quinta-feira, 31 de outubro de 2019

Fatoração

Colégio Estadual Dinah Gonçalves
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Exercícios Resolvidos de Fatoração Algébrica


Exemplo 19) Fatore c2 - 2bc - a2 + b2

Reagrupando o polinômio, teremos : b2 - 2bc + c2 - a2 = (b2 - 2bc + c2) - a2

O trinômio b2 - 2bc + c2 pode ser fatorado como : (b - c)2

E dessa forma, teremos a diferença de dois quadrados (b - c)2 - a2, e finalmente, teremos :

(b - c)2 - a2 = (b - c + a) (b - c - a)

Exemplo 20) Fatore: 5m8 + 10m4 - 15

Percebemos que o fator 5 pode ser evidenciado, Assim:

5m8 + 10m4 - 15 = 5(m8 + 2m4 - 3)

O trinômio m8 + 2m4 - 3 não é um trinômio quadrado perfeito, mas poderá ser um trinômio de Stevin.
E realmente o é, pois os números 3 e -1, têm por soma 2 e por produto - 3, e a soma aparece multiplicada pela raiz quadrada m4 de m8.

Dessa forma, teremos : 5m8 + 10m4 - 15 = 5(m8 + 2m4 - 3) = 5(m4 + 3) (m4 - 1)

E como (m4 - 1) = (m2 + 1) (m2 - 1) , e como (m2 - 1) (m + 1)(m - 1) teremos : 5m8 + 10m4 - 15 = 5(m4 + 3)(m2 + 1)(m + 1)(m - 1)

Exemplo 21) Fatore: (x - y)2 + 2(y - x) - 24

Antes de mais nada, lembremos que (x - y)2 = (y - x)2 ( verifique se isso é verdade )

Com isso podemos escrever a expressão dada como : (y - x)2 + 2(y - x) - 24

Para facilitar o reconhecimento do caso de fatoração, chamemos o binômio (y - x) de A, então :

(y - x)2 + 2(y - x) - 24 = A2 + 2A - 24

O trinômio não é quadrado perfeito, mas parece ser de Stevin.
Verificando, percebemos que os números - 4 e + 6 têm por soma + 2 e por produto - 24 e a soma + 2 aparece multiplicada pela raiz
quadrada A de A2.

E assim : A2 + 2A - 24 = (A + 6) (A - 4) e como A = y - x, finalmente teremos: (x - y)2 + 2(y - x) - 24 = (y - x + 6) (y - x - 4)

Exemplo 22) Fatore x6 - y6

1ª Resolução: Considerando uma diferença de dois cubos

Como ambos são termos cúbicos, essa diferença poderá ser fatorada.
A raiz cúbica de x6 é x2 e a raiz cúbica de y6 é y2. Assim já temos o nosso primeiro fator x2 - y2
A partir dele montaremos o nosso segundo fator. O quadrado de x2 é x4 ; o produto entre x2 e y2 é x2y2 e o quadrado do
segundo é y2 é y4.

E dessa forma, teremos:

x6 - y6 = (x2 - y2) ( x4 + x2y2 + y4). Como a diferença de quadrados (x2 - y2) ainda pode ser fatorado, teremos :

x6 - y6 = (x + y) (x - y) ( x4 + x2y2 + y4).

Se escrevermos o trinômio ( x4 + x2y2 + y4) de uma outra forma, perceberemos que ele também poderá ser fatorado. Vejamos :

x4 + x2y2 + y4 = x4 + 2x2y2 + y4 - x2y2 = (x2 + y2)2 - x2y2, que é uma diferença de dois quadrados.

Assim : (x2 + y2)2 - x2y2 = ( x2 + y2 + xy) ( x2 + y2 - xy) = ( x2 - xy + y2) ( x2 + xy + y2). E finalmente :

x6 - y6 = (x + y) (x - y) ( x2 - xy + y2) ( x2 + xy + y2)

2ª Resolução: Considerando uma diferença de dois quadrados. Como ambos são quadrados, temos uma diferença de dois quadrados.

A raiz quadrada de x6 é x3 e a raiz quadrada de y6 é y3.

