando o produto delas é constante. Considerando as proporções: x * y k ou x a c então a * d b * c b d k y Sendo k denominada constante de proporcionalidade. 4 8 então 4 * 6 3 * 8 3 6 Exemplos: x 3 então 5 * x 2 * 3 2 5 a) Seja um carro que se desloca com velocidade constante em trajetória retilínea. A tabela mostra o A principal aplicação desta propriedade é a determinação de um deslocamento do carro em função do tempo. elemento desconhecido na proporção. Exemplificando: Tempo Deslocamento Determine x na proporção: (s) (m) A pergunta é: tempo e 1 20 deslocamento são 2 40 grandezas diretamente ou 55) Grandezas diretamente ou inversamente proporcionais 3 60 inversamente Duas grandezas x e y são denominadas: 4 80 proporcionais? x 20 então 5 * x 4 * 20 ou x 16 4 5 40 5 100 10 200 400 Note que PV é constante. PV 20.20 40.10 80.5 100.4 200.2 400.1 400 Assim: P e V são grandezas inversamente proporcionais Chamado de x o deslocamento e t o tempo, observa-se que a razão x t 1 é constante. com constante de proporcionalidade igual a 400. x 20 40 60 80 100 200 20 t 1 2 3 4 5 10 56) Regra de três simples Utilizamos regra de três simples na solução de problemas que Assim x e t são grandezas diretamente proporcionais e a envolvem grandezas proporcionais. constante de proporcionalidade vale 20 (que é a velocidade do carro). Exemplos: b) Um gás é mantido à temperatura constante em um a) Um automóvel se desloca com velocidade constante recipiente de volume variável. Quando se altera o percorrendo 40 km em 1 hora. Qual o tempo gasto volume do gás a sua pressão também se modifica. Registraram-se em uma tabela os para percorrer 100 km? valores SOLUÇÃO correspondentes da pressão (P) e volume (V). Pressão Volume 20 20 40 10 80 5 100 4 200 2 As grandezas envolvidas são diretamente proporcionais. Teremos então uma regra de três simples e direta. P e V são grandezas Dispomos os dados do problema colocando frente `frente diretamente ou aqueles que se correspondem. Marcamos x no local do valor procurado: inversamente 40 km ...............1 h proporcionais? 100 km ................x 41 Sendo a regra de três simples e direta, tem-se: 40 1 (as grandezas são dispostas na mesma ordem de 100 x correspondência). Aplicando a propriedade fundamental das proporções, 57) Exercícios vem: 40 * x 1*100 x 2,5 horas Resolva os seguintes exercícios: b) Dois litros de gás exercem uma pressão de 0,4 atm. a) Uma bomba eleva 272 litros de água em 16 minutos. Cinco litros do mesmo gás, à mesma temperatura, Quantos litros elevará em 1 hora e 20 minutos? exercerão que pressão? b) Doze operários levaram 25 dias para executar uma SOLUÇÃO determinada obra. Quantos dias levarão 10 operários As grandezas são inversamente proporcionais. Assim para executar a mesma obra? sendo, teremos uma regra de três simples e inversa. c) Num livro de 200 páginas há 30 linhas em cada Dispondo os dados do problema: página. Se houvesse 25 linhas em cada página, 2 litros ............... 0,4 atm quantas páginas teria o livro? 5 litros ............... x d) Metade de uma obra foi feita por 10 operários em 13 Sendo a regra de três inversa, as grandezas são dispostas dias. Quantos tempo levarão para terminar essa obra de forma que na proporção os termos do 2º membro com 3 operários a mais? ficam invertidos. 