26/8/2012 – Notação matemática, símbolos matemáticos.
As principais notações utilizadas em matemática, dicionário, manual, tabela, conceitos, notação, números, formulário, fórmulas, operadores matemáticos, simbologia, símbolos, sinais, letras, abreviações, definições, teoremas, regras e etc.
As principais notações utilizadas em matemática, dicionário, manual, tabela, conceitos, notação, números, formulário, fórmulas, operadores
matemáticos, simbologia, símbolos, sinais, letras, abreviações, definições, teoremas, regras e etc.
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GUIDG.COM 1<br />
<strong>26</strong>/8/<strong>2012</strong> <strong>–</strong> <strong>Notação</strong> <strong>matemática</strong>, <strong>símbolos</strong> <strong>matemáticos</strong>.<br />
Tags: As principais notações utilizadas em <strong>matemática</strong>, dicionário, manual, tabela, conceitos, notação, números, formulário, fórmulas, operadores<br />
<strong>matemáticos</strong>, simbologia, <strong>símbolos</strong>, sinais, letras, abreviações, definições, teoremas, regras e etc.<br />
Sumário<br />
1 CONCEITOS INICIAIS ....................................................................................................................................................2<br />
2 ALFABETOS E CONTAGEM..........................................................................................................................................4<br />
3 CONJUNTOS NUMÉRICOS............................................................................................................................................6<br />
4 APLICAÇÃO, SENTENÇA E DEFINIÇÃO .................................................................................................................13<br />
5 OPERADORES MATEMÁTICOS.................................................................................................................................17<br />
6 NÚMEROS E CONSTANTES ........................................................................................................................................32<br />
7 ÁLGEBRA LINEAR E GEOMETRIA ANALÍTICA...................................................................................................33<br />
8 TRIGONOMETRIA, SÍMBOLOS E NOTAÇÕES.......................................................................................................40<br />
9 GEOMETRIA, TEOREMAS E FÓRMULAS DE RECORRÊNCIA .........................................................................44<br />
10 RELAÇÕES TRIGONOMÉTRICAS.............................................................................................................................47<br />
11 PRODUTOS NOTÁVEIS ................................................................................................................................................53<br />
12 FUNÇÕES HIPERBÓLICAS..........................................................................................................................................55<br />
13 SEQÜÊNCIAS, FÓRMULAS DE RECORRÊNCIA ....................................................................................................57
1 CONCEITOS INICIAIS<br />
GUIDG.COM 2<br />
Com o objetivo de facilitar os estudos nas áreas de física e <strong>matemática</strong> desenvolvemos este texto.<br />
Observa-se que um percentual da dificuldade no aprendizado esta na compreensão da linguagem<br />
<strong>matemática</strong>, logo compreendendo melhor a linguagem os estudos serão ao menos legíveis, seguindo então<br />
para o completo entendimento.<br />
1.1 <strong>Notação</strong> <strong>matemática</strong><br />
(1) É o conjunto de <strong>símbolos</strong> do qual o matemático utiliza para expressar, resumir, esclarecer e aplicar na<br />
resolução de problemas. (2) É uma linguagem cuja grafia e semântica se utiliza dos <strong>símbolos</strong> <strong>matemáticos</strong><br />
e da lógica <strong>matemática</strong>, respectivamente. É com base nessa notação que são construídas as sentenças<br />
<strong>matemática</strong>s (Wiki).<br />
1.2 <strong>Notação</strong> científica / <strong>Notação</strong> exponencial<br />
(1) É uma forma de escrever números macroscópicos ou microscópicos, utilizando um número simples<br />
multiplicado por uma potência de base decimal. Ex: 990 000 000 000 = 9,9.10¹¹ . (2) Veja a definição<br />
completa na seção de Medidas físicas (MEF).<br />
1.3 Ciência<br />
Ciência, do latim “scientia” que significa "conhecimento”. Conjunto sistematicamente organizado de<br />
proposições evidentes ou aceitas, necessárias e universais, capaz de dar sobre seu objeto o conhecimento<br />
pelas causas.<br />
1.4 Matemática<br />
Matemática do grego “µάθηµα” (máthēma) que significa, conhecimento, aprendizagem; e µαθηµατικός,<br />
(mathēmatikós) que significa apreciador do conhecimento. É a ciência que tem por objetivo determinar as<br />
medidas, propriedades e relações de quantidades e grandezas. É a ciência do raciocínio lógico e abstrato.<br />
1.5 Número<br />
(1) É um objeto da Matemática usado para descrever quantidade, ordem ou medida (Wiki); (2) É a<br />
relação entre a quantidade e a unidade (Newton).<br />
1.6 Cálculo<br />
Cálculo do latim “calculus” que significa “pedra, pedrinha”. Pela história as primeiras contagens do<br />
homem foram feitas com pedrinhas, tais que pudessem ser carregadas numa bolsa por exemplo, a fim de<br />
expressar a quantidade que se tinha de alguma coisa. Já o significado atual de “cálculo” é o efeito de<br />
calcular, resolver problemas <strong>matemáticos</strong> ou do mundo real, utilizando métodos <strong>matemáticos</strong>. O<br />
interessante neste ponto é o método de cálculo, ou seja, como abordar um problema de forma lógica, tal<br />
que a <strong>matemática</strong> possa ser uma ferramenta útil na otimização de um processo ou na solução de um<br />
determinado problemas.
1.7 Álgebra<br />
GUIDG.COM 3<br />
A álgebra (abreviação Álg.) é a parte da <strong>matemática</strong> que ensina a calcular, generalizando e simplificando<br />
as questões aritméticas, por meio de letras de um ou mais alfabetos. A palavra Al-jabr da qual álgebra foi<br />
derivada significa "reunião", "conexão" ou "complementação". A palavra Al-jabr significa, ao pé da letra,<br />
a reunião de partes quebradas. E foi o título de um trabalho do matemático Al-Khowarizmi (considerado<br />
o fundador da álgebra como nós conhecemos hoje).<br />
1.8 Incógnita<br />
Em álgebra, as incógnitas são os valores desconhecidos que representamos por letras.<br />
1.9 Razão<br />
Razão do latim “ratio” que significa divisão ou o quociente entre dois números x e y . É a relação<br />
existente entre grandezas da mesma espécie.<br />
1.10 Axioma<br />
Definição admitida como verdadeira (verdade absoluta), que não necessita de provas.<br />
1.11 Hipótese<br />
Suposição feita sobre uma coisa possível ou impossível, de que se tiram conclusões. 2. Acontecimento<br />
incerto; eventualidade. 3. Explanação científica de um fato não verificado. 4. Mat. Proposição admitida<br />
como dado de um problema<br />
1.12 Teorema<br />
Proposição que, para ser admitida ou se tornar evidente, precisa ser demonstrada.<br />
1.13 Tese<br />
Proposição que se enuncia, que se expõe, que se sustenta. 2. Tema, assunto. 3. Conjunto de trabalhos que<br />
se expõe em público para obtenção de cátedra universitária. 4. Mat. Conclusão de um teorema.<br />
1.14 Corolário<br />
(1) Afirmação deduzida de uma verdade já demonstrada. (2) Conseqüência.<br />
1.15 Lema<br />
Lóg. Premissa. 2. Mat. Proposição subsidiária usada na demonstração de outra proposição. 3. Argumento,<br />
tema. 4. Regra ou norma de procedimento. 5. Emblema, divisa, norma. 6. Sentença. 7. Slogan.
2 ALFABETOS E CONTAGEM<br />
GUIDG.COM 4<br />
Nesta seção seguem os alfabetos (abecedários) comuns utilizados na <strong>matemática</strong>, física e nas demais<br />
ciências que usam dessas bases em seu desenvolvimento. E também alguns sistemas numéricos.<br />
2.1 Alfabeto latino<br />
(1) Conjunto das letras usadas na grafia de uma língua; abecedário; (2) Conjunto de <strong>símbolos</strong> que usamos<br />
para descrever em palavras os objetos que vemos e aquilo que se traduz por sentimentos, conhecimentos e<br />
etc. É constituído de um grupo de vogais e um de consoantes. (3) É utilizado em todos os ramos da<br />
<strong>matemática</strong>, na álgebra, geometria e no cálculo. As letras podem representam quantidades e variáveis, e<br />
algumas letras em especial podem representar algum valor numérico ou um significado matemático.<br />
Letras minúsculas: a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o , p, q, r ,s, t, u, v, w, x, y, z<br />
Letras maiúsculas: A, B, C, D, E, F, G, H, I, J , K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z<br />
Vogais: a, e, i, o, u<br />
Consoantes: b, c, d, f, g, h, j, k, l, m, n, p, q, r, s, t, w, x, y, z<br />
2.2 Alfabeto grego<br />
Utilizado na <strong>matemática</strong>, física e entre muitas outras áreas do conhecimento, o Alfabeto Grego.<br />
Da esquerda para a direita temos, as letras gregas minúsculas, correspondentes latinas minúsculas,<br />
seguido das letras gregas maiúsculas e correspondentes latinas maiúsculas.<br />
1 α a Α A Alfa 9 ι i Ι I Iota 17 ρ r Ρ R Rô<br />
2 β b Β B Beta 10 κ k Κ K Capa 18 σ ς s Σ S Sigma<br />
3 γ c Γ C Gama 11 λ l Λ L Lambda 19 τ t Τ T Tau<br />
4 δ d Δ D Delta 12 μ m Μ M Mi 20 υ y Υ Y Ípsilon<br />
5 ε Ε Epsilo 13 ν n Ν N Ni 21 ϕ φ Φ Fi<br />
6 ζ z Ζ Z Dzeta 14 ξ Ξ Xi (Csi) 22 χ x Χ X Qui<br />
7 η e Η E Eta 15 ο o Ο O Ômicron 23 ψ Ψ Psi<br />
8 θ Θ Teta 16 π p Π P Pi 24 ω Ω Omega<br />
2.3 Sistema decimal, algarismos Indos-Arábicos<br />
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9<br />
Algarismos ou dígitos são <strong>símbolos</strong> usados na representação de números inteiros ou reais em sistemas<br />
numerais posicionais. Utiliza-se estes dez <strong>símbolos</strong>, que chamamos de algarismos (por homenagem ao<br />
matemático Al-Khowarizmi) para representar quantidades, objetos, etc. 0 para nenhuma unidade, 1 para<br />
uma unidade, 2 para duas unidades... É usado internacionalmente na ciência e na maioria dos países.<br />
2.4 Sistema sexagesimal<br />
Um exemplo cotidiano do sistema sexagesimal é o nosso sistema de marcação de tempo, ou seja, sessenta<br />
segundos corresponde a um minuto, e sessenta minutos corresponde a uma hora.
2.5 Números romanos<br />
Algarismos romanos e seus correspondentes arábicos, exemplos de aplicação.<br />
GUIDG.COM 5<br />
Romanos Arábicos Romanos Arábicos Romanos Arábicos<br />
I 1 XVII 17 XCIX 99<br />
II 2 XVIII 18 C 100<br />
III 3 XIX 19 CI 101<br />
IV 4 XX 20 CC 200<br />
V 5 XXI 21 CCC 300<br />
VI 6 XXX 30 CD 400<br />
VII 7 XXXI 31 CDXCIX 499<br />
VIII 8 XL 40 D 500<br />
IX 9 XLVI 46 DC 600<br />
X 10 L 50 DCC 700<br />
XI 11 LIX 59 DCCC 800<br />
XII 12 LX 60 CM 900<br />
XIII 13 LXV 65 CMXCIX 999<br />
XIV 14 LXX 70 M 1000<br />
XV 15 LXXX 80<br />
XVI 16 XC 90
3 CONJUNTOS NUMÉRICOS<br />
Apresentaremos nesta seção os <strong>símbolos</strong> mais comuns utilizados na teoria dos conjuntos e suas notações.<br />
Elemento, Conjunto e Pertinência.<br />
Diagrama de Euler-Venn.<br />
Os números {0,1, 2, 3} formam um<br />
conjunto numérico. Os conjuntos são<br />
nomeados com letras maiúsculas de algum<br />
alfabeto (normalmente Grego ou Latino).<br />
GUIDG.COM 6<br />
Podemos chamar este conjunto de conjunto A , onde A = {0, 1, 2, 3}<br />
Então os números 0, 1, 2, 3 são elementos do conjunto A , e dizemos que esses elementos pertencem ao conjunto A .<br />
Quando um elemento pertence a um conjunto, usamos o símbolo pertence, por exemplo 02 A e 12 A , isso indica<br />
que 0 pertence ao conjunto A , da mesma forma 1 pertence a A .<br />
A é um subconjunto dos números naturais, denota-se AjN e lê-se A está contido em N .<br />
NjZ . O conjunto dos números naturais está contido no conjunto dos números inteiros, é portanto um subconjunto dos<br />
números inteiros. A união do conjunto dos números irracionais com conjunto dos racionais formam o conjunto dos números<br />
reais.<br />
3.1 Naturais<br />
N<br />
N é o conjunto dos números naturais.<br />
São os números que vão de 0, 1, 2, 3 ... à +∞ (lê-se mais infinito).<br />
Todo número natural é seguido imediatamente por outro número natural chamado sucessor, ou seja<br />
N = {0,1,2,3,4, ...}.<br />
O antecessor de 1 é 0, e a definição é o número que antecede, isto é que vem antes<br />
(sinônimo: predecessor).<br />
O símbolo N C<br />
é usado para indicar o conjunto de números naturais sem o zero, ou seja:<br />
N C<br />
= {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, ...}<br />
0,1,2, 3 N Z Q I R
3.2 Inteiros<br />
Z<br />
GUIDG.COM 7<br />
Z é o conjunto dos números inteiros, e é composto pelo conjunto dos números naturais acrescido dos<br />
seus opostos (os naturais negativos). É representado pela letra Z, devido ao fato da palavra Zahl em<br />
alemão significar "número".<br />
Z = {... ,-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...}<br />
O símbolo Z C<br />
é usado para indicar o conjunto de números inteiros, sem o zero<br />
Z C<br />
= {... , -5, -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4, 5, ...}<br />
O símbolo Z + é usado para indicar o conjunto de números inteiros não negativos<br />
Z + =N= {0,1,2,3,4,...}<br />
O símbolo Z@ é usado para indicar o conjunto de números inteiros, não-positivos<br />
Z@ =@N= {..., -3, -2, -1, 0}<br />
C<br />
O símbolo Z + é usado para indicar o conjunto de números inteiros positivos<br />
C<br />
=N C = {1,2,3,4,5, ...}<br />
Z +<br />
C<br />
O símbolo Z@ é usado para indicar o conjunto de números negativos<br />
C<br />
=@N C = {-1, -2, -3, -4, -5...}<br />
Z @<br />
Como todos os números naturais também são números inteiros, dizemos que N é um subconjunto de<br />
Z ou que N está contido em Z e indica-se NjZ ou que Z contém N .
