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Autor: Prof. Alexandre Las Casas
Colaboradoras: Profa. Fernanda Torello de Mello
Profa. Ana Carolina Bueno Borges
Matemática e Bioestatística
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Professor conteudista: Alexandre Las Casas
Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Guarulhos (1998) e mestrado em Tecnologia
Nuclear/Engenharia Nuclear/Aplicações pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares da Universidade de São
Paulo (USP) – 2004. Atualmente, é professor-diretor adjunto de Engenharia Ambiental na Universidade Guarulhos e
professor adjunto na Universidade Paulista (UNIP). Tem experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase
em Administração em Banco de Dados e Tecnologia da Informação (TI), atuando principalmente com os seguintes
temas: Educação, Ensino, Estatística, Tratamento de águas residuárias, Tecnologias avançadas de processos químicos,
Adsorção por carvão ativado, Processos nucleares e Gerenciamento de projetos.
© Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou
quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem
permissão escrita da Universidade Paulista.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
L341m Las Casas, Alexandre.
Matemática e bioestatística. / Alexandre Las Casas. – São Paulo:
Editora Sol, 2014.
164 p., il.
Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e
Pesquisas da UNIP, Série Didática, ano XIX, n. 2-086/14, ISSN 1517-9230.
1. Matemática. 2. Bioestatística. 3. Probabilidades. I. Título.
CDU 51:57.087
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Prof. Dr. João Carlos Di Genio
Reitor
Prof. Fábio Romeu de Carvalho
Vice-Reitor de Planejamento, Administração e Finanças
Profa. Melânia Dalla Torre
Vice-Reitora de Unidades Universitárias
Prof. Dr. Yugo Okida
Vice-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa
Profa. Dra. Marília Ancona-Lopez
Vice-Reitora de Graduação
Unip Interativa – EaD
Profa. Elisabete Brihy
Prof. Marcelo Souza
Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar
Prof. Ivan Daliberto Frugoli
Material Didático – EaD
Comissão editorial:
Dra. Angélica L. Carlini (UNIP)
Dra. Divane Alves da Silva (UNIP)
Dr. Ivan Dias da Motta (CESUMAR)
Dra. Kátia Mosorov Alonso (UFMT)
Dra. Valéria de Carvalho (UNIP)
Apoio:
Profa. Cláudia Regina Baptista – EaD
Profa. Betisa Malaman – Comissão de Qualificação e Avaliação de Cursos
Projeto gráfico:
Prof. Alexandre Ponzetto
Revisão:
Lucas Ricardi
Andréia Andrade
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Sumário
Matemática e Bioestatística
APRESENTAçãO ......................................................................................................................................................9
INTRODUçãO ...........................................................................................................................................................9
Unidade I
1 PRIORIDADES NAS OPERAçÕES ................................................................................................................ 11
1.1 Arredondamento .................................................................................................................................. 12
1.2 Potenciação ............................................................................................................................................ 17
1.2.1 Expoente inteiro negativo .................................................................................................................. 19
1.2.2 Potências de 10 ........................................................................................................................................ 20
1.2.3 Notação científica .................................................................................................................................. 21
1.2.4 Expoente negativo .................................................................................................................................. 23
1.2.5 Propriedades ............................................................................................................................................. 25
2 EQUAçÕES DO PRIMEIRO GRAU .............................................................................................................. 32
2.1 Equações do primeiro grau com uma incógnita ..................................................................... 33
2.1.1 Propriedade distributiva da multiplicação em relação à adição ......................................... 34
2.1.2 Produtos nulos ......................................................................................................................................... 35
2.1.3 Quocientes nulos .................................................................................................................................... 35
2.1.4 Raiz ou solução de uma equação .................................................................................................... 35
2.1.5 Conjunto verdade ou conjunto solução ........................................................................................ 35
2.2 Sistemas de equações ......................................................................................................................... 38
2.2.1 Sistemas de equações do primeiro grau ....................................................................................... 38
2.2.2 Dois métodos para a resolução de um sistema .......................................................................... 39
2.3 Equações do primeiro grau com duas incógnitas ................................................................... 41
3 EQUAçÕES DO SEGUNDO GRAU ............................................................................................................. 44
3.1 Equação e álgebra ................................................................................................................................ 44
3.2 Sistemas de equações do segundo grau ..................................................................................... 46
4 RAZãO E PROPORçãO .................................................................................................................................. 47
4.1 Razão de concentração – diluição ................................................................................................ 49
4.2 Proporção ................................................................................................................................................ 50
4.3 Porcentagem .......................................................................................................................................... 51
4.4 Regra de três .......................................................................................................................................... 53
4.4.1 Um pouco de razão ................................................................................................................................ 55
4.4.2 Um pouco de porcentagem ................................................................................................................ 57
4.5 Tabelas ...................................................................................................................................................... 71
4.5.1 Notas de Matemática ............................................................................................................................71
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4.5.2 Número de hosts ..................................................................................................................................... 73
4.5.3 Tabela com dupla entrada (esporte e gênero) ............................................................................ 74
Unidade II
5 ESTATÍSTICA ....................................................................................................................................................... 83
5.1 Definição .................................................................................................................................................. 83
5.2 Conceitos usados em Estatística .................................................................................................... 84
5.2.1 População e amostra ............................................................................................................................. 84
5.2.2 Estatística Indutiva e Estatística Descritiva ................................................................................. 84
5.2.3 Variáveis ...................................................................................................................................................... 84
5.2.4 Mensuração ............................................................................................................................................... 85
5.3 Para que usamos Estatística? .......................................................................................................... 86
5.3.1 Fases do trabalho estatístico .............................................................................................................. 86
5.4 Tabulação dos dados ........................................................................................................................... 92
5.4.1 Conceitos .................................................................................................................................................... 92
6 MEDIDAS E REPRESENTAçÕES GRÁFICAS ............................................................................................ 94
6.1 Medidas de tendência central ......................................................................................................... 94
6.1.1 Proporção ................................................................................................................................................... 96
6.1.2 Medidas de posição – separatrizes .................................................................................................. 98
6.2 Medidas de dispersão ou variabilidade .....................................................................................100
6.2.1 Variância ...................................................................................................................................................100
6.2.2 Desvio padrão .........................................................................................................................................100
6.2.3 Coeficiente de variação ......................................................................................................................101
6.3 Construção de gráficos ....................................................................................................................103
6.3.1 Gráfico de colunas................................................................................................................................105
6.3.2 Gráfico de linhas ...................................................................................................................................106
6.3.3 Gráficos comparativos ........................................................................................................................107
6.3.4 Gráfico de setores .................................................................................................................................108
6.3.5 Representação gráfica de distribuições de frequência..........................................................108
6.4 Diagramas de blocos .........................................................................................................................112
6.4.1 Diagramas circulares (pizza) ............................................................................................................. 115
7 NOçÕES DE PROBABILIDADES .................................................................................................................124
7.1 Conceitos básicos ...............................................................................................................................124
7.2 Probabilidade condicional...............................................................................................................125
7.3 Distribuição Normal ..........................................................................................................................127
7.3.1 Características da curva normal .................................................................................................... 128
7.3.2 A distribuição normal como modelo ........................................................................................... 130
7.3.3 Teorema do limite central ................................................................................................................ 130
8 TESTE DE HIPÓTESE E CORRELAçãO ......................................................................................................136
8.1 Nível de significância ........................................................................................................................138
8.2 Região de rejeição ..............................................................................................................................138
8.3 Teste do qui-quadrado (x2) .............................................................................................................140
8.4 Frequência esperada ..........................................................................................................................141
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8.5 Graus de liberdade .............................................................................................................................141
8.6 Qui-quadrado crítico ........................................................................................................................141
8.6.1 Regra da decisão ...................................................................................................................................141
8.6.2 Pré-requisitos para uso do qui-quadrado ................................................................................. 142
8.7 Correlação linear simples ................................................................................................................148
8.7.1 Coeficiente de correlação linear .................................................................................................... 148
8.7.2 Interpretação dos resultados .......................................................................................................... 148
8.7.3 Coeficiente de correlação linear de Pearson............................................................................. 149
8.7.4 Regressão linear simples ....................................................................................................................151
8.7.5 Equações de regressão ....................................................................................................................... 152
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APresentAção
A questão primordial não é o que sabemos, mas como o sabemos.
Aristóteles
A preocupação em escrever este livro-texto, Matemática e Bioestatística, foi fazer que você se
familiarizasse mais com os conteúdos abordados, e não simplesmente “passasse” por eles.
Nesse sentido, foram propostas atividades que buscam incentivá-lo a refletir, a criar e até mesmo a
buscar a Matemática e a Bioestatística em jornais, revistas etc.
Nosso objetivo é desafiar o aluno a criar o hábito da leitura e a buscar soluções para um determinado
problema, e este livro-texto visa reforçar, aprofundar ou até complementar o assunto estudado.
A apresentação de forma rigorosa, porém com linguagem simples e de fácil entendimento, norteou
este trabalho. Com isso, uma pessoa que pretenda estudar esses assuntos de forma autodidadata não
terá grandes dificuldades em assimilar os conceitos básicos.
Introdução
Não há ramo da Matemática, por mais abstrato que seja,
que não possa um dia vir a ser aplicado aos fenômenos do mundo real.
Lobachevsky
O mundo é regido pelas leis naturais e dentro de um universo de relações sociais que nos possibilitam
a contextualização na Matemática. Constantemente, vários assuntos fazem parte de noticiários, entre
eles, pesquisas de mercado, taxa de crescimento econômico, grupos sanguíneos, carbono 14 – relógio
radioativo. Mas qual a relação desses assuntos com a Matemática e o que eles significam?
Como se verá a seguir, tratamos de assuntos envolvendo alguns desses temas, com leituras agradáveis,
tratando dessa forma de conhecimentos práticos e contextualizados.
Em nossa disciplina, veremos conceitos básicos a respeito dos assuntos trabalhados, mas tratamos
também de conhecimentos mais amplos e abstratos. Tudo isso é feito para que possamos compreender
as ciências quando houver a necessidade de codificar, ordenar, quantificar e interpretar fenômenos e
informações estatísticas.
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MateMática e Bioestatística
Unidade I
1 PrIorIdAdes nAs oPerAçÕes
Você verá como é importante para o nosso estudo a ordem das operações em cálculos fundamentais.
Entre as quatro operações fundamentais (+, -, ., ÷) a multiplicação e a divisão têm prioridade sobre a
adição e a subtração. Elas devem ser efetuadas antes.
Exemplo:
3 + 4.2 - 8 ÷ 2 = 3 + 8 – 4 = 7
Tome cuidado quando as expressões tiverem separações por meio de sinais especiais (parênteses,
colchetes ou chaves). Efetuamos primeiro, se possível, as operações indicadas dentro dessas separações.
Exemplo:
(5 + 3).2 ÷ (6 – 2.2) = 8.2 ÷ (6 – 4) = 16 ÷ 2 = 8
Exemplo de Aplicação
1) Encontre um valor para cada expressão a seguir:
a) 12 + 14 ÷ 7 – 5.3
b) 3 + 2.(5-3.2) + 4
c) 4.3 – 6.5 + 30 ÷ 3
d) 2 – 3.[5.2 – 3.4 + 2.(3.3 – 9)]
2) Efetue:
a) 3
2
2
5
+
b) 5
1
3
−
c) 1
2
2
5
10
8
1
3
15
2
+ ⋅
+ ⋅
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Unidade I
d) 2
3
4
9
÷
e) 4.0,25 – 0,3
f)
5
3
25
9
1
15
+
3) Encontre um valor para cada expressão a seguir:
a) –(-3) +(-5).(-2)
b) – ( -3 + 5.2) – (12 ÷ 4)
c) 2 13
+
d) 3
4
8
9
27
8
⋅ ⋅
e) 2
3
8
27
÷
Lembrete
1 - Nas expressões numéricas em que não há parênteses, as multiplicações
e as divisões devem sempre ser feitas antes das adições e subtrações.
2 – Nas expressões com parênteses, colchetes e chaves, primeiro devem
ser efetuados os cálculos que estão entre parênteses, depois, os que estão
entre colchetes e, finalmente, os que estão entre chaves.
1.1 Arredondamento
A norma NBR 5891 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) estabelece as regras fixas
de arredondamento na numeração decimal, em uso na atualidade. Essas regras estão de acordo com a
Resolução 886/66 do IBGE.
É importante perceber a relevância dos critérios de arredondamento, reconhecer o símbolo somatório
nas operações e saber operar e arredondar os resultados, não importando a quantidade de casas decimais
a ser trabalhada após a vírgula.
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MateMática e Bioestatística
Somatório
Para indicarmos a soma dos xi valores da variável x, isto é, x1+x2+x3+...+xn, usamos o símbolo Σ
(sigma), em matemática denominado somatório.
Assim, a soma x1+x2+x3+...+xn pode ser representada por Σxi.
Exemplo: dados x1=2, x2=7, x3=9 e x4=6, temos: Σxi = 2+7+9+6 = 24.
Arredondamento
Sabemos que muitas vezes é necessário ou conveniente suprimir unidades inferiores às de
determinada ordem. Essa técnica é denominada de arredondamento de dados.
Em nosso curso, adotaremos o seguinte critério para arredondamento de dados:
• Quando o primeiro algarismo a ser abandonado for 0, 1, 2, 3 ou 4, fica inalterado o último
algarismo a permanecer. Exemplo: 53,24 para a 53,2.
• Quando o primeiro algarismo a ser abandonado for 5, 6, 7, 8 ou 9, aumenta-se de uma unidade o
algarismo a permanecer. Exemplos: 42,87 passa a 42,9; 25,05 passa a 25,1.
Outros exemplos:
• O número p = 3,141592654..., arredondado com duas casas decimais, fica 3,14. Se arredondado
com seis casas decimais, fica 3,141593.
• O número de Euler e = 2,718281828..., arredondado com três casas decimais, fica 2,718. Se
arredondado com quatro casas decimais, fica 2,7183.
observação
Arredondar não significa, necessariamente, deixar o número sem as
casas decimais. Arredonda-se com o número de casas decimais que for
necessário.
Não devemos fazer arredondamentos sucessivos.
