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Moderna PLUS MATEMÁTICA 14PAIVA w w w .m o d e rn a p lu s .c o m .b r MANOEL PAIVA 1 Média aritmética ponderada Um escritório de advocacia possui 8 funcionários, cujos salários estão descritos na tabela abaixo. Funcionário Salário Abelardo Tavares R$ 1.800,00 Alberto dos Santos R$ 2.400,00 Antônio Rodrigues Pimentel R$ 1.800,00 Beatriz Soares Lima R$ 2.400,00 Bernardo Silva R$ 2.400,00 Cláudia de Carvalho R$ 1.600,00 José Carlos Batochio R$ 2.400,00 Luíza Piqueira R$ 1.800,00 O salário médio desses funcionários é: x 5 1.800 1 2.400 1 1.800 1 2.400 1 2.400 1 1.600 1 2.400 1 1.800 ______________________________________________________________ 8 ou seja x 5 1.800 3 3 1 2.400 3 4 1 1.600 ____________________________ 8 5 2.075 Assim, concluímos que a média salarial desses funcionários é R$ 2.075,00. Observe que no cálculo dessa média aritmética: • o valor 1.800 apareceu 3 vezes; • o valor 2.400 apareceu 4 vezes; • o valor 1.600 apareceu 1 vez. Por isso, dizemos que essa é a média aritmética ponderada entre os valores 1.800, 2.400 e 1.600 com pesos, respectivamente, iguais a 3, 4 e 1. Generalizando, dizemos que a média aritmética ponderada entre dois ou mais números, aos quais são atribuídos pesos, é a razão cujo antecedente é a soma dos produtos desses números pelos respectivos pesos, e o consequente é a soma dos pesos. Em símbolos, temos: A média aritmética ponderada entre os n números x1, x2, x3, ..., xn, com pesos p1, p2, p3, ..., pn, respectivamente, é o número x determinado por: x 5 x1 p1 1 x2 p2 1 x3 p3 1 ... 1 xn pn ___________________________ p1 1 p2 1 p3 1 ... 1 pn Exercício resolvido 7 Segundo os critérios da escola onde Leonor estuda, a média final, em cada matéria, é a média aritmética ponderada entre as notas dos bimestres 1o, 2o, 3o e 4o com pesos 1, 2, 2 e 3, respectivamente. O aluno que consegue média final maior ou igual a 6 está automatica- mente aprovado. O boletim abaixo apresenta as notas bimestrais de Leonor em Matemática. Leonor está aprovada automaticamente em Matemática? Aluno: Leonor Rodrigues de Moraes, no 28 1a série A, sala 12 1o bimestre (peso 1) 2o bimestre (peso 2) 3o bimestre (peso 2) 4o bimestre (peso 3) Média final Matemática 4,0 5,0 6,5 7,0 Moderna PLUS MATEMÁTICA 15PAIVA w w w .m o d e rn a p lu s .c o m .b r MANOEL PAIVA 1 Resolução A média final de Leonor, em Matemática, é a média aritmética ponderada x entre as notas 4,0; 5,0; 6,5 e 7,0 com pesos 1, 2, 2 e 3, respecti- vamente, isto é: x 5 4,0 3 1 1 5,0 3 2 1 6,5 3 2 1 7,0 3 3 ________________________________ 1 1 2 1 2 1 3 , ou seja, x 5 48,0 _____ 8 5 6,0 Logo, Leonor está aprovada automaticamente em Matemática. Exercícios propostos 63 Calcule a média aritmética entre os números. a) 2; 3; 5; 8 e 6 b) 3,5; 4,0; 2,8 e 4,2 c) 1; 0; 6; 0; 3; 1; 1 e 2 d) 8,21; 3,04; 2,75 e 6,00 65 Os 258 operários de uma empresa recebem jun- tos R$ 312.825,00. Qual é o salário médio de cada operário dessa empresa? 66 (UEPB) Em uma eleição para prefeito de uma cidade do interior, os primeiros 5 eleitores de- moraram a votar, respectivamente: 1 min 28 s, 2 min 04 s, 1 min 50 s, 1 min 16 s e 1 min 22 s. A previsão do tempo que será gasto por 400 elei- tores, considerando a média aritmética dos cin- co votos iniciais é: a) 9 h 10 min d) 12 h b) 8 h 20 min e) 7 h 50 min c) 10 h 40 min 67 As notas obtidas pelos 21 alunos em uma prova foram diferentes entre si. O professor escreveu essas notas em ordem decrescente e separou-as em dois grupos: o grupo A com as 11 notas mais altas e o grupo B com as demais notas. A seguir calculou a nota média (média aritmética) de cada grupo. Depois, no entanto, decidiu passar a menor nota do grupo A para o grupo B. Com essa mudança: a) a média do grupo A aumentou e a de B di- minuiu. b) a média do grupo A diminuiu e a de B au- mentou. c) as médias de ambos os grupos aumentaram. d) as médias de ambos os grupos diminuíram. e) as médias dos grupos podem ter aumentado ou diminuído, dependendo das notas dos alunos. 