SUBMÓDULO IV NOÇÕES DE MATEMÁTICA 1 SUBMÓDULO IV: NOÇÕES DE MATEMÁTICA Estrutura do Submódulo Unidade 1 – Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1); Unidade 2 – Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2); Unidade 3 – Introdução à Álgebra. 2 Unidade 1 Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 3 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) Apresentação Esta unidade tem como objetivo introduzir o aluno nos conceitos básicos da matemática, abrangendo: •Operações com números inteiros; •Operações com números negativos; •Potenciação; •Lei distributiva; •Ordem das operações. Avançar no uso da matemática é pré-requisito para a continuidade dos estudos profissionalizantes ou universitários. 4 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 1. Introdução: Operações com Números Inteiros 1.1 Adição (+) e Subtração (-) Comutativo: • Nome matemático dado a certas operações; • Significa que se pode fazer a operação em qualquer ordem; • A adição é comutativa, pois que: 2 4 significa a mesma coisa que 4 2 • A subtração não é comutativa, pois: 21 6 não significa a mesma coisa que 6 21 5 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 1. Introdução: Operações com Números Inteiros 1.1 Adição (+) e Subtração (-) Pode-se rearranjar a ordem de uma soma envolvendo adições e subtrações, mas é preciso manter o número com o sinal exato que o precede. Por exemplo: a) 3 5 3 4 7 3 3 3 3 4 5 7 b) 6 7 10 2 1 2 6 7 2 10 1 2 6 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 1. Introdução: Operações com Números Inteiros 1.2 Multiplicação (x ou ) e Divisão (, / ou ) • A multiplicação é uma operação comutativa: a) 3 4 5 5 4 3 • A justaposição indica a multiplicação quando se utilizam letras para representar quantidades: a) 3a significa 3 a e xy significa x y b) ab3a 3aab • A divisão não é comutativa, pois 4 2 2 4. 7 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 1. Introdução: Operações com Números Inteiros 1.3 Índices ou Potências • Notações abreviadas; • Quantas vezes um número é multiplicado por si mesmo: 10 10 1.000 a) 10 10 3 3 X4 X X X X b) 4 • Um índice negativo indica que a potência deve estar no denominador, com o número um no numerador: a) 10 2 12 1 1 10 b) y 3 8 10 10 1 1 y3 y y y 100 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 1. Introdução: Operações com Números Inteiros 1.4 Regras Adicionais Associadas com Multiplicação e Divisão Zero: •Qualquer quantidade multiplicada por zero é zero; •O zero multiplicado por qualquer quantidade é zero; a) 8 0 0 8 0 b) 0 21 21 0 0 456 456 c) 3 a 0 9 0 a3 0 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 1.Introdução: Operações com Números Inteiros 1.4 Regras Adicionais Associadas com Multiplicação e Divisão Zero: • O zero dividido por qualquer quantidade é zero: 0 0 8 0 20 0 0 2a 0 • A operação de dividir por zero “não é definida”. Assim: 35 0 e 16b 0 não são definidos 10 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 1. Introdução: Operações com Números Inteiros 1.4 Regras Adicionais Associadas com Multiplicação e Divisão Um: • A multiplicação de qualquer número por um significa que seu valor permanece o mesmo: a) a 1 a 1 a b) 5 1 5 1 5 c) 478 1 478 1 478 1098 1098 1098 11 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 2. Operações com Números Negativos Adição e subtração: • Quando se subtrai um número positivo (ou se soma um número negativo), se move o ponto para a esquerda e se obtém um número menor. • A representação abaixo é da operação 3 5 2. 