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Estudo dirigido 8ºAno C – Total de aulas 12 aulas PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM (AULA1) A análise combinatória é utilizada para resolver problemas de contagem. Utilizando os processos combinatórios é possível determinar o número de combinações, arranjos e permutações possíveis. Para cada uma destas aplicações, alguns critérios devem ser respeitados. Iremos agora conduzir você a entender o Diagrama da Árvore. Quando conseguir assimilar esta estrutura será fácil entender o Princípio Fundamental da Contagem, que define - se como sendo: O produto de duas ou mais etapas independentes. Em notação matemática isso seria o mesmo que considerarmos, que determinada atividade pode ser realizada em duas etapas, ou seja, de m e n maneiras distintas, o total de possibilidades será dado pelo produto de m por n (m x n). Iremos agora resolver um problema utilizando o Diagrama da Árvore para que possamos entender o Princípio Fundamental da Contagem: Problema: Jeniffer irá participar da promoção de uma loja de roupas que está dando um vale compras no valor de R$ 1000,00 reais. Ganhará o desafio o primeiro participante que conseguir fazer o maior número de combinações com o kit de roupa cedido pela loja. No kit temos: seis camisetas, quatro saias e dois pares de sapato do tipo salto alto. De quantas maneiras distintas Jeniffer poderá combinar todo o vestuário que esta no quite de roupa? Peças que compõem o kit de roupa https://www.infoescola.com/matematica/analise-combinatoria/ Utilizando o Diagrama da Árvore vamos descobrir a quantidade de combinações possíveis. Ao realizar a contagem iremos constatar a quantidade referente à 48 combinações possíveis. A outra forma que temos para resolver este problema é utilizando o Princípio Fundamental da Contagem. Total de camisetas X Total de Saias X Total Sapatos = Total de combinações possíveis 6 x 4 x 2 = 48 Observe que ao utilizarmos o Princípio Fundamental da Contagem, também foi possível determinar o número de combinações do Kit roupa, este número corresponde ao que foi encontrado quando utilizamos o Diagrama da árvore. Para entendermos o princípio fundamental da contagem vamos analisar a seguinte situação: João possui 4 camisas, 3 calças, 2 pares de meia e 2 pares de sapatos. De quantas maneiras diferentes ele pode se vestir? Observe os esquemas a seguir: Cada esquema representa todas as possíveis combinações envolvendo os objetos do vestuário de João. Uma maneira mais simplificada e eficaz de resolver tal situação consiste em determinar a multiplicação entre a quantidade de elementos de cada conjunto. Observe: 4 * 3 * 2 * 2 = 48 combinações. De acordo com o princípio fundamental da contagem, se um evento é composto por duas ou mais etapas sucessivas e independentes, o número de combinações será determinado pelo produto entre as possibilidades de cada conjunto. Observe outro exemplo: Numa lanchonete há 8 tipos de sanduíche, 5 tipos de sucos e 6 tipos de sorvetes. Quantas são as possíveis combinações de um lanche nessa lanchonete? Utilizando o princípio fundamental da contagem temos: 8 * 5 * 6 = 240 maneiras de realizar um lanche. Treine: 1-Ana foi a uma loja e comprou três blusas (rosa, branca, azul) e duas saias (preta e verde). Com as peças de roupas compradas, Ana fez todas as combinações possíveis e as registrou de duas maneiras diferentes, conforme mostrado a seguir. Quantas combinações de roupas Ana conseguiu formar? Será que existe uma outra maneira diferente das que foram apresentadas, para saber a quantidade de combinações? 2-Mariana é manicure e maquiadora. Uma cliente foi até seu salão e levou consigo 5 cores de esmalte e 6 cores de batom para decidir, com Mariana, qual a melhor combinação entre os esmaltes e as cores de batom. De quantas diferentes Mariana pode maneiras combinar as cores para atender sua cliente? 3-Jorge está saindo de férias e decidiu visitar um amigo que mora no alto das montanhas. Ao traçar o percurso de sua viagem, viu que seria possível escolher três estradas (1, 2 e 3) distintas para chegar até a casa do amigo. De quantos modos diferentes Jorge poderá fazer sua viagem de ida e volta? 