sexta-feira, 26 de setembro de 2014

Propriedades da adição números racionais.


1. Prova que $-(q+r)=(-q)+(-r)$, em que $q$ e $r$ são números racionais.

Por outras palavras, o que queremos provar é que o números racional que devemos somar a $q+r$ para obter $0$ (o elemento neutro da soma de números racionais) é $(-q)+(-r)$. Ou seja, $q+r+(-q)+(-r)=0$.

Como,

$$q+r+(-q)+(-r)=q+(-q)+r+(-r)=0+0=0$$.
1ª igualdade: propriedade comutativa da adição de números racionais.
2ª igualdade: O simétrico de $q$ é $-q$, ou seja, $q+(-q)=0$. O simétrico de $r$ é $-r$, ou seja, $r+(-r)=0$.
Assim, fica provado que,

$$-(q+r)=-q+(-r).$$

Ou então,

$$-(q+r)=-q-r.$$

2. Prova que  $-(q-r)=-q+r$, em que $q$ e $r$ são números racionais.

Podia efectuar um procedimento semelhante ao utilizado na prova do ponto 1. Mas, ao invés, vou optar por efectuar um outro procedimento.

Por meio de igualdades, podemos concluir o seguinte,

$$-(q-r)=-(q+(-r))=-q+(-(-r))=-q+r$$
1ª Igualdade: $q-r=q+(-r)$
2ª Igualdade: $-(q+r)=-q+(-r)$ (Ponto 1.)
3ª Igualdade: $-(-r)=r$
Assim fica provado que $-(q-r)=-q+r$.

Números e Operações - Desafio 3


quinta-feira, 25 de setembro de 2014

Números e Operações - Desafio 2


Máximo Divisor Comum (Exercício)-1

O Sr. Zeferino Costa tem um terreno rectangular com 40 m de comprimento e 24 m de largura onde pretende plantar produtos hortícolas. Para distribuir os produtos de forma organizada pelo terreno ele quer dividir o terreno em parcelas quadradas iguais com a maior área possível.
  1. Em quantas parcelas deve ele dividir o terreno?
  2. Qual a área de cada uma das parcelas de terreno?

quarta-feira, 17 de setembro de 2014

Algumas propriedades das operações (revisões 1º Ciclo)

1. Prova que $3 \times \frac{1}{4}=\frac{3 \times 1}{4}$.
Resolução:
Através de igualdades sucessivas, podemos concluir que,

$$ 3 \times \frac{1}{4}= \frac{1}{4}+\frac{1}{4}+\frac{1}{4}=\frac{1+1+1}{4}=\frac{3 \times 1}{4}$$
o que significa que,
$$3 \times \frac{1}{4}=\frac{3 \times 1}{4}.$$