12 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 2. Operações com Números Negativos Adição e subtração: • Quando se soma um número positivo (ou se subtrai um número negativo), se move o ponto para a direita e se obtém um número maior. • A representação abaixo é da operação: 3 7 4. 13 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 2. Operações com Números Negativos • Subtrair um número positivo e adicionar um número negativo resulta em um movimento à esquerda; • Adicionar um número positivo e subtrair um número negativo resulta em um movimento à direita: a)10 4 dá o mesmoresultadodo que 10 4 b) 2 6 dá o mesmoresultadodo que 2 6 14 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 2. Operações com Números Negativos Multiplicação e divisão: • Veja o que acontece com o sinal: a) 4 5 20 e 4 5 20 b) 4 5 20 • Então: a b ab por exemplo a b ab a b ab a b ab 3 2 6 por exemplo 3 2 6 por exemplo 3 2 6 por exemplo 3 2 6 15 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 2. Operações com Números Negativos • Da mesma forma, tem-se: a b a por exemplo 84 2 b a b a por exemplo 8 4 2 b a b a por exemplo 8 4 2 b a b a por exemplo 8 4 2 b • Multiplicar ou dividir duas quantidades com o mesmo sinal dá um resultado positivo; • Multiplicar ou dividir duas quantidades com sinais diferentes dá um resultado negativo. 16 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 3. Potenciação O sistema numérico: • Para a esquerda, aumenta em potências de 10; • Para a direita, diminui em potências de 10. No número 123.456,78: • O número 1 diz quantos 100.000 existem, • O número 4 indica o número de centenas (100), • O número 7 indica o número de dezenas (10). 17 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 3. Potenciação • Ao multiplicar dois números juntos, tal como: 200 3.000 • Usa-se o sistema do lugar do valor para representar: (2 100) (3 1.000) • Pode-se reescrever como: 200 3.000 2 100 3 1.000 200 3.000 2 3 100 1.000 200 3.000 6 100.000 200 3.000 600.000 18 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 3. Potenciação 3.2 Informações sobre as Calculadoras A notação científica: • Quando o número for muito grande ou muito pequeno; • Consiste de escrever o número em duas partes: • A primeira parte é um número entre 1 e 10; • A segunda parte é a potência de 10. Exemplos: • 2 milhões (2.000.000) seria escrito como 2 106. • 0,00345 seria escrito como 3,45 10-3. 19 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 3. Potenciação Exemplos: • 2 milhões (2.000.000) seria escrito como 2 106. • 0,00345 seria escrito como 3,45 10-3. No caso de 1 987654321, tem-se que: 1 987654321 1,0125-09 0,0000000010125 20 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 4. Lei Distributiva Suponha que você tenha quatro crianças e que cada criança requer um penal ($ 2,50), uma régua ($ 1,25), um livro de exercícios ($ 2,25) e um conjunto de lápis coloridos ($ 12) para a escola. Uma forma de calcular o custo é multiplicar cada item por 4 e somar o resultado: 4 $2,50 4 $1,25 4 $2,25 4 $12,00 $10 $5 $9 $48 $72 21 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 4. Lei Distributiva Mas, não seria mais fácil calcular o custo de uma criança e então multiplicá-lo por 4? $2,50 $1,25 $2,25 $12 4 $18,00 4 $72 sendo que: 4 $2,50 4 $1,25 4 $2,25 4 $12,00 $2,50 $1,25 $2,25 $12 4 A Lei Distributiva na matemática: •O cálculo envolvendo parênteses, •Calcula-se primeiro o que está dentro dos parênteses. 