4- Marcos é representante de sala e na sua escola haverá um campeonato interclasses. Ele se reuniu com sua turma para decidirem as cores das listras da bandeira a ser colocada nas camisetas que serão utilizadas por eles durante os jogos. Ficou decidido pela turma que as cores das listras da bandeira seriam amarela, verde, branca e vermelha, não necessariamente nessa ordem. Então Marcos fez o desenho apenas para ilustrar uma possível opção. Sabendo que a bandeira terá 4 listras pintadas de cores diferentes, de quantas maneiras essa turma poderá colorir a bandeira? 5-Em uma sala de aula existem 12 alunas, onde uma delas chama-se Carla, e 8 alunos, onde um deles atende pelo nome de Luiz. Deseja-se formar comissões de 5 alunas e 4 alunos. Determine o número de comissões, onde simultaneamente participam Carla e Luiz. 6-Um time de futebol é composto de 11 jogadores, sendo 1 goleiro, 4 zagueiros, 4 meio campistas e 2 atacantes. Considerando-se que o técnico dispõe de 3 goleiros, 8 zagueiros, 10 meio campistas e 6 atacantes, determine o número de maneiras possíveis que esse time pode ser formado. 7-Um pesquisador científico precisa escolher três cobaias, num grupo de oito cobaias. Determine o número de maneiras que ele pode realizar a escolha. 8-No jogo de basquetebol, cada time entra em quadra com cinco jogadores. Considerando-se que um time para disputar um campeonato necessita de pelo menos 12 jogadores, e que desses, 2 são titulares absolutos, determine o número de equipes que o técnico poderá formar com o restante dos jogadores, sendo que eles atuam em qualquer posição. Fatorial (AULA2) O fatorial é uma ferramenta matemática utilizada na análise combinatória, na determinação do produto dos antecessores de um número maior que 1. Por exemplo: 1! = 1 2! = 2 * 1 = 2 3! = 3 * 2 *1 = 6 4! = 4 * 3 * 2 * 1 = 24 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120 6! = 6 * 5 *4 * 3 * 2 * 1 = 720 7! = 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 5 040 8! = 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 40 320 9! = 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 362 880 10! = 10 * 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 3 628 800 E assim sucessivamente. Um exemplo de utilização de fatorial está presente no cálculo de anagramas de uma palavra. Lembrando que anagrama é a quantidade de novas palavras formadas com ou sem sentido, utilizando as letras de outra palavra. Por exemplo, vamos determinar os anagramas da palavra AMOR. A palavra AMOR é formada por quatro letras, portanto: 4! = 4 * 3 * 2 * 1 = 24 palavras Treine 1-Calcule o valor de: 6! 2-Calcule o valor de 10! 3-Calcule o valor de: 5!+3! 4-Qual o valor de: 6!−4!6!−4! ? 5-Qual o valor de: 4!⋅3!⋅5!4!⋅3!⋅5! ? 6-Calcule: 5!/3! Porcentagem (AULA3) A porcentagem no dia-a-dia 185 Quem nunca precisou calcular um desconto oferecido por um vendedor? E aquela conta do mês passado esquecida na gaveta? Sabe calcular o valor da multa? Como você pode ver, a porcentagem faz parte do nosso cotidiano. Ela está presente nos descontos concedidos em compras, nos juros das prestações, nos dados estatísticos veiculados nos meios de comunicação etc. No universo da agropecuária, isso não é muito diferente. Lançamos mão da porcentagem, por exemplo, para calcular a quantidade de ração para os animais ou quando precisamos estimar a quantidade de um composto que deve ser adicionada a um adubo químico. É muito comum encontrarmos em livros didáticos definições sobre porcentagem capazes de gerar confusão na cabeça de qualquer pessoa. Esse não é nosso objetivo! Na tentativa de minimizar as possíveis dificuldades, procuramos desenvolver uma aula valorizando os conhecimentos que você já possui. Sendo assim, pense nailustração anterior e tente desenvolver em sua mente uma explicação para ela. Não conseguiu? Calma! Ao final desta aula você conseguirá Um pouco de história A porcentagem passou a ser utilizada no final do século XV em questões comerciais, como o cálculo de juros, prejuízo e impostos. A idéia, porém, teve origem muito antes. Quando o imperador romano César Augusto