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MATEMÁTICA BÁSICA
BELO HORIZONTE / MG
MATEMÁTICA BÁSICA
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SUMÁRIO
1 CONJUNTO DOS NÚMEROS REAIS: EXPRESSÕES ALGÉBRICAS E
POLINÔMIOS ................................................................................................................... 5
1.1 Conjunto dos Números Reais: IR .............................................................. 5
2 CONJUNTOS NUMERICOS ............................................................................ 7
2.1 O ponto de vista Geométrico ..................................................................... 9
2.2 O Conjunto de números reais .................................................................. 14
2.3 Desigualdades e intervalos ..................................................................... 17
2.4 Intervalos limitados e ilimitados de números reais .................................. 18
3 TEORIA DOS CONJUNTOS .......................................................................... 19
3.1 Conjunto finito e infinitos ......................................................................... 20
3.2 Especificação de Conjuntos .................................................................... 24
3.3 Diagramas de Venn ................................................................................. 25
4 FRAÇÕES E OPERAÇÕES COM FRAÇÕES ............................................... 27
4.1 Introdução ao conceito de Fração ........................................................... 28
4.2 Elementos Gerais para a construção de Fração ..................................... 29
4.3 Definição de Fração ................................................................................ 29
4.4 Leitura de Frações .................................................................................. 30
4.5 Tipos de Frações ..................................................................................... 31
4.6 Propriedades fundamentais ..................................................................... 33
4.7 A fração como uma classe de equivalência ............................................ 33
4.8 Número Misto .......................................................................................... 34
4.9 Simplificação de fração ........................................................................... 34
4.10 Comparação de duas Frações ............................................................. 35
4.11 Divisão de Fração ................................................................................ 36
4.12 Operações com Frações ...................................................................... 37
5 POTENCIAÇÃO ............................................................................................. 42
5.1 Potenciação ............................................................................................. 42
5.2 Potências de mesma base ...................................................................... 44
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5.3 Potências de mesmo expoente ............................................................... 45
5.4 Potência de potência ............................................................................... 46
5.5 Notação cientifica .................................................................................... 46
6 RADICIAÇÃO ................................................................................................. 47
6.1 Generalização ......................................................................................... 48
6.2 Definição ................................................................................................. 49
6.3 Propriedades dos radicais ....................................................................... 50
6.4 Redução de radicais ao mesmo índice.................................................... 50
6.5 Racionalização de denominadores ......................................................... 51
6.6 Potência de expoente racional ................................................................ 51
6.7 Radicando negativo ................................................................................. 52
6.8 Simplificação de expressões com radicais .............................................. 52
6.9 Racionalização ........................................................................................ 52
7 PRODUTOS NOTÁVEIS ................................................................................ 53
7.1 Quadrado da soma de dois termos ......................................................... 54
7.2 Quadrado da diferença de dois termos ................................................... 55
7.3 Produto da Soma e Diferença de dois Termos ........................................ 56
8 POLINOMIOS ................................................................................................ 57
8.2 Fatoração de Polinômio........................................................................... 59
8.3 Expressões numéricas, expressões algébricas e operações com
polinômios .................................................................................................................61
9 EXPRESSÕES COM NÚMEROS RACIONAIS E IRRACIONAIS .................. 65
10 VALOR NUMERICO DE UMA EXPRESSÃO ALGÉBRICA ........................ 68
11 EQUAÇÃO DO 1° ....................................................................................... 74
11.1 Definição de equação do 1° grau ......................................................... 76
11.2 Raiz de uma equação .......................................................................... 77
11.3 Como resolver uma equação do 1° grau com uma incógnita ............... 77
12 EQUAÇÃO DO 2° GRAU ............................................................................ 79
12.1 Resolução das Equações quadráticas ................................................. 81
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13 INEQUAÇÕES DO 1° GRAU ...................................................................... 83
13.1 Relação de Ordem ℝ ........................................................................... 83
13.2 Propriedades das desigualdades ......................................................... 84
14 FUNÇÕES .................................................................................................. 86
14.1 Conceito de Função ............................................................................. 86
14.2 Ampliando o conceito de Função ......................................................... 89
15 GRÁFICOS DE FUNÇÕES ........................................................................ 95
16 TEMÁTICA - SISTEMAS LINEARES .......................................................... 98
17 RESOLUÇÃO DE SISTEMAS E PROBLEMAS ....................................... 105
18 OBTENÇÃO DO GRÁFICO DE UMA FUNÇÃO POLINOMAIL DO
PRIMEIRO GRAU ........................................................................................................ 110
19 APLICANDO O CONCEITO DE DOMINIO, CONTRADOMINIO E
IMAGEM........................................................................................................................117
20 APLICAÇÃO DA IDEIA DE FUNÇÃO ....................................................... 128
21 AS FUNÇÕES DE OFERTA E DEMANDA ............................................... 131
22 BIBLIOGRAFIA BÁSICA ........................................................................... 136
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1 CONJUNTO DOS NÚMEROS REAIS: EXPRESSÕES
ALGÉBRICAS E POLINÔMIOS
A teoria dos conjuntos criada por Georg Cantor perto do século XIX, logo despertou
um interesse generalizado muito grande. Praticamente, não há hoje nenhum campo da
matemática que não tenha recebido o seu impacto. O conceito de funções, por exemplo,
passou por evoluções acentuadas.
O estudante de matemática perceberá bem esse fato ao atentar para osvários
refinamentos desse processo evolutivo, que acompanham seus progressos escolares
desde os cursos mais elementares (ensino fundamental e médio) até os mais avançados
e sofisticados em nível de pós-graduação.
1.1 Conjunto dos Números Reais: IR
Inicialmente, vamos recordar os diferentes tipos de números com os quais você
certamente já adquiriu familiaridade no curso fundamental.
Temos primeiro, os números naturais (0, 1, 2, 3, etc.).
Juntando a eles os inteiros negativos (- 1, -2, -3, etc.), obtemos os conjuntos dos
números inteiros. Se ao conjunto dos números inteiros acrescentarmos as frações,
obteremos o chamado conjunto dos números racionais.
Número racional é, então, todo número que possa ser representado na forma
Onde p e q são números inteiros, sendo q diferente de zero. Sabemos que as
frações podem ser representadas na forma decimal, dando origem a decimais finitos
(2,034; 0,005) ou decimais periódicos (0,222...; 1,3434...).
O conjunto dos números reais é uma expansão do conjunto dos números racionais
(números inteiros e os fracionários, positivos e negativos) com os números irracionais
(números na forma decimal com infinitas casas decimais e não periódicos).
Vamos relembrar alguns exemplos de números irracionais:
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π = 3,1415926 (razão entre o comprimento e o diâmetro de uma circunferência) e
= 2,7182818284 (conhecido como número de Euler – Leonhard Euler/1707-1783).
Coordenadas da reta
Os números reais têm uma representação simples e muito útil, por meio dos pontos
de uma reta. Para isso, tomamos um ponto qualquer de uma reta e a ele associamos o
número zero; esse ponto que denotamos como 0 é chamado origem. Escolhemos, em
seguida uma unidade de comprimento e marcamos cada ponto P da reta com um número
real. Esta reta é chamada de reta numérica. Ela fica orientada, pois nela podemos
distinguir dois sentidos de percurso: sentido positivo e sentido negativo.
Acabamos de rever o conjunto dos números reais. Participe do espaço interativo
e esclareça possíveis dúvidas.
Vamos ampliar os nossos conhecimentos trabalhando um pouco com monômios,
polinômios e expressões algébricas.
Um pouco de história. Vamos lá!
Estranha e intrigante é a origem da palavra álgebra. Ela não se sujeita a uma
etimologia nítida como, por exemplo, a palavra aritmética que deriva do grego arithmos
(número).
O desenvolvimento da notação algébrica evoluiu ao longo de três estágios: o
retórico
(ou verbal), o sincopado (no qual eram usadas abreviações de palavras) e o
simbólico. No último estágio, a notação passou por várias modificações e mudanças, até
tornar-se razoavelmente estável ao tempo de Isaac Newton (1700). Mas as contribuições
mais significativas de Viète estavam em sua De aequationum recognitione et
emendatione, publicada postumamente, em 1615. Nesse trabalho ele:
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a) Forneceu transformações para aumentar ou multiplicar as raízes de
uma equação por uma constante;
b) Demonstrou consciência das relações entre raízes e coeficientes de
uma equação polinomial;
c) Formulou uma transformação que desembaraça um polinômio de
seu termo vizinho ao de maior grau.
2 CONJUNTOS NUMERICOS
Uma exposição sistemática dos conjuntos numéricos, utilizados na Matemática,
pode ser feita a partir dos números usados para contar, chamados de números naturais.
Estes números são conhecidos há tantos milênios que o famoso matemático Kronecker
disse: “Deus criou os números naturais, todo o resto é obra do homem. ”
A ideia do número zero só apareceu mais tarde, tendo sido introduzido pelos
hindus. Uma notação para o mesmo surgiu a partir do século XI quando foi difundido e
adotado o sistema de numeração decimal hindu. Este fato foi extremamente importante
para a universalização da Matemática na sua forma escrita, uma vez que os seus
símbolos são hoje lidos e compreendidos em quase toda parte do mundo. Apesar de
historicamente o zero não ser um número “natural” (no sentido de usados para contar),
incluir ou não o zero como número natural é uma questão de preferência pessoal ou
então, de conveniência. Faremos, portanto, a nossa escolha. Usando a simbologia
moderna de conjunto:
Da ampliação de N para um conjunto “maior”, onde fosse possível a solução de
equações do tipo x + 3 = 2, por exemplo, surgiram os números negativos, posteriormente
incorporados ao conjunto dos números inteiros. Dessa forma, temos:
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Vale a pena ressaltar que os números negativos já foram chamados de “numeri
absurdi” e “numeri ficti” e só a partir do século XVI foram incorporados à condição de
números por algebristas italianos e, mais tarde, no século XIX, agrupados para formar o
conjunto Z.
Os números negativos tiveram uma aceitação relativamente recente. No entanto,
problemas envolvendo frações já eram resolvidos pelos babilônios e egípcios, levados
pelas necessidades básicas do dia a dia, muitos séculos antes de Cristo. O papiro egípcio
Ahmes (ou Rhind) data de 1700 AC e contém, dentre outros, problemas envolvendo
frações.
Ampliando então o conjunto dos inteiros para que fosse possível a resolução de
equações do tipo 3x = 4, por exemplo, surgiram os números racionais que são definidos
𝑝 𝑞
como: “números que podem ser escritos na forma
𝑝
𝑞
, sendo p,q ∈ Z e 0 q ≠ ”.
Considerando Q o conjunto dos números racionais temos:
Algumas observações a respeito da definição de números racionais são
necessárias.
1) A definição de número racional diz: “Um número que pode ser escrito na forma
𝑝
𝑞
, ...”. A expressão “pode ser” está sendo utilizado aí porque existem infinitas maneiras
de escrever um dado número racional. Por exemplo, usando o fato que
𝑎
𝑏
=
𝑐
𝑑
↔ 𝑎𝑑 = 𝑏𝑐,
temos que
2
3
=
4
6
=
6
9
=
2𝜋
3𝜋
=
2√3
2√3
, etc... É desejável que a definição não dependa da
maneira particular escolhida para representar um número. Assim, numa primeira
observação de uma expressão nem sempre podemos dizer se ela representa, ou não,
um número racional.
Podemos classificar um número de acordo com os seguintes conjuntos:
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Conjunto dos números naturais: N = {0, 1, 2, 3, . . .}. Um asterisco colocado
junto à letra que simboliza um conjunto significa que o zero foi excluído de tal conjunto.
Desse modo, N* = {1, 2, 3, . . .}.
Conjunto dos números inteiros1: Z = {. . . , –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, . . .}. Alguns
subconjuntos de Z bastante úteis são:
Z* = {. . . , –3, –2, –1, 1, 2, 3, . . .} = Z – {0}, o conjunto dos números inteiros não
nulos.
Z* + = {1, 2, 3, . . .}, o conjunto dos números inteiros positivos.
Z*– = {. . . , –3, –2, –1}, o conjunto dos números inteiros negativos.
Z+ = {0, 1, 2, 3, . . .}, o conjunto dos números inteiros não negativos.
Z– = {. . . , –3, –2, –1, 0}, o conjunto dos números inteiros não positivos.
O conjunto dos números naturais está contido no conjunto dos números inteiros.
Simbolicamente: N ⊂ Z.
Conjunto dos números racionais: conjunto de números que podem ser
representados por uma razão entre dois números inteiros Q = {x | x = , com m, n ∈ Z e n
≠ 0}. Exemplos de números racionais são os números e O conjunto dos números inteiros
está contido no conjunto dos números racionais. Simbolicamente: Z ⊂ Q.
Conjunto dos números irracionais: conjunto de números que não podem ser
representados na forma racional. Números tais como = 1,7321 . . ., o número de Euler, e
= 2,7183 . . ., e o número pi, π = 3,1416 . . . pertencem ao conjunto dos números
irracionais. Esse conjunto é representado por Q'.
Conjunto dos números reais: representado por R, consiste de todos os números
positivos e negativos racionais e irracionais, e também do zero. Assim, são subconjuntos
dos números reais o conjunto dos números naturais, o conjunto dos númerosinteiros, o
conjunto dos números racionais e o conjunto dos números irracionais.
2.1 O ponto de vista Geométrico
A correspondência entre pontos de uma reta e números é um fato bastante natural
e útil. Fazemos isso escolhendo dois pontos quaisquer e distintos de uma reta,
determinando as posições do 0 e do 1, e considerando a distância entre estes dois pontos
como unidade. Convenciona-se escolher o ponto 1 à direita do ponto 0 (chamado origem)
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de modo que os pontos à esquerda do 0 fiquem associados a números negativos. Assim,
a cada ponto fica associado um número, distância do ponto à origem, juntamente com
um sinal +, se o ponto estiver à direita do 0, e −, se o ponto estiver à esquerda. É fácil
constatar que todo número racional pode ser representado na reta.
Surge então uma pergunta: Será que os racionais cobrem toda a reta? Ou seja,
existem pontos da reta que não representam números racionais?
A descoberta de que existem números que não são racionais foi feita pelos gregos
há mais de 2500 anos. Pitágoras e seus discípulos observaram, para sua surpresa, que
o comprimento da diagonal de um quadrado de lado unitário (que, de acordo com o
Teorema de Pitágoras, corresponde ao número não pode ser expresso como
um número racional. Para os gregos esta descoberta foi responsável por uma grande
crise na Matemática. De fato, em muitas de suas demonstrações eles supunham que dois
segmentos AB e CD quaisquer sempre admitiam uma unidade de comprimento comum.
Este fato é equivalente a dizer que a razão dos seus comprimentos é uma fração.
No caso do quadrado de lado unitário e sua diagonal tem-se que
𝐴𝐶̅̅ ̅̅
𝐴𝐵̅̅ ̅̅
=
𝐴𝐶̅̅ ̅̅
1
= 𝑑 não
é um número racional.
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A demonstração de que d não é um número racional é clássica, bastante intuitiva
e de fácil compreensão.
Suponhamos, por absurdo, que:
E, suponhamos que p e q são primos entre si. Pelo Teorema de Pitágoras, d 2 =+=
11 2 ou seja,
𝑝2
𝑞2
= 2. Logo, 2 = 𝑝
2
𝑞2
↔ 𝑝2 = 2𝑞2
Temos assim que p 2 é inteiro par; logo p é também par (estamos usando o
fato que: p p² par → p par) consideremos, portanto, 2 = 𝑝1, 𝑝1 = 𝑍
Substituindo na igualdade 𝑝2 = 2𝑞2, obtemos:
4𝑝1
2 = 2𝑞2 ↔ 2𝑝1
2 = 𝑞2
Usando o mesmo raciocínio anterior concluímos que q é par. Chegamos assim à
conclusão que p e q são pares, o que contradiz a hipótese inicial de que p e q são primos
entre si. Esta contradição mostra que nossa suposição inicial, de que d era uma fração,
é falsa.
O número d, que identificamos como d = não é um número racional, no entanto
pode ser representado na reta!
A nossa pergunta inicial fica então respondida: existem pontos da reta que não
correspondem a números racionais.