22 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 5. Ordem das Operações Considere a seguinte situação. Você trabalhou das 14h00 às 21h00 em um projeto. Como lhe foi exigido que a tarefa fosse concluída no dia seguinte, você pode pedir horas-extras. As taxas das 9h00 às 17h00 são de $ 25,00 por hora e das 17h00 até a meia noite aumentam para $ 37,50. Matematicamente, isso pode ser expresso como. Quanto você ganhou? Cálculo 1 3 $25,00 4 $37,50 75 4 $37,50 $2.962,50 Cálculo 2 3 $ 25,00 4 $37,50 3 $25,00 4 $37,50 $225,00 23 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 5. Ordem das Operações A resposta certa é a do cálculo 2 ($ 225,00). Convenções estabelecidas: • Parênteses: avaliar a expressão que está dentro dos parênteses primeiro. Ex.: 3 5 8 • Potências: avaliar as expressões elevadas à potência. 2 Ex.: 3 5 64 • Divisão e multiplicação: dividir ou multiplicar da esquerda para a direita. Ex.: 6 5 3 30 3 10 • Adição e subtração: somar ou subtrair da esquerda para a direita. Ex.: 4 5 2 4 9 2 4 7 4 11 24 Unidade 1: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 1) 6. Conclusões O exercício de qualquer atividade profissional exige conhecimentos básicos de matemática. Nesta unidade, foram explorados: • Conhecimentos básicos sobre operações com números inteiros, negativos, potenciação; • Algumas regras sobre a condução de operações, a partir da lei distributiva e da ordem das operações. Tais conhecimentos evitam o uso indevido da matemática e aumentam as chances de que o indivíduo seja absorvido pelo mercado. 25 Unidade 1: Exercícios de Fixação 1) Responda às seguintes questões com verdadeiro (V) e falso (F): a. ( ) A soma é uma operação comutativa. b. ( ) A subtração é uma operação comutativa. c. ( ) A ordem dos fatores altera o produto. d. ( ) A divisão é uma operação comutativa. e. ( ) A operação comutativa está relacionada com a ordens dos elementos para a realização dos cálculos. 2) Resolva as seguintes questões, apresentando os cálculos correspondentes: a. 55 R.: b. 5-5 R.: 26 Unidade 1: Exercícios de Fixação c. 1.000 .000 0 R.: d. 0 2.000 .000 R.: e. 2.000 .000 0 R.: f. Represente a operação 10 500.000 na forma geral e na forma reduzida. R.: 27 Unidade 1: Exercícios de Fixação g. Você tem quatro trabalhadores em sua empresa e terá de comprar um par de botas ($ 100,00), um uniforme ($ 120,00) e um capacete ($ 50,00) para cada um. Utilizando-se a lei distributiva, demonstrar quanto você irá desembolsar. R.: h) O trabalhador tem seu expediente na fábrica das 14h00 às 22h00, pelo qual recebe $ 10,00 por hora. Quando faz hora extra, o indivíduo recebe 50% adicionais por hora trabalhada. Digamos que você tenha trabalhado um turno completo e feito mais duas horas extras, quanto você recebeu no final deste dia? R.: 28 Unidade 2 Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 29 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) Apresentação Esta unidade tem como objetivo introduzir o aluno nos conceitos básicos da matemática, abrangendo: • Cálculos envolvendo decimais; • Cálculos envolvendo frações; • Cálculos de porcentagens; • Intercambiando frações, decimais e porcentagens. 30 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 1. Introdução: Cálculos Envolvendo Decimais Os zeros à direita de um ponto decimal não têm valor: 10,4 10,40 10,400000 No entanto, tais números têm determinada precisão: • 10,4 diz que esse número tem a precisão decimal, • o número 10,400000 tem uma precisão em milionésimos. 31 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 1. Introdução: Cálculos Envolvendo Decimais 1.1 Arredondamentos Arredondamento de 1,25687 para duas casas decimais: 1. Olhar a casa decimal que está após o número para o qual se deseja o arredondamento. Nesse caso, é a terceira casa; 2. Se o número é 6, 7, 8 ou 9, arredondar para cima. No exemplo, o número arredondado resulta em: 1,26; 3. Se o número é 0, 1, 2, 3 ou 4, o arredondar para baixo. 