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Apostila Matemática Básica Parte 1

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OBJETIVO


   Revisar tópicos de Matemática Fundamental visando preparar o aluno para o início da
disciplina de Matemática...
1. CONJUNTOS NUMÉRICOS
1.1 Conjunto dos números naturais (N)
    São todos os números positivos, inclusive o zero.
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  2. 2. OBJETIVO Revisar tópicos de Matemática Fundamental visando preparar o aluno para o início da disciplina de Matemática e Física Aplicada a Agronomia. SIMBOLOGIA MATEMÁTICA 2
  3. 3. 1. CONJUNTOS NUMÉRICOS 1.1 Conjunto dos números naturais (N) São todos os números positivos, inclusive o zero. N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, ...} Podemos observar que em N é sempre possível efetuar a adição e a multiplicação, resultando sempre em um número natural. Já a subtração entre dois números naturais nem sempre é um número natural, ou seja, 3 – 4 = _____, por exemplo, não é possível em N. Daí a necessidade de se ampliar o conjunto N introduzindo os números negativos. 1.2 Conjunto dos Números inteiros (Z) Com o tempo, o conjunto dos números naturais ficou pequeno para a matemática (Ex: operações inversas 5 – 7 = _____). Sendo assim, os números negativos foram reunidos aos naturais. O conjunto dos números inteiros compreende todos os números positivos e negativos, inclusive o zero. Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...} Podemos observar que em Z é sempre possível efetuar a adição, a multiplicação e a subtração, resultando sempre em um número inteiro. Já a divisão entre dois números inteiros nem sempre resulta um número inteiro: (-8) : (+2) = _____ é possível em Z. (-7) : (+2) = _____ não é possível em Z. Daí a necessidade de se ampliar o conjunto Z introduzindo as frações não aparentes. 1.3 Conjunto dos números racionais (Q) Neste caso, vamos acrescentar as frações positivas e negativas aos números inteiros e teremos os números racionais. Exemplo: Assim, podemos escrever: 3
  4. 4. Todo número racional pode ser escrito na forma decimal, que pode ser exata (número finito de algarismos): 1 5 = − = 6= = 4 8 ou não-exata, porém, periódica. 2 177 = = = = 3 990 1.4 Conjunto dos números irracionais (I) O conjunto dos números irracionais surgiu para solucionar muitos problemas envolvendo a geometria e a aritmética. Exemplo: a L b Se L = 1, d = ? L d c Outro exemplo: π = 3,1415926535... Portanto, número irracional é todo número que está ou pode ser escrito na forma decimal infinita e não-periódica. 1.5 Conjunto dos números reais (R) O conjunto dos números reais é formado por todos os números racionais e irracionais. Representação em diagrama: Q I N Z R Propriedade: 4
  5. 5. Ou seja, todo número natural é inteiro, todo número inteiro é racional e todo número racional é real. Talvez a aproximação mais intuitiva da noção do conjunto de números reais seja considerá-los como correspondendo a pontos situados ao longo de uma reta infinita. 3 - ...... 2 ...... -∞ -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 +∞ √2 Como subconjuntos importantes de R, temos: ܴ ∗ = ܴ − ሼ0ሽ ܴା = conjunto dos números reais não negativos ܴି = conjunto dos números reais não positivos 2. NÚMEROS RELATIVOS 2.1 Valor absoluto ou módulo É um número desprovido de sinal Ex: |- 9 | = 9 ou |+ 7 | = 7 2.2 Soma e subtração algébrica Sinais iguais: somam-se os valores absolutos e dá-se o sinal comum Exemplo: Sinais diferentes: subtraem-se os valores absolutos e dá-se o sinal do maior Exemplo: Exercícios: 5
  6. 6. Devemos lembrar que o sinal mais (+) antes de um parêntese não vai alterar o sinal do número que está entre parênteses, ocorrendo o oposto quando o sinal antes do parêntese for o de menos (–). Se não houver sinal antes do parêntese estará implícito que o sinal será o de mais (+). Exemplo: Exercícios: Algumas dicas: a) Na soma de mais de dois números relativos, se obtém o resultado final somando-se o primeiro com o segundo, o resultado obtido com o terceiro, e assim por diante até a última parcela. Exemplo: ( +5) + ( −3) + (−7) + ( +3) + (+4) = = (+2) + ( −7 ) + ( +3) + ( +4) = = ( −5) + ( +3) + ( +4) = = ( − 2 ) + ( +4 ) = 2 b) Podemos também somar separadamente todas as parcelas positivas e todas as negativas e, em seguida, somar os dois números de sinais contrários obtidos.