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Existem outros números (na verdade uma infinidade) que não são racionais e
podem ser representados na reta. Por exemplos, etc. (A prova de que π não é
racional foi dada por Lambert em 1701).
Podemos fazer a representação de π na reta considerando uma
semicircunferência de raio unitário e “retificando-a”. O comprimento do segmento
correspondente é π.
Estamos prontos, portanto, para definir dentro do nosso ponto de vista “intuitivo”
um dos mais importantes conjuntos para a Matemática.
Por números reais entendemos a coleção de todos os números associados a todos
os pontos da reta. A reta, ou eixo, com um número associado a cada um dos seus pontos
é chamada de reta real. Qualquer número real que não é racional diz-se irracional, ou
seja, não pode ser escrito como a razão entre dois inteiros. Usaremos Q' para representar
o conjunto dos números irracionais. Temos que:
Além disso:
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1- O conjunto dos números irracionais é infinito. Podemos mostrar, por
exemplo, que , ... são números irracionais. Pode ser provado
também que na realidade, o conjunto dos números racionais é muito “pequeno”
comparado com o conjunto dos números irracionais.
2- De uma certa forma a construção dos conjuntos numéricos pode ser vista
levando em conta a necessidade de resolver equações que aparecem
naturalmente em problemas aplicados. Observemos, por exemplo, que se
conhecemos apenas o conjunto dos racionais, como podemos resolver uma
equação do tipo 𝑥2 − 2 = 0 ? Assim, podemos pensar no conjunto dos reais como
uma ampliação de Q. (Devemos lembrar, entretanto, que os números que
satisfazem a certos tipos de equações como a citada anteriormente ainda não
cobrem R como comentaremos adiante). Desta maneira, partindo de N, os
conjuntos são ampliados na ordem N, Z, Q e R. No entanto, historicamente, como
vimos, o aparecimento dos números, hoje elementos de tais conjuntos, não
respeita esta cronologia.
3- Na linguagem diária, a palavra irracional significa algo desprovido de bom
senso, contrário à razão. O significado matemático da palavra racional se refere
à razão, o quociente de números inteiros; irracional, portanto, se refere à ausência
de tal razão. O termo números reais é uma outra herança do passado e também
não consideramos irreais números que não são reais.
Existe uma outra divisão dos números reais, muito mais recente, em duas
categorias: algébricos e transcendentes.
Um número real diz-se algébrico se satisfaz alguma equação do tipo:
Com coeficientes inteiros. Se um número não for algébrico é chamado de
transcendente.
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2.2 O Conjunto de números reais
R é um corpo
Estamos tão acostumados a operar com números reais que usamos vários
resultados muitas vezes sem nos preocuparmos com o porquê. Por exemplo,
As justificativas para as afirmações anteriores (e para muitas outras) seguem do
fato do conjunto dos números reais ser um corpo, isto é, no conjunto dos números reais
estão definidas duas operações, a de adição e a de multiplicação que satisfazem os
seguintes axiomas:
Dados x, y, € R
C1) Comutatividade
C2) Associatividade
C3) Distributividade
C4) Existência de elementos neutros
C5) Existência de elementos inversos
(− x é chamado de inverso aditivo ou simétrico de x)
e
e
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(
1
𝑥
é chamado de inverso multiplicativo de x).
Devido à propriedade associativa, é conveniente denotar por x+y+z (sem
parêntesis) a soma (x+y) +z ou x +(y+z) e por x.y.z o produto (x.y).z ou x. (y+z).
Dos axiomas acima resultam todas as regras familiares de manipulação com os
números reais.
R é ordenado
Dados dois números reais a e b, quando dizemos que a é menor que b e usamos
o símbolo a < b, imaginamos logo que, na representação na reta, a e b ocupam posições
tais que a está à esquerda de b. Para quaisquer dois números reais a e b é sempre
possível decidir qual é representado na reta à esquerda (ou à direita) do outro. Isto
decorre do fato que R é um corpo ordenado.
Vamos assumir que todo número que está à direita do zero é dito positivo, isto é,
existe um subconjunto que indicaremos por R+ * chamado de conjunto dos números reais
positivos. Podemos então, introduzir o conceito de ordem em R: R+ * satisfaz aos
seguintes axiomas (ou postulados) chamados de axiomas de ordem:
O1: A soma e o produto de números reais positivos são positivos, ou seja,
O2: Dado x R , exatamente uma das alternativas seguintes ocorre:
Indiquemos:
O axioma O2 diz que:
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Consequência: para todo x , com x ≠ 0, temos que x2 Com efeito,
O símbolos < (menor que); ≤ (menor ou igual a); > (maior que); ≥ (maior ou igual
a) são definidos como segue:
Expressões do tipo são chamadas de desigualdades
Em particular,
Os números x ∈ R* são chamados de números negativos.
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2.3 Desigualdadese intervalos1
O conjunto dos números reais é ordenado. Isso significa que podemos comparar
a magnitude de quaisquer dois números reais que não são iguais usando desigualdades.
As desigualdades também podem ser usadas para descrever intervalos de números
reais. Os símbolos <, >, ≥ e ≤ são símbolos de desigualdade, e seu uso segue a notação
mostrada na tabela a seguir, onde a e b são números reais.
O eixo, ou reta real, é uma reta horizontal usada para representar números reais,
onde o número zero define a origem e os números reais positivos ficam à direita da
origem, enquanto os números reais negativos ficam à esquerda da origem, como mostra
a figura abaixo. Geometricamente:
• a > b significa que a está à direita de b ou que b está à esquerda de
a no eixo real.
• a < b significa que a está à esquerda de b ou que b está à direita de
a no eixo real.
1 Texto extraído de www.srvd.grupoa.com.br
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2.4 Intervalos limitados e ilimitados de números reais
Nesta seção, definiremos a notação e os tipos de intervalos usados quando
trabalhamos com intervalos limitados de números reais. A Tabela 1.1 apresenta os tipos
de intervalo numéricos limitados e a Tabela 1.2 lista os tipos de intervalo numérico não
limitados. O intervalo (–∞, +∞) representa o conjunto dos números reais; isto é, (–
∞, +∞) = R.
Tabela 1.1 intervalos numericos limtados na reta real
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Tabela 1.2 intervalos numericos não limitados na reta real
3 TEORIA DOS CONJUNTOS2
“O que é um conjunto" é uma questão muito difícil de se responder. Neste tratado
elementar, não entraremos em nenhuma abordagem axiomática complicada da Teoria
dos Conjuntos, e conter-nos-emos em aceitar o seguinte: um conjunto é qualquer
coleção, dentro de um todo de objetos definidos e distinguíveis, chamados elementos, de
nossa intuição ou pensamento. Esta definição intuitiva de um conjunto foi dada
primeiramente por Georg Cantor (1845{1918), que criou a teoria dos conjuntos em 1895.
Exemplos:
a) O conjunto de todas as cadeiras na sala de aula de Teoria dos
Conjuntos.
b) O conjunto de todos os estudantes desta universidade.
c) O conjunto das letras a, b, c e d.
d) O conjunto das regras de uso do laboratório de informática.
2 Texto extraído de galdino.catalao.ufg.br
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e) O conjunto de todos os números racionais cujo quadrado ¶e 2. (f) O
conjunto de todos os números naturais. (g) O conjunto de todos os
números reais entre 0 e 1.
Um conjunto que contém apenas um número finito de elementos é chamado um
conjunto finito; um conjunto infinito é um conjunto que não é finito. Exemplos de (a) a (e)
acima são todos de conjuntos finitos, e Exemplos (f) e (g) são de conjuntos infinitos.
Conjuntos são frequentemente designados fechando-se entre chaves os símbolos
que representam seus elementos, quando for possível faze-lo. Assim, o conjunto no
Exemplo (c) é {a; b; c; d} e o conjunto no Exemplo (f) pode ser denotado por {1; 2; 3;:::}.
O conjunto do Exemplo (e) não tem elementos; um tal conjunto é chamado o
conjunto vazio, sendo denotado pelo símbolo Ø.
3.1 Conjunto finito e infinitos
Na teoria intuitiva de conjuntos que temos estado a desenvolver começamos por
introduzir três conceitos primitivos: o de objeto, o de conjunto e o de pertença. O símbolo
designado para este último é, como sabemos, . Chamamos a atenção para o fato de,
ao escrevermos o símbolo , à esquerda dele ter de estar um objeto e à direita dele ter
de estar um conjunto.
Para que a expressão:
α
θ tenha sentido é necessário que α seja um objeto
e que θ seja um conjunto. Também quando escrevemos um conjunto extensivamente é
necessário que os entes que aparecem entre as chavetas sejam objetos. Por exemplo,
ao escrevermos {α, θ, δ} cada um dos entes α, θ, δ tem de ser um objeto.
Claro que um conjunto pode também ele próprio ser um objeto.
Por exemplo o conjunto:
A = {1, α,{1, 2}}
É constituído por três objetos: o número “1”, a letra grega “α” e o conjunto “{1, 2}”.
Um dos objetos do conjunto A é ele próprio um conjunto, nomeadamente o conjunto
constituído pelos números naturais 1 e 2.
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Proposição
1 A
É verdadeira, porque o objeto 1 pertence ao conjunto A., Mas a proposição
2 A
É falsa, porque o objeto 2 não pertence ao conjunto A. Claro que a proposição
{1, 2} A
É verdadeira porque {1, 2} é um objeto que pertence a A (o fato de {1, 2} ser ele
próprio um conjunto é irrelevante para a matéria em questão). Nesta ordem de ideias, e
sendo a um objeto qualquer, é essencial distinguir os dois entes a e {a}. Enquanto a é um
objeto, {a} é um conjunto que tem um único elemento, nomeadamente o objeto a.
Podemos complicar ainda mais a questão, considerando o conjunto
B = {a, {a}}.
Trata-se de um conjunto com dois objetos, nomeadamente a e {a}. Quer dizer que
o conjunto B tem dois objetos que são: 1) a; 2) o conjunto cujo único objeto é o elemento
a. Assim são verdadeiras as seguintes proposições:
a ∈ B
{a} ∈ B
O conjunto {a} é um objeto do conjunto B mas também é um subconjunto de B
porque o único elemento de {a}, que é o objeto a, também é elemento de B. Podemos
por isso afirmar que:
{a} ⊂ B.
Repare-se que o símbolo de inclusão ⊂ exige que, tanto à sua direita como à sua
esquerda estejam conjuntos.
A expressão:
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α ⊂ β
Só tem sentido se tanto α como β forem conjuntos. O mesmo se passa para os
símbolos de reunião ∪, intersecção ∩ e diferença \.
Consideremos o conjunto N dos números naturais e o seguinte conjunto A:
A = {a, b, c, d}
Há uma diferença fundamental entre estes dois conjuntos; enquanto A tem apenas
quatro elementos, N tem infinitos elementos. Por outras palavras, há apenas quatro
objetos que são elementos do conjunto A, enquanto há uma infinidade de objetos que
são elementos do conjunto N.
Diremos por isso que o conjunto A é finito e que o conjunto N é infinito. Diremos
que um conjunto qualquer A é finito esse for vazio ou tiver um número finito de elementos;
diremos que um conjunto é infinito esse não for finito, o que significa que tem um número
infinito de elementos.
Frequentes vezes, para exprimir que A é finito, diremos que A tem cardinal finito.
No caso de A ser infinito, diremos também que A tem cardinal infinito.
Exemplos de conjuntos finitos
• O conjunto das cidades de Portugal.
• O conjunto das letras do alfabeto português.
• O conjunto de “pixel” de um écran de cristais líquidos.
• O conjunto de cidadãos da República Portuguesa.
• O conjunto de soluções da equação x100 − 24x3 − 127 = 0.
• O conjunto vazio.
• O conjunto dos números complexos z tais que z2 + 127 = 0.
• O conjunto dos números reais x tais que x2 − 127 = 0.
• O conjunto dos números reais x tais que x2 + 127 = 0.
• O conjunto dos números naturais menores do que mil biliões de biliões.
MATEMÁTICA BÁSICA
23
Exemplos de conjuntos
infinitos • O conjunto N dos
números naturais.
• O conjunto Z dos números inteiros.
• O conjunto Q dos números racionais.
• O conjunto R dos números reais.
• O conjunto C dos números complexos.
• O conjunto dos números primos.
• O conjunto de números reais maiores ou iguais a zero e menores ou
iguais a 1
• O conjunto dos números reais x da forma x = 1/n, com n inteiro positivo.
No caso de um conjunto finito não vazio é fácil entender o que é o seu número
de elementos.
Por exemplo o conjunto {a, b, c, d}
Tem quatro elementos, enquanto o conjunto {n ∈ N: 1 ≤ n ≤ 100}
tem
100 elementos. Por definição diremos que o número de elementos do
conjunto vazio é 0. Ao número de elementos de um conjuntofinito A chamaremos
também cardinal desse conjunto; esse número será designado usualmente por
#A. Assim, por exemplo, tem-se
#{a, e, i, o, u} = 5,
#{n ∈ N : 1 ≤ n ≤ 700} =
700, #∅ = 0.
Claro que o cardinal do conjunto vazio é, por definição, zero. E o cardinal do
conjunto {∅}? Este conjunto tem um único elemento, nomeadamente o objeto ∅; logo o
seu cardinal é igual a 1. Outros exemplos do mesmo tipo:
MATEMÁTICA BÁSICA
24
#{{∅}} = 1, #{∅, {∅}}
= 2.
Repare-se que {∅} é um conjunto cujo único elemento é o conjunto vazio, pelo que
são verdadeiras as proposições:
∅ ∈ {∅} ∅ ⊂ {∅}.
O conjunto {{∅}} é diferente: tem um único elemento que é o conjunto {∅} (ou seja,
o conjunto constituído pelo conjunto vazio). São verdadeiras as proposições
{∅} ∈ {{∅}}, ∅ ⊂
{{∅}}, {∅} ⊄ {{∅}}, ∅
∉ {{∅}}.
3.2 Especificação de Conjuntos
Um modo de construir um novo conjunto, a partir de um conjunto dado, é
especificar aqueles elementos, do conjunto dado, que satisfazem uma propriedade
particular. Por exemplo, seja A o conjunto de todos os estudantes desta universidade. A
proposição “x é paulista" é verdadeira para alguns elementos x de A e falsa para outros.
Empregaremos a notação {x ∈ A | x é paulista} para especificar o conjunto de todas
os estudantes paulistas desta universidade. Similarmente, {x ∈ A | x não é paulista}
especifica o conjunto de estudantes não paulistas desta universidade.
Como regra, a todo conjunto A e a toda proposição p(x) sobre x ∈ A, existe um
conjunto {x ∈ A | p(x)}, cujos elementos são precisamente aqueles elementos x ∈ A para
os quais a afirmação p(x) é verdadeira. Numa abordagem axiomática da teoria dos
conjuntos, esta regra é habitualmente postulada como um axioma, chamado o Axioma
da Especificação. O símbolo {x ∈ A | p(x)} é lido: o conjunto de todos os x em A tais que
MATEMÁTICA BÁSICA
25
p(x) é verdadeira. A notação da forma {x ∈ A | p(x)}, que descreve um conjunto é chamada
a notação de construção do conjunto.
3.3 Diagramas de Venn
Como auxilio na visualização de operações de conjuntos, introduziremos
diagramas, chamados diagramas de Venn, que representam conjuntos
geometricamente. Representaremos o conjunto universal relativo U por um retângulo, e
os subconjuntos de U por círculos desenhados dentro do retângulo. Por exemplo, na
Figura 1, representamos dois conjuntos A e B como dois círculos sombreados; a parte
duplamente hachurada é a interseção A U B, e a área sombreada total e a união A U B.
Figura 1.
A Figura 2 mostra dois conjuntos A e B que são disjuntos. A área sombreada na
Figura 3 representa o complemento A` do conjunto A. O conjunto A--B, o complemento
relativo de B em A, é representado pela parte sombreada na Figura 4.
Figura 2
MATEMÁTICA BÁSICA
26
Figura 3
Figura 4
Figura 5
MATEMÁTICA BÁSICA
27
Figura 6
Um diagrama de Venn típico de três conjuntos A, B, e C pode ser desenhado como
na Figura 5. Esses três conjuntos dividem o conjunto universal U em 8 partes, tal como
indicado na figura 6.
