APRESENTAÇÃO
Este livro foi elaborado para você e deve contribuir com o desenvolvimento das competências e das habilidades envolvidas no processo de aprendizagem, definidas na Base Nacional Comum Curricular ( Bê êne cê cê).
Queremos que estude Matemática de fórma dinâmica e agradável. Nosso objetivo é ajudar você a descobrir que conhecer os números, as figuras geométricas, as medidas e outros assuntos abordados pela Matemática pode ser uma aventura muito interessante, que contribuirá para que você amplie seus conhecimentos, sua visão de mundo e sua participação na sociedade.
Procure fazer todas as atividades e explorar tudo o que este livro tem a oferecer. Aproveite também a diversidade de informações distribuídas ao longo das seções.
Certamente, você encontrará desafios e obstáculos. Enfrente-os com garra, pois, ao superá-los, perceberá que o saber proporciona grande satisfação pessoal e oportunidades para ampliar sua atuação no mundo.
Bom estudo!
CONHEÇA SEU LIVRO
Neste livro, você vai encontrar 4 unidades com 3 ou 2 capítulos em cada uma.
SUMÁRIO
▸ Recorde 10
▸ Mostre o que você já sabe 12
unidade 1 14
1. Números naturais, números inteiros e números racionais 15
2. Representação de números racionais na forma decimal 16
▸ Estatística e Probabilidade – Pictogramas 27
CAPÍTULO 2 – Potenciação e radiciação 31
1. Potências 31
Propriedades da potenciação para potências com expoentes inteiros 34
▸ Trabalho em equipe – Conhecendo o mundo microscópico 38
2. Raiz enésima de um número real 38
Radicais 42
▸ Compreender um texto – Saturno, um planeta colossal 46
Adição algébrica com radicais 48
Multiplicação e divisão com radicais 50
Potenciação e radiciação com radicais 51
4. Racionalização de denominadores 53
5. Potência com expoente fracionário 55
▸ Educação Financeira – Quando o barato sai caro 60
▸ Estatística e Probabilidade – Gráficos e média aritmética 62
CAPÍTULO 3 – Circunferência 65
1. Circunferência e círculo 65
Posições de um ponto em relação a uma circunferência 66
Posições de uma reta em relação a uma circunferência 67
Posições relativas entre duas circunferências 71
3. Ângulos na circunferência 73
▸ Informática e Matemática – Ângulos em uma circunferência 76
Relação entre ângulo inscrito e ângulo central 77
▸ Estatística e Probabilidade – Média aritmética, mediana e moda 80
unidade 2 88
CAPÍTULO 4 – Produtos notáveis e fatoração 89
Quadrado da soma de dois termos 90
Quadrado da diferença de dois termos 93
Produto da soma pela diferença de dois termos 95
2. Fatoração de expressões algébricas 98
Agrupamento 101
Diferença de dois quadrados 103
Trinômio quadrado perfeito 105
▸ Compreender um texto – Agricultura familiar 108
▸ Estatística e Probabilidade – Planejamento e execução de pesquisa amostral 110
▸ Trabalho em equipe – Pesquisa sobre o transporte público 112
1. Retomando alguns conceitos 115
Relações entre os ângulos formados por duas retas paralelas cortadas por uma transversal 115
Propriedades de polígonos semelhantes 126
Casos de semelhança de triângulos 129
Tales e a aplicação da semelhança de triângulos 131
▸ Informática e Matemática – Teorema de Tales 133
Demonstração do teorema de Tales 135
▸ Estatística e Probabilidade – Leitura e interpretação de gráficos que se complementam 137
▸ Educação Financeira – Por que eu tenho de fazer isso? 140
unidade 3 146
CAPÍTULO 6 – Relações métricas no triângulo retângulo 147
1. Primeira relação métrica: teorema de Pitágoras 147
▸ Informática e Matemática – Verificação experimental 148
Demonstração do teorema de Pitágoras 149
2. Outras relações métricas no triângulo retângulo 151
3. Aplicações do teorema de Pitágoras 156
Medida de comprimento da diagonal de um quadrado 156
Medida de comprimento da altura de um triângulo equilátero 157
Medida de distância entre dois pontos no plano cartesiano 160
▸ Trabalho em equipe – Dados estatísticos e o trânsito 167
▸ Compreender um texto – Cidadania digital 168
CAPÍTULO 7 – Equações do 2º grau 173
1. Equação do 2º grau com uma incógnita 173
Raízes de uma equação do 2º grau 174
