8. Problemas aritméticos, geométricos e matriciais

Modelagem e resolução de problemas com relações aritméticas, geometria e matrizes.

Problemas aritméticos, geométricos e matriciais — revisão rápida

Método

incógnita + unidade → relação → representação → cálculo → checagem

Aritmética

  • fração: parte = fração × total;
  • razão a:b → ak e bk;
  • direta: quociente constante;
  • inversa: produto constante;
  • porcentagem: sempre identifique a base;
  • percentuais sucessivos: multiplique fatores;
  • média ponderada: reconstrua a soma;
  • movimento: d = v·t;
  • trabalho/vazão: some taxas, não tempos;
  • mistura: conserve a quantidade do componente;
  • MMC: encontro de ciclos/denominadores;
  • MDC: maiores blocos iguais sem sobra.

Conversões-chave em código: 1 km = 1000 m, 1 m² = 10 000 cm², 1 m³ = 1000 L, 1 m/s = 3,6 km/h.

Geometria

contorno → perímetro | superfície → área | espaço → volume

  • retângulo: P=2(a+b), A=ab;
  • triângulo: A=bh/2;
  • Pitágoras: c²=a²+b²;
  • semelhança: comprimento k, área k², volume k³;
  • trapézio: A=(B+b)h/2;
  • círculo: C=2πr, A=πr²;
  • prisma: V=A_base·h;
  • cilindro: V=πr²h;
  • pirâmide/cone: V=A_base·h/3.

Escala 1:n: compare comprimentos na mesma unidade; áreas variam pelo quadrado do fator.

Matrizes

  • ordem m×n = linhas × colunas;
  • a_ij = linha i, coluna j;
  • soma/subtração: mesma ordem;
  • escalar: multiplica cada entrada;
  • transposta: troca linhas por colunas;
  • A(m×n)·B(n×p) existe e resulta m×p;
  • entrada de AB: linha de A × coluna de B;
  • em geral, AB ≠ BA.

Pegadinhas

  • parte restante ≠ parte já usada;
  • aumento de 20% + desconto de 20% ≠ zero;
  • média de médias exige pesos quando os grupos têm tamanhos diferentes;
  • lado inclinado ≠ altura;
  • dobrar lado → área quadruplica;
  • m² e m³ não convertem como comprimento;
  • probabilidade/porcentagem sem base definida costuma esconder o erro;
  • produto matricial não é elemento a elemento;
  • resultado numérico sem unidade ou sem responder ao que foi pedido ainda não encerra a questão.