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TURMA DO M˘RIO
Álgebra

Porcentagem

Taxa percentual ou porcentagem de um número a sobre um número b, b ≠ 0 é a razão
 x             x    a                x
     tal que:    = , e se indica:       = x% .
100           100 b                100
A palavra porcentagem deriva de por (dividido) e centagem (100). Quando se fala x % de
                                                   x
um número, significa multiplicar este número por     .
                                                 100
                         15
Exemplo: 15 % de 200 =        . 200 = 30 .
                        100

Potenciação

Definições

∀ a ∈ R ⇒ a0 = 1
∀ a ∈ R e ∀ n ∈ N ⇒ a n = a n−1 . a

Propriedades

1. a m . a n = a m+n
    am
2. n = a m−n , a ≠ 0
    a
3. (a m ) n = a m . n
4. (a . b) n = a n . b n
5. (a : b)n = an : bn , b ≠ 0
             1
6. a – n = n , a ≠ 0
             a


                              ( m)
                                 n          n
Nota: Em geral a                     ≠ am
                 Em geral (a + b) ≠ a n + b n
                                     n




Radiciação

Propriedades

1.   n
       a .b=na . n b
2.   n
       a : b = n a : n b ,b ≠ 0

     ( a)
                 m
3.       n
                     = n am

4.   m       n
                 a = n .m a
                       m
5.   n
         am = a n
     n .p
6.           am . p = n am


                                                                     www.turmadomario.com.br -1
Produtos notáveis
(a + b) × (a – b) = a2 - b2
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
(a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3
(a – b)3 = a3 – 3a2b + 3ab2 – b3
(a + b + c)2 = a2+ b2 + c2 + 2 × (ab + ac + bc)


Fatoração
ab + ac = a × (b + c)
ab + ac + db + dc = a × (b + c) + d × (b + c) = (b +c) × (a + d)
a2 + 2ab + b2 = (a + b)2
a2 – 2ab + b2 = (a – b)2
ax2 + bx + c = a.(x – a1) × (x – a2), onde a1 e a2 são as raízes de ax2 + bx + c = 0.
a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 = (a + b)3
a3 – 3a2b + 3ab2 – b3 = (a – b)3
a3 + b3 = (a + b) × (a2 – ab + b2)
a3 – b3 = (a – b) × (a2 + ab + b2)
a2 + b2 +c2 + 2 × (ab + ac + bc) = (a + b + c)2


Números naturais
Números primos: Um número natural e maior que 1 é primo se ele tiver apenas dois
divisores naturais distintos: 1 e ele mesmo.
Números primos entre si: Dois números naturais são primos entre si se o único divisor
natural comum entre eles for 1.

Quantidade de divisores naturais de um número natural

Se n = ap.bq.cr.ds..., então n tem (p+1) × (q+1) × (r+1)... divisores positivos, sendo n um
número natural e a, b, c, d, ... fatores primos do número n.


Seqüências
Definições
Seqüência real é toda função f : I ® R, onde I = N* ou I = {1, 2, 3, ... ..., n}
Se I = N*, a seqüência é chamada infinita.
Se I = {1, 2, 3, ... ..., n} , a seqüência é chamada finita.




                                                                                              2
Progressão Aritmética (PA)

Definição
Progressão aritmética (PA) é toda seqüência numérica onde, a partir do primeiro termo
encontramos os demais somando ao anterior um valor fixo r chamado de razão da PA.
Conseqüência da definição: r = a2 – a1 = a3 – a2 = a4 – a3 = ... ... = a n+1 – a n = r


Classificação das PA´s
Uma PA de números reais pode ser:
  I.crescente: (razão positiva): r >0 Þ a n+1 > a n
 II. decrescente (razão negativa): r < 0 Þ a n+1 < a n
III. constante (razão nula): r = 0 Þ a n+1 = a n


Fórmula do termo geral de uma PA

Seja a PA(a1, a2, a3, ... ... an). Então:        an = a1 + (n – 1) × r, n Î N*

Conseqüência: Para obtermos um termo qualquer an, a partir de um termo de ordem p
              (ap), poderemos utilizar a regra:

an = ap + (n – p) × r, n,p Î N*



Termos eqüidistantes em PA
Na PA genérica: PA(a1, a2, a3,...          ..., ap-1, ap, ap+1,...   ...,an), tem-se:

       a p -k + a p + k
ap =                      com p, k Î IN*
              2



Soma dos n primeiros termos de uma PA
Seja a PA(a1, a2, a3,...        ..., an,......) , a soma de seus n primeiros termos é dada por:

       (a 1 + a n ) × n
Sn =
             2




                                                                                                  3
Progressão Geométrica (PG)

Definição
Progressão geométrica (PG) é toda seqüência em que cada termo, a partir do segundo, é
igual ao produto do termo anterior por uma constante q, que é chamada razão da P.G.
Conseqüência da definição:
                    a n+ 1
Se an ¹ 0, então q =       ; ou seja, encontramos a razão da PG dividindo um termo
                     an
qualquer pelo seu antecessor.
Classificação das PG´s:
Uma PG pode ser:
 I.Crescente: quando an+1 > an
   Exemplo: PG(1, 2, 4, 8, 16, ...), q = 2
II. Decrescente: quando an+1 < an
    Exemplo: PG(81, 27, 9, 3, 1, ...), q = 1/3
III. Constante: quando an+1 = an
     Exemplo: PG(2, 2, 2, 2, 2, ...), q = 1
IV.Alternante: quando a1 ¹ 0 e q < 0
   Exemplo: PG(2, – 4, 8, – 16, 32, ...), a1 = 2 e q = –2
V. Não decrescente: quando a1 < 0 e q = 0
   Exemplo: PG(– 2, 0, 0, 0, 0, ...), a1 = – 2 e q = 0
VI.Não crescente: quando a1 > 0 e q = 0
   Exemplo: PG(5, 0, 0, 0, 0, ...), a1 = 5 e q = 0


Fórmula do termo geral da PG
                                                                  n–1
Seja a PG genérica: PG(a1, a2, a3, a4, ......). Assim: an = a1 × q    , n Î N*

Conseqüência: Para obtermos um termo qualquer an, a partir de um termo de ordem p
                  (ap), poderemos utilizar a regra: an = ap × qn – p, n,p Î N*


Termos eqüidistantes em PG
Na PG genérica: PG(a1, a2, a3,...       ..., ap-1, ap, ap+1,...   ...,an), então:

(ap)2 = (ap – k) × (ap + k), p,k Î N*



Produto dos n primeiros termos de uma PG (Pn)

Seja a PG(a1, a2, a3, ..., an, ..., .... ) indicaremos por Pn o produto de seus n primeiros
                               n(n-1)
                                ×                                     n
                            n
termos. Assim:     Pn =   a1 ×q 2             ou     Pn =   (a1 × an) 2




                                                                                              4
Soma dos n primeiros termos de uma PG (Sn)

Seja (a1, a2, a3, ..., an, ...) uma PG de razão q e indiquemos por Sn a soma de seus n
primeiros termos. Assim:
                                                            a 1 × (qn - 1)
Se a PG não for constante, ou seja q ¹ 1 teremos: Sn =
                                                                 q -1