Arredondar para fazer estimativas
Você verá agora que conhecer o valor exato de uma contagem nem sempre é tão importante. Em
relação à população brasileira, por exemplo, se dissermos que ela é de 169.799.170 ou de 170 milhões,
não estaremos mudando a ideia da quantidade de habitantes que queremos passar.
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Unidade I
Nesse caso, dizemos que o número 169.799.170 foi arredondado para 170 milhões.
É importante saber arredondar números, pois, em muitas situações do dia a dia, isso nos ajuda a
fazer uma estimativa do resultado que se quer.
Arredondar um número significa trocá-lo por outro mais próximo de uma ordem escolhida. Por
exemplo, ao comprar três produtos que custam 41, 28 e 19 reais, podemos arredondar esses números
para 40, 30 e 20. Assim, sabemos mais facilmente que o total a pagar é um valor próximo de 90 reais.
A fim de arredondar um número para uma determinada ordem, deve-se observar o primeiro algarismo
que está à direita do algarismo da ordem escolhida: se for 0, 1, 2, 3 ou 4, mantém-se a ordem; se for 5,
6, 7, 8 ou 9, soma-se 1 ao algarismo da ordem escolhida.
Veja alguns exemplos de arredondamentos.
Arredondar para a dezena mais próxima:
36 40
75 80
183 180
→
→
→
Arredondar para a centena mais próxima:
236 200
657 700
5418 5400
→
→
→
Arredondar para o milhar mais próximo:
5982 6000
24157 24000
37539 38000
→
→
→
Exemplo de aplicação
1) Sendo: x: 2, 3, 7, 8 e 0, determine:
a) Σxi
2
b) (Σxi)
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MateMática e Bioestatística
2) Dado
x 1 3 2
y 0 9 1
calcule:
a) Σxy
b) Σy/x
c) Σ(x - y)2
d) Σ3x
e) ΣxΣy
f)
( )2
2
x y+∑
g) Σy(x-1)
h) Σyx2
i) Σ5
3) Arredonde os números a seguir na 3ª casa decimal:
a) 0,0042
b) 0,222222
c) 0,0067
d) 0,66666
e) 2,709861
f) 0,333333
g) 732,131313
h) 0,00087
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Unidade I
4) Arredonde os números a seguir na 2ª casa decimal:
a) 0,88888
b) 12,035
c) 6,054
d) 13,194
e) 10,4031
f) 0,005
g) 13,14159
h) 2,718
5) Em um posto de saúde, a enfermeira pediu a uma auxiliar que contasse quantas vacinas contra
a gripe ainda havia nas três caixas. A auxiliar contou as vacinas de cada caixa e anotou em um papel:
(617 + 1578 + 736).
Para ter uma ideia do total de vacinas, a enfermeira fez um cálculo mental, arredondando as parcelas.
Veja como ela fez isso:
Usando arredondamento, ela conseguiu: 600 + 1600 + 700 = 2900 vacinas aproximadamente, o que
está correto, por aproximação.
6) Em uma loja, Lucio comprou objetos nos valores a seguir: 19, 38 e 64. Quando perguntou ao
vendedor quanto deveria pagar, foi informado de que seriam 151 reais. Lucio pensou e aproximou os
valores para fazer um cálculo rápido e descobriu que o total era: 20 + 40 + 60; portanto, aproximadamente
120 reais.
a) O que Lúcio fez para perceber o engano do vendedor?
Estimou o total arredondando os números e fazendo um cálculo mental.
b) Qual foi o valor da compra dele?
O valor foi de 121 reais.
c) Quando você precisa comprar algumas coisas, costuma fazer uma estimativa do valor total antes
de pagar? Conhece alguém que costuma fazer? Você acha esse procedimento importante? Por quê?
Resposta pessoal.
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MateMática e Bioestatística
Lembrete
1 - Arredondar não significa, necessariamente, deixar o número sem
as casas decimais. Arredonda-se com o número de casas decimais que for
necessário.
2 - Não devemos fazer arredondamentos sucessivos.
saiba mais
O site a seguir pode ser de grande interesse:
<www.somatematica.com.br>
1.2 Potenciação
Neste tópico, mostraremos a importância de possuir habilidades em cálculo mental e reconhecer
a potenciação em situações contextualizadas, além de compreender os conceitos e saber como as
fórmulas se originaram.
Você já deve ter ouvido que a potenciação nada mais é do que a representação de um produto
de fatores iguais. Por exemplo: 5 x 5 x 5 x 5 x 5 = 54. O número 5 é chamado de base da potência
e o número 4, de expoente. Uma estratégia interessante para construir com significado a ideia
de potência é por meio de problemas de contagem que envolvam processos multiplicativos de
fatores iguais.
Por exemplo: as unidades de memória dos computadores são amplamente conhecidas hoje em
dia. O uso de termos como megabytes ou gigabytes para se referir à capacidade de memória de
dispositivos eletrônicos tornou-se tão comum quanto o uso de quilograma para se referir à massa
de determinado produto. Fala-se com naturalidade em pen drives de 8 gigabytes, CD-ROMs de
700 megabytes, DVDs de 4,7 gigabytes, entre outras coisas. Essas especificações fazem parte do
cotidiano no mundo da informática. Contudo, o significado do termo byte e de seus múltiplos
ainda é alvo de muitas confusões.
Na Ciência da Computação, o byte é a unidade básica de armazenamento de memória no computador.
Um byte é constituído por 8 bits. O bit (binary digit, ou dígito binário) é a menor unidade lógica de
armazenamento de informação em um computador. O valor de um bit é determinado pelo estado de
um dispositivo eletrônico interno do computador, chamado capacitor, que armazena energia em um
campo elétrico. Ele pode ser usado para representar informação de forma binária em um computador,
assumindo somente dois valores: 0, quando o capacitor está desligado (descarregado), e 1, quando está
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Unidade I
ligado (ou carregado). Por essa razão, as informações em um computador estão codificadas em uma
base de numeração binária, e não decimal.
Se cada bit só pode assumir dois valores, o número total de informações que podem ser armazenadas
com 3 bits é dado por 2 . 2 . 2 = 23. Portanto, com 4 bits é possível armazenar 24 ou 16 informações.
Com 5 bits, 25 ou 32, e assim por diante. Generalizando, com n bits, é possível armazenar 2n informações.
Sendo a um número real e n um número natural, chama-se potência de expoente inteiro o número
an ou a-n assim definido:
Se n ≥ 2, então
an = a.a.a. ... .a.a (n fatores iguais a a).
Exemplos:
a) 23 = 2.2.2 = 8
b) 34 = 3.3.3.3 = 81
c) 1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
5
=
⋅
⋅
⋅
⋅
. . . . . = 132
d) (-0,4)3 = (-0,4). (-0,4). (-0,4) = - 0,064
Se n = 1, então
a1 = a
Exemplos:
a) 21 = 2
b)
2
3
2
3
1
=
c) ( )5 51 =
d) (-0,7)1 = - 0,7
Se n = 0, então
a0 = 1
19
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ia
gr
am
ad
or
-
d
at
a
MateMática e Bioestatística
Exemplos:
a) 50 = 1
b) (-2)0 = 1
c) ( , - )5 3 3 10 =
d) p0 = 1
1.2.1 Expoente inteiro negativo
Se a ≠ 0, então toda potência de expoente inteiro negativo e base não nula é igual ao inverso da
potência que se obtém conservando a base e trocando o sinal do expoente.
a
a a
n
n
n
−
=
=
1 1 , quaisquer que sejam o número real a, não nulo e o inteiro n.
Exemplos:
a) 2
1
2
1
2
1
8
3
3
3
−
=
= =
b)
2
5
5
2
5
2
5
2
25
4
2 2
=
= ⋅ =
−
c) −( ) = −
= −
= − = −−
−
0 2
2
10
10
2
5 1253
3 3
3, ( )
Exemplo de Aplicação
1) Calcule os seguintes números, resolvendo as potências:
a) 33 =
b) (0,2)4 =
c) (0,3)2 =
d) (-5)2 =
e) (-5)3 =
f) 3-2 =
g) 70 =
20
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a
Unidade I
h) (- 13)0 =
i) (3/4)-3 =
j) (0,25)-2 =
k) -(-0,5)-2 =
2) Coloque na forma de potência:
a) 32 =
b) 81 =
c) 100000 =
d) 0,01 =
e) 0,00001 =
1.2.2 Potências de 10
Expoente positivo
Para escrever grandes números e operar com eles, recorremos às potências de base 10 com expoentes
positivos. Observe:
cem = 1 00 10
2
2
zeros
=
mil = 1 000 10
3
3
zeros
=
10 mil =
10000 10
4
4
zeros
=
100 mil = 100000 10
5
5
zeros
=
1 milhão =
1000000 10
6
6
zeros
��� �� =
1 bilhão = 1000000000 10
9
9
zeros
� �� �� =
1 trilhão =
1000000000000 10
12
12
zeros
� ��� ��� =
21
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MateMática e Bioestatística
1 quatrilhão =
1 000000000000000 10
15
15
zeros
� ���� ����
� ���� ����
=
1 quintilhão = 1000000000000000000 10
18
18
zeros
� ����� ����� =
1 sextilhão = 1021
1 setilhão = 1024
1 octilhão = 10271 nonilhão = 1030
1 decilhão = 1033
1.2.3 Notação científica
O objetivo principal da notação científica é o aprofundamento da notação numérica na forma
de potências. Vamos formalizar o conceito de notação científica e apresentar a noção de ordem de
grandeza. Esses dois conceitos são de fundamental importância não só para os estudos da Matemática,
mas, também, para as ciências Física, Biologia e Química.
O principal argumento para justificar o uso de uma notação na forma de potências de dez é que ela
facilita a compreensão, a comparação e a operação com números muito grandes ou muito pequenos. As
informações numéricas escritas na forma decimal nem sempre são inteligíveis. Por exemplo: o raio do
átomo de hidrogênio mede aproximadamente 0,000000005 cm; uma célula é formada por cerca de 2
000 000 000 000 de átomos. Dificilmente somos capazes de assimilar informações como essas. Usando
a notação exponencial, é possível ter uma ideia da ordem de grandeza desses números:
• raio do átomo de hidrogênio: 5 . 10-9 cm;
• número de átomos em uma célula: 2 . 1012.
observação
Na notação científica, o coeficiente deve ser um número compreendido
entre 1 e 10, podendo ser igual a 1 mas menor que 10.
Exemplo: o número de habitantes da Terra em outubro de 1999 era de 6 . 109.
Essa forma de escrever o número é denominada notação científica. Ela
tem um coeficiente (6) e um expoente (9).
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Unidade I
Exemplos:
1) Passar os números escritos em notação científica para a forma decimal:
a) 9 . 10
5
5 zeros
= 9 00000
b) 3,4 . 10 340000000
8
8 zeros
=
A vírgula avança 8 casas.
c) 5,142 . 10 5142000000000
12
12 zeros
=
2) Passar os números escritos na forma decimal para notação científica:
a)
20000000
7 zeros
��� �� = 2 . 107
b)
160000000
8↓
� � �� ��
casas
= 16,
coeficiente
. 10
8
↓
parte inteira 8 zeros
do coeficiente
c)
825000000000
11↓
�� ��� ���
casas
= 8,25 . 1011
parte inteira
do coeficiente
d)
7435000
6 casas
��� �� = 7,435 . 106
e) 22 100 000 000 = 2,21 . 1010
Exemplo de Aplicação
1) Passar para a forma decimal:
a) 3.107 = 30 000 000
b) 1,2 . 106 = 1 200 000
c) 4,15 . 109 = 4 150 000 000
d) 2,22 . 1010 = 22 200 000 000
2) Escreva em notação científica:
a) 700 000 = 7 . 105
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MateMática e Bioestatística
b) 1 800 000 000 = 1,8 . 109
c) 35 000 000 = 3,5 . 107
d) 295 000 000 000 = 2,95 . 1011
3) Responda às seguintes questões:
a) A igualdade 160 000 000 = 16. 107 é correta?
Sim, podemos escrever 16 . 107.
b)E 16 . 107 é a notação científica de 160 000 000?
Não, a notação científica é 1,6 . 108.
1.2.4 Expoente negativo
Também recorremos às potências de 10 e à notação científica para escrever e operar com números
de valores absolutos muito pequenos. Para isso, usamos expoentes negativos. Observe:
1 décimo = 0 1
1
,
zero
= 10-1
1 centésimo = 0 0 1
2
,
zeros
= 10-2
1 milésimo = 0 00 1
3
,
zeros
= 10-3
1 décimo de milésimo = 0 0001
4
,
zeros
= 10-4
1 milionésimo =
0 000001
6
,
zeros
��� �� = 10-6
1 bilionésimo = 0 000000001
9
,
zeros
� �� �� = 10-9
1 trilionésimo =
0 000000000001
12
,
zeros
� ��� ��� = 10-12
Por exemplo, em notação científica, o número cinco bilionésimos se escreve: 5 . 10-9. E, na forma
decimal: 0,000000005.
Veja a conversão de uma forma para a outra.
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Unidade I
Exemplos:
1) Passar os números escritos em notação científica para a forma decimal:
a) 2,6 . 10
4−
= 0,00026
a vírgula recua 4 casas
b)5,25 . 10
11−
= 0,0000000000525
A vírgula recua 11 casas.
2) Passar os números escritos na forma decimal para a notação científica:
0 000333
4
,
casas
= 3,33 . 10-4
Exemplo de Aplicação
1) Escreva na forma decimal:
a) 1,3 . 10-3 = 0,0013
b) 4,25 . 10-5 = 0,0000425
c) 1,11 . 10-4 = 0,000111
d) 8 . 10-6 = 0,000008
2) Passe para a notação científica:
a) 0,000012 = 1,2 . 10-5
b) 0,000007 = 7 . 10-6
c) 0,01111 = 1,111 . 10-2
d) 0,00222 = 2,22 . 10-3
3) A velocidade da luz no vácuo é de 300 000 km por segundo. Se uma hora tem 3 600 segundos,
que distância percorre a luz em cinco horas?
Resolução:
Em cinco horas há 5 . 3 600 segundos = 18 000 segundos.
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MateMática e Bioestatística
Se em cada segundo a luz percorre 300 000 km, em 18 000 segundos ela percorre 300 000 . 18 000,
o que dá 5 400 000 000 km.