  7. 7. 2.3 Multiplicação e divisão algébrica Sinais iguais resposta positiva Sinais diferentes resposta negativa Isto é: ሺ+ሻ × ሺ+ሻ = ሺ+ሻ ሺ+ሻ ÷ ሺ+ሻ = ሺ+ሻ ሺ−ሻ × ሺ−ሻ = ሺ+ሻ ሺ−ሻ ÷ ሺ−ሻ = ሺ+ሻ ሺ+ሻ × ሺ−ሻ = ሺ−ሻ ሺ+ሻ ÷ ሺ−ሻ = ሺ−ሻ ሺ−ሻ × ሺ+ሻ = ሺ−ሻ ሺ−ሻ ÷ ሺ+ሻ = ሺ−ሻ Exemplo: Exercícios: ܽሻ 12 × 3 = 20 ℎሻ = ܾሻ ሺ−12ሻ × ሺ−3ሻ = ሺ−5ሻ ሺ−20ሻ ܿሻ ሺ−12ሻሺ−3ሻ = ݅ሻ = ሺ−5ሻ ݀ሻ ሺ−12ሻ. ሺ−3ሻ ሺ−20ሻ ݁ሻ 2 × ሺ−2ሻ = ݆ሻ = 5 ݂ሻ 2ሺ−2ሻ = ݃ሻሺ−2ሻ3 2.4 Expressões numéricas No cálculo de expressões numéricas deve-se obedecer a prioridade dos sinais indicativos e das operações matemáticas. Prioridade dos sinais Prioridade das operações 1° ( ) Exponenciação e logaritmação 2° [ ] Potenciação e Radiciação 3° { } Multiplicação e Divisão 4° Adição e subtração 7
  8. 8. Exemplo: Exercícios: 2.5 Mínimo múltiplo comum O mínimo múltiplo comum a vários números é o menor número divisível por todos eles. Exemplo: Calcular o m.m.c. entre 12, 16 e 45 O m.m.c. entre 12, 16 e 45 é 720 Exercícios: 8
  9. 9. 3. FRAÇÕES A fração é própria quando o numerador é menor do que o denominador: A fração e imprópria quando o numerador é maior que o denominador, sendo possível representá-la por um número misto e reciprocamente. 10 3 10 a) =1 pois possui resto 3 7 7 7 28 3 28 b) = 5 pois possui resto 3 5 5 5 Exercícios: 11 a) = 3 1 b) 2 = 3 1 c) -1 = 4 3.1 Soma algébrica de Frações Reduzem-se ao menor denominador comum, o m.m.c, dividindo-o em seguida pelo denominador e multiplicando pelo numerador. Exemplo: Exercícios: 9
  10. 10. 3.2 Multiplicação de Frações Multiplicam-se os numeradores entre si e da mesma forma se faz com os denominadores. Exemplo: 1 3 3 1 3 3 ܽሻ × = ܾሻ ൬− ൰ ൬ ൰ = − 2 5 10 4 2 8 Exercícios: 1 2 ܽሻ ൬− ൰ ൬− ൰ = 3 5 1 2 ܾሻ ሺ−3ሻ ൬− ൰ ൬− ൰ = 4 7 3 1 ܿሻ 2 × 3 = 4 5 3 ܿሻ 2 × = 4 3.3 Divisão de Frações Multiplica-se a fração dividendo pelo inverso da fração divisora. Exemplos: 1ൗ 1 3 3 1 ൫− 2ൗ3൯ 2 2 4 1 ܽሻ 2 = × = = 1 ܾሻ = ൬− ൰ × = − = −1 1ൗ 2 1 2 2 1ൗ 3 1 3 3 3 2 Exercícios: 1ൗ ܽሻ 2 = 3 5 ܾሻ = 2ൗ 3 1 43 ܿሻ = 1 ቀ−2 4ቁ 10
  11. 11. 4. POTENCIAÇÃO Quando, em uma multiplicação, os fatores são todos iguais, em módulo e em sinal, esta operação recebe o nome de potenciação. Assim sendo, a potência de um número é o produto de fatores iguais a este número, sendo representada por: an →base (é o número ou fator emdos fatores iguais) → expoente (n.º de repetições questão) an = a.a.a.a.a...a n fatores Exemplo: 26 = 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 = 64 (+2)3 = (-2)2 = (-2)3 = 4.1 Casos particulares e conseqüências da definição a) a0 = 1 b) 1n = 1 c) 0n = 0 d) a = a1 1 e) a-n = an 4.2 Propriedades da potenciação 1) Multiplicação de potências de mesma base: Conservamos a base e somamos os expoentes. am . an = am + n Ex: 24 . 25 = 24+5 = 29 52 . 57 = 2) Divisão de potências de mesma base: Conservamos a base e subtraímos os expoentes. am : an = am - n Ex: 68 : 65 = 68-5 = 63 56 : 54 =