Se a PG for constante, ou seja q = 1 teremos: Sn = n × a1



Soma dos termos de uma PG infinita (S)
Seja a P.G. = (a1, a2, a3, . . . , an, . . . ) de razão q e a soma de seus infinitos termos
Sn = a1 + a2 + a3 + . . . + an + . . . (série)
Quando lim S n = S existe e é finito, dizemos que a série converge para S.
         n®¥
Quando esse limite não existe ou não é finito dizemos que a série diverge (não se pode
                                                                                       a1
determinar tal soma). Se – 1 < q < 1, pode-se demonstrar que: lim S n = S =
                                                                      n®¥             1- q



Função Exponencial

f(x) = ax ;           a>0      e       a¹1          Imf = IR *
                                                             +
                                                     Df = IR
              y                                          y




                            a>1                                  0<a<1
                            função crescente                     função decrescente
                      1


                  0                x                     0               x




Propriedades de potência
1. am . an = am + n
2. am : an = am – n , a ¹ 0
3. (am)n = am .n
4. n a m = a m n , n Î IN / n >1
           1
5. a– n = , a ¹ 0
          an




                                                                                              5
Equação exponencial
af(x) = ag(x) Û f(x) = g(x)


Inequação exponencial
af(x) > ag(x) Û f(x) > g(x), se a >1
af(x) > ag(x) Û f(x) < g(x), se 0 < a < 1


Logaritmo

Definição
logba = x Û a = bx com a > 0, 0 < b ¹ 1


Propriedade de logaritmo
1. logc (a.b) = logca + logcb; a > 0, b > 0, 0 < c ¹ 1
2. logc æ ö = logca – logcb; a > 0, b > 0, 0 < c ¹ 1
          a
        ç ÷
        è bø
3. logc am = m . logca; a > 0, 0 < c ¹ 1 e m Î IR
            1
4. logcm a = . logca; a > 0, 0 < c ¹ 1 e m Î IR*
            m



Função Logarítmica

f(x) = logax , a > 0 e a ¹ 1           Imf = IR
                                        Df = IR *
                                                +

y                                             y




    0   1                   x                     0   1        x
              a>1                                         0<a<1
              função crescente                            função decrescente




                                                                               6
Geometria Plana

Relações métricas no triângulo retângulo

                                                   h2=m × n           b × c=a × h
    b           h               c                  b2=a × m           a2=b2 + c2 (Pitágoras).
        m                   n                      c2=a × n

                        a



Relações métricas no círculo
                                                              P                      B
                                                    A
A                                       B
            P           D                               C                                     A

C
                    B                                                                               P
                                            D                                            T

PA × PB = PC × PD                       PA × PB = PC × PD                         (PT)2 = PA × PB


Lei dos
                                      a    b    c
                                        =    =     = 2R
                                    sena senb seng




Lei dos cossenos

                                                a2 = b2 + c2 – 2 × b × c ×cos a
                                                b2 = a2 + c2 – 2 × a × c ×cos b
                                                c2 = a2 + b2 – 2 × a × b ×cos g




                                                                                                        7
Teorema de Tales
a1 // a2 // a3 // .....




                                                           AB     BC    CD    AC    AD
                                                                =     =     =     =
                                                           A' B' B' C' C' D' A' C' A' D'



Teorema da bissetriz interna
               A



       b                                   c

               x                       y                         b c
                                                                  =
                       S                                         x y



Teorema da bissetriz externa
                           A

                   b                               c
                               c

                                               y
       C                                                     S
                           B
                                                                              b c
                                           x                                   =
                                                                              x y




Semelhança de triângulos
                       A

                                                                          P
                                           b
 H             c                                                                     y
                                                             h        z

           B                                           C          Q                      R
                                   a                                            x

a b c H                                                       Área DABC
 = = = =k                                                                     = k2
x y z h                                                       Área DPQR




                                                                                             8
Arcos e ângulos




                               a                        a+b
a=a                       a=                       a=
                               2                         2


           b




     a–b                       a
a=                        a=
      2                        2


Razões trigonométricas
                                 b             c
                         sen a =       sen b =
                                 a             a
                                 c             b
                         cos a =       cos b =
                                 a             a
                                b             c
                         tg a =        tg b =
                                c             b


Comprimento da circunferência

       R


               C = 2pR



Base média de triângulo




                            «     «
                            MN // BC
                                  BC
                            MN =
                                   2




                                                              9
Base média de trapézio


                                  «     «
                                  MN // AB
                                        AB+ CD
                                  MN =
                                           2




Baricentro de triângulo




Polígonos convexos
Sendo    n = número de lados;
         d = número de diagonais;
         Si = soma dos ângulos internos e
         Se = soma dos ângulos externos,

              n(n – 3)
temos:   d=                 Si = (n – 2) × 180ºe   Se = 360º
                 2


Áreas
Retângulo                    Quadrado                 Paralelogramo




Triângulo                   Trapézio




                                                                      10
Losango 1                                  Losango 2



                                                                 (AC) × (BD)
                                          B            A Los =
                                                                     2

                                               C

Fórmulas especiais para área do triângulo




     l2 3                                b×c
A=                                  A=                     A = p(p – a) × (p – b)(p – c)
       4                                  2
                                                                               a +b +c
                                                           em que p =
                                                                                  2




     1                                                            a ×b×c
A=     × a × b × sena               A=rp                   A=
     2                                                              4R
                                         a +b +c
                                    p=
                                            2

Círculo


          R


                        A = p ×R2

Setor circular




     a ×p ×R2                           a ×R2                     l ×R
A=                                  A=                     A=
      360º                                2                        2
                                    a em radianos




                                                                                           11
Análise Combinatória / Probabilidades

                 æ nö     n!                 æ combinação de n objetos distintos       ö
Número binomial: ç ÷ =
                 ç p ÷ p!(n – p)! = C n, p = ç agrupados de p em p
                                             ç                                         ÷
                                                                                       ÷
                 è ø                         è                                         ø
                             æ nö       æ nö                 æ nö         n æ nö
Teorema binomial: (a + b)n = ç ÷ anb0 + ç ÷ an – 1b1 +. . .+ ç ÷ a0bn = å ç ÷ a n–i bi
                             ç0÷        ç 1÷                 ç n÷            ç ÷
                             è ø        è ø                  è ø        i =o è i ø

                      n!
Arranjo: An, p =            Þ n objetos distintos seqüenciados (enfileirados) de p em p
                   (n – p)!
Permutação de n objetos distintos: Pn = n!
                                                          n!       a objetos iguais entre si
Permutação de elementos repetidos: Pna, b, g =                 ,
                                                        a!b!g!     b objetos iguais entre si
                                                                   g objetos iguais entre si

                                       n.o de elementos do conjunto evento n(A)
Probabilidade de ocorrer um evento =                                      =     = P(A)
                                       n.o de elementos do espaço amostral n(E)

æ probabilidade de ocorrer ö              æ ocorrer o   ö
ç
ç o evento A               ÷ e em seguida ç
                           ÷              ç evento B    ÷=
                                                        ÷
è                          ø              è             ø
                          æ probabilidade de    ö
 æ probabilidade de ö ç                         ÷
=ç
 ç ocorrer o evento A ÷ x ç ocorrer o evento B
                      ÷                         ÷ Þ Teorema da multiplicação
 è                    ø ç sabendo que A ocorreu ÷
                          è                     ø
Exemplo:

  2 bolas azuis        æ tirar uma bola azul e em ö 2 1
  5 bolas verdes       ç seguida uma bola azul ÷ = 7 ´ 6
                      Pç                          ÷
                       è                          ø
                                                                   chance de retirar uma
                                                                   bola azul sabendo que
                                                                   já saiu uma azul


Conjuntos, Funções e Inequações

Relação
Considerando dois conjuntos A e B, não-vazios, chamamos relação (binária) de A e B a
qualquer subconjunto do produto cartesiano ( A x B = {(x; y) / x Î A Ù x Î B}).