Como é um número muito grande, escrevemos em notação científica: 5,4 . 109.
saiba mais
Recomendamos a leitura dos seguintes periódicos:
• Boletim do Grupo de Estudos e Pesquisas em Educação MatemáticA
(Gepem). Rio de Janeiro: UFRRJ, 2008-2014.
• Ciência Hoje. São Paulo: Sociedade Brasileira para o Progresso da
Ciência (SBPC), 1999-2014.
1.2.5 Propriedades
Sendo a e b números reais não nulos e m e n números inteiros, valem para as potências as seguintes
propriedades:
• Multiplicação de potências de mesma base
Um produto de potências de mesma base é igual à potência que se obtém conservando a base e
somando os expoentes.
a a an m n m. = +
Exemplos:
a) 25 . 23 = 25+3 = 28 = 256
b) 4 –2 .4 4 = 4 –2 + 4 = 4 2 = 16
c) 5 –3 . 55 . 5 –2 = 5 –3 + 5 + ( -2 ) = 50 = 1
• Divisão de potências de mesma base
Um quociente de potências de mesma base é igual à potência que se obtém conservando a base e
subtraindo os expoentes.
am
an
am n= − a ≠ 0
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Unidade I
Exemplos:
a)
2
2
2 2 4
5
3
5 3 2
= = =
−
b)
2
2
2 2 2
1
2
3
2
3 2 3 2 1
−
−
− − − − + −
= = = =
( )
• Multiplicação de potências de mesmo expoente
Um produto de potências de mesmo expoente é igual à potência que se obtém multiplicando as
bases e conservando o expoente.
an n nb ab. ( . )=
Exemplos:
a) 23. 53 = (2.5)3 = 103 = 1000
b) (0,5)4. 24 = (0,5.2)4 = 14 = 1
c) 1
2
4
1
2
4 2
7
7
7
7
⋅ = ⋅
=
• Divisão de potências de mesmo expoente
Um quociente de potências de mesmo expoente é igual à potência que se obtém dividindo as bases
e conservando o expoente.
a
b
a
b
m
m
m
=
b ≠ 0
Exemplos:
a)
9
3
9
3
3 81
4
4
4
4
=
= =
b)
4
1
2
4
1
2
4
2
1
8 512
3
3
3
3
3
=
=
= =.
• Potência de potência
Uma potência elevada a um dado expoente é igual à potência que se obtém conservando a base e
multiplicando os expoentes.
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a
MateMática e Bioestatística
( ) .a am n m n=
Exemplos:
a) (23)2 = 23. 2 = 26
b) (54)3 = 512
Exemplo de Aplicação
1)Aplique as propriedades das potências e escreva numa só potência e com expoente positivo.
a) 34.35 =
b) 2 –3 .2 –2 =
c) 3
4
2 3
4
3( ) ( )−. =
d) 2
3
24
=
e) 3
2
3 1
−
−
=
f) 122 . 0,52 =
g) 20
3
53
=
h) (315)3 =
i) (24)5.(2-3)6 =
2) Na Grécia Antiga, o maior número que tinha um nome era 10000: ele se chamava miríade.
Arquimedes, um matemático grego, intrigado com a quantidade de grãos de areia existentes na face
da Terra, pensou num método de expressar números muito grandes, começando por uma “miríade de
miríades”.
a) Escreva uma miríade na forma de potência de 10.
Resposta: 104.
b) Quanto é uma miríade de miríades?
Resposta: (104)2=104 . 2 = 108.
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Unidade I
3) O volume de bactérias num recipiente dobra a cada hora que passa. Se num dado instante o
volume é de 1 cm3, indique os resultados na forma de potência de base 2.
a) Qual será o volume após 10 horas?
Resposta: 210 cm3.
b) Qual era o volume 4 horas antes?
Resposta: 2-4.
4) Calcule as potências:
a) 73
b) (-3)2
c)
3
2
2
d)
−
2
5
2
e) (-1,1)2
f) 103
g) (-4)3
h)
4
7
2
i) −
1
6
3
j) (3,14)1
k) 15
l) (-1)6
m)
16
713
1
n) −
3
10
4
o) (-1,71)0
29
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MateMática e Bioestatística
p) 09
q) (-10)0
r)
1
5
3
s)
−
71
15
1
t) (0,2)4
Respostas:
a) 343
b) 9
c) 9/4
d) 4/25
e) 1,21
f) 1000
g) -64
h) 16/49
i) -1/216
j) 3,14
k) 1
l) 1
m) 16/713
n) 81/10000
o) 1
p) 0
30
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Unidade I
q) 1
r) 1/125
s) - 71/15
t) 0,0016
5) Calcule as potências:
a) 10-2
b) (-2)-2
c)
3
4
3
−
d) −
−2
3
2
e) (0,1)-2
f) 4-2
g) (-3)-2
h)
1
5
3
−
i) −
−1
4
3
j) (0,5)-1
k) 6-3
l) (-1)-4
m)
6
7
2
−
n)
−
−3
7
2
o) (1,5)-1
p) 1-5
31
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a
MateMática e Bioestatística
q) (-2)-5
r)
10
9
1
−
s) −
−13
10
1
t) (0,25)-2
Respostas:
a) 1/100
b) 1/4
c) 64/27
d) 9/4
e) 100
f) 1/16
g) 1/9
h) 125
i) -64
j) 2
k) 1/216
l) 1
m) 49/36
n) 49/9
o) 2/3
p) 1
q) -1/32
r) 9/10
32
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a
Unidade I
s) -10/13
t) 16
5) Em virtude do desgaste, o valor de um carro vai diminuindo com o tempo. A cada ano que passa,
o valor fica multiplicado por 0,8. Se hoje o carro vale R$ 20 000,00, quanto valerá daqui a três anos?
Resolução:
(0,8)3 . 20 000,00
(0,8)3 = (0,8).(0,8).(0,8) = 0,512
0,512 . 20 000,00 = 10240
Resposta: R$ 10 240,00.
2 eQuAçÕes do PrIMeIro GrAu
Equação é toda sentença matemática aberta que exprime uma relação de igualdade. A palavra
equação tem o prefixo equa, que em latim quer dizer “igual”. Exemplos:
2x + 8 = 0
5x - 4 = 6x + 8
3a - b - c = 0
Não são equações:
4 + 8 = 7 + 5 (não é uma sentença aberta)
x - 5 < 3 (não é igualdade)
5 ≠ -2 (não é sentença aberta, nem igualdade)
A equação geral do primeiro grau:
ax+b = 0
onde a e b são números conhecidos e a diferente de 0. Resolve-se de maneira simples: subtraindo b
dos dois lados, obtemos:
ax = -b
33
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-
d
at
a
MateMática e Bioestatística
dividindo agora por a (dos dois lados), temos:
x
b
a
= −
É importante que você domine a técnica resolutiva de equações do primeiro grau, reconheça que
as equações constituem uma ferramenta importante para a resolução de problemas e saiba utilizar de
maneira apropriada o recurso algébrico das equações para encontrar a resposta apropriada.
2.1 equações do primeiro grau com uma incógnita
Você deve olhar para as equações como uma pergunta, cuja resposta pode-se descobrir por meio
de um raciocínio aritmético. Não é necessário nenhum tipo de registro formal. É muito comum que
alguns alunos queiram o registro formal, outros façam “de cabeça” e outros tenham um tipo de notação
própria. O mais importante é que você descubra a resposta sem o uso de uma técnica específica. O uso do
raciocínio lógico e do pensamento aritmético é de fundamental importância na Matemática. Contudo,
em muitas situações, o uso apenas do raciocínio aritmético nem sempre é um caminho fácil. Por exemplo,
quando a incógnita aparece em ambos os lados da equação, o uso exclusivo do raciocínio aritmético é
insuficiente para uma resolução rápida e precisa. Nesse caso, adotamos técnicas de resolução.
Podemos fazer uma comparação entre o equilíbrio na balança de dois pratos e a igualdade na
equação. O uso da balança como analogia para explicar o funcionamento das equações se baseia na
aproximação de dois conceitos: o equilíbrio na balança e a igualdade na equação. E como funciona uma
balança de dois pratos?
É simples: em um prato, coloca-se o produto a ser pesado, por exemplo, uma fruta. No outro,
colocam-se peças de diferentes tamanhos com pesos padronizados. Quando os pratos atingem o mesmo
nível, determina-se o peso da fruta, comparando-o com o peso das peças padronizadas, cujo valor já é
conhecido.
Se compararmos, por exemplo, o peso de 3 cenouras ao peso de 2 bananas e uma peça de 200
gramas, vamos representar simbolicamente o peso de uma cenoura por C e o da banana por B. Se houver
equilíbrio na balança, podemos escrever simbolicamente que 3C = 2B + 200 g.
O uso das letras e o sinal de igualdade são elementos que caracterizam uma equação. Dessa forma,
é possível fazer essa aproximação entre o equilíbrio de pesos em uma balança e a igualdade numérica
na equação. O pressuposto é que as letras representam números que tornam a igualdade verdadeira.
O uso da balança é eficaz para introduzirmos o conceito de equação, mas vale lembrar que tem
suas limitações, uma vez que a balança não pode representar adequadamente uma série de situações
numéricas: os valores negativos, as operações com raízes e potências, a multiplicação por números
negativos etc.
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Unidade I
O exemplo citado foi simplesmente para entender o conceito sobre equações.
Chamamos de equação do primeiro grau, na incógnita x, a toda igualdade redutível à forma
ax + b = 0, sendo a e b números reais dados (são dados, logo não são incógnitas) e a ≠ 0.
Chamamos de equação a toda igualdade que envolve pelo menos uma incógnita. São exemplos de
equações:
2x + 3 = 0
x2 – 5x = 10
2x = 5
x2 + y2 = 9
x + y + z = 8
observação
1 – Usamos, na definição de equação do primeiro grau, a incógnita x,
mas ela é válida para qualquer outra incógnita (y, z, t, w...).
2 – O sinal de igualdade determina dois ladospara a equação. Cada um
deles será denominado “membro”.
saiba mais
Indicamos a leitura da:
Revista do Professor de Matemática (RPM). São Paulo: Sociedade
Brasileira de Matemática; CNPQ; USP, [s.d.].
2.1.1 Propriedade distributiva da multiplicação em relação à adição
Se a, b e c são números reais, então:
a.(b + c) = a.b + a.c
Exemplos:
a) 2 1 2 2 1 2 2.( ) . .x x x+ = + = +
b) − − = − + − − = − +3 4 2 3 4 3 2 12 6.( ) . ( ).( )x x x
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MateMática e Bioestatística
2.1.2 Produtos nulos
“Um produto entre números reais é nulo se, e somente se, um dos seus fatores for nulo.”
Simbolicamente: A.B = 0 ⇔ A = 0 ou B = 0
2.1.3 Quocientes nulos
“Um quociente entre dois números reais A e B (B ≠ 0) é nulo se, e somente se, seu dividendo A for nulo.”
Simbolicamente:
A
B
= 0 ⇔ A = 0 e B ≠ 0
observação
Estudaremos, a princípio, somente as equações com uma única
incógnita real.
2.1.4 Raiz ou solução de uma equação
É o valor real pelo qual substituímos a incógnita e que torna a igualdade numericamente verdadeira.
Exemplos:
O número 5 é raiz da equação 2x – 1 = 9, pois substituindo x por 5 a igualdade 2.5 – 1 = 9 é
verdadeira. No entanto, substituindo-se x pelo número 3, a igualdade 2.3 – 1 = 9 é falsa. O número 3
não é uma raiz da equação.
2.1.5 Conjunto verdade ou conjunto solução
É o conjunto formado por todas as raízes da equação e somente por elas. Indicamos esse conjunto
pela letra V ou S.
Exemplos:
O número 4 é a única raiz da equação 3x – 5 = 7 (verifique). O conjunto solução ou verdade é:
S = {4}
Os números 2 e 3 são as raízes da equação x2 – 5x + 6 = 0. O conjunto solução ou verdade é:
S = {2 ; 3}
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Unidade I
Lembrete
1 – Resolver uma equação é determinar o seu conjunto solução.
2 – A parte da Matemática que envolve letras, cálculos com letras,
fórmulas etc. é denominada álgebra.
observação
O uso das letras começou com matemáticos árabes há 1.200 anos. Um
dos motivos para que isso ocorresse foi que, naquela época, repartir uma
herança podia ser um grande problema, por causa da utilização de regras
complicadas.
Exemplo de Aplicação
1) Aplique a propriedade distributiva:
a) –2.(x + 2) =
b) 4.(3x – 2) =
c)
5
3
3 6⋅ −( )x =
d) 2
2
1.( )
x
− =
2) Verifique se o número –2 é raiz da equação:
x2 –2x = 8.
3) Resolva, em R, as seguintes equações:
a) 4x – 5 = 0
b) –3x + 6 = 0
c) 2.(2x+1) = 3
4) Resolva, em R, as equações quociente:
a) x
x
+
−
=
3
2
0
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MateMática e Bioestatística
b)
2 3
2
0
x
x
−
−
=
5) Verifique, entre os números 2,
3
4
1
2
e , quais são raízes da equação 8x 2 – 10x + 3 = 0.
6) Resolva, em R, as equações:
a) –3x + 7 = 2x
b) 21.(x – 7) + 12 = 4.(5x – 30)
c) 2.(x – 2) – 3.(2 – 3x) = 13x – 18
d) x.(x + 3) – 2x.(x + 5) = -x 2 + 6x + 8
e) 2
3 ⋅
(3x + 6) - 5
4 ⋅
(-4x – 8) = 20
7) Resolva, em R, as seguintes equações:
a) x
x x
−
+
=
−1
2
2 1
3
b) 5(x+1) -
x − 2
2
= 24
8) Resolva, em R, a equação a seguir:
2 3
3
3 1
2
2
( ) ( )x x+
−
−
= −
9) Resolva, em R, as seguintes equações:
a) 4x –2 = - 5x + 7
b) 4x + 9 = - 3x – 5
c)
x x−
=
+9
2
2 3
4
d)
x x
x
x
8 6
5
8 2
+ − = −
e) x x x−
−
−
=
+
−
1
3
5 4
12
1 3
4
5
24
( )
f) x x−
−
+
=
2
3
1
4
3
4
g) x x−
−
−
=
1
2
3
3
6
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Unidade I
h) x x x
−
+
−
=
1
5
2 1
3
i)
x x x
3
3 5
4
3
2
+
−
=
+( )
j)
x
x x
x+
+ = −
−
+
3
2
3 4
6
3
1
k) x.(x-1) = x 2 – x + 3
l) 7.(3x -
1
7
) = 21x – 1
10) Determine o valor de a, a ∈ R, de modo que –4 seja raiz da equação (a – 5).x + 7 = 12.
