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Nivelamento em Matemática Básica – MÓDULO 2
Prof. MSc. Herivelto Nunes
6. Sistema de equações
Para encontrarmos numa equação de 1º grau com duas incógnitas, por
exemplo,
4x + 3y = 0, os valores de x e de y é preciso relacionar essa equação com
outra ou outras com as mesmas incógnitas. Essa relação é chamada de
sistema.
Um sistema de equação de 1º grau com duas incógnitas é formado por: duas
equações de 1º grau com duas incógnitas diferentes em cada equação. Veja
um exemplo:
Para encontramos o par ordenado solução desse sistema é preciso utilizar dois
métodos para a sua solução.
Esses dois métodos são: Substituição e Adição.
Método da substituição
Esse método consiste em escolher uma das duas equações, isolar uma das
incógnitas e substituir na outra equação, veja como:
Dado o sistema , enumeramos as equações.
Escolhemos a equação 1 e isolamos o x:
x + y = 20
x = 20 – y
Agora na equação 2 substituímos o valor de x = 20 – y.
3x + 4 y = 72
3 (20 – y) + 4y = 72
60-3y + 4y = 72
-3y + 4y = 72 – 60
y = 12
Descobrimos o valor de y, para descobrir o valor de x basta substituir 12 na
equação
x = 20 – y.
x = 20 – y
x = 20 – 12
x = 8
Portanto, a solução do sistema é S = (8, 12)
Método da adição
Esse método consiste em adicionar as duas equações de tal forma que a soma
de uma das incógnitas seja zero. Para que isso aconteça será preciso que
multipliquemos algumas vezes as duas equações ou apenas uma equação por
números inteiros para que a soma de uma das incógnitas seja zero.
Dado o sistema:
Para adicionarmos as duas equações e a soma de uma das incógnitas de zero,
teremos que multiplicar a primeira equação por – 3.
Agora, o sistema fica assim:
Adicionando as duas equações:
- 3x – 3y = - 60
+ 3x + 4y = 72
y = 12
Para descobrirmos o valor de x basta escolher uma das duas equações e
substituir o valor de y encontrado:
x + y = 20
x + 12 = 20
x = 20 – 12
x = 8
Portanto, a solução desse sistema é: S = (8, 12).
Se resolver um sistema utilizando qualquer um dois métodos o valor da solução
será sempre o mesmo.
7. Equação do 2º Grau
As equações do tipo ax + b = 0, com a e b números reais e a ≠ 0 são
consideradas equações do 1º grau, e podem ter no máximo um resultado. Os
modelos de expressões que satisfazem a condição ax² + bx + c = 0, com a, b e
c números reais e a ≠ 0 se enquadram na condição de equações do 2º grau,
sendo possível a sua resolução através do Teorema de Bháskara. A utilização
desse teorema requer conhecimento dos valores dos coeficientes a, b e c, por
exemplo, na equação 2x² + 4x – 12 = 0 os coeficientes são: a = 2, b = 4 e c = –
12.
Uma equação do 2º grau pode ter no máximo duas raízes (soluções) reais, a
condição de existência das raízes dependerá do valor do discriminante (Δ). De
acordo com o seu valor podemos ter as seguintes situações:
0, possui duas raízes reais e distintas.
As equações do 2º grau poderão ser resolvidas utilizando a seguinte fórmula:
Resolução de uma equação do 2º grau
Exemplo 1
Dada a equação x² + 3x – 10 = 0, determine suas raízes, se existirem.
a = 1, b = 3 e c = –10
Δ = b² – 4ac
Δ = 3² – 4 * 1 * (–10)
Δ = 9 + 40
Δ = 49
As raízes da equação são x’ = 2 e x” = – 5
Exemplo 2
Determine as soluções reais da seguinte equação: 2x² + 12x + 18 = 0
a = 2, b = 12 e c = 18
Δ = b² – 4ac
Δ = 12² – 4 * 2 * 18
Δ = 144 – 144
Δ = 0
A equação possui apenas uma raiz real, x’ = x” = 3.
Exemplo 3
Resolva a seguinte equação: 4y² + 6y + 50 = 0
a = 4, b = 6 e c = 50
Δ = b² – 4ac
Δ = 6² – 4 * 4 * 50
Δ = 36 – 800
Δ = – 764
Não possui raízes reais ou soluções reais, pois o valor do discriminante é
menor que zero.
Δ > 0, possui duas raízes reais e distintas.
As equações do 2º grau poderão ser resolvidas utilizando a seguinte fórmula:
Resolução de uma equação do 2º grau
Exemplo 1
Dada a equação x² + 3x – 10 = 0, determine suas raízes, se existirem.
a = 1, b = 3 e c = –10
Δ = b² – 4ac
Δ = 3² – 4 * 1 * (–10)
Δ = 9 + 40
Δ = 49
As raízes da equação são x’ = 2 e x” = – 5
Exemplo 2
Determine as soluções reais da seguinte equação: 2x² + 12x + 18 = 0
a = 2, b = 12 e c = 18
Δ = b² – 4ac
Δ = 12² – 4 * 2 * 18
Δ = 144 – 144
Δ = 0
A equação possui apenas uma raiz real, x’ = x” = 3.
Exemplo 3
Resolva a seguinte equação: 4y² + 6y + 50 = 0
a = 4, b = 6 e c = 50
Δ = b² – 4ac
Δ = 6² – 4 * 4 * 50
Δ = 36 – 800
Δ = – 764
Não possui raízes reais ou soluções reais, pois o valor do discriminante é
menor que zero.
8. Função do 1º Grau
A formação de uma função do 1º grau é expressa da seguinte forma: y =
ax + b, onde a e b são números reais e a é diferente de 0.
