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ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO Razão e proporção Na matemática, a razão estabelece uma comparação entre duas grandezas, sendo o coeficiente entre dois números. Já a proporção é determinada pela igualdade entre duas razões, ou ainda, quando duas razões possuem o mesmo resultado. Note que a razão está relacionada com a operação da divisão. Vale lembrar que grandezas são proporcionais quando existe duas razões entre elas. Ainda que não tenhamos consciência disso, utilizamos cotidianamente os conceitos de razão e proporção. Para preparar uma receita, por exemplo, utilizamos certas medidas proporcionais entre os ingredientes. Atenção! Para você encontrar a razão entre duas grandezas, as unidades de medida terão de ser as mesmas. Exemplos A partir das grandezas A e B temos: Razão: 𝐴 𝐵 ou A : B donde B≠0 Proporção: 𝐴 𝐵 = 𝐶 𝐷 donde todos os coeficientes são diferentes de zero. Exemplo 1: Qual a razão entre 40 e 20? 40 20 = 20 1 =20 Numa fração, conforme estudado na base, o numerador é o número de cima e o denominador, o de baixo. Se o denominador for igual a 100, temos uma razão do tipo porcentagem, também chamada de razão centesimal. 30% = 30 100 = 0,30 Além disso, nas razões, o coeficiente que está localizado acima é chamado de antecedente (A), enquanto o de baixo é chamado de consequente (B). 𝐴 𝐵 = 𝐴𝑛𝑡𝑒𝑐𝑒𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑒𝑞𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 Exemplo 2: Qual o valor de x na proporção abaixo? 1 3 = 12 𝑥 Para encontrar o valor da proporção, utilizamos a regra de três: 3 . 12 = x. 1 x = 36 Assim, quando temos três valores conhecidos, podemos descobrir o quarto, também chamado de “quarta proporcional”. Na proporção, os elementos são denominados de termos. A primeira fração é formada pelos primeiros termos (A/B), enquanto a segunda são os segundos termos (C/D) . Propriedades da Proporção 1. O produto dos meios é igual ao produto dos extremos, por exemplo: 𝐴 𝐵 = 𝐶 𝐷 Logo: A·D = B·C Essa propriedade é denominada de multiplicação cruzada. 2. É possível trocar os extremos e os meios de lugar, por exemplo: 𝐴 𝐵 = 𝐶 𝐷 é equivalente a 𝐷 𝐵 = 𝐶 𝐴 que é também equivalente a 𝐷 𝐶 = 𝐵 𝐴 . Logo, D. A = C . B Grandezas proporcionais A representação A = (a1, a2, a3, …) indica que a1, a2, a3, … são valores assumidos pela grandeza A. Quando escrevemos num determinado problema que A = (a1, a2, a3, …) e B = (a1, a2, a3, …), significa que quando a grandeza A assumir o valor a1, a grandeza B também assumirá o valor b1. ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO Portanto, significa que a1 e b1 são valores correspondentes das grandezas A e B. Podemos dizer que a2 e b2 são valores correspondentes, bem como a3 e b3, e assim por diante. Grandezas diretamente proporcionais (GDP) Considere duas grandezas A e B. A será diretamente proporcional a grandeza B somente quando os valores A e os correspondentes valores de B forem iguais. Sendo assim, quando A = (a1, a2, a3, …) e B = (a1, a2, a3, …) forem grandezas diretamente proporcionais, temos: Onde k é a constante da proporcionalidade. Exemplo: Um ônibus percorre: 90 km em 1 hora 180 km em 2 horas 270 km em 3 horas Portanto, neste caso, a distância e o tempo são grandezas diretamente proporcionais. Grandezas inversamente proporcionais (GIP) Considere duas grandezas A e B. A será inversamente proporcional a grandeza B somente quando os produtos entre os valores A e os correspondentes de B forem iguais. Sendo assim, quando A = (a1, a2, a3, …) e B = (a1, a2, a3, …) forem grandezas inversamente proporcionais, temos: Onde k é a constante da proporcionalidade. Exemplo: Um ônibus percorre uma mesma distância, e se andar a 120 km/h gastará 1 hora 60 km/h gastará 2 horas 40 km/h gastar 3 horas Portanto, neste caso, a distância e o tempo são grandezas inversamente proporcionais. Regra de Três Regra de três é o nome dado ao processo matemático que resolve problemas envolvendo grandezas diretamente ou inversamente proporcionais. O nome vem do fato