Fundamentos da Matemática Aula 07 Este material é parte integrante da disciplina, oferecida pela UNINOVE. O acesso às atividades, conteúdos multimídia e interativo, encontros virtuais, fóruns de discussão e a comunicação com o professor devem ser feitos diretamente no ambiente virtual de aprendizagem UNINOVE. Uso consciente do papel. Cause boa impressão, imprima menos. Os direitos desta obra foram cedidos à Universidade Nove de Julho Aula 07: Expressões algébricas Objetivo: desenvolver a capacidade em resolver expressões algébricas, operações com monômios, polinômios, equações, sistemas, inequações e funções. São expressões matemáticas que apresentam letras e podem conter números. São também denominadas expressões literais. As letras nas expressões são chamadas variáveis, capazes de representar um valor ou expressão, o que significa que o valor de cada letra pode ser substituído por um valor numérico. Exemplos: 3a + 7b (2c + 4) – 22 11x + 20 As expressões algébricas são representadas por números e letras, com as quais podemos subtrair ou adicionar termos que sejam semelhantes. Esses termos são chamados de parte numérica (números) e parte literal (letras). Tanto nas expressões algébricas como nas expressões numéricas, utilizamos os mesmos critérios para resolução: 1) Parênteses: ( ) 2) Colchetes: [ ] 3) Chaves: { } Operações: 1) Potenciação ou radiciação 2) Multiplicação ou divisão 3) Adição ou subtração Adição e subtração de expressões algébricas Para que um polinômio tenha termos semelhantes, ele deverá possuir dois ou mais monômios. Esses termos semelhantes são monômios encontrados em um mesmo polinômio que possui partes literais e expoentes iguais. Veja o exemplo de polinômios com termos semelhantes: 2x2 – 5x + 3 – 3x2 – 3 + 7x é um polinômio com seis monômios. 2x2 e – 3x2 são semelhantes, pois as suas partes literais são as mesmas. – 5x e 7x são semelhantes, pois possuem partes literais iguais. +3 e – 3 são semelhantes, pois nenhum dos dois possui partes literais. Sabendo quais são os termos semelhantes no polinômio, podemos uni-los, ou seja, colocar um do lado do outro. Exemplos: 1) 4xy – xy + 5xy Os termos xy são semelhantes (iguais), portanto, basta adicionar ou subtrair a parte numérica e conservar a parte literal. Vamos separar a parte numérica (4 – 1 + 5) da parte literal (xy). Efetuando os cálculos, temos o resultado 8 xy. 2) 8x + (– 5x) Vamos eliminar os parênteses para depois efetuar o cálculo. Para eliminarmos os parênteses, temos uma regra de sinal em que + (– 5x) é igual a – 5. Conservamos a parte literal e efetuamos o cálculo da parte numérica. 8x + (– 5x) = 8x – 5x = 3x 3) 7x – (4x – 5) Vamos primeiro eliminar os parênteses e depois verificar as partes numéricas e literárias. Agora vamos separar as partes e efetuar os cálculos. Ao eliminar os parênteses, temos 7x – 4x + 5, assim, vamos juntar as partes que se correspondem para obter o resultado. 3x + 5. Esse será o resultado final, pois não podemos juntar 3x com o número 5. 7x – (4x – 5) = 7x – 4x + 5 = 3x + 5 4) 7xy + (– 3xy) + 5x 7xy – 3xy + 5x 7xy – 3xy Multiplicação e divisão de expressões algébricas Exemplos: 1) 3x . 