estabeleceu um imposto sobre todas as mercadorias, a taxa era 1/100. Outras taxas romanas eram de 1/20 sobre cada escravo libertado e 1/25 sobre cada escravo vendido. Sem reconhecer porcentagens como tal, os romanos usavam frações facilmente redutíveis a centésimos (DAVIS, 1995, p. 64-65). Trabalhando com a porcentagem Vamos começar esta aula com um exemplo. Atualmente, muitas empresas adotam a prática de premiar os melhores funcionários do mês. Imagine que o seu futuro emprego será em alguma dessas empresas que valorizam seus colaboradores e por isso distribui um bônus de 30% (lê-se trinta por cento) a mais no salário dos seus melhores funcionários. Essa é uma boa situação para iniciarmos o estudo de porcentagem, não acha? Como tenho certeza de que você não perderá a oportunidade de ser o melhor funcionário da empresa, vamos analisar o que significa um aumento de 30% no seu salário. Receber esse prêmio de 30% a mais no seu salário significa dizer que para cada 187 R$ 100,00 do seu salário você receberá R$ 30,00 a mais. Poderíamos, ainda, dizer que esse prêmio está numa razão de 30 por 100 ou simplesmente 30 100 , que é igual a 0,30. Como você pôde observar no exemplo anterior, a taxa que representa o bônus oferecido pela empresa foi expressa de três formas diferentes: Na forma percentual, 30% (trinta por cento – como o próprio nome já diz). Na forma fracionária – 30% correspondem a 30 100 . Na forma decimal – 30% equivalem a 0,30 Supondo que você foi contratado com um salário inicial de R$ 1.000,00, como você pode calcular o bônus que irá receber no próximo mês? Vejamos o seguinte: Para cada R$ 100,00 do seu salário você receberá R$ 30,00 a mais, certo? Como R$ 1.000,00 é igual a R$ 100,00 multiplicado por 10, basta, agora, multiplicar R$30,00 por 10. Assim, 30% de R$ 1.000,00 (lê-se trinta por cento de R$ 1.000,00) são iguais a R$ 300,00. Portanto, você receberá um prêmio de R$ 300,00 por ter sido o melhor funcionário do mês. Está confuso? Calma! Observe com mais atenção a explicação a seguir: O esquema representa uma adição com 10 parcelas de R$ 100,00, que totalizam R$ 1.000,00. Também está indicado que para cada R$ 100 do salário você receberá R$ 30,00 a mais. Multiplicando R$ 30,00 por 10, resultará em R$ 300,00, que é o valor do seu prêmio, ou seja: R$ 30,00 x 10 = R$ 300,00. Lembra-se da regra de três? Para o cálculo de porcentagem, você pode usar e abusar dessa regra. Usando a regra de três no cálculo de porcentagem No exemplo anterior, podemos calcular 30% de R$ 1.000,00 da seguinte maneira. Veja: Você já percebeu que as grandezas são diretamente proporcionais, ou seja, % ↓ e R$↑. Montando a proporção e resolvendo a equação, temos: 100 /1000 = 30/ x ⇒ 100 . x = 1000 . 30 Com isso, x = 30000/ 100 ⇒ x = 300 Logo, você poderá receber um bônus de R$ 300,00. Porcentagem é o valor obtido quando aplicamos uma fração de denominador 100 189 (fração centesimal – 1/100) a um determinado valor, ou seja, multiplicamos a fração centesimal por esse valor. Assim, 30%... 30 x 1/100 = 30/100. Fração centesimal. Agora que você já está envolvido com a porcentagem, pratique um pouco e veja como esse conceito está presente em diversas situações do nosso dia-a-dia. Exemplos Perceba que quando escrevemos a porcentagem 100% é o mesmo que considerar um inteiro, ou seja, quando consideramos 100% de algo, estamos levando em conta o total daquilo. No caso de 210%, estamos considerando mais que um inteiro, isto é, consideramos 2,1 vezes o total. Para fazer o caminho de volta, ou seja, dado uma fração ou um número decimal para ser escrito na forma percentual, basta multiplicar o número em questão por 100. Veja: Calcule 50% de 600. Sabemos que 50% = 0,5, assim, basta fazer a substituição e multiplicar os valores. Veja: 0,5 . 