Definição
Uma relação f de A em B é uma função de A em B, se, para todo x Î A, existe um único y
Î B tal que (x; y) Î f. (Indica-se: f : A ® B).




                                                                                               12
Exemplo                    Contra-exemplo

 A             B            A               B        · Domínio de f = D(f) = A = {1, 2, 5}
       f                            g
 1             3            1               4        · Conjunto Imagem de f = Im(f) = {3, 4}
 2             4            2               5        · Contradomínio = CD(f) = B = {3, 4, 6}
 5             6            3               6
                                                     · 4 é imagem de 5, isto é, 4 = f(5)
f é função                  g não é função           · 4 é imagem de 2, isto é, 4 = f(2)



Tipos de função
Função crescente e decrescente

· Uma função f é crescente em A Ì Df Û (x1 < x2 Þ f(x1) < f(x2), " x1, x2 Î A).
· Uma função f é decrescente em A Ì Df Û (x1 < x2 Þ f(x1) > f(x2), " x1, x2 Î A).

Função injetora, sobrejetora e bijetora

· Uma f : A ® B é injetora se todos os elementos distintos em A têm imagens distintas em
  B (" x1, x2 Î A, x1 ¹ x2 Þ f(x1) ¹ f(x2)).
· Uma f : A ® B é sobrejetora se todos os elementos de B são imagens de elementos de A
  (Im(f) = CD(f) ou " y Î B, $ x Î A / f(x) = y)
· Uma função de f : A ® B é bijetora se é injetora e sobrejetora.
Exemplos:
 A             B       A                B        A             B        A           B
           f                    f                        f                    f
 1             4       1                4        3             1       1            4
 2             5       3                3        4             2       2            5
 3                     5                2        6             3       3            6
                                        1
f é sobrejetora      f é injetora               f é bijetora           f não é injetora
e não é injetora     e não é sobrejetora                               e nem sobrejetora


Função par e ímpar

· Uma função f : A ® B é par Û " x Î A, f(x) = f( – x).
· Uma função f : A ® B é ímpar Û " x Î A, f(x) = – f( – x).

Função periódica

· Uma função f : A ® B é periódica de período p Û " x Î A, f(x + p) = f(x), p > 0.

Função composta

· Dadas duas funções f e g, podemos obter uma outra função fog, tal que
  fog(x) = f(g(x)), chamada função composta de f com g.




                                                                                               13
Função inversa

· Denomina-se inversa da função bijetora y = f(x), f : A ® B a função f– 1: B ® A, tal que
  f–1 (y) = x.
 Observação:
 Para se obter a inversa de uma função f (bijetora) definida por uma sentença matemática
 y = f(x)
 a. troca-se x por y e y por x;
 b. coloca-se o novo y em função do novo x.


Matrizes, Determinantes e Sistemas Lineares

Propriedades dos determinantes
a. det(At) = det(A).
b. Se uma linha (ou coluna) é formada só de zeros, o determinante é igual a zero.
c. Quando trocamos de lugar duas linhas (ou colunas) paralelas, o determinante fica
   multiplicado por –1.
d. Se duas linhas (ou colunas) paralelas são iguais (ou proporcionais), o determinante é
   igual a zero.
e. Se os elementos de uma linha (ou coluna) apresentam um fator comum k, este pode ser
   colocado em “evidência”.
f. Se A é uma matriz quadrada de ordem n, então det(k.A) = kn.det(A)
g. Teorema de Binet: det(A.B) = det(A).det(B)
   Atenção: em geral, det(A+B) ¹ det(A) + det(B)
h. Teorema de Jacobi (importante para obtenção de zeros). O determinante de uma
   matriz não se altera quando somamos a uma linha (ou coluna) outra linha (ou coluna)
   paralela multiplicada por uma constante.
                          é1     0 0    0ù
                          ê –3   4 0    0ú
i. Matriz Triangular: A = ê              ú Þ det(A) = 1× 4(–5) × 8
                          ê2     3 –5   0ú
                          ê5     6 7    8ú
                          ë              û


Multiplicação de matrizes
æ a bö æ x y ö      æ ax + bz ay + bw ö
ç c d ÷ × ç z w ÷ = ç cx + dz cy + dw ÷
ç     ÷ ç       ÷   ç                 ÷
è     ø è       ø   è                 ø

a. Todo sistema de equações lineares apresenta apenas uma solução, ou seja, é um
   sistema possível e determinado (s. p. d.), quando D ¹ 0, onde D é o determinante da
   matriz dos coeficientes de tal sistema.
b. Para os casos onde D = 0, para analisar o sistema, ou seja, dizer se o mesmo é
   impossível (s. i.) ou indeterminado (s. p. i.), deve-se escalonar tal sistema, eliminando
   ordenadamente as incógnitas das equações.
   A equação, na incógnita x, ax = b tem apenas uma solução para a ¹ 0; tem infinitas
   soluções para a = 0 e b = 0 e não tem solução para a = 0 e b ¹ 0.


                                                                                               14
Trigonometria

                                                                 kp ö
Relações Fundamentais                        Conseqüências æ x ¹
                                                           ç        ÷
                                                           è      2 ø
                                                      1
sen2x + cos2x = 1, "x Î R                    cotgx =
                                                     tgx
        senx æ    p     ö
tgx =        ç x ¹ + kp ÷                    1 + tg2x = sec2x
        cosx è    2     ø
          cosx
cotgx =        ( x ¹ kp)                     1 + cotg2x = cossec2x
          senx
          1 æ      p     ö                                         1
secx =        ç x ¹ + kp ÷                         cos 2 x =
         cosx è    2     ø                                     1+ tg2 x

              1                                          tg2 x
cossecx =        ( x ¹ kp )                  sen2 x =
            senx                                        1+ tg2 x



Fórmulas de adição
cos(a + b) = cos a . cos b – sen a . sen b
cos(a – b) = cos a . cos b + sen a . sen b
sen(a + b) = sen a . cos b + sen b . cos a
sen(a – b) = sen a . cos b – sen b . cos a
               tg a + tg b
tg(a + b) =
              1– tg a × tg b
               tg a – tg b
tg(a – b) =
              1+ tg a × tg b