2. Resolução de uma equação do 2º grau incompleta 176
3. Resolução de uma equação do 2º grau completa 179
Quando o primeiro membro é um trinômio quadrado perfeito 179
Quando o primeiro membro não é um trinômio quadrado perfeito 180
Fórmula de resolução de uma equação do 2º grau 182
4. Sistema de equações do 2º grau 186
▸ Estatística e Probabilidade – Análise de gráficos que induzem ao erro 190
▸ Educação Financeira – Que conversa é essa? 192
unidade 4 198
Variáveis 200
3. Representação gráfica de uma função 204
Construção do gráfico de uma função 207
Todo gráfico representa uma função? 208
▸ Estatística e Probabilidade – Analisar os dados de gráficos fazendo inferências 210
▸ Educação Financeira – Você gosta de ostentar? Cuidado! 212
1. Função afim 215
▸ Informática e Matemática – Gráfico da função afim 219
Análise do gráfico de uma função afim 222
2. Função linear e proporcionalidade 225
▸ Compreender um texto – De olho na bateria 230
▸ Estatística e Probabilidade – Probabilidade de eventos independentes e de eventos dependentes 232
▸ Trabalho em equipe – Fotografia e Matemática 234
CAPÍTULO 10 – Figuras geométricas não planas e medida de volume 236
1. Figuras geométricas não planas 236
Secções de figuras não planas 237
Planificação 237
2. Poliedros 238
Projeção ortogonal de um ponto sobre um plano 241
Projeção ortogonal de figuras geométricas sobre um plano 241
Vistas ortogonais de figuras geométricas 241
A perspectiva nas artes visuais 245
4. Medida de volume de um prisma 248
Medida de volume de um paralelepípedo 249
Medida de volume de um prisma qualquer 250
5. Medida de volume de uma pirâmide 251
6. Medida de volume de um cilindro 254
7. Medida de volume de um cone 256
▸ Estatística e Probabilidade – Comunicando resultados de pesquisa amostral 258
▸ Mostre o que você aprendeu 265
Respostas 267
Recorde
Vamos rever alguns assuntos estudados em anos anteriores?
Notação científica
Um número escrito em notação científica é expresso como um produto a ⋅ 10 elevado a k, em que a é um número escrito na fórma decimal cuja parte inteira tem um único algarismo diferente de zero e k é um número inteiro. Exemplos:
4 ⋅ 10 elevado a 5
2,3 ⋅ 10 elevado a menos 2
9 ⋅ 10 elevado a menos 31
1 ⋅ 10 elevado a 11
Cálculo com porcentagens
7% de 225 =
7 sobre 100⋅ 225 =
mil 575 sobre 100= 15,75
10,5% de 50 =
10 vírgula 5 sobre 100⋅ 50 = 0,105 ⋅ 50 = 5,25
Valor numérico de uma expressão algébrica
O valor numérico da expressão
meioa elevado a 2, para a = 10, é 50, pois:
⋅ 10² =
meio⋅ 100 = 50
Operações com polinômios
Adição
abre parênteses2x + 3yz + 4z fecha parênteses + abre parêntesesx + y + 7z menos 2 fecha parênteses =
= 2x + 3yz + 4z + x + y + 7z menos 2 =
= 2x + x + 4z + 7z + 3yz + y menos 2 =
= 3x + 11z + 3yz + y menos 2
Subtração
abre parêntesesx + z + 4zw fecha parênteses menos abre parênteses menos2x + y + 3z fecha parênteses =
= x + z + 4zw + 2x menos y menos 3z =
= x + 2x + z ‒ 3z + 4zw menos y =
= 3x menos 2z + 4zw menos y
Multiplicação
abre parêntesesx elevado a 2 + 1 fecha parênteses ⋅ abre parêntesesx menos 1 fecha parênteses = x elevado a 3 menos x elevado a 2 + x menos 1
Divisão
O quociente de 4x elevado a 2 menos x + 5 por abre parêntesesx menos 1 fecha parênteses é 4x + 3, com resto 8.
Retas paralelas
Duas retas no plano são ditas paralelas quando não se cruzam, ou seja, não têm ponto em comum.
As retas r e t são paralelas.
Orientações e sugestões didáticas
Recorde
• Após retomar o trabalho com notação científica, escreva no quadro alguns números e solicite aos estudantes que identifiquem quais estão escritos em notação científica. A seguir estão apresentadas algumas sugestões de números:
2,3
4,3 ⋅ 10 elevado a 7
12,3 ⋅ 10 elevado a 2
4 ⋅ 97
• Ao trabalhar com cálculo de porcentagens, verifique se os estudantes compreendem o conceito de porcentagem, bem como a relação desse conteúdo com frações e números decimais. Se julgar necessário, informe-lhes que taxa percentual ou porcentagem é a razão entre um número p e 100, que indicamos por
Sentença matemática p sobre 100.ou p%.