Consideremos x e y duas variáveis, sendo uma dependente da outra, isto é,
para cada valor atribuído a x corresponde um valor para y. Definimos essa
dependência como função, nesse caso, y está em função de x. O conjunto de
valores conferidos a x deve ser chamado de domínio da função e os valores de
y são a imagem da função.
Toda função é definida por uma lei de formação, no caso de uma função do 1º
grau a lei de formação será a seguinte: y = ax + b, onde a e b são números
reais e a ≠ 0.
Esse tipo de função deve ser dos Reais para os Reais.
A representação gráfica de uma função do 1º grau é uma reta. Analisando a lei
de formação y = ax + b, notamos a dependência entre x e y, e identificamos
dois números: a e b. Eles são os coeficientes da função, o valor de a indica se
a função é crescente ou decrescente e o valor de b indica o ponto de
intersecção da função com o eixo y no plano cartesiano. Observe:
Função crescente Função decrescente
Função crescente: à medida que os valores de x aumentam, os valores
correspondentes em y também aumentam.
Função decrescente: à medida que os valores de x aumentam, os valores
correspondentes de y diminuem.
Exemplos de funções do 1º grau
y = 4x + 2, a = 4 e b = 2
y = 5x – 9, a = 5 e b = –9
y = – 2x + 10, a = – 2 e b = 10
y = 3x, a = 3 e b = 0
y = – 6x – 1, a = – 6 e b = – 1
y = – 7x + 7, a = –7 e b = 7
Raiz ou zero de uma função do 1º grau
Para determinar a raiz ou o zero de uma função do 1º grau é preciso considerar
y = 0. De acordo com gráfico, no instante em que y assume valor igual a zero,
a reta intersecta o eixo x em um determinado ponto, determinando a raiz ou o
zero da função.
Vamos determinar a raiz das funções a seguir:
y = 4x + 2
y = 0
4x + 2 = 0
4x = –2
x = –2/4
x = –1/2
A reta representada pela função y = 4x + 2 intersecta o eixo x no seguinte
valor: –1/2
y = – 2x + 10
y = 0
– 2x + 10 = 0
– 2x = – 10 (–1)
2x = 10
x = 10/2
x = 5
A reta representada pela função y = – 2x + 10 intersecta o eixo x no seguinte
valor: 5
y = –7x + 7
y = 0
–7x + 7 = 0
–7x = –7
x = 1
A reta representada pela função y = –7x + 7 intersecta o eixo x no seguinte
valor: 1
y = 3x
y = 0
3x = 0
x = 0
A reta representada pela função y = 3x intersecta o eixo x no seguinte valor: 0
9. Função do 2º Grau
Definimos como função do 2º grau, ou função quadrática, a função R → R, ou
seja, uma função em que o domínio e o contradomínio são iguais ao conjunto
dos números reais, e que possui a lei de formação f(x) = ax² +bx +c.
O gráfico da função quadrática é sempre uma parábola e possui elementos
importantes, que são:
• as raízes da função quadrática, calculadas pelo x’ e x”;
• o vértice da parábola, que pode ser encontrado a partir de fórmulas
específicas.
https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/funcao.htm
O que é uma função do 2º grau?
Uma função polinomial é conhecida como função do 2º grau, ou também como
função quadrática, quando em sua lei de formação ela possui um polinômio de
grau dois, ou seja, f(x) = ax² +bx +c, em que a, b e c são números reais, e a ≠
0. Além da lei de formação, essa função possui domínio e contradomínio no
conjunto dos números reais, ou seja, f: R→ R.
O gráfico da função do 2º grau é sempre uma parábola.
Exemplos:
a) f(x) = 2x²+3x + 1
a = 2
b = 3
c=1
b) g(x) = -x² + 4
a = -1
b = 0
c = 4
c) h(x) = x² – x
a = 1
b = -1
c = 0
Valor numérico de uma função
https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/polinomios.htm
Para encontrar o valor numérico de qualquer função, conhecendo a sua lei de
formação, basta realizarmos a substituição do valor de x para encontrar a
imagem f(x).
Exemplos:
Dada a função f(x) = x² + 2x – 3, calcule:
a) f(0)
f(0) = 0² +2·0 – 3 = 0 + 0 – 3 = –3
b) f(1)
f(1) = 1² + 2·1 + 3 = 1+2 – 3 = 0
c) f(2)
f(2) = 2² + 2·2+3 = 4+4–3=5
d) f(-2)
f(-2) = (-2)² + 2·(-2) – 3
f(-2) = 4 - 4 – 3 = –3
Raízes da função de 2º grau
Para encontrar as raízes da função quadrática, conhecidas também como zero
da função, é necessário o domínio das equações do segundo grau. Para resolver
uma equação do segundo grau, há vários métodos, como a fórmula de
Bhaskara e a soma e produto.
A raízes de uma função quadrática são os valores de x que fazem com que f(x)
= 0. Sendo assim, para encontrar as raízes de uma equação do 2º grau, faremos
ax² + bx + c = 0.
Exemplo:
f(x) = x² +2x – 3
a = 1
b = 2
c = –3
Δ =b² – 4ac
Δ=2² – 4 ·1·(-3)
Δ=4 +12
Δ = 16
https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/equacao-2-grau.htm
Então, os zeros da função são {1, -3}.
O valor do delta nos permite saber quantos zeros a função quadrática vai ter.
Podemos separar em três casos:
• Δ > 0 → a função possui duas raízes reais distintas;
• Δ = 0 → a função possui uma única raiz real;
• Δ 0, a concavidade é para cima:
https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/parabolas.htm
O ponto V representa o que conhecemos como vértice da parábola, que, nesse
caso, é o ponto de mínimo, ou seja, o menor valor que f(x) pode assumir.
Se a