Fórmulas de multiplicação

Arcos duplos                                 Arcos Triplos

sen 2a = 2 sen a cos a                       sen 3a = 3 sen a – 4 sen3 a
         ìcos 2 a – sen2 a                   cos 3a = 4 cos3 a – 3 cos a
         ï
         ï ou                                           3 tga – tg3 a
         ï                                   tg 3a =
cos 2a = í 2cos 2 a – 1                                   1– 3tg2 a
         ï ou
         ï          2
         ï
         î 1– 2sen a
           2 tg a
tg 2a =
          1– tg2 a




                                                                           15
Fórmulas de divisão
   x    1– cos x                     x    1+ cos x     x    1– cos x
sen = ±                           cos = ±            tg = ±
   2       2                         2       2         2    1+ cos x


Fórmulas de transformação em produto
                          p+ q       p– q
cos p+ cos q = 2 × cos         × cos
                           2          2

                           p+ q       p– q
cos p – cos q = –2 × sen        × sen
                            2          2

                          p+ q       p– q
sen p+ sen q = 2 × sen         × cos
                           2          2

                          p– q       p+ q
sen p – sen q = 2 × sen        × cos
                           2          2

                 sen(p+ q)
tg p+ tg q =
                cos p × cos q

                 sen(p – q)
tg p – tg q =
                cos p × cos q

Equações trigonométricas fundamentais

sen a = sen b Þ a = b+ 2kp ou a = (p – b) + 2kp
cos a = cos b Þ a = ±b + 2kp
tg a = tg b Þ a = b+ kp

Funções circulares inversas

                                 p     p
y = arc senx Û seny = x e –        £y£
                                 2     2

y = arc cosx Û cosy = x e 0 £ y £ p

                                p     p
y = arc tgx Û tgy = x e –         <y<
                                2     2




                                                                       16
Geometria Espacial

· O volume de um prisma e o de um cilindro (retos ou oblíquos) é igual ao produto da
  área da base (B) pela altura (H). E o volume de uma pirâmide e o de um cone reto (ou
  oblíquo) é igual a 1/3 do produto da área da base pela altura.


                                R

                                                                         H          H         g
                H                       H


        B                                                   B                           R




              V = BH                                                   1
                                                                   V = — BH
                                                                       3

· Planificando a superfície lateral de um cilindro reto de raio R e altura H obtemos um
  retângulo de lados 2pR e H. Então a área lateral (AL) do cilindro reto é:




· Planificando a superfície lateral de um cone reto de raio R e geratriz g obtemos um setor
  circular de raio g e arco 2pR. Então a área lateral do cone reto é.




                                                                         2pR × g
                                                    AL = Asetor Þ AL =           Þ AL = pRg
                                                                           2
                                                    Sendo a a medida, em graus, do setor,
                                                    temos:
                                                             2pR × g    a              a
                                                    Asetor =         =      pg2 Þ R =      g
                                                               2       360º           360º



· O volume V e a área A de uma esfera de raio R são dados por:


                                                 4 3
        R           A = 4 pR2       e       V=     pR
                                                 3




                                                                                                  17
Números Complexos

Forma algébrica
Nomenclatura

z = a + bi (a, b Î IR)
i = unidade imaginária
a = Re (z) = parte real de z
b= Im (z) = coeficiente da parte imaginária de z

Exemplos de números complexos

z = 3i = 0 + 3i = número imaginário puro.
z = – 6 = – 6 + 0i = número real.
z = a + bi (b ¹ 0) = número imaginário ou número complexo não real.

Potências inteiras de i (ik, k Î ZZ )

i0 = 1          e    i4k = 1
i1 = i          e    i4k+1 = i4k . i1 = i
i2 = – 1        e    i4k+2 = i4k . i2 = – i
i3 = – i        e    i4k+3 = i4k . i3 = – i

Conjugado de z = a + bi (a, b Î IR)

z = a – bi

Propriedades

1. z + w = z + w
2. z . w = z . w

3. æ ö =
    z    z
   ç ÷
   èwø w

4. z n = ( z ) n       (n Î ZZ)

5. ( z ) = z

Produtos e divisões notáveis

1. (1 + i)2 = 2i
2. (1 – i)2 = – 2i
3. (1+ i)(1 – i) = 2
     1+ i
4.        =i
     1– i
     1– i
5.        =–i
     1+ i



                                                                      18
Igualdade na forma algébrica


a + bi = c + di         Û    a=c     e   b=d               (a, b, c, d Î IR)


Representação no plano de Argand-Gauss

                                                z = a + bi = (a, b) = P (a, b Î IR)


                                                P = afixo de z
                                                dop = |z| = a 2 + b2 = módulo de z
                                                q + k . 2p = arg(z) = argumento de z
                    0
                                                (0 £ q < 2p)
                                                q = argumento principal de z




Propriedades

1. | z |2 = z . z
2. |z . w | = | z | . | w |
     z   z
3.     =                (w ¹ 0)
     w   w

4. | z n | = | z | n , n Î ZZ

5. | z + w | £ | z | + | w |

6. | z | = | z |


Forma trigonométrica de z Î C*
z = a + bi = | z | (cos q + isen q )
                     ìcos q = a
                     ï
                     ï          z
| z | = a 2 + b2 e í
                                b
                     ïsen q =
                     ï
                     î          z

Igualdade na forma trigonométrica

|z|( cos q + i sen q ) = |w|( cos a + i sen a )
 1444 444 2        3     144424443
          z                        w


  z=w           Û            |z| = |w|      e
                                                   kÎZZ
                             q = a + k . 2p




                                                                                       19
Operações na forma trigonométrica

Sejam          z = |z| (cos q + isen q )
               z1 = |z1| (cos q 1 + isen q 1)
               z2 = |z2| (cos q 2 + isen q 2 )

· Multiplicação
  z1 . z2 = |z1| . |z2| . [cos (q1 + q2) + isen (q1 + q2)]
· Divisão
  z 1 |z 1|
     =      [cos (q1 – q2) + isen (q1 – q2)]
  z 2 |z 2|

· Potenciação
  zn = |z|n . [cos (n q) + isen (nq)]
· Radiciação
                    é      q    2p          q    2p ù
      z = w k = n z êcos æ + k × ö + i senæ + k × ö ú ,
  n    C
                         ç         ÷      ç         ÷                 (k = 0, 1, 2, . . . , n – 1)
                    ë èn         n ø      èn      n øû

Propriedades
1. w0 + w1 + w2 + . . . + wn – 1 = 0
2. A raiz enésima de z divide a circunferência em n partes iguais.
3. O raio dessa circunferência é n | z |.
                                               q                                       2p
4. O “ponto de partida” (wo) é o arco            e o “pulo’ de uma raiz para outra é de .
                                               n                                        n

Equação binômia em C

axn + b = 0           (a ¹ 0)
                                         C
                       –b        –b
axn = – b Þ xn =          Þ x =n             = wk ,    (k = 0, 1, 2, . . . , n – 1)
                       a         a


Geometria Analítica

Distâncias
De dois pontos A e B

d AB = (x B – x A ) 2 + (y B – y A ) 2

Do ponto P à reta (r) ax + by + c = 0
      |ax P + by P + c|
d=
          a 2 + b2




                                                                                                     20
Pontos especiais
a.

                             AM
     M divide AB na razão       =r
                             MB
          xM – x A    y – yA
     r=              = M
          xB – xM      yB – yM
                                   æ x + xB y A + yB ö
     Se M é ponto médio de AB, M = ç A     ,         ÷
                                   è   2        2    ø
b. Ponto do eixo x: A = (a, 0)
     Ponto do eixo y: B = (0, b)
     Ponto da bissetriz dos quadrantes pares: C = (k, k)
     Ponto da bissetriz dos quadrantes ímpares: D = (k, – k)
                              æ x + xB + xC y A + yB + yC ö
     Baricentro do DABC: G = ç A            ,              ÷
                              è      3             3       ø


Área do DABC
                xA           yA    1
   |D|
S=     onde D = x B          yB    1
    2
                xC           yC    1
Observação: Se A, B e C são colineares, D = 0.