32 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 1. Introdução: Cálculos Envolvendo Decimais 1.1 Arredondamentos Arredondamento de 2,47568 para três casas decimais: 1. Se o número na casa decimal após a casa para a qual se deseja arredondar é o número 5, olhar para os números que o seguem. No exemplo, os números 568. 2. Se o número 568 estiver mais próximo de 600, arredondamos o 5 para cima, caso contrário, para baixo. Dessa forma, o número será arredondado para 2,476. 3. Se somente um 5 seguir a casa na qual se está interessado, arredondar ou para cima ou para baixo, pois ele está exatamente no meio termo entre 0 e 10. 33 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 1. Introdução: Cálculos Envolvendo Decimais 1.2 Adição e Subtração de Decimais Para somar ou subtrair números decimais, deve-se primeiro alinhar o ponto decimal. Por exemplo: 25 25,5 0,025 2 ,25 e 25,000 25,500 0,025 2,250 36,25 6 ,475 36,250 6,475 29,775 52,775 34 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 1. Introdução: Cálculos Envolvendo Decimais 1.3 Multiplicação de Decimais Duas decimais são multiplicadas juntas, da mesma forma como o são dois números inteiros: • Primeiramente, proceder a multiplicação, ignorando as casas decimais; • Então, contar o número de dígitos após o ponto decimal em ambos os números e somá-los em conjunto; • Finalmente, retorne o ponto decimal à posição apropriada no produto através da contagem para trás a partir do dígito do lado direito. 35 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 1. Introdução: Cálculos Envolvendo Decimais 1.3 Multiplicação de Decimais Por exemplo: calcular 2,6 0,005 1. Multiplicar 26 por 5: 26 5 130; 2. Contar o número de dígitos após o ponto decimal 1 + 3 4; 3. Retornar o ponto decimal para o produto, quatro casas antes do dígito do lado direito, somando zeros, se for necessário: 4 0, 0130 36 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 1. Introdução: Cálculos Envolvendo Decimais 1.4 Divisão de Decimais Para dividir números com decimais por números inteiros: • Colocar o ponto decimal na resposta, exatamente onde ele ocorre no número decimal. Por exemplo: 0,238 7 0,034 • Mover o ponto decimal no divisor (denominador) à direita, o suficiente para que ele se torne um número inteiro; • Mover o ponto decimal no dividendo (numerador) o mesmo número de casas à direita (somando zeros se necessário); • Realizar a divisão. Alguns exemplos: a) 0,24 0,3 2,4 3 0,8 b) 25 0,05 2500 5 500 37 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 2. Cálculos Envolvendo Frações 38 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 2. Cálculos Envolvendo Frações 2.1 Alterar Números Mistos para Frações Impróprias 4 19 3 • A fração 5 pode ser expressa como , pois existem 15 5 quintos em 3 inteiros mais 4 quintos. • Isso pode ser feito pela multiplicação do número inteiro pelo denominador e somando o numerador 3 5 4 19 39 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 2. Cálculos Envolvendo Frações 2.2 Alterar Frações Impróprias para Números Mistos • As frações impróprias são frações nas quais o numerador é 12 5 maior do que o denominador, como por exemplo: • O processo para chegar no número misto apropriado é o seguinte: 12 5 2 restam então: 12 2 2 5 5 40 2 5 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) a 2.3 Multiplicação de Frações • Representar as frações em sua forma b • Multiplicar os numeradores juntos e, então, multiplicar os denominadores juntos. Por exemplo: 1 3 1 18 1 18 18 9 4 3 1 2 5 2 5 2 5 10 5 5 2.4 Divisão de Frações • É o mesmo que multiplicar por sua recíproca. a b • A recíproca de uma fração b é a fração a . Assim, o 3 4 1 2 recíproco de 4 é 3 , o recíproco de 2 é 1 e o recíproco de 1 5é 5 . 