Conjuntos Numéricos: Uma Visão Completa
O professor Cláudio Possani introduziu a aula destacando a importância dos conjuntos numéricos, fundamentais para lidar com problemas do cotidiano e disciplinas mais avançadas, como Álgebra, Cálculo e Geometria.
Conjunto dos Números Naturais (\( \mathbb{N} \))
O conjunto dos números naturais é formado por:
Os números naturais estão associados ao processo de contagem e são usados desde os primórdios da humanidade para contar objetos, animais e produtos agrícolas.
Conjunto dos Números Inteiros (\( \mathbb{Z} \))
Os números inteiros incluem os naturais, o zero e os negativos:
Temperaturas abaixo de zero, andares subterrâneos e dívidas são exemplos de uso de números negativos.
Conjunto dos Números Racionais (\( \mathbb{Q} \))
São todos os números que podem ser escritos como uma fração:
Exemplos:
- \( 5 = \frac{5}{1} \)
- \( 4 = \frac{12}{3} \)
- \( 0 = \frac{0}{1} \)
- \( -2 = \frac{-2}{1} \)
Os números racionais podem ter representação decimal finita (ex.: \( \frac{4}{5} = 0,8 \)) ou periódica (ex.: \( \frac{2}{3} = 0,666\ldots \)).
Conjunto dos Números Irracionais (\( \mathbb{I} \))
São os números que não podem ser escritos como uma fração \(\frac{p}{q}\). Exemplos:
A raiz quadrada de 2 foi um dos primeiros números reconhecidos como irracionais, descoberta pelos gregos ao estudarem a diagonal do quadrado.
Conjunto dos Números Reais (\( \mathbb{R} \))
Os números reais são formados pela união dos conjuntos racionais e irracionais:
Dízimas Periódicas e Fração Geratriz
Um número racional sempre gera uma dízima finita ou periódica. Por exemplo:
Para encontrar a fração geratriz de \( 2,31414\ldots \):
- Seja \( x = 2,31414\ldots \).
- Multiplicamos por 10 e 1000 para alinhar o período.
- Subtraindo as equações, obtemos: \( 990x = 2291 \implies x = \frac{2291}{990} \).
Exemplos Importantes
– \( 0,3333\ldots = \frac{1}{3} \)
– Multiplicando por 3: \( 0,9999\ldots = 1 \)
– \( 15,24999\ldots = 15,25 \)
Exercícios Resolvidos – Conjuntos Numéricos
Exercício 1 – Identificação de Conjunto
Classifique o número \(-7\) nos conjuntos \(\mathbb{N}, \mathbb{Z}, \mathbb{Q}, \mathbb{R}\).
O número \(-7\) não pertence aos naturais \(\mathbb{N}\), pois é negativo.
Ele pertence aos inteiros \(\mathbb{Z}\), aos racionais \(\mathbb{Q}\) (pois \(-7 = \frac{-7}{1}\)) e, consequentemente, aos reais \(\mathbb{R}\).
Exercício 2 – Número Racional ou Irracional
O número \( \sqrt{25} \) é racional ou irracional?
Temos:
Como 5 é um número inteiro, ele também é um número racional.
Exercício 3 – Fração Geratriz
Encontre a fração geratriz de \( 0,777\ldots \).
Seja \( x = 0,777\ldots \).
Multiplicamos por 10: \( 10x = 7,777\ldots \).
Subtraindo: \( 10x – x = 7,777\ldots – 0,777\ldots \).
Portanto, a fração geratriz é \(\frac{7}{9}\).
Exercício 4 – Classificação de Número
Classifique \( \pi \) nos conjuntos numéricos.
O número \( \pi \approx 3,14159\ldots \) não pode ser escrito como fração de dois inteiros.
Portanto, \( \pi \in \mathbb{R} \) (reais), mas \( \pi \notin \mathbb{Q}, \mathbb{Z}, \mathbb{N} \).
Exercício 5 – Conversão Decimal para Fração
Escreva \( 0,25 \) como fração na forma irredutível.
Temos:
Simplificando por 25:
Portanto, \( 0,25 = \frac{1}{4} \).