CEEJA “MAX DADÁ GALLIZZI” PRAIA GRANDE - SP BIBLIOGRAFIA Os textos e os exercícios foram retirados e/ ou pesquisados nos seguintes livros: MATEMÁTICA DANTE, Luiz Roberto. Tudo é Matemática. São Paulo: Ática, 2002. (5a a 8a séries) DI PIERRO NETTO, Scipione. Matemática Conceitos e Histórias. São Paulo: Scipione, 1998. ( 5a a 8a séries) GIOVANI, José Rui. Et all. A Conquista da Matemática. São Paulo: FTD, 1998. (5a a 8a séries). 13 MORI, Iracema. ONAGA, Dulce Satiko. Matemática Idéias e Desafios. São Paulo: Saraiva, 1996. (5a a 8a séries) LEIA COM ATENÇÃO!!! A matemática é uma das mais importantes ferramentas da sociedade moderna. Apropriar-se dos conceitos e procedimentos matemáticos básicos contribui para a formação do cidadão engajando-o no mundo do trabalho, das relações sociais, culturais e políticas. Para exercer plenamente a cidadania, é preciso saber contar, comparar, medir, calcular, resolver problemas, construir estratégias, comprovar e justificar resultados, argumentar logicamente, conhecer formas geométricas, organizar, analisar e interpretar criticamente as informações, conhecer formas diferenciadas de abordar problemas. Nesta U.E. abordaremos o uso dos números associados à reta numérica e ao plano, formando o sistema chamado de Plano Cartesiano, que nos possibilita localizar objetos, pontos, pessoas, países. Conforme a área de interesse onde estiver inserido. Resolva os exercícios no caderno e não nesta apostila. Estes exercícios servirão de apoio para o Ensino Médio, que, com certeza, você seguirá conosco. Procure-nos assim que surgirem as primeiras dúvidas estamos aqui para ajuda-lo a superar os desafios. COORDENADAS E PLANO CARTESIANO Coordenadas são informações que nos são fornecidas, em alguma situação, para localização de objetos, pessoas ou pontos. Essas informações podem vir em diversas formas, como por exemplo: endereços, CEP’s, em geral com a associação de números. Geograficamente as coordenadas são apresentadas pela associação de números com círculos imaginários chamados meridianos e paralelos. Cotidianamente as coordenadas são usadas em guias (mapas) de cidades associando-se nomes com números, ou seja, os endereços. Basicamente necessitamos de 2 informações para localizarmos um determinado ponto ou objeto. Para facilitar essa localização, em matemática, utilizamos o Plano Cartesiano. Num jogo de xadrez, você pode indicar a localização de uma peça por um código que indique a coluna e a linha da casa onde ela está; e é por isso que muitas partidas de campeonatos internacionais de xadrez podem ser disputadas à distância. Plano Cartesiano é aquele que contém duas retas numeradas (retas reais) que se cruzam no ponto zero das duas, formando um ângulo de 90o, como veremos a seguir. Pontos no plano: Quando precisamos localizar pontos sobre um plano, que pode ser um mapa ou um gráfico, utilizamos duas retas numeradas que tenham a mesma origem e formem um ângulo reto. Essas retas são denominadas eixos, e a unidade de medida utilizada para marcar os números inteiros é a mesma para os dois eixos. Veja: Simplificando nosso trabalho damos nomes a essas duas retas. A horizontal é a X (abscissa), a vertical é a Y (ordenada). Reta numerada - 01 - - 02 - Quando caminhamos sobre o eixo horizontal, partindo do zero para a direita, encontramos os números positivos. E quando, ao contrário, partimos do zero para a esquerda, encontramos os números negativos. Sobre o eixo vertical, partindo da origem (zero) para cima, encontramos os números positivos; para baixo, os números negativos. No eixo vertical, também chamado eixo das ordenadas, para cima da origem marcamos os números positivo e, para baixo, os números negativos. As coordenadas são indicadas por um par ordenado de números: o primeiro é a abscissa e o segundo é a ordenada, sempre partindo da origem. Você seria capaz de localizar os pontos colocados nesse plano (desenho abaixo)? Resumindo: Localizar um ponto no plano é determinar suas coordenadas. Para isso, usamos dois eixos perpendiculares com a mesma