  12. 12. 3) Potência de um produto: Elevamos cada fator ao expoente do produto (a . b)n = an . bn Ex: (2 . 7)2 = 22 . 72 = 4 . 49 = 196 (- 9z)2 = 4) Potência de um quociente: Elevamos o numerador e o denominador ao expoente indicado. Ex: 5) Potência de potência: Conservamos a base e multiplicamos os expoentes (am)n = am . n Ex: (42)5 = 42.5 = 410 Cuidado! n 2 (am)n ≠ am Ex: (23)2 ≠ 23 26 ≠ 29 64 ≠ 512 Potência de Potência de potência ordem superior Exercícios:
  13. 13. 5. RADICAIS Definição: Denomina-se raiz de índice n (ou raiz n-ésima) de A, ao número ou expressão que, elevado à potência n reproduz A. OBS: Representa-se a raiz pelo símbolo Assim, 5.1 Propriedade É possível retirar um fator do radical, bastando que se divida o expoente do radicando pelo índice do radical. Exemplos: Para introduzir um fator no radical, multiplica-se o expoente do fator pelo índice do radical. Assim: 13
  14. 14. 5.2 Adição e subtração de radicais semelhantes Na adição e subtração de radicais semelhantes, operam-se os coeficientes e conserva-se o radical. Exemplo: 5.3 Multiplicação e divisão de radicais de mesmo índice Multiplicam-se ou dividem-se os radicandos e dá-se ao produto ou quociente o índice comum. Exemplo: Exercícios: 5.4 Potenciação de radicais Eleva-se o radicando a potência indicada e conserva-se o índice. Exemplo: ଷ ܽሻ൫ √3൯ = ඥ3ଷ = √27 ర ర ర ଶ ܾሻ ቀ ඥ2ଶ × 3ቁ = ඥሺ2ଶ × 3ሻଶ = ඥ2ସ × 3ଶ = √144 ఱ ఱ ఱ ఱ 5.5 Radiciação de radicais Multiplicam-se os índices e conserva-se o radicando Exemplo: య ܽሻ ඥ√3 = √3 = √3 ܾሻ ටඥ √3 = √3 మ×మ ర ర మర 14
  15. 15. 5.6 Expoente fracionário Toda a potência de expoente fracionário equivale a uma raiz cujo radicando é a base, o índice é o denominador do expoente, sendo o numerador o expoente do radicando. ௣ ܽ௡ = √ܽ௣ ೙ Exemplo: ଶൗ = ඥܽ ଶ య ܽሻ ܽ ଷ Exercícios: 5.7 Racionalização de denominadores Neste caso multiplica-se pelo próprio radical o numerador e o denominador da fração. Mais exemplos: 15
  16. 16. Exercícios: Neste caso multiplica-se o numerador e o denominador pela expressão conjugada do denominador. OBS: A expressão conjugada de (a+b) é (a-b). Exemplo: 16
  17. 17. Exercícios: ଵൗ ܽሻ16 ଶ = ିଶൗ ܾሻ8 ଷ = 1 1 ܿሻ − = 1 − √2 √2 + 1 ݀ሻට ඥܽଽ = ర ଶ ݁ሻ ቀ ඥܽ଻ ቁ = య _________________________________________________________________________ BIBLIOGRAFIA BOULOS, Paulo. Pré-Cálculo. São Paulo: MAKRON Books, 1999. DANTE, Luiz Roberto. Matemática: contexto & aplicações : ensino médio e preparação para educação superior. São Paulo: Ática, 1999. 3 v. GIOVANNI, José Ruy; BONJORNO, José Roberto; GIOVANNI JUNIOR, José Ruy. Matemática fundamental: 2. Grau. São Paulo: FTD, 1994. 17

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