exatas handbook - · pdf filehipotenusa: cosseno - é a razão entre o cateto...
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ndice
lgebra Elementar e Conjuntos 5Funes 6Logaritmos 7Trigonometria 8Progresses 14Matrizes e Determinantes 16Sistemas Lineares 22Anlise Combinatria 23Binmio de Newton 24Nmeros Complexos 26Polinmios 29Geometria Analtica 32Geometria Espacial 39Geometria Plana 43
lgebra ElementarSimbologia
(e) (pertence) (ou) (no pertence)| (tal que) (contm)$ (existe) (no contm)$ (no existe) (contido)" (qualquer que seja) (no contido) (vazio)
Conjuntos
InterseoA B = { x | x A x B }
UnioA B = { x | x A x B }
DiferenaA - B = { x | x A x B }
ComplementarB se B A ento C = A - BA
onde:a, b, x Ra > 0 e a 1 e b > 0
Decorrncias da definio
log 1 = 0 ( 0 < a 1)alog a = 1 ( 0 < a 1)a
a = b (0 < a 1 e b > 0)log b = logc b = c (0 < a 1, b > 0 e c > 0)a a
Propriedades operatrias
Mudana de base
"
"
Logaritmoslog b = x a
x a = b
log b + log c = log bca a alog b - log c = loga a abc
alog b = a . log ba alog b = . log ba aa 1a
log b = alog bclog ac
log ab
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Exatas Handbook
Estudo da funo
Uma relao R: A B ser uma funo de A em B, se e somente se:
- D(R) = A- Cada elemento x A se relaciona (forma par) com um nico elemento B.
Notao: f : A B ou y = f(x)
Funo do 2 grau2- f: R R, definida por f(x) = ax + bx + c
- D(f) = R- Coordenadas do vrtice:
- Se a > 0, valor mnimo = y. v- Se a < 0, valor mximo = y.v
Funes
V = ( )-b ; -D2a 4a
TrigonometriaRazes Trigonomtricas
Seja um tringulo retngulo, fixando um ngulo agudo a, temos:
seno - a razo entre o cateto oposto ao ngulo e a hipotenusa:
cosseno - a razo entre o cateto oposto ao ngulo e a hipotenusa:
tangente - a razo entre o cateto oposto ao ngulo e o cateto adjacente ao ngulo:
a
a
c
b
sena = ba
tga = bc
cosa = ca
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Para lembrar...
Lembre-se da frase: Corri, ca e tomei uma coca.corri - co/hip (cateto oposto/hipotenusa) = senoca - ca/hip (cateto adjacente/hipotenusa) = cossenococa - co/ca (cateto oposto por adjacente) = tangente
Valores notveis
30 45 60
sen
cos
tg
12
12
22
32
33
3
22
32
1
Radianos - Graus180 = p rad
y = x radx = y p
180
De 1 temos:
De 2 temos:
2 2sen a + cos a = 12 2cotg a + 1 = cossec a2 2tg a + 1 = sec a
tga = senacosa cotga =cosasena
seca = 1cosa cosseca =1
sena
Tringulos Quaisquer
ab
Seja um tringulo abc, qualquer:
Lei dos Senos:
Lei dos Cossenos:a = b + c - 2bc.cosAb = a + c - 2ac.cosBc = b + a - 2ab.cosC
c
C
A B
asenA
= bsenB
csenC
=
1111
Transformao de Arcos
Arcos negativos:
sen(-a) = -senatg(-a) = -tgacos(-a) = cosa
Adio/Subtrao de arcos:
sen(a + b) = sen a . cos b + sen b . cos asen(a - b) = sen a . cos b - sen b . cos acos(a + b) = cos a . cos b - sen a . sen bcos(a - b) = cos a . cos b + sen a . sen b
tg(a + b) = tg a + tg b1 - tg a . tg b
tg(a - b) = tg a - tg b1 + tg a . tg b
Arco dobro:sen(2a) = 2 . sen a . cos acos(2a) = cosa - sena
Arco metade:
sen(x/2) = 1 - cos x2cos(x/2) = 1 + cos x2tg(x/2) = 1 - cos x1 + cos x
tg(2a) = 2tga1 - tga
PG (Progresses Geomtricas)
Termo geraln - 1a = a . qn 1
Soma dos termos
PG infinita (-1 < q < 1)
Mdia da PGSeja uma PG(...,a,b,c,...)
b = a . c
Escrevendo 3 termos consecutivos-1(...,xq ,x,xq)
S = na - a . q1 n
1 - q S = nna . (1 - q )1
1 - q
S = a1
1 - q
9
1513
11
Relaes TrigonomtricasFundamentais
sena cosa
tga cotga
seca cosseca
1
A partir desse hexgono, podemos retirar todas as relaes trigonomtricas fundamentais. Notemos as seguintes propriedades:1) Somamos o quadrado de dois vrtices dos tringulos azuis (tendo que a reta base do segmento de reta formado por esses dois vrtices deve ser paralela ao eixo tg-cotg) e igualamos ponta do tringulo.2) Seguindo as setas, igualamos o primeiro vrtice razo dos dois vrtices seguintes.
1010
Ciclo Trigonomtrico
cosseno
seno ta
ng
ente
2p (360)
0 (0)(180) p
3p/2 (270)
p/2 (90)
p/3 (60)
p/4 (45)
p/6 (30)
(120) 2p/3
(135) 3p/4
(150) 5p/6
(210) 7p/6
(225) 5p/4
(240) 4p/3
11p/6 (330)
7p/4 (315)
5p/3 (300)
3
3/3
1
-1
-3/3
-3
1-1 3/22/21/2-1/2-2/2-3/2
1/2
2/2
3/2
-1/2
-2/2
-3/2
-1
1
Progresses
PA (Progesses Aritmticas)Termo geral
a = a + (n - 1) . rn 1
Soma dos termos
Mdia da PATendo-se uma PA(...,a,b,c,..)
