CURSO INTRODUTÓRIO DE MATEMÁTICA PARA ENGENHARIA 2015.1 Produtos Notáveis Isabelle da Silva Araujo - Engenharia de Produção Propriedades da multiplicação Algumas propriedades da multiplicação são: Comutativa: ab = ba; Associativa: a (bc) = (ab)c; Nesta aula a que nos interessa é a... PROPRIEDADE DISTRIBUTIVA a (b+c) = ab + ac (a + b).(c + d) = ac + ad + bc + bd Propriedade Distributiva (a + b).(a + b) = a² + ab + ab + b² = a² + 2ab + b² (a - b).(a - b) = a² - ab – ab + b² = a² - 2ab + b² (a + b + c).(a + b + c) = a² + ab + ac + ab + b² + bc + ac + bc + c² = a² + b² + c² + 2ab + 2bc + 2ac Produtos Notáveis Afim de economizar tempo e não ter de multiplicar termo a termo, utilizamos os produtos notáveis. Quadrado da soma Indicado por: a mais b ao quadrado é igual ao quadrado do primeiro mais duas vezes o primeiro vezes o segundo, mais o quadrado do segundo: (a + b)² ou (a + b)(a + b) Forma expandida: (a + b)² = (a + b)(a + b) = a.a + a.b + b.a + b.b = a² + 2ab + b² Então: (a + b)² = a² + 2ab + b² Quadrado da soma O produto notável (a + b)², segundo a Geometria. Quando a e b são positivos, podemos representar o quadrado da soma de dois termos desconhecidos geometricamente. Observe que a área do quadrado de lado (a + b) é igual a área do quadrado maior , a², mais duas vezes a área do retângulo, ou seja, 2ab, mais a área do quadrado menor, b². a b a a² ab b ab b² (a + b)(a + b) = (a + b)² (a + b)² = a² + 2ab + b² Quadrado da soma Exemplo: (3x + 5)² = (3x)² + 2 (3x)(5) + 5² = 9x² + 30x + 25 (y + 6)² = y² + 2 (y)(6) + 6² = y² + 12y +36 Quadrado da soma Praticando: (x 3 y) ( ( 2 x ² 6 xy 9 y ² 6 34 x ²)² 6 3 6 68 x ² 1 y 2 )² 2 3 2 3 6 1156 6y y x 4 Quadrado da diferença Indicado por: a menos b ao quadrado é igual ao quadrado do primeiro menos duas vezes o primeiro vezes o segundo, mais o quadrado do segundo: (a - b)² ou (a - b)(a - b) Forma expandida: (a - b)² = (a - b)(a - b) = a.a – a.b – b.a + b.b = a² - 2ab + b² Então: (a - b)² = a² - 2ab + b² Quadrado da diferença O produto notável (a - b)², segundo a Geometria. Observe que a área do quadrado de lado (a - b) vermelho pode ser obtida subtraindo a área dos dois retângulos azuis e a área do quadrado amarelo . Ou seja: a (a – b) b (a – b) (a – b)² b(a – b) b b(a – b) b² a a² - b . (a - b) - b . (a - b) - b² = (a – b)² Quadrado da diferença Exemplo: (x - 4)² = x² - 2 (x)(4) + 4² = x² - 8x +16 (3x - y)² = (3x)² - 2 (3x)(y) + y² = 9x² - 6xy +y² Quadrado da diferença Praticando: 8 ( y ) 4 2 (8 ( 1 9x 7 2 y 8 4 3 3 3 8 36 2 1 ) z )² 3 ³ 2 1 y 8 3 16 81 7 x ² 18 7 1 xz z ² 3 3 Produto da soma pela diferença Indicada por: quadrado do primeiro termo (a) menos o quadrado do segundo termo (b): (a + b)(a – b) = a² - b² Forma expandida: (a + b)(a - b) = a² - ab + ba – b² = a² - ab +ab - b² = a² - b² Então: (a + b)(a – b) = a² - b² Produto da soma pela diferença E quando é necessário utilizar outros expoentes? Utiliza-se a seguinte fórmula: n a n b n (a b ) (a k 1 nk .b k 1 ) Produto da soma pela diferença O produto notável (a + b) . (a - b) segundo a Geometria Considere um retângulo de lados com medida (a + b) e (a – b). (a + b) b a A área do retângulo laranja é (a + b) . (a – b) (a - b) a b a b A área da figura obtida pode ser expressa por a² - b² b a Produto da soma pela diferença Exemplo: (5x + y)(5x – y) = 25x² - 5xy + 5xy – y² = 25x² - y² (x² + x)(x² - x) = x⁴ - x³ + x³ - x² = x⁴ - x² Produto da soma pela diferença Praticando: ( a x ² a ² x ).( a x ² a ² x ) 4 ( 4 6 1 y 2 ).( 3 (b ³ 4 6 4 1 y2) 5 c ).( b ³ 2 4 y 3 3 3 a x 8 3 5 c) b 6 9 25 c² a x 4 8 Cubo da soma Indicado por: a mais b ao cubo é igual ao cubo do primeiro mais três vezes o quadrado do primeiro vezes o segundo, mais três vezes o primeiro vezes o quadrado do segundo, mais o cubo do segundo: (a + b)³ = (a + b)(a + b)² Forma expandida: (a + b)³ = (a + b)(a + b)² = (a + b)(a² + 2ab + b²) = = a³ + 2a²b +ab² + ba² + 2ab² + b³ = = a³ + 3a²b + 3ab² + b³ Então: (a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³ Cubo da soma Exemplo: (x + 3)³ = x³ + 3(x²)(3) + 3(x)(3²) + 3³ = = x³ + 9x² + 27x + 27 (2a + b)³ = (2a)³ + 3(2a)²(b) + 3(2a)(b²) + b³ = = 8a³ + 12a²b + 6ab² + b³ Cubo da soma Praticando: ( 2 a y ³)³ 8 a ³ 12 a ² y ³ 6 ay ( ab y ²)³ a ³ b ³ 3 a ² b ² y ² 3 aby 1 (6 2 y 6 4 9 y 3 x ²)³ 6 2 18 x ² 3 6x 4 x 6 6 Cubo da diferença Indicado por: a menos b ao cubo é igual ao cubo do primeiro menos três vezes o quadrado do primeiro vezes o segundo, mais três vezes o primeiro vezes o quadrado do segundo, menos o cubo do segundo: (a - b)³ = (a - b)(a - b)² Forma expandida: (a - b)³ = (a - b)(a - b)² = (a - b)(a² - 2ab + b²) = = a³ - 2a²b + ab² - ba² + 2ab² - b³ = = a³ - 3a²b + 3ab² - b³ Então: (a - b)³ = a³ - 3a²b + 3ab² - b³ Cubo da diferença Exemplo: (x - 4)³ = x³ - 3(x²)(4) + 3(x)(4²) - 4³ = = x³ - 12x² + 48x - 64 (3a + b)³ = (3a)³ + 3(3a)²(b) + 3(3a)(b²) + b³ = = 27a³ + 27a²b + 9ab² + b³ Cubo da diferença Praticando: ( 2 a y ³)³ ( 5 ab )³ 8 a ³ 12 a ² y ³ 6 ay 75 512 8 ( 125 5 7 a ²)³ 8 125 7 ab 15 7 6 y 9 a ² b ² a ³b ³ 8 75 7 a² 15 7 a 4 a 6 Produto de Stevin Definição: É o produto de qualquer número de binômios do 1º grau, da forma (x+ a), onde a é um número real ou complexo. Para dois binômios, teremos: (x + a)(x + b) = x2 + (a + b) x + ab Para três binômios, teremos: (x + a)(x + b)(x + c) = x3 + (a + b + c)x2 + (ab + ac + bc)x + abc Produto de Stevin Exemplo: (x+10)(x-90) = x2 - 80x – 900 (x+2)(x-15)(x+6) = x3 - 7x2 - 108x - 180 Produto de Stevin Praticando: ( x 2 )( x 5 ) x ² 7 x 10 ( x 2 )( x 3 )( x 4 ) x ³ 9 x ² 26 x 24 Obrigada pela atenção! www.ufal.edu.br www.facebook.com/PETEngenharias 27