3.3 Racionais<br />
Q<br />
3.4 Irracionais<br />
I ou ℑ<br />
Fração: nf<br />
numerador f<br />
=<br />
d denominador<br />
GUIDG.COM 8<br />
Fração: Número que exprime uma ou mais partes iguais em que foi dividida uma unidade ou um<br />
inteiro.<br />
Numerador: o numero superior do traço que separa os termos da fração, indica quantas partes da<br />
unidade foram tomadas, enquanto o denominador indica em quantas partes foi dividida a mesma<br />
unidade.<br />
Quando dividimos um número inteiro (a) por outro número inteiro (b) obtemos um número racional.<br />
Todo número racional é representado por uma parte inteira e uma parte fracionária. A letra Q deriva<br />
da palavra inglesa Quotient , que significa Quociente, já que um número racional é um quociente<br />
de dois números inteiros.<br />
Quociente: Número que indica quantas vezes o divisor se contém no dividendo; resultado de uma<br />
divisão.<br />
Por exemplo, se a = 6 e b = 2, obtemos o número racional 3,0. Se a = 1 e b = 2, obtemos o número<br />
racional 0,5. Ambos têm um número finito de casas após a vírgula e são chamados de racionais de<br />
decimal exata.<br />
Existem casos em que o número de casas após a vírgula é infinito. Por exemplo, a = 1 e b = 3 nos dá o<br />
número racional 0,33333... É a chamada dízima periódica.<br />
Podemos considerar que os números racionais englobam todos os números inteiros e os que ficam<br />
situados<br />
T<br />
nos intervalos entre os números<br />
U<br />
inteiros.<br />
Q = af<br />
C<br />
| a2Z e b2Z<br />
b<br />
Lembre-se que não existe divisão por zero. Por quê? Zero é o que nos indica a ausência, o vazio, o<br />
nada. Logo se estamos dividindo por zero não estamos dividindo, e por isso a divisão não pode ser<br />
efetuada. Assim consideramos a inexistência da divisão por zero.<br />
Q C é usado para indicar o conjunto dos números racionais sem o zero: Q C<br />
R S<br />
= x2Q | x ≠ 0<br />
R S<br />
Q é usado para indicar o conjunto de números racionais não-negativos: Q = x2Q | x ≥ 0<br />
+ +<br />
R S<br />
Q é usado para indicar o conjunto de números racionais não-positivos: Q = x2Q | x ≤ 0<br />
@ @<br />
C<br />
Q +<br />
C<br />
Q@ indica o conjunto de números racionais positivos sem o zero: Q +<br />
indica o conjunto de números racionais negativos sem o zero: Q @<br />
C<br />
C<br />
R S<br />
= x2Q | x > 0<br />
R S<br />
= x2Q | x < 0<br />
Quando a divisão de dois números tem como resultado um número com infinitas casas depois da<br />
vírgula, que não se repetem periodicamente, obtemos um número chamado irracional.<br />
O número irracional mais famoso é o pi ( π ).
3.5 Reais<br />
ℜ ou R<br />
3.6 Complexos<br />
C ou C<br />
GUIDG.COM 9<br />
O conjunto formado por todos os números racionais e irracionais é o conjunto dos números reais,<br />
indicado por R .<br />
R C<br />
3.7 Unidade imaginária<br />
i<br />
3.8 Par e ímpar<br />
pares<br />
0, 2, 4, 6, 8<br />
...<br />
ímpares<br />
1, 3, 5, 7, 9<br />
...<br />
indica o conjunto dos números reais sem o zero: R C<br />
=R@ 0<br />
PQ<br />
R S<br />
R+ é usado para indicar o conjunto de números reais não-negativos: R+ = x2R | x ≥ 0<br />
R S<br />
R@ é usado para indicar o conjunto de números reais não-positivos: R@ = x2R | x ≤ 0<br />
R S<br />
C C<br />
R + é usado para indicar o conjunto de números reais positivos: R+ = x2R | x > 0<br />
R S<br />
C C<br />
R@ é usado para indicar o conjunto de números reais negativos: R@ = x2R | x < 0<br />
Um número complexo é representado na forma: a + bi , sendo a a parte real e b a parte imaginária.<br />
A unidade imaginária é representada pela letra i , e significa a raiz quadrada de -1. Pode-se escrever<br />
então: i = p@ 1<br />
w .<br />
i = p@ 1<br />
w<br />
i é utilizado para representar a raiz de menos um. Consulte a teoria dos Números Complexos.<br />
Números pares. Subconjunto especial dos números inteiros.<br />
Sejam b = 2 e a2Z então c2Z é um número par<br />
se for posssível escrever c = af<br />
A<br />
2<br />
12/2 = 6 , 6/2 = 3 , 336/2 = 168 , 168 / 2 = 84 , ...<br />
Um número par é aquele que podemos dividir por dois.<br />
Números ímpares. Subconjunto especial dos números inteiros.<br />
(1) Um número ímpar é aquele que não podemos dividir por dois. (2) Aquele que não é par.
3.9 Primos<br />
2, 3, 5, 7 ...<br />
3.10 Compostos<br />
2, 4, 6, 8, 9, 10,<br />
12, 14, ...<br />
3.11 Vazio (empty)<br />
Ø<br />
{ }<br />
3.12 União (union)<br />
S<br />
3.13 Interseção (intersect)<br />
T<br />
Subconjunto especial dos números Naturais.<br />
GUIDG.COM 10<br />
Número primo: (1) Aquele que só é divisível por si e pela unidade; (2) Número divisível por um e por<br />
ele mesmo.<br />
Observação: o número 1 não é primo e nem composto, é o único número divisível apenas por um<br />
número, ele mesmo. O número 2 é o único primo par. As unidades comuns (isto é todo primo termina<br />
em) são: 1, 3, 7, 9.<br />
Até hoje não se sabe se existe uma regra, função ou lei de seqüência, que permita calcular qual o<br />
próximo número primo.<br />
Os 100 primeiros números primos:<br />
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47<br />
53 59 61 67 71 73 79 83 89 97 101 103 107 109 113<br />
127 131 137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 197<br />
199 211 223 227 229 233 239 241 251 257 <strong>26</strong>3 <strong>26</strong>9 271 277 281<br />
283 293 307 311 313 317 331 337 347 349 353 359 367 373 379<br />
383 389 397 401 409 419 421 431 433 439 443 449 457 461 463<br />
467 479 487 491 499 503 509 521 523 541 ...<br />
O último número primo calculado (por computador):<br />
2 43.112.609 − 1 , este é o primo “Mersenne” de número 46 e tem 12.978.189 dígitos.<br />
No conjunto dos números naturais, um número composto é aquele que é divisível por mais de dois<br />
números distintos. 2. Aquele que não é primo.<br />
Esses dois <strong>símbolos</strong> significam que o conjunto não tem elementos, é um conjunto vazio.<br />
C = { } ou C = Ø<br />
Ex: Se A={1,2,3} e B={4,5,6} , AT B={ } ou AT B= Ø<br />
Obs: Um erro muito comum é o seguinte E = ∅<br />
P Q , dessa forma o conjunto contém um elemento.<br />
AS B Lê-se: "A união com B"<br />
Ex: A={5,7,10} , B={3,6,7,8} , AS B= {3,5,6,7,8,10}<br />
AT B Lê-se como "A interseção B"<br />
Ex: A={1,3,5,7,8,10} , B={2,3,6,7,8} , AT B={3,7,8}
3.14 Pertence (in)<br />
∈<br />
3.15 Não pertence (not in)<br />
∉<br />
3.16 Existe ao menos um<br />
GUIDG.COM 11<br />
Indica relação de pertinência. Ex: 52N . Significa que o elemento número cinco pertence aos<br />
Naturais.<br />
Ex: @ 1<strong>26</strong><br />
N . Significa que o número -1 não pertence aos números Naturais.<br />
À definir.<br />
3.17 Está contido (subset of)<br />
j<br />
Ex: NjZ . Significa que o conjunto dos números naturais está contido no conjunto dos números<br />
inteiros.<br />
3.18 Não está contido (not subset of)<br />
j6<br />
3.19 Contém (superset of)<br />
k<br />
Ex: Rj6<br />
N . Significa que o conjunto dos números reais não está contido no conjunto dos números<br />
naturais.<br />
Ex: ZkN . Significa que o conjunto dos números inteiros contém o conjunto dos números naturais.<br />
3.20 Não contém (not superset of)<br />
k6<br />
3.21 Tal que<br />
|<br />
Ex: Rk6<br />
C . Significa que o conjunto dos números Reais não contém o conjunto dos números<br />
complexos.<br />
R S<br />
Barra reta (vertical). Ex: R+ = x2R | x ≥ 0<br />
Leitura: Reais positivos são todos os “x pertencentes a R tais que x é maior ou igual a zero”.<br />
OBS: A barra pra direita ( / ) indica divisão.
3.22 Menos (minus), sem<br />
\<br />
3.23 Se, então<br />
→<br />
Barra para esquerda.<br />
GUIDG.COM 12<br />
Teoria dos conjuntos (Complemento teórico)<br />
A \ B, significa que é o conjunto que contém todos os elementos de A menos os elementos de B.<br />
Ex:<br />
A={1,2,3,4,5} e B={1,3,5}<br />
Então A \ B = {2,4}<br />
OBS: A barra pra direita ( / ) indica divisão.<br />
Se, então, se associa, em<br />
p: José vai ao mercado<br />
q: José vai fazer compras<br />
p q<br />
Se José vai ao mercado então ele vai fazer compras.<br />
Para a notação de funções temos por exemplo:<br />
f :RQR (Lê-se f de R em R )<br />
E significa que a função associa (leva) elementos do domínio R (à esquerda) para o contradomínio R (à<br />
direita).
4 APLICAÇÃO, SENTENÇA E DEFINIÇÃO<br />
Símbolos mais comuns utilizados em diversas situações.<br />
4.1 Implica (implies)<br />
⇒<br />
Implica (Lógica)<br />
A: São Paulo é capital de um estado brasileiro<br />
B: São Paulo é uma cidade brasileira<br />
A [ B<br />
GUIDG.COM 13<br />
Ex: sendo verdadeira a afirmação que está antes dele, então também será verdadeira a afirmação à sua<br />
direita. Por exemplo, “São Paulo é capital de um estado brasileiro” implica que “São Paulo é uma<br />
cidade brasileira”.<br />
*Deve-se tomar cuidado na utilização deste sinal, para não aplica-lo desnecessariamente.<br />
Exemplos:<br />
x 2 + 2 = 4 [ x 2 = 2 [ x =F 2 pw (certo, usar em linha, numa igualdade)<br />
x 2 + 2 = 4 [F 2 pw ? (errado, quatro implica em...)<br />
x 2 + 2 = 4<br />
[ x =F 2<br />
4.2 Se, e somente se (if and only if)<br />
⇔<br />
Se, e somente se.<br />
? (errado, não pular a linha)<br />
pw<br />
Ex:<br />
p: Maria vai para a praia<br />
q: Maria vai tirar notas boas<br />
p ^ q<br />
4.3 Existe (exists) e não existe<br />
9 9+<br />
Maria vai para a praia se, e somente se ela tirar notas boas.<br />
Indica existência, (existe um e um só)<br />
9 x2 Z | x > 3<br />
Lê-se: Existe x pertencente ao conjunto dos números inteiros tal que x é maior que 3.<br />
O “existe” pode aparecer ainda, como um “E” ao contrario e cortado, que representa inexistência.<br />
Ex: 9+ x → B. (não existe x em B)<br />
Sendo B={0,1,2,3}, e x = 9, não existe x no conjunto B.
4.4 Reticência (ellipsis), período, seqüência<br />
...<br />
4.5 Portanto (therefore)<br />
#<br />
A aplicação depende do caso.<br />
1 <strong>–</strong> Pode representar o período de um numero racional ou irracional.<br />
(Período: parte que se repete).<br />
Ex: 1,222... (Neste caso indica que o período, é 2)<br />
2 <strong>–</strong> Pode representar a continuidade de uma seqüência numérica, ou uma soma.<br />
3 <strong>–</strong> Pode ocorrer mais aplicações.<br />
Ex: Seja o conjunto Z = {... , -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ... }<br />
E isto indica que os números seguem indefinidamente para o infinito.<br />
Verifique a definição de infinito.<br />
GUIDG.COM 14<br />
Veja a definição do dicionário português:<br />
reticência : s. f. Omissão daquilo que se devia ou podia dizer; silêncio voluntário. S. f. pl. Pontos (...)<br />
que, na escrita, indicam aquela omissão.<br />
Utilizado em expressões, equações, e etc. Especialmente quando for apresentar o resultado final de um<br />
cálculo.<br />
Exemplo em logaritmos:<br />
log 2 4 = x^ 2 x = 4<br />
2 x = 4<br />
2 x = 2 2<br />
# x = 2<br />
4.6 Porque (because)<br />
$<br />
4.7 Para todo (for all)<br />
8<br />
Porque, Pela razão de, desde que<br />
Usado para resumir sentenças, teoremas e conclusões de problemas <strong>matemáticos</strong>/ físicos, etc... , usa-se<br />
este símbolo ao invés de usar a palavra.<br />
Nas linguagem <strong>matemática</strong> um A de cabeça para baixo significa "para todo", "para todo e qualquer” e<br />
“para qualquer que seja".<br />
C<br />
Ex: 8 x2Z +<br />
, x > 0<br />
Leitura: para todo x pertencente aos inteiros positivos sem o zero, x é maior que zero, x é positivo.
