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MATEMÁTICA - MÓDULO 8 RAZÃO E PROPORÇÃO - PORCENTAGEM , REGRA DE TRÊS SIMPLES E COMPOSTA Documento realizado por discentes do IFSul Campus Camaquã. Revisado por Diana Schein Bartz, mestre em Engenharia Oceânica pela FURG e por Tiago Ventura Martins, Mestre em Ensino de Matemática pela UFRGS. QUALIFICA matemática MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ MATEMÁTICA - Módulo 8 RAZÃO E PROPORÇÃO 1. INTRODUÇÃO A RAZÃO E PROPORÇÃO A razão e a proporção são conceitos que estão bastante presentes no nosso dia dia. Quando vamos fazer a receita de um bolo por exemplo, utilizamos determinadas medidas para representar a quantidade de cada ingrediente, estes números são exemplos de razões e proporções. Mas antes de ver como elas se relacionam, vamos entender o que cada uma significa. 2. RAZÃO A razão é uma comparação entre duas grandezas e está diretamente ligada com a operação da divisão. Quando dividimos um número por outro, estamos comparando uma grandeza por outra, por isso dizemos que: A razão entre os números A e B, é o quociente a : b Interpretando essa afirmação podemos concluir que o resultado da divisão de um número A por B é a razão. 2. 1 Representação A representação de uma razão pode ser A : B, A / B ou ainda: Onde, a é o numerador e b é o denominador 2.1.1 Exemplos ● A razão entre os número 20 e 5 pode ser escrita da seguinte maneira: MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ 20 : 5, 20 / 5 ou 520 Então o número 4, o resultado da divisão entre 20 e 5, é a razão. Obs.: Para encontrar a razão entre duas grandezas a unidade de medida delas deverão ser as mesma. 3. PROPORÇÃO A proporção pode ser definida como a igualdade entre duas razões, ou seja, podemos dizer que existe uma proporção quando duas razões são iguais. Dessa forma dizemos que: Uma proporção é a igualdade entre duas ou mais razões 3.1 Representação Uma proporção é representada da seguinte maneira: Nessa igualdade dizemos que: ● A está para b, assim como c está para d ● A, B, C, D são os termos da proporção 3.1.1 Exemplo ● Imaginemos a seguinte proporção: = 51 210 Os extremos são 1 e 10, enquanto os meios são 5 e 2. ● Se simplificarmos esta equação obtemos o seguinte: = 51 210 = 51 2 10 ÷2÷2 MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ = 51 51 Ao simplificar esta equação obtivemos uma igualdade, isso nos mostra que estes números formam uma proporção. 3.2 Propriedade As propriedades são técnicas que nos ajudam a resolver as proporções de forma mais fácil e rápida, por isso a seguir veremos a principal propriedade da proporção. A propriedade da proporção, nos diz que : = AB CD O produto dos meios é igual ao produtos dos extremos. Na prática isso significa que a multiplicação ocorre na forma de cruz, vejamos o exemplo: = 810 3024 810 × 3024 8 . 30 = 10 . 24 240 = 240 Usando esta propriedade podemos encontrar um termo desconhecido em uma proporção vejamos o exemplo: ● Calcular o valor de x na equação: = x + 43x − 1 32 MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ = x + 43x − 1 32 3 . (3x - 1) = 2 . (x + 4) 9x - 3 = 2x + 8 9x - 2x = 8 + 3 7x = 11 x = 7 11 ● Calcular o valor de x na equação: 5x + 4 = x3 = 15x + 4 x3 3 . (5x + 4) = 1 . (x) 15x + 12 = x 15x - x = - 12 14x = -12 x = = 14−12 7−6 4. GRANDEZAS Uma grandeza é tudo aquilo que pode ser medido ou contado. Podemos citar como exemplo a massa, o comprimento, a capacidade, a velocidade, o tempo, o custo, a produção, etc. Algumas grandezas podem ter suas medidas aumentadas ou diminuídas, por isso elas são classificadas em dois tipos: As grandezas diretamente proporcionais e as grandezas inversamente proporcionais. 