Usando os diagramas acima, podemos dar argumentos heurísticos simples para a
validade de, por exemplo, a lei distributiva A ∩ (B U C) = (A ∩ B) U (A ∩ C), como segue:
Da Figura 6, A ∩ (B U C) consiste das áreas 2, 3 e 7. Por outro lado, (A ∩ B) U (A ∩ C) é
representada pela união das áreas 2 e 7, e áreas 3 e 7. Portanto, a igualdade A ∩ (B U
C) = (A ∩ B) U (A ∩ C) parece plausível. Entretanto, em matemática, um argumento
heurístico não pode ser aceito como uma demonstração.
4 FRAÇÕES E OPERAÇÕES COM FRAÇÕES3
Há 3000 antes de Cristo, os geômetras dos faraós do Egito realizavam marcação
das terras que ficavam às margens do rio Nilo, para a sua população. Mas, no período
de junho a setembro, o rio inundava essas terras levando parte de suas marcações. Logo
os proprietários das terras tinham que marcá-las novamente e para isso, eles utilizavam
uma marcação com cordas, que seria uma espécie de medida, denominada estiradores
de cordas.
3 Texto extraído de www.uel.br
MATEMÁTICA BÁSICA
28
As pessoas utilizavam as cordas, esticando-as e assim verificavam quantas vezes
aquela unidade de medida estava contida nos lados do terreno, mas raramente a medida
dava correta no terreno, isto é, não cabia um número inteiro de vezes nos lados do
terreno; sendo assim eles sentiram a necessidade de criar um novo tipo de número - o
número fracionário, onde eles utilizavam as frações.
4.1 Introdução ao conceito de Fração
Às vezes, ao tentar partir algo em pedaços, como por exemplo, uma pizza, nós a
cortamos em partes que não são do mesmo tamanho:
Fracionamento de uma pizza
Logo isso daria uma grande confusão, pois quem ficaria com a parte maior? Ou
quem ficaria com a parte menor? É lógico que alguém sairia no prejuízo. Pensemos neste
exemplo: Dois irmãos foram juntos comprar chocolate. Eles compraram duas barras de
chocolate iguais, uma para cada um. Iam começar a comer quando chegou uma de suas
melhores amigas e vieram as perguntas: Quem daria um pedaço para a amiga? Qual
deveria ser o tamanho do pedaço? Eles discutiram e chegaram à seguinte conclusão:
Para que nenhum dos dois comesse menos, cada um daria metade do chocolate
para a amiga. 1. Você concorda com esta divisão? Por quê? 2. Como você poderia
resolver esta situação para que todos comessem partes iguais? 3. O que você acha desta
frase: Quem parte e reparte e não fica com a melhor parte, ou é bobo ou não tem arte.
MATEMÁTICA BÁSICA
29
4.2 Elementos Gerais para a construção de Fração
Para representar os elementos que não são tomados como partes inteiras de
alguma coisa, utilizamos o objeto matemático denominada fração.
O conjunto dos números naturais, algumas vezes inclui o zero e outras vezes não,
tendo em vista que zero foi um número criado para dar significado nulo a algo. Nesse
momento o conjunto N será representado por: N = {1,2,3,4,5,6,7,...}
Logo, todos os números naturais representam partes inteiras.
Os números que não representam partes inteiras, mas que são partes de inteiros,
constituem os números racionais não-negativos, aqui representados por Q+, onde está
letra Q significa quociente ou divisão de dois números inteiros naturais. Q+ = {0,...,
1/4,..., 1/2,..., 1,..., 2,...}
Numeral: Relativo a número ou indicativo de número.
Número: Palavra ou símbolo que expressa quantidade.
4.3 Definição de Fração
Os numerais que representam números racionais não-negativos são chamados
frações e os números inteiros utilizados na fração são chamados numerador e
denominador, separados por uma linha horizontal ou traço de fração.
Onde numerador indica quantas partes são tomadas do inteiro, isto é, o número
inteiro que é escrito sobre o traço de fração e Denominador indica em quantas partes
dividimos o inteiro, sendo que este número inteiro deve necessariamente ser diferente de
zero.
Exemplo: Consideremos a fração 1/4, que pode ser escrita como: 1 4 Em
linguagem matemática, as frações podem ser escritas tanto como no exemplo acima ou
mesmo como 1/4, considerada mais comum.
MATEMÁTICA BÁSICA
30
Frações multiplas de um quarto
A unidade foi dividida em quatro partes iguais. A fração pode ser visualizada
através da figura anexada, sendo que foi sombreada uma dessas partes.
4.4 Leitura de Frações
O numerador é 1 e o denominador é um inteiro 1 < d < 10
A leitura de uma fração da forma 1/d, onde d é o denominador que é menor do que
10 é feita como:
O numerador é 1 e o denominador é um inteiro d > 10
Quando a fração for da forma 1/d, com d maior do que 10, lemos: 1, o denominador
e acrescentamos a palavra avos.
Avos é um substantivo masculino usados na leitura das frações, designa cada uma
daspartes iguais em que foi dividida a unidade e se cujo denominador é maior do que
dez.
MATEMÁTICA BÁSICA
31
O numerador é 1 e o denominador é um múltiplo de 10 Se o denominador for
múltiplo de 10, lemos:
Observação: A fração 1/3597 pode ser lida como: um, três mil quinhentos e
noventa e sete avos.
4.5 Tipos de Frações
A representação gráfica mostra a fração 3/4 que é uma fração cujo numerador é
um número natural menor do que o denominador.
MATEMÁTICA BÁSICA
32
Três quartos
A fração cujo numerador é menor que o denominador, isto é, a parte é tomada
dentro do inteiro, é chamada fração própria. A fração cujo numerador é maior do que o
denominador, isto é, representa mais do que um inteiro dividido em partes iguais é
chamado fração imprópria.
4: 3/3 + 2/3 = 5/3
Fração aparente: é aquela cujo numerador é um múltiplo do denominador e
aparenta ser uma fração, mas não é, pois representa um número inteiro. Como um caso
particular, o zero é múltiplo de todo número inteiro, assim as frações 0/3, 0/8, 0/15 são
aparentes, pois representam o número inteiro zero.
Frações Equivalentes: São as que representam a mesma parte do inteiro. Se
multiplicarmos os termos (numerador e denominador) de uma fração sucessivamente
pelos números naturais, teremos um conjunto infinito de frações que constitui um
conjunto que é conhecido como a classe de equivalência da fração dada.
MATEMÁTICA BÁSICA
33
Equivalência com a fração ½
4.6 Propriedades fundamentais
1) Se multiplicarmos os termos (numerador e denominador) de uma fração
por um mesmo número natural, obteremos uma fração equivalente à
fração dada:
2) Se é possível dividir os termos (numerador e denominador) de uma
fração por um mesmo número natural, obteremos uma fração
equivalente à fração dada:
4.7 A fração como uma classe de equivalência
A classe de equivalência de uma fração é o conjunto de todas as frações
equivalentes à fração dada. Ao invés de trabalhar com todos os elementos deste conjunto
infinito, simplesmente poderemos tomar a fração mais simples deste conjunto que será a
representante desta classe. Esta fração será denominada um número racional. Aplicando
a propriedade fundamental, podemos escrever o conjunto das frações equivalentes a 1/3,
como:
MATEMÁTICA BÁSICA
34
C(1/3) = {1/3, 2/6, 3/9, 4/12, 5/15, 6/18,...}
4.8 Número Misto
Quando o numerador de uma fração é maior que o denominador, podemos realizar
uma operação de decomposição desta fração em uma parte inteira e uma parte
fracionária e o resultado é denominado número misto.
Transformação de uma fração imprópria em um número misto:
Transformação de um número misto em uma fração imprópria:
4.9 Simplificação de fração
Simplificar frações é o mesmo que escrevê-la em uma forma mais simples, para
que a mesma se torne mais fácil de ser manipulada.
O objetivo de simplificar uma fração é torná-la uma fração irredutível, isto é, uma
fração para a qual o Máximo Divisor Comum entre o Numerador e o Denominador seja
1, ou seja, o Numerador e o Denominador devem ser primos entre si. Essa simplificação
pode ser feita através dos processos de divisão sucessiva e pela fatoração.
A divisão sucessiva corresponde a dividir os dois termos da fração por um mesmo
número (fator comum) até que ela se torne irredutível.
Respectivamente, dividimos os termos das frações por 2, 2 e 3.
MATEMÁTICA BÁSICA
35
Observação: Outra maneira de divisão das frações é obter o Máximo Divisor
Comum entre o Numerador e o Denominador e simplificar a fração diretamente por esse
valor.
Exemplo: Simplificaremos a fração 54/72, usando o Máximo Divisor Comum.
Como MDC (54, 72) = 18, então 54: 18 = 3 e 72: 18 = 4, logo:
4.10 Comparação de duas Frações
Por redução ao mesmo denominador
Se duas frações possuem denominadores iguais, a maior fração é a que possui
maior numerador. Por exemplo:
Os numeradores e denominadores das frações diferentes
Devemos reduzir ambas as frações a um denominador comum e o processo
depende do cálculo do Mínimo Múltiplo Comum entre os dois denominadores e este será
o denominador comum às duas frações. Na sequência, divide-se o denominador comum
pelo denominador de cada fração e multiplica-se o resultado obtido pelo respectivo
numerador.
Exemplo: Vamos comparar as frações 2/3 e 3/5. Como os denominadores são 3 e
5, temos que MMC (3,5) =15. Reduzindo ambas as frações ao mesmo denominador
comum 15, aplica-se a regra de dividir o denominador comum pelo denominador de cada
fração e na sequência multiplica-se esse respectivo número pelo numerador.
MATEMÁTICA BÁSICA
36
Multiplicando os termos da primeira fração por 5 e multiplicando os termos da
segunda fração por 3, obteremos:
Temos então os mesmos denominadores, logo:
E podemos garantir que
4.11 Divisão de Fração
Consideremos inicialmente uma divisão D de duas frações, denotada por:
Um modo fácil para explicar esta divisão é tomar as duas frações com o mesmo
denominador e realizar a divisão do primeiro numerador pelo segundo numerador, isto é:
MATEMÁTICA BÁSICA
37
Pois 1/2 equivale a 3/6 e 2/3 equivale a 4/6. O desenho abaixo mostra as frações
1/2 e 2/3, através de suas respectivas frações equivalentes: 3/6 e 4/6.
Realizar a divisão entre dois números fracionários ou não A e B, é o mesmo que
procurar saber quantas partes de B estão ocupadas por A. Quantas partes da fração 4/6
estão ocupadas pela fração 3/6?
No desenho, os numeradores das frações estão em cor amarela. Como temos 3
partes em amarelo na primeira fração e 4 partes em amarelo na segunda fração, a divisão
corresponde à fração 3/4, ou seja, em cada 4 partes amarelas, 3 estão ocupadas.
Este argumento justifica a divisão de duas frações pela multiplicação da primeira
fração pelo inverso da segunda fração e observamos que de fato isto funciona neste
caso:
Na verdade, há um tratamento mais geral que o deste caso particular. A divisão
de um número real
𝑎
𝑏
pelo número real
𝑐
𝑑
é, por definição, a multiplicação do número
𝑎
𝑏
pelo
inverso de
𝑐
𝑑
que é a fração
𝑑
𝑐
,assim:
4.12 Operações com Frações4
ADIÇÃO
A soma ou adição de frações requer que todas as frações envolvidas possuam o
mesmo denominador. Se inicialmente todas as frações já possuírem um denominador
comum, basta que realizemos a soma de todos os numeradores e mantenhamos este
denominador comum.
Vejamos o seguinte exemplo:
1 2 3
4 Texto extraído de www2.fsanet.com.br
MATEMÁTICA BÁSICA
38
+ +
7 7 7
Podemos observar que todas elas possuem o denominador 7. Neste caso a fração
final terá como numerador a soma dos números 1, 2 e 3, assim como terá o mesmo
denominador 7:
1 + 2 + 3 6
=
7 7
Vejamos agora este outro exemplo:
1 2 3
+ +
3 5 13
Neste caso não podemos simplesmente realizar a soma dos numeradores.
Primeiramente devemos converter todas as frações ao mesmo denominador. O
denominador escolhido será o mínimo múltiplo comum dos denominadores. Será o MMC
(3, 5, 13):
Como sabemos, o MMC (3, 5, 13) = 195. Logo todas as frações terão o
denominador comum 195.
O novo numerador de cada uma delas será apurado, simplesmente dividindo-se
195 pelo seu denominador atual e em seguida multiplicando-se o produto encontrado
pelo numerador original:
• Para 1/3 temos que: 195: 3. 1 = 65, logo: 1/3 = 65/195
• Para 2/5 temos que: 195: 5. 2 = 78, logo: 2/5 = 78/195
• Para 3/13 temos que: 195: 13. 3 = 45, logo: 3/13 = 45/195
Obtemos assim, três frações equivalentes às frações originais sendo que todas
contendo o denominador 195. Agora resta-nos proceder como no primeiro exemplo:
65 78 45 65 + 78 + 45 188+ + = =
195 195 195 195 195
SUBTRAÇÃO
MATEMÁTICA BÁSICA
39
A diferença ou subtração de frações, assim como a adição, também requer que
todas as frações contenham um denominador comum. Quando as frações possuírem um
mesmo denominador, temos apenas que subtrair um numerador do outro, mantendo-se
este denominador comum.
Vejamos o exemplo:
8
9
−
1
9
−
2
9
Observamos que todas as frações possuem o denominador 9. Neste caso a fração
final terá como numerador a diferença dos numeradores, assim como irá manter o
denominador 9:
8 − 1 − 2
9
=
5
9
Observamos este outro exemplo:
8
9
−
1
3
−
2
7
Como as frações não possuem todas o mesmo denominador, primeiramente
devemos a apurar o MMC (9, 3, 7) para utilizá-lo como denominador comum.
Sabemos que o MMC (9, 3, 7) = 63. Logo utilizaremos 63 como o denominador
comum.
Como já visto, para encontrarmos as frações equivalentes às do exemplo, que
possuam o denominador igual a 63, para cada uma delas iremos dividir 63 pelo seu
denominador e em seguida multiplicaremos o resultado pelo seu numerador:
• Para 8/9 temos que: 63: 9. 8 = 56, logo: 8/9 = 56/63
• Para 1/3 temos que: 63: 3. 1 = 21, logo: 1/3 = 21/63
• Para 2/7 temos que: 63: 7. 2 = 18, logo: 2/7 = 18/63
Finalmente podemos realizar a subtração:
56 21 18 56 − 21 − 18 17
− − = =
63 63 63 63 63
MATEMÁTICA BÁSICA
40
MULTIPLICAÇÃO
Ao menos conceitualmente, a multiplicação ou produto de frações, talvez seja a
mais simples das operações aritméticas que as envolvem. Diferentemente da adição e
da subtração, a multiplicação não requer que tenhamos um denominador comum. Para
realizarmos o produto de frações, basta que multipliquemos os seus numerados entre si,
fazendo-se o mesmo em relação aos seus denominadores.
Vejamos o exemplo abaixo:
1
3
∙
2
5
∙
4
7
Independentemente de os denominadores serem todos iguais ou não, iremos
realizar a multiplicação conforme mostrado abaixo:
1
3
∙
2
5
∙
4
7
=
8
105
DIVISÃO
A divisão de frações resume-se a inversão das frações divisoras, trocando-se o
seu numerador pelo seu denominador e realizando-se então a multiplicação das novas
frações. Vejamos como realizar a divisão abaixo:
Realizando-se a inversão das divisoras e mudando-se de divisão para
multiplicação teremos:
Realizando-se a multiplicação teremos:
MULTIPLAS OPERAÇÕES
MATEMÁTICA BÁSICA
41
Assim como nas operações aritméticas com números naturais, nas operações
aritméticas com frações, a multiplicação e a divisão têm precedência sobre a adição e a
subtração, por isto em expressões compostas que envolvam múltiplas operações,
devemos primeiro realizar as operações de multiplicação e de divisão e por último as
operações de soma e subtração.