2 x ou 2 * 0,4 5 * x 5 0,4 x 0,16 atm 42 B e) Com uma certa quantidade de cobre fabricam-se 1600 metros de fio com seção de 12 mm². Se a seção for de a c 8 mm², quantos metros de fio poderão ser obtidos? C b A No triângulo retângulo ao lado consideremos o ângulo C formado pelo lado b e a hipotenusa a. O lado b denomina-se cateto adjacente ao ângulo C. (É o cateto que faz parte da constituição do ângulo). XIII – RELAÇÕES TRIGONOMÉTRICAS O lado c denomina-se cateto oposto ao ângulo C. Os lados do triângulo e um dos ângulos (não o reto), podem ser 58) Triângulo retângulo relacionados por: Um triângulo retângulo é aquele que tem um ângulo reto (90º). A c x b z T r Y S s sen C t B a C Z y X R cateto oposto c hipotenusa a Em um triângulo retângulo temos: a) Hipotenusa: é o lado oposto ao ângulo reto. Nas cos C figuras acima são hipotenusas: a, x e r. cateto adjacente b hipotenusa a b) Catetos: são os outros dois lados do triângulo. Nas figuras são catetos: b, c; y, z e s, t. tg C 59) Relações trigonométricas no triângulo retângulo 43 sen C cateto oposto c cos C cateto adjacente b Existem tabelas que fornecem os diversos valores de senos, co- B c c a sen 60º a 3 c 4* 2 3m C 2 b cos 60º b a cos 60º a 1 b 4* 2 m 2 sen 60º senos e tangentes dos mais diversos ângulos. Assim, conhecido um ângulo de um triângulo retângulo e um dos lados, pode-se determinar os demais lados. A seguir temos uma tabela com os valores das funções trigonométricas para os ângulos de 30º, 45º e 60º. 60º a b c A b) Em um triângulo retângulo a hipotenusa mede 5 30 graus 45 graus 60 graus m e um dos catetos 2,5 m. Determinar o ângulo Seno 1 2 2 2 3 2 Co-seno 3 2 2 2 1 2 Tangente 3 3 1 formado pela hipotenusa e por esse cateto. Determine o outro cateto. c 2,5 1 a 5 2 da tabela 60º 1ª ) cos 3 2ª ) b a sen 5 * sen 60º 5 * b 2,5 3 m Exemplos: A c=2 ,5m a) Em um triângulo retângulo a hipotenusa vale 4 m B e dos ângulos agudos vale 60º. Determine os dois catetos do triângulo. 44 b a=5m C 3 2 ii. cos c) Em um triângulo retângulo os lados valem 3 m, 4 iii. tg m e 5 m. Determine o seno, o co-seno e a tangente do ângulo formado entre o lado de 3 m e o de 5 m. b) Um ângulo de um triângulo mede 30º e o cateto que se opõe a este ângulo vale 5 cm. Calcular a 4 sen 0,8 5 3 cos 0,6 5 4 tg 1, 3 3 5m 3m hipotenusa e o outro cateto. 4m c) Num triângulo retângulo a hipotenusa mede 3 cm e um dos ângulos agudos vale 45º. Calcular a medida comum dos catetos. Todo triângulo de lado 3, 4 e 5, ou múltiplos destes valores, é denominado Triângulo Pitagórico. d) Num triângulo retângulo, as medidas dos dois catetos são iguais. Calcular a medida comum dos 60) Exercícios ângulos agudos. a) Dado o triângulo retângulo abaixo, calcular: e) Calcular os ângulos formados pelos catetos com a hipotenusa de um triângulo retângulo sabendo que um dos catetos é a metade da hipotenusa. 25 2 f) Calcular x e y na figura a seguir: 4 i. sen 45 x Um ponto situado em um plano cartesiano tem sua posição 60º definida por um par de números (coordenadas do ponto). 6 m y y 5 XIV – PLANO CARTESIANO (SEU PRODUTO, RELAÇÕES 4 3 E FUNÇÕES) -5 -4 -3 -2 P4 61) Os eixos cartesianos 1 -1 P3 Dois eixos graduados, perpendiculares entre si, com origens P1 3, 2 P2 1, - 2 5 3 1 -1 1 2 3 4 5 x -1 -3 -4 -5 segundo a ordenada do ponto. 5 x 0 origem 4 O primeiro valor numérico representa a abscissa do ponto e o 2 -2 3 P4 - 2, 0 4 -3 2 P3 0, - 1 y (eixo das ordenadas) -4 1 -2 P2 coincidentes, são denominados eixos cartesianos. -5 P1 2 (eixo das abscissas) -1 -2 63) Uma reta no plano cartesiano -3 Um conjunto de pontos representados em um plano cartesiano -4 pode resultar em uma reta. Tal fato acontece quando atribuímos -5 os mais diversos valores a x em uma equação característica (a seguir representada) e obtemos os valores de y correspondentes. 