• A compreensão do valor numérico de uma expressão algébrica é necessária para o desenvolvimento de alguns conteúdos relacionados a equações e funções. Se julgar conveniente, proponha aos estudantes que determinem o valor numérico de outras expressões algébricas, por exemplo:
2x + 3, para x = 10
4yx + 2z menos 3y, para x = 3, y = 1 e z = 7
• Em cada exemplo de operações com polinômios, foram destacadas as variáveis e os expoentes que sofreram alteração em relação ao seu valor inicial. Caso os estudantes apresentem dificuldades ao operar com polinômios, retome o trabalho com monômios, monômios semelhantes, operações com monômios, polinômios e oposto de um polinômio.
• O uso de um software de Geometria dinâmica pode auxiliar os estudantes na compreensão do assunto sobre retas paralelas.
Triângulo retângulo
Um triângulo retângulo tem um dos ângulos internos reto.
MEDIDA DE Área de quadriláteros, de triângulo e de círculo
Princípio fundamental da contagem
É possível formar 648 números de três algarismos distintos. Para justificar essa afirmação, podemos utilizar o princípio fundamental da contagem.
9 ⋅ 9 ⋅ 8 = 648
Medidas de tendência central
Nome |
Marta |
Cláudio |
Pedro |
João |
Teobaldo |
---|---|---|---|---|---|
Idade (em ano) |
23 |
34 |
18 |
25 |
23 |
• A idade média das pessoas apresentadas no quadro é 24,6 anos, pois:
Fração com numerador 23 mais 34 mais 18 mais 25 mais 23 e denominador 5
=
123 quintos= 24,6
• A idade que mais aparece no quadro é 23 anos. Nesse caso, dizemos que a moda das idades é 23 anos.
• A mediana do conjunto de dados é 23 anos, pois ao organizarmos as idades em ordem crescente, por exemplo, obtemos:
Orientações e sugestões didáticas
• Aproveite o triângulo retângulo apresentado e questione os estudantes acerca de seus elementos. Faça perguntas como: “Se o triângulo já tem um ângulo interno reto, qual é a soma dos outros dois ângulos internos?”, “Um triângulo retângulo pode ser isósceles?” ou “Um triângulo retângulo pode ter a medida dos três ângulos internos iguais?”. Conhecer os elementos do triângulo retângulo, bem como suas características, é importante para o desenvolvimento dos conteúdos propostos no Capítulo 6.
• Para verificar se os estudantes calculam corretamente a medida de área, proponha atividades com retângulos, paralelogramos, triângulos, losangos, trapézios e círculos para que eles calculem as respectivas medidas de áreas – nessas figuras devem ser indicadas as medidas necessárias para o uso das fórmulas. Além disso, questione-os sobre qual fórmula eles utilizariam para calcular a medida da área de um quadrado. Nesse momento, espera-se que eles saibam que todo quadrado é retângulo e, consequentemente, utilizem a fórmula A = b ⋅ a, com b = a, ou seja, A = a elevado a 2, em que a é a medida de comprimento do lado do quadrado.
• Proponha aos estudantes que resolvam outros problemas utilizando o princípio fundamental da contagem. A seguir são apresentadas algumas sugestões.
1. Quantos números com 4 algarismos podemos formar?
2. De quantas maneiras diferentes é possível que 6 pessoas se sentem em 4 cadeiras?
Caso apresentem dificuldades, proponha-lhes situações mais simples com o uso do quadro e da árvore de possibilidades.
• É de suma importância a compreensão das medidas de tendência central de um conjunto de dados, uma vez que os estudantes devem representar algumas dessas medidas em gráficos. Caso apresentem dificuldades na compreensão desse assunto, retome o trabalho para que as dúvidas sejam sanadas.
Avaliação diagnóstica
faça as atividades no caderno
MOSTRE O QUE VOCÊ JÁ SABE
1. Observe a reta numérica a seguir.
Qual dos pontos indicados na reta corresponde ao número
Sentença matemática. Fração 4 terços.?
a) A
b) B
c) C
d) D
2. Gabriela comprou um notebook e instalou os programas que precisa para trabalhar. Após esse processo, ela verificou a seguinte informação.