Vejamos a expressão a seguir:
A sequência para a sua resolução é a seguinte:
Primeiramente executamos a multiplicação:
Em seguida executamos a divisão, invertendo a fração e transformando a divisão
em uma multiplicação:
Agora podemos utilizar o MMC (3, 35, 77) = 1155 como o denominador
comum das frações e realizarmos a soma e a subtração:
=
Finalmente obtemos o resultado da expressão:
MATEMÁTICA BÁSICA
42
5 POTENCIAÇÃO
A humanidade precisou de vários anos de estudo para evoluir da contagem
simples até cálculos mais elaborados. Uma etapa fundamental desses estudos foi feita
por Arquimedes, na Grécia Antiga. Esse cientista viveu no século III a.C. e fez importantes
contribuições no campo teórico e prático da Matemática. Em uma de suas pesquisas,
Arquimedes resolveu descobrir e calcular quantos grãos de areia seriam necessários
para encher o Universo. Essa questão nos parece um pouco estranha, mas na época em
que ele viveu, o Universo era considerado um sistema de esferas com o mesmo centro:
o Sol. Os planetas estavam fixados na superfície de cada esfera.
Nos cálculos de Arquimedes, apareciam contas de multiplicar em que o número
10 era usado repetidas vezes. Fazer contas com esses números era extremamente difícil,
pois eles eram muito grandes. Com isso, ele resolveu criar um método para escrever
esses números grandes, utilizando algarismos especiais.
5.1 Potenciação5
Uma potência é um produto (multiplicação) de fatores (números) iguais. Potência
é o resultado da operação chamada potenciação.
Agora, vamos começar com as definições de potências de números reais. O que
são os números reais? O conjunto dos números reais (R) é uma expansão do conjunto
dos números racionais (Q), que engloba não só os números naturais, os inteiros e os
fracionários, positivos e negativos, mas também todos os números irracionais. Os
números irracionais são aqueles que não podem ser expressos por uma fração, como,
por exemplo, um número decimal infinito: 3,141592 (...). O objetivo mais imediato dessas
definições é simplificar a notação e fornecer um método para trabalhar com grandes
números. No entanto, com o aprofundamento do estudo, mais adiante neste curso, você
perceberá que a potenciação está na base das definições das funções logaritmo e
exponencial. Esta última função é uma das mais importantes da Matemática. A seguir
estão as duas definições para potenciação:
5 Texto extraído de www.proedu.rnp.br
MATEMÁTICA BÁSICA
43
Definição 1
Seja a um número real e n um número natural, com n ≥ 2. A potência de expoente
n de a, denotada por an, é o número:
Onde se estabeleceu a notação (ou representação simbólica) an para indicar, de
forma simplificada (e, diga-se, criativa), esse produto, denominando-se a a base da
potência e n o expoente ou grau da potência. Lê-se a representação simbólica an como
“potência n de a” ou “potência enésima de a” ou, simplesmente, “a elevado a n”.
Potencia de base a elevada ao exponte n
Definição 2
Seja a um número real, diferente de zero, e n um número natural, com n ≥ 2. A
potência de expoente – n de a, denotada por a–n, é o número:
MATEMÁTICA BÁSICA
44
Por meio dessas duas definições, podemos dizer que potência de grau n de a é o
produto de n fatores iguais a a. Assim:
• a0 é a potência de grau zero de a ou potência de expoente zero, a
um número real diferente de zero. Assumimos que a0 = 1.
• a1 é a potência de grau 1 de a, sendo igual ao próprio a. Neste caso,
pode ser dispensável escrever o expoente, e temos a1 = a.
• a2 é a potência de grau 2 de a, conhecida como quadrado de a ou a
ao quadrado.
• a3 é a potência de grau 3 de a, conhecida como o cubo de a ou a ao
cubo;
• a−n
𝐴
As potências de 0 são as potências de base 0, dados por 0n, n > 0. A Matemática
julga ser indeterminado o valor da potência 00, mas as outras potências, cuja base é 0 e
cujo expoente é positivo, têm como resultado o próprio 0.
Exemplo: 02 = 0 × 0 = 0
5.2 Potências de mesma base
Para multiplicar, mantém-se a base e somam-se os expoentes, isto é:
MATEMÁTICA BÁSICA
45
am x na = am+n
Exemplo: a2 × a3 = (a × a) × (a × a × a) = a × a × a × a × a = a5 Usando a
propriedade, temos que a2 × a3 = a2+3 = a5.
Para dividir, mantém-se a base e subtraem-se os expoentes, isto é: am/an =
am-n, a ≠ 0
Exemplo: a6 /a2 = (a × a × a × a × a × a)/(a × a)
Simplificando, temos que a × a × a × a = a4
Usando a propriedade, temos que a6 /a2 = a6−2 = a4
5.3 Potências de mesmo expoente
Para multiplicar, mantém-se o expoente e multiplicam-se as bases, isto é:
an × bn = (a × b)n
Exemplo: a3 × b3 = (a × a × a) × (b × b × b).
Usando a propriedade, temos que
a3 × b3 = (a × b) × (a × b)×(a × b) = (a × b)3
Para dividir, mantém-se o expoente e dividem-se as bases, isto é: an /bn = (a/b)n ,
b ≠ 0.
Exemplo: a4 /b4 = (a × a × a × a) / (b × b × b × b)
Usando a propriedade, temosque
a4 /b4 = (a/b) × (a/b) × (a/b) × (a/b) = (a/b)4.
MATEMÁTICA BÁSICA
46
5.4 Potência de potência
Para calcular a potência de outra potência, mantém-se a base e multiplicam-se os
expoentes, isto é:
(am)n = amxn
Exemplo: (a2 )3 = a2 × a2 × a2
Usando a propriedade, temos que (a2 )3 = a2+2+2 = a6.
• Nas propriedades enunciadas, a base deve ser não-nula nas
seguintes situações: o expoente é negativo ou a potência está no
denominador.
• As propriedades têm a finalidade de facilitar o cálculo. Seu uso não
é obrigatório. Devemos usá-las quando for conveniente.
• As propriedades enunciadas podem ser provadas a partir das
definições.
Por uma questão de objetividade, partimos diretamente para os exemplos.
5.5 Notação cientifica
Todo número N, não nulo, pode ser representado numa das formas:
N = a.10m ou N = -a.10m
(1 ≤ a ≤10 ) e (m ∈ ℤ)
Conforme N seja positivo ou negativo, respectivamente. Essa forma de se escrever
um número é chamada de notação científica e é bastante utilizada na Química, física,
matemática, etc.
Por exemplo, os números 3 ⋅ 107 e -3 ⋅ 107 estão em notação científica.
Para se escrever um número em notação científica, devem-se observar as
seguintes propriedades:
1) Multiplicar um número por p10, p > 0, é o mesmo que deslocar a vírgula
para a direita de p “casas” decimais. Se p é negativo, desloca-se a
vírgula para a esquerda. Assim:
MATEMÁTICA BÁSICA
47
a) 4 0,00037∙104 = 3,7
b) 2500∙10-3 = 2,5
2) O valor de um número não se altera ao ser multiplicado por 10p 10−p.
De fato:
10p . 10-p = 100 = 1.
As duas propriedades acima permitem escrever um número em sua notação
científica.
Exemplo
a) 5000000 = 5000000.10-6 .106 = 5.106
b) 170000=170000.10-5.105=1,7.105
c) -60200= -60200.10-4.104= -6,02.104
6 RADICIAÇÃO
Quando se fala sobre a origem do símbolo √ (radical), as opiniões são bastantes
controvérsias. Alguns atribuem essa descoberta aos árabes e o seu primeiro uso a
AlQalasadi, matemático do século XIV. Porém, os primeiros registros do uso de radicais
para solução de problemas vieram dos Hindus. Eles utilizaram, a princípio, as regras de
extração de raízes quadradas e cúbicas, dando passos gigantescos nos meios
resolutivos da matemática.
Os árabes, aprendizes dos Hindus, utilizavam uma palavra (gird) advinda de uma
linguagem árabe para designar radicais. Esta palavra tinha em sua definição o significado
de raiz quadrada. Paralelo a isso, o conhecimento sobre uma raiz particularmente
curiosa, por se tratar de um número irracional, foi descoberto pelos pitagóricos na Grécia
por volta do século V a.C. ao fazerem uma relação entre a medida da diagonal com o
lado de um quadrado de lado unitário.
A origem da palavra radical vem do latim radix ou radicis e significa raiz. Já o
símbolo √ só foi inserido no ano de 1525 pelo matemático Chistoff Rusolff, em seu livro
sobre álgebra Die coss. Por analogia, chegamos ao entendimento que o símbolo √ tenha
surgido devido a sua semelhança com a letra r, letra inicial da palavra radical.
MATEMÁTICA BÁSICA
48
Para compreendermos o significado real da palavra radical é necessário que
saibamos também o que significa raiz. Em termos de um dicionário convencional, raiz é
o número que é elevado a certa potência. Da mesma forma encontramos que radical é o
símbolo precedente a certa quantidade quando se quer extrair alguma raiz. Sendo assim,
diremos que radical se refere à raiz, e que raiz é a extração feita de certa quantidade com
a ajuda do radical.
Uma raiz nada mais é que uma operação inversa à potenciação, sendo assim, ela
é utilizada para representar, de maneira diferente, uma potência com expoente
fracionário.
6.1 Generalização
Suponhamos a sentença xn=a onde n ∈ ℕ* e a 0 ≥. O valor não negativo que
satisfaz tal igualdade será indicado por e deve ser lido: “raiz enésima de a”.
Adotaremos a seguinte nomenclatura para o novo símbolo apresentado:
é o radical
n é o índice do radical a é o radicando
Devido à raiz quadrada de um número não negativo a isto é, , ser utilizada com
muita frequência, é comum denotá-la simplesmente, por , suprimindo-se por
comodidade, o índice 2.
MATEMÁTICA BÁSICA
49
6.2 Definição
Sendo a 0 ≥ e n ∈ ℕ*, tem-se:
Onde b é um número real chamado raiz enésima de a.
Exemplo 2
O volume de um cubo de aresta x é dado por x3.
Calcular a medida da aresta de um cubo de volume 64 cm3.
Solução
Sendo x a medida da aresta do cubo, devemos ter:
MATEMÁTICA BÁSICA
50
Pela definição de raiz, temos:
Portanto a aresta do cubo mede 4 cm.
6.3 Propriedades dos radicais
Sendo a e b números reais não negativos, e os índices números naturais não
nulos, temos:
6.4 Redução de radicais ao mesmo índice
Em algumas situações, é necessário transformar dois ou mais radicais de índices
diferentes em outros equivalentes e que possuam um índice comum.
MATEMÁTICA BÁSICA
51
6.5 Racionalização de denominadores
Vejamos agora como, em algumas situações, podemos evitar a divisão por
números irracionais, minimizando assim os possíveis erros propagados pelos cálculos.
6.6 Potência de expoente racional
Já sabemos calcular potências do tipo 52, 86, 4-2, isto é, potências com expoentes
inteiros.
Vejamos agora como interpretar uma potência do tipo 7 .
Chamando essa potência de x, temos x = 7 .
Elevando à quinta potência ambos os membros da igualdade, temos:
MATEMÁTICA BÁSICA
52
Daí, x5 = 73 e, por definição de raiz, temos x= .
Assim,
Isso sugere a seguinte definição:
𝑎
𝑚
𝑛 = , com a > 0, m e n inteiros e n > 0.
6.7 Radicando negativo
6.8 Simplificação de expressões com radicais
Muitas técnicas de simplificação de raízes de números reais não são mais usadas,
devido à utilização das calculadoras. No entanto, vamos mostrar com exemplos o que
podemos fazer em casos sem o uso delas.
Exemplo:
6.9 Racionalização
Em alguns cálculos, você pode se deparar com raízes no denominador da fração,
situação que a torna irracional. Para que você possa prosseguir com os cálculos, é
MATEMÁTICA BÁSICA
53
conveniente que você elimine essas raízes do denominador, por meio de um processo
chamado racionalização.
Denominamos fração irracional toda fração constituída por um radical em pelo
menos um de seus termos: numerador ou denominador.
Racionalizar uma fração é reescrevê-la sem raízes no denominador, é transformar
um denominador irracional em racional. E, para tal, a dica é multiplicar tanto o numerador
(parte de cima) quanto o denominador (parte de baixo) por um mesmo número diferente
de zero.
Qualquer número a ≠ 0 multiplicado por 1 é igual ao número a, ou seja, a x 1 = a,
por exemplo:
E toda fração
𝑎
𝑏
, com a ≠ 0, b ≠ 0 e a=b, é igual a 1, por exemplo:
7 PRODUTOS NOTÁVEIS6
Os produtos notáveis são as operações mais famosas da Matemática e seu uso
simplifica cálculos, diminui o tempo de resolução dos problemas e otimiza aprendizados.
Por isso, são realmente notáveis! Em muitas expressões matemáticas é comum
chegarmos a algo como (x + 5)2 e, então, precisarmos calcular o produto (x + 5)⋅(x + 5).
Esses produtos são denominados produtos notáveis.
Certas expressões aparecem com bastante frequência no cálculo numérico ou
algébrico, em diversas áreas em que a matemática está aplicada. O Produto Notável é
um desses casos. Analisando o significado, como o próprio nome já diz:
produto → nome que se dá ao resultado da multiplicação notável → digno de
atenção, que se destaca
6 Texto extraído de www.joinville.ifsc.edu.b
MATEMÁTICA BÁSICA
54
O único problema é que, às vezes, esses produtos notáveis aparecem e a gente
nem nota! Existem muitos“modelos” de Produtos Notáveis, entretanto nosso estudo será
concentrado em produtos oriundos de três modelos básicos. São eles:
(a + b)2 (a − b)2 (a + b).(a − b)2
Das expressões acima, poderemos calcular tais produtos, usando-se a
propriedade distributiva (conhecida como “chuveirinho”), ou então, de forma mais direta,
utilizando-se de algumas regras [fórmulas].
Daí vem o sentido do nome PRODUTO NOTÁVEL, pois poderemos, com um
pouco de prática, encontrar o produto das expressões dadas, diretamente através de uma
regra [fórmula] sem que se necessite fazer todos os cálculos. E isso, em algumas
situações de cálculo, fará grande diferença.
7.1 Quadrado da soma de dois termos
Logo, podemos estabelecer a seguinte regra:
“O quadrado da soma de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo mais
duas vezes o produto do 1º pelo 2º termo, mais o quadrado do segundo termo”.
Exemplos
MATEMÁTICA BÁSICA
55
7.2 Quadrado da diferença de dois termos
Logo, podemos estabelecer a seguinte regra:
“O quadrado da diferença de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo
menos duas vezes o produto do 1º pelo 2º termo, mais o quadrado do segundo termo”.
Exemplos
MATEMÁTICA BÁSICA
56
7.3 Produto da Soma e Diferença de dois Termos
O Produto da Soma pela Diferença de dois Termos segue um raciocínio “parecido”
com os casos anteriores. Entretanto é importante notar a diferença deste em relação aos
anteriores.
Portanto: (a+b).(a-b) = a2 - b2
Logo podemos estabelecer a seguinte regra:
“O produto da soma pela diferença de dois termos é igual ao quadrado do primeiro
termo menos o quadrado do segundo termo”.
Exemplos
Esses produtos são chamados de produtos notáveis em razão da importância que
têm para o cálculo algébrico. Além deles, outros produtos também são utilizados em
Matemática.
MATEMÁTICA BÁSICA
57
8 POLINOMIOS
Expressões algébricas que possuem monômios são consideradas polinômios. O
estudo sobre essas expressões está diretamente relacionado com as operações
aritméticas.
Um polinômio é uma expressão algébrica formada por monômios e operadores
aritméticos. O monômio é estruturado por números (coeficientes) e variáveis (parte literal)
em um produto, e os operadores aritméticos são: soma, subtração, divisão, multiplicação
e potenciação.
8.1.1.1 8.1 Operações com polinômios
Um polinómio em x é qualquer expressão que pode ser escrita na
forma:
𝑎𝑛𝑥
𝑛 + 𝑎𝑛−1𝑥
𝑛−1 + ⋯ + 𝑎1𝑥 + 𝑎1
Onde n é um inteiro não negativo e an ≠ 0. Os números na-1, ..., a1 a0 são números
reais chamados coeficientes. O grau do polinómio é n e o coeficiente principal é o número
real an. Polinómios com um, dois, três termos são monômios, binómios e trinômios,
respectivamente. Um polinómio escrito com as potências de x na ordem decrescente está
na forma padrão.