Lembrete
A solução de uma equação do primeiro grau com duas incógnitas são
pares ordenados.
2.2 sistemas de equações
Quando tratamos as equações do 1° grau com duas variáveis, vimos que equações do tipo
x + y = 20 admitem infinitas soluções, pois, se não houver restrições como as desse exemplo,
podemos atribuir qualquer valor a x, e para tornar a equação verdadeira, basta que calculemos y
como sendo 20 - x.
A equação x - y = 6, pelos mesmos motivos, não havendo restrições, também admite infinitas
soluções.
Como as equações x + y = 20 e x - y = 6 admitem infinitas soluções, podemos nos perguntar:
Será que, entre essas soluções, existem aquelas que são comuns às duas equações, isto é, que
resolvam ao mesmo tempo tanto a primeira quanto a segunda equação?
Assim, os objetivos deste tópico são resolver sistemas de equações pelo método da adição ou da
substituição, analisar e discutir as possíveis soluções de um sistema e interpretar graficamente a solução
de um sistema.
2.2.1 Sistemas de equações do primeiro grau
A um conjunto de equações do primeiro grau, que devem ser satisfeitas simultaneamente, damos o
nome de sistema do primeiro grau ou sistema linear.
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MateMática e Bioestatística
Resolveremos, inicialmente, somente os sistemas do primeiro grau compostos por duas equações e
duas incógnitas.
2 3 7
5
2 7
3 9
5
7
x y
x y
x y
x y
x y
y
+ =
− =
− = −
+ =
+ =
=
Resolver um sistema do primeiro grau com duas equações e duas incógnitas é procurar um valor
para cada uma dessas duas incógnitas, de modo que esse par de valores, que representará uma solução
do sistema, satisfaça as duas equações ao mesmo tempo.
Indicamos o par ordenado por (x, y), e a ordem interna no par, geralmente, é a ordem alfabética.
O conjunto solução é formado por todos os pares que satisfazem o sistema.
2.2.2 Dois métodos para a resolução de um sistema
• Método da substituição: nesse método, isolamos uma das incógnitas, numa das equações, e
substituímos o valor na outra equação.
Exemplo:
x y
x y
+ =
− =
3 7
3 1
Isolando-se x na primeira equação, obtemos: x = 7-3y. Substituindo-se o valor de x na segunda
equação, encontraremos: 3.(7 – 3y) – y = 1.
Resolvendo-se essa equação, obtemos:
21 – 9y – y = 1
21 – 1 = 9y + y
20 = 10y
y = 2
40
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Unidade I
Para determinarmos o valor de x, basta substituirmos em x = 7 – 3y o valor y = 2. Temos, então:
x = 7 – 3 . 2 = 7 – 6 = 1.
Resposta: S = {(1;2)}
• Método da adição: nesse método, escolhemos a mesma incógnita nas duas equações e
multiplicamos por números reais, convenientemente escolhidos, cada uma das equações a que
pertencem, de modo que, ao adicioná-las, a eliminemos.
Exemplo:
x y
x y
+ =
− =
3 7
3 1
Para eliminarmos a incógnita x, por exemplo, multiplicaremos a primeira equação por – 3 e a segunda
por 1. Obtemos:
− − = −
− =
3 9 21
3 1
x y
x y
Adicionando-se membro a membro essas duas equações, obtemos:- 9y – y = - 21 + 1
Assim: -10y = -20 e, então, y = 2.
Para obtermos o valor de x, basta retornarmos a qualquer das equações que contenham essa
incógnita.
S = {(1;2)}
Exemplo de Aplicação
1) Resolver o sistema pelo método da substituição:
a
x y
x y
b
p q
p q
)
)
2 5 6
4
2 3 8
4 7
− = −
+ =
+ =
− + =
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MateMática e Bioestatística
2) Resolver o sistema pelo método da adição:
a
x y
x y
b
x y
x y
)
)
.( )
( )
2 7
3 2 21
1 3 2
2 3 5 17
− =
+ =
+ = +
+ = +
2.3 equações do primeiro grau com duas incógnitas
Considere a equação: 2x - 6 = 5 - 3y
Trata-se de uma equação com duas variáveis, x e y, podendo ser transformada numa equação
equivalente mais simples. Assim:
2x + 3y = 5 + 6
2x + 3y = 11 ==> Equação do 1º grau na forma ax + by = c.
Denominamos equação de 1º grau com duas variáveis, x e y, a toda equação que pode ser reproduzida
à forma ax + by = c, sendo a e b números diferentes de zero, simultaneamente.
Na equação ax + by = c, denominamos:
x + y: variáveis ou incógnita;
a: coeficiente de x;
b: coeficiente de y;
c: termo independente.
Exemplos:
x + y = 30
2x + 3y = 15
x - 4y = 10 -3x - 7y = -48
2x- 3y = 0
x - y = 8
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Unidade I
Nosso objetivo neste tópico é fazer que você domine a técnica resolutiva de equações do primeiro
grau com duas incógnitas, reconheça que as equações constituam uma ferramenta importante para a
resolução de problemas e saiba utilizar de maneira apropriada o recurso algébrico das equações para
encontrar a resposta apropriada.
Veja a equação a seguir:
x + y = 10; x – y = 3; x = 5y + 5; 3y = x + 2
Equações como essa são equações do primeiro grau com duas incógnitas, pois podem ser escritas na
forma: ax + by = c, com a ≠ 0 e b ≠ 0.
É chamada do primeiro grau porque o expoente das incógnitas é 1 (um): x = x1 e y = y1.
Exemplos:
x + y = 10 → a = 1, b = 1 e c = 10
x – y = 3 → a = 1, b = -1 e c = 3
x = 5y + 5 → x – 5y = 5 → a = 1, b = -5 e c = 5
3y = x + 2 → -x + 3y = 2 → a = -1, b = 3 e c = 2
observação
A solução de uma equação do primeiro grau com duas incógnitas são
pares ordenados.
Lembrete
As equações são um recurso muito importante para resolver diversos
tipos de problema. No entanto, quem aprende equações nunca deve
esquecer outros meios de resolução de problemas, como fazer tentativas,
raciocinar com aritmética, observar padrões etc.
Exemplo:
A equação x + y = 10 tem como soluções os pares ordenados (1,9); (2,8);
3
2
17
2
,
; (-1, 11); (4, 6) etc.
43
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MateMática e Bioestatística
Exemplo de Aplicação
1) Escreva em cada item cinco pares ordenados que sejam soluções da equação correspondente:
x– y = 2
Por exemplo: (10, 8); (6, 4); (4, 2); (2, 0); (1, -1); 2
1
2
1
2
,
etc.
2x + y = 12
Por exemplo: (1, 10); (2, 8); (3, 6); (6, 0); (0, 12); (-1, 14) etc.
Como determinar as soluções da equação do primeiro grau com duas incógnitas: para encontrar
os pares ordenados que são soluções de equações do primeiro grau com duas incógnitas, atribuímos
qualquer valor a uma das incógnitas e encontramos o valor da outra. Veja o exemplo, no qual vamos
determinar três pares ordenados que sejam soluções da equação 3x + 2y = 10:
Primeira solução Segunda solução Terceira solução
Fazendo x = 0: Fazendo y = 0: Fazendo x = 3:
3 . 0 + 2y = 10 3x + 2. 0 = 10 3 . 3 + 2y = 10
2y = 10 3x + 0 = 10 9 + 2y = 10
2y = 10 3x = 10 2y = 10 - 9
y =
10
2
x = 10/3 2y = 1
y = 5 O par ordenado y = 1/2
Logo, o par ordenado (10/3, 0) é outra solução Outra solução de
(0, 5) é uma solução de de 3x + 2y = 10. 3x + 2y = 10: o par
3x + 2y = 10. ordenado (3, ½).
2) Determine três soluções para as equações:
a) 7x – 4y = 14
b) x – y = 2
c) x + y = 12
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Unidade I
d) x + y = 20
e) x – y = 10
3 eQuAçÕes do seGundo GrAu
Denomina-se equação do 2° grau qualquer sentença matemática que possa ser reduzida à forma
ax2 + bx + c = 0, onde x é a incógnita e a, b e c são números reais, com a ≠ 0. Ainda, a, b e c são
coeficientes da equação. Observe que o maior índice da incógnita na equação é igual a dois, e é isso que
a define como uma equação do segundo grau.
Nosso objetivo neste tópico é fazer que você compreenda a linguagem algébrica na
representação de situações que envolvem equações do segundo grau e as resolva em problemas
contextualizados, além de recuperar estratégias aprendidas e usar formas mais adequadas de
resolução.
3.1 equação e álgebra
A parte da Matemática que estuda equações e cálculos em que letras representam números é
chamada álgebra. Os primeiros vestígios de cálculos efetuados com letras foram identificados com o
matemático grego Diofanto de Alexandria (cerca de 250 d.C.). Porém, somente séculos depois, com o
matemático francês François Viéte (1540–1603), a álgebra adquiriu uma forma própria, com a introdução
da primeira notação algébrica sistematizada.
Equações completas do 2º grau
A equação tem a forma:
ax2 + bx + c = 0,
com a, b e c ∈ R e a ≠ 0
Para a resolução de uma equação completa do 2º grau, aplicaremos a fórmula de Bhaskara.
x
b b ac
a
=
− ± −2 4
2
Onde: b ac delta2 4− = =∆ ∆,
Exemplos:
Resolver as equações do 2º grau:
45
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MateMática e Bioestatística
a) x2 – 5x + 6 = 0
b) 3 (3x – 2) = (x + 4) (x – 4)
c) 2 1
3
3 2
2
2 2
6
x x x−
−
−
=
−
d) x( x + 5 ) = 2x + 28
Exemplo de Aplicação
Resolver as equações do 2º grau a seguir:
1) 5x2 + 4 = 2 (x + 2)
2) (x – 3)2 – (2x + 5)2 = - 16
3) 4x2 = - 32x
4) 9x2 – 36 = 0
5) (2x + 3)(2x – 3) = 135
6) 3x2 – 75 = 0
7) x2 – x – 6 = 0
8) (2x – 1) 2 = - 8(2x + 1)
9) (x+ 4) (x – 1) = 5x + 20
10) x(x – 1) – 5 (x – 2) = 2
11) (x + 2) 2 - 2 5
3
3
x −
=
12)
2
6 2
3 5x
x
x− = −( )
13) x x x x
−
−
−
= +
1
2
3
3
1
3
( )
46
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Unidade I
Lembrete
Todos devemos desenvolver duas competências básicas: uma envolve
leitura, interpretação, compreensão, além da capacidade de se expressar; a
outra é resolver problemas. Nos problemas que envolvem o uso de equações
ou sistemas de equações, é possível desenvolver as duas competências.
3.2 sistemas de equações do segundo grau
Resolver um sistema significa encontrar um par de números que satisfaça as duas equações
simultaneamente. Vimos anteriormente em sistemas de equações do primeiro grau dois métodos de
resolução: método da substituição de variável e método da adição. No sistema de equação do segundo
grau, podemos usar os mesmos métodos já estudados.
A diferença entre um sistema de equação do segundo grau e um do primeiro é que é chamado de
sistema de equação do segundo grau aquele que tem equação do segundo grau.
Exemplo:
Resolvero sistema de equações:
xy
x y
=
+ =
40
13
Neste caso, não se consegue eliminar uma das incógnitas somando as equações. Usaremos, então, o
método da substituição, apresentado anteriormente.
Começamos isolando y na equação (I):
( )
( )
I xy y
x
II x y
= → =
+ =
40
40
13
O valor de y é substituído na equação (II):
( )II x
x
x x
x x
+ =
+ =
− + =
40
13
40 13
13 40 0
2
2
47
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MateMática e Bioestatística
Resolvemos a equação obtida, que é de segundo grau:
x
x
x ou x
Obtidos os valores de x pr
=
± − −
=
±
= =
13 13 4 1 40
2 1
13 9
2
8 5
2( ) . .
.
, oocuramos os valores de y
Se x ent o y e y
Se x ent o y
.
,
,
= + = =
= + =
8 8 13 5
5 5
ã
ã 113 8ey =
Exemplo de Aplicação
1) Resolva os sistemas de equações do segundo grau:
a
x y
xy
b
x y
x y
c
x y
xy
d
x y
)
)
)
)
+ =
=
+ =
+ =
+ =
=
+
2
4 3
2 3 11
3
1
9 2
2 2
2
==
− =
27
232x y
4 rAZão e ProPorção
Razão é uma forma de realizar a comparação de duas grandezas; no entanto, para isso é necessário
que as duas estejam na mesma unidade de medida. Proporção nada mais é que a igualdade entre duas
razões. Porcentagem ou razão centesimal são razões cujo termo consequente é igual a 100, e a regra de
três é um método de resolução de problemas que envolve grandezas proporcionais.
Nossos objetivos aqui são:
• interpretar o conceito de razão;
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Unidade I
• representar matematicamente a razão de dois números;
• resolver problemas envolvendo razões;
• identificar proporções como sendo a igualdade de duas razões;
• ler e representar uma proporção;
• aplicar a propriedade fundamental das proporções na resolução de problemas.
Antes de falarmos em razão e proporção, falaremos um pouco sobre estimativas. Você é bom para
“adivinhar” tamanhos? Distâncias? Tempos? Da sua casa até a farmácia mais próxima, qual a distância?
Cinquenta metros? Cem metros? Quinhentos metros?
O que é uma estimativa? De acordo com Marion Smoothey (1998), estimativa é palpite inteligente. É
uma opinião pessoal bem razoável sobre alguma quantidade, uma aproximação. No popular, é o famoso
“mais ou menos”. Em muitas situações do cotidiano, e mesmo em situações profissionais, se faz prático
e necessário o exercício de estimar. Quando ouvimos que em certa manifestação esteve presente um
determinado número de pessoas, não significa que foram contados os manifestantes. Nesse caso, é feita
uma estimativa, ou seja, uma aproximação, levando-se em conta provavelmente a área ocupada pelos
manifestantes no local, quantas pessoas podem, por exemplo, estar em um metro quadrado, e assim
estimar qual seria o número de manifestantes na área total do local. Na verdade, estimar seria trabalhar
com o coeficiente de proporcionalidade.