4.8 Parênteses (1)<br />
( )<br />
4.9 Colchetes (2)<br />
[ ]<br />
4.10 Chaves (3)<br />
{ }<br />
Por ordem de resolução é o primeiro a se resolver.<br />
O parênteses na <strong>matemática</strong> pode ter várias aplicações, vamos citar algumas:<br />
1 <strong>–</strong> f(x) = 3x+2<br />
GUIDG.COM 15<br />
Aqui está representando a função de 1ºgrau, ou função afim, o parênteses neste caso, guarda o<br />
espaço para valores que serão substituídos no lugar de “x”.<br />
Ex: supondo que x = 3/2 + 4 , f(3/2+4) = 3(3/2 + 4) + 2<br />
Para resolver você pode aplicar a propriedade distributiva, ou tirar o mínimo antes de multiplicar, os<br />
dois caminhos levam a mesma resposta.<br />
Substituindo f(x) por y. y = 3(11/2) + 2 = 33/2 + 2 = (33+4)/2 = 37/2<br />
Pode também representar um intervalo aberto (igualmente o colchetes para fora). Veja:<br />
x tal que x, está entre 3 e 4, inclusive 3 e exclusive 4.<br />
Ou x2R | 3 ≤ x
4.11 Sinal numérico<br />
#<br />
4.12 Infinito<br />
∞<br />
4.13 Proporcional à<br />
∝<br />
Octothorpe, cerquilha, cardinal, hash tag, …<br />
GUIDG.COM 16<br />
* Este símbolo foi incluído neste manual pela semelhança com o símbolo de diferente, portanto é um<br />
sinal de igual com dois cortes paralelos, mas que não tem nenhuma aplicação <strong>matemática</strong> de grande<br />
importância.<br />
Para o matemático o símbolo cerquilha é o sinal que é também definido como o símbolo de número.<br />
Isto é ele indica o número de algo.<br />
#1, #2 ... pode ser lido como: número um, número dois. Pode ser empregado na construção de tabelas,<br />
enumeração de exemplos, exercícios, ordem etc.<br />
Nome oficial: Octothorpe (Bell Labs), empregado nos primeiros telefones<br />
Este símbolo é muito comum e pouco valorizado, com isso adquiriu vários nomes e agora esta como<br />
um símbolo de multi-significado (ou seja, o significado depende do caso de aplicação). Alguns<br />
exemplos de nomes comuns. Ex: jogo-da-velha, chiqueirinho, tralha, cerquinha, e etc.<br />
É um "oito deitado" e representa o infinito.<br />
Este símbolo foi criado pelo matemático Inglês John Wallis (1616-1703) para representar a "aritmética<br />
Infinitorum".<br />
Infinito não é um número, é um conceito, pode ser visto como aquilo que esta acima de todos os<br />
números, e que contém todos e além. Existem vários tipos de infinitos.<br />
Ex. O conjunto dos números naturais é infinito, e o conjunto dos números inteiros também, mas como<br />
o conjunto dos números naturais esta contido no conjunto dos números inteiros, vê-se a diferença de<br />
infinitos que estamos lidando, o mesmo vale para outros conjuntos.<br />
xQ1<br />
Quando dizemos que x tende ao infinito, queremos dizer que ele cresce sempre, sem ter um limite,<br />
independente do sinal, positivo ou negativo, cresce nos dois sentidos simultaneamente.<br />
xQ +1<br />
Se for dito que x tende a mais infinito, então ele cresce sempre, somente na parte positiva.<br />
Símbolo de aplicações particulares. À definir.
5 OPERADORES MATEMÁTICOS<br />
GUIDG.COM 17<br />
Nesta seção veremos os <strong>símbolos</strong> utilizados em operações, como o sinal de adição, o sinal de igualdade, e<br />
as notações que resultam em alguma operação como a potenciação a radiciação, a fatoração e etc.<br />
5.1 Adição, mais (plus)<br />
+<br />
Uma grande parte da <strong>matemática</strong> esta baseada (se não toda ela) na adição (soma), a subtração é um<br />
soma de parcelas com sinais negativos, a multiplicação é uma soma de parcelas de sinais repetidos.<br />
Dessa operação inicial se constrói todos os demais operadores <strong>matemáticos</strong>. Produtos, Funções,<br />
Transformações, Integrações e etc. O que irá ser redefinido (diferenciado) é a forma como os<br />
elementos se associam na soma.<br />
Lê-se: "mais"<br />
Ex: 2+3 = 5 (Lê-se: dois mais três é igual a cinco).<br />
Significa que se somarmos 2 e 3 o resultado é 5.<br />
5.2 Mais ou menos (plus or minus)<br />
F<br />
Mais / menos<br />
G<br />
Menos / mais<br />
5.3 Subtração, menos (minus)<br />
−<br />
Indicação de um valor “x” com duplo sinal.<br />
x =F 5 [ x 1 = + 5 e x 2 =@ 5<br />
* O menos / mais surge por exemplo no seguinte caso. Se x 2 = 4[x =F 4 pw =F 2<br />
Multiplicando a igualdade por (-1) temos:<br />
` a ` a<br />
@ 1 x =@ 1F<br />
2 [ @ x =G 2 [ @ x<br />
` a2<br />
b c2<br />
=G 2 = 4<br />
Isto é pode ser um ou pode ser outro, e ainda pode ser os dois, a conclusão é feita com a prova ou teste<br />
dos valores. Isto é melhor entendido no assunto equações de segundo grau e raízes de eq. de 2º grau.<br />
Quando delta é maior que zero, a equação de segundo grau apresenta duas raízes devido a presença do<br />
sinal “mais ou menos” contida na<br />
“fórmula para as raízes da equação de segundo grau” (fórmula atribuída à Báskara).<br />
Lê-se como "menos". A operação inversa da adição<br />
Ex: 5-3 = 2, significa que se subtrairmos 3 de 5, o resultado é 2.<br />
O sinal - também denota um número negativo.<br />
Por exemplo:<br />
(-6) + 2 = -4. Significa que se somarmos 2 em -6, o resultado é -4.
5.4 Multiplicação, vezes (times)<br />
* B .<br />
C<br />
5.5 Divisão<br />
/ ÷ :<br />
Nome dos <strong>símbolos</strong>: * asterisco (asterisk, star), B cruz (cross), . ponto (dot)<br />
Lê-se: "multiplicado" ou “vezes”<br />
Ex: 8*2 = 16, significa que se multiplicarmos 8 por 2, o resultado é 16.<br />
2*3 = 3*2 (Lê-se duas vezes três é igual a três vezes dois)<br />
Propriedade Comutativa: “A ordem dos fatores não altera o produto”<br />
2 e 3 são fatores, 6 é o resultado da multiplicação, também chamado de produto.<br />
*Fator: Cada uma das quantidades que são objetos de uma multiplicação<br />
É comum omitirmos o sinal de multiplicação por exemplo.<br />
xy = x.y = x*y = xBy<br />
(2)(4) = 2.4 = 8<br />
2x = 2 . x<br />
Lê-se: "dividido"<br />
Ex: Vamos representar a divisão: 6 por 2: 6 / 2 = 6f<br />
= 6D2 = 6 :2<br />
2<br />
Todas essas notações significam que se dividirmos 6 por 2, o resultado é 3.<br />
6<br />
2<br />
f = 3 . Neste caso temos uma fração (aparente) que é uma divisão.<br />
Lê-se: Seis sobre dois é igual à três.<br />
GUIDG.COM 18
5.6 Fração (fraction)<br />
nf<br />
d<br />
n. d<br />
n+ d<br />
Fração: nf<br />
numerador f<br />
= ;<br />
d denominador<br />
GUIDG.COM 19<br />
A Fração é uma representação da divisão, isto é uma simplificação devido as divisões não exatas:<br />
f 1f<br />
= 2D3 = 2A<br />
Ex: Como expressar a divisão 2 por 3: 0,666666666... = 2/3 = 2<br />
3<br />
Tipos de frações:<br />
Fração própria: n < d (numerador menor que o denominador, isto é a parte tomada dentro do inteiro).<br />
Fração imprópria: n > d (numerador maior que o denominador, isto é a parte tomada é maior que o<br />
inteiro).<br />
Fração aparente: n é múltiplo de d .<br />
Ex: 0/3 = 0 , 4/2 = 2<br />
Fração equivalente: são frações que representam a mesma parte do inteiro.<br />
Ex: ½ = 2/4 = 3/6 = 4/8<br />
Fração composta: quando n é uma fração e d é outra fração, tais que se apresentem na forma:<br />
n<br />
d<br />
5.7 Frações, leitura<br />
nf<br />
d<br />
n. d<br />
n+ d<br />
f | n = e<br />
f<br />
f e d = g<br />
h<br />
f nf<br />
, =<br />
d<br />
e<br />
f<br />
g<br />
h<br />
f<br />
f<br />
f = e<br />
f<br />
fhf A<br />
g<br />
Portanto as frações do tipo ( e/f ) / ( g/h ) , são denominadas frações compostas. Simplifica-se<br />
aplicando a regra de multiplicação: “a primeira pela inversa da segunda”. Isto é:<br />
( e/f ) / ( g/h ) = ( e.h )/( f.g )<br />
1/1 = 1 = um inteiro<br />
½ = um meio<br />
1/3 = um terço<br />
¼ = u quarto<br />
1/5 = um quinto<br />
1/6 = um sexto<br />
1/7 = um sétimo<br />
1/8 = um oitavo<br />
1/9 = um nono<br />
1/10 = um décimo<br />
1/10 = um dez avos<br />
1/11 = um onze avos<br />
1/12 = um doze avos<br />
1/13 = um treze avos<br />
1/14 = um quatorze avos<br />
1/15 = um quinze avos<br />
1/16 = um dezesseis avos<br />
1/17 = um dezessete avos<br />
1/18 = um dezoito avos<br />
1/19 = um dezenove avos<br />
1/20 = um vinte avos<br />
1/30 = um trinta avos<br />
1/40 = um quarenta avos<br />
1/50 = um cinqüenta avos<br />
1/60 = um sessenta avos<br />
1/70 = um setenta avos<br />
1/80 = um oitenta avos<br />
1/90 = um noventa avos<br />
1/100 = um cem avos<br />
1/200 = um duzentos avos<br />
1/300 = um trezentos avos<br />
1/400 = um quatrocentos avos<br />
1/500 = um quinhentos avos<br />
1/600 = um seiscentos avos<br />
1/700 = um setecentos avos<br />
1/800 = um oitocentos avos<br />
1/900 = um novecentos avos<br />
1/1000 = um mil avos<br />
1/10000 = um dez mil avos<br />
1/100000 = um cem mil avos<br />
1/1000000 = um milhão avos<br />
1/10000000 = um bilhão avos<br />
2/3 = dois terços<br />
3/2 = três meios<br />
4/5 = quatro quintos<br />
5/4 = cinco quartos<br />
6/7 = seis sétimos<br />
7/8 = sete oitavos<br />
8/9 = oito nonos<br />
9/8 = nove oitavos<br />
= um vigésimo<br />
= um trigésimo<br />
= um quadragésimo<br />
= um qüinquagésimo<br />
= um sexagésimo<br />
= um septuagésimo<br />
= um octogésimo<br />
= um nonagésimo<br />
= um centésimo<br />
= um ducentésimo<br />
= um trecentésimo<br />
= quadringentésimo<br />
= qüingentésimo<br />
= sexcentésimo<br />
= setingentésimo<br />
= octingentésimo<br />
= nongentésimo<br />
= um milésimo<br />
= um décimo milésimo<br />
= um centésimo milésimo<br />
= um milionésimo<br />
= um bilionésimo<br />
2/20 = 1/10 = dois vigésimos = um décimo<br />
3/70 = três septuagésimos<br />
10/11 = dez onze avos, 10 sobre 11<br />
13/20 = treze vinte avos, 13 sobre 20<br />
60/7 = sessenta sétimos, 60 sobre 7<br />
73/21 = setenta e três vinte e um avos<br />
π/e = pi sobre e<br />
n/m = n sobre m<br />
3
5.8 Número misto<br />
i nf<br />
d<br />
5⅔<br />
5 2f<br />
17<br />
=<br />
3 3<br />
f<br />
Um número misto, é aquele que é constituído por uma parte inteira (i) mais a fração n/d.<br />
O número misto não é o produto i . n/d .<br />
Transformações: Ex, número misto para uma fração:<br />
4 1<br />
4<br />
f = 4 + 1<br />
4<br />
f = 16<br />
4<br />
f 1<br />
+<br />
4<br />
f 17f<br />
=<br />
4<br />
Lê-se: quatro e um quarto;<br />
quatro mais um quarto;<br />
ou quatro inteiros e um quarto;<br />
Quatro inteiros mais um quarto;<br />
Ex: fração para um número misto: 19f<br />
13f<br />
6f<br />
6f<br />
6<br />
= + = 1 + = 1<br />
13 13 13 13 13<br />
5.9 Porcentagem, percentagem<br />
%<br />
... 1%, 2%, 3% ... 100% ... (Lê-se: Um por cento, dois por cento ... )<br />
f<br />
GUIDG.COM 20<br />
Por cento, do latim, “per centum” que significa “a cada centena”. (1) É definido como uma medida de<br />