Equação de circunferência
(x – xC)2 + (y – yC)2 = r2
Centro C e raio r, equação reduzida.


Equação de reta
· Geral: ax + by + c = 0          (r)
                                 xA            yA    1
 Conhecendo 2 pontos A e B de r: x B           yB    1 =0
                                  x             y    1
· Reduzida: y = mx + k

                                        m... coeficiente angular de r
                                        k.... coeficiente linear de r
                                        m = tga (não existe, se m é vertical)
                                                                                 yB – y A
                                        Conhecendo 2 pontos A e B da reta, m =
                                                                                 xB – x A




                                                                                            21
Paralelas / perpendiculares

· r // s Û mr = ms
 Exemplos:
 Paralela a y = 2x – 3 é y = 2x + k
 Paralela a 2x + 5y – 3 é 2x + 5y + k = 0
· r ^ s Ûmr . ms = – 1
 Exemplos:
                    2             3
 Perpendicular a y = x – 3 é y = – x + k
                    3             2
 Perpendicular a 2x + 5y – 6 = 0   é 5x – 2y + k = 0
 Observação:
 Se P pertence a ax + by + c = 0, então axP + byP + c = 0.




                                                             22

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  • 1. TURMA DO M˘RIO Álgebra Porcentagem Taxa percentual ou porcentagem de um número a sobre um número b, b ≠ 0 é a razão x x a x tal que: = , e se indica: = x% . 100 100 b 100 A palavra porcentagem deriva de por (dividido) e centagem (100). Quando se fala x % de x um número, significa multiplicar este número por . 100 15 Exemplo: 15 % de 200 = . 200 = 30 . 100 Potenciação Definições ∀ a ∈ R ⇒ a0 = 1 ∀ a ∈ R e ∀ n ∈ N ⇒ a n = a n−1 . a Propriedades 1. a m . a n = a m+n am 2. n = a m−n , a ≠ 0 a 3. (a m ) n = a m . n 4. (a . b) n = a n . b n 5. (a : b)n = an : bn , b ≠ 0 1 6. a – n = n , a ≠ 0 a ( m) n n Nota: Em geral a ≠ am Em geral (a + b) ≠ a n + b n n Radiciação Propriedades 1. n a .b=na . n b 2. n a : b = n a : n b ,b ≠ 0 ( a) m 3. n = n am 4. m n a = n .m a m 5. n am = a n n .p 6. am . p = n am www.turmadomario.com.br -1
  • 2. Produtos notáveis (a + b) × (a – b) = a2 - b2 (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 (a – b)2 = a2 – 2ab + b2 (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 (a – b)3 = a3 – 3a2b + 3ab2 – b3 (a + b + c)2 = a2+ b2 + c2 + 2 × (ab + ac + bc) Fatoração ab + ac = a × (b + c) ab + ac + db + dc = a × (b + c) + d × (b + c) = (b +c) × (a + d) a2 + 2ab + b2 = (a + b)2 a2 – 2ab + b2 = (a – b)2 ax2 + bx + c = a.(x – a1) × (x – a2), onde a1 e a2 são as raízes de ax2 + bx + c = 0. a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 = (a + b)3 a3 – 3a2b + 3ab2 – b3 = (a – b)3 a3 + b3 = (a + b) × (a2 – ab + b2) a3 – b3 = (a – b) × (a2 + ab + b2) a2 + b2 +c2 + 2 × (ab + ac + bc) = (a + b + c)2 Números naturais Números primos: Um número natural e maior que 1 é primo se ele tiver apenas dois divisores naturais distintos: 1 e ele mesmo. Números primos entre si: Dois números naturais são primos entre si se o único divisor natural comum entre eles for 1. Quantidade de divisores naturais de um número natural Se n = ap.bq.cr.ds..., então n tem (p+1) × (q+1) × (r+1)... divisores positivos, sendo n um número natural e a, b, c, d, ... fatores primos do número n. Seqüências Definições Seqüência real é toda função f : I ® R, onde I = N* ou I = {1, 2, 3, ... ..., n} Se I = N*, a seqüência é chamada infinita. Se I = {1, 2, 3, ... ..., n} , a seqüência é chamada finita. 2
  • 3. Progressão Aritmética (PA) Definição Progressão aritmética (PA) é toda seqüência numérica onde, a partir do primeiro termo encontramos os demais somando ao anterior um valor fixo r chamado de razão da PA. Conseqüência da definição: r = a2 – a1 = a3 – a2 = a4 – a3 = ... ... = a n+1 – a n = r Classificação das PA´s Uma PA de números reais pode ser: I.crescente: (razão positiva): r >0 Þ a n+1 > a n II. decrescente (razão negativa): r < 0 Þ a n+1 < a n III. constante (razão nula): r = 0 Þ a n+1 = a n Fórmula do termo geral de uma PA Seja a PA(a1, a2, a3, ... ... an). Então: an = a1 + (n – 1) × r, n Î N* Conseqüência: Para obtermos um termo qualquer an, a partir de um termo de ordem p (ap), poderemos utilizar a regra: an = ap + (n – p) × r, n,p Î N* Termos eqüidistantes em PA Na PA genérica: PA(a1, a2, a3,... ..., ap-1, ap, ap+1,... ...,an), tem-se: a p -k + a p + k ap = com p, k Î IN* 2 Soma dos n primeiros termos de uma PA Seja a PA(a1, a2, a3,... ..., an,......) , a soma de seus n primeiros termos é dada por: (a 1 + a n ) × n Sn = 2 3