64 Luís, Carlos e Beto compraram um pe- queno veleiro em so- ciedade. Luís contri- buiu com R$ 2.700,00, Carlos com R$ 2.900,00 e Beto com R$ 3.100,00. Qual foi a média de contribuição de cada um? K O N ST A N TI N S U TY A G IN /S H U TT ER ST O C K 68 (Puccamp-SP) Sabe-se que os números x e y fa- zem parte de um conjunto de 100 números, cuja média aritmética é 9,83. Retirando-se x e y desse conjunto, a média aritmética dos números res- tantes será 8,5. Se 3x 2 2y 5 125, então: a) x 5 75 d) y 5 56 b) y 5 55 e) x 5 95 c) x 5 85 69 (Fuvest-SP) Sabe-se que a média aritmética de 5 números inteiros distintos, estritamente positi- vos, é 16. O maior valor que um desses inteiros pode assumir é: a) 16 d) 70 b) 20 e) 100 c) 50 70 (Enem) Brasil e França têm relações comerciais há mais de 200 anos. Enquanto a França é a 5a nação mais rica do planeta, o Brasil é a 10a, e ambas se destacam na economia mundial. No entanto, devido a uma série de restrições, o co- mércio entre esses dois países ainda não é ade- quadamente explorado, como mostra a tabela seguinte, referente ao período 2003-2007. Investimentos bilaterais (em milhões de dólares) Ano Brasil na França França no Brasil 2003 367 825 2004 357 485 2005 354 1.458 2006 539 744 2007 280 1.214 Os dados da tabela mostram que, no período con- siderado, os valores médios dos investimentos da França no Brasil foram maiores que os investi- mentos do Brasil na França em um valor: a) inferior a 300 milhões de dólares. b) superior a 300 milhões de dólares, mas infe- rior a 400 milhões de dólares. c) superior a 400 milhões de dólares, mas infe- rior a 500 milhões de dólares. d) superior a 500 milhões de dólares, mas infe- rior a 600 milhões de dólares. e) superior a 600 milhões de dólares. 71 Calcule a média aritmética ponderada entre os números: a) 2; 3; 8 e 15, com pesos 4; 1; 3 e 2, respectiva- mente. b) 3,2; 4,1; 6; 3,5 e 2, com pesos 3; 2; 1; 1 e 6, res- pectivamente. c) 1; 2 e 9, com pesos 6; 3 e 4, respectivamente. d) 4,25; 2; 3,4 e 6,8, com pesos 4; 3; 5 e 1, respec- tivamente. e) 5,2; 3,0 e 2,4, com pesos 1,4; 1,6 e 5, respectiva- mente. Disponível em: www.cartacapital.com.br Acesso em: 7 de jul. 2009. Moderna PLUS MATEMÁTICA 16PAIVA w w w .m o d e rn a p lu s .c o m .b r MANOEL PAIVA 1 72 Para avaliar o preço médio da cesta básica de ali- mentos em uma cidade, foi feita uma pesquisa em uma amostra de 60 estabelecimentos. Nessa amos- tra, constatou-se que o preço da cesta básica: • em 10 estabelecimentos era R$ 189,00; • em 18 estabelecimentos era R$ 195,00; • em 32 estabelecimentos era R$ 204,00. Qual foi o preço médio da cesta básica apurado nessa pesquisa? 73 Para conhecer a estatura média das mulheres em certa região, foi escolhida uma amostra de 200 mulheres, constatando-se que, dessas mulheres: • 50 têm estatura 1,68 m; • 120 têm estatura 1,60 m; • 30 têm estatura 1,70 m. De acordo com essa amostra, qual é a estatura média das mulheres dessa região? 74 O corpo docente de uma escola é formado por 30 professores, entre os quais: • 18 professores recebem por 100 aulas men- sais, cada um; • 8 professores recebem por 120 aulas mensais, cada um; • 4 professores recebem por 180 aulas mensais, cada um. Sabendo que o preço-aula dessa escola é R$ 45,00, qual é o salário médio mensal desses professores? 