Assim já temos o nosso primeiro fator (x3 + y3) e o segundo fator (x3 - y3).

Assim, teremos : x6 - y6 = (x3 + y3) (x3 - y3) .
Como a soma e a diferença de dois cubos (x3 + y3) e (x3 - y3) ainda podem ser fatorados, teremos :

x6 - y6 = (x3 + y3) (x3 - y3) = (x + y) ( x2 - xy + y2) (x - y) ( x2 + xy + y2) , ou ainda :

x6 - y6 = (x + y) (x - y) ( x2 - xy + y2) ( x2 + xy + y2)

OBSERVAÇÃO MUITO IMPORTANTE

Sempre que fatoramos uma expressão algébrica ou quando efetuamos um produto notável devemos utilizar o sinal de identidade
que é uma ampliação do conceito de igualdade.

Vamos entender melhor essa diferenciação:

Quando afirmamos que 3x + 4 = 19, sabemos que apenas o valor de x = 5 tornará verdadeira essa sentença.
Nesse caso utilizaremos o sinal de igualdade.

Quando afirmamos que 2(x + 3) = 2x + 6, percebemos que qualquer valor de x, torna essa sentença verdadeira.
Nesse caso devemos utilizar o sinal de identidade .

O teorema de D'Alembert

O teorema de D'Alembert

Marcelo Rigonatto




Polinômios
O teorema de D’Alembert é uma extensão do teorema do resto, que diz que o resto da divisão de um polinômio P(x) por um binômio do tipo x – a será R = P(a). D’Alembert provou que a divisão de um polinômio por um binômio x – a será exata, isto é, R = 0, se P(a) for igual a zero. Esse teorema facilitou as conclusões referentes à divisão de polinômios por binômios, uma vez que se torna desnecessária a realização da divisão para comprovar se ela é ou não exata.

Vejamos através de exemplos a praticidade desse teorema.

Exemplo 1. Determine qual será o resto da divisão do polinômio P(x) = x4 – 3x3 + 2x2 + x pelo binômio x – 2.

Solução: Pelo teorema do resto, sabemos que o resto da divisão de um polinômio P(x) por um binômio do tipo x – a será P(a).

Assim, temos que:
R = P(2)
R=24– 3∙23 + 2∙22 + 2
R = 16 – 24 + 8 + 2
R = 2

Portanto, o resto da divisão do polinômio P(x) pelo binômio x – 2 será 2.

Exemplo 2. Verifique se a divisão de P(x) = 3x3 – 2x2 – 5x – 1 por x – 5 é exata.

Solução: A divisão de P(x) por x – 5 será exata se o resto da divisão for igual a zero. Dessa forma, utilizaremos o teorema de D’Alembert para verificar se o que restou é ou não igual a zero.

Segue que:

R = P(5)
R=3∙53 –2∙52 –5∙5 – 1
R = 375 – 50 – 25 – 1
R = 299

Como o resto da divisão é diferente de zero, a divisão não é exata.

Exemplo 3. Calcule o resto da divisão de P(x) = x3 – x2 – 3x – 1 por x + 1.

Solução: Observe que o teorema se refere às divisões de polinômios por binômios do tipo x – a. Dessa forma, devemos nos atentar para o binômio do problema: x + 1. Ele pode ser escrito da seguinte maneira: x – (– 1). Assim, teremos:

R = P(– 1)
R= (-1)3 – (–1)2 – 3∙(–1) – 1
R = – 1 – 1 + 3 – 1
R = 0

O resto da divisão de P(x) por x + 1 é zero, logo, podemos afirmar que P(x) é divisível por x + 1.

Exemplo 4. Determine o valor de c para que P(x) = x5 – cx4 + 2x3 + x2 – x + 6 seja divisível por x – 2.

Solução: Pelo teorema de D’Alembert, o polinômio P(x) é divisível por x – 2 se R = P(2) = 0. Assim, temos que:

R = P(2) = 0
25 – c∙24 + 2∙23 + 22 –2 + 6 = 0
32 – 16c + 16 + 4 – 2 + 6 = 0
– 16c = – 56
c = 56 / 16
c = 7 / 2

Integrais por Substituição de funções trigonométricas Aula 7.