origem e a mesma unidade de medida de comprimento. No eixo horizontal, também chamado eixos das abscissas, para a direita da origem estão os números positivos e, para a esquerda, os números negativos. Você não deve ter conseguido escrever uma localização para os pontos dados pois não havia informações suficientes para isso. Por isso associamos os números a essas duas retas. Esses números têm o nome de coordenadas. As coordenadas são sempre associadas a um plano cartesiano. As coordenadas têm uma organização própria: em primeiro lugar o número localizado na reta x e depois, separado por vírgula, o número localizado na reta y. - 03 - 04 - Exemplos de pares ordenados: reta x reta y Exemplo 2 reta x reta y A (3,8) (4,1) B Exemplo 1: Os pontos A e B estão localizados no Plano Cartesiano, suas coordenadas podem ser dadas olhando-se as linhas tracejadas e contando os pontos onde cortam cada reta. Lembrando que a horizontal é x e esse é o número que deve aparecer em 1o lugar. Assim as coordenadas do ponto A são: 2 na reta x e 4 na reta y, escrevemos (2,4); as coordenadas do ponto B são –2 na reta x e 2 na reta y, escrevemos (-2,2). Para localizarmos determinado ponto no plano, localizamos o 1º número (da reta x) e traçamos uma reta por ele. Depois, localizamos o 2o número (da reta y) e traçamos outra reta. Onde as duas retas se encontram é a localização do ponto que procuramos. - 05 – Outro uso do sistema de Coordenadas é em geografia na localização de ruas cidades país e outro ponto de interesse em um mapa. A posição geográfica de uma cidade em um mapa é obtida tomando-se como referência a linha do equador e o meridiano de Greenwich. Equador - 06 - a) poltrona A b) poltrona B Exercício 1: 4 3 2 1 c) poltrona C d) poltrona D D A B 1 2 3 C 4 5 6 PALCO Exercício 3: Em cidades planejadas é mais fácil localizar um ponto qualquer. Vamos supor que o mapa abaixo represente o centro de uma cidade planejada. Três amigos, Ana, Beto e Carlos, combinaram de se encontrar no centro da praça XV de Novembro. Ana está na esquina indicada pela letra A, Beto na esquina indicada pela letra B e Carlos na esquina indicada pela letra C. Tomando como referência o centro da praça, como podemos localizar cada amigo. Dica: use esquerda e direita; acima e abaixo. Sempre tendo como referência a praça. A) Exercício 2: Em um auditório as poltronas estão dispostas em 6 colunas e 4 linhas, conforme mostra o desenho abaixo. Sabendo que o primeiro número do par indica a coluna e o segundo número indica a linha, escreva o par ordenado que corresponde a: - 07 – Observe a localização da torre da igreja na maquete. Esta localização pode ser representada pelo par ordenado (B,7). Dê a localização do: a)restaurante B) b) chafariz c)menino de bicicleta O que você encontra em: a) (L,5) b) (B,4) - 08 - c) (E,2) Exercício 4: Em seu caderno, ou peça uma folha de papel quadriculado ao professor, desenhe as retas numeradas e localize os seguintes pontos, conforme as coordenadas dadas: a) A (3,2) f) F (-1,5) b) B (1,5) g) G (5,-1) c) C (5,2) h) H (4,-3) d) D (-3,1) i) I (2,3) e) E (-4,4) j) J (4 3) X -2 -1 0 1 2 3 4 Y 7 6 5 4 3 2 1 Vemos que com esta tabela organizamos pares ordenados, ou seja, todas equações podem ser representadas em um Plano Cartesiano. Chamamos essa representação de resposta gráfica ou geométrica dessa equação. No caso das equações de 1o grau podemos observar que os pontos ficam alinhados, formando uma linha reta. Observe o modelo: SISTEMAS DE EQUAÇÕES DO 1O GRAU Vamos considerar a equação x + y = 5, o que esta equação quer dizer? A resposta seria: quais os números que somados têm como resultado o número 5? Existem infinitos números, mas alguns exemplos são: -2 + 7 = 5 -1 + 6 = 5 0+5=5 1+4=5 2+3=5 3+2=5 4+1=5 5+0=5 6–1=5 7–2=5 Estas equações são chamadas de Equações do 1o grau pois não temos nenhuma “letra” com uma potência diferente de 1. Podemos colocar esses números em forma de tabela: Vimos que uma equação pode ser representada num Plano Cartesiano. Agora veremos outra forma de resolver