2 3 • Logo, para dividir 3 por 2 é o mesmo que multiplicar por Por exemplo: 4 2 4 3 4 3 12 6 7 3 7 2 7 2 14 7 41 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 2.5 Adição e Subtração de Frações • Converter as frações, para que tenham o mesmo denominador. • Duas frações são equivalentes se elas representam a mesma parte de um inteiro. • 23 é equivalente a 64 , pois elas representam a mesma quantia. • Para encontrar as frações equivalentes, multiplicar o topo e a base de uma fração pela mesma quantia. Por exemplo: 2 2 2 4 2 6 12 2 3 6 7 7 2 14 7 6 42 7 3 21 Encontrar as frações equivalentes para cada parte da soma, e, então, somar ou subtrair os numeradores, como por exemplo: 2 1 2 3 1 7 6 7 6 7 13 a) 7 3 7 3 3 7 21 21 21 21 b) 3 1 3 3 1 4 9 4 94 5 4 3 4 3 3 4 12 12 12 12 42 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 3. Cálculos de Porcentagens • Porcentagens são frações com o denominador de 100; • Às vezes não há 100 elementos para expressar uma fração ou uma porcentagem, encontrar uma • Encontrar uma fração equivalente de 100, multiplicando por 100, que é o mesmo que multiplicar por 1, como nos 1 1 5 5 1 1 100 exemplos: a) 20 20 5 100 5% ou 20 20 100% 20 % 5% b) 3 3 10 30 3 3 300 30% ou 100% % 30% 10 10 10 100 10 10 10 c) 2 2 20 40 2 2 200 40% ou 100% % 40% 5 5 20 100 5 5 5 43 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 3. Cálculos de Porcentagens Para encontrar uma porcentagem, primeiro encontrar a fração. Se existem 15 homens, 13 mulheres e 22 crianças em um grupo, a fração de homens no grupo é de , pois existem 50 pessoas (15+13+22) no grupo. Você pode multiplicar por 100% e verificar que os homens correspondem a 30% do grupo 15 1500 50 100 % 50 % 30 % 44 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 4. Intercambiando Frações, Decimais e Porcentagens 4.1 Transformando Frações em Decimais • Para expressar uma fração como uma decimal, dividir o número do topo (numerador) pelo número da base (denominador). • Assegurar-se de colocar um ponto decimal depois do numerador e somar alguns zeros, como por exemplo: 3 4 pode ser expressado como 45 3,00 4 0,75 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 4. Intercambiando Frações, Decimais e Porcentagens 4.2 Transformando Frações em Porcentagens • Deve-se expressar a fração como uma decimal e, então, multiplicar o resultado por 100%. • Isso pode ser feito mudando o ponto decimal para duas casas à direita, como por exemplo: 3 3,000 8 0,375 100 % 37,5% 8 • Quando o denominador da fração a ser convertida segue uniformemente a 100, a porcentagem pode ser 3 60 encontrada usando frações equivalentes: 5 100 3 20 60 0,600 100% 60% 5 20 100 46 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 4. Intercambiando Frações, Decimais e Porcentagens 4.3 Transformando Porcentagens em Decimais • Para converter uma porcentagem em uma decimal, divide-se por 100. • Isso pode ser feito mudando-se o ponto decimal duas casas à esquerda. • Se não existe um ponto decimal, colocar um ponto decimal à direita do número inteiro, como por exemplo: 45,8% 0,458 e 0,5% 0,005 e 7% 7,0% 0,07 47 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 4. Intercambiando Frações, Decimais e Porcentagens 4.4 Ordenando Frações, Decimais e Porcentagens • Para comparar números é usual fazer a conversão em decimais, • Escrever os números abaixo um do outro, alinhando-os