Reescrevendo 3 termos consecutivos
PA(...,x - r, x, x + r)
S = n(a + a ) . n1 n
2
a + c2b =
MatrizesMatriz m x n uma tabela de nmeros reais, dispostos em m linhas e n colunas.
Onde a indica a posio de cada elemento, sendo i = ijlinha e j = coluna.
Casos EspeciaisMatriz quadrada: m = nMatriz linha: m = 1Matriz coluna: n = 1Matriz nula: a = 0, i, j.ij
Adio de matrizesTendo as duas matrizes o mesmo nmero de linhas e colunas, soma-se cada elemento um a um.Propriedades
associativa: (A + B) + C = A + (B + C)comutativa: A + B = B + Aelemento neutro: A + O = 0 + A = A
"
M = [ [a11 a12 a13 a1n...a21 a22 a23 a2n............ .... . ... .. .... .am1 am2 am3 amn...
16 14
12 10
elemento oposto: A + (-A) = O.
Multiplicao de um numero real por uma matrizMultiplica-se todos os elementos da matriz pelo nmero real.
Multiplicao de duas matrizesDadas duas matrizes A e B, o produto AB s existe se o nmero de colunas de A for igual ao nmero de linhas de B, pois A do tipo m x n e B do tipo n x p.O produto AB uma matriz que tem o nmero de linhas de A e o nmero de colunas de B, pois C = AB do tipo m x p.Ainda pela definio, deve-se obter cada elemento c ikda matriz AB da seguinte forma:(I) Toma-se a linha i da matriz A.(II) Toma-se a coluna k da matriz B.(III) Coloca-se a linha i de A na vertical ao lado da coluna k de B.(IV) Calcula-se os n produtos dos elementos que ficaram lado a lado.(V) Somam-se esses n produtos, obtendo c.ik
Propriedadesassociativa: (AB).C = A . (BC)distributiva dir.: (A + B) . C = AC + ABdistributiva esq.: A.(B+C) = AB + AC
Transposta de uma matriz
DeterminantesDeterminante de matriz de ordem 2
Determinante de matriz de ordem 3
Repetimos as duas primeiras colunas ao lado do determinante e a seguir multiplicamos os elementos na direo das flechas. Os produtos dos elementos indicados pelas flechas azuis so somados e os dos elementos indicados pelas flechas vermelhas so subtrados. Est a regra de Sarrus, s vlida para determinantes de ordem 3.
Menor complementarSe a um elemento da matriz A de ordem n, ento o ijmenor complementar do elemento a o determinante ijque se obtm retirando-se a linha i e a coluna j da matriz A. Indicamos o menor complementar do elemento a por ijM .ij
Complemento algbrico ou cofatorIndica-se por A e dado por:ij
i+jA = (-1) . Mij ij
a bc d = ad - bc
a a a a a11 12 13 11 12
a a a a a21 22 23 21 22
a a a a a31 32 33 31 32
Determinantes do produto de matrizesSendo A e B matrizes quadradas de mesma ordem ento:
det(A.B) = detA . detB
Determinante de inversa de uma matriz:
Obs.: uma matriz A s inversvel se, e somente se, detA 0.
-1detA = 1detA
Anlise CombinatriaFatorialn! = n . (n - 1) . (n - 2) ... 3 . 2 . 1 n . (n - 1)!1! = 10! = 1
Princpio multiplicativoSe um evento A pode ocorrer de m maneiras distintas e a seguir, um evento B pode ocorrer de n maneiras distintas, ento o nmero de probabilidades de ocorrer A seguido de B m vezes n.
Arranjos simplesSo agrupamentos onde a ordem com que os elementos participam considerada e no existe repetio de elementos. dado pela frmula:
Permutaes simplesSo arranjos onde n = p.
Combinaes simplesSo agrupamentos onde no importa a ordem dos elementos.
A = n,pn!
(n - p)!
P = n!n
C = n,p (n - p)! p!n!
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1917
Sendo A uma matriz do tipo m x n, a transposta de A, tque se indica por A, a matriz do tipo n x m que se
obtm trocando as linhas por colunas da matriz A. Isto t t, a 1 linha de A igual 1 coluna de A, a 2 linha de A
igual a 2 coluna de A e assim sucessivamente.
Propriedadest t (A ) = A
t t t(A + B) = A + Bt t(a . A) = a . A
t t t(AB) = B . A
Matriz Identidade
I = (a) onde a = 1 (se i = j) e a= 0 (se i j)n ij nxn ij ij
PropriedadeA . I = I . A = An n
Inverso de matrizesA matriz inversa da matriz quadrada A, se existir, ser
-1indicada por A e ser tal que:-1 -1A . A = A . A = In
Propriedades-1 -1(A ) = At -1 -1 t(A ) = (A )
-1 -1 -1(AB) = B . A
Teorema de LaplaceO determinante de uma matriz quadrada de ordem n(n>1), igual soma dos produtos dos elementos de uma fila (linha ou coluna) pelos seus respectivos cofatores.
Propriedades dos determinantest- detA = detA
- Trocando-se a posio de duas filas paralelas de uma matriz, seu determinante no se altera em mdulo, apenas trocando de sinal.- Se duas filas paralelas de uma matriz so iguais, ento seu determinante nulo.- Multiplicando-se (ou dividindo-se) uma fila qualquer de uma matriz por um nmero, seu determinante fica multiplicado (ou dividido) por esse nmero.- Sendo