Para adicionar ou subtrair polinómios, nós adicionamos ou subtraímos termos
semelhantes usando a propriedade distributiva. Termos dos polinómios que têm a mesma
variável, cada uma elevada à mesma potência, são termos semelhantes.
Adição
(–2x² + 5x – 2) + (–3x³ + 2x – 1) → eliminar os parênteses realizando
o jogo de sinal
–2x² + 5x – 2 – 3x³ + 2x – 1 → reduzir os termos semelhantes
–2x² + 7x – 3x³ – 3 → ordenar de forma decrescente de acordo com a
potência –3x³ – 2x² + 7x – 3
Subtração
MATEMÁTICA BÁSICA
58
(–2x² + 5x – 2) – (–3x³ + 2x – 1) → eliminar os parênteses realizando
o jogo de sinal
–2x² + 5x – 2 + 3x³ – 2x + 1 → reduzir os termos semelhantes
–2x² + 3x – 1 + 3x³ → ordenar de forma decrescente de acordo com a
potência 3x³ – 2x² + 3x – 1
Multiplicação7
Para efetuarmos a multiplicação de polinômio por polinômio, devemos
utilizar a propriedade distributiva. Veja o exemplo:
(x – 1) . (x2 + 2x – 6)
x.x2 + x.2x – x.6 + (-1).x2 + (-1).2x – (-
1).6 x³ +2x² – 6x – x² – 2x + 6
Reduzindo os termos semelhantes. x³ + x² – 8x +6
Divisão
Vamos dividir um polinômio por um monômio, com o intuito de entendermos o
processo operatório. Observe:
7 Texto extraído de www.blogdoenem.com.br
MATEMÁTICA BÁSICA
59
8.2 Fatoração de Polinômio
Fatorar um número significa escrevê-lo na forma de produto de números primos.
Por exemplo, a fatoração do número 36 consiste na multiplicação entre os números 2 * 2
* 3 * 3. Na fatoração de polinômios devemos escrever o mesmo através do produto entre
outros polinômios.
As fatorações mais conhecidas são: fator comum em evidência, agrupamento,
diferença entre dois quadrados, trinômio quadrado perfeito e trinômio soma e produto.
FATOR COMUM EM EVIDÊNCIA.
A fatoração surge como um recurso da Matemática para facilitar os cálculos
algébricos; através dela conseguimos resolver situações mais complexas. Na fatoração
por fator comum em evidência, utilizamos a ideia de fazer grupos de polinômios, ao
fatorar escrevemos a expressão na forma de produto de expressões mais simples.
O polinômio x² + 2x possui forma fatorada, veja:
x² + 2x.: podemos dizer que o monômio x é comum a todos os termos, então vamos
colocá-lo em evidência e dividir cada termo do polinômio x² + 2x por x Temos: x
(x+ 2)
Concluímos que x (x + 2) é a forma fatorada do polinômio x² + 2x.
Para termos certeza dos cálculos, podemos aplicar a distribuição na expressão:
x (x + 2) voltando ao polinômio x² + 2x.
Exemplo 01
8𝑥3 − 2𝑥2 = 6𝑥 (fator comum: 2x)
2𝑥 (4𝑥2 − 𝑥 + 3
AGRUPAMENTO
Agrupamento é o método pelo qual simplificamos uma expressão algébrica,
agrupando os termos semelhantes (termos em comum).
Ao usarmos o método do agrupamento, necessitamos fazer uso da fatoração:
termo comum em evidência.
Observe no exemplo a seguir:
MATEMÁTICA BÁSICA
60
4𝑥2 + 8𝑥 + 6𝑥𝑦 − 12𝑦
Termo comum me evidencia em cada agrupamento: 4𝑥2 + 8𝑥 𝑒 6𝑥𝑦 − 12𝑦
4𝑥(𝑥 + 2) + 6𝑦(𝑥 + 2
Colocamos novamente em evidencia, pois os termos 4x e 6y possuem termos em
comum (4𝑥 + 6𝑦) (𝑥 + 2)
DIFERENÇA DE DOIS QUADRADOS (PRODUTOS DA SOMA PELA
DIFERENÇA)
Para compreendermos melhor como e quando utilizarmos é necessário que
saibamos que diferença na matemática é o mesmo que subtração e que quadrado é
elevar um número, letra ou termos ao quadrado.
A fatoração pela diferença de dois quadrados só poderá ser usada quando:
• Tivermos uma expressão algébrica com dois monômios (sejam binômios).
• Os dois monômios sejam quadrados.
• A operação entre eles for de subtração.
Exemplo
A expressão algébrica x2 – 64 é uma expressão com dois monômios e as raízes
quadradas são respectivamente x e 8, então a sua forma fatorada é (x – 8) (x + 8).
TRINÔMIO DO QUADRADO PERFEITO
Ele só pode ser utilizado quando a expressão algébrica for um trinômio (polinômio
com três monômios) e esse trinômio formar um quadrado perfeito.
Trinômio é um polinômio que tem três monômios sem termos semelhantes, veja
exemplos:
3x2 + 2x + 1
20x3 + 5x – 2x2
2ab +5b + 3c
Nem todos os trinômios acima podem ser fatorados utilizando o quadrado perfeito.
O que é um quadrado perfeito:
Para melhor entender o que é quadrado perfeito, veja:
MATEMÁTICA BÁSICA
61
Podemos considerar um número sendo quadrado perfeito? Sim, basta que esse
número seja o resultado de outro número elevado ao quadrado, por exemplo: 25 é um
quadrado perfeito, pois 52 = 25.
Como identificar um trinômio de quadrado perfeito?
Como já foi dito, nem todo trinômio pode ser representado na forma de quadrado
perfeito. Agora, quando é dado um trinômio como iremos identificar que é quadrado
perfeito ou não?
Para que um trinômio seja quadrado perfeito ele deve ter algumas características:
• Dois termos (monômios) do trinômio devem ser quadrados.• Um termo (monômio) do trinômio deve ser o dobro das raízes
quadradas dos dois outros
Veja o trinômio 162 +8x+1 é um quadrado perfeito, para isso sigas regras acima:
Dois membros do trinômio têm raízes quadradas e o dobro delas é o termo do
meio, então o trinômio 16x2+ 8x + 1 é quadrado perfeito.
Então, a forma fatorada do trinômio é 16x2 + 8x + 1 é (4x + 1)2, pois é a soma das
raízes ao quadrado.
8.3 Expressões numéricas, expressões algébricas e operações com
polinômios
A adição de dois números reais talvez deva ser apresentada da seguinte forma:
MATEMÁTICA BÁSICA
62
a) – 3 + 7: onde se lê; devo 3 e tenho 7, cujo resultado é tenho 4, ou
em linguagem simbólica + 4
b) – 8 – 11: onde se lê; devo 8 e devo 11, cujo resultado é devo 19, ou
em linguagem simbólica – 19
c) + 5 + 4: onde se lê; tenho 5 e tenho 4; cujo resultado é tenho 9, ou
em linguagem simbólica + 9
Por sua vez a multiplicação de números reais pode ser tratada como uma extensão
da soma, ou da forma como é descrita abaixo:
a) + 2 multiplicado por + 3: onde se lê; tenho 2 créditos de 3, cujo
resultado é um crédito de 6, ou em linguagem simbólica + 6
b) + 5 multiplicado por – 2: onde se lê; tenho 5 dívidas de 2, cujo
resultado é uma dívida de 10, ou em linguagem simbólica – 10
c) – 3 multiplicado por – 7: onde se lê; o oposto de 3 dívidas de 7, cujo
resultado é um crédito de 21, ou em linguagem simbólica + 21.
Abaixo vemos algumas expressões numéricas;
vamos a elas:
a) - 2 – 3 – 7 + 20 – 13 – 6 + 4
Podemos primeiro juntar todas as nossas dívidas, o que daria - 31 e
depois juntar todos nossos créditos que daria + 24; e isso nos conduziria a –
31 + 24 ou seja – 7
b) – 3 + 7 – 8. + 2 – 5 + 14 – 11 + 31 + 6. – 2 + 15
Devemos reparar que nessa expressão temos duas multiplicações para serem
feitas, então vamos dar prioridade a elas.
- 8. + 2 cujo resultado é – 16 e + 6. – 2 cujo resultado é – 12
Dessa forma nossa expressão fica:
- 3 + 7 – 16 – 5 + 14 – 11 + 31 – 12 + 15
E agora juntando nossas dívidas e nossos créditos obtemos:
47 + 60 o que nos leva a + 13
MATEMÁTICA BÁSICA
63
Agora vamos trabalhar com algumas expressões que envolvem alguns obstáculos,
como os parênteses por exemplo.
Sabemos que toda vez que uma expressão possuir obstáculos; devemos dar
prioridade a eles; vejamos alguns exercícios. a) – 5 – 3 – (+ 7 – 3. – 2) – 5. ( -4 + 6) – 11
Vamos resolver primeiro dentro de cada parêntese.
Devemos reparar que os primeiros parênteses possuem uma multiplicação, então
devemos dar prioridade a ela; vejamos:
+7 + 6 que resulta em + 13
Por sua vez no segundo parênteses ficamos com +2
O que nos leva a expressão simplificada
5 – 3 – (+13) – 5. + 2 – 11
Repare que ainda temos um parêntese, que deve ser lido como – (+13) ou seja o
oposto de tenho 13; que é – 13 que nos leva a - 5 – 3 – 13 – 10 – 11
O que nos leva a finalizar o exercício em – 42
Vamos propor um outro exemplo:
(+ 7 – 11) – (- 3 – 5 + 1) – 2. (- 12 + 8) + 14 – 3. (- 5. -4 – 17)
Vamos trabalhar primeiro dentro de cada um dos parênteses, o
que nos leva a: - (- 4) – ( -7) – 2. – 4 + 14 – 3. (+20 – 17) O que nos
leva a: + 4 + 7 + 8 + 14 -3. +3
+ 4 + 7 + 8 + 14 - 9
O que nos leva a + 24
Vejamos agora algumas expressões algébricas.
Para iniciar devemos lembrar de algumas operações mais simples, vejamos: b) x
+ x + x = 3x
c) x. x = x²
Como os valores da expressão “c” são administráveis podemos dizer que o valor
dessa expressão é 16. 81 ou seja 1296
MATEMÁTICA BÁSICA
64
Porém poderíamos ter escrito esse resultado na forma de potência o que nos
levaria a: 24 . 34
Os alunos em si não gostam muito desse tipo de escrita como resposta; para eles,
é muito mais confortável escrever 1296 do que 24 . 34
Acreditamos que o que deve ser dito nesse momento para os educandos, é que a
potência é um recurso, ou melhor, as propriedades da potência são um recurso muito
utilizado em matemática.
Vamos continuar com nossos exemplos: d)11.15.11.11.15.11.15 =
Nesse exemplo podemos notar que escrever o resultado dessa operação se
utilizando da notação 114 . 153 é muito mais conveniente do que fazer todas as
multiplicações exigidas para expressar o resultado de uma forma mais convencional, se
assim podemos dizer.
Dessa forma a operação:
e) x . x . 2x . 2 . 2 . x =
Poderia ser escrita da seguinte forma 8 x4
O que nos parece mais conveniente do que escrever 23 . x4
No entanto a operação
Que poderia ser escrita da seguinte forma:
Vamos agora resolver algumas expressões algébricas.
Primeiro devemos realizar a multiplicação
Agora vamos somar os termos semelhantes
Primero temos que fazer a multiplicação o que nos leva a:
MATEMÁTICA BÁSICA
65
O que nos leva a:
9 EXPRESSÕES COM NÚMEROS RACIONAIS E IRRACIONAIS
Temática – Expressões com racionais e irracionais
Iremos trabalhar agora algumas expressões numéricas envolvendo o conceito de
número real.
Vejamos alguns exemplos, começando pelas expressões com os irracionais:
O valor acima é chamado de valor exato da expressão.
Poderíamos também fornecer um valor aproximado para essa expressão; para
isso bastaria trocar:
O que nos levaria a:
O valor acima é chamado de valor exato da expressão.
Poderíamos também fornecer um valor aproximado para essa expressão; para
isso bastaria trocar:
O que nos levaria a:
MATEMÁTICA BÁSICA
66
Uma outra forma de abordar as expressões com os irracionais, é mostrar ao
educando algumas raízes como as que se encontram abaixo; vejamos:
Pois ao fatorar o 72, conseguimos 22.32.2, e tanto o 22 como o 32 podem sair da
raiz, como 2.3 ou seja, sair como 6, pois possuem expoente igual ao índice da raiz.
Vejamos outro exemplo:
Pois ao fatorar o 150, conseguimos pode sair da raiz como 5,
pois possui expoente igual ao índice da raiz.
Vejamos um outro exemplo:
Pois ao fatorar o 16, conseguimos pode sair da raiz, como 2,
pois possui expoente igual ao índice da raiz.
Agora vamos fazer outras expressões com números irracionais.
O que nos leva a:
Esse valor encontrado acima é chamado de valor exato.
Podemos também escrever a resposta essa expressão de forma aproximada; o
que nos levaria a:
MATEMÁTICA BÁSICA
67
Vejamos um outro exemplo:
Que é o valor exato da expressão acima.
Fica a cargo do leitor obter o valor aproximado dessa expressão.
Agora vamos falar um pouco sobre as expressões com números racionais.
Vamos iniciar por aquelas que possuem racionais escritos na forma fracionária.
Iniciamos calculando o m.m.c. (3,6,4) que é 12.
Então temos:
O que nos leva a:
Existem expressões com frações que envolvem operações de multiplicação ou de
divisão.
Vejamos um exemplo:
MATEMÁTICA BÁSICA
68
Iniciamos resolvendo o parêntese
Agora temos:
Devemos agora resolver primeiro a multiplicação e a divisão; o que nos leva a:
Ou seja:
Que equivale a:
10 VALOR NUMERICO DE UMA EXPRESSÃO ALGÉBRICA
Em alguns momentos da matemática, faz-se necessário obter o valor numérico de
uma expressão algébrica.
Essa postura de certa forma começa a preparar o educando a trabalhar com
fórmulas da Matemática e da Física que serão apresentadas durante o ensino
fundamental; para depois serem trabalhadas de forma mais complexa no ensino médio.
Vejamos alguns exemplos:
1) Calcular o valor numérico de cada expressão abaixo para:
MATEMÁTICA BÁSICA
69
Vamos iniciar somando os termos semelhantes o que nos leva a:
Então fica:
O que nos leva a:
Cujo resultado é:
Vamos agora propor um novo exemplo; vejamos:O que nos leva a:
E calculando o m.m.c. teríamos:
O que nos leva a:
MATEMÁTICA BÁSICA
70
Os casos de fatoração constantemente aparecem como um excelente recurso às
simplificações de frações algébricas, vejamos alguns exemplos:
1). Calcule o valor de cada expressão abaixo sabendo que:
O numerador dessa fração representa o quadrado da diferença de dois termos, e
por sua vez o denominador dessa fração algébrica possui o 2 como um fator comum aos
dois termos, então temos:
O que nos leva a:
Ou ainda;
Cujo resultado é
Vejamos um outro exemplo:
Como vemos, o numerador da fração possui um outro caso de fatoração conhecido
como agrupamento; por sua vez no denominador da fração temos o quadrado da soma
de dois termos.
Então fica:
MATEMÁTICA BÁSICA
71
O que nos leva a:
O que nos conduz a:
Calculando o valor numérico da expressão obtemos:
Devemos agora racionalizar o denominador, o que nos leva a:
O que nos leva a:
Vamos agora para mais um exemplo:
Vamos lá ....
Agora estamos vendo no numerador da fração um caso de fatoração chamado
diferença de quadrados, e no numerador da fração, mais uma vez vemos um fato comum
entre os dois termos, no caso o 3.
Vejamos então:
MATEMÁTICA BÁSICA
72
E simplificando a fração algébrica obtemos:
O que nos leva a:
Cujo resultado é:
Vamos aproveitar o momento para falar um pouco sobre Juros Simples e Juros
Compostos; um tema que de certa forma pode ser apresentado junto ao assunto valor
numérico de uma expressão algébrica.