razão de base cem (100). Isto é a proporção que o número a está para b (base), sendo a o<br />
numerador e b o denominador ( a / b ). (2) O símbolo ( % ) é um indicador indicador de fração por<br />
cento (100). (3) Porcentagem = Por cento, ou seja um número por 100 (sobre 100, dividido por cem).<br />
10% = 10/100 = 1/10 = 0,1<br />
20% = 20/100 = 2/10 = 1/5 = 0,2<br />
5.10 Por mil (per mille), permilagem<br />
‰<br />
5.11 Igual, igualdade (equal)<br />
=<br />
Semelhante à porcentagem, porém aqui o numerador é uma fração de mil.<br />
10‰ = 10/1000 = 1/100 = 1% = 0,01<br />
Lê-se como "igual a"<br />
Ex: x = y, significa que x e y possuem o mesmo valor.<br />
Por exemplo: 3+5 = 7+1
5.12 Numericamente igual<br />
= N<br />
5.13 Diferente<br />
≠<br />
Este símbolo é empregado em casos particulares.<br />
Exemplo em física:<br />
Considere o gráfico abaixo de um movimento uniforme:<br />
GUIDG.COM 21<br />
Neste caso dizemos que a área A do gráfico representa o deslocamento escalar ∆s do móvel, então:<br />
Δs= N A = v + v0f A Δt<br />
2<br />
Ex: 13 ≠ 31 (13 é diferente de 31).<br />
Ex: x=5, y=2<br />
Logo x ≠ y<br />
5.14 Equivalente (equivalent to)<br />
≡ a6<br />
Equivalente, idêntico e não idêntico, não equivalente (not equivalent to)<br />
Exemplos: 2/4 ≡ 1/2<br />
Lê-se: “é equivalente à” ou “é idêntico à”.<br />
x= 16 , y = 4 logo x ≡ y<br />
O sinal cortado significa “não equivalente” ou “não equivale”.<br />
5.15 Aproximadamente e aproximadamente igual (approximately equal)<br />
≈<br />
Tanto faz a utilização de um ou de outro, mas não confunda com Congruente.<br />
Usamos para arredondamento de um valor muito grande, periódico ou irracional. Alguns exemplos de<br />
aplicação:<br />
π ≈ 3,14 ; e ≈ 2,72 ; 2 pw≈ 1,41 ; p3 w 1f<br />
≈ 1,73 ; ≈ 1,3 ,<br />
3<br />
*Não confundir com t congruente.<br />
Para informações sobre como arredondar um valor corretamente veja o artigo: MEF: (1) Um<br />
curso de Medidas, Algarismos significativos, <strong>Notação</strong> científica e Unidades SI
5.16 Congruente (congruente to)<br />
t<br />
Ângulos Congruentes:<br />
GUIDG.COM 22<br />
Dois segmentos de reta são chamados congruentes quando tiverem a mesma medida, na mesma<br />
unidade.<br />
Exemplo:<br />
f<br />
Os segmentos de reta AB<br />
f<br />
e CD da figura, têm medida 4 cm, portanto são congruentes.<br />
f f<br />
Indica-se: ABt<br />
CD<br />
5.17 Eqüipolente, negação (lógica), semelhança (trigonometria / álgebra)<br />
~<br />
5.18 E (lógica)<br />
∧<br />
5.19 Ou (lógica)<br />
∨<br />
5.20 Comparação estrita<br />
< ><br />
Depende o caso ou assunto.<br />
1 - Em Álgebra Linear e Geometria Analítica:<br />
Dois segmentos orientados AB e CD são eqüipolentes quando têm o mesmo módulo, a mesma direção<br />
e o mesmo sentido. A eqüipolência dos segmentos AB e CD é representada por AB ~ CD .<br />
2 <strong>–</strong> Em lógica, podem ser os <strong>símbolos</strong>: ~ e :<br />
Ex: p: Os alunos irão passear.<br />
~p ou : p : Os alunos não irão passear.<br />
3 <strong>–</strong> Veja o uso do til para a semelhança de triângulos (mais abaixo).<br />
4 <strong>–</strong> Podem existir outras aplicações.<br />
Ex: ( p ) Cláudia tem um cachorro, ( q ) Cláudia tem um gato<br />
p ˄ q = Cláudia tem um cachorro e um gato.<br />
Ex: ( p ) José gosta de jogar futebol , ( q ) José gosta de jogar tênis<br />
p ˅ q = José gosta de jogar futebol ou tênis.<br />
Desigualdade Estrita.<br />
É menor que, é maior que<br />
x < y significa que x é menor que y<br />
x > y significa que x é maior que y
5.21 Comparação não estrita<br />
≤ ≥<br />
Desigualdade não estrita. É menor ou igual à, e é maior ou igual à.<br />
x ≤ y , significa que x é menor ou igual a y<br />
x ≥ y , significa que x é maior ou igual a y<br />
5.22 Muito maior e muito menor<br />
ml<br />
Desigualdades. Símbolo de aplicações particulares. É muito maior que, e é muito menor que.<br />
x m y , significa que x é muito maior que y<br />
1 l 100 000 000 , significa que 1 é muito menor que cem milhões.<br />
GUIDG.COM 23
5.23 Potenciação<br />
x n<br />
Definição dos termos da potenciação<br />
Lê-se: x elevado à enésima potência é igual ao produto de x , “n” vezes, que é igual a y .<br />
x n = xA xA x … = y<br />
x = base<br />
n = expoente ou potência (determina o número de fatores)<br />
x.x.x... = produto de fatores (é determinado pelo expoente)<br />
y = produto (em alguns livros é definido como potência)<br />
Exemplos:<br />
…<br />
` a@ 2<br />
@ 3<br />
` a@ 1<br />
@ 2<br />
=<br />
=<br />
1<br />
` a2<br />
@ 3<br />
1<br />
` a1<br />
@ 2<br />
Particularidades:<br />
` a<br />
I<br />
` a 1 II x = x<br />
` a @ 1 1<br />
x =<br />
III<br />
` a<br />
IV<br />
Propriedades:<br />
f 1f<br />
=<br />
9<br />
f 1f<br />
=@<br />
2<br />
x 0 = 1 8 x 2 R C<br />
f C<br />
8 x 2 R<br />
x<br />
1 x = 1<br />
` a m n m + n n + m<br />
I x x = x = x<br />
` a x m : x n = x m<br />
II<br />
f g<br />
` a @ m 1f<br />
x = m<br />
III<br />
` a` an m IV x = x n ` am<br />
= x mAn<br />
x<br />
` a m V x n<br />
≠ x m ` an<br />
` a ` am<br />
m m VI x y = xA y<br />
f g<br />
` a m m xf<br />
x : y = m<br />
VII<br />
Exemplo de (V ):<br />
,<br />
` a<br />
x ≠ 0<br />
` a<br />
x ≠ 0<br />
x n<br />
f m@ n C<br />
= x 8 x 2 R<br />
y<br />
= 1<br />
x m<br />
f C<br />
8 x 2 R<br />
2 23<br />
b c<br />
= 2 8 = 256 ≠ 2 2<br />
b c3<br />
= 2 6 = 64<br />
= x m<br />
ym f C<br />
8 y 2 R<br />
1 0 = 1<br />
2 1 = 2<br />
3 2 = 3A 3 = 9<br />
…<br />
b c<br />
y ≠ 0<br />
GUIDG.COM 24
5.24 Radiciação (1)<br />
√<br />
Raiz (root), raiz quadrada (square root)<br />
GUIDG.COM 25<br />
O símbolo radical deriva da letra r devido ao nome em latim radix quadratum (raiz quadrada),<br />
interpreta-se geometricamente como o lado do quadrado.<br />
Definição: y é a raiz n-ésima de x se, e somente se y elevado à n-ésima potência for igual à x .<br />
b cn<br />
np x<br />
w = y [ x<br />
Observações:<br />
np w<br />
= y n [ x = y n<br />
I - Quando não houver número no índice esta será sempre quadrada;<br />
II - Não existe em R raízes de índice par de números negativos.<br />
III - Existe em R raízes de índices impares de números negativos.<br />
w<br />
q L M IV - A raiz quadrada de um número é sempre positiva. x 2<br />
Símbolos:<br />
re ip w e<br />
= r i<br />
f<br />
= z<br />
√ Radical (sinal)<br />
i Índice (fora)<br />
r Radicando (dentro)<br />
e Expoente de r<br />
z Raiz (resultado)<br />
O expoente fracionário é a notação auxiliar para raízes e indica exatamente a mesma coisa. Muitas<br />
vezes essa notação nos ajuda a visualizar alguma propriedade que poderia resolver algum exercício ou<br />
simplificar a notação.<br />
Exemplos:<br />
p16 w 4p = 4 (raiz quadrada de dezesseis) , 16<br />
w = 2 (raiz quarta de dezesseis)<br />
= x<br />
3p 27<br />
w 3p = 3 (raiz cúbica de três) , @ 27<br />
w =@ 3 (raiz cúbica de menos três)<br />
Exemplos com expoentes fracionários:<br />
f<br />
2<br />
x 3<br />
w<br />
q = x 3<br />
x 2 5q w<br />
= x 2f<br />
5<br />
(raiz quadrada de x ao cubo é igual à x elevado à três meios)<br />
(raiz quinta de x ao quadrado é igual à x elevado à dois quintos)<br />
Decoreba: Se você é um aluno estudioso, então está por dentro do assunto e consequentemente seu<br />
nome estará por cima na lista dos aprovados no vestibular, mas se você não é um aluno muito aplicado,<br />
então está por fora do assunto e consequentemente seu nome estará por baixo na lista dos aprovados no<br />
vestibular. Portanto temos a regrinha:<br />
“Quem esta por dentro esta por cima, e quem esta por fora esta por baixo”.<br />
Se tratando de raízes: Dentro da raiz, por cima na fração (numerador) e fora da raiz, por baixo na<br />
fração (denominador).
5.25 Radiciação (2)<br />
√<br />
GUIDG.COM <strong>26</strong><br />
Em radiciação (1), definido os <strong>símbolos</strong> e as notações, então podemos seguir para as propriedades da<br />
radiciação.<br />
Propriedades:<br />
Sendo x , y2R+ , n , k2N C<br />
` a<br />
I<br />
` a<br />
II<br />
` a<br />
III<br />
` a<br />
IV<br />
` a<br />
V<br />
np x<br />
w np y<br />
w = np xA y<br />
w<br />
x 1f<br />
n<br />
A y 1<br />
f<br />
n<br />
` a 1<br />
= xA y<br />
np x<br />
w : np y<br />
w =<br />
x 1f<br />
n<br />
: y 1<br />
f<br />
n<br />
= x 1<br />
f<br />
n<br />
np w<br />
xf<br />
=<br />
y<br />
np w<br />
f<br />
n<br />
y 1f<br />
n<br />
np x<br />
w b cm<br />
= x m np w<br />
x 1 d em<br />
f<br />
n<br />
= x mf<br />
n<br />
f x<br />
=<br />
y<br />
nq m w<br />
px w<br />
nAm w<br />
= px d e 1<br />
x 1f<br />
m<br />
f<br />
n<br />
= x 1<br />
mAn<br />
f<br />
x m np w w<br />
nAk mAk = qx x mf<br />
n<br />
f<br />
nAk<br />
= x mAk<br />
w<br />
ns<br />
f<br />
x<br />
y<br />
f g<br />
f<br />
1<br />
n<br />
f<br />
e m2Z temos:<br />
b c<br />
y ≠ 0
5.<strong>26</strong> Racionalização (3)<br />
x<br />
y 1f<br />
n<br />
f<br />
x<br />
np y<br />
w<br />
f<br />
Visto os conceitos de radiciação 1 e 2, podemos seguir para racionalização.<br />
GUIDG.COM 27<br />
Em <strong>matemática</strong> é muito comum aparecer raízes como denominador de uma fração. Então para alívio de<br />
notação, definimos a racionalização que é o processo que se faz para determinar uma fração<br />
equivalente àquela com raízes como denominador, porém com um número inteiro no denominador.<br />
Exemplo: 1<br />
p w<br />
pw<br />
pw<br />
pw<br />
f<br />
f 1<br />
=<br />
2 p2 w<br />
f 2<br />
p2 w<br />
f 2<br />
=<br />
p4 w<br />
f 2<br />
=<br />
2<br />
Neste caso encontramos o número<br />
2 pw<br />
f 1<br />
que tem o mesmo valor de<br />
2 p2 w<br />
f<br />
, apenas multiplicando<br />
pela fração<br />
pw<br />
p w<br />
f<br />
= 1 , ou seja, aliviamos a notação sem alterar o valor original, pois 1 é o número<br />
2<br />
2<br />
neutro na multiplicação, e basicamente este é o objetivo do processo racionalização (note que dividir<br />
esse número se torna mais fácil também).<br />
I ) Denominador do tipo px w .<br />
y<br />
px w<br />
f y<br />
=<br />
px w<br />
f<br />
px w<br />
px w<br />
f yp x<br />
= w<br />
x 2<br />
f yp x<br />
w =<br />
q w<br />
f` a<br />
x ≠ 0<br />
|x|<br />
ou<br />
II ) Denominador do tipo x m np w com n > 2 e m < n .<br />
y<br />
x m np w<br />
f<br />
=<br />
y<br />
x m np w<br />
n@ m<br />
f x<br />
y<br />
px w<br />
f yp x<br />
= w<br />
f<br />
com x> 0<br />
x<br />
np w<br />
np n@ m x w<br />
np n@ m<br />
f y x<br />
= w np n@ m<br />
f y x<br />
np<br />
w=<br />
m + n@ m x w<br />
x n np w<br />
np n@ m<br />
f y x<br />
= w<br />
f<br />
com x ≠ 0<br />
x<br />
III) Denominador do tipo p y<br />