A proporção é um recurso muito comum para calcularmos estimativas.
Exemplo:
Se três tartarugas ocupam uma determinada área e a área que queremos analisar possui cinquenta
vezes a da amostra que estamos estudando, podemos supor – ou estimar – que temos 3 . 50, ou seja,
150 tartarugas na área total. O que estabelecemos foi uma proporção entre o número de tartarugas na
amostra e o número de tartarugas em toda a área que queremos estudar.
Outro exemplo:
Se em quatro semanas sua família consome 8 quilos de arroz, quantos quilos consumirá em quinze
semanas?
Podemos fazer a proporção: 8/4 = 2/1 = 2. Dessa forma, podemos considerar que se a proporção é
a mesma, teremos (2/1) . 15 = 30 kg, ou seja, 8 está para 4 assim como x está para 15. Portanto, o valor
de x é igual a 30 kg.
8/4 (razão) x/15 (razão) = (igualdade)
8/4 = x/15 (proporção)
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MateMática e Bioestatística
Podemos então dizer que a quantidade de arroz é proporcional ao número de semanas.
A palavra “razão” vem da palavra latina “ratio”, que quer dizer “rateio”, cujo significado é “divisão”.
A igualdade entre duas razões recebe o nome de “proporção”. De acordo Souza (s.d.) e pela propriedade
fundamental das proporções, temos:
“Em toda proporção, o produto dos meios é igual ao produto dos extremos”.
É o mesmo que divisão: quociente entre duas grandezas.
Exemplo:
1
5
significa 1 parte num total de 5 partes. É o mesmo que 1 dividido por 5, resultando 0,2
(dois décimos).
E o que é grandeza?
Grandeza é tudo o que pode ser medido ou contado: comprimento, área, temperatura, massa, tempo,
velocidade, quantias em dinheiro...
Muitas grandezas relacionam-se de forma especial. Observando a variação de uma delas, podemos
prever a variação da outra.
4.1 razão de concentração – diluição
As concentrações de soluções muito diluídas são normalmente expressas em razão (divisão) de
concentração. Então, quando uma razão de concentração 1:100 é empregada para designar uma
concentração, pode-se interpretar:
• para sólidos em líquidos: 1 g de componente em 100 ml de solução ou preparação líquida;
• para líquidos em líquidos: 1 ml de componente em 100 ml de solução ou preparação líquida;
• para sólidos em sólidos: 1 g de componente em 100 g de mistura.
Se uma mistura com determinada porcentagem ou razão de concentração é diluída em duas vezes
a sua quantidade original, seu ingrediente ativo estará contido em duas vezes mais partes do total e,
portanto, sua concentração será reduzida à metade. Assim, se 50 ml de uma solução contendo 10 g de
ativo com uma concentração de 20% ou 20/100 ou 1/5 ou 1:5 forem diluídos a 100 ml, duplicamos o
volume inicial, mas reduzimos pela metade (10% ou 10/100 ou 1/10 ou 1:10) a concentração original
de ativo.
Exemplo:
T3 diluição 1:100
50
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Unidade I
1:100 quer dizer que, a cada 100 partes dessa mistura, 1 dessas partes é T3 (hormônio tiroidiano) e
99 são de solvente (excipiente).
Exemplo de Aplicação
1) Represente a razão entre os números 3 e 4 de três formas diferentes.
Resposta: ¾, 3:4, 0,75
2) Num tanque de combustível há 5 litros de álcool e 30 litros de gasolina. Determine as razões das
medidas:
a) Do álcool para a gasolina: 5/30 = 1/6
b) Da gasolina para a mistura: 30/35 = 6/7
c) Do álcool para a mistura: 5/35 = 1/7
4.2 Proporção
Sabendo que proporção é uma igualdade entre duas razões, temos:
Propriedade: o produto dos meios é igual ao produto dos extremos.
a
b
c
d
b c a d= ⇔ =. .
Exemplo:
Tabela 1
Peso de um produto químico (kg) Preço (em reais)
1 1,20
1,5 1,80
2 2,40
2,5 3,00
3 3,60
Há proporcionalidade direta entre o preço e o peso do produto químico?
Sim:
1,20/1 = 1,80/1,5 = 2,40/2 = 3,00/2,5 = 3,60/3 = 1,20
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MateMática e Bioestatística
Lembrete
Grandeza: algo que pode ser medido. Comprimento, temperatura,
tempo, massa e área são exemplos de grandeza.
saiba mais
Recomendamos a leitura do seguinte periódico:
Revista da Sociedade Brasileira de Educação Matemática. Rio Grandedo Sul: SBEM, [s.d].
4.3 Porcentagem
O estudo das porcentagens faz referência às frações centesimais, isto é, àquelas que possuem
denominador com valor numérico igual a 100. As expressões 10%, 12%, 25%, 50%, 78% etc. são
utilizadas em inúmeras situações cotidianas.
Nossos objetivos neste tópico são:
• reconhecer uma razão centesimal como uma taxa de porcentagem;
• representar na forma percentual uma razão qualquer e fazer a leitura;
• resolver problemas envolvendo o cálculo de porcentagens;
• reconhecer uma razão centesimal como uma taxa de porcentagem;
• representar na forma percentual uma razão qualquer e fazer a leitura;
• resolver problemas envolvendo o cálculo de porcentagens.
A expressão “por cento” vem do latim “per centum” e quer dizer “por um cento”.
Assim, quando escutamos uma afirmação como “Grande liquidação: 20 por cento de desconto em
todos os artigos”, significa que teremos 20 reais de desconto para cada 100 reais do preço do artigo que
compramos.
Estabelecemos, então, a razão 20/100 e podemos afirmar que toda razão a/b na qual b = 100 chama-
se taxa de porcentagem.
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Unidade I
A expressão “por cento” aparece nas principais obras da aritmética de autores italianos do século XV.
O símbolo % surgiu como uma abreviatura da palavra “cento”, utilizada nas operações mercantis.
Se usarmos porcentagem, estamos na verdade estabelecendo proporções. O que estamos fazendo é
apenas fixando a comparação por cem. Por exemplo, se dissermos que 75% (setenta e cinco por cento)
das pessoas têm olhos castanhos, queremos dizer que em cada cem pessoas, setenta e cinco têm olhos
castanhos. No caso de 800 pessoas, 600 terão olhos castanhos. A proporção 75% = 75/100 = 0,75 é o
mesmo que ¾. Podemos dizer que três quartos das pessoas têm olhos castanhos.
Porcentagem e os cálculos relacionados a ela nos ajudam a entender e utilizar melhor muitas informações.
Como se verá a seguir, o símbolo % identifica-se com centésimos.
Exemplos:
a) 85% = 85/100 (lê-se: oitenta e cinco por cento).
b) 7% = 7/100 (lê-se: sete por cento).
c) 12% = 12/100 (lê-se: doze por cento).
d) 100% = 100/100, ou seja, 100% é a totalidade.
Exemplos de 100%:
a) Se uma classe tem 30 alunos, esses 30 alunos correspondem a 100% dos alunos da classe.
b) Se tenho R$ 80,00 na carteira, então R$ 80,00 correspondem a 100% do que tenho na carteira.
Exemplo de Aplicação
1) Escreva cada fração na forma de porcentagem:
a) 47/100 = 47%
b) 2/5 = 40%
c) 7/20 = 35%
d) 3/25 = 12%
2) Um vidro de geleia de morango contendo um peso líquido igual a 150 g contém 28% de açúcar.
a) O que significa a expressão 28% de açúcar?
28/100: significa que em cada 100 g de geleia há 28 g de açúcar.
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MateMática e Bioestatística
b) Qual o peso do açúcar contido nessa embalagem de geleia?
28% de 150 g = 42 g
3) Calcule:
a) 50% de 600 reais: 300 reais
b) 25% de 4000 reais: 1000 reais
c) 10% de 2800 reais: 280 reais
d) 20% de 2800 reais: 560 reais
e) 1% de 2800 reais: 28 reais
f) 100% de 350 gramas: 350 gramas
4.4 regra de três
É o cálculo ou processo matemático para resolver problemas que envolvam duas ou mais grandezas.
A regra de três é outra maneira de resolver situações-problema que envolvam grandezas proporcionais.
Exemplo:
Se uma injeção de insulina contém 100 unidades de insulina em cada mililitro, quantos mililitros
devem ser injetados para que um paciente receba 40 unidades de insulina?
De três, temos:
100 unidades -------------- 1 mL
40 unidades -------------- x mL
100 . x = 40 . 1
100x = 40
X = 40/100
X = 0,4 mL de injeção de insulina
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Unidade I
Exemplo de Aplicação
1) O elixir pediátrico Digoxina (Lanoxina) contém 0,05 mg de digoxina em cada mililitro de elixir.
Quantos miligramas de digoxina seriam administrados com uma dose de 0,6 mL?
0,05 mg digoxina ------- 1 mL
x mg ------ 0,6 mL
x . 1 = 0,05 . 0,6
x = 0,03 mg de digoxina
2) Em um estudo clínico, o fármaco triazolam provocou sonolência em 30 dos 1.500 pacientes
testados. Quantos pacientes de uma determinada farmácia poderiam esperar efeitos semelhantes em
uma contagem de 100 pacientes?
30 ------------ 1500 pacientes
X ------------- 100 pacientes
1500 . x = 30 . 100
1500 x = 3000
x = 3000/1500
x = 2 pacientes
3) Se 100 cápsulas contêm 500 mg de um ingrediente ativo, quantos miligramas do ingrediente
estarão contidos em 48 cápsulas?
100 cápsulas ----------- 500 mg
48 cápsulas ----------- x
100 . x = 48 . 500
100 x = 24000
X = 24000/100
X = 240 mg
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MateMática e Bioestatística
4) Se um fluido intravenoso é ajustado para liberar 15 mg de um medicamento por hora a um
paciente, quantos miligramas do medicamento são liberados por minuto?
Como o problema fala em hora e quer saber por minuto, devemos fazer a transformação de hora
em minuto.
1 hora = 60 minutos
Por regra de três, temos:
15 mg ------------- 60 minutos
x ------------- 1 minuto
60 . x = 15 . 1
60x = 15
X = 15/60
X = 0,25 mg
5) Um frasco com 100 comprimidos de um fármaco custa ao farmacêutico R$ 42,00. Qual seria o
custo de 24 comprimidos?
100 comprimidos ------- 42 reais
24 comprimidos ------- x
100 . x = 24 . 42
100x = 1008
X = 1008/100
X = 10,08 reais
4.4.1 Um pouco de razão
Em nosso dia a dia, é comum lermos expressões do tipo “em média duas a cada cinco mulheres
sofrem de enxaqueca”. O que isso significa?
Significa que se observarmos:
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Unidade I
• 5 mulheres, 2 delas sofrem de enxaqueca;
• 10 mulheres, 4 delas sofrem de enxaqueca;
• 50 mulheres, 20 delas sofrem de enxaqueca;
• 1.000 mulheres, 400 delas sofrem de enxaqueca.
Por quê?
Quando lemos que “duas a cada cinco mulheres sofrem de enxaqueca”, estamos lendo a razão de
mulheres que sofrem de enxaqueca (no caso, duas a cada cinco). Essa razão pode ser expressa pelo fator
ou fração 2/5 (lê-se: dois quintos ou dois a cada cinco).
Assim, se duas a cada cinco mulheres sofrem de enxaqueca, em 50 mulheres, quantas sofrem de
enxaqueca?
Podemos fazer esse cálculo por “regra de três”:
2 - 5
X - 50 . Ou seja, 5.X=2.50 → X = 100/5 = 20.
Conclusão: 20 a cada 50 mulheres sofrem de enxaqueca.
Esse resultado também pode ser obtido pela multiplicação do fator 2/5 por 50, ou seja, de 50
mulheres, 20 sofrem de enxaqueca, pois 2
5
50 140x = (20 representam dois quintos de 50).
Ainda para esse exemplo – ou seja, duas a cada cinco mulheres sofrem de enxaqueca –, em 350
mulheres, quantas sofrem de enxaqueca?
Podemos fazer esse cálculo por “regra de três”:
2 - 5
X- 350 . Ou seja, 5.X=2.350 → X = 700/5 = 140.
Conclusão: 140 a cada 350 mulheres sofrem de enxaqueca.
Esse resultado também pode ser obtido pela multiplicação do fator 2/5 por 350, ou seja, de 350
mulheres, 140 sofrem de enxaqueca, pois
2
5
350 140x = (140 representam dois quintos de 350).
Exemplos – razões:1) Qual é a razão de dias de fim de semana em relação ao total de dias da semana?
Quantidade de dias de fim de semana: 2 (sábado e domingo).
Quantidade total de dias da semana: 7 (de segunda-feira a domingo).
Há 2 dias de fim de semana no total de 7 dias da semana.
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MateMática e Bioestatística
Ou seja, a razão de dias de fim de semana sobre o total de dias da semana é de 2 para 7 ou 2/7.
2) Quantos dias de fim de semana existem em um ano de 360 dias?
Vimos no exemplo anterior que a razão de dias de fim de semana em relação ao total de dias da
semana é de 2 para 7 ou 2/7.
Por “regra de três”, temos:
2 - 7
X- 360 . Ou seja, 7.X=2.360 → X = 720/7 = 103.
Logo, há aproximadamente 103 dias de fim de semana em um ano de 360 dias.
Ou, por multiplicação: para sabermos a quantidade de dias de fim de semana em um ano (em 360
dias), devemos multiplicar o fator 2/7 por 360. Desse modo, em um ano de 360 dias há aproximadamente
103 dias de fim de semana (sábados e domingos), pois
2
7
360 103x = (103 são dois sétimos de 360).
3) Se um trabalhador tem 1 mês de férias por ano, qual é a razão de meses no ano que esse trabalhador
goza de férias em relação ao total de meses do ano?
Quantidade de meses em férias: 1.
Quantidade total de meses em um ano: 12.
