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quarta-feira, 24 de novembro de 2010

Estudo da Função

Função de 1º grau

Definição

Chama-se função polinomial do 1º grau, ou função afim, a qualquer função f de IR em IR dada por uma lei da forma f(x) = ax + b, onde a e b são números reais dados e a0.

Na função f(x) = ax + b, o número a é chamado de coeficiente de x e o número b é chamado termo constante.

Veja alguns exemplos de funções polinomiais do 1º grau:

f(x) = 5x - 3, onde a = 5 e b = - 3
f(x) = -2x - 7, onde a = -2 e b = - 7
f(x) = 11x, onde a = 11 e b = 0

Gráfico

O gráfico de uma função polinomial do 1º grau, y = ax + b, com a0, é uma reta oblíqua aos eixos Ox e Oy.

Exemplo:

Vamos construir o gráfico da função y = 3x - 1:
Como o gráfico é uma reta, basta obter dois de seus pontos e ligá-los com o auxílio de uma régua:

a) Para x = 0, temos y = 3 · 0 - 1 = -1; portanto, um ponto é (0, -1).
b) Para y = 0, temos 0 = 3x - 1; portanto, e outro ponto é .

Marcamos os pontos (0, -1) e no plano cartesiano e ligamos os dois com uma reta.

0 -1
0

Já vimos que o gráfico da função afim y = ax + b é uma reta.
O coeficiente de x, a, é chamado coeficiente angular da reta e, como veremos adiante, a está ligado à inclinação da reta em relação ao eixo Ox.

O termo constante, b, é chamado coeficiente linear da reta. Para x = 0, temos y = a · 0 + b = b. Assim, o coeficiente linear é a ordenada do ponto em que a reta corta o eixo Oy.unção de 1º grau

Zero e Equação do 1º Grau

Chama-se zero ou raiz da função polinomial do 1º grau f(x) = ax + b, a0, o número real x tal que f(x) = 0.

Temos:

f(x) = 0 ax + b = 0

Vejamos alguns exemplos:

  1. Obtenção do zero da função f(x) = 2x - 5:
    f(x) = 0 2x - 5 = 0

  2. Cálculo da raiz da função g(x) = 3x + 6:
    g(x) = 0 3x + 6 = 0 x = -2

  3. Cálculo da abscissa do ponto em que o gráfico de h(x) = -2x + 10 corta o eixo das abicissas:
    O ponto em que o gráfico corta o eixo dos x é aquele em que h(x) = 0; então:
    h(x) = 0 -2x + 10 = 0 x = 5

Crescimento e decrescimento

Consideremos a função do 1º grau y = 3x - 1. Vamos atribuir valores cada vez maiores a x e observar o que ocorre com y:

x -3 -2 -1 0 1 2 3
y -10 -7 -4 -1 2 5 8

Notemos que, quando aumentos o valor de x, os correspondentes
valores de y também aumentam. Dizemos, então que a
função y = 3x - 1 é crescente.
Observamos novamente seu gráfico:

Regra geral:

a função do 1º grau f(x) = ax + b é crescente quando o coeficiente de x é positivo (a > 0);
a função do 1º grau f(x) = ax + b é decrescente quando o coeficiente de x é negativo (a <>

Justificativa:

  • para a > 0: se x1 <>2, então ax1 <>2. Daí, ax1 + b <>2 + b, de onde vem f(x1) <>2).
  • para a <>1 <>2, então ax1 > ax2. Daí, ax1 + b > ax2 + b, de onde vem f(x1) >f(x2).
Função de 1º grau

Sinal

Estudar o sinal de uma qualquer y = f(x) é determinar os valor de x para os quais y é positivo, os valores de x para os quais y é zero e os valores de x para os quais y é negativo.
Consideremos uma função afim y = f(x) = ax + b vamos estudar seu sinal. Já vimos que essa função se anula pra raiz . Há dois casos possíveis:

1º) a > 0 (a função é crescente)

y > 0 ax + b > 0 x >

y < src="http://www.somatematica.com.br/emedio/funcao1/bigseta.gif" align="middle" border="0" height="16" width="20"> ax + b < src="http://www.somatematica.com.br/emedio/funcao1/bigseta.gif" align="middle" border="0" height="16" width="20"> x <

Conclusão: y é positivo para valores de x maiores que a raiz; y é negativo para valores de x menores que a raiz

2º) a <>

y > 0 ax + b > 0 x <

y < src="http://www.somatematica.com.br/emedio/funcao1/bigseta.gif" align="middle" border="0" height="16" width="20"> ax + b < src="http://www.somatematica.com.br/emedio/funcao1/bigseta.gif" align="middle" border="0" height="16" width="20"> x >

Conclusão: y é positivo para valores de x menores que a raiz; y é negativo para valores de x maiores que a raiz.