De forma mais geral: Sejam $a$, $b$ e $n$ números naturais,
$$n \times \frac{a}{b}=\frac{n \times a}{b}.$$
 2. Prova que $5:2=\frac{5}{2}.$
Resolução:
Por outras palavras,  por definição de quociente, o que queremos provar é que
$$5=2 \times \frac{5}{2}.$$
Ora, como,
$$ 2 \times \frac{5}{2}=\frac{2 \times 5^{(:2)}}{2_{(:2)}}=5$$
fica provado que,
$$5=2 \times \frac{5}{2}$$
ou seja,
$$5:2=\frac{5}{2}.$$
De forma mais geral: Sejam $a$ e $b$ números naturais,
$$a:b=\frac{a}{b}.$$
3. Prova que $\frac{2}{3}:4=\frac{2}{4 \times 3}.$
Resolução:
Por outras palavras,  por definição de quociente, o que queremos provar é que
$$\frac{2}{3}= 4 \times \frac{2}{4 \times 3}$$
Ora, como,
$$4 \times \frac{2}{4 \times 3}=\frac{4 \times 2^{(:4)}}{4 \times 3_{(:4)}}=\frac{2}{3}$$
fica provado que,
$$\frac{2}{3}= 4 \times \frac{2}{4 \times 3}.$$
ou seja,
$$\frac{2}{3}:4=\frac{2}{4 \times 3}.$$
De forma mais geral: Sejam $a$, $b$ e $n$ números naturais,
$$\frac{a}{b}:n=\frac{a}{n \times b}.$$
4. Prova que $2:3= 2\times \frac{1}{3}.$
Resolução:
Por outras palavras,  por definição de quociente, o que queremos mostrar é que o número que multiplicado por $3$ dá $2$ pode ser dado por $2\times \frac{1}{3}$, ou seja,
$$ 3 \times \left(2 \times \frac{1}{3}\right)=2.$$
Por meio de igualdades sucessivas podemos concluir que,
$$3 \times \left(2 \times \frac{1}{3}\right)=3 \times \left(\frac{2 \times 1}{3}\right)= 3 \times \frac{2}{3}=\frac{3\times 2^{(:3)}}{3_{(:3)}}=2.$$
Assim, como queriamos provar,
$$ 3 \times \left(2 \times \frac{1}{3}\right)=2.$$
Ou seja,
$$2:3= 2\times \frac{1}{3}.$$
De forma mais geral: Sejam $a$ e $n$ números naturais,
$$a:n= a\times \frac{1}{n}.$$
5. Prova que $\frac{3}{7}: \frac{1}{5}= \frac{3}{7}\times 5$
Resolução:
Por outras palavras, por definição de quociente, o que queremos mostrar é que o número que multiplicado por $\frac{1}{5}$ dá $\frac{3}{7}$ pode ser dado por $\frac{3}{7}\times 5$, ou seja,
$$\frac{1}{5} \times \left(\frac{3}{7}\times 5\right)=\frac{3}{7}.$$
Por meio de igualdades sucessivas podemos concluir que,
$$\frac{1}{5} \times \left(\frac{3}{7}\times 5\right)=\frac{1}{5} \times \left(5 \times \frac{3}{7}\right)=\left(\frac{1}{5} \times 5 \right) \times \frac{3}{7}=$$
$$=\left(\frac{1}{5} \times 5 \right) \times \frac{3}{7}=\left(\frac{1\times 5}{5}\right) \times \frac{3}{7}=\left(\frac{5}{5}\right) \times \frac{3}{7}=1 \times \frac{3}{7}=\frac{3}{7}$$
Assim, como queríamos provar,
$$\frac{1}{5} \times \left(\frac{3}{7}\times 5\right)=\frac{3}{7}.$$
Ou seja,
$$\frac{3}{7}: \frac{1}{5}= \frac{3}{7}\times 5.$$
De forma mais geral: Sejam $a$, $b$ e $n$ números naturais, $$\frac{a}{b} : \frac{1}{n}=\frac{a}{b} \times n.$$
Em particular, tomando $b=1$, concluímos que,
$$a : \frac{1}{n}=a \times n.$$

sexta-feira, 1 de agosto de 2014

Relação entre o produto de dois numeros naturais e o produto do seu mdc e mmc.

Consideremos os números naturais $84$ e $40$.

Por exemplo, através do Algoritmo de Euclides, obtemos que o $m.d.c.(84, 40)=4$. Assim, como $4$ é divisor de $84$ e de $40$ podemos concluir que $84=4 \times 21$ e $40=4 \times 10$. Desta forma, qualquer múltiplo comum a $84$ deve ser múltiplo de $4$ e de $21$, e qualquer múltiplo de $40$ deve ser múltiplo de $4$ e de $10$. O que significa que o mínimo múltiplo comum entre $84$ e $40$ $(m.m.c.(84,40))$ é dado por $4 \times 21 \times 10= 840$. 
Note-se que este último raciocínio apenas é válido porque $m.d.c.(21,10)=1$. Mas, se assim não fosse, $m.d.c.(84,40)$ também não seria $4$.
Ou seja, fazendo um resumo de todos os resultados que obtivemos até ao instante, sabemos que:
  1. $m.d.c.(84, 40)=4$;
  2. $84=4 \times 21$;
  3. $40=4 \times 10$;
  4. $m.m.c.(84,40)=4 \times\ 21 \times 10=840$.
Comparemos então o resultado de $84 \times 40$ e de $m.d.c.(84,40) \times m.m.c.(84,40)$:
  • $84 \times 40=3360$;
  • $m.d.c.(84, 40) \times m.m.c.(84,40)=4 \times 840=3360$.
Será o produto de dois números naturais igual ao produto do seu mínimo múltiplo comum com o seu máximo divisor comum?

Tal como verificamos,

$$
\begin{array}{rclr}
84 \times 40 &=& (4 \times 21) \times (4 \times 10) = & \text{por (2) e (3)}\\
                    &=& 4 \times (4 \times 10 \times 21)= & \text{Prop. comutativa e associativa}\\
                    &=& m.d.c.(84,40) \times m.m.c.(84,40) & \text{por (1) e (4)}

\end{array}
$$

Logo, a partir destas últimas igualdades, penso que é mais fácil acreditar no seguinte resultado mais geral.

Resultado: Sejam $a$ e $b$ números naturais

$$ a \times b=m.d.c.(a,b) \times m.m.c.(a,b).$$