5x = Propriedade do produto de mesma base da potência. Vamos multiplicar os números 3 e 5, que resulta em 15, e depois aplicar a regra da potenciação em que x . x é igual a x2. Feito esse cálculo, temos o resultado 15x2. 3x . 5x = 15x2 2) 16x2 : 4x = Propriedade do quociente de mesma base da potência. Vamos dividir o valor numérico 16 por 4, assim obtemos o resultado 4. Agora vamos utilizar a propriedade da potência: x2 : x, que resulta na subtração dos expoentes, o que dá x. Feito isso, obtemos o resultado 4x. 16x2 : 4x = 4x 1 3 x 2 x x 2 2 3) Propriedade distributiva e a propriedade do produto de mesma base de potência. Multiplicaremos os valores numéricos 3 e 2 e depois x por x, obtendo, na primeira parte, o resultado 6x2. Agora multiplicaremos, na segunda parte, os valores 3x e 3 3 x. 2 3 1 3x 2 x x 2 6x2 + x3 2 2 Exemplos substituindo a parte variável 1) Consideremos P = 2a + 10 e tomemos a = 5. Aqui a é a variável da expressão, 5 é o valor numérico da variável e 20 é o valor numérico da expressão indicada por P. P = 2(5) + 10 P = 10 + 10 P = 20 2) P= 2a + 10, para a = 9. Substituímos o valor de a para 9. P = 2.9 + 10 P = 18 + 10 P = 28 3) Seja x = 4a + 2 + b – 7 e tomemos a = 5 e b = 7. Assim: x = 4a + 2 + b – 7 x=4.5+2+7–7 x = 20 + 2 – 0 x = 22 4) Seja x = 4a + 2 + b – 7, quando a = – 5 e b = 7. Calcule o valor de x. x = 4a + 2 + b – 7 x = 4 . (– 5) + 2 + 7 – 7 x = – 20 + 2 x = – 18 5) Seja y = 18 – c + 9 + d + 8c, em que c = – 2 e d = 1. Calcule o valor de y. y = 18 – c + 9 + d + 8c y = 18 – (– 2) + 9 + 1 + 8 . (–2) y = 18 + 2 + 9 + 1 –16 y = 30 –16 y = 14 Fatoração: fatorar um número significa decompor esse número em um produto de números primos (números primos: números que possuem apenas dois divisores distintos: o próprio número e o número um). Existem vários tipos de fatoração, mas no momento iremos ver apenas “fator comum em evidência”: Esse caso é aplicado a expressões algébricas que possuem um fator comum a todos os seus termos. Observe a igualdade: 5a + 5b = 5.a + 5.b = 5 . (a + b) Para determinar o fator comum, escolhemos os fatores de menor expoente (tanto da parte numérica como da parte literal). Exemplo: a) 8x + 4xy Fator comum 5 em evidência. Parte numérica: 8 = 2.2.2 = 23 4 = 2.2 = 22. Parte literal: devemos considerar as “letras” que aparecem em comum em todos os termos, com o menor expoente, neste caso: x Assim, o fator comum da expressão é 4x. Divide-se cada termo da expressão dada pelo fator comum, obtendo: 8x + 4xy = 4x . (2 + y) b) 2x + 4y – 6z Parte numérica: 2 = 2.1 4 = 2.2 6 = 2.3, fator comum 2. Parte literal: não tem fator comum. Logo, a forma fatorada da expressão é 2 . (x + 2y – 3z) c) 7a3b2 – 5a2b4 + 3a3b5 Parte numérica: como são todos números primos, não há fator comum na parte numérica. Parte literal: os termos de menor expoente são: a2 b2 Assim, temos: 7a3b2 – 5a2b4 + 3a3b5 = a2b2.(7a – 5b2 + 3ab3) REFERÊNCIAS IEZZI, Gelson et al. Fundamentos da Matemática Elementar. São Paulo: Atual, 2003. MEDEIROS et al. Matemática Aplicada aos cursos de Administração, Economia e Ciências Contábeis. v. 1. 5. ed. São Paulo: Atlas, 2000. MORETTIN, Pedro A.; BUSSAB, Wilton O.; HAZZAN, Samuel. Cálculo. Função de uma e várias variáveis. São Paulo: Saraiva, 2003.