quarta-feira, 28 de novembro de 2012

Multiplicação e divisão de frações algébricas

Multiplicação:
1º) Indicar o produto dos numeradores e denominadores;
2º) Fazer os cancelamentos possíveis;
3º) Fazer as multiplicações restantes, obtendo o resultado.

Divisão:

- Multiplicar a primeira fração pelo inverso da segunda, simplificando o resultado, quando possível.


Adição e subtração de frações algébricas


1º) Reduzir as frações algébricas ao mesmo denominador;
2º) Efetuar as adições ou subtrações dos numeradores, mantendo o mesmo denominador;
3º) Simplificar, se possível, o resultado.

Redução de fração algébrica ao mesmo denominador


terça-feira, 27 de novembro de 2012

MDC e MMC de monômios




MDC e MMC de polinômios


Simplificação de frações algébricas


A potenciação de frações algébricas utiliza o mesmo processo das frações numéricas, o expoente precisa ser aplicado ao numerador e ao denominador, considerando o valor do denominador diferente de zero. Após o desenvolvimento da potenciação, se for o caso, simplifique a fração, pois dividindo seus elementos pelo mesmo número, isto é, pelo divisor comum ao numerador e ao divisor. Observe alguns exemplos:

Frações Numéricas


Frações Algébricas



Nos casos em que o expoente possui sinal negativo, devemos inverter a base e trocar o sinal do expoente para positivo. Feito esse processo, basta aplicar o expoente ao numerador e ao denominador. Observe:
Algumas situações exigem maior complexidade nos cálculos, utilizando as propriedades estudadas como soma de frações com denominadores diferentes, mmc de polinômios, expoente negativo, divisão de frações, multiplicação de frações, potenciação e simplificação de termos semelhantes. Veja:

segunda-feira, 19 de novembro de 2012

Fração algébrica


Fração algébrica é uma fração em que contém incógnita no denominador.
Em  \frac{3x}{x^2+2x-3},  a incógnita x no denominador, faz com que a fração seja algébrica.
Essa terminologia de fração, indica o quociente de polinômios. Nela, uma ou mais variáveis aparecem no denominador. Como não existe divisão por zero, o denominador de uma fração algébrica necessariamente tem que ser diferente de zero. Caso contrário, ela não representa um número \mathbb{R}\,.

Trinômio quadrado perfeito


Trinômio do quadrado perfeito é o 3º caso de fatoração de expressão algébrica. Ele só pode ser utilizado quando a expressão algébrica for um trinômio (polinômio com três monômios) e esse trinômio formar um quadrado perfeito.

O que é trinômio?

Trinômio é um polinômio que tem três monômios sem termos semelhantes, veja exemplos:

3x2 + 2x + 1

20x3 + 5x – 2x

2ab +5b + 3c

Nem todos os trinômios acima podem ser fatorados utilizando o quadrado perfeito.

O que é quadrado perfeito?

Para melhor entender o que é quadrado perfeito, veja:

Podemos considerar um número sendo quadrado perfeito? Sim, basta que esse número seja o resultado de outro número elevado ao quadrado, por exemplo: 25 é um quadrado perfeito, pois 52 = 25.
Agora, devemos aplicar isso em uma expressão algébrica, observe o quadrado abaixo com lados x + y, o valor desse lado é uma expressão algébrica.



Para calcularmos a área desse quadrado podemos seguir duas formas diferentes:

1º forma: a fórmula para o cálculo da área do quadrado é A = Lado2 , então, como o lado nesse quadrado é x + y, basta elevá-lo ao quadrado.

A1 = (x + y)

O resultado dessa área A1 = (x + y)2 é um quadrado perfeito.

2º forma: esse quadrado foi dividido em quatro retângulos onde cada um tem a sua própria área, então a soma de todas essas áreas é a área total do quadrado maior, ficando assim:

A2 = x2 + xy + xy + y2, como xy e xy são semelhantes podemos somá-los

A2 = x2 +2xy + y2

O resultado da área A2 = x2 +2xy + y2 é um trinômio.


As duas áreas encontradas representam a área do mesmo quadrado, então:

A1 = A2
(x + y)2 = x2 +2xy + y2

Então, o trinômio x2 +2xy + y2 tem como quadrado perfeito (x + y)2.

Quando tivermos uma expressão algébrica e ela for um trinômio do quadrado perfeito a sua forma fatorada é representada em forma de quadrado perfeito, veja:

O trinômio x2 +2xy + y2 fatorado fica (x + y)2.


Como identificar um trinômio do quadrado perfeito?

Como já foi dito, nem todo trinômio pode ser representado na forma de quadrado perfeito. Agora, quando é dado um trinômio como iremos identificar que é quadrado perfeito ou não?

Para que um trinômio seja quadrado perfeito ele deve ter algumas características:

• Dois termos (monômios) do trinômio devem ser quadrados.
• Um termo (monômio) do trinômio deve ser o dobro das raízes quadradas dos dois outros termos.