62) Um ponto no plano cartesiano 46 b) Reta paralela ao eixo x O coeficiente angular (a) é igual a zero. y=a*x+b y Esta equação é denominada equação reduzida da reta, sendo que A equação fica y=b a e b necessariamente são valores constantes. 0 x A sua representação gráfica nos mostra que: a = tg (coeficiente angular). b = valor de y onde a reta intercepta o eixo das ordenadas (coeficiente linear). y b 0 c) Reta paralela ao eixo y O valor de x é constante. x y 64) Casos particulares 0 x a) Reta que passa pela origem Exemplos: O coeficiente linear (b) é igual a zero. a) Representar graficamente a equação y 3 * x . y A equação fica: y=a*x 0 Solução: O coeficiente angular é 3 . Como tg 60º = 3 , o ângulo que a reta forma com o eixo x é 60º. x 47 y Ainda, a reta não apresenta coeficiente linear, isto é, a 5 reta passa pela origem. Representando-a: 4 3 2 y -5 -4 -3 -2 1 -1 1 2 3 4 5 x -1 60º 0 -2 x -3 A 0, - 2 B 4, 0 b) Representar graficamente y = 20. Solução: Como y é constante a reta deve -4 -5 C 1, 3 D - 2, - 3 ser perpendicular ao eixo y. b) Dê as coordenadas dos pontos P, Q, R e S da figura a seguir. y 20 y 5 0 4 x Q 3 2 -5 65) Exercícios -4 -3 -2 -1 1 1 2 P 3 4 5 x -1 -2 a) Situe os pontos A, B, C e D no plano cartesiano a seguir. R -3 -4 -5 48 S y c) Qual a representação gráfica da reta de equação 2 y 3 x2 30º 0 x e. y d) O gráfico da reta y = 5 é: 60º 0 x a. y y 30º x 5 0 -2 x a. b. y y 5 0 45º x 2 60º 0 5 x b. c. y y 5 60º 0 x 0 -2 c. d. 49 x y XVI – NOÇÕES DE GEOMETRIA PLANA E ESPACIAL 0 5º x d. GEOMETRIA PLANA y 5 66) Definição e apresentação da Geometria Plana 45º 0 Geometria Plana possui como sua principal característica x e. pertencer ao R2, isto é, possui duas dimensões sendo estas x e y como em um plano cartesiano, também conhecidas como base (b) e altura (h). OBS: o b da base e o h da altura provem do inglês onde base = base e altura = height. Na Geometria Plana podemos encontrar a área (A) e o perímetro (P) das figuras, onde: Perímetros pode-se definir como sendo o comprimento do “contorno” de uma figura. 50 Área é o região do plano limitado pelo perímetro Toda figura plana possui uma fórmula para encontrar o valor de seu perímetro e sua área, veja: Losango 67) Apresentação das figuras planas e suas fórmulas A Quadrado D*d 2 P=4*l A = b * h mas como b=leh=l A = l * l logo A = l² P=l+l+l+l Paralelogramo P=4*l A b*h P=2*a+2*b Retângulo A=b*h Trapézio P=2*a+2*b A B * b * h 2 P=a+b+c+d 51 A * r2 Triângulo Qualquer A Circunferência b*h 2 P=a+b+c A 2**R Triângulo Eqüilátero A l2 3 4 GEOMETRIA ESPACIAL P=3*l 68) Definição e apresentação da Geometria Espacial Círculo 52 Geometria Espacial possui como sua principal característica pertencer ao R³, isto é, possui três dimensões sendo estas x, y e z como no espaço, também conhecidos como base (b) e altura (h) e espessura (e). Pirâmide 1 V *B*h 3 Na Geometria Espacial podemos encontrar o volume (V) e a área lateral (S), onde: B é a área da base da pirâmide 69) Apresentação das figuras espaciais e suas fórmulas Cilindro circular reto V = * r² * h Cubo r S 2**r *h V=b*h*e S = 6 * l² Cone circular reto 1 V * * r2 * h 3 53 S * r * r2 h2 Esfera V 4 * * r3 3 S 4**r 2 CURIOSIDADE O ALFABETO GREGO alfa beta gama delta 54 epsilon zeta eta teta iota K kapa lambda mi v ni csi ômicron pi ro sigma tau ipsilon fi qui psi omega 55