Sumário Apresentação da Coleção ............................................................................ 23 INTRODUÇÃO........................................................................................................ 25 25 29 30 30 32 33 33 33 35 38 O que é lógica? ..................................................................................................... Divisão da Filosofia .............................................................................................. – Lógica de Aristóteles ................................................................................. – Lógica Moderna ......................................................................................... Raciocínio lógico matemático................................................................................ Objeto da lógica .................................................................................................... Divisão da lógica ................................................................................................... – Lógica formal ............................................................................................. – Enunciados Categóricos ............................................................................ Tipos de lógica ...................................................................................................... Capítulo 1 NOÇÕES DE CONJUNTOS..................................................................................... Representação ...................................................................................................... – Por enumeração........................................................................................ – Por propriedade ....................................................................................... – Por diagrama............................................................................................. Conjunto Vazio ...................................................................................................... Igualdade de Conjuntos ........................................................................................ Subconjuntos ou partes de um conjunto.............................................................. Triângulo de Pascal ............................................................................................... – Curiosidades do Triângulo de Pascal ........................................................ Curiosidade Matemática ........................................................................... – Outra dica: podemos usá-lo na resolução de análise combinatória!...... – Propriedades do Triângulo de Pascal ....................................................... – Propriedades ............................................................................................ – Números quadrados ................................................................................ Propriedades ............................................................................................. – Números Figurados ................................................................................... Números triangulares ................................................................................. Números quadrados .................................................................................. Números pentagonais ................................................................................. – Retângulo Áureo e o Nautilus ................................................................... 41 41 41 41 41 41 42 42 42 47 47 48 54 56 57 58 58 58 59 59 62 11 VALÉRIA LANNA Cálculo do número Φ ............................................................................................ – Definição algébrica.................................................................................... – Série de frações ........................................................................................ – Série de raízes .......................................................................................... – Proporção áurea na natureza .................................................................. Figuras geométricas .................................................................................... Vegetais...................................................................................................... Animais ...................................................................................................... Corpo humano............................................................................................ – Aplicações ................................................................................................. Arte ............................................................................................................ Música ........................................................................................................ Objetos atuais ............................................................................................ Operações ............................................................................................................. – Interseção ................................................................................................. Propriedades ............................................................................................ – União ......................................................................................................... Propriedades ............................................................................................ – Diferença ................................................................................................... Propriedade ............................................................................................... – Princípio das gavetas de Dirichlet ............................................................ 64 64 65 66 67 67 67 68 69 70 70 70 71 71 71 72 72 72 72 73 81 Capítulo 2 DESAFIOS .............................................................................................................. 95 Capítulo 3 ESTRUTURAS LÓGICAS ........................................................................................ Definição de Lógica ............................................................................................... Divisão da Lógica................................................................................................... Resumo da estrutura lógica .................................................................................. – Definição.................................................................................................... – Objeto da Lógica........................................................................................ – Divisão da Lógica....................................................................................... Partes da lógica..................................................................................................... Ideia ...................................................................................................................... – Compreensão da ideia ............................................................................. – Extensão da ideia ..................................................................................... – Divisão das ideias ..................................................................................... Ideias quanto à perfeição .......................................................................... Ideia quanto à compreensão ..................................................................... Ideias quanto à extensão ........................................................................... Termo..................................................................................................................... – Termos quanto à perfeição na representação da ideia .......................... – Termo quanto à Compreensão ................................................................. 12 109 109 110 113 113 113 114 114 114 114 115 115 115 116 116 116 116 117 SUMÁRIO Juízo ....................................................................................................................... Premissa ................................................................................................................ Silogismo ............................................................................................................... Proposição............................................................................................................. – Paradoxo do Mentiroso ............................................................................ – Um verdadeiro Paradoxo do Mentiroso ................................................... 117 117 117 118 121 122 Capítulo 4 CONECTIVOS LÓGICOS......................................................................................... 