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Propriedades dos números racionais
Números racionais são números que podem ser expressos como uma fração p/q
onde p
e q
são números inteiros e q ≠ 0
. Neste guia, vamos discutir várias propriedades dos números racionais que ajudam a organizar e realizar operações matemáticas de maneira eficiente. Estas propriedades incluem:
- Propriedade de fechamento
- Propriedade comutativa
- Propriedade associativa
- Propriedade distributiva
- Propriedade da identidade
- Propriedade do inverso
Propriedade de fechamento
A propriedade de fechamento afirma que a soma, a diferença e o produto de quaisquer dois números racionais é sempre um número racional.
Soma
Suponha que você tenha dois números racionais a/b
e c/d
. A soma deles é:
(a/b) + (c/d) = (ad + bc) / bd
Aqui, ad + bc
e bd
também são inteiros, e como bd ≠ 0
, o resultado é um número racional.
Exemplo: Some 2/3
e 4/5
.
(2/3) + (4/5) = (2*5 + 4*3) / (3*5) = (10 + 12) / 15 = 22/15
O resultado 22/15
também é um número racional.
Subtração
Para a subtração, semelhante à adição, se você subtrair a/b
de c/d
, obterá:
(a/b) - (c/d) = (ad - bc) / bd
Como ad - bc
e bd
são inteiros, e bd ≠ 0
, este também é um número racional.
Exemplo: Subtraia 7/8
de 5/6
.
(5/6) - (7/8) = (5*8 - 7*6) / (6*8) = (40 - 42) / 48 = -2/48 = -1/24
O resultado -1/24
é um número racional.
Multiplicação
Na multiplicação, o produto de dois números racionais a/b
e c/d
é:
(a/b) * (c/d) = (ac) / (bd)
Como ac
e bd
são ambos inteiros e bd ≠ 0
, o resultado é um número racional.
Exemplo: Multiplique 3/4
por 2/5
.
(3/4) * (2/5) = (3*2) / (4*5) = 6/20 = 3/10
O resultado 3/10
também é um número racional.
Propriedade comutativa
A propriedade comutativa afirma que a ordem de adição ou multiplicação de dois números racionais não afeta o resultado.
Soma
Para adição, a/b + c/d = c/d + a/b
. A soma permanece inalterada.
Exemplo: Usando 1/2 + 1/3
seria 1/3 + 1/2
.
(1/2) + (1/3) = (3/6) + (2/6) = 5/6
(1/3) + (1/2) = (2/6) + (3/6) = 5/6
Em ambas as sequências, o resultado é 5/6
, o que demonstra a propriedade comutativa.
Multiplicação
Para multiplicação, a/b * c/d = c/d * a/b
. O produto permanece inalterado.
Exemplo: Usando 2/3 * 4/5
é igual a 4/5 * 2/3
.
(2/3) * (4/5) = (8/15)
(4/5) * (2/3) = (8/15)
Em ambas as sequências, o resultado é 8/15
, o que segue a propriedade comutativa.
Propriedade associativa
A propriedade associativa afirma que a maneira como os números racionais são agrupados na adição ou multiplicação não altera seu valor total ou produto.
Soma
Ao adicionar, (a/b + c/d) + e/f = a/b + (c/d + e/f)
Exemplo: some 1/4 + 1/5 + 1/6
com grupos separados.
((1/4) + (1/5)) + (1/6) = (9/20) + (1/6) = 29/60
(1/4) + ((1/5) + (1/6)) = (1/4) + (11/30) = 29/60
O total dos dois grupos é 29/60
.
Multiplicação
Para multiplicação, (a/b * c/d) * e/f = a/b * (c/d * e/f)
Exemplo: Multiplique 2/3 * 3/4 * 4/5
com grupos diferentes.
((2/3) * (3/4)) * (4/5) = (1/2) * (4/5) = 2/5
(2/3) * ((3/4) * (4/5)) = (2/3) * (1/5) = 2/15
Observe que, embora os resultados intermediários mudem com a rearranjos, esta propriedade permanece válida para toda a expressão.
Propriedade distributiva
A propriedade distributiva conecta multiplicação e adição, mostrando que multiplicar um número por um grupo de números somados é o mesmo que fazer cada multiplicação separadamente.
Como fórmula, a/b * (c/d + e/f) = a/b * c/d + a/b * e/f
.
Exemplo: Demonstre a propriedade distributiva usando 2/3
e (3/4 + 5/6)
.
(2/3) * ((3/4) + (5/6)) = (2/3) * (19/12) = 38/36 = 19/18
(2/3) * (3/4) + (2/3) * (5/6) = 1/2 + 5/9 = 19/18
Ambos os métodos dão os mesmos resultados, o que confirma a propriedade distributiva.
Propriedade da identidade
A propriedade da identidade deixa claro que o valor de um número racional não mudará se for somado ou multiplicado por um determinado número.
Soma
O número identidade para somar é 0
Portanto, a/b + 0 = a/b
.
Exemplo: Some 0
com 7/8
.
(7/8) + 0 = 7/8
Multiplicação
O número identidade para multiplicação é 1
Portanto, a/b * 1 = a/b
.
Exemplo: Multiplique 1
por 9/10
.
(9/10) * 1 = 9/10
Propriedade do inverso
Para cada número racional, existe outro número racional que é seu inverso, o que transforma o resultado da operação no valor de identidade.
Inverso aditivo
O inverso aditivo de a/b
é -a/b
porque a/b + (-a/b) = 0
.
Exemplo: Encontre o inverso aditivo de 5/7
.
(5/7) + (-5/7) = 0
Inverso multiplicativo
O inverso multiplicativo (ou simplesmente inverso) de a/b
é b/a
porque (a/b) * (b/a) = 1
.
Exemplo: Encontre o inverso multiplicativo de 3/4
.
(3/4) * (4/3) = 1
Compreender essas propriedades dos números racionais ajudará a resolver problemas facilmente e garantirá que os cálculos sejam feitos corretamente. Quando essas propriedades são aplicadas ativamente em tarefas que envolvem números racionais, a matemática se torna menos complicada. Continue praticando essas propriedades com exemplos suficientes para ganhar proficiência.