Fração- Autor Professor Antonio Carlos C Barroso

Estudo das retas Paramétricas e Segmentárias aula 5

Analisando Situações Através de Funções do 1º Grau

Colégio Estadual Dinah Gonçalves
email accbarroso@hotmail.com

Toda função do 1º grau possui a seguinte lei de formação: y = ax + b, onde a e b são números reais e a ≠ 0. Esse modelo de função contribui na elaboração e resolução de situações problemas cotidianas. Através de exemplos aplicados mostraremos a importância dos estudos relacionados às funções do 1º grau.

Exemplo 1

Na produção de peças, uma fábrica tem um custo fixo de R$ 200,00 mais um custo variável de R$ 1,20 por peça produzida. Qual o custo de produção de 10.000 peças?
Quantas peças podem ser produzidas com R$ 20.000,00?

Lei de formação da função
Note que temos um valor fixo de R$ 200,00 e um valor que varia de acordo com a quantidade de peças produzidas, R$ 1,20.
y = 1,2x + 200

Custo para produção de 10.000
y = 1,2*10.000 + 200
y = 12.000 + 200
y = 12.200
O custo para produção de 10.000 peças é de R$ 12.200,00.

Número de peças que podem ser produzidas com R$ 20.000,00
1,2x + 200 = 20.000
1,2x = 20.000 – 200
1,2x = 19.800
x = 19.800 / 1,2
x = 16.500
Serão produzidas 16.500 peças

Exemplo 2
Uma empresa de planos de saúde propõe a seus clientes as seguintes opções de pagamento mensais:

Plano A: um valor fixo de R$ 110,00 mais R$ 20,00 por consulta dentro do período.
Plano B: um valor fixo de R$ 130,00 mais R$ 15,00 por consulta dentro do período.
Analise os planos no intuito de demonstrar em quais condições um ou outro é mais vantajoso.

Função do plano A: y = 20x + 110
Função do plano B: y = 15x + 130

Momento em que os planos são exatamente iguais: A = B
20x + 110 = 15x + 130
20x – 15x = 130 – 110
5x = 20
x = 20/5
x = 4

Custo do plano A menor que o custo do plano B: A < B.
20x + 110 < 15x + 130
20x – 15x < 130 – 110
5x < 20
x < 20/5
x < 4

Custo do plano B menor que o custo do plano A: B < A.
15x + 130 < 20x + 110
15x – 20x < 110 – 130
– 5x < – 20 (-1)
x > 20/5
x > 4

Se o cliente realizar quatro consultas por mês, ele pode optar por qualquer plano.
Se o número de consultas for maior que quatro, o plano B possui um custo menor.
Caso o número de consultas seja menor que quatro, o plano A possui um custo menor.
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Ângulos


ÂNGULOS SUPLEMENTARES
Observe os ângulos AÔB e BÔC na figura abaixo:
As semi-retas formam um ângulo raso.
Verifique que:
m ( AÔB ) + m (BÔC) = 180º
Nesse caso, dizemos que os ângulos AÔB e BÔC são suplementares. Assim:

Dois ângulos são suplementares quando a soma de suas medidas é 180º.
Exemplo:
Os ângulos que medem 82º e 98º são suplementares, pois 82º + 98º = 180º.
Dizemos que o ângulo de 82º é o suplemento do ângulo de 98º, e vice-versa.
Para calcular a medida do suplemento de um ângulo, devemos determinar a diferença entre 180º e a medida do ângulo agudo dado.


Medida do ângulo Suplemento
X 180º - X
Exemplo:
  • Qual a medida do suplemento de um ângulo de 55º?
Solução
Medida do suplemento = 180º - medida do ângulo
Medida do suplemento = 180º - 55º
Medida do suplemento = 125º
Logo, a medida do suplemento do ângulo de 55º é 125º.
ÂNGULOS COMPLEMENTARES
Observe os ângulos AÔB e BÔC na figura abaixo:
Verifique que:
m (AÔB) + m (BÔC) = 90º
Nesse caso, dizemos que os ângulos AÔB e BÔC são complementares.
Assim:

Dois ângulos são complementares quando a soma de suas medidas é 90º.
Exemplo:
Os ângulos que medem 42º e 48º são complementares, pois 42º + 48º = 90º.
Dizemos que o ângulo de 42º é o complemento do ângulo de 48º, e vice-versa.
Para calcular a medida do complemento de um ângulo, devemos determinar a diferença entre 90º e a medida do ângulo agudo dado.