Por ano, o trabalhador tem 1 mês de férias no total de 12 meses, ou seja, a razão de meses no ano
que o trabalhador goza de férias em relação ao total de meses do ano é de 1 para 12 ou 1/12.
4.4.2 Um pouco de porcentagem
Em nosso dia a dia é comum ouvirmos e lermos palavras e expressões como porcentagem, percentual,
variação percentual... Essas expressões são usadas para indicar, por exemplo, o aumento ou a redução
de preços, de taxas de juros, de desempenho escolar, da inflação, de vagas de empregos, da mortalidade
infantil etc.
O símbolo que indica porcentagem ou percentual é %.
Podemos interpretar a porcentagem conforme os exemplos a seguir:
• 3% indicam 3 partes a cada 100 partes (razão de 3 para 100 ou 3/100);
• 15% indicam 15 partes a cada 100 partes (razão de 15 para 100 ou 15/100);
• 50% indicam 50 partes a cada 100 partes (razão de 50 para 100 ou 50/100);
• 83% indicam 83 partes a cada 100 partes (razão de 83 para 100 ou 83/100).
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Unidade I
Podemos visualizar as porcentagens conforme ilustrado nas figuras a seguir, nas quais cada parte é
representada por um retângulo:
• 3 retângulos cinzas em 100 retângulos representam 3% ou 3/100 ou 3 a cada 100 ou 3 para 100:
XXXX XXXX XXXX
Figura 1
Pela figura, podemos ver que 3% ou 3/100 é bem menos que a metade dos retângulos!
• 15 retângulos cinzas em 100 retângulos representam 15% ou 15/100 ou 15 a cada 100 ou 15 para
100:
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
Figura 2
Pela figura, podemos ver que 15% ou 15/100 é menos que a metade dos retângulos!
• 50 retângulos cinzas em 100 retângulos representam 50% ou 50/100 ou 50 a cada 100 ou 50 para 100:
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXd XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
Figura 3
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MateMática e Bioestatística
Pela figura, podemos ver que 50% ou 50/100 é exatamente a metade dos retângulos!
Se 50% é exatamente a metade do total, 50% também poderia ser representado como uma parte em
duas partes (razão de 1 para 2 ou 1/2). A figura a seguir representa 1 retângulo cinza em 2 retângulos,
ou seja, representa 50% ou 1/2 dos retângulos:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
Figura 4
Se 50% é exatamente a metade do total, poderia ser interpretado como 50/100 ou 1/2 ou 12/24, ou
também 400/800 ou 1.720/3.440 ou 64/128 ou 3.000/6.000 ou... qualquer número em relação ao dobro
do seu valor, pois 50% representa a razão 1 para 2.
• 83 retângulos cinzas em um total de 100 retângulos representam 83% ou 83/100 dos retângulos:
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
XXXX XXXX XXXX
Figura 5
Pela figura, podemos ver que 83% ou 83/100 é mais do que a metade dos retângulos!
Podemos transformar porcentagens em fatores de multiplicação, como indicado a seguir:
• 3% correspondem ao fator 0,03 (ou seja, a razão 3 para 100 ou 3/100=0,03);
• 15% correspondem ao fator 0,15 (ou seja, a razão 15 para 100 ou 15/100=0,15);
• 83% correspondem ao fator 0,83 (ou seja, a razão 83 para 100 ou 83/100=0,83);
• 127% correspondem ao fator 1,27 (ou seja, a razão 127 para 100 ou 127/100=1,27).
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Unidade I
Ou seja, para transformarmos porcentagens em fatores de multiplicação, devemos dividir o valor
(dado em %) por 100.
Podemos calcular porcentagens de números por regra de três, como indicado nos exemplos a seguir:
• 3% de 50 é 1,5 por “regra de três”:
50 - 100%
X- 3% → 100.X=3.50 → X=150/100=1,5;
• 15% de 80 são 12 por regra de três:
80 - 100%
X- 15% → 100.X=15.80 → X=1200/100=12;
• 83% de 200 são 166 por regra de três:
200 - 100%
X - 83% → 100.X=83.200 → X=16600/100=166;
• 127% de 45 são 57,15 por regra de três:
45 - 100%
X- 127% → 100.X=127.45 → X=5715/100=57,15.
Também podemos calcular porcentagens de números pela multiplicação por fatores, como indicado
a seguir:
• 3% de 50 = 0,03x50 = 1,5 (onde 0,03 é o fator de multiplicação ou razão 3/100);
• 15% de 80 = 0,15x80 = 12 (onde 0,15 é o fator de multiplicação ou razão 15/100);
• 83% de 200 = 0,83x200 = 166 (onde 0,83 é o fator de multiplicação ou razão 83/100);
• 127% de 45 = 1,27x45 = 57,15 (onde 1,27 é o fator de multiplicação ou razão 127/100).
Ou seja, para calcularmos porcentagens de números, devemos multiplicar a porcentagem
transformada em fator de multiplicação pelo número do qual queremos calcular a porcentagem.
Podemos calcular a taxa percentual, ou seja, o percentual de um número em relação a outro número,
como indicado a seguir:
• 6 em 12 =
6
12
100 50⋅ =% % (ou seja, 6 é 50% de 12 ou 6 é a metade de 12);
• 8 em 100 =
8
100
100 8⋅ =% % (ou seja, 8 é 8% de 100);
• 7 em 53 = 7
53
100 13 2⋅ =% , % (ou seja, 7 é aproximadamente 13,2% de 53).
Isto é, para calcularmos a taxa percentual (o percentual de um número em relação a outro número),
devemos dividir um número pelo outro e multiplicar o resultado por 100 (ou seja, por 100%).
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MateMáticae Bioestatística
Observação: também podemos calcular a taxa percentual por “regra de três”. Por exemplo, 6 em 12
pode ser calculado pela seguinte “regra de três” ou razão:
12 - 100%
6 - x
Assim, 12.X=6.100 → X = 600/12 = 50%
Exemplos – porcentagens e variações porcentuais:
1) Qual é a porcentagem de dias de fim de semana sobre o total de dias da semana?
Quantidade de dias de fim de semana: 2 (sábado e domingo).
Quantidade total de dias da semana: 7 (de segunda-feira a domingo).
Há 2 dias de final de semana no total de 7 dias (razão de 2 para 7 ou 2/7).
Por regra de três, temos:
20 - 100
x - 80 . Ou seja, 7.X=2.100 → X = 200/7 = 28,57%.
Também poderíamos dividir 2 por 7 (razão 2/7) e multiplicar o resultado por 100%:
2
7
100 28 57⋅ =% , % .
Logo, do total de dias da semana, 28,57% são dias de fim de semana.
2) Se um trabalhador tem 1 mês de férias por ano, qual é porcentagem de meses no ano que esse
trabalhador goza de férias?
Quantidade de meses em férias: 1.
Quantidade total de meses em um ano: 12.
Por ano, o trabalhador tem 1 mês de férias no total de 12 meses (razão de 1 para 12 ou 1/12).
Por regra de três, temos: 12 - 100%
1 - X
. Ou seja, 12.X=1.100 → X = 100/12 = 8,33%.
Também poderíamos dividir 1 por 12 (razão 1/12) e multiplicar o resultado por 100:
1
12
100 8 33⋅ =% , %.
Logo, do total de meses do ano, 8,33% são meses de férias.
3) Em época de liquidação, uma loja fornece desconto de 20% em uma calça que custava originalmente
R$ 80,00. Qual o valor desse desconto em R$? Qual o valor a ser pago em R$?
Por regra de três, temos: 20 - 100
x - 80
. Ou seja, 100.X=20.80 → X = 1600/100 = 16.
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Unidade I
Assim, o desconto é de R$ 16,00.
Poderíamos também pensar que o percentual 20% corresponde ao fator 20/100=0,2 (razão de 20
para 100 ou 20/100=0,2). O valor do desconto é 0,2x80 = 16 (o desconto é de R$ 16,00).
O valor a ser pago é o valor original menos o desconto. Ou seja, 80-16=64.
Assim, com o desconto de R$ 16,00, o valor da calça passa a ser R$ 64,00.
4) Luiz Felipe comprou um carro por R$ 30.000,00. Atualmente, passados dois anos da data da
compra, o carro sofreu desvalorização de 18%. Qual é o valor atual de mercado do carro que Luiz Felipe
comprou há dois anos?
Por regra de três, temos: 18 - 100
X - 30.000
. Ou seja, 100.X=18x30.000 → X = 540.000/100 = 5.400.
Isto é, 18% de R$ 30.000,00 são R$ 5.400,00.
Poderíamos também pensar que 18% correspondem ao fator 18/100 = 0,18 (razão de 18 para 100
ou 18/100=0,18). Ou seja, 18% de R$ 30.000,00 são 0,18x30.000 = 5.400.
Verificamos que o carro perdeu R$ 5.400,00 do seu valor original.
O valor atual de mercado é o valor original menos a desvalorização. Ou seja, 30.000-5.400=24.600.
Assim, com a desvalorização R$ 5.400,00, o valor atual de mercado do carro passou a ser R$ 24.600,00.
5) Carolina comprou um computador por R$ 1.500,00 e o vendeu com lucro de 30%. Qual foi o lucro
(em R$) obtido por Carolina? Qual foi o valor de venda (em R$) do computador?
Por regra de três, temos: 30 - 100
x - 1.500
. Ou seja, 100.X=30x1.500 → X = 45.000/100 = 450.
Isto é, 30% de R$ 1.500,00 são R$ 450,00.
Também poderíamos pensar que o percentual 30% corresponde ao fator 30/100=0,30 (razão de 30
para 100 ou 30/100=0,3). O valor do lucro é 0,30x1.500 = 450. Ou seja, Carolina teve lucro de R$ 450,00
com a venda do computador.
O valor de venda do computador é o valor de custo mais o lucro. Ou seja, 1.500+450=1.950.
Assim, com lucro de R$ 450,00, Carolina vendeu o computador por R$ 1.950,00.
6) Márcia gastou R$ 40,00 em materiais (lã e agulhas) para fazer dois cachecóis. Se ela os vendeu
por R$ 70,00, qual foi o percentual de lucro?
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MateMática e Bioestatística
O custo para a confecção dos cachecóis foi de R$ 40,00.
O valor de venda foi de R$ 70,00.
O lucro obtido foi de R$ 30,00 (ou seja, o preço de venda subtraído do custo: 70-40=30).
Por regra de três, temos: 30 - 40
X - 100
. Ou seja, 40.X=30x100 → X = 3.000/40 = 75%.
Ou poderíamos pensar que o lucro de R$ 30,00 em relação ao custo de R$ 40,00 representa 75% de
lucro, pois 30
40
100 75⋅ =% % .
Logo, o percentual de lucro de Márcia foi de 75%.
7) Fábio obteve nota 2 na sua primeira prova de Matemática. Na segunda prova, obteve nota 6. Qual
foi a variação percentual de suas notas da primeira para a segunda prova?
A nota de Fábio variou de 2 para 6 da primeira para a segunda prova, respectivamente. A nota
triplicou!
Fábio aumentou a sua nota em 4 pontos (6-2=4) da primeira para a segunda prova, ou seja, houve
aumento (variação) de 4 pontos da segunda nota em relação à primeira, que era 2.
Por regra de três, temos: 2 - 100%
4 - X
. Ou seja, 2.X=4x100 → X = 400/2 = 200%.
Também podemos calcular a fração
4
2
100 200⋅ =% %.
A nota de Fábio triplicou, ou seja, houve aumento de 200% nas suas notas.
8) Luiz obteve nota 7 na sua primeira prova de Matemática. Na segunda prova, obteve também nota
7. Qual foi a variação percentual de suas notas da primeira para a segunda prova?
A nota de Luiz não variou (a primeira nota foi 7 e a segunda também foi 7), ou seja, houve variação
de 0% na sua nota. Luiz teve variação nula de suas notas (7-7=0) da primeira para a segunda prova.
9) Mariana obteve nota 9 na sua primeira prova de Matemática. Na segunda prova, obteve nota 10.
Qual foi a variação percentual de suas notas da primeira para a segunda prova?
A nota de Mariana variou de 9 para 10 da primeira para a segunda prova, respectivamente; ou seja,
quase não variou!
Ela aumentou a sua nota em 1 ponto (10-9=1) da primeira para a segunda prova, isto é, houve
aumento (variação) de 1 ponto da segunda nota em relação à primeira, que era 9.
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Unidade I
Por regra de três, temos: 9 - 100%
1 - X
. Ou seja, 9.X=1x100 → X = 100/9 = 11%.
Também podemos calcular a fração
1
9
100 11⋅ =% % .
Assim, um aumento de 1 ponto da segunda nota em relação à primeira nota (que era 9) corresponde
a uma variação de 11% nas notas da Mariana. Embora ela tenha notas ótimas, houve aumento de
apenas 11% nas suas notas.
10) Suponha que um salário mínimo de R$ 500,00 tenha correção (aumento) de 25%. O que isso
significa? Quanto é 25% de R$ 500,00? Qual foi o acréscimo dado ao salário mínimo de R$ 500,00?
Quanto vale o novo salário mínimo após a correção (aumento) de 25%?
Significado: 25% de aumento significa aumento de 25 a cada 100 (a cada R$ 100,00 há acréscimo
de R$ 25,00).
Quanto é 25% de R$ 500,00?
Por regra de três, temos: 500 - 100%
X - 25%
. Ou seja, 100.X=500.25 → X = 12500/100 = 125.
Também poderíamos multiplicar R$ 500,00 pelo fator 0,25 (pois 25% é 25/100=0,25): 0,25x500=125.
Conclusão: 25% de R$ 500,00 é R$ 125,00.
Qual foi o acréscimo dado ao salário mínimo de R$ 500,00? Foi de R$ 125,00 (ou seja, 25% de R$
500,00).
Quanto vale o novo salário mínimo após a correção (aumento) de 25%?
Basta somarmos ao valor inicial de R$ 500,00 o acréscimo dado: R$ 500,00+R$ 125,00=R$ 625,00.
Conclusão: o salário mínimo final, com 25% de aumento, vale R$ 625,00.
Resumindo:
• 25% de 500 é 0,25x500, ou seja, 125.
• 25% de aumento em um salário de R$ 500,00 significa aumento de R$ 125,00 no salário.
• Se um salário de R$ 500,00 recebe aumento de 25%, esse salário passa a ser R$ 625,00.