4.1 Grandezas diretamente proporcionais As grandezas diretamentes proporcionais são aquelas em que: A variação de uma provoca a variação da outra Ou seja, se uma grandeza duplica a outra também irá se duplicar da mesma forma, se ela é dividida a outra também irá se dividir e assim consequentemente independente da operação. MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ 4.1.1 Exemplo ● Se três canecas custam R$ 8,00, o preço de seis canecas custará R$ 16,00. Neste exemplo nós temos duas grandezas: Canecas e Preço. Podemos observar que quando dobramos o número de canecas, também dobramos o preço das canecas. Vejamos na tabela abaixo: Quando isso ocorre dizemos ques essas grandeza são diretamente proporcionais, ou seja, quando aumentamos uma a outra consequentemente aumenta. 4.2 Grandezas inversamente proporcionais Nas grandezas inversamente proporcionais ocorre o oposto do que acontecia anteriormente, nas diretamente proporcionais: A variação provoca aumento ou redução de forma inversa Neste tipo de grandeza quando aumentamos uma a outra diminui, se multiplicamos uma, temos que dividir a outra. 4.2.1 Exemplo MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ ● Um ciclista faz um treino para uma prova: Correndo inicialmente a uma velocidade de 5m/s, o ciclista completa a pista em 200 s. A cada volta ele dobra a sua velocidade, então na segunda volta estará correndo a velocidade de 10m/s e completando a pista em 100s. Neste exemplo nós temos duas grandezas: Velocidade e tempo. Podemos observar que quando dobramos a velocidade da corrida, o tempo de se reduz à metade. Vejamos na tabela abaixo: 5. REGRA DE TRÊS A regra de três é muito utilizada para a resolução de diversos problemas matemáticos que envolvem duas ou mais grandezas proporcionais, no qual podemos encontrar um valor desconhecido. A base para a resolução da regra de três é a primeira propriedade das proporções, no qual temos uma igualdade entre duas razões e a multiplicamos em cruz. Esta propriedade já foi vista nesta apostila e se encontra no item 3.2.1 5.1 Regra de três simples A regra de três simples nos permite encontrar um valor desconhecido quando temos duas grandezas. 5.1.1 Resolução de uma regra de três simples MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ ● 1º) Agrupar as grandezas da mesma espécie em colunas e abaixo dessas, colocar os valores referentesaos mesmas ● 2º) Identificar se as grandezas são diretamente ou inversamente proporcionais. ● 3º) Montar a proporção e resolver a equação. OBS.: Utiliza-se setas para representar as grandezas diretamente ou inversamente proporcionais. Quando a grandeza é diretamente proporcional utilizamos uma seta para cima, já quando a grandeza é inversamente proporcional utilizamos uma seta para baixo. Quando for inversa (seta para baixo) invertemos os valores (denominador, parte de baixo, vai para o numerador, parte de cima) e quando for direta (seta para cima) deixamos como está. 5.1.2 Exemplo ● Daniel possui em aquário com 8 peixes e eles consomem 30g de ração por dia. Se ele puser mais 2 peixes semelhantes aos que já tem, quanta ração será consumida por dia? 1) No primeiro passo devemos agrupar as grandezas de mesma espécie. Lembrando que se Daniel colocou mais 2 peixes ele passará a ter 10 peixes Peixes Ração (g) 8 30g 10 x 2) No segundo passo devemos identificar se as grandezas são diretamente ou inversamente proporcionais. Nesse caso quanto mais peixes no aquário, mais ração será consumida por dia. Portanto, são diretamente MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ proporcionais, então para simbolizar colocaremos duas flechas para cima: 3) No último passo iremos resolver a equação: = 810 x30 x 810 x30 8 . x = 30 . 10 8x = 300 x = = 37,5 g8300 ● Marcela irá gastar 4 horas para fazer uma viagem se mantiver uma velocidade de 90km/h. Se ela desejar fazer a viagem em 1hora a menos, que velocidade deverá manter? 