75 (Vunesp) Suponha que o país A receba de volta uma parte de seu território T, que por certo tem- po esteve sob a administração do país B, devido a um tratado entre A e B. Estimemos a popula- ção de A, antes de receber T, em 1,2 bilhão de ha- bitantes, e a de T em 6 milhões de habitantes. Se as médias de idade das populações A e T, antes de se reunirem, eram, respectivamente, 30 anos e 25 anos, mostre que a média de idade após a reunião é superior a 29,9 anos. Notas: 1. Dizer que a velocidade média doautomóvel foi 80 km/h nesse trecho da estrada não significa que o veículo manteve essa velocidade durante todo o percurso; significa que, se fosse mantida uma mesma velocidade para percorrer 320 km em 4 h, essa velocidade deveria ser 80 km/h. 2. Se o veículo mantivesse a mesma velocidade para percorrer esse trecho da estrada, diríamos que a velocidade do automóvel nesse percurso foi constante. Velocidade média Um automóvel percorreu um trecho de 320 km de uma estrada em 4 h. A razão da distância percorrida para o tempo correspondente, isto é, 320 km ________ 4 h 5 80 km/h, é o que chamamos de velocidade média do veículo nesse trecho da estrada. Generalizando, definimos: Se um móvel percorre uma distância d em um tempo t, dizemos que a velocidade média v do móvel nesse trajeto é dada por: v 5 d __ t , com t % 0 76 (Fuvest-SP) Numa classe com vinte alunos, as no- tas do exame final podiam variar de 0 a 100 e a nota mínima para aprovação era 70. Realizado o exame, verificou-se que 8 alunos foram reprovados. A mé- dia aritmética das notas desses oito alunos foi 65, enquanto que a média dos aprovados foi 77. Após a divulgação dos resultados, o professor verificou que uma questão havia sido mal formulada e de- cidiu atribuir 5 pontos a mais para todos os alunos. Com essa decisão, a média dos aprovados passou a ser 80 e a dos reprovados 68,8. a) Calcule a média aritmética das notas da clas- se toda antes da atribuição dos cinco pontos extras. b) Com a atribuição dos cinco pontos extras, quantos alunos, inicialmente reprovados, atingiram nota para a aprovação? 77 (UFRN) Uma prova foi aplicada em duas turmas distintas. Na primeira, com 30 alunos, a média aritmética das notas foi 6,40. Na segunda, com 50 alunos, foi 5,20. A média aritmética das notas dos 80 alunos foi: a) 5,65 b) 5,70 c) 5,75 d) 5,80 78 (Unicamp-SP) A média aritmética das idades de um grupo de 120 pessoas é de 40 anos. Se a média aritmética das idades das mulheres é de 35 anos e a dos homens é de 50 anos, qual o número de pessoas de cada sexo, no grupo? 79 (UFMS) A média aritmética do salário de um grupo de 100 pessoas é de 422 reais. Se a média aritmética do salário das mulheres é de 380 reais e a dos homens é de 520 reais, quantas são as mulheres do grupo? Moderna PLUS MATEMÁTICA 17PAIVA w w w .m o d e rn a p lu s .c o m .b r MANOEL PAIVA 1 Resolução Como 1 hora equivale a 60 minutos, podemos dizer que a velocidade média v do foguete no período considerado pode ser representada por 39.000 km ___________ 60 min . Devemos obter a distância x km tal que a razão x km ______ 3 min também represente a velocidade v, isto é: x __ 3 5 39.000 _______ 60 ] x 5 1.950 Assim, concluímos que o foguete percorreu 1.950 km em 3 min. Exercício resolvido Densidade demográfica Segundo dados do Censo 2010, divulgados pelo IBGE em 29 de novembro de 2010, a população brasileira era 190.732.694 habitantes. Como a área oficial do território brasileiro é 8.514.876,599 km2, dizemos que a densidade demográfica do Brasil era, naquela data, dada por: 190.732.694 hab. __________________ 8.514.876,599 km2 * 2,4 hab./km2 Generalizando, definimos: Densidade de uma amostra de matéria Uma esfera maciça de ferro cuja massa é 23,58 g possui volume igual a 3 cm3. Dividindo a massa pelo volume da esfera, obtemos: 23,58 g ________ 3 cm3 5 7,86 g/cm3 Essa razão é chamada de densidade dessa esfera. Generalizando, definimos: A densidade demográfica de um território é a razão do número de habitantes pela área do território. A densidade de uma amostra de matéria é a razão da massa pelo volume dessa amostra. 