terça-feira, 22 de setembro de 2015

A razão é um conceito oriundo da Matemática e está diretamente relacionada com a quantificação. Caracterizada pela operação de divisão, ela é estruturada por um numerador e um denominador. Veja:
a → numerador
    b → denominador
*b sempre deverá ser diferente de zero.
As razões podem relacionar grandezas iguais ou diferentes. Entenda por grandeza medidas como o metro, segundo, litro, hora, quilômetro, entre muitas outras. A velocidade média e a densidade demográfica são exemplos de cálculos de razão que envolvem grandezas diferentes. Vejamos detalhadamente como se efetuam cada uma delas:
O cálculo da velocidade média pode ser encontrado nos conteúdos de Física e de Química. Entenda velocidade média como a razão entre a distância percorrida e o tempo:
Vm = d
         t
Vm = Velocidade Média;
d = Distância percorrida. A distância pode ser medida em km (quilometro) ou em m (metro);
t = tempo. O tempo pode ser dado em h (horas) ou s (segundos).
Já o cálculo da densidade demográfica pode ser encontrado no conteúdo deGeografia. Essa razão é dada pela relação do número de habitantes (População) e a área ocupada.
Dd = Pa
        A
Dd = Densidade demográfica;
Pa = População. A unidade de medida para polução é hab (habitante);
A = Área. A área é medida em Km2 (quilômetro quadrado).
Para entendermos melhor essas duas razões, resolveremos dois exemplos:
Exemplo 1
Um trem-bala viaja por 286 km de uma cidade A a uma cidade B e faz esse percurso em 40 minutos. Calcule a velocidade média desse trem durante a viagem.
Vm = ? → Esse é o valor que precisamos calcular;
d = 286 km;
t = 40 min = 40 : 60 = 0,6 h (hora) → Tivemos que converter de minuto para hora porque, quando o cálculo é de velocidade média, as grandezas são: km/h (quilômetro/hora) ou m/s (metro/segundo).
Vm = d → Vm = 286 km → Vm = 477 km/h aproximadamente.
        T               0,6 h
Exemplo 2
O estado de Goiás, no censo de 2014, teve a sua população avaliada em 6.523.222 habitantes. A sua área é de aproximadamente 340.111,376 Km2. Determine a densidade demográfica dessa região e diga o que significa essa razão.
 
Dd = ?
Pa = 6.523.222 hab (habitantes);
A= 340.111,376 Km2 (Quilômetro quadrado).
Dd = Pa
         A
Dd = 6.523.222 hab = 19,17 hab/Km2 
       340.111,376 Km2
Isso significa que, em um quilômetro, há 19 habitantes.





Razões
A palavra razão vem do latim ratio e significa a divisão ou o quociente entre dois números A e B, denotada por:
A
B
Exemplo: A razão entre 12 e 3 é 4 porque:
12
3
= 4
e a razão entre 3 e 6 é 0,5 pois:
3
6
= 0,5
A razão também pode ser expressa na forma de divisão entre duas grandezas de algum sistema de medidas. Por exemplo, para preparar uma bebida na forma de suco, normalmente adicionamos A litros de suco concentrado com B litros de água. A relação entre a quantidade de litros de suco concentrado e de água é um número real expresso como uma fração ou razão (que não tem unidade), é a razão:
A
B
= A/B
Exemplo: Tomemos a situação apresentada na tabela abaixo.
LíquidoSituação1Situação2Situação3Situação4
Suco puro 3 6 8 30
Água 81632 80
Suco pronto112240110
Na Situação1, para cada 3 litros de suco puro coloca-se 8 litros de água, perfazendo o total de 11 litros de suco pronto.
Na Situação2, para cada 6 litros de suco puro coloca-se 16 litros de água, perfazendo o total de 24 litros de suco pronto.
Exemplo: Em uma partida de basquete um jogador faz 20 arremessos e acerta 10.
Podemos avaliar o aproveitamento desse jogador, dividindo o número de arremessos que ele acertou pelo total de arremessos, o que significa que o jogador acertou 1 para cada dois arremessos, o que também pode ser pensado como o acerto de 0,5 para cada arremesso.
10 : 20 = 1 : 2 = 0,5

Proporções
Proporção é a igualdade entre duas razões. A proporção entre A/B e C/D é a igualdade:
A
B
=C
D
Notas históricas: A palavra proporção vem do latim proportione e significa uma relação entre as partes de uma grandeza, ou seja, é uma igualdade entre duas razões. No século XV, o matemático árabe Al-Kassadi empregou o símbolo "..." para indicar as proporções e em 1.537, o italiano Niccola Fontana, conhecido por Tartaglia, escreveu uma proporção na forma
6:3::8:4.
Regiomontanus foi um dos matemáticos italianos que mais divulgou o emprego das proporções durante o período do Renascimento.