w + px w b c<br />
.<br />
z<br />
px w w<br />
+ p y<br />
f z<br />
=<br />
px w + y<br />
f<br />
w<br />
p x p w w<br />
@p y<br />
px w h i<br />
j f<br />
w<br />
@p y<br />
k=<br />
p w b<br />
w<br />
c<br />
@p y<br />
z x<br />
b c2<br />
px w<br />
p w b<br />
w<br />
c<br />
@p y<br />
f<br />
@p y<br />
w<br />
z x<br />
f<br />
b c2 =<br />
x@ y<br />
px w b<br />
w<br />
c<br />
+ p y px w b<br />
w<br />
c<br />
@p y = px w b c2<br />
@px w w w<br />
p y + p yp<br />
x<br />
w w<br />
@p y<br />
b c2<br />
= x@ y
5.27 Módulo, valor absoluto<br />
| x |<br />
No conjunto dos números Reais, definimos o módulo de um numero real.<br />
GUIDG.COM 28<br />
Definição: O módulo de x é x se x for maior ou igual a zero ou o módulo de x é -( x) se x for<br />
menor que zero. Definição em linguagem <strong>matemática</strong>:<br />
V<br />
x, se x ≥ 0<br />
|x| =<br />
@ x, se x
5.29 Fatorial, n fatorial (n!)<br />
!<br />
n!<br />
5.30 Logaritmo<br />
log<br />
GUIDG.COM 29<br />
O Símbolo / sinal de exclamação na <strong>matemática</strong> é definido como fatorial. Fatorial que vêm da palavra<br />
fator.<br />
A definição de n fatorial é a seguinte:<br />
n! = n.(n-1).(n-2)(n-3)...3.2.1<br />
Definimos também:<br />
0! = 1<br />
1! = 1<br />
Exemplos:<br />
Para n = 6, teríamos:<br />
n! = 6! = 6.5.4.3.2.1 = 720<br />
4!=4.3.2.1 = 24<br />
20! f 20.19A 18! f<br />
= = 20.19 = 380<br />
18! 18!<br />
(n+2)! = (n+2).(n+1).(n).(n-1)(n-2)!<br />
` a ` a` a` a<br />
n + 1 ! f n + 1A<br />
nA<br />
n@1 ! f ` a 2 ` a = ` a = n + 1 n = n + n<br />
n@ 1 ! n@ 1 !<br />
Ex: log28 = 3 (consulte o arquivo Logaritmos no site)<br />
O logaritmo de 8 na base 2 é 3, pois elevando 2 ao expoente 3 obtemos 8.<br />
Nunca esqueça, se não tiver base no logaritmo, definimos como sendo na base 10.<br />
5.31 Logaritmo neperiano, natural<br />
ln<br />
Logaritmo natural (consulte o arquivo Logaritmos no site)<br />
logen = y<br />
5.32 Somatório, notação sigma<br />
Σ<br />
letra grega sigma<br />
maiúscula<br />
Logaritmo neperiano é o logaritmo cuja base é o numero e = 2,718281828.... .<br />
Ex: log e 8 = ln 8 = 2,079441542 … $ e 2,079441542 … = 8<br />
n<br />
X<br />
i = m<br />
f i<br />
`a = f m<br />
` a ` a ` a ` a<br />
+ f m + 1 + f m + 2 + …f n<br />
i é o índice da soma (é um símbolo arbitrário, pode assumir o valor de qualquer letra)<br />
m é o limite inferior , n é o limite superior , f (i) é a função<br />
5<br />
Ex: X k 2 =1 2 + 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2<br />
k = 1
5.33 Produtório<br />
Π<br />
letra grega pi<br />
maiúscula<br />
5.34 Função ( I )<br />
f :AQB<br />
5.35 Função ( II )<br />
` a<br />
f x<br />
5.36 Limite<br />
lim<br />
Produto em, até, de...<br />
Um exemplo comum de produtório em matrizes é o corolário do teorema de Laplace.<br />
GUIDG.COM 30<br />
Sendo A uma matriz triangular (de qualquer ordem), o determinante de A é o produto dos elementos<br />
da diagonal principal.<br />
n<br />
det A =Y aii = a11A a22A a33A…A ann .<br />
i = 1<br />
f = função<br />
: = de<br />
A = Conjunto de saída (Domínio)<br />
→ = em<br />
B = Conjunto de chegada (Contra-domínio)<br />
Lê-se: “ f de A em B ”.<br />
Ou interpreta-se como associação, “Se associa ao elemento”.<br />
Exemplo de utilização em funções:<br />
f : R→ R<br />
x → y | y = ax + b, a ≠ 0<br />
Lê-se: f de R em R , associa a cada x o elemento y igual à “a” vezes “x” mais “b” com “a”<br />
diferente de zero.<br />
Consulte a teoria de funções. Lê-se: f de x<br />
Exemplo: f(x) = ax + b (Lê-se: f de x é igual a ax mais b )<br />
Essa é uma função de primeiro grau, ou também chamada de função afim quando b for diferente de<br />
zero.<br />
Podendo variar entre f, f, F... e não se restringindo à x , podendo ser y , z , t , e qualquer outra letra.<br />
Verificar tabela de limites no índice de “Calculo diferencial e integral”.<br />
lim<br />
xQ 1<br />
` a<br />
5x + 9 = 5.1 + 9 = 14<br />
Indica que 14 é o limite da função 5x + 9 quando x tende a 1 .
5.37 Derivada<br />
f.<br />
dyf<br />
dx<br />
∂uf<br />
dx<br />
5.38 Integral<br />
∫<br />
Sinal de<br />
integração<br />
GUIDG.COM 31<br />
f ’ é a notação para a derivada de uma função, outras notações também são usadas freqüentemente:<br />
b ` ac<br />
Se y é uma função de x y = f x , então a derivada de x é indicada por: f. x<br />
` a = dyf<br />
= Dx y<br />
A definição:<br />
f. x<br />
` a = lim<br />
ΔxQ 0<br />
` a ` a<br />
f x + Δx @ f x f<br />
Δx<br />
∂ , lê-se: partial d (d parcial), partial differential (derivada parcial).<br />
Quando trata-se de uma função de várias variáveis, o símbolo de derivação muda.<br />
Ex: seja u = f(x,y,z) então a derivada é indicada em relação a que variável quer-se derivar a função:<br />
∂uf<br />
∂uf<br />
∂u<br />
, ,<br />
∂x ∂y ∂z<br />
outros casos de aplicação.<br />
f que indicam a derivada da função f em relação à x, à y , à z , respectivamente. Existem<br />
∫ , S , S de Soma.<br />
O símbolo da integral é um S estilizado (e não um I como pode se pensar), pelo fato da integral ser<br />
uma soma (Cálculo 2). Inicialmente a integral é vista como a inversa da derivada, a Anti-derivada<br />
(cálculo 1), e depois ela recebe uma nova cara, que é a soma de infinitésimos para o cálculo de áreas e<br />
volumes, verifique as noções intuitivas e a definição formal por um livro.<br />
Existem várias regras de integração. Exemplo de uma das regras:<br />
Z sin x dx =@ cos x + c Lê-se: A integral de seno de x é "menos" cosseno de x "mais" a<br />
constante. Verifique a Tabela de integrais imediatas no site. (para o cálculo 1)<br />
dx
6 NÚMEROS E CONSTANTES<br />
Algumas constantes frequentemente utilizadas em <strong>matemática</strong>.<br />
6.1 Constante de Arquimedes<br />
π<br />
letra grega pi<br />
minúscula<br />
6.2 Número de Euler<br />
e<br />
GUIDG.COM 32<br />
A constante de Arquimedes é o famoso pi, que deve ser conhecido por todo estudante de <strong>matemática</strong><br />
básica, pi é uma letra grega minúscula. É chamado de constante de Arquimedes, pois foi ele quem fez<br />
primeiro a melhor estimativa. Pi é a razão entre a circunferência e o seu respectivo diâmetro, esse<br />
número é sempre constante. Arquimedes fez isso (segundo a história) usando a noção intuitiva de<br />
limite, que somente depois de Newton foi desenvolvida.<br />
π = 3.14159 <strong>26</strong>535 89793 23846 <strong>26</strong>433 83279 50288...<br />
Em trigonometria π = 180º<br />
O número π é definido como a razão entre a circunferência de um círculo e o seu diâmetro. Mas este<br />
número tem outras personalidades. É também um número irracional e um número transcendente.<br />
*Também é conhecido como o número de Ludoph.<br />
e = 2,718 281 828 459 045 235 360 287...<br />
Lê-se “número de Óilar” ou também: número de Napier, constante de Néper, número neperiano,<br />
constante <strong>matemática</strong> e número exponencial. Publicado em 1618 por John Napier.<br />
6.3 Constante de Euler-Mascheroni<br />
γ<br />
letra grega gama<br />
minúscula<br />
À teoria dos números.<br />
6.4 Constante de Pitágoras<br />
p2 w<br />
6.5 Número de Ouro<br />
φ<br />
letra grega fi<br />
minúscula<br />
γ = 0,577215664901532860606512090082402431...<br />
A sexta constante <strong>matemática</strong> importante, foi calculado com centenas de casas decimais.<br />
Não se sabe se γ γ é um número irracional.<br />
*Raiz quadrada de dois.<br />
p2 w = 1.41421 35623 73095 04880 16887 …<br />
Segundo a história, Pitágoras lutou contra a existência de números irracionais, pois acreditava num<br />
mundo de números inteiros. Querendo ou não foram os pitagóricos que descobriram este número e por<br />
isso a atribuição.<br />
À razão Áurea, Proporção Áurea.<br />
φ =1.61803 39887 49894 84820 45868 34365 63811...
7 ÁLGEBRA LINEAR E GEOMETRIA ANALÍTICA<br />
GUIDG.COM 33<br />
Nesta seção relacionamos as formas fundamentais da geometria e álgebra, desde equações de retas,<br />
vetores, produto interno usual (produto escalar), módulo, norma, e <strong>símbolos</strong> comuns da geometria.<br />
7.1 Equação da reta, função do primeiro grau<br />
y = ax + b<br />
y = mx + n<br />
* Para melhor entender verifique a definição de função.<br />
Ex: y = 0,5x + 1<br />
7.2 Equação reduzida da reta<br />
y =<br />
@ a<br />
b<br />
f c<br />
x@<br />
b<br />
m é o coeficiente angular, e intercepta o eixo das abscissas (Ox).<br />
n é o coeficiente linear e intercepta o eixo das ordenadas (Oy).<br />
Se n e m forem diferentes de zero chama-se função afim, Se n for igual a zero chama-se função linear.<br />
Se m for maior que zero a função é crescente.<br />
Se m for menor que zero a função é decrescente.<br />
Se f(x) = y = x, chama-se função identidade.<br />
f Verificar definição e teoria.<br />
7.3 Equação geral da reta<br />
ax + by + c = 0<br />
Verificar definição e teoria.<br />
7.4 Equação do segundo grau, função quadrática<br />
ax 2 + bx + c =0<br />
Essa é a equação de segundo grau igualada à zero<br />
ax 2 + bx + c =0<br />
a, b, c são os coeficientes (também chamados de “parâmetros”), e x a variável.<br />
A partir da equação de segundo grau que surgiu a fórmula que veremos a seguir, o problema aqui<br />
consiste em determinar os valores de x para os quais a equação se torna verdadeira, ou seja que<br />
valores de x anulam a equação.
7.4.1 Raízes da equação de segundo grau<br />
ax 2 + bx + c =0<br />
Consulte Polinômios, e funções polinomiais.<br />
Função polinomial de segundo grau.<br />
Os valores de x tais que ax 2 + bx + c =0<br />
q w<br />
São x = @bF b2@4ac 2a<br />
f .<br />
Essa é a fórmula para as raízes da equação/ função quadrática.<br />
GUIDG.COM 34<br />
É apenas aqui no Brasil, que comum tornou-se atribuir créditos este matemático Bhaskara por essa<br />
solução da equação de segundo grau, ganhando o nome então de fórmula de Bhaskara. (Consulte a<br />
história). Essa fórmula se obtém quando fatora-se a equação de segundo grau, completa-se os<br />
quadrados e isola-se a variável (x). Viète também propôs outro método para extração das raízes (e<br />
ainda existem as relações de Girard), mas essa é a forma mais mecânica mesmo (trata-se de substituir<br />
valores e a resposta é imediata), e como na <strong>matemática</strong> trabalha-se repetidamente com equações de<br />
segundo grau, será fácil a memorização.<br />
Bhaskara Akaria <strong>–</strong> nascido em 1114, matemático hindu muito hábil em cálculos e um dos primeiros a<br />
se preocupar com soluções gerais de equações.<br />
Publicamos um artigo demonstrando essa fórmula, verifique o índice de Matemática Básica.