essas equações. Obteremos os resultados algebricamente, ou seja, através de operações matemáticas. As equações nos ajudam a descobrir respostas para situações cotidianas, como por exemplo: - 09 – - 10 - Exemplo 1: Exemplo 2: Situações que podem ser resolvidas com o auxílio de sistema. A soma entre dois números é 26 e a diferença entre eles é 4. Quais são esses números? Digamos que x e y sejam os números procurados, teremos as seguintes equações: x y 26 x y 4 Esta é a representação equacionada do Podemos elaborar o seguinte sistema problema. Vejamos como encontrar os números que são solução do problema. O método mais utilizado é o da ADIÇÃO. Somaremos as duas equações ordenadamente, ou seja, x com x, y com y e número com número. x y 26 + x y 4 2x = 30 x= 30 2 x = 15 Antônio e Carlos ganham juntos R$ 1 500,00. Sabendo que Antônio ganha R$ 300,00 a mais que Carlos, quanto ganha cada um? No lugar do x colocamos o valor encontrado, ou seja , 15. Escolhendo uma das equações do sistema. Assim temos: x + y = 26 15 + y = 26 y = 26 - 15 y = 11 Encontrando o valor de y que é 11. - 11 - A C 1500 A C 300 Resolvendo o sistema pelo método da adição: A C 1500 + A C 300 2A = 1 800 A= 1800 2 Substituindo o valor de A em qualquer das equações, temos: A + C = 1500 900 + C = 1500 C = 1500 - 900 A = 900 C = 600 Resposta: Antonio ganha R$ 900,00 e Carlos ganha R$ 600,00. - 12 - Exemplo 3 : Exercício 05: Observe os pontos situados no quadriculado da figura onde estão indicados os eixos horizontal e vertical: Mais um tipo de sistema para ser resolvido pelo método da adição: Quais são as coordenadas dos sete pontos: E, F, G, H, I, J e K? x 3 y 1 5 x 3 y 17 x 3 y 1 + 5 x 3 y 17 4x = 16 16 x= 4 No lugar do x colocamos o valor encontrado, ou seja , 15. Escolhendo uma das equações do sistema. Assim temos: -x - 3 y = - 1 - 4 - 3 y = -1 - 3y = - 1 + 4 -3 y = 3 x= 4 y= 3 3 y = -1 Encontrando o valor de y que é -1. - 13 – Exercício 06: Desenhe um quadriculado e assinale os pontos: A B C D E (a; 1) (2; 2) (2; 0) (0; 4) (5; - 2) F (- 3; - 4) G (0; - 5) H (- 1; 0) I (- 4; - 3) J (5; - 4) - 14 - Exercício 7 SITUAÇÕES QUE ENVOLVEM SISTEMAS Resolva os sistemas: a) x y 1 x y 9 Exercício 8 f) x y 14 b) x y 6 g) x y 23 x y 59 h) c) 3x y 8 7 x y 42 A soma de dois números é 40 e a sua diferença é 32. Quais são esses números? 3x 2 y 10 5 x 2 y 22 A soma de dois números é 15 e a diferença entre eles é 3. Quais são esses números? a 2b 7 a 3b 9 Exercício 9 Exercício 10 A diferença de dois números é 4 e a soma desses números é 20. Quais são esses números? x y 20 d) x y 10 a 3b 5 i) 2a 3b 8 Exercício 11 x y 8 x y 2 x 3 y 1 j) 5 x 3 y 17 Exercício 12 e) A soma de dois números é 45. O maior tem 5 unidades a mais que o menor. Quais são esses números? Um comerciante comprou 70 canetas e 100 lápis por R$ 325,00. Uma caneta e um lápis juntos custam R$ 4,00. Quanto custa cada lápis e cada caneta? Exercício 13 Numa granja, entre galinhas e coelhos, existem 175 cabeças e 500 patas. Quantas são as galinhas e quantos são os coelhos? - 15 - - 16 - Exercício 14 Exercício 04 Em um estacionamento havia carros e motocicletas num total de 43 veículos e 150 rodas. Calcule o número de carros e de motocicletas estacionados. Consulte o professor Exercício 05 E (4,2) F (1,5) G (-2,3) H (-4, 1) I (-3,-3) J (1,-3) K (1,-1) GABARITO Exercício 06 Consulte o professor Exercício 01 Exercício 07 A – 4 direita e 2 para cima C – 1 direita e 2 para baixo B – 5 esquerda e 3 para baixo Exercício 02 a)5ª coluna e 3ª linha b)3ª coluna e 2ª linha c) 4ª coluna e 1ª linha d) 1ª coluna e 3ª linha Exercício 03 a) (5,4) b) (10,4) c) (41,18) d) (15,5) e) (5,3) f) (5,7) g) (4,1) h) (-3,2) i) (-1,2) j) (4,-1) Exercício 08 Resp.: 36 e 4 A – a) (F,8) b) (F, 5) B – a) açougue b) Posto de Gasolina - 17 - c) ( G,7) c) Estátua Exercício 09 Resp.: 9 e 6 - 18 - Exercício 10 Resp.: 12 e 8 Exercício 11 Resp.: 25 e 20 Exercício 12 Resp.: Caneta R$ 2,50 e Lápis R$ 1,50 Exercício 13 Resp.: 100 galinhas e 75 coelhos Exercício 14 Resp.: 32 carros e 11 motos - 19 -