Veja um exemplo:

Veja se o trinômio 16x2 + 8x + 1 é um quadrado perfeito, para isso siga as regras acima:

Dois membros do trinômio têm raízes quadradas e o dobro delas é o termo do meio, então o trinômio 16x+ 8x + 1 é quadrado perfeito.

Então, a forma fatorada do trinômio é 16x2 + 8x + 1 é (4x + 1)2, pois é a soma das raízes ao quadrado.

Veja alguns exemplos:

Exemplo 1:

Dado o trinômio m2 – m n + n2 , devemos tirar as raízes dos termos m2 e n2 , as raízes serão m e n, o dobro dessas raízes será 2. m . n que é diferente do termo m n (termos do meio), então esse trinômio não é quadrado perfeito.

Exemplo 2:

Dado o trinômio 4x– 8xy + y2, devemos tirar as raízes dos termos 4x2 e y2 , as raízes serão respectivamente 2x e y. O dobro dessas raízes deve ser 2 . 2x . y = 4xy, que é diferente do termo 8xy, então esse trinômio não poderá ser fatorado utilizando o quadrado perfeito.

Exemplo 3:

Dado o trinômio 1 + 9a2 – 6a.
Devemos, antes de usar as regras do quadrado perfeito, colocar o trinômio em ordem crescente de expoentes, ficando assim:
9a2 – 6a + 1.
Agora, tiramos a raiz dos termos 9a2 e 1, que serão respectivamente 3a e 1. O dobro dessas raízes será 2 . 3a . 1 = 6a, que é igual ao termo do meio (6a), então concluímos que o trinômio é quadrado perfeito e a forma fatorada dele é (3a – 1)2.

Fatoração por agrupamento

Observe no exemplo a seguir: 

4x² + 8x + 6xy + 12y 
Termo comum em evidência em cada agrupamento: 4x² + 8x (8 = 4*2) e 6xy + 12y(12 = 6*2) 
4x(x + 2) + 6y(x + 2) 
Colocamos novamente em evidência, pois os termos 4x e 6y possuem termos em comum. 
(4x + 6y) (x + 2) 

Observe mais alguns exemplos de fatoração por agrupamento: 

Exemplo 1 
2xy – 12x + 3by – 18b 
2x(y – 6) + 3b(y – 6) 
(2x + 3b)( (y – 6) 

Exemplo 2 
6x²b + 42x² – y²b – 7y² 
6x²(b + 7) – y²(b + 7) 
(6x² – y²) (b + 7) 

Exemplo 3 
x² – 10x + xy – 10y 
x(x – 10) + y(x – 10) 
(x + y) ( x – 10) 

Exemplo 4 
a³b + a² + 5ab³ + 5b² 
a²(ab + 1) + 5b²(ab + 1) 
(a² + 5b²) (ab + 1) 

Exemplo 5 
2xy – 4x + 3xy – 6x + 4xy – 8x 
2x(y – 2) + 3x(y – 2) + 4x (y – 2) 
(2x + 3x + 4x) (y – 2) 
9x (y – 2)

Fatoração por evidência

O polinômio x² + 2x possui forma fatorada, veja:

x² + 2x .: podemos dizer que o monômio x é comum a todos os termos, então vamos colocá-lo em evidência e dividir cada termo do polinômio x² + 2x por x.
Temos: x (x + 2)
Concluímos que x (x + 2) é a forma fatorada do polinômio x² + 2x.
Para termos certeza dos cálculos, podemos aplicar a distribuição na expressão x(x + 2) voltando ao polinômio x² + 2x.

Exemplos de fatoração utilizando fator comum em evidência:

Exemplo 1
8x³ - 2x² + 6x (fator comum: 2x)
2x (4x² - x + 3)


Exemplo 2
a6 – 4a² (fator comum: a²) (a4 – 4)


Exemplo 3
4x³ + 2x² + 6x (notamos que o monômio 2x é comum a todos os termos)
2x (2x² + x + 3)

Exemplo 4
6x³y³ – 9x²y + 15xy² (fator comum: 3xy)
3xy (2x²y² – 3x + 5y)


Exemplo 5
8b– 16b² – 24b (fator comum: 8b)
8b (b³ – 2b – 3)


Exemplo 6
8x² – 32x – 24 (fator comum: 8) 
8 (x² – 4x – 3)

Exemplo 7
3x² – 9xy + 6x + 21x3(fator comum: 3x)
3x (x – 3y + 2 + 7x2)


Exemplo 8
5a²b³c4 + 15 abc + 50a4bc2 (fator comum: 5abc)
5abc (ab²c³ + 3 + 10a3c)


Aplicação do fator comum em evidência na resolução de uma equação produto (exemplo 9) e na resolução de uma equação incompleta do 2º grau (exemplo 10).

Exemplo 9
(3x – 2) (x – 5) = 0
Temos:
3x – 2 = 0
3x = 2
x’ = 2/3x – 5 = 0
x’’ = 5

Exemplo 10
2x² - 200 = 0
Temos:
2x² = 200
x² = 200/2
x² = 100
√x² = √100
x’ = 10
x’’ = – 10