de termos três informações e termos que descobrir a quarta proporcional. Se são dados mais de três valores, entra em cena a regra de três composta. Esta, por sua vez, aparenta ser bem mais difícil de resolver, aparenta! O processo para resolver é o mesmo da regra de três simples, quebrando o problema em várias regras de três simples e analisando separadamente em relação ao valor que queremos encontrar e verificar se é diretamente ou inversamente proporcional. Porcentagem Um acessório importante na finalização de muitas questões, independentemente da área da matemática que estamos estudando, é o uso de porcentagem. Seria um sonho se você soubesse trabalhar com o princípio multiplicativo, ele facilita os cálculos nos problemas de aumento e desconto. O primeiro eixo cognitivo fala sobre dominar linguagens. Essa é uma das linguagens matemáticas que mais se repete entre os mais variados assuntos. Atividades 1. (Enem digital 2020) Em um país, as infrações de trânsito são classificadas de acordo com sua gravidade. Infrações dos tipos leves e médias acrescentam, respectivamente, 3 e 4 pontos na carteira de habilitação do infrator, além de multas a serem pagas. Um motorista cometeu 5 infrações de trânsito. Em consequência teve 17 pontos acrescentados em sua carteira de habilitação.Qual é a razão entre o número de infrações do tipo leve e o número de infrações do tipo média cometidas por esse motorista? a) 1 4 ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO b) 3 2 c) 3 4 d) 5 17 e) 7 17 2. (Enem PPL 2020) Um banho propicia ao indivíduo um momento de conforto e reenergização. Porém, o desperdício de água gera prejuízo para todos. Considere que cada uma das cinco pessoas de uma família toma dois banhos por dia, de 15 minutos cada. Sabe-se que a cada hora de banho são gastos aproximadamente 540 litros de água. Considerando que um mês tem 30 dias, podemos perceber que o consumo de água é bem significativo. A quantidade total de litros de água consumida, nos banhos dessa família, durante um mês, é mais próxima de a) 1.350. b) 2.700. c) 20.250. d) 20.520. e) 40.500. 3. (Enem digital 2020) Uma associação desportiva contratou uma empresa especializada para construir um campo de futebol, em formato retangular, com 250 metros de perímetro. Foi elaborada uma planta para esse campo na escala 1: 2000. Na planta, a medida do perímetro do campo de futebol, em metro, é a) 0,0005. b) 0,125. c) 8. d) 250. e) 500.000. 4. (Enem 2020) Uma empresa de ônibus utiliza um sistema de vendas de passagens que fornece a imagem de todos os assentos do ônibus, diferenciando os assentos já vendidos, por uma cor mais escura, dos assentos ainda disponíveis. A empresa monitora, permanentemente, o número de assentos já vendidos e compara-o com o número total de assentos do ônibus para avaliar a necessidade de alocação de veículos extras. Na imagem tem-se a informação dos assentos já vendidos e dos ainda disponíveis em um determinado instante. A razão entre o número de assentos já vendidos e o total de assentos desse ônibus, no instante considerado na imagem, é a) 16 42 b) 16 26 c) 26 42 d) 42 26 e) 42 16 5. (Enem 2020) Uma torneira está gotejando água em um balde com capacidade de 18 litros. No instante atual, o balde se encontra com ocupação de 50% de sua capacidade.A cada segundo caem 5 gotas de água da torneira, e uma gota é formada, em média, por 25 10 mL− de água. Quanto tempo, em hora, será necessário para encher completamente o balde, partindo do instante atual? a) 12 10 b) 11 10 ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO c) 22 10− d) 21 10− e) 31 10− 6. (Enem digital 2020) Realizou-se um estudo sobre a violência no Brasil. As taxas obtidas para os homicídios de mulheres de 1980 a 2010 estão registradas no gráfico. De acordo com os dados apresentados, o aumento percentual relativo da taxa de 2007 para 2010 foi mais próximo de a) 11%. b) 13%. c) 17%. d) 50%. e) 89%. 7.