10 cm 220 cm Figura 1 Figura 2 120 cm 10 cm 10 cm 220 cm Figura 1 Figura 2 120 cm 10 cm Exercício resolvido 8 Durante determinado período, um foguete viajou à velocidade média de 39.000 km/h. Que distância percorreu o foguete em 3 min desse período? 9 Se um corpo (amostra de matéria) tem densidade maior que a densidade de um líquido, esse corpo afunda no líqui- do; se a densidade do corpo é menor que a do líquido, o corpo boia. Aplican- do esse princípio, resolva o problema a seguir, sabendo que a densidade da água é 1 g/cm3. Considere uma placa de ferro com 102,18 kg obtida a partir de uma placa retangular com 220 cm de comprimento por 120 cm de largura e 0,5 cm de espessura, da qual foi reti- rado em cada vértice um quadrado de lado 10 cm, conforme mostra a figura 1. Dobrando a peça representada pela fi- gura 1, obtemos uma caixa sem tampa, representada pela figura 2. Moderna PLUS MATEMÁTICA 18PAIVA w w w .m o d e rn a p lu s .c o m .b r MANOEL PAIVA 1 Nota: Esse exercício explica por que um navio boia sobre a água. a) A placa da figura 1 boia ou afunda quando colocada dentro de um tanque com água? b) A caixa da figura 2 boia ou afunda quando colocada com a cavidade voltada para cima e o fundo apoiado sobre a superfície da água de um tanque? Resolução a) O volume V1 da placa da figura 1 é dado por: V1 5 (120 3 220 3 0,5 2 4 3 102 3 0,5) cm3 5 13.000 cm3 Logo, a densidade d1 dessa placa é dada por: d1 5 102.180 g ___________ 13.000 cm3 5 7,86 g/cm3 Como a densidade d1 é maior que a densidade da água, concluímos que a placa afunda na água. b) O volume V2 da caixa da figura 2 é dado por: V2 5 (100 3 200 3 10) cm3 5 200.000 cm3 Logo, a densidade d2 dessa caixa é dada por: d2 5 102.180 g ____________ 200.000 cm3 5 0,5109 g/cm3 Como a densidade d2 é menor que a densidade da água, concluímos que a caixa boia na água. Escala Ao desenhar o mapa de uma região, pretende-se que, com o desenho, se obtenha a exata noção da forma e do tamanho da região. A venida M arechal Floriano Peixoto A venida das Torres Avenida M anuel Contorno Ribas BR-277 BR-277 BR -1 16 BR -1 16 Av. V isc. de Guarapuava R u a M at eu s Le m e Av. S ete de Setembro Av. Victor Ferreira do Amaral Su l Escala 1 : 185.000 SANTA FELICIDADE PORTÃO BOQUEIRÃO TARUMÃ BACACHERI CENTRO CIDADE INDUSTRIAL REBOUÇAS Escala de um mapa é a razão entre o comprimento de uma linha do mapa e o comprimento real do trecho representado por essa linha, nessa ordem. Quanto à forma, basta desenhar o mapa como se fosse uma fotografia reduzida ou ampliada da região. Para dar a noção de tamanho, menciona-se a escala com que o mapa foi desenhado. A escala é a razão cujo antecedente é o comprimento de uma linha qualquer no mapa, e o consequente é o compri- mento real correspondente na região representada. Por exemplo, no mapa ao lado foi adotada a escala 1 : 185.000. Isso significa que cada unidade de com- primento 1 u no desenho corresponde ao compri- mento 185.000 u na região representada. Assim, por exemplo, uma estrada re- presentada no mapa por uma linha de 1 cm mede na realidade 185.000 cm, ou seja, 1,85 km.