Propriedade fundamental das proporções
Numa proporção:
A
B
=C
D
os números A e D são denominados extremos enquanto os números B e C são os meios e vale a propriedade: o produto dos meios é igual ao produto dos extremos, isto é:
A · D = B · C
Exemplo: A fração 3/4 está em proporção com 6/8, pois:
3
4
=6
8
Exercício: Determinar o valor de X para que a razão X/3 esteja em proporção com 4/6.
Solução: Deve-se montar a proporção da seguinte forma:
x
3
=4
6
Para obter X=2.

Razões e Proporções de Segmentos
Consideremos dois segmentos AB e CD, cujas medidas são dadas, respectivamente, por 2cm e 4cm.
A________B,    C ______________ D
Comparando os segmentos AB e CD, estabelecemos uma razão entre as suas medidas.
m(AB)
m(CD)
=2
4
Podemos também afirmar que AB está para CD na razão de 1 para 2 ou que CD está para AB na razão de 2 para 1.

Polígonos Semelhantes
Dois polígonos são semelhantes se têm ângulos correspondentes congruentes e os lados correspondentes proporcionais.
Exemplo: Sejam os triângulos ABC e RST.
Observamos que os ângulos correspondentes possuem as mesmas medidas, denotadas aqui por, A~R, B~S, C~T e os lados correspondentes são proporcionais.
AB/RS=5/(2,5)=2   BC/ST=4/2=2   AC/RT=3/(1,5)=2
Afirmamos que os polígonos (triângulos) ABC e RST são semelhantes e indicamos isto por :
ABC ~ DEF

Figuras Semelhantes
Duas figuras são semelhantes quando elas têm a mesma forma com medidas correspondentes congruentes, ou seja, quando uma é uma ampliação ou redução da outra. Isto significa que existe uma proporção constante entre elas sem ocorrência de deformação. A figura final e a figura original são chamadas figuras semelhantes.
As figuras geométricas são semelhantes quando existe uma igualdade entre as razões dos segmentos que ocupam as correspondentes posições relativas nas figuras.
Exemplo: Nos triângulos
observamos que os ângulos correspondentes possuem a mesma medida, ou seja, A=R, B=S e C=T e os lados correspondentes são proporcionais.
AB/RS = BC/ST = CA/TR = 2
Assim, os triângulos ABC e DEF são semelhantes e indicamos por:
ABC ~ DEF
Exemplo: O mapa do Brasil está em duas escalas diferentes.
Os dois mapas possuem a mesma forma mas têm tamanhos diferentes. O mapa verde é uma ampliação do mapa amarelo ou o mapa amarelo é uma redução do mapa verde.

Aplicações práticas das razões
Existem algumas razões especiais muito utilizadas em nosso cotidiano, entre as quais: velocidade média, escala, densidade demográfica e densidade de um corpo.
  1. Velocidade Média: A "velocidade média", em geral, é uma grandeza obtida pela razão entre uma distância percorrida (expressa em quilômetros ou metros) e um tempo por ele gasto (expresso em horas, minutos ou segundos).
    vmédia = distância percorrida / tempo gasto