7.5 Pesquisa de raízes ( I )<br />
a 0 + a 1 x …<br />
+ a 2 x 2 + a 3 x 3 …<br />
+ an x n<br />
GUIDG.COM 35<br />
Este método é chamado Pesquisa de raízes, por que raramente na primeira tentativa se acha uma<br />
solução para o problema. No entanto ele sugere um caminho, resumimos a definição abaixo.<br />
(A) Raízes Racionais: Seja a função polinomial P(x) = 0 de grau n.<br />
` a<br />
f x = an x n + a x n@ 1 n@ 1 +…+ a x 2 2 + a x + a = 0<br />
1 0<br />
b c<br />
an ≠ 0 e a ≠ 0 0<br />
As possíveis raízes são o(s) número(s) x = p/q (p e q números primos), onde p é divisor Inteiro de a 0<br />
(termo independente) e q é divisor Inteiro de a n (coeficiente do termo de maior grau).<br />
Exemplo: Determinar em C as raízes da função polinomial f (x) = 2x 3 + x 2 + x <strong>–</strong> 1 .<br />
Solução.<br />
I ) 2x 3 + x 2 + x <strong>–</strong> 1 = 0<br />
II) As raízes possíveis são x = p/q, onde p é divisor inteiro de -1 e q é divisor inteiro de 2 .<br />
III) D(-1) = { ±1} = p<br />
D(2) = {±1, ±2} = q<br />
IV) Raízes possíveis: x = p/q { ±1 , ±1/2 }<br />
V) Utilizando o dispositivo de Briot-Ruffini para dividir o polinômio e testar as possíveis raízes.<br />
VI) Verifica-se que 1/2 é raiz do polinômio, e a função polinomial é dividida sem resto, assim reescrevemos<br />
P(x):<br />
P(x) = (2x²+2x+2)(x-1/2)<br />
VII) Com o Método para extração das raízes da eq. De segundo grau temos o conjunto solução, com<br />
duas raízes imaginárias:
7.6 Pesquisa de raízes (II)<br />
a 0 + a 1 x …<br />
+ a 2 x 2 + a 3 x 3 …<br />
+ an x n<br />
GUIDG.COM 36<br />
Um caso particular para a obtenção das raízes da função polinomial de grau n é o seguinte. Seja<br />
` a<br />
f x = an x n + a x n@ 1 n@ 1 +…+ a x 2 2 + a x + a = 0<br />
1 0<br />
b c<br />
an ≠ 0 e a ≠ 0 0<br />
Então se a 0 dividido por a n , resultar num número inteiro, obtemos sem tantas tentativas as raízes,<br />
que são os divisores inteiros de a 0 .<br />
*(Mas o teorema que abrange mais amplamente é o primeiro mesmo).<br />
Exemplo: Determinar as raízes de f (x) = 2x³ - 11x² + 17x <strong>–</strong> 6 = 0 .<br />
De acordo com o teorema II, as raízes possíveis, já que -6 é divisível por 2, são apenas os divisores<br />
inteiros de -6.<br />
D(-6) = {±1, ±2, ±3, ±6}<br />
Pesquisando as raízes pelo dispositivo de Briot-Ruffini:<br />
Vemos que 2 é raiz, simplificando a função:<br />
f (x) = (x <strong>–</strong> 2) (2x 2 <strong>–</strong> 7x + 3)<br />
S = {1/2, 2, 3}<br />
Logo notamos também que existe outra raiz inteira, 3.<br />
E aqui se esclarece que se utilizarmos o teorema A, a raiz já seria sugerida, no entanto o conjunto das<br />
raízes possíveis aumentaria de oito raízes possíveis para doze.<br />
Utilizando o método A, o conjunto das raízes possíveis é:<br />
x = p/q={ -½, ½ , ±1, ±3/2, -2, 2, 3, -3, ±6}<br />
Portanto esteja consciente de utilizar o método adequado.
7.7 Teorema de Bolzano<br />
a 0 + a 1 x …<br />
+ a 2 x 2 + a 3 x 3 …<br />
+ an x n<br />
7.8 Segmento de reta<br />
AB<br />
7.9 Vetor<br />
jk<br />
u<br />
jk<br />
v<br />
w<br />
jk<br />
f<br />
GUIDG.COM 37<br />
Teorema Auxiliar: O Teorema de Bolzano sugere duas implicações e resumimos abaixo omitindo a<br />
demonstração.<br />
Considere a função polinomial de coeficientes Reais:<br />
` a<br />
f x = an x n + a x n@ 1 n@ 1 +…+ a x 2 2 + a x + a = 0<br />
1 0<br />
b c<br />
an ≠ 0 e a ≠ 0 0<br />
E dois números tais que a < b , f (a) . f (b) ≠ 0<br />
1 <strong>–</strong> Se f (a) . f (b) < 0 , Então em f (x) existe um número impar de raízes no intervalo (a, b).<br />
Dependendo do grau do polinômio. (se for três, então uma ou três raízes).<br />
2- Se f (a) . f (b) > 0 , Então em f (x) não existe, ou existe um número par de raízes no intervalo (a, b).<br />
Dependendo do grau do polinômio. (se for seis, então não existem raízes, ou há duas, ou quatro ou seis<br />
raízes).<br />
Este teorema resolve questões de análise, por exemplo: Analise a função polinomial e verifique<br />
quantas raízes há no intervalo (0, 1). f(x) = x 5 <strong>–</strong> 2x 2 + 3x +1 .<br />
Solução: Pelo teorema P(0).P(1) > 0 , então não há raízes, ou há duas, ou quatro raízes no intervalo<br />
dado. (isto porque o polinômio é de quinto grau).<br />
Dados dois pontos distintos, chamamos de segmento de reta a figura (*) constituída por eles e por<br />
todos os pontos que estão entre eles.<br />
f<br />
Exemplo:<br />
O segmento de reta determinado por A e B é representado por AB , dizemos que A e B são suas<br />
extremidades, e representamos por AB a medida de .<br />
Geometria Analítica, Álgebra Linear.<br />
Vetor: Representante de um segmento de reta orientado (verifique a definição<br />
formal).<br />
*Um único vetor representa infinitos e distintos segmentos de retas.<br />
jk jk<br />
u = AB = B@ A<br />
` a ` a<br />
Ex: se A x1 ,y1 ,z1 e B x2 ,y2 ,z2 ` a<br />
então AB<br />
jk = B@ A = x2 @ x 1 , y 2 @ y 1 ,z 2 @ z 1
7.10 Distância de um ponto a um plano<br />
b c<br />
d P,π<br />
b c<br />
d P,π<br />
L<br />
= ax0 + by0 + cz L<br />
0 + d<br />
a2 + b 2 + c2 q w<br />
M<br />
f<br />
Ex: A distância entre o ponto P(-4,2,5) ao plano<br />
π : 2x + y + 2z + 8 = 0<br />
b c<br />
d P,π = 2 @ 4<br />
L ` a ` a ` a M<br />
L M<br />
L + 1 2 + 2 5 + 8M<br />
2 2 + 1 2 + 2 2<br />
f<br />
w<br />
q<br />
b c<br />
d P,π = 4uc<br />
7.11 Distancia entre dois pontos<br />
b c<br />
d P1 ,P2 GUIDG.COM 38<br />
a,b,c são as coordenadas do vetor normaldo plano<br />
x0 ,y0 ,z0 são as cordenadas do ponto qualquer<br />
` a<br />
d =@ax 1@ by@cz 1 1 onde x1 ,y1 ,z1 são as coordenadas<br />
de umponto pertencente ao planoA<br />
GEOMETRIA ANALÍTICA<br />
Utilizando como base o teorema de Pitágoras, pode-se calcular a facilmente a distancia entre dois<br />
pontos no plano cartesiano.<br />
` a ` a<br />
seja: P1 x1 , y1 ,z1 e P2 x2 ,y2 ,z2 b c<br />
então a distância d P 1 ,P 2<br />
b c<br />
d P 1 ,P 2<br />
= x 2 @x 1<br />
jk<br />
=| P1 P2 |<br />
w<br />
` a2 ` a2 ` a2 q + y2@y 1 + z2@z1 Ou seja a distância é o módulo do vetor P 1 ,P 2<br />
Ex.<br />
A distância entre P(7,3,4) e Q(1,0,6)<br />
b c w<br />
` a2 ` a2 ` a2 q pw =7 u.c.<br />
d P,Q<br />
= 1@7<br />
+ 0@3<br />
u.c. : unidades de comprimento<br />
7.12 Parênteses de ângulo (Angle brackets)<br />
()<br />
+ 6@4<br />
jk<br />
= 49<br />
Popular bracket (braquete).<br />
Existem várias aplicações para estes <strong>símbolos</strong>, veremos a seguir uma aplicação.<br />
( opening angle brackets (abrindo parênteses de ângulo)<br />
e ) closing angle brackets (fechando parênteses de ângulo)<br />
7.13 Produto escalar (scalar product)<br />
( )<br />
A ,A<br />
Produto interno usual (inner product)<br />
Verificar definição e teoria; Geometria Analítica, Álgebra Linear.<br />
Esta notação implica que devemos multiplicar as coordenadas do vetor u pelas de v, e então obter o<br />
produto escalar. Também representasse por: u jk A v jk<br />
Exemplo:<br />
b c<br />
jk<br />
u = 1,2,3<br />
e v jk b c<br />
= 4,5,6<br />
então u jk * +<br />
jk<br />
, v = u jk b cb<br />
c<br />
jk ` a<br />
A v = 1,2,3A<br />
4,5,6 = 4 + 10 + 18 = 32
7.14 Norma, comprimento<br />
|| v ||<br />
7.15 Soma direta<br />
L<br />
Espaços vetoriais.<br />
|| v || Lê-se a norma de v<br />
GUIDG.COM 39<br />
Não interprete v como apenas um vetor, pois v pode também ser uma função continua num intervalo<br />
dado, ser uma matriz de ordem m por n ou um polinômio de grau n .<br />
A norma indica o comprimento/medida/distância de v em relação à origem do sistema, em V (num<br />
espaço vetorial onde existe o produto interno T:VBVQR ), semelhante ao módulo que indica a<br />
distância de um número até a origem em R (no conjunto dos números reais) .<br />
Se v2R 2<br />
` a ( )<br />
| v = x,y então ||v|| = q v,v<br />
w<br />
= x 2 + y 2<br />
w<br />
q<br />
*Neste caso a norma de v em relação ao produto interno usual/produto escalar. Aqui a norma de v<br />
indica a medida da hipotenusa do triangulo retângulo formado pelas componentes do vetor v .<br />
Ex: || x + y|| ≤ || x || + || y||<br />
Aqui segue um bom exemplo para a diferença entre norma e módulo.<br />
L<br />
L(<br />
) M<br />
L<br />
u,vM≤<br />
u<br />
N NN NNv N (desigualdade de Schwarz)<br />
Veja que no lado esquerdo da desigualdade temos u escalar<br />
( )<br />
v, que resulta num número real, então faz<br />
sentido falarmos de módulo e não de norma (porque u,v2R<br />
) , diferente do lado direito, que temos<br />
o produto das normas de u e v (neste caso u,v2 V ).<br />
Espaços vetoriais.<br />
O uso desse símbolo é muito particular.<br />
Quando a interseção de dois subespaços vetoriais W1 e W2 resulta num conjunto com apenas o vetor<br />
nulo, então dizemos que existe uma soma direta entre W1 e W2 e denota-se W 1 LW 2 .<br />
Ou seja 9 W 1LW 2 ^ W 1TW 2 = 0 jk R S
8 TRIGONOMETRIA, SÍMBOLOS E NOTAÇÕES<br />
GUIDG.COM 40<br />
Nesta seção listamos as nomenclaturas e os <strong>símbolos</strong> comuns em trigonometria assim como as formas e<br />
formulas trigonométricas suas definições e também algumas deduções quando triviais.<br />
8.1 Ângulo<br />
∠<br />
8.2 Ângulo reto, 90º<br />
∟<br />
8.3 Ângulo raso<br />
8.4 Ângulo agudo<br />
8.5 Ângulo obtuso<br />
Ângulo: (1) Figura formada por duas semi-retas que partem do mesmo ponto. (2) inclinação calculada<br />
entre qualquer duas coisas.<br />
Símbolo usado para indicar um ângulo entre dois vetores, duas retas (ou segmentos), ou dois planos....<br />
(ou qualquer duas coisas que formem um ângulo).<br />
Representa em geometria e trigonometria, ou em geral. A formação de um ângulo de noventa graus<br />
(90º) entre duas retas ou planos, independente se a primeira(o) estiver disposta(o) de forma horizontal,<br />
vertical ou diagonal.<br />
Um ângulo reto é a metade de um ângulo raso.<br />
Um ângulo raso mede 180º, e é a metade do ângulo de uma volta completa (360º).<br />
Raso: Adj.: De superfície plana; liso.<br />
8.6 Ângulos complementares<br />
É o ângulo cuja medida esta entre 0º e 90º. Ou o mesmo que 0º < x < 90º<br />
gudo: Adj.: Terminado em gume ou em ponta. (gume: lado afiado de um instrumento cortante)<br />
É aquele cuja medida situa-se entre 90º e 180º.<br />
Ou o mesmo que 90º < x < 180º<br />
Obtuso: Adj.:Que não é aguçado ou agudo; que não é bicudo; arredondado, rombo.<br />
São aqueles cujas medidas somam 90º, e diz-se que um é o complemento do outro.<br />
Ex: 34º é o complemento de 56º e vice-versa, pois 34º + 56º = 90º<br />
Complemento: s. m. 1. Ato ou efeito de completar.
8.7 Ângulos suplementares<br />
8.8 Ângulo de depressão<br />
8.9 Ângulo de elevação<br />
8.10 Bissetriz de um ângulo<br />
São aqueles cujas medidas somam 180º e diz-se que um é o suplemento do outro.<br />
Ex: 48º é o suplemento de 132º e vice-versa, pois 48º + 132º = 180º<br />
Suplemento: s. m. Aquilo que serve para suprir qualquer falta.<br />
É o ângulo que se forma abaixo da linha horizontal. Neste caso o ângulo alfa "α"<br />
É o ângulo que se forma acima da linha horizontal. Neste caso o ângulo alfa "α"<br />
GUIDG.COM 41<br />
Bissetriz de um ângulo <strong>–</strong> é a semi-reta que partindo do vértice, determina dois ângulos congruentes (<br />
ou seja, de mesma medida).<br />
Obs: todo ângulo possui uma única bissetriz<br />
8.11 Perpendicular (perp), ortogonal<br />
⊥<br />
Perpendicular (abreviação Perp.)<br />
Se r e s , são retas perpendiculares indicamos r? s .<br />
Lê-se: r é perpendicular à s . Ou r é ortogonal à s .<br />
Retas perpendiculares / ortogonais são aquelas que possuem um único ponto em comum e formam<br />
entre si um ângulo de 90º.