Vejamos:
A palavra Juros pode ser expressa através da seguinte frase; ela é a remuneração
em dinheiro pelo empréstimo de um certo capital.
As fórmulas de Juros Simples e Juros Compostos estão apresentadas abaixo
Vejamos:
Onde; chamamos os Juros de J; o capital é representado pela letra C; o i é a letra
que representará o índice ou taxa; e o t representará o tempo.
Um detalhe importante é que o tempo e a taxa (índice) devem ser expressos
sempre na mesma unidade, ou seja, ambos expressos em meses, em dias, em anos. Por
sua vez a fórmula de Juros Compostos; de certo modo nos é mostrada abaixo Vamos
adaptá-la.
Ou ainda
MATEMÁTICA BÁSICA
73
Onde: Chamamos de Montante, ou o capital atualizado de M; O Capital Inicial de
C; o índice ou taxa será representado por i; e o tempo por t.
Mais uma vez ressaltamos que a taxa e o tempo devem ser expressos na mesma
unidade.
Vejamos alguns exemplos:
1) Certo capital de R$ 400 é aplicado por 3 meses a uma taxa de 5% ao mês; taxa
essa, expressa em Juros Simples, o valor dos juros obtidos e do capital final é de:
Resolução:
Resposta: A aplicação renderá R$ 60 de juros e o capital final será de
R$ 460
2). Certo capital de R$ 400 é aplicado por 3 meses a uma taxa de 5% ao mês,
taxa essa expressa em Juros Compostos, o valor dos juros obtidos e do capital
final é de:
Resolução:
Resposta: O Capital final atualizado é de R$ 463,05; ou seja, a aplicação rendeu
de juros compostos o valor de R$ 63,05
MATEMÁTICA BÁSICA
74
3) A qual taxa de Juros Simples deve ser aplicada o capital de R$ 700 para
que a mesma renda de juros o valor de R$ 84 em 6 meses.
Resolução:
Resposta: O capital foi aplicado a taxa de 2% ao mês.
11 EQUAÇÃO DO 1°8
Equação é uma sentença matemática aberta expressa por uma igualdade
envolvendo expressões matemáticas. Uma equação é composta por incógnitas e
coeficientes (esses são conhecidos). O prefixo equa vem do latim é significa igual.
A equação geral do primeiro grau 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0, onde 𝑎 e 𝑏 são números conhecidos
𝑎 ≠ 0 , se resolve de maneira simples: subtraindo 𝑏 dos dois lados, obtemos 𝑎𝑥 = −𝑏
e dividindo por 𝑎 (dos dois lados), temos 𝑥=
𝑏
𝑎
. Os casos em que 𝑎 = 0
No entanto, vale à pena deixar claro que o que deve ser feito é isolar o ”x” de um
dos lados da equação e deixar os demais valores do lado oposto, o que nos leva à
solução do problema.
Devemos esclarecer que há equações que não vão aparecer da exata maneira
como no exemplo acima. Na verdade, a maior parte terá de sofrer uma pequena mudança
na posição de seus termos para que fique com o aspecto de “ax + b = 0”.
Exemplos
a) 4x – 10 = 0, onde x é a incógnita e 4 é –10 são os coeficientes.
8 Texto extraído de www.comunidades.net.com.br
MATEMÁTICA BÁSICA
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b) x + 3 = 4x + 8
Obs.: Não são equações:
a) 4x + 20 > 0 (é uma inequação)
b) 6 + 5 = 10 + 1 (não é uma sentença aberta)
Em razão dos objetivos, podemos distinguir três tipos de equações:
• A equação de definição estabelece uma identidade entre duas
expressões alternativas que possuem exatamente o mesmo
significado. Por exemplo, o lucro total (LT) é definido como o
excesso da receita total
(RT) sobre o custo total (CT), e essa equação pode ser escrita assim:
LT = RT – CT
• A equação de comportamento especifica a maneira como uma
variável se comporta em resposta a mudanças em outras
variáveis. Isso pode envolver comportamento humano (o padrão
de consumo em relação à renda), aspectos tecnológicos (a
função de produção) e legais (carga tributária). Por exemplo, seja
o custo total dado por CT = 200 + 10x, onde x denota a
quantidade de determinado produto. O custo fixo, o valor de CT
quando x = 0, é 200. À medida que x aumenta, CT aumenta.
• A equação de condições de equilíbrio é um modelo matemático
econômico que envolve a noção de equilíbrio. Duas das mais
frequentes condições de equilíbrio em economia são:
Qp = Qo (quantidade procurada = quantidade
ofertada); e S = I (poupança planejada = investimento
planejado).
O conjunto universo, indicado pela letra (U), contém todos
os valores possíveis para as incógnitas. E o conjunto solução, ou
conjunto verdade (V), de uma equação é formado por todos os
MATEMÁTICA BÁSICA
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elementos do conjunto universo dado que tornam verdadeira a
equação.
Por exemplo: na equação 3x – 4 = 2x + 1, sendo U = ℚ, temos:
Para x = 5 ∈ ℚ, a expressão reduz-se a: 3 x (5) – 4 = 2 x (5) + 1 ⇔ 15 – 4 = 10 +
1 ⇔ 11 = 11, que é verdadeiro.
Portanto, x = 5 é solução, ou raiz, da equação 3x – 4 = 2x + 1, e o conjunto solução,
ou conjunto verdade, é V = {5}
Para x = 8 ∈ ℚ, a expressão reduz-se a: 3 x (8) – 4 = 2 x (8) + 1 ⇔ 24 – 4 = 16 +
1 ⇔ 20 = 17, que é falso.
Portanto, x = 8 não é solução, ou raiz, da equação 3x – 4 = 2x + 1
11.1 Definição de equação do 1° grau
Chamamos equação do 1º grau na incógnita x a toda equação que pode ser escrita
na forma:
onde a 0 e b são reais e x é a incógnita. a) x + 5 = 0
b) 2x – 10 = 3
c) 3 + 3x = 0
Toda equação possui:
→ Uma ou mais letras (geralmente x, y ou z) indicando valores desconhecidos,
que são denominadas incógnitas;
→ Um sinal de igualdade, denotado por =.
→ Uma expressão à esquerda da igualdade, denominada primeiro membro:
→ Uma expressão à direita da igualdade, denominada segundo membro.
Vejamos o exemplo:
MATEMÁTICA BÁSICA
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11.2 Raiz de uma equação
Consideremos a sentença fechada e verdadeira: 5 x 3 = 10 + 5 Se substituirmos o
algarismo 3 pela letra x, teremos uma sentença aberta 5x = 10 + 5 5x = 15, que se
tornará uma sentença fechada e verdadeira para o valor x = 3 Dizemos, nesse caso, que
3 é a raiz da equação 5x = 15.
Raiz de uma equação é o valor da incógnita que a transforma numa sentença
matemática fechada e verdadeira. Resolver uma equação é encontra sua raiz.
11.3 Como resolver uma equação do 1° grau com uma incógnita
Resolver uma equação do 1º grau é encontrar o valor da incógnita que satisfaz à
equação. Este valor é a raiz ou solução da equação. É muitosimples encontrar a raiz,
como se faz a seguir:
Exemplo 02
MATEMÁTICA BÁSICA
78
Observando a equação proposta notamos que ela é, evidentemente, mais
complicada que aquela do exemplo anterior. Em casos como este devemos operar
procurando simplificar os termos presentes até que consigamos isolar a raiz. Desta
maneira temos os seguintes passos:
1°) (𝑥2 − 3)2 é uma diferença de dois termos elevados ao quadrado que lembramos
ser igual ao “quadrado do primeiro menos o duplo produto do primeiro pelo segundo mais
o quadrado do segundo”, assim: (𝑥 − 3)2 = 𝑥2 − 6𝑥 + 9
2°) (𝑥 + 5)2 é uma soma de dois termos elevada ao quadrado, que igualmente
lembramos ser o “quadrado do primeiro mais o duplo produto do primeiro pelo segundo
mais o quadrado do segundo”, logo: (𝑥 + 5)2 = 𝑥2 − 10𝑥 + 25
3°) 2(𝑥2 + 23) apresenta-se fatorado, então devemos multiplicar o número pelos
termos que estão no interior dos parênteses: 2(𝑥2 + 23) = 2𝑥2 + 46
Agora a equação original se transforma em:
Transpondo os termos que contém x para a esquerda do sinal de igualdade e
os que não contém para a direita:
MATEMÁTICA BÁSICA
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Efetuando as reduções entre termos semelhantes:
E finalmente
É muito importante, principalmente em equações complicadas, verificar a
correção do resultado, isto se faz substituindo o valor achado na equação
proposta, assim:
O que nos mostra que termos encontrados a solução correta.
A raiz da equação é 3.
12 EQUAÇÃO DO 2° GRAU
As equações de 2° grau são abordadas em matemática desde a época dos
egípcios, babilônios, gregos, hindus e chineses. Na Índia, as equações polinomiais de 2°
grau eram resolvidas completando quadrados. Essa forma de resolução foi apresentada
geometricamente por Al-Khowârizmi, no século IX. Os egípcios, babilônicos, gregos e
hindus descartavam as raízes negativas, por serem inadequadas, aceitavam as raízes
irracionais e tinham uma receita para a solução das equações de forma puramente
algébrica.
MATEMÁTICA BÁSICA
80
Chamamos equação de 2° grau na variável x qualquer expressão algébrica que
possa ser reduzida à forma y = ax2 + bx + c = 0, em que a, b e c, números reais, e a ≠ 0
são os coeficientes da equação. Se b = 0 ou c = 0, a equação está na forma incompleta.
Veja alguns exemplos:
• y = x2 – 7x + 10 = 0, em que a = 1, b = – 7 e c = 10.
• y = – x2 + 2x + 3, em que a = – 1, b = 2 e c = 3.
• y = 4x2 – 100 = 0, em que a = 4, b = 0 e c = 100.
• y = 3x2 = 0, em que a = 3, b = 0 e c = 0.
O gráfico de y = ax2 + bx + c, a ≠ 0 é uma curva, chamada parábola, que passa por
um ponto V, chamado vértice, cujas coordenadas são:
No gráfico de y = ax2 + bx + c, 0 a ≠ tem concavidade voltada para cima se a > 0,
e a abscissa do vértice é ponto de mínimo de y = ax2 + bx + c.
Por exemplo, no gráfico de y = x² – 7x + 10, a = 1 > 0 tem concavidade voltada
para cima e é ponto de mínimo de y = x² – 7x +
10.
No gráfico de y = ax² + bx + c, a ≠ 0 tem concavidade voltada para baixo se a < 0,
e a abscissa do vértice é ponto de máximo de y = ax² + bx + c. Por exemplo, no gráfico
de y = -x2 + 2x + 3, a = 1 < 0 tem concavidade voltada para baixo e
É ponto de máximo de y = –x2 + 2x
+ 3.
As raízes de y = ax² + bx + c = 0, com a ≠ 0, podem ser calculadas pela conhecida
fórmula de Bhaskara:
MATEMÁTICA BÁSICA
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12.1 Resolução das Equações quadráticas
As raízes da equação de 2° grau são os valores de x que satisfazem a equação y
= ax² + bx + c = 0, e a ≠ 0. Por exemplo, as raízes da equação y = x2 – 10x + 21 = 0, para
a = 1, b = –10 e c = 21, são os números x = 3 e x = 7.
Desse modo:
• Para x = 3, temos 3² – 10 x 3 + 21 = 9 – 30 + 21 = 0; e
• Para x = 7, temos 7² – 10 x 7 + 21 = 49 – 70 + 21 = 0.
Portanto, os números x = 3 e x = 7 são raízes da equação x² – 10x +21 = 0.
Na equação y = ax² + bx + c = 0, a ≠ 0 tem duas raízes reais se b² – 4ac > 0, tem
apenas uma raiz real se b² – 4ac = 0 e não tem raízes reais se b² – 4ac < 0.
Exemplo: Obtenha o conjunto solução, ou conjunto verdade, das equações de 2°
grau, a seguir, sendo U = ℝ.
4x² – 6x – 4 = 0
Na equação 4x² – 6x – 4 = 0, a = 4, b = –6 e c = –4; e aplicando a fórmula de
Bhaskara, temos:
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a) – 6x² + 24x = 0
Na equação 4x² – 6x – 4 = 0, a = 4, b = –6 e c = –4; e aplicando a fórmula de
Bhaskara, temos:
Ou seja,
MATEMÁTICA BÁSICA
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13 INEQUAÇÕES DO 1° GRAU
Os matemáticos, a partir do século XVI, passaram a representar sentenças
matemáticas usando letras de diversos alfabetos conhecidos. Surgiram, então, sentenças
matemáticas escritas com o sinal (=) para indicar uma igualdade, que, se apresentasse
um ou mais elementos desconhecidos, passava a ser chamada equação. Surgiram,
também, sentenças matemáticas escritas com os sinais > ou < para indicar uma
desigualdade.
Se a ≠ b (leia a diferente de b), poderá ocorrer a > b ou
a < b. Assim:
Na desigualdade 3 + 4 < 10, temos 3 + 4 como primeiro membro, e 10 como
segundo membro.
13.1 Relação de Ordem ℝ
A relação de ordem (maior ou menor) no conjunto dos números reais é definida
por:
• f a > b ⇔ a – b > 0, para todo a, b ∈ ℝ, ou seja; a é maior que b
se e somente se a – b for positivo.
MATEMÁTICA BÁSICA
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• a < b ⇔ a – b < 0, para todo a, b ∈ ℝ, ou seja; a é menor que b
se e somente se a – b for negativo.
O significado geométrico da desigualdade a < b é simplesmente que a está à
esquerda de b; e a desigualdade equivalente b > a significa que b está à direta de a. Um
número à é positivo ou negativo conforme a > 0 ou a < 0. Se você quer dizer que a é
positivo ou igual a zero, escreva a ≥ 0 e leia a maior ou igual a zero. Do mesmo modo, a
≥ b significa que a > b ou a = b. Assim, 5 ≥ 3 e 5 ≥ 5 são desigualdades verdadeiras.
13.2 Propriedades das desigualdades
Para quaisquer números reais a, b, c e d, valem as propriedades:
• P1 – a < b ⇒ a + c < b + c, para qualquer real c. Por exemplo: 3
< 5 ⇒ 3 + 4 < 5 + 4.
• P2 – a < b e c < d ⇒ a + c < b + d. Por exemplo: 6 < 8 e 5 < 7 ⇒6
+ 5 < 8 + 7.
• P3 – a < b e b < c ⇒ a < c. Por exemplo: 5 < 9 e 9 < 11 ⇒ 5 < 11.
• P4 – a < b e c > 0 ⇒ a x c < b x c. Por exemplo: 4 < 6 e 3 > 0 ⇒
4 x 3 < 6 x 3.
• P5 – a < b e c < 0 ⇒ a x c > b x c. Por exemplo: 4 < 6 e – 3 < 0
⇒ 4 x (– 3) > 6 x (– 3).
• P6 – 0 < a < b e 0 < c < d ⇒ a x c < b x d. Por exemplo: 0 < 4 <
7 e 0 < 5 < 8 ⇒ 4 x 5 < 7 x 8.
Toda sentença matemática que contém um ou mais elementos desconhecidos e
representa uma desigualdade é denominada inequação.
Por exemplo:
• 3x + 12 > 18 é uma inequação.
•
MATEMÁTICA BÁSICA
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Duas questões importantes a serem lembradas:
• Como nas equações, na inequação 3x + 12 > 18, 3 + 12 é o
primeiro membro, e 18 é o segundo membro; e
• A desigualdade 5² + 5 > 3³ – 2 não é uma inequação, pois não
possui elemento desconhecido.
Denominamos inequação de 1° grau na incógnita ou variável x toda expressão que
pode ser reduzida a uma destas formas: a x < b ou a x ≤ b ou a x > b ou a x ≥ b em
que a e b são números reais quaisquer com a ≠ 0.
Para resolver uma inequação, o procedimento é análogo ao das equações do 1o
grau; porém, vale lembrar que, quando multiplicamos ou dividimos ambos os membros
da inequação por um número negativo, o sentido da desigualdade muda. Quando
multiplicamos ou dividimos os membros por um número positivo, o sentido da
desigualdade não se altera (propriedades P4 e P5 das desigualdades). Observe os
exemplos:
• 10 > 8, multiplicando ambos os membros por 3, o sentido da
desigualdade não se altera, assim: 3 10 > 3 8 ou 30 > 24
• 10 > 8, multiplicando ambos os membros por – 3, o sentido da
desigualdade muda de > para <, assim: (– 3) 10 >(– 3) 8 ou –
30 < – 24
Exemplo
4x + 7 ≥ 3x + 8, sendo U = ℝ.