11) Suponha que você queiracomprar um casaco de R$ 120,00 (preço de etiqueta). O vendedor
informa que, se for feito pagamento à vista, haverá desconto de 10% sobre o preço de etiqueta.
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MateMática e Bioestatística
O que isso significa? Quanto é 10% de R$ 120,00? Qual será o desconto dado no valor do casaco
para pagamento à vista? Qual será o valor pago pelo casaco no caso de pagamento à vista?
Significado: 10% de desconto significa diminuição de “10 a cada 100” (a cada R$ 100,00 há
decréscimo de R$ 10,00).
Quanto é 10% de R$ 120,00?
Por regra de três, temos: 120 - 100%
X - 10%
. Ou seja, 100.X=120.10 → X = 1200/100 = 12.
Também poderíamos multiplicar R$ 120,00 pelo fator 0,1 (pois 10% é 10/100=0,1): 0,1x120=12.
Conclusão: 10% de R$ 120,00 é R$ 12,00.
Qual será o desconto dado no valor do casaco para pagamento à vista?
O desconto dado no valor do casaco para pagamento à vista será de R$ 12,00.
Qual será o valor pago pelo casaco no caso de pagamento à vista?
Basta subtrairmos do valor de R$ 120,00 o desconto dado: R$ 120,00-R$ 12,00=R$ 108,00
Conclusão: o valor do casaco para pagamento à vista, com 10% de desconto, será de R$ 108,00.
Resumindo:
• 10% de 120 é 0,10x120, ou seja, 12.
• 10% de desconto em um valor de R$ 120,00 significa diminuição de R$ 12,00.
• O resultado final do desconto de 10% em 120 é 120-12, ou seja, 108.
• Se um valor de R$ 120,00 recebe desconto de 10%, esse valor passa a ser R$ 108,00.
12) Suponha que em uma classe pré-escolar, com 20 alunos, 40% sejam meninos.
O que isso significa? Quanto é 40% de 20? Qual é o número de meninos na classe? Qual é o número
de meninas na classe?
Significado: 40% de meninos significa que 40 a cada 100 alunos são meninos.
Quanto é 40% de 20?
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Unidade I
Por regra de três, temos: 20 - 100%
X - 40%
. Ou seja, 100.X=20.40 → X=800/100=8.
Também poderíamos multiplicar 20 pelo fator 0,4 (pois 40% é 40/100=0,4): 0,4x20=8.
Conclusão: 40% de 20 é 8.
Qual é o número de meninos na classe?
O número de meninos na classe é igual a 8 (que é 40% de 20).
Qual é o número de meninas na classe?
Basta subtrairmos do número total de alunos o número de meninos: 20-8=12.
Conclusão: há 12 meninas na classe.
Resumindo:
• 40% de 20 é 0,40x20, ou seja, 8.
• 40% de meninos em uma sala de 20 alunos significa que há 8 meninos na classe.
• Se há 40% de meninos, então o percentual de meninas é 60% (100%-40%=60%).
• Logo, há 12 meninas na classe.
13) Luísa quer comprar um carro usado e em bom estado. Encontrou o automóvel desejado na
revendedora Car Jet pelo preço de tabela de R$ 23.000,00. O vendedor que a atendeu propôs as seguintes
opções de pagamento:
Opção 1: pagamento à vista, com 12% de desconto em relação ao preço de tabela.
Opção 2: pagamento parcelado em 10 (dez) parcelas iguais de R$ 2.900,00.
a) Se Luísa optar por pagamento à vista, qual será o valor (em R$) do desconto?
Para pagamento à vista: 12% de desconto no valor tabelado de R$ 23.000,00.
Por regra de três, temos: 23.000 - 100%
X - 12%
. Ou seja, 100.X=12x23.000 → X=276.000/100=2.760.
Também poderíamos multiplicar 23.000 pelo fator 0,12 (pois 12% é 12/100=0,12): 0,12x23.000=2.760.
Conclusão: o desconto para pagamento à vista será de R$ 2.760,00.
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MateMática e Bioestatística
b) Se Luísa optar por pagamento à vista, qual será o valor final (em R$) a ser pago?
Para pagamento à vista, o valor a ser pago será o valor de tabela subtraído do desconto de 12%, ou
seja, 23.000-2.760=20.240.
Conclusão: o valor final para pagamento à vista (com desconto) será de R$ 20.240,00.
c) Se Luísa optar por pagamento parcelado, qual será o valor final (em R$) a ser pago?
Para pagamento parcelado: 10 parcelas de R$ 2.900,00 = 10x2.900 = 29.000,00.
Conclusão: o valor final para pagamento parcelado será de R$ 29.000,00.
d) Se Luísa optar por pagamento parcelado, qual será o acréscimo (em R$) em relação ao valor de
tabela?
Para pagamento parcelado: o acréscimo em relação ao valor de tabela será o valor final para
pagamento parcelado subtraído do valor de tabela = 29.000–23.000 = 6.000.
Conclusão: o acréscimo para pagamento parcelado em relação ao valor tabelado será de R$ 6.000,00.
e) Se Luísa optar por pagamento parcelado, qual será o percentual de acréscimo em relação ao valor
de tabela?
O acréscimo para pagamento parcelado em relação ao valor tabelado será de R$ 6.000,00.
Por regra de três, temos: 23.000 - 100%
6.000 - X
. Ou seja, 23.000.X=6.000x100 → X=600.000/23.000=26,1%.
Ou podemos calcular a fração
6 000
23 000
100 26 1
.
.
% , %⋅ = .
Conclusão: o percentual de acréscimo para pagamento parcelado em relação ao valor tabelado será
de 26,1%.
f) Se Luísa optar por pagamento parcelado, qual será o acréscimo (em R$) em relação ao valor a ser
pago à vista com desconto?
Para pagamento parcelado: o acréscimo em relação ao valor final à vista (com desconto)
será o valor final para pagamento parcelado subtraído do valor final à vista (com desconto) =
29.000–20.240 = 8.760.
Conclusão: o acréscimo para pagamento parcelado em relação ao valor à vista (com desconto) será
de R$ 8.760,00.
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Unidade I
g) Se Luísa optar por pagamento parcelado, qual será o percentual de acréscimo em relação ao valor
a ser pago à vista com desconto?
O acréscimo para pagamento parcelado em relação ao valor final à vista (com desconto) será de
R$ 8.760,00.
Por regra de três, temos: 20.240 - 100%
8.760 - X
. Ou seja, 20.240.X=8.760x100 → X=876.000/20.240=43,3%.
Também podemos calcular a fração
8 760
20 240
100 43 3
.
.
% , %⋅ = .
Conclusão: o percentual de acréscimo para pagamento parcelado em relação ao valor final à vista
(com desconto) será de 43,3%.
14) Os gastos mensais de Ana podem ser resumidos em:
Aluguel e contas: R$ 1.350,00.
Lazer: R$ 530,00.
Transporte: R$ 460,00.
Quais são os percentuais representados por cada um dos itens que compõem os gastos mensais de
Ana?
O total dos gastos mensais de Ana é a soma dos gastos com aluguel e contas, lazer e transporte:
1.350+530+460=2.340.
Logo, Ana gasta mensalmente R$ 2.340,00 com aluguel e contas, lazer e transporte.
Por regra de três, podemos calcular os percentuais representados por cada item em relação ao total
de gastos mensais de Ana:
Aluguel e contas: 2.340 - 100%
1.350 - X
. Ou seja, 2.340.X=1.350.100 → X=135.000/2.340=57,7%.
Lazer: 2.340 - 100%
530 - X
. Ou seja, 2.340.X=530.100 → X=53.000/2.340=22,6%.
Transporte: 2.340 - 100%
460 - X
. Ou seja, 2.340.X=460.100 → X=46.000/2.340=19,7%.
Ou podemos calcular os percentuais representados por item em relação ao total de gastos mensais
de Ana por razão:
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MateMática e Bioestatística
Aluguel e contas:
1 350
2 340
100 57 7
.
.
% , %x =
Lazer: 530
2 340
100 22 6
.
% , %x =
Transporte:
460
2 340
100 19 7
.
% , %x =
Podemos visualizar esses percentuais no gráfico a seguir.
Aluguel e contas
Transporte
Lazer57,7%
22,6%
19,7%
Figura 6
Lembrandoque é comum usarmos os conceitos de razão, proporção, regra de três e porcentagem
quando nos deparamos com gráficos e tabelas. Ao fazermos a sua análise, na maioria das vezes usamos
esses conhecimentos para elaborarmos a sua interpretação.
15) Nos meses de janeiro e de fevereiro de 2009, Oscar teve de pagar os seguintes valores de contas
de luz e de água:
Conta de luz:
Em janeiro de 2009: R$ 323,00
Em fevereiro de 2009: R$ 431,00
Conta de água:
Em janeiro de 2009: R$ 128,00
Em fevereiro de 2009: R$ 255,00
a) Qual foi o maior valor pago por Oscar?
Foi a conta de luz de fevereiro de 2009.
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b) Qual foi o menor valor pago por Oscar?
Foi a conta de água de janeiro de 2009.
c) Qual conta teve o maior aumento percentual de janeiro para fevereiro de 2009?
Foi a conta de água (seu valor quase duplicou nesse período!).
Podemos fazer os cálculos dos aumentos percentuais das contas de luz e de água de janeiro para
fevereiro de 2009.
Conta de luz:
Foi de R$ 323,00 para R$ 431,00; logo, aumentou R$ 108,00 (431-323=108).
Percentual de aumento:
108
323
100 33 4x % , %− .
A conta de luz variou (aumentou) R$ 108,00 de janeiro para fevereiro de 2009. Esse valor de R$
108,00 em relação ao valor de janeiro (que foi de R$ 323,00) representa 33,4% de aumento.
Conta de água:
Foi de R$ 128,00 para R$ 255,00; logo, aumentou R$ 127,00 (255-128=127).
Percentual de aumento:
127
128
100 99 2x % , %− .
A conta de água variou (aumentou) R$ 127,00 de janeiro para fevereiro de 2009. Esse
valor de R$ 127,00 em relação ao valor de janeiro (que foi de R$ 128,00) representa 99,2% de
aumento.
Observe o diagrama a seguir:
Luz Água
jan./09
fev./09
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Figura 7
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MateMática e Bioestatística
O diagrama permite que seja avaliado o seguinte: na conta de água, a diferença de altura da coluna
de fev./09 em relação à altura da coluna de jan./09 é maior que a diferença de altura da coluna de
fev./09 em relação à altura da coluna de jan./09 para a conta de luz. Logo, a conta de água teve maior
aumento percentual do que a conta de luz.
Lembrete
Por meio de uma regra de três, podemos estabelecer a correspondência
entre uma parcela do valor total e seu valor percentual.
saiba mais
Indicamos o site:
<www.matematica.br>.
4.5 tabelas
A partir dos dados inseridos em uma tabela, podemos responder a perguntas:
• pela leitura direta da própria tabela;
• por análises ou cálculos feitos a partir dos dados da tabela.
Se tivermos de responder perguntas sobre o maior (ou o menor) valor de uma tabela, devemos ler
esse valor na própria tabela. Caso as perguntas sejam sobre a maior (ou a menor) variação de valores e
participações percentuais, devemos fazer análises ou cálculos a partir dos dados da tabela.
4.5.1 Notas de Matemática
A tabela a seguir mostra as notas de duas provas (N1 e N2) de três alunos (Fábio, Mariana e Luiz).
Tabela 2
Nome do aluno Nota na 1ª prova (N1) Nota na 2ª prova (N2)
Fábio 2 6
Mariana 9 10
Luiz 7 7
72
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Unidade I
Qual é o maior valor da tabela?
Por leitura direta da tabela, o maior valor é 10 (nota da 2ª prova – N2 da Mariana).
Qual é o aluno com a maior variação de nota?
Por análise da tabela:
Fábio teve a maior variação de nota: passou de nota N1=2 para nota N2=6. Fábio triplicou a sua
nota!
Observações:
Luiz não teve variação de nota (manteve nota 7 tanto na N1 como na N2).
Mariana passou de nota N1=9 para nota N2=10. Ela tem as maiores notas, porém a variação de suas
notas foi bem menor que a variação das notas de Fábio.
Quais foram as variações percentuais das notas de Fábio, Mariana e Luiz?
Por cálculos feitos a partir da tabela:
Fábio: passou de nota N1=2 para nota N2=6 → Fábio triplicou a sua nota!
Variação na nota=6-2=4 (Fábio aumentou sua nota em 4 pontos da N1 para a N2).
Por regra de três, temos: 2 - 100%
4 - X
. Ou seja, 2.X=4x100 → X = 400/2 = 200%.
Também podemos calcular a fração
4
2
100 200⋅ =% %.
A nota de Fábio triplicou, ou seja, houve aumento de 200% nas suas notas.
Mariana: passou de nota N1=9 para nota N2=10.
Variação na nota=10-9=1 (Mariana aumentou sua nota em 1 ponto da N1 para a N2).
Por regra de três, temos: 9 - 100%
1 - X
. Ou seja, 9.X=1x100 → X = 100/9 = 11%.
Também podemos calcular a fração
1
9
100 11⋅ =% % .
A nota da Mariana aumentou 11% da 1ª prova para a 2ª prova.
Luiz: passou de nota N1=7 para nota N2=7.
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MateMática e Bioestatística
Variação na nota=7-7=0 (Luiz não alterou sua nota da N1 para a N2).
A nota de Luiz não sofreu variação da 1ª prova para a 2ª prova (variação de 0%).
Conclusões:
Mariana é a aluna com as maiores notas, mas não com a maior variação de nota.
Fábio é o aluno com as menores notas, mas com a maior variação de nota.
Luiz é o aluno com a menor variação de nota (teve notas idênticas na N1 e na N2).
4.5.2 Número de hosts
A tabela a seguir mostra a evolução do número de hosts (computadores conectados à internet) nos
três países que lideram o setor na América do Sul.
Tabela 3
País 2003 2004 2005 2006 2007
Brasil 2.237.527 3.163.349 3.934.577 5.094.730 7.422.440
Argentina 495.920 742.358 1.050.639 1.464.719 1.837.050
Colômbia 55.626 115.158 324.889 440.585 721.114
Qual é o maior valor da tabela?
Por leitura direta, o maior valor é 7.422.440 (número de hosts no Brasil em 2007).