  • 4. Progressão Geométrica (PG) Definição Progressão geométrica (PG) é toda seqüência em que cada termo, a partir do segundo, é igual ao produto do termo anterior por uma constante q, que é chamada razão da P.G. Conseqüência da definição: a n+ 1 Se an ¹ 0, então q = ; ou seja, encontramos a razão da PG dividindo um termo an qualquer pelo seu antecessor. Classificação das PG´s: Uma PG pode ser: I.Crescente: quando an+1 > an Exemplo: PG(1, 2, 4, 8, 16, ...), q = 2 II. Decrescente: quando an+1 < an Exemplo: PG(81, 27, 9, 3, 1, ...), q = 1/3 III. Constante: quando an+1 = an Exemplo: PG(2, 2, 2, 2, 2, ...), q = 1 IV.Alternante: quando a1 ¹ 0 e q < 0 Exemplo: PG(2, – 4, 8, – 16, 32, ...), a1 = 2 e q = –2 V. Não decrescente: quando a1 < 0 e q = 0 Exemplo: PG(– 2, 0, 0, 0, 0, ...), a1 = – 2 e q = 0 VI.Não crescente: quando a1 > 0 e q = 0 Exemplo: PG(5, 0, 0, 0, 0, ...), a1 = 5 e q = 0 Fórmula do termo geral da PG n–1 Seja a PG genérica: PG(a1, a2, a3, a4, ......). Assim: an = a1 × q , n Î N* Conseqüência: Para obtermos um termo qualquer an, a partir de um termo de ordem p (ap), poderemos utilizar a regra: an = ap × qn – p, n,p Î N* Termos eqüidistantes em PG Na PG genérica: PG(a1, a2, a3,... ..., ap-1, ap, ap+1,... ...,an), então: (ap)2 = (ap – k) × (ap + k), p,k Î N* Produto dos n primeiros termos de uma PG (Pn) Seja a PG(a1, a2, a3, ..., an, ..., .... ) indicaremos por Pn o produto de seus n primeiros n(n-1) × n n termos. Assim: Pn = a1 ×q 2 ou Pn = (a1 × an) 2 4
  • 5. Soma dos n primeiros termos de uma PG (Sn) Seja (a1, a2, a3, ..., an, ...) uma PG de razão q e indiquemos por Sn a soma de seus n primeiros termos. Assim: a 1 × (qn - 1) Se a PG não for constante, ou seja q ¹ 1 teremos: Sn = q -1 Se a PG for constante, ou seja q = 1 teremos: Sn = n × a1 Soma dos termos de uma PG infinita (S) Seja a P.G. = (a1, a2, a3, . . . , an, . . . ) de razão q e a soma de seus infinitos termos Sn = a1 + a2 + a3 + . . . + an + . . . (série) Quando lim S n = S existe e é finito, dizemos que a série converge para S. n®¥ Quando esse limite não existe ou não é finito dizemos que a série diverge (não se pode a1 determinar tal soma). Se – 1 < q < 1, pode-se demonstrar que: lim S n = S = n®¥ 1- q Função Exponencial f(x) = ax ; a>0 e a¹1 Imf = IR * + Df = IR y y a>1 0<a<1 função crescente função decrescente 1 0 x 0 x Propriedades de potência 1. am . an = am + n 2. am : an = am – n , a ¹ 0 3. (am)n = am .n 4. n a m = a m n , n Î IN / n >1 1 5. a– n = , a ¹ 0 an 5
  • 6. Equação exponencial af(x) = ag(x) Û f(x) = g(x) Inequação exponencial af(x) > ag(x) Û f(x) > g(x), se a >1 af(x) > ag(x) Û f(x) < g(x), se 0 < a < 1 Logaritmo Definição logba = x Û a = bx com a > 0, 0 < b ¹ 1 Propriedade de logaritmo 1. logc (a.b) = logca + logcb; a > 0, b > 0, 0 < c ¹ 1 2. logc æ ö = logca – logcb; a > 0, b > 0, 0 < c ¹ 1 a ç ÷ è bø 3. logc am = m . logca; a > 0, 0 < c ¹ 1 e m Î IR 1 4. logcm a = . logca; a > 0, 0 < c ¹ 1 e m Î IR* m Função Logarítmica f(x) = logax , a > 0 e a ¹ 1 Imf = IR Df = IR * + y y 0 1 x 0 1 x a>1 0<a<1 função crescente função decrescente 6
  • 7. Geometria Plana Relações métricas no triângulo retângulo h2=m × n b × c=a × h b h c b2=a × m a2=b2 + c2 (Pitágoras). m n c2=a × n a Relações métricas no círculo P B A A B P D C A C B P D T PA × PB = PC × PD PA × PB = PC × PD (PT)2 = PA × PB Lei dos a b c = = = 2R sena senb seng Lei dos cossenos a2 = b2 + c2 – 2 × b × c ×cos a b2 = a2 + c2 – 2 × a × c ×cos b c2 = a2 + b2 – 2 × a × b ×cos g 7
  • 8. Teorema de Tales a1 // a2 // a3 // ..... AB BC CD AC AD = = = = A' B' B' C' C' D' A' C' A' D' Teorema da bissetriz interna A b c x y b c = S x y Teorema da bissetriz externa A b c c y C S B b c x = x y Semelhança de triângulos A P b H c y h z B C Q R a x a b c H Área DABC = = = =k = k2 x y z h Área DPQR 8
  • 9. Arcos e ângulos a a+b a=a a= a= 2 2 b a–b a a= a= 2 2 Razões trigonométricas b c sen a = sen b = a a c b cos a = cos b = a a b c tg a = tg b = c b Comprimento da circunferência R C = 2pR Base média de triângulo « « MN // BC BC MN = 2 9
  • 10. Base média de trapézio « « MN // AB AB+ CD MN = 2 Baricentro de triângulo Polígonos convexos Sendo n = número de lados; d = número de diagonais; Si = soma dos ângulos internos e Se = soma dos ângulos externos, n(n – 3) temos: d= Si = (n – 2) × 180ºe Se = 360º 2 Áreas Retângulo Quadrado Paralelogramo Triângulo Trapézio 10
  • 11. Losango 1 Losango 2 (AC) × (BD) B A Los = 2 C Fórmulas especiais para área do triângulo l2 3 b×c A= A= A = p(p – a) × (p – b)(p – c) 4 2 a +b +c em que p = 2 1 a ×b×c A= × a × b × sena A=rp A= 2 4R a +b +c p= 2 Círculo R A = p ×R2 Setor circular a ×p ×R2 a ×R2 l ×R A= A= A= 360º 2 2 a em radianos 11
  • 12. Análise Combinatória / Probabilidades æ nö n! æ combinação de n objetos distintos ö Número binomial: ç ÷ = ç p ÷ p!(n – p)! = C n, p = ç agrupados de p em p ç ÷ ÷ è ø è ø æ nö æ nö æ nö n æ nö Teorema binomial: (a + b)n = ç ÷ anb0 + ç ÷ an – 1b1 +. . .+ ç ÷ a0bn = å ç ÷ a n–i bi ç0÷ ç 1÷ ç n÷ ç ÷ è ø è ø è ø i =o è i ø n! Arranjo: An, p = Þ n objetos distintos seqüenciados (enfileirados) de p em p (n – p)! Permutação de n objetos distintos: Pn = n! n! a objetos iguais entre si Permutação de elementos repetidos: Pna, b, g = , a!b!g! b objetos iguais entre si g objetos iguais entre si n.o de elementos do conjunto evento n(A) Probabilidade de ocorrer um evento = = = P(A) n.o de elementos do espaço amostral n(E) æ probabilidade de ocorrer ö æ ocorrer o ö ç ç o evento A ÷ e em seguida ç ÷ ç evento B ÷= ÷ è ø è ø æ probabilidade de ö æ probabilidade de ö ç ÷ =ç ç ocorrer o evento A ÷ x ç ocorrer o evento B ÷ ÷ Þ Teorema da multiplicação è ø ç sabendo que A ocorreu ÷ è ø Exemplo: 2 bolas azuis æ tirar uma bola azul e em ö 2 1 5 bolas verdes ç seguida uma bola azul ÷ = 7 ´ 6 Pç ÷ è ø chance de retirar uma bola azul sabendo que já saiu uma azul Conjuntos, Funções e Inequações Relação Considerando dois conjuntos A e B, não-vazios, chamamos relação (binária) de A e B a qualquer subconjunto do produto cartesiano ( A x B = {(x; y) / x Î A Ù x Î B}). Definição Uma relação f de A em B é uma função de A em B, se, para todo x Î A, existe um único y Î B tal que (x; y) Î f. (Indica-se: f : A ® B). 12