Função Quadrática

Definição

Chama-se função quadrática, ou função polinomial do 2º grau, qualquer função f de IR em IR dada por uma lei da forma f(x) = ax2 + bx + c, onde a, b e c são números reais e a 0.
Vejamos alguns exemplos de função quadráticas:

  1. f(x) = 3x2 - 4x + 1, onde a = 3, b = - 4 e c = 1
  2. f(x) = x2 -1, onde a = 1, b = 0 e c = -1
  3. f(x) = 2x2 + 3x + 5, onde a = 2, b = 3 e c = 5
  4. f(x) = - x2 + 8x, onde a = 1, b = 8 e c = 0
  5. f(x) = -4x2, onde a = - 4, b = 0 e c = 0

Gráfico

O gráfico de uma função polinomial do 2º grau, y = ax2 + bx + c, com a 0, é uma curva chamada parábola.

Exemplo:

Vamos construir o gráfico da função y = x2 + x:
Primeiro atribuímos a x alguns valores, depois calculamos o valor correspondente de y e, em seguida, ligamos os pontos assim obtidos.


x y
-3 6
-2 2
-1 0
0 0
1 2
2 6

Observação:

Ao construir o gráfico de uma função quadrática y = ax2 + bx + c, notaremos sempre que:

  • se a > 0, a parábola tem a concavidade voltada para cima;

  • se a <>, a parábola tem a concavidade voltada para baixo;

Zero e Equação do 2º Grau

Chama-se zeros ou raízes da função polinomial do 2º grau f(x) = ax2 + bx + c , a 0, os números reais x tais que f(x) = 0.

Então as raízes da função f(x) = ax2 + bx + c são as soluções da equação do 2º grau ax2 + bx + c = 0, as quais são dadas pela chamada fórmula de Bhaskara:

Temos:

Observação

A quantidade de raízes reais de uma função quadrática depende do valor obtido para o radicando , chamado discriminante, a saber:

  • quando é positivo, há duas raízes reais e distintas;

  • quando é zero, há só uma raiz real;

  • quando é negativo, não há raiz real.

  • Função Quadrática

    Coordenadas do vértice da parábola

    Quando a > 0, a parábola tem concavidade voltada para cima e um ponto de mínimo V; quando a <>, a parábola tem concavidade voltada para baixo e um ponto de máximo V.

    Em qualquer caso, as coordenadas de V são . Veja os gráficos:

    Imagem

    O conjunto-imagem Im da função y = ax2 + bx + c, a 0, é o conjunto dos valores que y pode assumir. Há duas possibilidades:

    1ª - quando a > 0,

    a > 0

    2ª quando a <>,

    a <>

  • Função Quadrática

    Construção da Parábola

    É possível construir o gráfico de uma função do 2º grau sem montar a tabela de pares (x, y), mas seguindo apenas o roteiro de observação seguinte:

  • O valor do coeficiente a define a concavidade da parábola;

  • Os zeros definem os pontos em que a parábola intercepta o eixo dos x;

  • O vértice V indica o ponto de mínimo (se a > 0), ou máximo (se a<>

  • A reta que passa por V e é paralela ao eixo dos y é o eixo de simetria da parábola;

  • Para x = 0 , temos y = a · 02 + b · 0 + c = c; então (0, c) é o ponto em que a parábola corta o eixo dos y.

Sinal

Consideramos uma função quadrática y = f(x) = ax2 + bx + c e determinemos os valores de x para os quais y é negativo e os valores de x para os quais y é positivos.
Conforme o sinal do discriminante = b2 - 4ac, podemos ocorrer os seguintes casos:

1º - > 0
Nesse caso a função quadrática admite dois zeros reais distintos (x1 x2). a parábola intercepta o eixo Ox em dois pontos e o sinal da função é o indicado nos gráficos abaixo:

quando a > 0

y > 0 (x <>1 ou x > x2)
y < src="http://www.somatematica.com.br/emedio/funcao2/dbseta.gif" align="middle" border="0" height="16" width="22">x1 <>2

quando a <>

y > 0 x1 <>2
y < src="http://www.somatematica.com.br/emedio/funcao2/dbseta.gif" align="middle" border="0" height="16" width="22"> (x <>1 ou x > x2)

Função Quadrática

2º - = 0

quando a > 0

quando a <>

Função Quadrática

3º - <>

quando a > 0

quando a <>








Fonte : http://www.somatematica.com.br/emedio/funcao1/funcao1_3.php
http://www.youtube.com/watch?v=htK1SiRJ3f8&feature=related

quarta-feira, 17 de novembro de 2010

Desafio

Se

2+3=10

7+2=63

6+5=66

8+4=96

Então

9+7= ???