(Enem digital 2020) Um investidor pretende aplicar R$ 100.000,00 no mercado financeiro. Para isso pesquisou cinco investimentos distintos, aferindo os rendimentos mensais, em real, de cada um deles. Para decidir em qual aplicar seu dinheiro, considerou também a incidência mensal de Imposto de Renda (IR) sobre o respectivo rendimento. Avaliou que o maior retorno financeiro virá da aplicação em um único investimento: aquele em que a diferença entre o rendimento mensal e o imposto que incidir sobre ele seja a maior possível. Os dados levantados pelo investidor sobre rendimento e imposto referentes à aplicação encontram-se a seguir. O investidor decidiu fazer a aplicação no investimento a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 8. (Enem digital 2020) Uma editora pretende fazer uma reimpressão de um de seus livros. A direção da editora sabe que o gasto com papel representa 60% do custo de reimpressão, e que as despesas com a gráfica representam os 40% restantes. Dentro da programação da editora, no momento em que ela realizar a reimpressão, o preço do papel e os custos com a gráfica terão sofrido reajustes de 25,9% e 32,5%, respectivamente. O custo para a reimpressão de cada livro, nos preços atuais, é de R$ 100,00. Qual será o custo, em real, para a reimpressão de cada livro com os reajustes estimados de custo de papel e despesas com a gráfica? a) 128,54 b) 129,20 c) 129,86 d) 158,40 e) 166,82 9. (Enem PPL 2019) Em um trabalho escolar, um aluno fez uma planta do seu bairro, utilizando a escala 1: 500, sendo que as quadras possuem as mesmas medidas, conforme a figura. ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO O professor constatou que o aluno esqueceu de colocar a medida do comprimento da ponte na planta, mas foi informado por ele que ela media 73 m. O valor a ser colocado na planta, em centímetro, referente ao comprimento da ponte deve ser a) 1,46. b) 6,8. c) 14,6. d) 68. e) 146. 10. (Enem 2019) Os exercícios físicos são recomendados para o bom funcionamento do organismo, pois aceleram o metabolismo e, em consequência, elevam o consumo de calorias. No gráfico, estão registrados os valores calóricos, em kcal, gastos em cinco diferentes atividades físicas, em função do tempo dedicado às atividades, contado em minuto. Qual dessas atividades físicas proporciona o maior consumo de quilocalorias por minuto? a) I b) II c) III d) IV e) V 11. (Enem 2019) O álcool é um depressor do sistema nervoso central e age diretamente em diversos órgãos. A concentração de álcool no sangue pode ser entendida como a razão entre a quantidade q de álcool ingerido, medida em grama, e o volume de sangue, em litro, presente no organismo do indivíduo. Em geral, considera- se que esse volume corresponda ao valor numérico dado por 8% da massa corporal m desse indivíduo, medida em quilograma. De acordo com a Associação Médica Americana, uma concentração alcoólica superior a 0,4 grama por litro de sangue é capaz de trazer prejuízos à saúde do indivíduo. Disponível em: http://cisa.org.br. Acesso em: 1 dez. 2018 (adaptado). A expressão relacionando q e m que representa a concentração alcoólica prejudicial à saúde do indivíduo, de acordo com a Associação Médica Americana, é a) q 0,4 0,8m b) 0,4m 0,8 q c) q 0,8 0,4m d) 0,08m 0,4 q e) q 0,4 0,08m 12. (Enem 2019) Uma pessoa, que perdeu um objeto pessoal quando visitou uma cidade, pretende divulgar nos meios de comunicação informações a respeito da perda desse objeto e de seu contato para eventual devolução. No entanto, ela lembra que, de acordo com o Art. 1.234 do Código Civil, poderá ter que pagar pelas despesas do transporte desse objeto até sua cidade e poderá ter que recompensar a pessoa que lhe restituir o objeto em, pelo menos, 5% do valor do objeto. Ela sabe que o custo com transporte será de um quinto do valor atual do objeto e, como ela tem muito interesse em reavê-lo, pretende ofertar o maior percentual possível de recompensa, desde ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO que o gasto total com as despesas não ultrapasse o valor atual do objeto. Nessas condições, o percentual sobre o valor do objeto, dado como recompensa, que ela deverá ofertar é igual a a) 20% b) 25% c) 40% d) 60% e) 80% 13. (Enem 2018) Um mapa é a representação reduzida e simplificada de uma localidade. Essa redução, que é feita com o uso de uma escala, mantém a proporção do espaço representado em relação ao espaço real. Certo mapa tem escala 1: 58.000.000. Considere que, nesse mapa, o segmento de reta que liga o navio à marca do tesouro meça 7,6 cm. A medida real, em quilômetro, desse segmento de reta é a) 4.408. b) 7.632. c) 44.080. d) 76.316. e) 440.800. 