  • 13. Exemplo Contra-exemplo A B A B · Domínio de f = D(f) = A = {1, 2, 5} f g 1 3 1 4 · Conjunto Imagem de f = Im(f) = {3, 4} 2 4 2 5 · Contradomínio = CD(f) = B = {3, 4, 6} 5 6 3 6 · 4 é imagem de 5, isto é, 4 = f(5) f é função g não é função · 4 é imagem de 2, isto é, 4 = f(2) Tipos de função Função crescente e decrescente · Uma função f é crescente em A Ì Df Û (x1 < x2 Þ f(x1) < f(x2), " x1, x2 Î A). · Uma função f é decrescente em A Ì Df Û (x1 < x2 Þ f(x1) > f(x2), " x1, x2 Î A). Função injetora, sobrejetora e bijetora · Uma f : A ® B é injetora se todos os elementos distintos em A têm imagens distintas em B (" x1, x2 Î A, x1 ¹ x2 Þ f(x1) ¹ f(x2)). · Uma f : A ® B é sobrejetora se todos os elementos de B são imagens de elementos de A (Im(f) = CD(f) ou " y Î B, $ x Î A / f(x) = y) · Uma função de f : A ® B é bijetora se é injetora e sobrejetora. Exemplos: A B A B A B A B f f f f 1 4 1 4 3 1 1 4 2 5 3 3 4 2 2 5 3 5 2 6 3 3 6 1 f é sobrejetora f é injetora f é bijetora f não é injetora e não é injetora e não é sobrejetora e nem sobrejetora Função par e ímpar · Uma função f : A ® B é par Û " x Î A, f(x) = f( – x). · Uma função f : A ® B é ímpar Û " x Î A, f(x) = – f( – x). Função periódica · Uma função f : A ® B é periódica de período p Û " x Î A, f(x + p) = f(x), p > 0. Função composta · Dadas duas funções f e g, podemos obter uma outra função fog, tal que fog(x) = f(g(x)), chamada função composta de f com g. 13
  • 14. Função inversa · Denomina-se inversa da função bijetora y = f(x), f : A ® B a função f– 1: B ® A, tal que f–1 (y) = x. Observação: Para se obter a inversa de uma função f (bijetora) definida por uma sentença matemática y = f(x) a. troca-se x por y e y por x; b. coloca-se o novo y em função do novo x. Matrizes, Determinantes e Sistemas Lineares Propriedades dos determinantes a. det(At) = det(A). b. Se uma linha (ou coluna) é formada só de zeros, o determinante é igual a zero. c. Quando trocamos de lugar duas linhas (ou colunas) paralelas, o determinante fica multiplicado por –1. d. Se duas linhas (ou colunas) paralelas são iguais (ou proporcionais), o determinante é igual a zero. e. Se os elementos de uma linha (ou coluna) apresentam um fator comum k, este pode ser colocado em “evidência”. f. Se A é uma matriz quadrada de ordem n, então det(k.A) = kn.det(A) g. Teorema de Binet: det(A.B) = det(A).det(B) Atenção: em geral, det(A+B) ¹ det(A) + det(B) h. Teorema de Jacobi (importante para obtenção de zeros). O determinante de uma matriz não se altera quando somamos a uma linha (ou coluna) outra linha (ou coluna) paralela multiplicada por uma constante. é1 0 0 0ù ê –3 4 0 0ú i. Matriz Triangular: A = ê ú Þ det(A) = 1× 4(–5) × 8 ê2 3 –5 0ú ê5 6 7 8ú ë û Multiplicação de matrizes æ a bö æ x y ö æ ax + bz ay + bw ö ç c d ÷ × ç z w ÷ = ç cx + dz cy + dw ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø è ø a. Todo sistema de equações lineares apresenta apenas uma solução, ou seja, é um sistema possível e determinado (s. p. d.), quando D ¹ 0, onde D é o determinante da matriz dos coeficientes de tal sistema. b. Para os casos onde D = 0, para analisar o sistema, ou seja, dizer se o mesmo é impossível (s. i.) ou indeterminado (s. p. i.), deve-se escalonar tal sistema, eliminando ordenadamente as incógnitas das equações. A equação, na incógnita x, ax = b tem apenas uma solução para a ¹ 0; tem infinitas soluções para a = 0 e b = 0 e não tem solução para a = 0 e b ¹ 0. 14
  • 15. Trigonometria kp ö Relações Fundamentais Conseqüências æ x ¹ ç ÷ è 2 ø 1 sen2x + cos2x = 1, "x Î R cotgx = tgx senx æ p ö tgx = ç x ¹ + kp ÷ 1 + tg2x = sec2x cosx è 2 ø cosx cotgx = ( x ¹ kp) 1 + cotg2x = cossec2x senx 1 æ p ö 1 secx = ç x ¹ + kp ÷ cos 2 x = cosx è 2 ø 1+ tg2 x 1 tg2 x cossecx = ( x ¹ kp ) sen2 x = senx 1+ tg2 x Fórmulas de adição cos(a + b) = cos a . cos b – sen a . sen b cos(a – b) = cos a . cos b + sen a . sen b sen(a + b) = sen a . cos b + sen b . cos a sen(a – b) = sen a . cos b – sen b . cos a tg a + tg b tg(a + b) = 1– tg a × tg b tg a – tg b tg(a – b) = 1+ tg a × tg b Fórmulas de multiplicação Arcos duplos Arcos Triplos sen 2a = 2 sen a cos a sen 3a = 3 sen a – 4 sen3 a ìcos 2 a – sen2 a cos 3a = 4 cos3 a – 3 cos a ï ï ou 3 tga – tg3 a ï tg 3a = cos 2a = í 2cos 2 a – 1 1– 3tg2 a ï ou ï 2 ï î 1– 2sen a 2 tg a tg 2a = 1– tg2 a 15
