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Definição de números racionais
Números racionais são um conceito fundamental na matemática, um que encontramos frequentemente na vida cotidiana e nos estudos acadêmicos. Compreender números racionais fornece uma base sólida para uma exploração mais aprofundada de ideias matemáticas mais complexas. Nesta explicação, discutiremos o que são números racionais, forneceremos representações visuais e ofereceremos muitos exemplos para ajudar a ilustrar esse importante conceito matemático.
O que são números racionais?
Um número racional é definido como qualquer número que pode ser expresso como uma fração p ⁄ q
, onde p
e q
são inteiros e q
não é igual a zero. Em outras palavras, um número racional é qualquer número que pode ser escrito como uma razão de dois inteiros com denominadores diferentes de zero.
Matematicamente, o conjunto de números racionais é representado pelo símbolo ℚ
O conjunto de números racionais inclui:
- Todas as frações positivas, como
1 ⁄ 2
,3 ⁄ 4
,5 ⁄ 7
- Frações negativas, como
-2 ⁄ 3
,-4 ⁄ 5
- Números inteiros, como
0
,1
e-3
(já que esses podem ser escritos como0 ⁄ 1
,1 ⁄ 1
e-3 ⁄ 1
respectivamente) - Decimais que terminam em
0.75
(que pode ser escrito como3 ⁄ 4
) - Decimais recorrentes ou repetidos, como
0.333...
(que pode ser expresso como1 ⁄ 3
)
Representação visual
Representações visuais nos ajudam a entender a posição dos números racionais na reta numérica. Vamos explorar como os números racionais se encaixam no contexto mais amplo da reta numérica.
Descoberta dos números racionais
Para entender números racionais mais a fundo, vamos considerar várias categorias e exemplos que ilustram suas propriedades.
Frações positivas e negativas
Números racionais incluem tanto frações positivas quanto negativas.
- Exemplo de Fração Positiva:
7 ⁄ 8
é positivo porque tanto o numerador quanto o denominador têm o mesmo sinal. - Exemplo de Fração Negativa:
-5 ⁄ 4
é negativo porque o numerador é negativo enquanto o denominador é positivo. - Exemplo de Fração Negativa:
5 ⁄ -4
é negativo porque o numerador é positivo enquanto o denominador é negativo.
Números inteiros como números racionais
Um número inteiro também pode ser considerado um número racional. Isso porque qualquer número inteiro x
pode ser representado como x ⁄ 1
. Assim, um número como 5
pode ser representado como um número racional 5 ⁄ 1
.
3 = 3 ⁄ 1 0 = 0 ⁄ 1 -2 = -2 ⁄ 1
Decimais terminados e recorrentes
Decimais terminados ou repetidos também podem ser considerados racionais. Um decimal terminado tem um número finito de dígitos após o ponto decimal. Por exemplo:
0.25 = 1 ⁄ 4 0.75 = 3 ⁄ 4 0.5 = 1 ⁄ 2
Um decimal recorrente é um decimal no qual alguns dígitos são repetidos um número infinito de vezes. Por exemplo:
0.3333... = 1 ⁄ 3 0.6666... = 2 ⁄ 3 0.1252525... = 125 ⁄ 990
Números racionais no contexto do mundo real
Números racionais são importantes em uma variedade de contextos do mundo real. Considere quando você está cozinhando e uma receita pede 2 ⁄ 3
de xícara de açúcar. Você precisa medir cuidadosamente a fração, o que claramente mostra o uso cotidiano de números racionais.
Outro exemplo pode ser em cálculos financeiros, como dividir uma conta. Se um total de $50 deve ser dividido entre quatro amigos, cada pessoa contribui com 50 ⁄ 4
, que simplesmente resulta em $12,50. Portanto, embora seja apresentado na forma decimal, é contextualmente um número racional.
Propriedades dos números racionais
Os números racionais possuem várias propriedades especiais que os tornam únicos:
- Propriedade de Fechamento: A soma ou o produto de quaisquer dois números racionais também é um número racional. Por exemplo
1 ⁄ 3 + 1 ⁄ 6 = 1 ⁄ 2
, um número racional. - Propriedade Comutativa: Os números racionais obedecem à propriedade comutativa na adição e na multiplicação. Exemplo:
a ⁄ b + c ⁄ d = c ⁄ d + a ⁄ b
- Propriedade Associativa: A adição e o produto de números racionais são associativos. Exemplo:
(a ⁄ b + c ⁄ d) + e ⁄ f = a ⁄ b + (c ⁄ d + e ⁄ f)
- Propriedade Distributiva: Os números racionais obedecem à lei distributiva, que é necessária para abrir parênteses. Exemplo:
a ⁄ b × (c ⁄ d + e ⁄ f) = (a ⁄ b × c ⁄ d) + (a ⁄ b × e ⁄ f)
Conclusão
Os números racionais são versáteis e integrais ao campo da matemática. Sendo números que podem ser expressos como frações de inteiros, permitem-nos representar uma ampla gama de valores, desde números inteiros até decimais repetidos. O sistema de notação, propriedades (como as propriedades de fechamento, comutativa, associativa e distributiva) e sua aplicabilidade a situações da vida real aumentam sua importância e utilidade na matemática. Com os exemplos e auxílios visuais fornecidos, esperamos lançar luz sobre a generalidade e a beleza dos números racionais na reta numérica e além.