14. (Enem PPL 2018) Um vaso decorativo quebrou e os donos vão encomendar outro para ser pintado com as mesmas características. Eles enviam uma foto do vaso na escala 1: 5 (em relação ao objeto original) para um artista. Para ver melhor os detalhes do vaso o artista solicita uma cópia impressa da foto com dimensões triplicadas em relação às dimensões da foto original. Na cópia impressa, o vaso quebrado tem uma altura de 30 centímetros. Qual é a altura real, em centímetros, do vaso quebrado? a) 2 b) 18 c) 50 d) 60 e) 90 15. (Enem PPL 2018) A Lei de Gravitação, de Isaac Newton, estabelece a intensidade da força entre dois objetos. Ela é dada pela equação 1 2 2 m m F g , d = sendo 1m e 2m as massas dos objetos, d a distância entre eles, g a constante universal da gravitação e F a intensidade da força gravitacional que um objeto exerce sobre o outro. Considere um esquema que represente cinco satélites de mesma massa orbitando a Terra. Denote os satélites por A, B, C, D e E, sendo esta a ordem decrescente da distância da Terra (A o mais distante e E o mais próximo da Terra). De acordo com a Lei da Gravitação Universal, a Terra exerce maior força sobre o satélite a) A. b) B. c) C. d) D. e) E. 16. (Enem PPL 2018) A figura a seguir representa parte da planta de um loteamento, em que foi usada a escala 1:1.000. No centro da planta uma área circular, com diâmetro de 8 cm, foi destinada para a construção de uma praça. ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO O diâmetro real dessa praça, em metro, é: a) 1.250 b) 800 c) 125 d) 80 e) 8 17. (Enem 2018) O colesterol total de uma pessoa é obtido pela soma da taxa do seu “colesterol bom“ com a taxa do seu “colesterol ruim”. Os exames periódicos,realizados em um paciente adulto, apresentaram taxa normal de “colesterol bom”, porém, taxa do “colesterol ruim” (também chamado LDL) de 280 mg dL. O quadro apresenta uma classificação de acordo com as taxas de LDL em adultos. Disponível em: www.minhavida.oom.br. Acesso em: 15 out. 2015 (adaptado). O paciente, seguindo as recomendações médicas sobre estilo de vida e alimentação, realizou o exame logo após o primeiro mês, e a taxa de LDL reduziu 25%. No mês seguinte, realizou novo exame e constatou uma redução de mais 20% na taxa de LDL. De acordo com o resultado do segundo exame, a classificação da taxa de LDL do paciente é a) ótima. b) próxima de ótima. c) limite. d) alta. e) muito alta. 18. (Enem PPL 2018) Um comerciante abrirá um supermercado, no mês de outubro, e precisa distribuir 5 produtos de limpeza em uma gôndola de cinco prateleiras que estão dispostas uma acima da outra (um tipo de produto por prateleira). Ele sabe que a terceira prateleira oferece uma melhor visibilidade dos produtos aos clientes. Ele fez uma pesquisa sobre o número de vendas desses produtos, nos meses de agosto e setembro, em uma loja da concorrência (mostrada a seguir), e pretende incrementar suas vendas, em relação a seu concorrente, colocando na terceira prateleira de seu supermercado o produto que teve o maior índice de aumento nas vendas no mês de setembro em relação ao mês de agosto, na loja concorrente. O comerciante deve colocar na terceira prateleira o produto número a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 19. (Enem PPL 2017) Uma equipe de ambientalistas apresentou um mapa de uma reserva ambiental em que faltava a especificação da escala utilizada para a sua confecção. O problema foi resolvido, pois um dos integrantes da equipe lembrava-se de que a distância real de 72 km, percorrida na reserva, equivalia a 3,6 cm no mapa. Qual foi a escala utilizada na confecção do mapa? a) 1: 