Medida do ângulo Complemento
x 90º - x
Exemplo:
  • Qual a medida do complemento de um ângulo de 75º?
Solução
Medida do complemento = 90º - medida do ângulo
Medida do complemento = 90º - 75º
Medida do complemento = 15º
Logo, a medida do complemento do ângulo de 75º é 15º.
Observação:
Os ângulos XÔY e YÔZ da figura ao lado, além de complementares, são também adjacentes. Dizemos que esses ângulos são adjacentes complementares.

ÂNGULOS OPOSTOS PELO VÉRTICE
Observe os ângulos AÔB e CÔD na figura abaixo:
Verifique que:
Nesse caso, dizemos que os ângulos AÔB e CÔD são opostos pelo vértice (o.p.v). Assim:

Dois ângulos são opostos pelo vértice quando os lados de um deles são semi-retas opostas aos lados do outro.
Na figura abaixo, vamos indicar:
Sabemos que:
X + Y = 180º ( ângulos adjacentes suplementares)
X + K = 180º ( ângulos adjacentes suplementares)
Então:
Logo: y = k
Assim:
m (AÔB) = m (CÔD) AÔB CÔD
m (AÔD) = m (CÔB) AÔD CÔB
Daí a propriedade:

Dois ângulos opostos pelo vértice são congruentes.

Observe uma aplicação dessa propriedade na resolução de um problema:
  • Dois ângulos opostos pelo vértice têm medidas, em graus, expressas por x + 60º e 3x - 40º. Qual é o valor de x?
Solução:
x + 60º = 3x - 40º ângulos o.p.v
x - 3x = - 40º - 60º
-2x = - 100º
x = 50º
Logo, o valor de x é 50º.
fonte: http://matematicarev.blogspot.com

Função do 1º Grau

As funções são utilizadas em situações nas quais ocorre a dependência de um valor em relação a outro. Por exemplo, um plano de saúde oferece dois tipos de pacotes de serviço, veja:

Pacote 1: taxa única de R$ 180,00 e consultas no valor de R$ 20,00.

Pacote 2: taxa reduzida de R$ 80,00 e consultas no valor de R$ 40,00.

Um cliente deseja saber em quais condições o plano 1 é economicamente melhor em relação ao plano 2 e vice-versa, e quando são equivalentes. Para solucionar tal situação precisamos recorrer ao uso de uma função do 1º grau.

Uma função do 1º grau é aplicada dentro do conjunto dos números reais e possui a seguinte lei de formação: y = ax + b, onde y está em função de x, a e b são coeficientes.

Voltando à questão proposta, vamos escrever as funções correspondentes aos planos de saúde, observe a resolução:

Plano 1 → y = 180 + 20*x

Plano 2 → y = 80 + 40*x

Para sabermos as condições de cada plano precisamos comparar as funções através dos sinais > (maior), < (menor) e = (igual).

Plano 1 economicamente melhor que plano 2

Plano 1 < Plano 2
180 + 20x < 80 + 40x
20x – 40x < 80 – 180
– 20x < – 100 *(–1)
x > 100/20
x > 5

Plano 2 economicamente melhor que plano 1

Plano 2 < Plano 1
80 + 40x < 180 + 20x
40x – 20x < 180 – 80
20x < 100
x < 5

Condições:

Plano 1: econômico para os clientes que desejam realizar um número maior que 5 consultas mensais.

Plano 2: econômico para os clientes que desejam realizar um número menor que 5 consultas mensais.

Os planos são equivalentes economicamente se o número de consultas for igual a 5.

O conhecimento sobre uma função do 1º grau auxilia nesse tipo de situação problema, muito presente em questões de concursos que exigem a presença dos conteúdos matemáticos.