123 As tabelas verdade ............................................................................................... Conjunção .............................................................................................................. Disjunção ............................................................................................................... – O uso do “ou” (disjunção) ........................................................................ Condicional ou subjunção ..................................................................................... Termo intermediário ............................................................................................. Negação ................................................................................................................. Regras de Morgan ................................................................................................. – I. Negação da conjunção ........................................................................ – II. Negação da disjunção ......................................................................... – III. Negação de uma condicional ............................................................. – IV. Negação de uma bicondicional .......................................................... – V. Negação do Maior ou menor .............................................................. 123 124 125 126 134 144 149 150 150 150 151 152 153 Capítulo 5 USO DE DIAGRAMAS ........................................................................................... 169 Capítulo 6 BICONDICIONAL OU BIJUNÇÃO .......................................................................... 175 Dicas importantes ................................................................................................. Valoração lógica em linguagem corrente ............................................................. Valoração em linguagem simbólica (tabelas-verdade) ........................................ Valoração com uso exclusivo de tabelas ............................................................. Condição suficiente e necessária ......................................................................... 177 185 187 189 191 Capítulo 7 RELAÇÕES DE EQUIVALÊNCIA ............................................................................ 193 Leis de Morgan ...................................................................................................... 196 Equivalências e suas aplicações ........................................................................... 197 Capítulo 8 TAUTOLOGIAS ...................................................................................................... 211 Redundâncias ........................................................................................................ 212 Contradições ......................................................................................................... 213 Exclusivamente ou preferencialmente? ................................................................ 214 13 VALÉRIA LANNA Capítulo 9 ARGUMENTAÇÃO ................................................................................................. 215 Cálculo Proposicional - Conectivos ....................................................................... 221 Capítulo 10 LÓGICA INDUTIVA E DEDUTIVA.......................................................................... 237 Tipos de lógica ...................................................................................................... 237 Capítulo 11 SOFISMAS ............................................................................................................. 255 Espécies de sofismas ............................................................................................ Lei das oposições.................................................................................................. Falácia da afirmação da consequente.................................................................. Falácia da negação da antecedente ..................................................................... Falácia da inconsistência ...................................................................................... Pseudosilogismos .................................................................................................. Falácia dos quatro termos .................................................................................... 255 256 257 257 258 258 259 Capítulo 12 SEQUÊNCIAS ......................................................................................................... 261 Capítulo 13 ANÁLISE COMBINATÓRIA .................................................................................... 287 FATORIAL ................................................................................................................. Princípio fundamental de contagem..................................................................... Tabuleiro de Xadrez .............................................................................................. Anagramas ............................................................................................................. Anagramas com repetição .................................................................................... Combinação e Pascal ............................................................................................ Soluções inteiras não negativas de uma equação linear .................................... Fatorial .................................................................................................................. Análise combinatória simples ............................................................................... 287 288 291 294 295 297 305 306 306 Capítulo 14 PROBABILIDADES................................................................................................. 319 Espaço amostral .................................................................................................... Probabilidade de um evento elementar ............................................................. Probabilidade de um evento qualquer ................................................................ Adição de Probabilidades ..................................................................................... Eventos Complementares ..................................................................................... Eventos Mutuamente Exclusivos ........................................................................... Probabilidade Amostrais Equiprováveis ............................................................... Probabilidade Condicional .................................................................................... 14 319 319 320 321 322 322 322 323 SUMÁRIO Eventos Independentes ........................................................................................ Lei de Murphy ....................................................................................................... Probabilidade de ocorrer a união de eventos .................................................... Probabilidade de não ocorrer um evento ........................................................... Distribuição Binominal........................................................................................... Propriedades ........................................................................................................ Teorema de Bayes ................................................................................................. 324 324 325 325 326 329 330 Capítulo 15 CONJUNTOS NUMÉRICOS.................................................................................... 345 Números Naturais.................................................................................................. Números Inteiros (Z) ............................................................................................. – Adição ........................................................................................................ – Subtração .................................................................................................. – Valor absoluto ........................................................................................... Definição .................................................................................................... – Números simétricos .................................................................................. – Operações com números inteiros (z) ....................................................... – Adições e subtrações com números inteiros ........................................... – Multiplicação ............................................................................................. Divisão inteira ....................................................................................................... Multiplicações e divisões com números inteiros ................................................. – Divisibilidade e números primos .............................................................. Múltiplo de um número .............................................................................. Divisor de um número ................................................................................ Critérios de divisibilidade .......................................................................... Divisibilidade por 2 ................................................................................... Divisibilidade por 5 ................................................................................... Divisibilidade por 10, 100, 1000, etc .......................................................... Divisibilidade por 4 ................................................................................... Divisibilidade por 8 ................................................................................... Divisibilidade por 25.................................................................................. Divisibilidade por 3 ................................................................................... Divisibilidade por 9 ................................................................................... Divisibilidade por 6 ................................................................................... Divisibilidade por 12.................................................................................. Divisibilidade por 7 ................................................................................... Divisibilidade por 11.................................................................................. Divisibilidade por 13.................................................................................. – Regra geral de divisibilidade .................................................................... Números primos .................................................................................................... Números compostos ............................................................................................. Teorema fundamental da aritmética .................................................................... Reconhecimento de números primos ................................................................... 345 358 359 359 359 360 360 361 361 362 363 364 368 368 369 369 369 369 369 370 370 370 370 370 371 371 371 373 373 373 382 383 383 384 15 VALÉRIA LANNA Decomposição de um número em fatores primos............................................... – Número de divisores ................................................................................ Roteiro para obter todos os divisores naturais de um número.................. Roteiro para obtermos o número de divisores naturais de um número: nD(x) ............................................... – Mínimo múltiplo comum e máximo divisor comum ................................. Múltiplos comuns e mínimo múltiplo comum .............................................. Mínimo Múltiplo Comum (M.M.C) .............................................................. Determinação do MMC pelo processo simplificado ................................. Divisores comuns e máximo divisor comum .......................................... Determinação do MDC por decomposições em fatores primos .............. Máximo Divisor Comum (M.D.C) ................................................................ Determinação do MDC pelo processo simplificado .................................. – Propriedades do MMC e do MDC ............................................................. Números racionais ................................................................................................ – Operações e propriedades....................................................................... Conceito ..................................................................................................... – Subconjuntos Importantes ........................................................................ – Representação fracionária ....................................................................... – Representação decimal de um número racional ..................................... Inteiro ........................................................................................................ Expansão Decimal Finita ............................................................................. Expansão Decimal Infinita Periódica ........................................................... – Determinação de uma fração geratriz ..................................................... Como determinar uma fração geratriz ....................................................... Números mistos..................................................................................................... – Adição e subtração de frações ................................................................. Com Denominadores Iguais ........................................................................ Com Denominadores Diferentes ................................................................. – Multiplicação de frações ........................................................................... – Divisão envolvendo frações...................................................................... Potenciação e radiciação ...................................................................................... – Potenciação ............................................................................................... Propriedades Operatórias com Potências................................................... Regras de sinais nas potenciações ............................................................. RADICIAÇÃO ............................................................................................................. – Cálculo de Raízes quadradas Exatas de números entre 100 e 10.000 ..... – Propriedades operatórias com radicais .................................................. 384 385 385 386 387 387 388 389 389 390 390 391 404 406 406 406 407 408 409 409 409 409 409 409 412 412 412 412 412 414 417 417 417 418 418 419 420 Capítulo 16 EQUAÇÕES E SISTEMAS ...................................................................................... Equação do 1º grau ............................................................................................... – Sistemas de equações de 1º grau com duas equações e duas incógnitas ................................................... 1º Método – Substituição ............................................................................ 16 439 439 441 441 SUMÁRIO 2º Método – Adição..................................................................................... Equações do 2º grau ............................................................................................. – Resolução das equações completas......................................................... Inequações envolvendo funções do 1º grau ........................................................ Inequações envolvendo funções quadráticas ...................................................... Função polinomial do 20 grau ou função quadrática ........................................... – Condição de existência das raízes ........................................................... – Intersecção com os eixos .......................................................................... Intersecção com o eixo dos y ..................................................................... Intersecção com o eixo dos x ..................................................................... – Coordenadas do vértice ........................................................................... – Valor mínimo e valor máximo .................................................................. 442 450 450 456 457 459 459 460 460 460 461 462 Capítulo 17 SISTEMA LEGAL DE MEDIDAS ............................................................................ 469 Sistemas MKS......................................................................................................... – Transformação de unidades ..................................................................... Notação científica ....................................................................................... – Unidades de comprimento ....................................................................... – Unidades de superfície ............................................................................. – Unidades de volume ................................................................................. – Medida de volume (litro) ......................................................................... – Relação entre m3 e litro ............................................................................ – Unidades de massa................................................................................... – Sistema sexagesimal ................................................................................. – Sistema decimal ........................................................................................ 469 469 469 470 470 470 470 471 471 471 471 Capítulo 18 RAZÃO E PROPORÇÃO ........................................................................................ 