4x + 7 ≥ 3x + 8 ⇔
4x ≥ 3x + 8 – 7 ⇔
4x ≥ 3x + 1 ⇔
4
x – 3x ≥
1 ⇔ x ≥
1.
MATEMÁTICA BÁSICA
86
Todos os números reais maiores ou iguais a 1 fazem parte do conjunto solução,
ou conjunto verdade, da inequação dada, ou seja: V = {x ℝ| x ≥ 1} = [1, ∞).
Graficamente, temos a solução:
14 FUNÇÕES
A palavra função, na sua forma latina equivalente, foi introduzida por Gottfried W.
Leibniz em 1694. Mas o conceito de função que a maioria dos alunos dos cursos
elementares de matemática conhece, foi introduzida por Euler depois do conceito dado
por Johann Bernoulli por volta de 1718.
O conceito de função permeia grande parte da matemática e muitos matemáticos
vêm advogando seu uso como princípio central e unificador na organização dos cursos
elementares de matemática. O conceito parece representar um guia natural e efetivo para
a seleção e desenvolvimento do material de textos de matemática. Enfim, é
inquestionável que, quanto antes um estudante se familiarizar com o conceito de função,
melhor será para a sua formação matemática.
14.1 Conceito de Função
Pensemos em exemplos de relação que podemos estabelecer entre duas
quantidades. Exemplos do nosso dia a dia. Pronto, já pensou?
O conceito de função surge, de maneira natural e espontânea, toda vez que
consideramos duas grandezas que estejam relacionadas entre si de maneira que a cada
valor de uma delas corresponde um valor da outra.
Vejamos alguns exemplos:
MATEMÁTICA BÁSICA
87
I. Suponhamos que uma certa mercadoria seja vendida a R$1,50 o
quilo, então x quilos dessa mercadoria custarão 1,5. x reais.
Denotando como p o preço desses x quilos, é claro que p = 1,5x.
Temos aqui duas grandezas x e p, que estão relacionadas entre si.
II. Comparação dos valores em graus Celsius e graus Fahrenheit da
temperatura.
Uma função é uma relação entre dois conjuntos, de modo que a cada número do
primeiro conjunto corresponda exatamente um número no segundo conjunto.
Podemos representar uma função através de uma tabela, escrevendo uma fórmula
ou construindo um gráfico.
Exemplo: Um operário ganha R$ 1000,00 fixos mais R$15,00 por hora extra.
Sabese que o número de horas extras varia todo mês. Observando os dados, estabeleça
a relação entre o salário (S) e o número de horas trabalhadas (h). Inicialmente vamos
expressar essa relação sob forma de uma tabela, usando valores de 1 a 5.
Agora vamos representar os valores que estão representados na tabela em um
plano cartesiano.
MATEMÁTICA BÁSICA
88
Representando os dados na tabela e no plano cartesiano, você percebeu que para
cada valor de h existe um único correspondente em S? Se você respondeu sim, então
está percebendo que esta relação representa uma função? Se, sim, está na hora de
escrever uma lei de formação para esta função. A lei de formação é uma expressão
algébrica que expressa o salário do operário em relação à hora trabalhada. Vamos tentar
montar esta lei de formação?
A resposta deste exercício será colocada a seguir. Olhe o resultado apenas
depois que tiver feito a atividade. Só assim construirá o conceito de função.
Definição: Chama-se função do conjunto A no conjunto B uma relação f entre os
elementos do conjunto A e os elementos do conjunto B que faz corresponder a cada
elemento do conjunto A um único elemento de B. “f” é uma função de variável real se
tanto o conjunto A como o conjunto B forem subconjuntos de IR.
Recordando:
Vamos recordar para responder esta questão. Uma função é uma regra que
associa a cada elemento de um conjunto A um único elemento de um conjunto B. O
conjunto A é chamado de domínio da função, o conjunto B é o contradomínio da função
e os elementos que estão associados aos elementos do domínio formam o conjunto
imagem.
Considerando que os elementos do conjunto A são representados pela variável x
e os elementos do conjunto B pela variável Y, chamaremos a variável x de variável
independente e a variável y de variável dependente.
MATEMÁTICA BÁSICA
89
Para determinarmos o domínio de uma função, precisamos encontrar quais
restrições devem ser colocadas sobre a variável independente (x), caso existam.
Resolução do Exemplo:
Agora tente responder:
1) O que é domínio de uma função? Dê exemplo.
Domínio de uma função é o conjunto formado pelos elementos que devem
ser atribuídos a x; colocados no lugar de x.
2) O que é contradomínio de uma função? Dê exemplo.
Contradomínio de uma função é o conjunto formado pelos elementos que
podem estar associados aos elementos de domínio de uma função.
3) O que é conjunto imagem de uma função? Dê exemplo.
Imagem de uma função é o conjunto formado pelos elementos que estão
associados aos elementos do domínio de uma função.
14.2 Ampliando o conceito de Função
Sem tomar cuidado com formalizações podemos dizer que a grosso modo a
palavra função indica uma relação de dependência entre algumas variáveis.
MATEMÁTICA BÁSICA
90
Continuamos nosso estudo sobre funções de uma forma contextualizada com a
intenção de que esse conhecimento seja ampliado, construído aos poucos.
Vejamos alguns exemplos:
1) Suponha que um vendedor de automóveis receba de salário R$ 300,00
fixos por mês, mais uma comissão de R$ 200,00 por carro vendido. Neste
exemplo podemos notar que existe uma relação de dependência entre o salário
do vendedor e o número de carros vendidos por ele. Devemos reparar também
que a quantidade de carros vendida deve ser um número natural maior ou igual a
zero; e que ao comercializar 1 carro o vendedor de automóveis receberia R$
200,00 pelo carro vendido, mais os R$ 300,00 fixos.
Ao comercializar 2 carros o vendedor de automóveis receberia R$ 400,00 pelos
carros vendidos, mais os R$ 300,00 fixos.
Ao comercializar 3 carros o vendedor de automóveis receberia R$ 600,00 pelos
carros vendidos, mais os R$ 300,00 fixos.
Essas afirmações irão nos gerar o gráfico abaixo; representado por um conjunto
de pontos alinhados partindo do 300.
Cabe agora a seguinte pergunta: podemos relacionar a quantidade de carros
vendida com o salário do vendedor de automóveis?
Iremos responder a essa questão em breve no nosso vídeo aula; fica a
formalização dela a cargo do leitor.
Vejamos um segundo exemplo:
MATEMÁTICA BÁSICA
91
2) Em um açougue o quilo de um tipo de carne custa R$ 12,00. Sabendo que
o açougue dispõe de 30 quilos deste determinado tipo de carne; nos mostre:
a) uma função que represente essa situação problema f(x) = 12x
b) Uma tabela e o gráfico que ilustre essa situação
c) Representando a situação descrita através de um diagrama de flechas
d) Os conjuntos domínio e imagem
O que podemos perceber neste exemplo é que podemos relacionar a quantidade
de carne vendida com a receita gerada para o açougue.
Algumas “coisas“ a mais devem ser ditas tais como a quantidade de carne não
necessariamente é um número inteiro, mas deve ser um número compreendido entre 0
e 30 pois atende as limitações do açougue.
MATEMÁTICA BÁSICA
92
Essas limitações irão impedir que a receita do açougue na comercialização desse
tipo de carne não seja superior a R$ 360,00.
Acreditamos que com esses dois exemplos esteja de certa forma esboçada a ideia
de função de uma forma contextualizada.
Outras denominações serão introduzidas no futuro.
O leitor deve notar que nem sempre a matemática vive de objetos
contextualizados.
O exemplo abaixo nos mostra uma função do primeiro grau na qual desejamos
conhecer o gráfico da mesma:
Devemos reparar que apesar de não termos uma história como pano de fundo
para contextualizar o objeto; o mesmo pode e deve ser estudado, de modo que se possa
criar algumas generalizaçõesacerca do mesmo.
Vamos discuti-las:
Primeira: queremos construir o gráfico da função que está definida nos números
reais.
Isto significa dizer que podemos atribuir a “x” qualquer valor que se queira, desde
que ele seja um número real.
Segundo: Toda função do primeiro grau é do tipo f (x) = ax + b.
MATEMÁTICA BÁSICA
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O fato do “a” ser negativo como no exemplo dado faz com que o gráfico tenha a
característica mostrada acima, a de uma função decrescente.
Caso o “a” seja um número positivo teríamos como gráfico uma reta, esboçando
função crescente.
E caso o “a” seja nulo, teríamos como gráfico uma reta paralela ao eixo “x”
indicando uma função constante.
De posse dessas informações observe o gráfico de cada uma das funções abaixo:
MATEMÁTICA BÁSICA
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MATEMÁTICA BÁSICA
95
15 GRÁFICOS DE FUNÇÕES
Um gráfico pode ser uma maneira útil de exibir informação. Pode ajudar a resolver
problemas e fazer previsões.
Daí vem a necessidade de construir um gráfico com escala adequada. Um
problema na construção da escala pode trazer uma informação falsa dos dados que estão
sendo analisados.
Construção de um gráfico - Definição
O gráfico de uma função f é o conjunto de todos os pontos (x, y) no plano xy tal
que x está no domínio de f e y = f (x).
Plano cartesiano
Escolhendo uma escala
A ideia é escolher escalas fáceis de trabalhar. Usualmente é melhor trabalhar com
grupos de 1, 5 ou 10, isto é, cada 1cm vale 1 unidade ou cada 1cm vale 5 unidades ou
cada 1cm vale 10 unidades. Estas escalas são mais fáceis de contar e ajuda a trabalhar
com número decimal. Você deve identificar sua escala em cada eixo cartesiano e
identificar cada eixo.
MATEMÁTICA BÁSICA
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O eixo x é chamado eixo das abscissas e o eixo y é o eixo das ordenadas. Na
intersecção dos dois eixos está o número zero. No eixo x, à esquerda do zero vêm os
números negativos, e à direita os números positivos. No eixo y abaixo do zero estão os
números negativos, e acima os números positivos.
De acordo com essas informações podemos fazer os gráficos abaixo:
1-Complete a tabela abaixo e escreva uma fórmula (função) que relacione as
variáveis.
2-Dê uma fórmula para a função representada em cada uma das
tabelas abaixo.
Na letra “a” devemos perceber que o “y“ vale o dobro do “x” o que nos leva a crer
que a função definida de R em R seja y = 2x
Na letra “b” devemos perceber que o “y” equivale a raiz quadrada do “x” o que nos
leva a crer que a função cujo domínio é formado pelos reais positivos e o contradomínio
pode ser definido pelos reais; é
MATEMÁTICA BÁSICA
97
Na letra “c” devemos perceber que o “y” vale “x” + 8; o que nos leva a crer que a
função definida de R em R deva ser representada por y = x + 8
Na letra “d” devemos perceber que o “y“ vale onze vezes o valor do “x” o que nos
leva a crer que a função definida de R em R seja y = 11x
3- Construa uma tabela e escreva uma função que descreve o seguinte fato e a
represente em um gráfico:
Salário mensal y de um operário que ganha $ 830,00 fixos mais $12,00 por hora
extra, sabendo que o número x de horas extras varia todo mês.
Y = 830 + 12x
X = 0 Y = 830 + 12.0 ou seja y = 830
X = 1 Y = 830 + 12.1 ou seja y = 842
X = 2 Y = 830 + 12.2 ou seja y = 854
X = 3 Y = 830 + 12.3 ou seja y = 866
X = 4 Y = 830 + 12.4 ou seja y = 878
4-Em uma empresa, em um certo período foram observados os custos totais de
produção e as respectivas quantidades produzidas:
C (x) = 2x
C (50) = 2. 50
C (50) = 100
MATEMÁTICA BÁSICA
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16 TEMÁTICA - SISTEMAS LINEARES
Para tentar obter o gráfico de uma função polinomial do primeiro grau, talvez seja
interessante começar falando nos métodos de resolução dos sistemas lineares.
Vamos a aula:
Chamamos de equação linear nas incógnitas x0, x1,
x2, ........xn A toda equação do tipo
Onde os “a “ índice “ i “ são os coeficientes das variáveis “ x “ índice “ i “ ; e “ b “ é
um número qualquer , chamado termo independente.
Abaixo vemos um exemplo de sistema linear nas incógnitas x; y
Vejamos
1) Resolva o sistema abaixo
Existem várias formas de se resolver um sistema com duas equações e duas
incógnitas.
Iremos preferir inicialmente o método da comparação e o método gráfico.
Nessa aula, assim como em todas as outras desse caderno; daremos preferência
aos sistemas SPD; ou seja, aos sistemas possíveis e determinados.
Chamamos de SPD a todo sistema que possui apenas uma solução.
Voltemos então ao nosso exercício proposto resolvendo pelo método da
comparação.
Vamos isolar o y na primeira equação; então temos:
Agora vamos isolar o y na segunda equação
MATEMÁTICA BÁSICA
99
Vamos multiplicar os dois lados da equação por menos 1; para que o y fique
positivo, então temos:
Agora é só igualar as duas sentenças
Multiplicando em cruz, obtemos:
Temos que encontrar o valor de y, para isso é só substituir o x pelo valor
encontrado.
A solução do sistema é o par ordenado (2,1)
O mesmo sistema pode ser resolvido graficamente; para tanto basta imaginar que
cada sentença também representa uma função do primeiro grau, que é um objeto que já
sabemos lidar com ele.
Vejamos então:
Vamos construir a reta cuja equação é definida por
MATEMÁTICA BÁSICA
100
E agora no mesmo plano cartesiano vamos construir a reta cuja equação é definida
por: y = 2 x – 3
MATEMÁTICA BÁSICA
101
Repare que os dois gráficos se interceptam no ponto de coordenadas (2, 1)
Vamos agora a um novo exemplo:
1) Resolva o sistema de equações
MATEMÁTICA BÁSICA
102
Resolução pelo método da comparação.
Vamos isolar o y na primeira equação; então temos:
Agora vamos isolar o y na segunda equação
Vamos multiplicar os dois lados da equação por menos 1; para que o y fique
positivo, então temos:
O que nos leva a ...
Agora é só igualar as duas sentenças
Multiplicando em cruz, obtemos:
MATEMÁTICA BÁSICA
103
Temos que encontrar o valor de y, para isso é só substituir o x pelo valor
encontrado.
A solução do sistema é o par ordenado (3,2)
O mesmo sistema pode ser resolvido graficamente; para tanto basta imaginar que
cada sentença também representa uma função do primeiro grau, que é um objeto que já
sabemos lidar com ele.
Vejamos então:
Vamos construir a reta cuja equação é definida por
MATEMÁTICA BÁSICA
104
E agora no mesmo plano cartesiano vamos construir a reta cuja equação é definida
por
Repare que os dois gráficos se interceptam no ponto de coordenadas (3,2)
MATEMÁTICA BÁSICA
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17 RESOLUÇÃO DE SISTEMAS E PROBLEMAS
Nessa aula iremos fixar a resolução de sistemas lineares pelo método da
comparação e aplicar esse conhecimento em alguns problemas.
Vamos a aula:
1) Resolva o sistema de equações
Resolução pelo método da comparação.
Vamos isolar o y na primeira equação; então temos:
Agora vamos isolar o y na segunda equação
O que nos leva a ...
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Agora é só igualar as duas sentenças
Multiplicando em cruz, obtemos:
Temos que encontrar o valor de y, para isso é só substituir o x pelo valor
encontrado.
A solução do sistema é o par ordenado (1,1)
2) . Resolva o sistema de equações
Resolução pelo método da comparação.
Vamos isolar o y na primeira equação; então temos:
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Agora vamos isolar o y na segunda equação:
Agora é só igualar as duas sentenças
Multiplicando em cruz, obtemos:Temos que encontrar o valor de y, para isso é só substituir o x pelo valor
encontrado.