8.12 Retas paralelas<br />
// ||<br />
8.13 Losango<br />
◊<br />
8.14 Grau<br />
º<br />
8.15 Minuto<br />
‘<br />
8.16 Segundo<br />
“<br />
8.17 Grado<br />
gr<br />
Se r e s são duas retas paralelas indicamos por r // s .<br />
Lê-se: r é paralela(o) à s .<br />
GUIDG.COM 42<br />
Retas paralelas são aquelas que não possuem ponto em comum, ou seja não se cruzam, não são<br />
concorrentes.<br />
Figura geométrica cuja soma dos ângulos internos (no plano) é sempre 360º .<br />
Diferentemente do triangulo, este cuja soma dos ângulos internos (no plano) é sempre 180º.<br />
*(no plano) porque curvando-se o espaço (o plano) a soma dos ângulos será maior ou menor.<br />
Indicação para ângulos e coordenadas em geometria / trigonometria, temperatura em graus Celsius e<br />
etc.<br />
Tempo: 1 grau é igual a 60 minutos que é igual a 3600 segundos.<br />
1º = 60’ = 3600”<br />
MAT: Por definição, 1 grau é o arco equivalente a 1/360 (um trezentos e sessenta avos) da<br />
circunferência, ou seja, em um arco de volta completa, ou de uma volta, cabem 360° (graus).<br />
Indicação abreviada de minuto.<br />
Ex: 1’ = 60” (Um minuto igual a sessenta segundos).<br />
Indicação abreviada de segundo.<br />
x: 20 segundos = 20”<br />
Definimos como 1 grado o arco equivalente a 1/400 da circunferência, isto é, em uma circunferência<br />
ou arco de uma volta cabem 400 gr (grados).<br />
Esse sistema não é tão eficaz quanto ao sistema grau, por isso caiu em desuso.
8.18 Radiano<br />
rad<br />
8.19 Arco<br />
arc<br />
AB<br />
&<br />
GUIDG.COM 43<br />
(1) Um radiano é o arco cujo comprimento é igual ao do raio da circunferência onde tal arco foi<br />
determinado.<br />
(2) Um radiano é o comprimento de arco cujo medida é igual a do raio da circunferência que ele<br />
compõe.<br />
Definimos como arco de circunferência cada uma das partes em que ela é dividida por dois de seus<br />
pontos.<br />
AB<br />
&<br />
, um arco é representado dessa forma, e lê-se: arco AB<br />
Se dois pontos coincidem, há portanto dois arcos, um é o arco nulo, e outro é o arco de uma volta.<br />
f<br />
Atenção: Não confundir com segmento de reta. AB
9 GEOMETRIA, TEOREMAS E FÓRMULAS DE RECORRÊNCIA<br />
GUIDG.COM 44<br />
Nesta seção listamos os principais teoremas de geométrica, juntamente com algumas deduções triviais e<br />
fórmulas de recorrência.<br />
9.1 Teorema de Pitágoras<br />
a 2 = b 2 + c 2<br />
Consulte trigonometria.<br />
Relação trigonométrica de Pitágoras para o Triangulo Retângulo (T.R. é aquele que possui um ângulo<br />
de noventa graus ou ângulo reto).<br />
a, b e c são as medidas dos catetos.<br />
Cateto: Cada um dos lados do ângulo reto no triângulo retângulo.<br />
Adjacente: próximo, vizinho, ao lado.<br />
Hipotenusa: em geometria, é o nome do lado do triangulo que esta oposto ao ângulo reto.<br />
A hipotenusa ao quadrado (a²) é igual (=) a soma dos quadrados dos catetos (b² + c²).<br />
CO = cateto oposto ao ângulo<br />
CA = cateto adjacente ao ângulo<br />
Outras relações:<br />
9.2 Polígonos regulares<br />
4<br />
5<br />
6<br />
8<br />
Altura h:<br />
a.h = b.c<br />
h² = m.n<br />
Projeções m e n:<br />
b² = a.n<br />
c² = a.m<br />
Existem controvérsias quanto a atribuição da fórmula à Pitágoras, pelo fato dele próprio não ter deixado nada por<br />
escrito, o que se tem são relatos de outros estudiosos daquela época, que podem ser alterações do trabalho original,<br />
de qualquer forma conhecemos esse teorema e assim nos lembramos por “teorema de Pitágoras”.<br />
Polígonos (figuras geométricas com n número de lados iguais). Obs: Polígono regular é todo polígono<br />
convexo que tem os lados congruentes e os ângulos coincidentes (ângulos iguais).<br />
Número de lados, Polígono:<br />
3 - Triangulo<br />
4 - Quadrilátero<br />
5 - Pentágono<br />
6 - Hexágono<br />
7 - Heptágono<br />
8 <strong>–</strong> Octógono<br />
10 - Decágono<br />
11 - Undecágono<br />
12 - Dodecágono<br />
15 - Pentadecágono<br />
20 <strong>–</strong> Icoságono
9.3 Número de diagonais<br />
` a<br />
nA n@ 3 f<br />
d =<br />
2<br />
A diagonal é a reta que liga vértices não consecutivos:<br />
O número de diagonais (d) é dado por:<br />
(n) é o número de lados do polígono.<br />
9.4 Soma dos ângulos internos<br />
` a<br />
Si = n@ 2A<br />
180<br />
9.5 Ângulo interno<br />
^<br />
i<br />
` a<br />
f<br />
nA n@ 3<br />
d =<br />
2<br />
GUIDG.COM 45<br />
Para este polígono temos 5 lados, e substituindo na fórmula temos o número de diagonais que é 5. Mas<br />
nem sempre o número de lados é igual ao número de diagonais.<br />
As diagonais desde pentágono são as retas coloridas.<br />
Essa fórmula determina a soma dos ângulos internos de um polígono convexo, mas não<br />
necessariamente regular.<br />
` a<br />
Si = n@ 2A<br />
180º<br />
Em polígonos regulares, como todos os ângulos são coincidentes, podemos calcular cada ângulo<br />
interno utilizando a formula da soma de ângulos internos (S i ) dividida pelo número de lados (n) do<br />
polígono.<br />
^ Si i =<br />
n<br />
9.6 Teorema de Tales<br />
ABf<br />
DEf<br />
=<br />
BC EF<br />
` a<br />
f ^ n@ 2A<br />
180º f<br />
[ i =<br />
n<br />
Um feixe de retas paralelas (a, b, c) determina, sobre duas transversais quaisquer, que segmentos de<br />
uma ( ABf<br />
DEf<br />
) são proporcionais aos segmentos correspondentes da outra ( ).<br />
BC<br />
EF<br />
a // b // c então ABf<br />
DEf<br />
=<br />
BC EF
9.7 Semelhança de triângulos<br />
ΔABC ~<br />
ΔDEF<br />
O til (~) neste caso pode ser lido como “é semelhante”<br />
Os triângulos são semelhantes se as seguintes condições forem verificadas:<br />
1 <strong>–</strong> Os ângulos internos correspondentes são iguais.<br />
2 <strong>–</strong> A razão entre os lados homólogos forem proporcionais.<br />
Homólogo: lados, ângulos, diagonais, vértices e outros elementos que se correspondem<br />
ordenadamente.<br />
Então, em linguagem <strong>matemática</strong> resumimos:<br />
ΔABC~ΔDEF ^<br />
Decorrência:<br />
A ^ = D ^<br />
B ^ = E ^<br />
C ^ = F ^<br />
X<br />
^\<br />
^Z<br />
e<br />
a<br />
d<br />
f = b<br />
e<br />
f cf<br />
= = k<br />
f<br />
f f<br />
No Triângulo ABC, se PQ // BC , então ΔAPQ ~ ΔABC<br />
GUIDG.COM 46
10 RELAÇÕES TRIGONOMÉTRICAS<br />
GUIDG.COM 47<br />
A seguir uma lista de relações trigonométricas usuais, somente as que realmente podem ser úteis em<br />
algum determinado problema de geometria ou de cálculo.<br />
10.1 Seno e co-seno<br />
sin<br />
sen<br />
cos<br />
Muitas pessoas tem dificuldade com trigonometria, por não entender o significado das abreviações sen,<br />
cos, tg, etc. Esses termos representam medidas, que se projetam em algum eixo. Por exemplo, o seno<br />
de um ponto P(x,y) é dado pela relação a baixo, e significa uma medida.<br />
sen α<br />
` a =<br />
cateto opostof<br />
, cos α<br />
hipotenusa<br />
Função Trigonométrica:<br />
` a cateto adjacentef<br />
=<br />
hipotenusa<br />
Definição geométrica de “sen” e “cos”: Tomemos uma circunferência de raio 1 e um ponto A da<br />
mesma, considere o sistema de coordenadas da figura acima. Dado um número real x, seja Px o ponto<br />
da circunferência correspondente a x, então:<br />
cos x = abscissa de Px ;<br />
sen x = ordenada de Px ;<br />
Portanto Px = (cos x, sen x)<br />
Obs: o símbolo da função seno é sen, então deveríamos escrever sen(x), e da mesma forma para cos x,<br />
cos(x). A omissão dos parênteses é tradicional, e serve para aliviar a notação. Contudo não vá pensar<br />
que sen x, é um produto de sen por x. E isso não tem sentido, pois sen e cos é uma correspondência<br />
(função) e não um número:<br />
sen x não é produto de sen por x; cos x não é produto de cos por x.
10.2 Lei dos senos<br />
sin<br />
Aplicação: qualquer triangulo<br />
GUIDG.COM 48<br />
A medida de um lado (x) é igual ao dobro do raio (2R) vezes o seno do ângulo oposto ao lado (X ^ ):<br />
( x = 2R senX ^ ).<br />
Ou também:<br />
10.3 Lei dos co-senos<br />
cos<br />
10.4 Tangente<br />
tan x<br />
tg x<br />
a<br />
senA ^<br />
f b<br />
=<br />
senB ^<br />
f c<br />
=<br />
senC ^<br />
f<br />
= 2R<br />
Obs: O Triângulo não precisa ser eqüilátero (ter os lados iguais).<br />
Aplicação: qualquer triangulo<br />
a 2 = b 2 + c 2 @ 2bcA cos A ^<br />
b 2 = a 2 + c 2 @ 2acA cos B ^<br />
c 2 = a 2 + b 2 @ 2abA cosC ^<br />
tg = co/ca<br />
co = cateto oposto, ca = cateto adjacente<br />
tg x = senxf<br />
=<br />
cosx<br />
cof<br />
hf<br />
cof<br />
hf<br />
cof<br />
caf=<br />
A =<br />
h ca ca<br />
h<br />
Interpretação geométrica no ciclo trigonométrico:
10.5 Co-razão x, o complemento de<br />
co-x<br />
10.6 Co-tangente<br />
cot x<br />
ctg x<br />
cotg x<br />
cotan x<br />
GUIDG.COM 49<br />
Expliquemos o significado da partícula co, que inicia o nome das relações co-seno, co-tangente e cosecante.<br />
Ela foi introduzida por Edmund Gunter, em 1620, querendo indicar a razão trigonométrica do<br />
complemento. Por exemplo, co-seno de 22° tem valor idêntico ao seno de 68° (complementar de 22°).<br />
Assim, as relações co-seno, co-tangente e co-secante de um ângulo indicam, respectivamente, seno,<br />
tangente e secante do complemento desse ângulo.<br />
Assim, indicando seno, tangente e secante simplesmente pelo nome de razão, podemos dizer que<br />
Exemplos:<br />
d e<br />
f<br />
Ia sen π<br />
3<br />
II a sen 37º<br />
d e<br />
f<br />
= cos πf<br />
π<br />
@<br />
2 3<br />
= cos<br />
co-razão x = razão (90º - x)<br />
f g<br />
f<br />
3π@ 2π<br />
6<br />
` a ` a ` a<br />
= cos 90º@ 37º = cos 53º<br />
d e<br />
f<br />
= cos π<br />
6<br />
Com base no triângulo apresentado na figura A, conclui-se que:<br />
sen α = cos β , sen β= cos α<br />
tan α = cot β , tan β= cot α<br />
sec α = csc β , sec β= csc α<br />
cot x =<br />
cos xf<br />
1 f<br />
=<br />
sen x tg x<br />
Sabendo as três primeiras “sen, cos e tg”, o resto não fica difícil de memorizar veja:<br />
Quando aparecer “Co” pode se para memorização interpretar como:<br />
“inverso de”.<br />
Tg é sen sobre cos, então cotg é o inverso de tg, e fica cos sobre sen.