pelos pontos decimais. • Preencher todos os espaços com zeros. • Comparar primeiro o alinhamento dos números inteiros, • então comparar o lado da fração. Por exemplo, para expressar os números na ordem dos menores para os maiores: 0,5; 5,3%; 0,54; 47%; 3 ; 46 ; 3 5 100 48 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) Passos: 1.Converter todos os números em decimais: 0,5; 0,053; 0,54; 0,47; 0,6; 0,46; 3 2.Alinhar os números: 0 ,5 0 ,0 53 0 ,5 4 0 ,4 7 0 ,6 0,500 0,053 3 0,540 3.Preencher todos os espaços com zeros: 0,470 0,600 0,460 3,000 0 ,4 6 49 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 4. Comparar os números inteiros. Se existe um alinhamento, comparar o lado das frações. Como seis dos números começam com zero, podemos comparar o lado direito: 53 460 470 500 540 600 5. Expressar os números do menor para o maior: 46 3 5,3%; ; 47%; 0 ,5; 0 ,54; ; 3 100 5 50 Unidade 2: Revisão Geral dos Conceitos Básicos (Parte 2) 5. Conclusões Nesta unidade, foram explorados: • Conhecimentos básicos sobre operações com decimais, frações, porcentagens; • Conhecimentos de como que tais elementos podem ser combinados nos cálculos. Tais conhecimentos são básicos para que o indivíduo aumente suas chances de ser absorvido pelo mercado. 51 Unidade 2: Exercícios de Fixação 1) Resolva as seguintes questões, apresentando os cálculos correspondentes: a. Calcular as somas incluindo decimais: 55 75,5 2,025 10 ,25 e 40,45 6,4755 R.: b. Calcular a multiplicação incluindo decimais: 15,8 0,0125 R.: c. Calcular a divisão incluindo decimais: 0,555 5 R.: 52 Unidade 2: Exercícios de Fixação d. Expressar a fração imprópria 200 150 para um número misto. R.: 400 2 e. Expressar o número misto 550 em uma fração imprópria. R.: f. Proceder a multiplicação de frações: 1 2 1 2 5 R.: g. Proceder a divisão de frações: 7 1 3 4 R.: 53 Unidade 2: Exercícios de Fixação h. Formule a porcentagem: 10 20 R.: i. Formule a porcentagem: 110 20 R.: j: Transformar a fração em porcentagem. 12 89 R.: k: Transformar a porcentagem 77 % em decimal. R.: 54 Unidade 3 Introdução à Álgebra 55 Unidade 3: Introdução à Álgebra Apresentação Este tópico dá continuidade ao resgate dos conceitos matemáticos básicos, visando aumentar a qualificação e aumentar as chances do indivíduo no mercado de trabalho. Esta unidade tem como objetivo introduzir o aluno no uso da álgebra como forma de representar os cálculos matemáticos, reduzindo sua complexidade e ampliando seu alcance. 56 Unidade 3: Introdução à Álgebra 1. Introdução: Regra de Três Procedimento para resolver problemas que envolvam grandezas relacionadas, onde se determina por proporções (frações) o valor de uma destas, conhecendo a relação desta proporção com a proporção das demais grandezas. Grandeza abrange tudo aquilo que pode ser medido ou contado. 57 Unidade 3: Introdução à Álgebra 1. Introdução: Regra de Três Regra de três simples: Um avião voando a 800 km/h demora duas horas para percorrer uma distância de 1.600 km. Qual a distância será percorrida por esse avião, nessas condições, em 4 horas? Grandeza1 Grandeza 2 Te mpo Distância 2 1.600 4 x Para resolver esse problema, basta arranjamos as proporções: 58 Unidade 3: Introdução à Álgebra 1. Introdução: Regra de Três 2 1.600 x 4 Apóso arranjo,isolamoso zero,alternandoa ordem da fraçãoque foi transferida de local: x 2 0 4 1.600 Agora,pode se processara multiplicação das frações: 2x 0 1.600 4 2x 0 6.400 P odemos,agora,isolar o x : 1 2x 0 2 x 6.400 1 6.400 e resolve- se a equação : x 6.400 3.200 2 59 Unidade 3: Introdução à Álgebra 1. Introdução: Regra de Três Uma forma mais simples de se proceder, é: 2 1.600 4 x Apóso arranjo,formula- se a função : 2 x 1.600 4 e resolve- se a equação : 2 x 6.400 x 6.400 3.200 2 R.: em quatro horas de voo a 800 km/h, serão percorridos 3.200 km. Nesse caso, as duas grandezas são diretamente proporcionais, pois ao aumento da magnitude da grandeza tempo reflete o aumento da magnitude da grandeza distância. 