A solução do sistema é o par ordenado (1,2)
3) Em um estacionamento existem motos e carros. Ao todo temos 23
veículos e 66 rodas (sem contar o estepe). Calcule o número de carros e motos
que estão estacionados nesse local.
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Resolução:
Iremos chamar os carros de x e as motos de y; então temos:
Resolução pelo método da comparação.
Vamos isolar o y na primeira equação; então temos:
Agora vamos isolar o y na segunda equação
O que nos leva a ...
Agora é só igualar as duas sentenças
Multiplicando em cruz, obtemos:
Temos que encontrar o valor de y, para isso é só substituir o x pelo valor
encontrado.
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A solução do sistema é: existem 10 carros e 13 motos.
4) Os números de selos raros de João adicionados ao dobro de selos raros
de Maria perfazem um total de 13 selos. Por sua vez os dobros de selos raros de
João adicionados com os de Maria perfazem um total de 14 selos. De acordo com
essas informações determine o número de selos raros de cada um.
Resolução:
Iremos chamar os selos raros de João de x; e os selos raros de Maria de y; então
temos:
Resolução pelo método da comparação.
Vamos isolar o y na primeira equação; então temos:
O que nos leva a ....
O que nos leva a ....
Agora vamos isolar o y na segunda equação
MATEMÁTICA BÁSICA
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Agora é só igualar as duas sentenças
Multiplicando em cruz, obtemos:
Temos que encontrar o valor de y, para isso é só substituir o x pelo valor
encontrado.
A solução do sistema é: João tem 5 selos raros e Maria tem 4 selos
raros.
18 OBTENÇÃO DO GRÁFICO DE UMA FUNÇÃO POLINOMAIL DO PRIMEIRO
GRAU
O gráfico de uma função polinomial do primeiro grau pode ser obtido de várias
formas.
Iremos mostrar algumas delas; supondo que elas estejam definidas dentro dos
reais, ou seja, o domínio e o contradomínio da função são os números reais.
Vejamos:
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Obter a função que passa pelos pontos A = (1,2) e B = (3,6)
Sabemos que dizer que o ponto A tem coordenadas (1,2) é o mesmo que dizer que f
(1) = 2 e dizer que o ponto B tem coordenadas (3,6) é o mesmo que dizer que f (3)
= 6.
Vamos aproveitar e trabalhar em um sistema com 2 equações e 2 incógnitas.
O que nos leva a:
E subtraindo a Linha 2 da linha 1, obtemos:
E substituindo na primeira sentença; obtemos o valor de b
O que nos leva a função:
Essa mesma função poderia ter sido obtida através de um recurso chamado
determinante.
Vejamos como obter essa função através de um determinante que irá nos fornece
a equação de uma reta.
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Ou caso queiram;
Cujo gráfico é:
Vejamos um outro exemplo.
Obter a função que passa pelos pontos A = (1, 5) e B = (3, - 7)
Sabemos que dizer que o ponto A tem coordenadas (1,5) é o mesmo que dizer
que f(1) = 5 e dizer que o ponto B tem coordenadas (3, -7) é o mesmo que dizer que f(3)
= -7
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Vamos aproveitar e trabalhar em um sistema com 2 equações e 2 incógnitas.
O que nos leva a:
E subtraindo a Linha 2 da linha 1, obtemos:
E substituindo na primeira sentença; obtemos o valor de b
O que nos leva a função:
Essa mesma função poderia ter sido obtida através de um recurso chamado
determinante.
Vejamos como obter essa função através de um determinante que irá nos fornece
a equação de uma reta.
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Ou caso queiram
Cujo gráfico é:
Vejamos um outro exemplo.
Obter a função que passa pelos pontos A = (-1,3) e B = (3,4)
MATEMÁTICA BÁSICA
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Sabemos que dizer que o ponto A tem coordenadas (-1,3) é o mesmo que dizer
que f (-1) = 3 e dizer que o ponto B tem coordenadas (3,4) é o mesmo que dizer que f(3)
= 4.
Vamos aproveitar e trabalhar em um sistema com 2 equações e 2 incógnitas.
O que nos leva a:
E subtraindo a Linha 2 da linha 1, obtemos:
E substituindo na primeira sentença; obtemos o valor de b
E calculando o m.m.c. obtemos:
O que nos leva a função:
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116
Essa mesma função poderia ter sido obtida através de um recurso chamado
determinante.
Vejamos como obter essa função através de um determinante que irá nos fornece
a equação de uma reta.
Ou caso queiram
Cujo gráfico é:
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19 APLICANDO O CONCEITO DE DOMINIO, CONTRADOMINIO E IMAGEM
Vejamos as funções abaixo; vamos discutir o conjunto domínio de cada uma delas.
Vamos admitir que o conjunto Contradomínio seja conhecido.
Digamos que o contradomínio seja o conjunto dos números reais, ou seja, CD =
R.
Vamos às questões:
MATEMÁTICA BÁSICA
118
Vamos agora verificar, discutir quais valores podemos atribuir; “jogar”; substituir,
no lugar do x em cada um dos itens acima.
Iniciaremos pelas duas primeiras questões:
Nas letras “a” e “b” podemos colocar (atribuir) no lugar do x qualquer número real
que a gente queira.
Podemos por exemplo, substituir o x por 5, podemos substituir o x por 1,7 ou ainda
por qualquer número irracional.
Com a intenção de aumentar nossos conhecimentos vamos calcular
em cada um dos itens "a" e "b".
Façamos essas contas:
Temos que:
Já na letra “b” teríamos:
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119
Que pode ser escrito como:
MATEMÁTICA BÁSICA
120
O que gostaríamos que o leitor entendesse é que o simples fato de poder colocar
no lugar do “x” qualquer número real que se queira nos indica que o conjunto domínio
nos itens “a” e “b” seja o conjunto dos números reais.
Em matemática costumamos indicar por D = R.
Por outro lado, os valores obtidos nas “contas” realizadas digamos assim; são
elementos de um subconjunto do conjunto contradomínio.
Assim no item “a” os valores 17; 7,1 e 12,02 são elementos do conjunto imagem.
Não podemos nos esquecer que a Imagem é um subconjunto do contradomínio.
O mesmo ocorre com os valores 8; - 0,91; e 0,64 todos do item “b”.
Todos esses valores são elementos do conjunto Imagem que é um subconjunto
do conjunto Contradomínio.
Vamos agora discutir os itens “c” e “d”.
Para saber o conjunto domínio do item “c” devemos estar atentos ao seguinte
detalhe: O radicando de toda raiz de índice para tem que ser necessariamente
um número positivo, pois estamos trabalhando nos reais, ou seja, em R.
Então temos que:
x − 3 ≥ 0
E isolando o x temos que:
x ≥ 3
E o que isto significa?
Significa que no lugar do x do item “c” só podemos colocar os números maiores
ou igual a 3.
Essa frase dita em português é escrita em matemática da seguinte forma:
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Repare que não tem sentido calcular em R f (2) no item “c”. Vejamos por que:
Que não é um número real.
Vamos agora discutir o item “d”
Será que podemos colocar no lugar do x qualquer número real?
A resposta é simples; só não podemos colocar o número 2.
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E por quê?
Vejamos:
O que é impossível de ser feito? Então o domínio daquela função é: = {x R ⁄ ≠
2}
Pois sabemos que o denominador tem que ser diferente de zero; ou seja x− 2 ≠ 0
isolando o x temos x ≠ 2
Todos os outros números reais podem ser colocados no lugar do x. Como por
exemplo, o 6.
Então teríamos:
EXEMPLOS:
Determine qual o conjunto domínio de cada função abaixo:
MATEMÁTICA BÁSICA
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RESOLUÇÃO:
Para cada função abaixo calcula-se possível valores:MATEMÁTICA BÁSICA
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RESOLUÇÃO:
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20 APLICAÇÃO DA IDEIA DE FUNÇÃO
Nos cursos de Economia e Administração as funções custo, receita e lucro são
muito explorados, neste momento iremos discutir um pouco sobre isso. Vejamos alguns
exemplos:
1) Uma empresa opera com as funções e C (x) = 3x + 1440 e R (x) = 6x; obter: a)
O ponto de nivelamento
b) A receita gerada ao serem vendidas 608 unidades
c) O lucro obtido ao serem vendidas 1320 unidades
d) Quantas unidades devem ser vendidas para que o lucro seja $ 1200
Vamos tentar comentar cada uma das terminologias apresentadas. O custo no
caso explorado é uma função do primeiro grau. É uma função do tipo f (x) = ax + b. Nesse
caso é uma função do tipo C (x) = ax + b.
A função custo geralmente é formada por uma soma de parcelas. No nosso
exemplo ela é formada pelo custo fixo e pelo custo variável. O custo fixo é representado
pela letra “b” digamos assim.
MATEMÁTICA BÁSICA
129
Estamos chamando de custo fixo, aos custos do tipo água, luz, telefone, secretaria,
vendedores, contador, aluguel; tudo aquilo que é inerente a uma empresa independente
dos produtos que ela comercializa. O custo variável do produto é representado pela letra
“a” por exemplo.
Vamos supor que a empresa comercialize bolas de tênis e que cada unidade de
bola de tênis custe 3 reais.
Assim o custo variável é do tipo 3x; já que uma bola tem o custo de 3.1; cinco bolas
custam 3.5 e assim sucessivamente. Por outro lado, a função receita também é uma
função do primeiro grau, onde o “b” vale zero. A receita é obtida pela fórmula.
Receita é igual a preço do produto vezes (multiplicado) pela quantidade vendida;
que em linguagem matemática seria R (x) = p. x. O preço geralmente é chamado de “p”.
O “p” faz o papel do “a” da nossa função do primeiro grau. Assim se vendermos
cada bola de tênis por 6 reais; teríamos uma receita de 180 reais ao vender 30 bolas;
pois 6.30 é igual a 180.
Conhecido as denominações custo e receita vamos tentar responder as questões
propostas:
a) O ponto de nivelamento
Chamamos de ponto de nivelamento aquele no qual a receita é igual ao custo.
6 x = 3x + 1440
6 x − 3x = 1440
3 x = 1440
x=480
A interpretação que deve ser dada a essa resposta é: São necessárias
comercializar 480 unidades de bolas de tênis para que todas as despesas da empresa
sejam pagas.
b) A receita gerada ao serem vendidas 608 unidades
R (x) = 6x
R (608) = 6 .608
R (608) = 3648
c) O lucro obtido ao serem vendidas 1320 unidades.
MATEMÁTICA BÁSICA
130
Sabemos que a grosso modo o lucro de uma empresa é o que entra (receita)
menos o que Sai (custo).
L (x) = R (x) − C (x)
L (x) = 6x − (3 x+ 1440)
L (x) = 6x − 3 x - 1440
L (x) = 3x − 1440
L (x) = 3960 − 1440
L (x) = 2520
d) Quantas unidades devem ser vendidas para que o lucro seja $ 1200
L (x) = 3 − 1440
3x − 1440 = 1200
3x = 2640
x = 880
2) Uma empresa opera com as funções
; obter:
a) O ponto de nivelamento
b) A receita gerada ao serem vendidas 600 unidades
c) O lucro obtido ao serem vendidas 500 unidades
d) Quantas unidades devem ser vendidas para que o lucro seja $ 5000
O ponto de nivelamento
Chamamos de ponto de nivelamento aquele no qual a receita é igual ao custo.
A interpretação que deve ser dada a essa resposta é: São necessárias
comercializar 1000 unidades de bolas de tênis para que todas as despesas da empresa
sejam pagas.
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A receita gerada ao serem vendidas 608 unidades
O lucro obtido ao serem vendidas 4200 unidades.
Sabemos que a grosso modo o lucro de uma empresa é o que entra (receita)
menos o que sai (custo).
Em outras palavras a empresa teria um prejuízo de 1000 reais
Quantas unidades devem ser vendidas para que o lucro seja $
5000
21 AS FUNÇÕES DE OFERTA E DEMANDA
Chamamos de demanda de um determinado produto; a quantidade desse produto
que alguns consumidores pretendem adquirir num certo intervalo de tempo.
MATEMÁTICA BÁSICA
132
E chamamos de oferta de um determinado produto; a quantidade desse produto
que alguns empresários, comerciantes, vendedores, pretendem colocar à disposição,
oferecer, ao mercado em um certo intervalo de tempo.
Veremos agora como obter funções de oferta e demanda do primeiro grau, através
de situações problemas.
Vamos a alguns exemplos:
1) Uma pizzaria vende 200 unidades da pizza “ A moda da casa “ por mês se o
preço do produto for R$ 30,00. A pizzaria acredita que se passar o preço dessa pizza
para R$ 25,00 a unidade; ela venderá 300 unidades por mês. Determine a função da
demanda admitindo-a como do primeiro grau.
Resolução:
Para obter a equação ou função da demanda iremos nos utilizar de uma
ferramenta muito importante na matemática; o determinante.
Nesse contexto a variável “ p ” indica o preço praticado, ou que deve vir a ser
praticado na pizza, e a variável “ x “ indica a quantidade produzida do produto.
O que nos leva a ….
E isolando o “p“ temos:
Que é a nossa equação da demanda.
Um detalhe importante: Na equação da demanda, assim que isolamos o “ p “; o “
x “ é sempre negativo; pois quantidade e preço caminham em direções contrárias se
assim podemos dizer; pois quanto maior o preço, menor a quantidade vendida, e vice-
versa.
MATEMÁTICA BÁSICA
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2) Em um estacionamento para motocicletas; o preço por dia de estacionamento
é R$ 5,00. Por essa quantia estacionam 100 motos ao dia. O proprietário do
estabelecimento acredita que se cobrar R$ 3,00 por motocicleta por dia; 300 motos serão
estacionadas diariamente.
Obtenha a função da demanda supondo-a como do primeiro grau.
Resolução:
O que nos leva a ….
E isolando o “ p “ temos:
Que é a nossa equação da demanda.
Um detalhe importante: Repare novamente que na equação da demanda, assim
que isolamos o “ p “; o “ x “ é sempre negativo; pois quantidade e preço caminham em
direções contrárias se assim podemos dizer; pois quanto maior o preço, menor a
quantidade vendida, e vice-versa.
3) Um fabricante de micro-ondas produz 300 unidades por mês quando o
preço de venda por unidade é R$ 600,00. Se o mercado de certo modo “exigir “
que o preço de venda seja R$ 400,00; ele produzirá apenas 100 unidades do
produto para coloca-las a venda. De acordo com essas informações obtenha a
função de oferta do micro-ondas.
MATEMÁTICA BÁSICA
134
Resolução:
O que nos leva a ….
E isolando o “ p “ temos:
1 os dois lados da equação obtemos:
Um detalhe importante: Na equação da oferta, assim que isolamos o “ p “; o “ x “ é
sempre positivo; pois quantidade e preço caminham na mesma direção, se assim
podemos dizer; pois quanto maior o preço, maior a quantidade ofertada pelo produtor;
pois o produtor tem interesse em vender mais por mais.
4) Se o preço de uma camisa puder ser comercializado por R$ 30,00 serão
produzidas 100 unidades desse tipo de camisa; mas se a mesma puder ser
ofertada por R$ 40,00; 200 unidades serão produzidas para serem ofertadas.
Determine de acordo com essas informações a equação da oferta desse produto.
Resolução:
MATEMÁTICA BÁSICA
135
O que nos leva a ….
E isolando o “p “ temos:
Que é a nossa equação da oferta.
Um detalhe importante: Repare que na equação da oferta, assim que isolamos a
variável “ p “; o “ x “ é sempre positivo; pois quantidade e preço caminham na mesma
direção, se assim podemos dizer; pois quanto maior o preço, maior a quantidade ofertada
pelo produtor; pois o produtortem interesse em vender mais por mais.
MATEMÁTICA BÁSICA
136
22 BIBLIOGRAFIA BÁSICA
GIOVANNI, J. R.; BONJORNO, J. R.; GIOVANNI JUNIOR, J. R. Matemática
fundamental 2º grau: volume único. São Paulo: FTD, 1994.
GIOVANNI, J.R.; BONJORNO, J.R. Matemática: uma nova abordagem. Vol.3. São
Paulo: FTD, 2001.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
COXFORD, A. F.; SHULTE, A. P. As ideias da álgebra. Traduzido por Hygino H.
Domingues. São Paulo: Atual, 1994.