10.7 Secante<br />
sec<br />
10.8 Co-secante<br />
csc<br />
cosec<br />
cossec<br />
sec x = 1 f<br />
cos x<br />
“Secante lembra Seno, mas é um sobre cosseno” .<br />
csc x = 1 f<br />
sen x<br />
“Co-secante lembra co-seno, mas é um sobre seno”<br />
10.9 Interpretações geométricas das funções trigonométricas<br />
10.10 Relação fundamental<br />
sin x + cos x = 1<br />
sen 2 x + cos 2 x = 1<br />
Outras relações:<br />
sec 2 x = 1 + tg 2 x mas cosx ≠ 0<br />
cossec 2 x = 1 + cotg 2 x mas senx ≠ 0<br />
Partindo da figura A e da relação de Pitágoras:<br />
a² = b² + c² (dividindo por a²)<br />
1 = (b/a)² + (c/a)²<br />
Tomando em relação ao Ângulo B.<br />
Sabemos que sen² x = (c.o./h)² = (b/a)²<br />
e cos² x = (ca/h)² = (c/a)²<br />
GUIDG.COM 50
10.11 Relações em senos<br />
sin<br />
10.12 Relações em co-senos<br />
cos<br />
10.13 Relações em tangentes<br />
tg<br />
tan<br />
GUIDG.COM 51<br />
Algumas fórmulas que podem ser úteis na vida dos estudantes de cálculo. Quando aparece: cos a cos b<br />
, isto implica que estamos multiplicando o co-seno de a pelo co-seno de b, e isto se aplica a todas as<br />
fórmulas apenas mudando as funções em sen, cos, tg, etc.<br />
1: sen(a + b) = sen a cos b + cos a sen b<br />
2: sen(a <strong>–</strong> b) = sen a cos b <strong>–</strong> cos a sen b<br />
“Decoreba” para 1 e 2: Minha terra tem palmeiras onde canta o sabiá, seno a co-seno b, seno b coseno<br />
a. Sinais iguais<br />
3: sen(2a) = sen (a +a) = sen a cos a + sen a cos a<br />
sen(2a) = 2 sen a cos a<br />
4: sena senb =@ 1B<br />
f ` a ` aC<br />
cos a + b@<br />
cos a@ b<br />
2<br />
5: sena cos b = 1B<br />
f ` a ` aC<br />
sen a + b + sen a@ b<br />
2<br />
Não recomendo a memorização, mas você deve saber que existem essas relações, saber aplicar e ter em<br />
mãos quando for necessário.<br />
1: cos(a + b) = cos a cos b <strong>–</strong> sen a sen b<br />
2: cos(a <strong>–</strong> b) = cos a cos b + sen a sen b<br />
“Decoreba” para 1 e 2: coça-coça, senta-senta.Sinais contrários.<br />
3a: cos(2a) = cos (a + a) = cos a cos a <strong>–</strong> sen a sen a<br />
cos(2a) = cos²a <strong>–</strong> sen²a<br />
3b: cos(2a) = 1 <strong>–</strong> 2sen²a<br />
3c: cos (2a) = 2cos² a <strong>–</strong> 1<br />
OBS: 3b e 3c são obtidas por substituição da relação fundamental. E a partir dessas duas relações podese<br />
chegar a outras por manipulação algébrica.<br />
4: cos a cos b = 1B<br />
f ` a ` aC<br />
cos a + b + cos a@ b<br />
2<br />
` a<br />
` a sen a + bf<br />
` a tga + tgb<br />
1: tg a + b = ` a<br />
f ` a<br />
, tg a + b = ^ cos a + b ≠ 0<br />
cos a + b<br />
1@ tgaA tgb<br />
` a<br />
` a sen a@ b<br />
= ` a<br />
2: tg a@b<br />
f ` a tga@ tgb f ` a<br />
, tg a@ b = ^ cos a@ b ≠ 0<br />
cos a@ b<br />
1 + tgaA tgb<br />
` a 2tga<br />
3: tg 2a =<br />
1@ tg 2 f ` a<br />
^ cos 2a ≠ 0<br />
a
10.14 Relações de senos, co-senos e tangentes em metades<br />
sin ( x/2 )<br />
cos ( x/2 )<br />
tan ( x/2 )<br />
1: sen 2 d e<br />
af<br />
2<br />
2: cos 2 d e<br />
af<br />
2<br />
3: tg 2 d e<br />
af<br />
2<br />
= 1@ cos a<br />
= 1@ cos a<br />
= 1 + cos a<br />
f<br />
2<br />
f<br />
2<br />
f<br />
^ cosa ≠@ 1<br />
1 + cosa<br />
10.15 Soma e diferença de senos<br />
d e<br />
p + qf<br />
1: senp + senq = 2sen A cos<br />
sin x<br />
2<br />
p@q<br />
d e<br />
f<br />
2<br />
2: senp@ senq = 2sen p@q<br />
d e<br />
f<br />
2<br />
10.16 Soma e diferença de co-senos<br />
cos x<br />
A cos<br />
d e<br />
p + qf<br />
2<br />
d e d e<br />
p + qf<br />
p@ qf<br />
1: cos p + cos q = 2cos A cos<br />
2 2<br />
d e d e<br />
p + qf<br />
p@ qf<br />
2: cos p@ cos q =@2sen A sen<br />
2 2<br />
GUIDG.COM 52
11 PRODUTOS NOTÁVEIS<br />
Fórmulas básicas, regras de fatoração e expansão de termos.<br />
11.1 Trinômio quadrado fatorado<br />
ax 2 + bx + c<br />
a ≠ 0<br />
Supondo que x 1 e x 2 sejam raízes reais da equação<br />
ax 2 + bx + c = 0<br />
Então<br />
` a` a 2<br />
a x@ x1 x@ x2 = ax + bx + c<br />
11.2 Quadrado da soma ou diferença de dois termos<br />
` a2<br />
aF b<br />
Trinômio quadrado perfeito<br />
` a2 ` a` a 2 2<br />
a + b = a + b a + b = aa + ab + ba + bb = a + 2ab + b<br />
GUIDG.COM 53<br />
“ O quadrado do primeiro termo mais duas vezes o primeiro termo vezes o segundo termo mais o<br />
quadrado do segundo termo”<br />
` a2<br />
a@b<br />
= a 2 @ 2ab + b 2<br />
11.3 Soma ou diferença de quadrados<br />
a 2 F b 2<br />
Para a soma o que se pode fazer é acrescentar um fator de correção:<br />
` a2<br />
a 2 + b 2 = a + b<br />
@ 2ab<br />
Diferença de Quadrados:<br />
a 2@ b 2 ` a` a<br />
= a + bA<br />
a@b<br />
11.3.1 Cubo da soma ou diferença de dois termos<br />
` a3<br />
aF b<br />
` a3<br />
a + b<br />
` a3<br />
a@b<br />
11.4 Soma ou diferença de cubos<br />
a 3 F b 3<br />
= a 3 + 3a 2 b + 3ab 2 + b 3<br />
= a 3 @ 3a 2 b + 3ab 2 @ b 3<br />
a 3 + b 3 ` ab c<br />
2 2<br />
= a + bA<br />
a @ ab + b<br />
` ab c<br />
2 2<br />
A a + ab + b<br />
a 3 @ b 3 = a@b
11.5 Binômio de Newton<br />
` an<br />
x + a<br />
A seguinte fórmula foi desenvolvida com a intenção de facilitar o cálculo.<br />
` an<br />
A forma x + a<br />
demonstradas anteriormente em Produtos notáveis.<br />
GUIDG.COM 54<br />
8 n > 12Z , é expandida da seguinte maneira e aplicável a todas as formas<br />
` an<br />
x + a = x n + n<br />
1!<br />
nA n@ 1<br />
…+<br />
3!<br />
n n@ 1<br />
… +<br />
n@ 1<br />
` a` a<br />
A n@ 2<br />
` a` a<br />
n@ 2 …2<br />
` a<br />
!<br />
` a<br />
f nA n@ 1<br />
n@ 1 f n@ 2 2 A x A a + A x A a + …<br />
2!<br />
f A x n@ 3 A a 3 + …<br />
Procedimento, para o lado direito da igualdade:<br />
1 <strong>–</strong> o primeiro termo (x) é sempre elevado ao expoente n.<br />
f A xA a n@ 1 + a n<br />
2 <strong>–</strong> o segundo termo, é o expoente vezes x elevado a uma unidade a menos que o n inicial. Multiplique<br />
isso por a.<br />
3 <strong>–</strong> o terceiro é o produto de n pelo expoente de x do segundo termo, ou seja: n e (n <strong>–</strong> 1). Divida isso<br />
pelo número de termos escritos, ou seja, dois. Multiplique por x elevado a duas unidades reduzidas do<br />
n inicial. Multiplique por a elevado a uma unidade a mais que a do segundo termo.<br />
A dica é memorizar os passos, deduzir os produtos notáveis (que possam ser) pelo Binômio de<br />
Newton, e por último demonstrar a fórmula até o quarto termo. Depois disso é repetição.
12 FUNÇÕES HIPERBÓLICAS<br />
GUIDG.COM 55<br />
Definição das funções hiperbólicas e uma analogia às relações trigonométricas, onde alguns casos de<br />
relações entre as funções trigonométricas também são verificados nas funções hiperbólicas.<br />
12.1 Seno hiperbólico<br />
sinh<br />
senh<br />
12.2 Co-seno hiperbólico<br />
cosh<br />
Definimos a seguinte função exponencial como Seno hiperbólico, e suas demais conseqüentes abaixo.<br />
f:RQR , sinh x<br />
` a = ex@ e<br />
B c<br />
f:RQ 1, +1<br />
12.3 Tangente hiperbólica<br />
tanh<br />
tgh<br />
b c<br />
f:RQ @ 1, 1<br />
12.4 Co-tangente hiperbólica<br />
coth<br />
cotgh<br />
12.5 Secante hiperbólica<br />
sech<br />
2<br />
@ x<br />
f<br />
, cosh x<br />
` a = ex + e<br />
, sinh x<br />
2<br />
@ x<br />
f<br />
` a<br />
f ` a e<br />
` a = tgh x =<br />
cosh x<br />
x @ e<br />
f:R C<br />
Db c b cE<br />
Q @1 ,@ 1 S 1, +1 ,<br />
1 f ` a e<br />
` a = coth x =<br />
tgh x<br />
x + e<br />
b c<br />
f:RQ 0, 1<br />
12.6 Co-secante hiperbólica<br />
csch<br />
cossech<br />
f:R C<br />
QR C<br />
,<br />
,<br />
@ x<br />
e x @ x<br />
@ e<br />
f<br />
1 f<br />
` a = sech x<br />
cosh x<br />
1 f<br />
` a = csch x<br />
sinh x<br />
` a =<br />
` a =<br />
@ x<br />
e x @ x<br />
+ e<br />
f<br />
2<br />
ex f<br />
@ x + e<br />
2<br />
ex f<br />
@ x @ e
12.7 Relações hiperbolicas<br />
1) cosh 2 x@sinh 2 x = 1<br />
` a ` a<br />
2) sinh@ x =@sinh x<br />
` a ` a<br />
3) cosh@ x = cosh x<br />
4) coshx + sinhx = e x<br />
@ x<br />
5) coshx@ sinhx = e<br />
6) sech 2 x = 1@tgh 2 x<br />
7) @csch2 x = 1@coth 2 x<br />
csch 2 x = coth 2 X<br />
\<br />
Z<br />
x@ 1<br />
` a<br />
8) sinh x + y = sinhxA coshy + sinhyA coshx<br />
` a<br />
9) cosh x + y = coshxA coshy + sinhxA sinh y<br />
` a ` a<br />
10) sinh 2x = sinh x + x = 2A sinhxA coshx<br />
` a ` a<br />
cosh 2x = cosh x + x<br />
11)<br />
= cosh 2 x + sinh 2 x<br />
= 2Asinh 2 x + 1<br />
= 2Acosh 2 X<br />
^\<br />
^Z<br />
x@ 1<br />
12) sinh 2 x =<br />
13) cosh 2 x =<br />
coshx@ 1f<br />
2<br />
coshx + 1f<br />
2<br />
GUIDG.COM 56
13 SEQÜÊNCIAS, FÓRMULAS DE RECORRÊNCIA<br />
Nesta seção veremos algumas definições básicas e a fórmulas básicas das seqüências numéricas,<br />
progressões aritméticas (PA) e progressões geométricas (PG).<br />
13.1 Progressão Aritmética<br />
PA<br />
GUIDG.COM 57<br />
PA, Progressão Aritmética. É uma seqüência numérica, tal que o termo posterior é o termo anterior<br />
mais a razão.<br />
PA = a1 , a2 , a P Q<br />
3 , … ,an<br />
A Razão de uma PA<br />
r é a razão, numa PA determina-se fazendo a diferença do termo posterior pelo termo anterior, isto é:<br />
r = a 2 @ a 1<br />
13.1.1 Termo geral e termo qualquer<br />
PA<br />
` a<br />
Termo geral de uma PA: an = a1 + n@ 1 r<br />
` a<br />
Termo qualquer: Sendo n ≠ m an = am + n@m r<br />
Exemplo: Determinar r sendo a 4 = 25 e a 10 = 43 :<br />
` a ` a<br />
an = am + n@ m r[a10 = a4 + 10@4 r<br />
43 = 25 + 6r<br />
6r = 18[r = 3<br />
Conseqüência: A soma dos extremos de uma PA é sempre um número constante.<br />
Considere a PA = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18} então:<br />
a 1 = 2, a 2 = 4, … a 9 = 18<br />
a 1 + a 9 = a 2 + a 8 = a 3 + a 7 = a 4 + a 6 = a 5 + a 5<br />
2 + 18 = 4 + 16 = 6 + 14 = 8 + 12 = 10 + 10 = 20<br />
13.1.2 Termo médio, média aritmética e soma dos termos<br />
PA<br />
Termo médio, Média aritmética:<br />
Sendo a 1 , a 2 , a 3 uma PA então:<br />
a 2 = a 1 + a 3<br />
2<br />
Soma dos termos da PA:<br />
f<br />
[ an = an@ 1 + an + 1f<br />
2<br />
Sendo a1 e an então a soma dos n termos da PA:<br />
S n = a b c<br />
1 + an n<br />
f<br />
2
13.2 Progressão Geométrica<br />
PG<br />
GUIDG.COM 58<br />
PG, Progressão Geométrica. É uma seqüência numérica, tal que o termo posterior é o termo anterior<br />
vezes a razão.<br />
Ex: PG = {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, ...} é uma PQ de razão 2.<br />
q é a razão, e obtém-se dividindo o termo posterior pelo anterior.<br />
f<br />
q = an<br />
a n@ 1<br />
13.3 Termo geral, termo qualquer, termo médio e média geométrica<br />
PG<br />
Termo geral:<br />
n@ 1<br />
an = a1A q<br />
Termo qualquer:<br />
n@ m<br />
an = amA q<br />
Termo médio,<br />
`<br />
Média Geométrica:<br />
a<br />
Seja a PG: …, an@ 1 , an , an + 1 , …<br />
` a2<br />
an<br />
13.3.1 Soma dos termos<br />
PG<br />
` a` a<br />
= an@ 1A<br />
an<br />
+ 1<br />
` a<br />
an =F an@<br />
1<br />
` a` w a<br />
q A an<br />
+ 1<br />
Isto é, o termo do meio é a raiz quadrada do produto: termo anterior vezes termo posterior (depende o<br />
sinal da seqüência também).<br />
Soma dos termos da progressão geométrica<br />
S n = a1A qn f g<br />
@ 1f<br />
q@ 1<br />
ou S n = a 1 A<br />
f g<br />
1@ qnf<br />
1@ q<br />
*Apesar da troca de sinal, as duas fórmulas são iguais.<br />
Soma dos termos de uma Progressão Geométrica Convergente.<br />
Quando -1 < q < 1 , e n → +∞ . S n = a1 f<br />
1@ q<br />
Ex: Qual o valor da soma s = 1 + 1f<br />
1f<br />
1f<br />
+ + + … ?<br />
2 4 8<br />
1f<br />
2f<br />
1f<br />
q = = , S1 =<br />
1 2<br />
1<br />
1@ 1<br />
1f<br />
f 1f<br />
= = 2<br />
f 2<br />
2