Desafio

Usando três algarismos 9 e um símbolo de subtração obtenha o numero 1.

Poste sua resposta no comentários .

domingo, 7 de novembro de 2010

Quadriláteros

Nos cursos de engenharia deparamos constantemente com os quadriláteros, seja no corte de uma chapa, usinagem de um bloco ou mesmo no dimensionamento de um terreno o quadrilátero é um dos polígonos mais presentes no dia-a-dia dos engenheiros.

Um quadrilátero é um polígono de quatro lados e quatro ângulos, podendo ser classificados em

  • paralelogramos – pares de lados paralelos

    • paralelogramo

    • retângulo

    • losango

    • quadrado que é o único regular

  • trapézios – bases paralelas

    • retângulo

    • isósceles

    • escaleno

quadrilateros

Características dos quadriláteros

  1. Paralelogramo – lados opostos paralelos e iguais, diagonais diferentes, cortam-se ao meio

  2. Retângulo – lados opostos paralelos e iguais, ângulos iguais e retos, diagonais iguais, cortam-se ao meio

  3. Losango – lados iguais, diagonais desiguais, perpendiculares, diagonais cortam-se ao meio

  4. Quadrado – lados iguais e ângulos iguais a 90° (retos) polígono regular, diagonais iguais, perpendiculares diagonais cortam-se ao meio

  5. Trapézio Retângulo – bases paralelas, possui dois ângulos retos, diagonais diferentes, nunca se cortam ao meio

  6. Trapézio Isósceles – bases paralelas, diagonais iguais, não se cortam ao meio, lados não paralelos ou contrabases são iguais, chamados simétricos

  7. Trapézio Escaleno – bases paralelas, lados desiguais, diagonais diferentes, não se cortam ao meio.

Área de um Quadrilátero.

Para saber a área dos quadriláteros usamos fórmulas. Por exemplo para achar a área de um quadrado ou de um retângulo multiplicamos lado X altura, vejam:

Um dado retângulo com lado de 500mm e altura de 250mm possui que área?

Área = lado X altura

Área = 500 X 250

Área = 125000mm ou 1250cm ou 0,125m

Para a área do paralelogramo usamos a fórmula S = b X h; onde S é a área, b e a base e h a altura

Para a área do Losango usamos S = (D X d) / 2 onde D é a diagonal maior, d a diagonal menor

Trapézio usamos S=(B+b/2) X h onde B é a base maior, b a base menor e h altura

Última atualização (Sex, 07 de Agosto de 2009 13:30)

Função



sábado, 23 de outubro de 2010

Multiplicação Russa

Aos antigos camponeses russos atribuem alguns matemáticos um processo especial de multiplicação, processo que nada tem de simples mas que não deixa de apresentar uma face curiosa.

Vamos supor que, movidos por uma desmedida excentricidade, resolvemos aplicar o sistema russo para obter o produto do número 36, pelo número 13.

Escrevemos os dois fatores (36 e 13), um ao lado do outro, e um pouco afastados:

36 --------- 13

Determinemos a metade do primeiro e o dobro do segundo, escrevendo os resultados em baixo dos fatores correspondentes:

36 -------- 13

18 -------- 26

Procedamos do mesmo modo com os resutados obtidos; isto é, tomemos a metade do primeiro e o dobro do segundo:

36 --------13

18 -------- 26

9 --------- 52

Vamos repetir a mesma operação: calcular a metade do número à esquerda e o dobro do número à direita. Como chegamos a um número ímpar (que no nosso caso é 9), devemos subtrair uma unidade e tomar a metade do resultado. De 9, tirando 1 fica 8, cuja metade é 4. E assim procedamos até chegarmos ao termo igual a 1 na coluna à esquerda.

Temos, portanto:

36 ------- 13

18 ------- 26

9 -----52(X)

4 ------ 104

2 -------208

1 --- 416(X)

Somemos os números da coluna à direita que correspondem aos números ímpares da coluna à esquerda. (Esses números estão marcados com o sinal (X).) Essa soma será:

52 + 416 = 468

O resultado assim obtido (468) será o produto do número 36 por 13.