Gabriela pretende organizar o espaço restante em pastas com capacidade para 600 megabytes cada uma. Sabendo que 1 gigabyte corresponde a
Sentença matemática 2 elevado a 10.megabytes, identifique a alternativa que indica a quantidade de pastas que podem ser criadas nessas condições.
a) duzentas e cinquenta e seis pastas.
b) quinhentas e doze pastas.
c) seiscentas pastas.
d) 4.096 pastas.
3. Observe a promoção feita por uma loja para um determinado modêlo de aparelho celular.
Qual é a porcentagem de desconto oferecida nessa promoção para pagamento à vista?
a) 10%
b) 15%
c) 20%
d) 24%
4. Diego é gerente de uma loja de móveis. Para a queima de estoque, ele ofereceu um desconto de 15% para pagamento à vista de um sofá cujo valor inicial era de R$ 2.000,00dois mil reais. Após essa promoção, ele reajustou o preço do sofá, aumentando-o em 15% em relação ao valor à vista durante a promoção.
Qual é o preço final desse sofá após esse aumento?
a) R$ 1.700,00mil setecentos reais
b) R$ 1.955,00mil novecentos e cinquenta e cinco reais
c) R$ 2.000,00dois mil reais
d) R$ 2.300,00dois mil trezentos reais
5. Em um petshop, cada quilograma de ração para cães é vendido por R$ 4,50quatro reais e cinquenta centavos e cada quilograma de ração para gatos por R$ 5,90cinco reais e noventa centavos.
Se um cliente comprar x quilogramas de ração para cães e y quilogramas de ração para gatos, qual expressão algébrica permite calcular o valor que será gasto por ele nessa compra?
a)
Sentença matemática. item a. 10 vírgula 40 vezes x vezes y.
b)
Sentença matemática. item b. 10 vírgula 40 vezes x.c)
Sentença matemática. item c. 5 vírgula 90 vezes x mais 4 vírgula 50 vezes y.d)
Sentença matemática. item d. 4 vírgula 50 vezes x mais 5 vírgula 90 vezes y.6. Tatiana trabalha como vendedora em uma loja de cosméticos. Mensalmente ela recebe um salário fixo de R$ 1.500,00mil quinhentos reais, além de uma comissão a cada venda realizada. O valor dessa comissão é de 5% do valor total das vendas feitas por ela ao longo do mês.
Representando o salário de Tatiana por s e o valor total das vendas feitas por ela em um mês por v, qual expressão algébrica indica o salário recebido por Tatiana no mês?
a)
Sentença matemática. item a. s igual a 1 mil 505 vezes v.
b)
Sentença matemática. item b. s igual a 1 mil e 500 mais v.c)
Sentença matemática. item c. s igual a 1 mil e 500 mais 0 vírgula 05 vezes v.d)
Sentença matemática. item d. s igual a 1 mil e 500 mais 5 vezes v.Respostas e comentários
1. alternativa b
2. alternativa a
3. alternativa c
4. alternativa b
5. alternativa d
6. alternativa c
Orientações e sugestões didáticas
Avaliação diagnóstica
• Na atividade 1, para sanar as dúvidas dos estudantes e ajudá-los a reconhecer a posição de números racionais na reta numérica, pode ser proposto um trabalho que permita a eles focar mais nas conversões entre as representações fracionária e decimal, inclusive com o uso da calculadora, auxiliando na identificação de números racionais na reta numérica.
• Na atividade 2, a retomada de conteúdos envolvendo unidades de medida de armazenamento de dados relacionados à informática propicia aos estudantes estabelecer uma relação com os números reais e as potências, e favorecer a compreensão desse conteúdo, bem como a resolução de problemas semelhantes.
• Na atividade 3, o trabalho com situações reais, como a análise de propagandas feitas por lojas por meio de diferentes meios de comunicação, pode contribuir com o estudo de questões semelhantes, visto que apresenta aos estudantes aplicações reais dos conceitos envolvidos. O emprego das calculadoras também pode favorecer a resolução.
• Para solucionar a atividade 4, os estudantes precisam perceber que um desconto e um aumento sucessivos, sob uma mesma taxa, podem gerar um resultado diferente. Por isso, se julgar oportuno, proponha outros problemas que permitam a eles observar esse tipo de situação e compreender as estratégias de cálculo de porcentagens.
• Na resolução da atividade 5, os estudantes podem ser instigados a construir um quadro que mostre a quantidade comprada de cada ração e o preço cobrado, escolhendo diferentes quantidades para x e y e efetuando os cálculos correspondentes, de fórma a generalizarem a ideia empregada nessa estratégia para a construção da expressão algébrica solicitada.