1) No primeiro passo devemos agrupar as grandezas de mesma espécie. Se Marcela deseja fazer a viagem em 1hora a menos, então a próxima viagem será realizada em 3h Tempo Velocidade (km/h) 4 90 3 x 2) No segundo passo devemos identificar se as grandezas são diretamente ou inversamente proporcionais. MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ Neste caso temos um problema de proporção inversa, pois quanto mais velocidade, menor é o tempo da viagem. Então para simbolizar colocaremos uma flecha para cima na grandeza que aumenta (Velocidade) e uma para baixo na grandeza que diminui (tempo): 3) No último passo iremos resolver a equação, portanto ao montar o cálculo, iremos inverter um dos valores antes de multiplicar : = 34 x90 x 34 x90 3. x = 4 . 90 3x = 360 x = = 120km/h3360 5.2 Regra de três composta Quando temos mais de duas grandezas não conseguimos usar a regra de três simples, por isso iremos aprender a calcular a regra de três composta que nos permite encontrar um valor desconhecido quando temos três grandezas. 5.2.1 Solução de uma regra de três composta ● 1°) Agrupar as grandezas da mesma espécie em colunas e abaixo dessas, colocar os valores referentes aos mesmas ● 2°) Analisar cada grandeza à grandeza onde está o X e identificar se são diretamente ou inversamente proporcionais ● 3°) Montar a proporção Isolando a grandeza com a incógnita e resolver a equação MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ OBS.: Utilizamos o mesmo método que na regra de três simples para demarcar se as grandezas são inversamente ou diretamente proporcionais (flechas para cima ou para baixo). Caso seja inversamente proporcionais devemos também inverter os valores. 5.2.2 Exemplo Em 5 dias, 6 impressoras são capazes de imprimir 30000 folhas. Quantos dias são necessários para que 5 impressoras imprimem 20000 folhas? Vamos agrupar as grandezas da mesma espécie: Dias Impressoras Folhas 5 6 30000 x 5 20000 Agora iremos analisar cada grandeza com à grandeza onde está o X e identificar se são diretamente ou inversamente proporcionais: Se diminuirmos a quantidade de impressoras serão necessários mais dias para fazer as impressões, logo são inversamente proporcionais. Na relação entre dias e folhas é direta, pois para imprimir menos folhas são necessários menos dias. Agora iremos montar a proporção Isolando a grandeza com a incógnita e resolver a equação, não se esquecendo de inverter a inversamente proporcional: = . x5 56 2000030000 MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ = . x5 65 2000030000 x 5x 1215 15 . x = 5 . 12 15x = 60 x = = 4 dias1560 6. PORCENTAGEM A Porcentagem representa uma razão cujo denominador é igual a 100 e indica uma comparação de uma parte com o todo. 6.1 Representação Uma porcentagem pode ser representada na forma de porcentagem, fração (denominador igual a 100) ou na forma decimal: ● % é usado para designar a porcentagem. 6.2 Formas de calcular A porcentagem pode ser calculada de três maneiras, a mais utilizada é a regra de três, mas também pode ser calculada pela transformação da porcentagem em fração (denominador igual a 100) ou na transformação da porcentagem em número decimal. 6.2.1 Exemplo Calcule 30% de 90 MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’ ● Para usar a regra de três no problema, vamos considerar que 90 corresponde ao todo, ou seja 100%. O valor que queremos encontrar chamaremos de x. A regra de três será expressa como: Valor Porcentagem 90 100% x 30% = x90 30100 x x 90 30100 100x = 2700 x = = 271002700 ● Para resolver usando frações, primeiro temos que transformar a porcentagem em uma fração com denominador igual a 100: . 90 = 2730100 ● Podemos ainda transformar a porcentagem em número decimal: 30% = 0,3 0,3 . 90 = 27 O resultado é o mesmo nas três formas, ou seja 30% de 90 corresponde a 27. REFERÊNCIAS Todo embasamento desta apostila foi retirado dos seguintes livros: ANDRINI, Álvaro; VASCONCELLOS, Maria. Praticando Matemática. São Paulo: Editora do Brasil, 2006. GIOVANNI, josé; CASTRUCCI, Benedicto. A conquista da matemática. São Paulo: Editora FTD, 2009. MATEMÁTICA - MÓDULO 8 REVISADO POR DIANA SCHEIN BARTZ, MESTRE EM ENGENHARIA OCEÂNICA PELA FURG E POR TIAGO VENCATO MARTINS MESTRE EM ENSINO DE MATEMÁTICA PELA UFRGS,’