Ainda um exemplo: vamos multiplicar, por esse extravagante processo, o número 45 por 32.

45 ------- 32(X)

22 -----------64

11 ------ 128(X)

5 ----------- 256

2 ----------- 512

1 ---------- 1024

Somando os números (X), que correspondem aos termos ímpares da coluna à esquerda, obtemos o resultado 1440, que exprime o produto de 45 por 32.

O chamado "processo dos camponeses russos", que acabamos de indicar, não passa de uma simples curiosidade aritmética, pois o prfocesso que aprendemos nas nossas escolas pode ser muito burguês, mas não deixa de ser muitíssimo mais simples e mais prático.

Texto extraído do livro "Matemática Divertida e Curiosa" de Malba Tahan, Editora Record.

sexta-feira, 15 de outubro de 2010

HOMENAGEM AO PROFESSOR

HOMENAGEM AO PROFESSOR

As bolas de papel na cabeça,
Os inúmeros diários para se corrigir,
As críticas, as noites mal dormidas...
Tudo isso não foi o suficiente
Para te fazer desistir do teu maior sonho:
Tornar possíveis os sonhos do mundo.
Que bom que esta tua vocação
Tem despertado a vocação de muitos.
Parece injusto desejar-te um feliz dia dos professores,
Quando em seu dia-a-dia
Tantas dificuldades acontecem.
A rotina é dura, mas você ainda persiste.
Teu mundo é alegre, pois você
Consegue olhar os olhos de todos os outros
E fazê-los felizes também.
Você é feliz, pois na tua matemática de vida,
Dividir é sempre a melhor solução.
Você é grande e nobre, pois o seu ofício árduo lapida
O teu coração a cada dia,
Dando-te tanto prazer em ensinar.
Homenagens, frases poéticas,
Certamente farão parte do seu dia a dia,
E quero de forma especial, relembrar
A pessoa maravilhosa que você é
E a importância daquilo do seu ofício.
É por isto que você merece esta homenagem
Hoje e sempre, por aquilo que você é
E por aquilo que você faz.
Felicidades!!!
(autor desconhecido)

Você sabe como surgiu o Dia do Professor?

Você sabe como surgiu o Dia do Professor?


O Dia do Professor é comemorado no dia 15 de outubro. Mas poucos sabem como e quando surgiu este costume no Brasil.

No dia 15 de outubro de 1827 (dia consagrado à educadora Santa Tereza D’Ávila), D. Pedro I baixou um Decreto Imperial que criou o Ensino Elementar no Brasil. Pelo decreto, “todas as cidades, vilas e lugarejos tivessem suas escolas de primeiras letras”. Esse decreto falava de bastante coisa: descentralização do ensino, o salário dos professores, as matérias básicas que todos os alunos deveriam aprender e até como os professores deveriam ser contratados. A idéia, inovadora e revolucionária, teria sido ótima - caso tivesse sido cumprida.

Mas foi somente em 1947, 120 anos após o referido decreto, que ocorreu a primeira comemoração de um dia dedicado ao Professor.

Começou em São Paulo, em uma pequena escola no número 1520 da Rua Augusta, onde existia o Ginásio Caetano de Campos, conhecido como “Caetaninho”. O longo período letivo do segundo semestre ia de 01 de junho a 15 de dezembro, com apenas 10 dias de férias em todo este período. Quatro professores tiveram a idéia de organizar um dia de parada para se evitar a estafa – e também de congraçamento e análise de rumos para o restante do ano.

O professor Salomão Becker sugeriu que o encontro se desse no dia de 15 de outubro, data em que, na sua cidade natal, professores e alunos traziam doces de casa para uma pequena confraternização. Com os professores Alfredo Gomes, Antônio Pereira e Claudino Busko, a idéia estava lançada, para depois crescer e implantar-se por todo o Brasil.

A celebração, que se mostrou um sucesso, espalhou-se pela cidade e pelo país nos anos seguintes, até ser oficializada nacionalmente como feriado escolar pelo Decreto Federal 52.682, de 14 de outubro de 1963. O Decreto definia a essência e razão do feriado: "Para comemorar condignamente o Dia do Professor, os estabelecimentos de ensino farão promover solenidades, em que se enalteça a função do mestre na sociedade moderna, fazendo participar os alunos e as famílias".