    Exemplo: Suponhamos que um carro de Fórmula MAT percorreu 328Km em 2h. Qual foi a velocidade média do veículo nesse percurso?
    A partir dos dados do problema, teremos:
    vmédia = 328 Km / 2h = 164 Km/h
    o que significa que a velocidade média do veículo durante a corrida foi de 164 Km/h, ou seja, para cada hora percorrida o carro se deslocou 164 Km.
  2. Escala: Uma das aplicações da razão entre duas grandezas se encontra na escala de redução ou escala de ampliação, conhecidas simplesmente como escala. Chamamos de escala de um desenho à razão entre o comprimento considerado no desenho e o comprimento real correspondente, ambos medidos na mesma unidade.
    escala = comprimento no desenho / comprimento real
    Usamos escala quando queremos representar um esboço gráfico de objetos como móveis, plantas de uma casa ou de uma cidade, fachadas de prédios, mapas, maquetes, etc.
    Exemplo: Observemos as figuras dos barcos:
    Base menor barco azul/Base menor barco vermelho = 2/4
    Base maior barco azul/Base maior barco vermelho = 4/8
    Altura do barco azul/Altura do barco vermelho = 3/6
    O barco vermelho é uma ampliação do barco azul, pois as dimensões do barco vermelho são 2 vezes maiores do que as dimensões do barco azul, ou seja, os lados correspondentes foram reduzidos à metade na mesma proporção.
  3. Densidade Demográfica: O cálculo da densidade demográfica, também chamada de população relativa de uma região é considerada uma aplicação de razão entre duas grandezas. Ela expressa a razão entre o numero de habitantes e a área ocupada em uma certa região.
    Exemplo: Em um jogo de vôlei há 6 jogadores para cada time, o que significa 6 jogadores em cada lado da quadra. Se, por algum motivo, ocorre a expulsão de 1 jogador de um time, sendo que não pode haver substituição, observa-se que sobra mais espaço vazio para ser ocupado pelo time que tem um jogador expulso. Neste caso, afirmamos que a densidade demográfica é menor na quadra que tem um jogador expulso e maior na outra quadra.
    Exemplo: Um estado brasileiro ocupa a área de 200.000 Km². De acordo com o censo realizado, o estado tem uma população aproximada de 12.000.000 habitantes. Assim:
    dens.demográfica=12.000.000 habitantes/200.000 Km²
    densidade demográfica = 60 habitantes/ Km2
    Isto significa que para cada 1 Km2existem aproximadamente 60 habitantes.
  4. Densidade de um Corpo: Densidade de um corpo é mais uma aplicação de razão entre duas grandezas. Assim, a densidade (volumétrica) de um corpo é a razão entre a massa desse corpo, medida em Kg ou gramas e o seu volume, medido em m³, dm³ ou qualquer outra unidade de volume.
    Exemplo: Se uma estátua de bronze possui uma densidade volumétrica de 8,75 kg/dm³ então para cada dm³ há uma massa de 8,75 kg.
    Curiosidade:Devido à existência de densidades diferentes, observamos que ao colocarmos corpos diferentes em um recipiente com água, alguns afundam e outros flutuam.
    Uma bolinha de isopor flutuará na água enquanto que uma de chumbo, de mesmo volume afundará. Isso ocorre porque a densidade do chumbo é maior que a densidade do isopor. Algumas substâncias e suas densidades estão na tabela abaixo:
    SubstânciaDensidade [g/cm³]
    madeira0,5
    gasolina0,7
    álcool0,8
    alumínio2,7
    ferro7,8
    mercúrio13,6
  5. Pi: Uma razão muito famosa: Os egípcios trabalhavam muito com certas razões e descobriram a razão entre o comprimento de uma circunferência e seu diâmetro. Este é um fato fundamental pois esta razão é a mesma para toda circunferência. O nome desta razão é Pi e seu valor é aproximadamente:
    Pi = 3,1415926535
    Exemplo: Se C é o comprimento da circunferência e D a medida do diâmetro da circunferência, temos uma razão notável:
    C / D = Pi = 3,14159265358979323846264338327950...
    significando que
    C = Pi . D
    Exemplo: Se a medida do raio de uma circunferência tem 1,5cm então o perímetro da circunferência é igual a 9,43cm.

terça-feira, 8 de setembro de 2015

Inequações do 1º Grau





O primeiro estudo realizado com relação às expressões algébricas envolve a análise dos valores da incógnita que satisfazem uma determinada igualdade, ou seja, o estudo das equações. Nesse artigo faremos o estudo das inequações, ou seja, estudaremos os valores da incógnita que fazem com que a expressão algébrica possua um determinado valor (positivo ou negativo), pois as inequações consistem em desigualdades (≠, ≤, ≥, <, >). Caso você ainda possua dúvidas sobre os conceitos básicos da inequação, acesse o artigo “Inequação”.
As inequações do 1º grau consistem em desigualdades nas quais as expressões algébricas são expressões do 1º grau (maior expoente da incógnita é 1).
Os métodos para solucionar uma inequação do 1º grau são bem simples. Devemos isolar a incógnita e, caso façamos uma operação que envolva um número negativo, devemos inverter o sinal da desigualdade. As incógnitas são valores que estão no conjunto dos números reais, portanto, quando você obtiver a solução de uma inequação, faça a representação dessa solução nas retas dos reais. Por exemplo, quando você obtém a solução x > 1, em outras palavras você possui a informação de que para a expressão algébrica inicial, todos os valores maiores do que 1 irão satisfazer aquela desigualdade.