600 = 300 Podendo também substituir os 50% na forma fracionária, ficando: https://brasilescola.uol.com.br/matematica/multiplicacao-numeros-inteiros.htm Logo, 50% de 600 = 300. Veja que 50% representam a metade do total que é 600. Treine 1-Há alguns anos, aproximadamente 18% da população brasileira eram de analfabetos. Isso quer dizer que, em cada 100 habitantes do Brasil, 18 não sabiam ler nem escrever. A população analfabeta se distribui de forma desigual em nosso país. Em São Paulo, ela representava cerca de 10%; no Piauí, em torno de 40% da população do estado. Usando essas informações, escreva no espaço indicado a quantidade de pessoas analfabetas que representam a taxa percentual indicada: a. Em São Paulo, de cada 100 pessoas, ................................. são analfabetas. b. No Piauí, de cada 100 pessoas,................................. são analfabetas. Após a solução dos itens anteriores, pense um pouco mais e tente resolver a questão a seguir: c. Para cada 1.000 habitantes de São Paulo, ................................. são analfabetos 2-Determine a área a ser desmatada de uma região de 200 km² de floresta Amazônica, considerando que os órgãos de defesa do meio ambiente permitiram derrubar somente 5% da região citada. 3-No intuito de reduzir o consumo de energia elétrica mensal das residências de um determinado país, o governo baixou uma medida provisória decretando que todos reduzam o consumo de energia em até 15%. Essa medida foi criada para que não haja riscos de ocorrerem apagões, em razão da escassez de chuvas que deixaram os reservatórios das hidrelétricas abaixo do nível de segurança. Salvo que a água é utilizada na movimentação das turbinas geradoras de energia elétrica. De acordo com a medida provisória, uma residência com consumo médio de 652 quilowatts–hora mensais, terá que reduzir o consumo em quantos quilowatts–hora mensal? 4-Em uma escola há 800 alunos matriculados, dos quais 60% praticam esportes. Desses 60% temos que: 70% praticam futebol, 20% praticam vôlei e 10% fazem natação. Determine o número de alunos que praticam futebol, vôlei e natação. 5-(Enem) – A taxa anual de desmatamento na Amazônia é calculada com dados de satélite, pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), de 1º de agosto de um ano a 31 de julho do ano seguinte. No mês de julho de 2009, foi registrado que o desmatamento acumulado nos últimos 12 meses havia sido 64% maior do que no ano anterior, quando o INPE registrou 4.974 km² de floresta desmatada. Nesses mesmos 12 meses acumulados, somente o estado de Mato Grosso foi responsável por, aproximadamente, 56% da área total desmatada na Amazônia. De acordo com os dados, determine a área desmatada sob a responsabilidade do estado do Mato Grosso, em julho de 2008. 6-Calcule o valor das porcentagens abaixo: a) 25% de 200 b) 15% de 150 c) 50% de 1200 d) 38% de 389 e) 12% de 275 f) 11,5% de 250 g) 75% de 345 h) 124% de 450 7-Se 35% dos 40 alunos da 5ª série de um colégio são homens, quantas mulheres existem na 5ª série? 8-Aline foi comprar uma blusa que custava R$ 32,90, e conseguiu um desconto de 12%. Quanto Aline pagou pela blusa? 9-Nilson decidiu compra um sítio e vai dar como entrada 25% do preço total, que corresponde a R$ 28.000,00. Qual é o preço do sítio? 10-Ricardo comprou um terreno e, por ter pagado à vista, ganhou 15% de desconto, fazendo uma economia de R$ 2.250,00. Determine o preço do terreno. 11-Paulo recebeu a noticia de que o aluguel da casa onde mora vai passar de R$ 654,00 para R$ 715,60. Qual será o aumento percentual do aluguel? 12-Na cidade de Coimbra, 6% dos habitantes são analfabetos. Oshabitantes que sabem ler são 150.400 pessoas. Quantos indivíduos moram nesta cidade? 13-Nádia teve um reajuste salarial de 41%, passando a ganhar R$ 4.089,00. Qual era o salário de Nádia antes do reajuste? 14-Em certo trimestre, as cadernetas de poupança renderam 2,1% de correção monetária. Paulo deixou R$ 1000,00 depositados durante os três meses. Quanto Paulo resgatou? 15-Em um colégio 38% dos alunos são meninos e as meninas são 155. Quantos alunos têm esse colégio? 16-(Enem) Uma pessoa investiu certa quantia em dinheiro na bolsa de valores. No primeiro mês, ela perdeu 30% do que investiu e, no segundo mês, teve um lucro de 40% sobre o saldo que havia ficado após o prejuízo. Após esses dois meses, essa pessoa teve com esse investimento, em relação ao capital inicial aplicado, a)um prejuízo de 2%. b)um lucro de 2%. c)um prejuízo de 4%. d)o mesmo valor de capital aplicado.