Fontes:
Site www.diadoprofessor.com.br
Site www.unigente.com

Dia do Professor em outros países:

Estados Unidos: National Teacher Day - na terça-feira da primeira semana completa de Maio.

World Teachers’ Day - UNESCO e diversos países - 5 de Outubro

Tailândia - 16 de Janeiro

Índia - 5 de Setembro

China - 10 de Setembro

México - 15 de Maio

Taiwan - 28 de Setembro

Argentina - 11 de Setembro

Chile - 16 de Outubro

Uruguai - 22 de setembro

Paraguai - 30 de Abril

sexta-feira, 8 de outubro de 2010

O Volume do Barril Elíptico


O Volume do Barril Elíptico

Já apresentei uma fórmula para calcular o volume de um barril, ajustando a curva resultante da interseção de um plano que passa pelo seu eixo a uma parábola.

Na prática, a fórmula usada para calcular o volume de um barril é dada por

[;V = \frac{\pi h}{12}(2D^2 + d^2) \qquad (1);]

que é obtida admitindo que a curva interseção é uma elipse centrada na origem e de semi-eixos [;a;] e [;b;] cuja equção cartesiana é dada por

[;\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\qquad (2);]

O primeiro passo para deduzir a expressão [;(1);]é escrever [;a;] e [;b;] em função de [;D;], [;d;] e [;h;]. Substituindo o ponto [;(0,D/2);] em [;(2);], temos

[;\frac{0^2}{a^2} + \frac{D^2/4}{b^2} = 1 \quad \Rightarrow \quad b^2 = \frac{D^2}{4};]

Analogamente, substituindo o ponto [;(\frac{h}{2},\frac{d}{2});], segue que

[;\frac{h^2/4}{a^2} + \frac{d^2/4}{D^2/4} = 1 \quad \Rightarrow \quad \frac{h^2}{4a^2} = 1 - \frac{d^2}{D^2} \quad \Rightarrow;]

[;\frac{h^2}{4a^2} = \frac{D^2 - d^2}{D^2} \quad \Rightarrow \quad\frac{1}{a^2} = \frac{4(D^2 - d^2)}{D^2h^2};]

Sendo [;dV = \pi y^2dx;], segue que

[;dV = \pi b^2\biggl(1 - \frac{x^2}{a^2}\biggr) = \pi \frac{D^2}{4}\biggl(1 - \frac{4x^2(D^2 - d^2)}{D^2h^2}\biggr)dx \quad \Rightarrow;]

[;dV = \frac{\pi}{4h^2}\biggl[D^2h^2 - 4(D^2 - d^2)x^2\biggr]dx \quad \Rightarrow;]

[;V = 2\times\frac{\pi}{4h^2}\int_{0}^{h/2}\biggl[D^2h^2 - 4(D^2 - d^2)x^2\biggr]dx \quad \Rightarrow;]

[;V = \frac{\pi}{2h^2}\biggl[D^2h^2x -4(D^2 -d^2)\frac{x^3}{3} \biggr]_{0}^{h/2}\quad \Rightarrow;]

[;V = \frac{\pi h}{2}\biggl[\frac{D^2}{2} - \frac{(D^2 - d^2)}{6}\biggr] = \frac{\pi h}{12}(2D^2 + d^2);]

É comum expressar esta fórmula em função dos raios das bases: [;r = d/2;] e [;R = D/2;]. Substituindo esses valores em [;(1);], tem-se

[;V = \frac{\pi h}{3}(2R^2 + r^2);]

Exemplo 1: Calcule o volume de um barril de vinho de altura [;h = 80\ cm;], diâmetro da base média [;D = 40\ cm;] e diâmetro da base inferior ou superior [;d = 30\ cm;].

Resolução: Usando a expressão [;(1);], temos

[;V = \frac{\pi 80}{12}(2\cdot 40^2 + 30^2) = \frac{82000\pi}{3}\ cm^3 \simeq 85870\ cm^3;]

Observação 1: Entende-se também por barril como uma unidade para petróleo líquido (geralmente petróleo cru) igual a [;158,987294928;] litros se for barril stadunidense ou a [;159,11315;] litros se for barril imperial britânico. O barril é representado por bbl, com os seus múltiplos Mbbl (mil barris) e MMbbl (um milhão de barris).

Fonte: Wikipédia.
Mais uma postagem fantástica do blog
http://fatosmatematicos.blogspot.com/2010/10/o-volume-do-barril-eliptico.html?utm_source=feedburn