60 Unidade 3: Introdução à Álgebra 1. Introdução: Regra de Três Regra de três composta: Para descarregar 10 carrocerias em uma hora são necessários 5 trabalhadores. Calcular quanto tempo os 10 trabalhadores levarão para descarregar 60 carrocerias? Te mpo(hora) C arroce rias (unidades) Trabalhadore s(unidades) 1) Arranjodas proporções(frações): 1 x 10 60 5 10 1 10 5 x 60 10 2) Verificar a relaçãode proporcionalidade : Diret amente proporcional às carrocerias T empo Inversament e proporcional aos t rabalhadores 3) Formula- se a função: x 10 10 1 60 5 e resolve- se a equação : 100x 300 x 300 3 100 R.: serão necessárias 3 horas para que 10 trabalhadores descarreguem 60 carrocerias. 61 Unidade 3: Introdução à Álgebra 1. Introdução: Regra de Três Relação entre as grandezas dos elementos: • O denominador da fração contendo o x foi multiplicado pelo numerador da fração de grandeza diretamente proporcional e multiplicado pelo denominador da fração de grandeza inversamente proporcional x 1010 • A mesma lógica seguirá os demais elementos da relação apresentada 1 60 5 Para obter o número de funcionários para descarregar 120 carrocerias em 6 horas, tem-se: Te mpo (hora) 1 6 C arroce ria s (unidades) 10 120 62 Trabalhadore s(unidades) 5 x Unidade 3: Introdução à Álgebra 1. Introdução: Regra de Três 1) Arranjodas proporções(frações): 1 10 5 6 120 x 2) Verificar a relaçãode proporcionalidade : Diret amente proporcional às carrocerias T empo Inversament e proporcional aos t rabalhadores 3) Formula- se a função: x 10 6 1 120 5 e resolve- se a equação : 60x 600 x 600 10 funcionários 60 63 Unidade 3: Introdução à Álgebra 2. Representação Algébrica • A álgebra é utilizada para expressar, por meio de letras, a relação que existe entre elementos, como as grandezas; • No caso da regra de três, representa-se por x. Por exemplo, o perímetro de um retângulo é de duas vezes o comprimento mais duas vezes a altura. Isso pode ser expresso pela função P 2l 2h , onde: • P representa o perímetro, • l representa o comprimento, • h representa a altura. • Se o comprimento do retângulo é 4 e a altura é 7, então: 64 Unidade 3: Introdução à Álgebra l4 2. Representação Algébrica h7 P 2l 2h substituindo - se, tem - se : P 2 4 27 P 8 14 22 Outro exemplo: seja x 5 e y 7 , encontrarz quando z 3y 4x2 substituindo - se, tem - se : z 3 7 4 5 2 z 21 4 25 z 21 100 z 121 65 Unidade 3: Introdução à Álgebra 3. Resolvendo Equações Algébricas Na resolução de uma equação algébrica para z, a questão é saber qual é o valor de z, considerando a informação restante que está do outro lado da equação. A relação funcional entre os elementos da equação continuará a mesma: • Caso se multiplique, ou se divida todos os valores de ambos os lados por um mesmo valor, • Ou quando se soma ou se subtrai o mesmo valor de ambos os lados da equação. 