Qual é o menor valor da tabela?
Por leitura direta, o menor valor é 55.626 (número de hosts na Colômbia em 2003).
Qual é o país com maior crescimento percentual no número de hosts de 2003 a 2007?
Por análise feita a partir da tabela, foi a Colômbia.
De 55.626 hosts em 2003 para 721.114 em 2007. Em 2007, o número de hosts na Colômbia era quase
13 vezes o valor de 2003, pois
721 114
55 626
13
.
.
≅ .
Qual é o país com menor crescimento percentual no número de hosts de 2003 a 2007?
Por análise feita a partir da tabela, foi o Brasil.
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Unidade I
De 2.237.527 hosts em 2003 para 7.422.440 em 2007. Em 2007, o número de hosts no Brasil era
quase 3 vezes o valor de 2003, pois
7 422 440
2 237 527
3
. .
. .
≅ .
Quais foram os crescimentos percentuais nos números de hosts de 2003 a 2007 no Brasil, na Colômbia
e na Argentina?
Por cálculos feitos a partir da tabela:
Brasil: passou de 2.237.527 hosts em 2003 para 7.422.440 em 2007.
A variação no número de hosts no Brasil foi 7.422.440 - 2.237.527 = 5.184.913 de 2003 a 2007.
Por regra de três, temos: 2.237.527 - 100%
5.184.913 - X
. Ou seja, 2.237.527.X=5.184.913x100 → X=232%.
Ou podemos calcular a fração
5 184 913
2 237 527
100 232
. .
. .
% %⋅ = .
O número de hosts no Brasil aumentou 232% de 2003 a 2007!
Colômbia: passou de 55.626 hosts em 2003 para 721.114 em 2007.
A variação no número de hosts na Colômbia foi 721.114 - 55.626 = 665.488 de 2003 a 2007.
Por regra de três, temos: 55.626 - 100%
665.488 - X
. Ou seja, 55.626.X=665.488x100→ X=1196%.
Também podemos calcular a fração
665.488
55.626
⋅ =100 1196% %.
O número de hosts na Colômbia aumentou 1196% de 2003 a 2007!
Argentina: passou de 495.920 hosts em 2003 para 1.837.050 em 2007.
A variação no número de hosts na Argentina foi 1.837.050 - 495.920 = 1.341.130 de 2003 a 2007.
Por regra de três, temos: 495.920 - 100%
1.341.130 - X
. Ou seja, 495.920.X=1.341.130x100 → X=270%.
Ou podemos calcular a fração
1.341.130
495.920
⋅ =100 270% % .
O número de hosts na Argentina aumentou 270% de 2003 a 2007!
4.5.3 Tabela com dupla entrada (esporte e gênero)
A tabela a seguir mostra o número de alunos matriculados na academia Boa Forma Já em três
modalidades de esportes (natação, musculação e pilates).
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MateMática e Bioestatística
Tabela 4
Gênero
Modalidade
Natação Musculação Pilates Total
Masculino 43 47 20 110
Feminino 25 30 35 90
Total 68 77 55 200
• Total de alunos matriculados nas três modalidades na academia: 200 alunos.
• Total de alunos do sexo masculino matriculados na academia: 110 alunos.
• Total de alunos do sexo feminino matriculados na academia: 90 alunas.
• Percentual de alunos do sexo masculino matriculados na academia:
110
200
× =100 55% .
• Percentual de alunas do sexo feminino matriculadas na academia:
90
200
× =100 45% .
• Percentual de alunos matriculados em natação na academia: 68
200
× =100 34% .
• Percentual de alunos matriculados em musculação na academia:
77
200
× =100 38 5, % .
• Percentual de alunos matriculados em pilates na academia: 55
200
× =100 27 5, % .
• Percentual de alunos do sexo masculino que praticam natação em relação ao total de alunos
matriculados na modalidade natação: 43
68
× =100 63% .
• Percentual de alunos do sexo feminino que praticam natação em relação ao total de alunos
matriculados na modalidade natação:
25
68
× =100 37% .
• Percentual de alunos do sexo masculino que praticam musculação em relação ao total de alunos
matriculados na modalidade musculação:
47
77
× =100 61% .
• Percentual de alunos do sexo feminino que praticam musculação em relação ao total de alunos
matriculados na modalidade musculação: 30
77
× =100 39% .
• Percentual de alunos do sexo masculino que praticam pilates em relação ao total de alunos
matriculados na modalidade pilates: 20
55
× =100 36% .
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Unidade I
• Percentual de alunos do sexo feminino que praticam pilates em relação ao total de alunos
matriculados na modalidade pilates:
35
55
× =100 64% .
Algumas conclusões:
• A maioria dos alunos da academia Boa Forma Já é do sexo masculino (55%).
• Musculação é a modalidade com maior percentual de alunos na academia (38,5%).
• A maioria dos alunos que praticam natação é do sexo masculino (63%).
• A maioria dos alunos que praticam musculação é do sexo masculino (61%).
• A maioria dos alunos que praticam pilates é do sexo feminino (64%).
Veja a seguir mais um exemplo, referente à população mundial e à emissão de CO2. Considere as tabelas 5,
que indica a população mundial (em milhões), e 6, que mostra a emissão de CO2 per capita/ano.
Tabela 5 – População mundial
Continentes População (milhões)
África 783,7
América Central 69,3
América do Norte 408,4
América do Sul 345,5
Ásia 3.678
Europa 745,5
Oceania 30
Mundo 6.060,4
Fonte: PORTAL BRASIL (s.d.).
Tabela 6 – Emissão de CO2 per capita por ano
Continentes Emissão de CO2 per capita por ano (ton)
África 1,1
América Central 3,6
América do Norte 19,9
América do Sul 2,4
Ásia 2,3
Europa 8,5
Oceania 11,3
Mundo 49,1
Fonte: PORTAL BRASIL (s.d.).
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MateMática e Bioestatística
Observe o percentual da população de cada continente em relação à população mundial (cálculos
feitos a partir da tabela 5):
• População mundial: 6.060,4 milhões (aproximadamente 6 bilhões de pessoas).
• África:
783 7
6 060 4
100 12 93
,
. ,
, %× =
• América Central: 69 3
6 060 4
100 114
,
. ,
, %× =
• América do Norte: 408 4
6 060 4
100 6 74
,
. ,
, %× =
• América do Sul:
345 5
6 060 4
100 5 70
,
. ,
, %× =
• Ásia: 3 678
6 060 4
100 60 69
.
. ,
, %× =
• Europa: 745 5
6 060 4
100 12 30
,
. ,
, %× =
• Oceania: 30
6 060 4
100 0 50
. ,
, %× =
Quase 61% da população mundial encontra-se na Ásia!
Agora observe a emissão de CO2 em cada continente/ano (cálculos feitos a partir das tabelas 5 e 6).
Para calcularmos a emissão anual em cada continente, precisamos multiplicar a emissão per capita pela
respectiva população:
• África: 1,1 x 783,7=862,07 milhões de toneladas de CO2/ano.
• América Central: 3,6 x 69,3=249,48 milhões de toneladas de CO2/ano.
• América do Norte: 19,9 x 408,4=8.127,16 milhões de toneladas de CO2/ano.
• América do Sul: 2,4 x 345,5=829,2 milhões de toneladas de CO2/ano.
• Ásia: 2,3 x 3.678=8.459,4 milhões de toneladas de CO2/ano.
• Europa: 8,5 x 745,5=6.336,75 milhões de toneladas de CO2/ano.
• Oceania: 11,3 x 30= 339 milhões de toneladas de CO2/ano.
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Unidade I
Veja também estas tabelas:
Tabela 7 – Emissão de CO2 per capita por ano em ordem decrescente
Continentes Emissão de CO2 per capita por ano (t)
América do Norte 19,9
Oceania 11,3
Europa 8,5
América Central 3,6
América do Sul 2,4
Ásia 2,3
África 1,1
Tabela 8 – Emissão de CO2 em cada continente/ano em ordem decrescente
Continentes Emissão de CO2 em cada continente (em milhões de t)
Ásia 8.459,4
América do Norte 8.127,16
Europa 6.336,75
África 862,07
América do Sul 829,2
Oceania 339
América Central 249,48
A partir das tabelas, verificamos que:
• Maior emissão anual de CO2 per capita: 19,9 t (América do Norte).
• Menor emissão anual de CO2 per capita: 1,1 t (África).
• Maior emissão anual de CO2 (por continente): 8.459,4 milhões de t (Ásia).
• Menor emissão anual de CO2 (por continente): 249,48 milhões de t (América Central).
observação
Embora a América do Norte seja o continente com maior emissão anual
de CO2 per capita, a maior emissão anual absoluta de CO2 ocorre na Ásia
(em virtude da sua maior população).
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MateMática e Bioestatística
saiba mais
Para saber mais sobre o tema, acesse o site:
<www.brasilescola.com/matematica>
observação
1 – Resolver uma equação é determinar o seu conjunto solução.
2 – Equações com uma incógnita são aquelas que possuem uma única
variável, e equações com duas incógnitas são aquelas que possuem duas
variáveis.
resumo
Nesta unidade, procuramos abordar de forma clara e simples os conceitos
básicos da Matemática. Esses conceitos são de extrema importância, pois,
quando não estabelecemos uma sequência lógica dos acontecimentos,
não conseguimos chegar a um resultado viável. Para tanto, iniciamos
com uma revisão sobre critérios de arredondamento e prioridades nas
operações, porque sabemos que é precisoestabelecer uma ordem quando
vamos resolver algum tipo de problema matemático; caso contrário, não
conseguiremos chegar ao resultado pretendido. Em seguida, abordamos
um tema muito polêmico na iniciação matemática, que é a potenciação. A
potenciação não significa apenas multiplicar fatores iguais: temos de levar
em consideração também as suas propriedades. Terminamos esse item
falando um pouco sobre potências de base dez e notação científica.
Após trabalharmos esses conteúdos, introduzimos o conceito de
equações do primeiro e segundo grau. Lembramos que resolver uma
equação é determinar o valor da variável; portanto, além de reconhecermos
o grau da equação, devemos encontrar o valor que, substituído na variável
ou incógnita, faz que ela se torne verdadeira. Trabalhamos também com
sistemas de equações, nos quais foram abordados os dois métodos de
resolução: o da substituição de variável e o da adição.
Encerramos a nossa unidade com o conceito de razão e proporção;
pois, como sabemos, uma proporção é uma igualdade entre duas razões e,
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Unidade I
na maioria das vezes, para resolvermos um problema qualquer acabamos
tendo de aplicar esses conceitos tão importantes em qualquer área para
chegarmos, na maioria das vezes, a um resultado geralmente utilizando
valores percentuais. Esperamos que este material tenha contribuído em
parte para um maior aprimoramento dos conceitos matemáticos, tão
importantes para qualquer sequência matemática que tenhamos de
desenvolver nas mais diversas situações práticas.
exercícios
Questão 1. “De quantos modos se pode pintar as faces de um cubo, usando seis cores diferentes,
sendo cada face com uma cor?” (Prof. Benedito Tadeu V. Freire).
A) 4.
B) 6.
C) 12.
D) 24.
E) 30.
Resposta correta: alternativa E.
Análise das alternativas
Justificativa Geral: para facilitar o entendimento, suponhamos que o cubo esteja pendurado pelos 4
vértices de uma mesma face, de modo que duas de suas faces fiquem horizontais, e consideremos um
observador fixo, em frente a uma de suas faces verticais, conforme mostra a figura abaixo.
A B
CD
FE
G
Figura 8
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MateMática e Bioestatística
Vejamos, inicialmente, de quantos modos diferentes o observador pode ver o cubo pintado. Para
pintar a face superior há seis escolhas de cores; para a face inferior, 5; e para as verticais, respectivamente,
4, 3, 2 e 1 escolhas. Logo, pelo Princípio Multiplicativo, o observador pode ver o cubo pintado de:
6! = 6 . 5 . 4 . 3 . 2 . 1 modos diferentes.
Entretanto, o número de modos de pintar o cubo nas condições do problema, isto é, sendo cada face
com uma cor, não é 6!, pois, como veremos a seguir, o observador pode ver de 24 maneiras diferentes
uma mesma pintura do cubo.
De fato, suponhamos que o cubo tenha sido pintado de uma determinada maneira e que a face
AEFB, voltada para o observador, esteja pintada de azul. Este pode ver a face do cubo pintada de azul
de 4 modos diferentes; basta notar que o mesmo pode ser pendurado pelos vértices ABCD, BCGF, GFEH
e AEHD (o vértice H não é visível na figura, mas é fácil de imaginar onde se encontra); e que, em cada
uma dessas posições, a face AEFB (pintada de azul) permanece voltada para o observador.
Fazendo igual raciocínio para as 6 faces, segue-se, pelo Princípio Multiplicativo, que o observador
pode ver a mesma pintura do cubo de:
6 x 4 = 24 modos diferentes.
Seja, então, x o número de pinturas distintas do cubo nas condições exigidas, isto é, sendo cada face
com uma cor. Como cada pintura pode ser vista de 24 modos diferentes pelo observador, as x pinturas
podem ser vistas de x 24 modos diferentes. Porém, como vimos no início, esse número é 6!. Logo,
x . 24 = 6! e, portanto, x=
6
24
30
!
= .
Questão 2. Observando as curvas de distribuição normal da figura abaixo, assinale a alternativa que
apresenta uma afirmação incorreta.
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
–5 –4 –3 –2 –1
d
c
b
a
µ = 0, σ2 = 0,2 a
µ = 0, σ2 = 1,0 b
µ = 0, σ2 = 5,0 c
µ = –2, σ2 = 0,2 d
0 1 2 3 4 5
Figura 9
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Unidade I
A) As curvas de distribuição normal referentes às figuras a, b e c são de distribuição normal
padronizada.
B) A curva a tem desvio-padrão no valor aproximado de 0,45.
C) As dispersões das distribuições a, b e c mudaram porque as variâncias mudaram.
D) A probabilidade de escolher um valor superior a 1,27 na curva b é de 0,102.
E) A probabilidade de escolher um valor entre 0 e -2,43 na curva b é de 0,4925.
Resolução desta questão na plataforma.
OLE_LINK16
OLE_LINK15
OLE_LINK6
OLE_LINK5