Uma inequação do 1° grau na incógnita x é qualquer expressão do 1° grau que pode ser escrita numa das seguintes formas:
ax + b > 0;
ax + b < 0;
ax + b ≥ 0;
ax + b ≤ 0.
Onde a, b são números reais com a ≠ 0.
Exemplos:
-2x + 7 > 0
x - 10 ≤ 0
2x + 5 ≤ 0
12 - x < 0

Resolvendo uma inequação de 1° grau

Uma maneira simples de resolver uma inequação do 1° grau é isolarmos a incógnita x em um dos membros. Observe dois exemplos:
Exemplo 1: -2x + 7 > 0
Solução:
-2x > -7
Multiplicando por (-1)
2x < 7
x < 7/2
Portanto a solução da inequação é x < 7/2.
Exemplo 2: 2x - 6 < 0
Solução:
2x < 6
x < 6/2
x < 3
Portanto a solução da inequação e x < 3
Pode-se resolver qualquer inequação do 1° grau por meio do estudo do sinal de uma função do 1° grau, com o seguinte procedimento:
1. Iguala-se a expressão ax + b a zero;
2. Localiza-se a raiz no eixo x;
3. Estuda-se o sinal conforme o caso.
Exemplo 1:
-2x + 7 > 0
-2x + 7 = 0
x = 7/2
Exemplo 2:
2x – 6 < 0
2x - 6 = 0
x = 3


a) 2x + 1 exercicio_inequacoes2.gif (295 bytes) x + 6


b) 2 - 3x exercicio_inequacoes3.gif (296 bytes) x + 14


c) 2(x + 3) > 3 (1 - x)


d) 3(1 - 2x) < 2(x + 1) + x - 7


e) x/3 - (x+1)/2 < (1 - x) / 4


f) (x + 3) > (-x-1)


g) [1 - 2*(x-1)] < 2


h) 6x + 3 < 3x + 18


i) 8(x + 3) > 12 (1 - x)


j) (x + 10) > ( -x +6)




http://www.somatematica.com.br/soexercicios/inequacoes.php




Divisão de polinômio por polinômio.

Pensar em Matemática é mais do que uma abstração numérica, pois o pensamento deve estabelecer conexões ilimitadas

A operação de divisões é composta por dividendo, divisor, quociente e resto, no caso da divisão de polinômio por polinômio, considerando que cada um deles seja formado por mais de um monômio, iremos considerar a seguinte divisão: 

P(x) |G(x) 
R(x) D(x) 

Onde P(x) é o dividendo; G(x) divisor; D(x) quociente e R(x) resto. 

OBSERVAÇÃO: O resto em uma divisão de polinômio por polinômio pode ser: 
• Igual à zero, nesse caso a divisão é exata, ou seja, o dividendo é divisível pelo divisor. 
• Ou o resto pode ser diferente de zero, podendo assumir um valor real ou pode ser um polinômio, nesse caso será considerado resto um valor ou polinômio menor que o divisor. 

A explicação de divisão de polinômio por polinômio será feita através de um exemplo, onde todos os passos tomados serão explicados. 

Exemplo: resolva a seguinte divisão (6x4 – 10x3 + 9x2 + 9x – 5) : (2x2 – 4x + 5). 

Antes de iniciarmos o processo da divisão é preciso fazer algumas verificações: 

• Verificar se tanto o dividendo como o divisor está em ordem conforme as potências de x. 
• Verificar se no dividendo, não está faltando nenhum termo, se estiver é preciso completar. 

Feita as verificações podemos iniciar a divisão. 

O dividendo possui 5 monômios (termos) e o divisor possui 3 monômios (termos). 

6x4 – 10x3 + 9x2 + 9x – 5  | 2x2 – 4x + 5 

• Iremos dividir o 1º termo do dividendo pelo primeiro termo do divisor: 

6x4 : 2x2 = 3x2 

• O resultado encontrado irá multiplicar o polinômio 2x2 – 4x + 5 (divisor). 

(2x2 – 4x + 5) . (3x2) = 6x4 – 12x3 + 15x2 

• O resultado desse produto deverá ser subtraído pelo polinômio 6x4 – 10x3 + 9x2 + 9x – 5 (dividendo). 



• Agora iremos levar em consideração o polinômio 2x3 – 6x2 + 9x - 5 e iremos dividir seu 1º termo pelo primeiro termo do dividendo (2x2 – 4x + 5). 

2x3 : 2x2 = x 

• O resultado encontrado irá multiplicar o polinômio 2x2 – 4x + 5 (divisor) 

(2x2 – 4x + 5) . (x) = 2x3 – 4x2 + 5x 

• O resultado desse produto deverá ser subtraído pelo polinômio 2x3 – 6x2 + 9x – 5. 