66 Unidade 3: Introdução à Álgebra 3. Resolvendo Equações Algébricas Outro exemplo: 3 y 4 19 Subt ração de cada lado da equação pelo número4 : 3 y 4 4 19 4 3 y 15 3 y 3 15 3 y5 67 Unidade 3: Introdução à Álgebra 4. Traçando Gráficos Considerando a tabela contendo a altura média de crianças em diferentes idades: x: y: Idade (anos) Altura (cm) 2 85 3 95 4 100 5 110 6 115 7 122 8 127 9 132 • Duas linhas retas perpendiculares (uma linha horizontal e uma vertical); • Por convenção, a variável x é colocada ao longo do eixo horizontal e a variável y ao longo do eixo vertical; • No eixo horizontal tem-se a variável independente e no eixo vertical tem-se a variável dependente; 68 Unidade 3: Introdução à Álgebra 4. Traçando Gráficos • Logo a relação funcional padrão é a de que o valor de y é função (depende) do valor de x: y f x • Escolha apropriada da escala nos dois eixos, sendo que ela pode ser diferente para cada eixo; • Costuma conter o maior e o menor valor da série de dados. • A escala para a variável x, cuja grandeza é a idade, contém os valores 2 e 9; • A escala para a variável y, cuja grandeza é a altura, contém os valores 85 e 132. 69 Unidade 3: Introdução à Álgebra 4. Traçando Gráficos y : Altura (cm) 160 120 80 40 0 2 3 4 x: 70 5 6 Idade (anos) 7 8 9 Unidade 3: Introdução à Álgebra 4. Traçando Gráficos Traçando os pontos dos pares ordenados (x, y), forma-se um gráfico de dispersão, como o seguinte: Altura (cm) das Crianças em Diferentes Idades (anos) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 2 4 6 71 8 10 Unidade 3: Introdução à Álgebra 4. Traçando Gráficos A altura das crianças cresce de acordo com a idade, de acordo com a seguinte relação funcional: y f x altura das crianças f idade das crianças •As grandezas são diretamente proporcionais, •A relação funcional é positiva, •Quando a idade aumenta ao longo do eixo horizontal, a altura também aumenta ao longo do eixo vertical. Altura (cm) das Crianças em Diferentes Idades (anos) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 2 4 72 6 8 10 Unidade 3: Introdução à Álgebra 5. Algumas Notações Matemáticas Comuns Algumas abreviações e símbolos usados na matemática: Sinal Significado Sinal Significado Adição Subtração Multiplicação Divisão Igual 2 Quadrado > Maior que < Menor que Maior ou igual a Menor ou igual a Aproximadamente igual a Diferente Raiz quadrada Consequentemente 73 Unidade 3: Introdução à Álgebra 6. Conclusões Os conhecimentos introdutórios sobre a álgebra, explorados nesta unidade, são úteis para que o indivíduo possa continuar seus estudos. A matemática é utilizada nos mais diversos campos de estudos, como: • Contabilidade, • Economia, • Finanças, • Administração, • Engenharia, • Estatística, • Ciências em geral. 74 Unidade 3: Exercícios de Fixação 1) Considere o exemplo do avião, que foi apresentado no texto. O avião voa a 800 km/h e demora duas horas para percorrer uma distância de 1.600 km. Se o avião mudar a velocidade para 1.000 km/h, quanto tempo ele levará para percorrer a distância de 1.600 km? A proporção entre a velocidade e a distância é direta ou inversamente proporcional? Por quê? R.: 75 Unidade 3: Exercícios de Fixação 2) Considere o exemplo do descarregamento de carga, que foi apresentado no texto. Para descarregar 10 carrocerias em uma hora são necessários 5 trabalhadores. Calcular quantos funcionários são necessários para descarregar as 10 carrocerias em meia hora? R.: 76 Unidade 3: Exercícios de Fixação 3) Resolva as seguintes equações algébricas: a. Seja x 15 e y 17 , encontrarz quando z 4 y 4x3 . R.: b. Seja x 5 e y 5 , encontrarz quando z 5 y R.: 77 1 8x 3 . Unidade 3: Exercícios de Fixação 4) Trace o gráfico correspondente ao aumento da temperatura média anual de uma cidade em relação ao tempo e responda que tipo de relação proporcional existe entre esses dois elementos. 78 Bibliografia de Referência DANTE, Luiz Roberto. Matemática: contexto e aplicações. 3 vols. São Paulo: Ática, 2003. DANTE, Luiz Roberto. Tudo é Matemática. 4 vols. São Paulo: Ática. 79