479 RAZÃO ..................................................................................................................... – Escala......................................................................................................... – Grandezas diretamente proporcionais .................................................... – Grandezas inversamente proporcionais .................................................. – Relação entre proporção inversa e proporção direta ............................ – Divisão em partes diretamente proporcionais ........................................ 1º caso: Divisão em partes diretamente proporcionais .............................. 2º caso: Divisão em partes inversamente proporcionais ........................... 3º caso: Divisão composta direta ............................................................... 4º caso: Divisão composta mista ................................................................ Grandezas direta e inversamente proporcionais ................................................ 479 482 486 486 487 487 487 488 489 490 491 Capítulo 19 REGRA DE TRÊS ................................................................................................... 503 Relação de proporção direta ............................................................................... 503 Relação de proporção inversa ............................................................................. 504 17 VALÉRIA LANNA Grandezas proporcionais a várias outras ............................................................ 505 – Propriedade .............................................................................................. 506 Capítulo 20 PORCENTAGEM .................................................................................................... 517 Variação percentual .............................................................................................. 518 – Operações com mercadorias .................................................................... 527 Acréscimos e descontos sucessivos...................................................................... 529 Capítulo 21 JUROS SIMPLES E COMPOSTOS ......................................................................... 539 Juros simples ......................................................................................................... – Cálculo de Juro simples ............................................................................ – Montante ................................................................................................... Casos particulares: capital, taxas e prazo médios .............................................. Juro composto ou capitalizado ............................................................................. Análise comparativa entre juros simples, Juros compostos e desconto bancário ................................................................. – Juros Compostos x Juros Simples .............................................................. 540 541 542 542 544 553 553 Capítulo 22 DESCONTOS E TAXAS .......................................................................................... Taxas proporcionais ............................................................................................ – Taxas Equivalentes .................................................................................... Taxa Nominal e Efetiva .......................................................................................... Taxa Real ............................................................................................................... Taxa Aparente ....................................................................................................... Taxa Interna de Retorno (TIR) ............................................................................... Descontos .............................................................................................................. Desconto composto ............................................................................................... Desconto comercial composto .............................................................................. Desconto racional composto ................................................................................ Taxa efetiva para desconto comercial.................................................................. 559 559 560 560 561 561 565 568 576 577 578 580 Capítulo 23 PROGRESSÕES ARITMÉTICAS E GEOMÉTRICAS................................................ 591 Sequência numérica .............................................................................................. Progressão Aritmética (PA).................................................................................... – Definição.................................................................................................... – Propriedades ............................................................................................ – Fórmula do termo geral de uma PA ......................................................... – Representações especiais ........................................................................ – Fórmula da soma dos n primeiros termos de uma P.A. .......................... Progressão Geométrica (PG) ................................................................................ – Definição.................................................................................................... 18 591 591 591 591 592 593 593 597 597 SUMÁRIO – Propriedades ............................................................................................ – Fórmula do termo geral ............................................................................ Representações especiais .......................................................................... – Fórmulas da soma dos n termos de uma PG finita .................................. – Soma dos termos de uma PG infinita ....................................................... 597 598 598 598 599 Capítulo 24 ÁLGEBRA LINEAR ................................................................................................. 619 Matrizes ................................................................................................................. – Introdução ................................................................................................. – Elementos .................................................................................................. – Matriz quadrada ....................................................................................... – Matriz unidade ou matriz identidade ...................................................... – Igualdade de matrizes .............................................................................. – Matriz transposta ...................................................................................... – Matriz simétrica ........................................................................................ Operações com matrizes ...................................................................................... – a) Adição ................................................................................................... – b) Multiplicação de matriz por escalar .................................................... – c) Produto de matrizes ............................................................................. Inversa de uma matriz .......................................................................................... Determinantes ....................................................................................................... – Introdução ................................................................................................. – Determinantes de 2ª ordem ..................................................................... – Determinantes de 3ª ordem ..................................................................... – Propriedades dos determinantes ............................................................ Sistemas lineares .................................................................................................. – Classificação dos sistemas quanto ao número de soluções.................... – Matriz escalonada ou sistema escalonado .............................................. – Princípios de equivalência de sistemas ................................................... 619 619 619 619 619 620 620 620 620 620 621 621 622 622 622 622 623 623 642 642 642 642 Capítulo 25 GEOMETRIA BÁSICA ............................................................................................ 651 Introdução à geometria plana .............................................................................. – Ponto reta, plano, semi-reta, segmento, ângulo...................................... – Segmentos consecutivos, colineares, adjacentes .................................... – Ponto médio de um segmento ................................................................. – Mediatriz de um segmento ....................................................................... – Ângulos reto, raso, agudo, obtuso ........................................................... – Ângulos complementares e ângulos suplementares................................ Triângulos e polígonos .......................................................................................... – Elementos de um polígono ....................................................................... – Nº de diagonais de um polígono .............................................................. – Classificação dos triângulos ..................................................................... – Bissetriz de um ângulo.............................................................................. 651 651 651 652 652 652 653 655 655 655 655 656 19 VALÉRIA LANNA – Ângulos formados por duas paralelas e uma transversal....................... – Classificação dos triângulos ...................................................................... – Segmentos e pontos notáveis do triângulo.............................................. 1. Medianas................................................................................................ 2. Alturas .................................................................................................... 3. Bissetriz internas e externas................................................................... 4. Mediatrizes............................................................................................. Desigualdades entre os elementos de um triângulo ................................... – Soma dos ângulos internos de um triângulo ........................................... – Teorema do ângulo externo de um triângulo .......................................... – Ângulo interno e ângulo externo de um polígono regular....................... – Quadriláteros ........................................................................................... Definição e classificação ............................................................................. Paralelogramo ............................................................................................ Base média ................................................................................................ 1. Do triângulo ........................................................................................... 2. Do trapézio ............................................................................................ Circunferência e disco........................................................................................... – Definição.................................................................................................... – Retas e Circunferências............................................................................. – Ângulos em um disco ................................................................................ 1. Ângulo central: vértice no centro ............................................................ 2. Ângulo inscrito: vértice no círculo, 2 lados secantes ............................... – Quadrilátero inscritível ............................................................................. – Quadrilátero circunscritível ....................................................................... Segmentos proporcionais ..................................................................................... Teoria de Tales ........................................................................................... Teorema da bissetriz interna ................................................................................ – Teorema de bissetriz externa ................................................................... Semelhança de triângulos e polígonos ................................................................. Triângulos semelhantes .............................................................................. Relações métricas e trigonométricas no triângulo retângulo .............................. – Elementos do triângulo retângulo ............................................................ – Principais relações métricas ..................................................................... – Razões trigonométricas............................................................................. Seno, co-seno e tangente dos ângulos notáveis ......................................... Lei dos co-senos ......................................................................................... Lei dos senos ............................................................................................. Relações métricas no círculo ................................................................................ – Relações métricas ..................................................................................... Polígonos regulares .............................................................................................. – Elementos principais de um polígono regular ......................................... – Comprimento............................................................................................. – Áreas das figuras planas .......................................................................... Noções de geometria espacial ............................................................................. 20 656 656 657 657 657 657 658 658 658 659 659 659 659 660 661 661 662 662 662 663 663 663 664 664 665 665 665 665 666 666 666 667 667 667 667 668 668 668 669 669 669 670 670 670 672 SUMÁRIO – – – – – Paralelepípedo reto retângulo ................................................................. Cubo .......................................................................................................... Cilindro circular reto ................................................................................. Cone reto .................................................................................................. Esfera ........................................................................................................ 672 673 673 673 673 Capítulo 26 ESTATÍSTICA .......................................................................................................... 711 População ............................................................................................................. Gráficos estatísticos .............................................................................................. – Características ........................................................................................... – Gráficos de informação ............................................................................. – Gráficos de análise.................................................................................... – Classificação dos gráficos ......................................................................... Média..................................................................................................................... Medidas separatrizes .......................................................................................... – Mediana .................................................................................................... – Relação entre a mediana e as demais medidas separatrizes ................ – Propriedades da Mediana ........................................................................ 711 711 711 711 712 712 719 720 720 720 721 Capítulo 27 DICAS E MACETES ............................................................................................... 737 Conectivos lógicos: “não”, “e”, “ou”, “se ...então “ e “se e somente se “ ........ Equivalências Tautológicas .................................................................................... Simbologia ............................................................................................................. Alfabeto grego ....................................................................................................... Dicas de Raciocínio Lógico .................................................................................... Dicas de Matemática ............................................................................................. 737 738 739 740 740 753 Capítulo 28 QUESTÕES DIVERSAS .......................................................................................... 767 Capítulo 29 PROVAS DIVERSAS .............................................................................................. 889 Capítulo 30 CITAÇÕES .............................................................................................................. 915 Capítulo 31 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................... 919 Capítulo 32 PALAVRAS-CHAVES .............................................................................................. 921 Capítulo 33 ALGUMAS QUESTÕES COMENTADAS................................................................. 927 21