Uma indústria de balas e pirulitos possui uma despesa diária fixa de R$ 70,00 mais R$0,15 por pirulito produzido. Considerando que cada pirulito é vendido por R$ 0,80, determine o custo de produção e a receita de 600 pirulitos.

Resolução:

Função custo de produção: y = 70 + 0,15*x

Função receita: y = 0,80*x

Custo da produção de 600 pirulitos
y = 70 + 0,15*x
y = 70 + 0,15*600
y = 70 + 90
y = 160 reais

Receita da venda de 600 pirulitos
y = 0,80 * 600
y = 480 reais
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Funções Circulares seno aula 2

A descoberta da penicilina


A descoberta da penicilina se deu de forma acidental, pelo médico e bacteriologista escocês Alexander Fleming, em 1928. Pesquisando substâncias capazes de combater bactérias em feridas, esqueceu seu material de estudo sobre a mesa enquanto saía de férias. Ao retornar, observou que suas culturas de Staphylococcus aureus estavam contaminadas por mofo e que, nos locais onde havia o fungo, existiam halos transparentes em torno deles, indicando que este poderia conter alguma substância bactericida.

Ao estudar as propriedades deste bolor, identificado como pertencente ao gênero Penicillium, Fleming percebeu que ele fornecia uma substância capaz de eliminar diversas bactérias, como as estafilococos: responsáveis pela manifestação de diversas doenças, tanto comuns quanto mais graves. A substância recebeu o nome de “penicilina”.

Tal achado, comprovadamente inofensível para as células animais, foi isolado, concentrado e purificado em laboratório alguns anos depois, por Howard Florey e Ernst Chain. Na época da Segunda Guerra Mundial, esta substância foi produzida em larga escala, por fermentação, salvando milhares de vidas.

A penicilina tornou-se disponível para a população civil na década de 40: mesma época em que os três pesquisadores ganharam o prêmio Nobel de Medicina por suas descobertas, estas capazes de impedir a morte e complicações de doenças como pneumonia, sífilis, difteria, meningite, bronquite, dentre outras.

Atualmente a penicilina é utilizada de forma menos frequente em razão de seu uso indiscriminado – causando a seleção das bactérias e consequentemente, ao longo do tempo, resistência a este antibiótico. Assim, hoje a Amoxicilina é o antibiótico mais amplamente utilizado no tratamento de doenças bacterianas.
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Grau de disseminação de doenças


As doenças podem ser classificadas de acordo com a disseminação, seja bacteriana, viral, fúngica, ou causadas por demais agentes que se instalam e ocasionam distúrbios na homeostase (equilíbrio orgânico) de um hospedeiro.

Entre os critérios de classificação, são considerados fatores como: a incidência relativa ao tempo de desenvolvimento, desde a incubação do agente (contaminação), apresentação de sintomas e cura (caso exista) ou falecimento; e o número de acometimentos de uma determinada patologia por zoneamento (se restrito ou abrangente conforme a territorialidade).

Dessa forma, as disseminações infectopatológicas podem ser diferenciadas da seguinte forma:

Epidemia → doença que de forma repentina acomete um grande número de indivíduos de uma limitada região. Pode caracterizar um quadro periódico de surto epidêmico quando, de um determinado agente etiológico, surge de tempo em tempo uma nova forma infectante (uma estirpe / linhagem proveniente de processos mutagênicos, comum em organismos cujo ácido nucléico é o RNA).
Exemplo: o vírus que provoca a gripe (doença transitória).

Endemia → representa situações de enfermidade persistentes em uma específica região, atingindo considerável, constante ou crescente número de indivíduos.
Exemplo: o vírus da dengue (doença que está associada à sazonalidade climática, de maior incidência durante os períodos de chuva, relativamente acompanhando as distinções de regime pluviométrico entre as regiões territoriais).

Pandemia → disseminação sem limites territoriais, acometendo em um mesmo período um número alarmante de indivíduos em todo o território mundial.
Exemplo: a cólera, doença bacteriana que atingiu o contingente populacional de vários países.
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Logaritmos

Os logaritmos possuem várias aplicações na Matemática e em diversas áreas do conhecimento, como Física, Biologia, Química, Medicina, Geografia entre outras. Iremos através de exemplos demonstrar a utilização das técnicas de logaritmos na busca de resultados para as variadas situações em questão.