• Agora iremos levar em consideração o polinômio -2x2 +4x - 5e dividir seu 1º termo pelo primeiro termo do dividendo (2x2 – 4x + 5). 

-2x2 : 2x2 = -1 

• O resultado encontrado irá multiplicar o polinômio 2x2 – 4x + 5 (divisor) 

(2x2 – 4x + 5) . (-1) = - 2x2 + 4x - 5 

• O resultado desse produto deverá ser subtraído pelo polinômio -2x2 +4x – 5. 



Portando, podemos dizer que (6x4 – 10x3 + 9x2 + 9x – 5) : (2x2 – 4x + 5) = 3x2 +x – 1, com resto igual a zero. Caso queira fazer a prova real, basta multiplicar (3x2 +x – 1) por 2x2 – 4x + 5 e verificar se a solução será 6x4 – 10x3 + 9x2 + 9x – 5. Nesse caso, como o resto é zero, não é preciso somá-lo ao produto.




Divisão de polinômios
Definição
Considere dois polinômios: A(x) denominado dividendo e B(x) denominado divisor, com B(x) ≠ 0. 
Na divisão de A por B obtemos a função polinomial Q, denominada quociente, e a função polinomial R denominada resto, onde A(x) ≡ B(x) . Q(x) + R(x) e o grau do resto é menor que o grau do divisor. 
Veja a representação:
Veja no exemplo abaixo que se o grau do divisor for maior que o grau do dividendo, conseqüentemente o quociente será nulo e o resto será igual ao dividendo.
Exemplo:
Dividindo A(x) = x+ 3x + 3 por B(x) x3 + 4x+ 5 obtemos Q(x) = 0 e R(x) x2 + 3x + 3
Veja: 
Agora veja um exemplo em que gr(A) ≥ gr(B):
Dividindo A(x) = x3 + 3x + 4 por B(x) = x2 – 1, obtemos Q(x) = x e R(x) = 4x + 4 
Veja: 
Cálculo de Q e R
A existência e a unicidade do quociente (Q) e do resto (R) da divisão de A por B, sendo B ≠ 0, é garantida. Ambos podem ser calculados através do Método da Chave.
Método da chave
Considerando os polinômios A e B já reduzidos e ordenados, podemos dizer que o Método da Chave é mecanismo prático que tem a função de obter o quociente (Q) e o resto (R), em diversas etapas, de uma forma semelhante a que fazemos na divisão euclidiana de números naturais. 
Exemplo:
Na divisão A(x) = 2x3 + 7x2 + 4x – 4 por B(x) = x+ 2x – 3 através do Método da Chave, temos: 
1) Primeiro grupo de operações:
Dividimos o primeiro fragmento do dividendo pelo primeiro fragmento do divisor, obtendo assim a primeira parcela do quociente, e logo depois o primeiro resto parcial.
Lembre-se que: R = A – B . Q 
Conclusões:
►Como há o cancelamento do primeiro fragmento, o grau do dividendo é maior que o grau do resto parcial.
►2x3 + 7x2 + 4x – 4 ≡ (x2 + 2x – 3) . (2x) + (3x2 + 10 – 4)
►Como o grau do resto parcial não é menor que o grau do divisor, podemos dizer que a divisão ainda não foi concluída.
2) Segundo grupo de operações
Dividimos o primeiro fragmento do primeiro resto parcial pelo primeiro fragmento do divisor, obtendo assim o próximo fragmento do quociente, e logo depois o segundo resto parcial.
Lembre-se que: R = A – B . Q 
Conclusões:
►Como há o cancelamento do primeiro fragmento, o grau do primeiro resto parcial é maior do que o grau do segundo resto parcial.
►2x3 + 7x2 + 4x – 4 ≡ (x+ 2x – 3) . (2x + 3) + (4x + 5)
►Como o grau do divisor é maior do que o grau do segundo resto parcial, podemos dizer que a divisão foi concluída. 
Portanto:
Da divisão 2x3 + 7x+ 4x – 4 por x2 + 2x – 3 obtemos:
Q(x) = 2x + 3
R(x) = 4x + 5 
Método de Descartes
É um método também conhecido como Método dos Coeficientes a Determinar, que tem como funções
– formar o quociente Q, em função de coeficientes a serem determinados, sendo que gr(Q) = gr(A) – gr(B).
– formar o resto R, em função de coeficientes a serem determinados, sendo que gr(R) < gr(B) ou R(x) ≡ 0.
– aproveitar a definição da divisão.
– através da identificação dos polinômios, obter os coeficientes Q e R.