  • 16. Fórmulas de divisão x 1– cos x x 1+ cos x x 1– cos x sen = ± cos = ± tg = ± 2 2 2 2 2 1+ cos x Fórmulas de transformação em produto p+ q p– q cos p+ cos q = 2 × cos × cos 2 2 p+ q p– q cos p – cos q = –2 × sen × sen 2 2 p+ q p– q sen p+ sen q = 2 × sen × cos 2 2 p– q p+ q sen p – sen q = 2 × sen × cos 2 2 sen(p+ q) tg p+ tg q = cos p × cos q sen(p – q) tg p – tg q = cos p × cos q Equações trigonométricas fundamentais sen a = sen b Þ a = b+ 2kp ou a = (p – b) + 2kp cos a = cos b Þ a = ±b + 2kp tg a = tg b Þ a = b+ kp Funções circulares inversas p p y = arc senx Û seny = x e – £y£ 2 2 y = arc cosx Û cosy = x e 0 £ y £ p p p y = arc tgx Û tgy = x e – <y< 2 2 16
  • 17. Geometria Espacial · O volume de um prisma e o de um cilindro (retos ou oblíquos) é igual ao produto da área da base (B) pela altura (H). E o volume de uma pirâmide e o de um cone reto (ou oblíquo) é igual a 1/3 do produto da área da base pela altura. R H H g H H B B R V = BH 1 V = — BH 3 · Planificando a superfície lateral de um cilindro reto de raio R e altura H obtemos um retângulo de lados 2pR e H. Então a área lateral (AL) do cilindro reto é: · Planificando a superfície lateral de um cone reto de raio R e geratriz g obtemos um setor circular de raio g e arco 2pR. Então a área lateral do cone reto é. 2pR × g AL = Asetor Þ AL = Þ AL = pRg 2 Sendo a a medida, em graus, do setor, temos: 2pR × g a a Asetor = = pg2 Þ R = g 2 360º 360º · O volume V e a área A de uma esfera de raio R são dados por: 4 3 R A = 4 pR2 e V= pR 3 17
  • 18. Números Complexos Forma algébrica Nomenclatura z = a + bi (a, b Î IR) i = unidade imaginária a = Re (z) = parte real de z b= Im (z) = coeficiente da parte imaginária de z Exemplos de números complexos z = 3i = 0 + 3i = número imaginário puro. z = – 6 = – 6 + 0i = número real. z = a + bi (b ¹ 0) = número imaginário ou número complexo não real. Potências inteiras de i (ik, k Î ZZ ) i0 = 1 e i4k = 1 i1 = i e i4k+1 = i4k . i1 = i i2 = – 1 e i4k+2 = i4k . i2 = – i i3 = – i e i4k+3 = i4k . i3 = – i Conjugado de z = a + bi (a, b Î IR) z = a – bi Propriedades 1. z + w = z + w 2. z . w = z . w 3. æ ö = z z ç ÷ èwø w 4. z n = ( z ) n (n Î ZZ) 5. ( z ) = z Produtos e divisões notáveis 1. (1 + i)2 = 2i 2. (1 – i)2 = – 2i 3. (1+ i)(1 – i) = 2 1+ i 4. =i 1– i 1– i 5. =–i 1+ i 18
  • 19. Igualdade na forma algébrica a + bi = c + di Û a=c e b=d (a, b, c, d Î IR) Representação no plano de Argand-Gauss z = a + bi = (a, b) = P (a, b Î IR) P = afixo de z dop = |z| = a 2 + b2 = módulo de z q + k . 2p = arg(z) = argumento de z 0 (0 £ q < 2p) q = argumento principal de z Propriedades 1. | z |2 = z . z 2. |z . w | = | z | . | w | z z 3. = (w ¹ 0) w w 4. | z n | = | z | n , n Î ZZ 5. | z + w | £ | z | + | w | 6. | z | = | z | Forma trigonométrica de z Î C* z = a + bi = | z | (cos q + isen q ) ìcos q = a ï ï z | z | = a 2 + b2 e í b ïsen q = ï î z Igualdade na forma trigonométrica |z|( cos q + i sen q ) = |w|( cos a + i sen a ) 1444 444 2 3 144424443 z w z=w Û |z| = |w| e kÎZZ q = a + k . 2p 19
  • 20. Operações na forma trigonométrica Sejam z = |z| (cos q + isen q ) z1 = |z1| (cos q 1 + isen q 1) z2 = |z2| (cos q 2 + isen q 2 ) · Multiplicação z1 . z2 = |z1| . |z2| . [cos (q1 + q2) + isen (q1 + q2)] · Divisão z 1 |z 1| = [cos (q1 – q2) + isen (q1 – q2)] z 2 |z 2| · Potenciação zn = |z|n . [cos (n q) + isen (nq)] · Radiciação é q 2p q 2p ù z = w k = n z êcos æ + k × ö + i senæ + k × ö ú , n C ç ÷ ç ÷ (k = 0, 1, 2, . . . , n – 1) ë èn n ø èn n øû Propriedades 1. w0 + w1 + w2 + . . . + wn – 1 = 0 2. A raiz enésima de z divide a circunferência em n partes iguais. 3. O raio dessa circunferência é n | z |. q 2p 4. O “ponto de partida” (wo) é o arco e o “pulo’ de uma raiz para outra é de . n n Equação binômia em C axn + b = 0 (a ¹ 0) C –b –b axn = – b Þ xn = Þ x =n = wk , (k = 0, 1, 2, . . . , n – 1) a a Geometria Analítica Distâncias De dois pontos A e B d AB = (x B – x A ) 2 + (y B – y A ) 2 Do ponto P à reta (r) ax + by + c = 0 |ax P + by P + c| d= a 2 + b2 20
  • 21. Pontos especiais a. AM M divide AB na razão =r MB xM – x A y – yA r= = M xB – xM yB – yM æ x + xB y A + yB ö Se M é ponto médio de AB, M = ç A , ÷ è 2 2 ø b. Ponto do eixo x: A = (a, 0) Ponto do eixo y: B = (0, b) Ponto da bissetriz dos quadrantes pares: C = (k, k) Ponto da bissetriz dos quadrantes ímpares: D = (k, – k) æ x + xB + xC y A + yB + yC ö Baricentro do DABC: G = ç A , ÷ è 3 3 ø Área do DABC xA yA 1 |D| S= onde D = x B yB 1 2 xC yC 1 Observação: Se A, B e C são colineares, D = 0. Equação de circunferência (x – xC)2 + (y – yC)2 = r2 Centro C e raio r, equação reduzida. Equação de reta · Geral: ax + by + c = 0 (r) xA yA 1 Conhecendo 2 pontos A e B de r: x B yB 1 =0 x y 1 · Reduzida: y = mx + k m... coeficiente angular de r k.... coeficiente linear de r m = tga (não existe, se m é vertical) yB – y A Conhecendo 2 pontos A e B da reta, m = xB – x A 21
  • 22. Paralelas / perpendiculares · r // s Û mr = ms Exemplos: Paralela a y = 2x – 3 é y = 2x + k Paralela a 2x + 5y – 3 é 2x + 5y + k = 0 · r ^ s Ûmr . ms = – 1 Exemplos: 2 3 Perpendicular a y = x – 3 é y = – x + k 3 2 Perpendicular a 2x + 5y – 6 = 0 é 5x – 2y + k = 0 Observação: Se P pertence a ax + by + c = 0, então axP + byP + c = 0. 22