Números & Álgebra

Expressões Algébricas, Equações e Sistemas de Equações Lineares

6º ano · 7º ano · 8º ano · 9º ano

  • ✓Identificar e manipular variáveis e expressões algébricas.
  • ✓Simplificar expressões algébricas combinando termos semelhantes.
  • ✓Resolver equações lineares de primeiro grau com uma incógnita.
  • ✓Resolver sistemas de equações lineares de 2x2 utilizando os métodos da substituição e da adição.
  • ✓Aplicar os conceitos de expressões e equações algébricas na resolução de problemas práticos.

Key concepts

Variável

Uma variável é um símbolo, geralmente uma letra (como x, y, a, b), que representa um valor desconhecido ou um valor que pode variar. Ela é fundamental na álgebra para generalizar relações matemáticas.

Expressão Algébrica

Uma expressão algébrica é uma combinação de números, variáveis e operações matemáticas (adição, subtração, multiplicação, divisão, potenciação, radiciação). Ela não possui um sinal de igualdade.

Termo Algébrico

Um termo algébrico é uma parte de uma expressão algébrica, composta por um coeficiente (parte numérica) e uma parte literal (variáveis com seus expoentes). Por exemplo, em '3x²', '3' é o coeficiente e 'x²' é a parte literal.

Termos Semelhantes

Termos semelhantes são termos algébricos que possuem a mesma parte literal, ou seja, as mesmas variáveis com os mesmos expoentes. Apenas os coeficientes podem ser diferentes. Por exemplo, '5x' e '-2x' são termos semelhantes.

Simplificação de Expressões Algébricas

Simplificar uma expressão algébrica significa combiná-la em uma forma mais concisa, agrupando e operando os termos semelhantes. Isso é feito somando ou subtraindo os coeficientes dos termos semelhantes e mantendo a parte literal.

Equação

Uma equação é uma sentença matemática que expressa uma igualdade entre duas expressões algébricas. Ela contém um sinal de igualdade (=) e pelo menos uma variável (incógnita) cujo valor se deseja descobrir.

Equação Linear (ou de 1º Grau)

Uma equação linear é uma equação onde a maior potência da variável é 1. Ela pode ser escrita na forma ax + b = 0, onde 'a' e 'b' são números reais (com a ≠ 0) e 'x' é a variável.

ax + b = 0
Raiz ou Solução de uma Equação

A raiz ou solução de uma equação é o valor numérico da variável que torna a igualdade verdadeira. Encontrar a raiz significa resolver a equação.

Princípios de Equivalência das Equações

Para resolver equações, aplicamos os princípios de equivalência: o Princípio Aditivo (podemos somar ou subtrair o mesmo número em ambos os lados da equação sem alterar a igualdade) e o Princípio Multiplicativo (podemos multiplicar ou dividir ambos os lados da equação pelo mesmo número diferente de zero sem alterar a igualdade).

Sistema de Equações Lineares

Um sistema de equações lineares é um conjunto de duas ou mais equações lineares que devem ser satisfeitas simultaneamente. O objetivo é encontrar os valores das variáveis que satisfazem todas as equações do sistema.

{ ax + by = c, dx + ey = f
Método da Substituição (para Sistemas)

Consiste em isolar uma das variáveis em uma das equações e substituir a expressão resultante na outra equação. Isso transforma o sistema em uma única equação com uma variável, que pode ser resolvida.

Método da Adição (para Sistemas)

Consiste em somar as duas equações do sistema de forma que uma das variáveis seja eliminada. Para isso, pode ser necessário multiplicar uma ou ambas as equações por um número para que os coeficientes de uma das variáveis se tornem opostos.

Key facts to remember

  • 1Variáveis são letras que representam números desconhecidos.
  • 2Expressões algébricas combinam números, variáveis e operações, mas não têm sinal de igualdade.
  • 3Equações são igualdades que contêm variáveis e buscam um valor específico para elas.
  • 4Termos semelhantes têm a mesma parte literal e podem ser combinados por adição ou subtração.
  • 5Para resolver equações, use os princípios aditivo e multiplicativo para isolar a variável.
  • 6Sistemas de equações lineares buscam soluções que satisfaçam todas as equ equações simultaneamente.
  • 7Os métodos da substituição e da adição são as principais ferramentas para resolver sistemas de 2x2.

Worked examples

Example 1

Simplifique a expressão algébrica: 5x + 3y - 2x + 7 - y

IIdentifique os termos semelhantes: (5x e -2x) e (3y e -y).
IIAgrupe os termos semelhantes: (5x - 2x) + (3y - y) + 7.
IIIRealize as operações com os coeficientes dos termos semelhantes: (5 - 2)x + (3 - 1)y + 7.
IVEscreva a expressão simplificada.

Answer

3x + 2y + 7

Lembre-se que o coeficiente de '-y' é '-1'.

Example 2

Resolva a equação linear: 3(x - 2) + 4 = 2x + 5

IAplique a propriedade distributiva no lado esquerdo: 3x - 6 + 4 = 2x + 5.
IICombine os termos constantes no lado esquerdo: 3x - 2 = 2x + 5.
IIISubtraia 2x de ambos os lados da equação (Princípio Aditivo): 3x - 2x - 2 = 2x - 2x + 5.
IVSimplifique: x - 2 = 5.
VAdicione 2 a ambos os lados da equação (Princípio Aditivo): x - 2 + 2 = 5 + 2.
VIEncontre o valor de x.

Answer

x = 7

Sempre verifique sua solução substituindo o valor encontrado na equação original.

Example 3

Resolva o sistema de equações lineares pelo método da adição: { x + y = 8, 2x - y = 1

IObserve que os coeficientes de 'y' são opostos (+1 e -1). Isso é ideal para o método da adição.
IISome as duas equações verticalmente: (x + 2x) + (y - y) = 8 + 1.
IIISimplifique a equação resultante: 3x + 0y = 9, o que se torna 3x = 9.
IVDivida ambos os lados por 3 para encontrar o valor de x: x = 9 / 3.
VSubstitua o valor de x (x = 3) em uma das equações originais (escolha a mais simples, por exemplo, x + y = 8): 3 + y = 8.
VISubtraia 3 de ambos os lados para encontrar o valor de y: y = 8 - 3.
VIIEscreva a solução como um par ordenado (x, y).

Answer

x = 3, y = 5 (ou (3, 5))

Você pode verificar a solução substituindo x=3 e y=5 em ambas as equações originais para garantir que ambas sejam satisfeitas.

Common mistakes

  • ✗Erros de sinal ao aplicar a propriedade distributiva ou ao mover termos de um lado para o outro da equação.
  • ✗Não combinar corretamente os termos semelhantes, misturando variáveis diferentes ou potências diferentes da mesma variável.
  • ✗Esquecer de aplicar uma operação (adição, subtração, multiplicação ou divisão) em ambos os lados da equação, violando os princípios de equivalência.
  • ✗Confundir expressões algébricas com equações, tentando 'resolver' uma expressão que não possui um sinal de igualdade.
  • ✗Erros ao isolar a variável em sistemas de equações, especialmente no método da substituição.

Exam tips

  • ★Leia o problema com atenção para identificar o que está sendo pedido e quais informações são dadas.
  • ★Organize seus cálculos passo a passo, mostrando claramente cada etapa da resolução.
  • ★Sempre verifique sua solução substituindo os valores encontrados nas equações originais para garantir que a igualdade seja mantida.
  • ★Em problemas com sistemas, escolha o método (substituição ou adição) que parece mais eficiente para a estrutura das equações dadas.

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