• Na atividade 6, é retomado o trabalho com porcentagem, principalmente no que se refere ao seu cálculo e sua representação na fórma decimal, contribuindo para que os estudantes resolvam a situação-problema. Além disso, o cálculo do salário para alguns valores específicos de venda pode favorecer a compreensão e a construção da expressão algébrica solicitada.
7. Para finalizar um serviço de jardinagem nas dependências da prefeitura de uma cidade, cinco jardineiros precisam trabalhar durante quatro horas. Se oito jardineiros forem indicados para esse mesmo serviço, em quanto tempo eles conseguirão finalizá-lo?
a) duas horas e meia
b) 4 horas
c) 6 horas e meia
d) 10 horas
8. Uma empresa de engenharia pretende lançar um novo condomínio horizontal. Para isso, ela está projetando os terrenos e as ruas que integrarão esse condomínio. De acôrdo com o projeto, será construída uma praça no formato de um triângulo retângulo no centro desse condomínio. Para isso, precisa estabelecer as dimensões dessa praça, considerando os ângulos internos desse triângulo. Identifique qual dos seguintes itens atende aos objetivos dessa empresa para a praça.
a)
b)
c)
d)
9. Em uma turma composta de 20 estudantes, dos quais 8 são meninas e o restante meninos, a professora de Matemática está sorteando aqueles que serão os representantes da turma para a gincana escolar. Sabendo que o primeiro estudante sorteado é uma menina, qual é a probabilidade de que o segundo estudante sorteado seja um menino?
a)
Sentença matemática fração 1 sobre 19.
b)
Sentença matemática. Fração 3 sobre 5.
c)
Sentença matemática. Fração 8 sobre 20.
d)
Sentença matemática. Fração 12 sobre 19.
10. Em uma urna, foram depositadas 5 bolas azuis, 9 bolas vermelhas e duas bolas amarelas, todas de mesmo tamanho e mesma medida de massa. Duas bolas serão sorteadas e não serão repostas. Se no primeiro sorteio foi retirada uma bola amarela dessa urna, qual é a probabilidade de que no segundo sorteio seja retirada outra bola amarela?
a)
Sentença matemática. Fração 1 sobre 16.
b)
Sentença matemática. Fração 1 sobre 15.
c)
Sentença matemática. Fração 14 sobre 15.
d)
Sentença matemática. Fração 1 sobre 2.
11. Observe a expressão algébrica que Fernanda escreveu em seu caderno.
Qual das seguintes expressões algébricas é equivalente à expressão escrita por Fernanda?
a)
Sentença matemática. item a. x elevado a 2 mais 2 vezes y elevado a 2.b)
Sentença matemática. x elevado a 2 mais 4 vezes y elevado a 2.c)
Sentença matemática. x elevado a 2 mais 2 vezes x vezes y mais 4 vezes y elevado a 2.d)
Sentença matemática. x elevado a 2 mais 4 vezes x vezes y mais 4 vezes y elevado a 2.Respostas e comentários
7. alternativa a
8. alternativa c
9. alternativa d
10. alternativa b
11. alternativa d
Orientações e sugestões didáticas
• Na atividade 7, as dúvidas a respeito da diferenciação entre grandezas diretamente proporcionais e inversamente proporcionais podem ser sanadas a partir de uma conversa com toda a turma a respeito desse assunto. Se julgar oportuno, sugira exemplos com atividades desenvolvidas pelos estudantes na escola envolvendo relações de proporcionalidade direta e inversa, permitindo aos estudantes compartilhar suas percepções acerca do tema.
• Na atividade 8, pode ser desenvolvido um trabalho de classificação de triângulos quanto à medida de comprimento de lado e medida de abertura de ângulo, reforçando as características dos triângulos retângulos e destacando que eles podem ter diferentes medidas de comprimento de lados e de abertura de ângulos internos, desde que a medida de abertura de um dos ângulos meça 90 graus.
• A situação retratada na atividade 9 pode ser simulada em sala de aula para que os estudantes percebam a mudança no espaço amostral com o primeiro sorteio.
• Diante das dificuldades manifestadas pelos estudantes na atividade 10, proponha estudos práticos envolvendo sorteios realizados em sala de aula de modo a propiciar aos estudantes a compreensão do espaço amostral e do evento, bem como do cálculo de probabilidades. Podem ser consideradas também outras variações da mesma situação para que eles reflitam sobre as semelhanças e as diferenças observadas.
• Durante a resolução da atividade 11, é importante verificar a compreensão dos estudantes a respeito de monômios e polinômios, fazendo questionamentos que permitam avaliar a compreensão deles sobre o tema, essencial no estudo de equações e funções polinomiais.