Exemplo 1 – Matemática Financeira
Uma pessoa aplicou a importância de R$ 500,00 numa instituição bancária que paga juros mensais de 3,5%, no regime de juros compostos. Quanto tempo após a aplicação o montante será de R$ 3 500,00?

Resolução:
Nos casos envolvendo a determinação do tempo e juros compostos, a utilização das técnicas de logaritmos é imprescindível.

Fórmula para o cálculo dos juros compostos: M = C * (1 + i)t. De acordo com a situação problema, temos:

M (montante) = 3500
C (capital) = 500
i (taxa) = 3,5% = 0,035
t = ?

M = C * (1 + i)t
3500 = 500 * (1 + 0,035)t
3500/500 = 1,035t
1,035t = 7

Aplicando logaritmo

log 1,035t = log 7
t * log 1,035 = log 7 (utilize tecla log da calculadora científica )
t * 0,0149 = 0,8451
t = 0,8451 / 0,0149
t = 56,7

O montante de R$ 3 500,00 será originado após 56 meses de aplicação.


Exemplo 2 – Geografia
Em uma determinada cidade, a taxa de crescimento populacional é de 3% ao ano, aproximadamente. Em quantos anos a população desta cidade irá dobrar, se a taxa de crescimento continuar a mesma?

População do ano-base = P0
População após um ano = P0 * (1,03) = P1
População após dois anos = P0 * (1,03)2= P2

População após x anos = P0 * (1,03)x = Px

Vamos supor que a população dobrará em relação ao ano-base após x anos, sendo assim, temos:

Px = 2*P0
P0 * (1,03)x = 2 * P0
1,03x = 2

Aplicando logaritmo

log 1,03x = log 2
x * log 1,03 = log2
x * 0,0128 = 0,3010
x = 0,3010 / 0,0128
x = 23,5

A população dobrará em aproximadamente 23,5 anos.


Exemplo 3 – Química

Determine o tempo que leva para que 1000 g de certa substância radioativa, que se desintegra a taxa de 2% ao ano, se reduza a 200 g. Utilize a seguinte expressão:
Q = Q0 * e–rt, em que Q é a massa da substância, r é a taxa e t é o tempo em anos.

Q = Q0 * e–rt
200 = 1000 * e–0,02t
200/1000 = e–0,02t
1/5 = e–0,02t (aplicando definição)
–0,02t = loge1/5
–0,02t = loge5–1
–0,02t = –loge5
–0,02t = –ln5 x(–1)
0,02t = ln5
t = ln5 / 0,02
t = 1,6094 / 0,02
t = 80,47

A substância levará 80,47 anos para se reduzir a 200 g.
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Logarítmos

Professor de Matemática no Colégio Estadual Dinah Gonçalves
E Biologia na rede privada de Salvador-Bahia
Professor Antonio Carlos carneiro Barroso
email accbarroso@hotmail.com

Logarítmos

Marcelo Rigonatto


Logarítmos
Definição de Logaritmo: sendo a e b números reais positivos, com a ≠ 1, chama-se logaritmo de b na base a o expoente x ao qual se deve elevar a base a de modo que a potência ax seja igual a b.
log a b = x ↔ ax = b

Na expressão log a b = x, temos:
• a é a base do logaritmo
• b é o logaritmando
• x é o logaritmo.
Vejamos alguns exemplos de logaritmos:

Vamos agora calcular através da definição:

Consequências:
Da definição de logaritmo temos as seguintes propriedades:

1ª O logaritmo de 1 em qualquer base a é igual a 0.
loga1 = 0, pois a0 = 1.

2ª O logaritmo da base, qualquer que seja ela, é igual a 1.
logaa = 1, pois a1 = a

3ª A potência de base a e expoente logab é igual a b.
alogab = b, pois o logaritmo de b na base a é justamente o expoente que se deve dar à base para que a potência fique igual a b.

Exemplo: Vamos calcular o valor de 5log57
5log57 = 7

4ª Se dois logaritmos em uma mesma base são iguais, então os logaritmandos também são iguais.
logab = logac → b=c