20 b) 1: 2.000 ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO c) 1: 20.000 d) 1: 200.000 e) 1: 2.000.000 20. (Enem PPL 2017) O estado de qualquer substância gasosa é determinado pela medida de três grandezas: o volume (V), a pressão (P) e a temperatura (T) dessa substância. Para os chamados gases “ideais”, o valor do quociente P V T é sempre constante. Considere um reservatório que está cheio de um gás ideal. Sem vazar o gás, realiza-se uma compressão do reservatório, reduzindo seu volume à metade. Ao mesmo tempo, uma fonte de calor faz a temperatura do gás ser quadruplicada. Considere 0P e 1P respectivamente, os valores da pressão do gás no reservatório, antes e depois do procedimento descrito. A relação entre 0P e 1P é a) 01 P P 8 = b) 01 P P 2 = c) 1 0P P= d) 1 0P 2P= e) 1 0P 8P= ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO Gabarito: Resposta da questão 1: [B] Sejam e m, respectivamente, o número de infrações leves e o número de infrações médias. Logo, vem m 5 m 5 3 4m 17 3( m) m 17 3 . m 2 + = + = + = + + = = = A resposta é 3 . m 2 = Resposta da questão 2: [E] A resposta é dada por 15 30 5 2 540 40500. 60 = Resposta da questão 3: [B] Pela proporção dada, o perímetro é de: 1 2000 x 250 m 2000x 250 x 0,125 m = = Resposta da questão 4: [A] Desde que o ônibus possui 42 assentos e 16 já foram vendidos, podemos concluir que a razão pedida é 16 . 42 Resposta da questão 5: [B] O balde se encontra com 0,5 18 9 L. = Logo, serão necessários 9 L para que ele fique totalmente cheio. Ademais, como 2 2 3 5 5 10 mL 5 10 10 L 5 10 L, − − − − = = vem 5 1 9 3600 10 s 5 5 10 1 10 h. − = = Resposta da questão 6: [B] O aumento percentual foi de aproximadamente: 4,4 3,9 100% 13% 3,9 − Resposta da questão 7: [A] Resultado descontando o IR para cada investimento: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) I II III IV V R 1 0,12 R$ 900,00 R$ 792,00 R 1 0,09 R$ 700,00 R$ 637,00 R 1 0,20 R$ 300,00 R$ 240,00 R 1 0,10 R$ 500,00 R$ 450,00 R 1 0,22 R$ 1000,00 R$ 780,00 = − = = − = = − = = − = = − = Portanto, o investimento I é o mais vantajoso. Resposta da questão 8: [A] A resposta é 0,6 100 1,259 0,4 100 1,325 75,54 53 R$ 128,54. + = + = Resposta da questão 9: [C] Se é o comprimento da ponte, então = = 1 14,6cm. 500 7300 Resposta da questão 10: [B] Os consumos de quilocalorias por minuto são: 20 2; 10 = 100 6,7; 15 120 6; 20 = 100 4 25 = e 80 2,7. 30 Portanto, a atividade II é a que proporciona o maior consumo. Resposta da questão 11: [E] ÁREA DO CONHECIMENTO MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS DISCIPLINA MATEMÁTICA ASSUNTO RAZÃO, PROPORÇÃO E PORCENTAGEM PROFESSOR VASCO Se v é o volume de sangue, em litros, presente no organismo do indivíduo, então v 0,08 m.= Portanto, segue que a resposta é q 0,4. 0,08m Resposta da questão 12: [E] Sendo 1 0,2 20%, 5 = = podemos afirmar que o maior percentual possível de recompensa é 100% 20% 80%.− = Resposta da questão 13: [A] Se é a medida real do segmento, então 1 7,6 440800000cm 4408km. 58000000 = = = Resposta da questão 14: [C] Seja h a altura real do vaso. Tem-se que 30 1 h 50cm. 3h 5 = = Resposta da questão 15: [E] Desde que a intensidade da força gravitacional é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os objetos, podemos afirmar que a Terra exerce maior força sobre o satélite que se encontra mais próximo da Terra, ou seja, o satélite E. Resposta da questão 16: [D] Se d é o diâmetro real, então 1 8 d 8000cm 80 m. 1000 d = = = Resposta da questão 17: [D] Desde que a taxa de LDL passou a ser de 0,75 0,8 280 168mg dL, = podemos afirmar que a classificação é alta. Resposta da questão 18: [B] É imediato que o produto número II apresentou o maior índice de aumento nas vendas no mês de setembro em relação ao mês de agosto. Basta notar que tal índice foi maior do que 50%. Resposta da questão 19: [E] Desde que 72 km 7.200.000 cm,= temos 3,6 1 1: 2.000.000. 7200000 2000000 = = Resposta da questão 20: [E] Tem-se que 0 T P k , V = com k sendo a constante de proporcionalidade. Em consequência, vem 1 1 1 0 4T T P k P 8 k V V 2 P 8 P . = = =