Produtos Notáveis e Fatoração: estudando álgebra
Produtos notáveis e fatoração são dois conceitos essenciais da álgebra para a resolução de equações. No artigo a seguir explicaremos melhor cada um e daremos dicas para que você tenha um bom desempenho no Enem e vestibulares.
Álgebra: o que é fatoração?
A fatoração consiste em um processo de decomposição de uma expressão algébrica. Essa expressão pode ser polinomial ou de conversão de um número em um produto de fatores mais simples.
Trata-se de uma técnica utilizada na matemática para simplificar expressões, analisar funções e solucionar equações. A decomposição de uma expressão em fatores mais simples permite simplificar os cálculos e encontrar soluções de forma mais prática.
Expressões algébricas: monômios e polinômios
Monômios
Os monômios são expressões algébricas que tem apenas um termo constituído de:
- Produto de uma constante (coeficiente);
- Variáveis elevadas a potências inteiras e não negativas.
Exemplos de monômios: 3x², 7z e -5xy.
Polinômios
Por sua vez, os polinômios são expressões algébricas que configuram a soma (ou diferença) de monômios. Cada termo é constituído por:
- Um coeficiente;
- Variáveis elevadas a potências inteiras e não negativas.
Exemplos de polinômios: 4x³ – 2x² + 5x – 1 (polinômio de grau 3 por ter 3 como maior expoente).
Importante
Um monômio também pode ser considerado um polinômio, porém, com apenas um termo. Logo todos os monômios são polinômios.
Como fatorar?
A fatoração numérica consiste em decompor um número em seus fatores primos. Deve-se seguir uma ordem específica, os números primos devem estar em ordem crescente. Consideram-se as regras de divisibilidade para o termo que será fatorado. Os números primos são aqueles que só podem ser divididos por 1 e por eles mesmos.
Exemplo de decomposição em fatores primos:
Vamos fatorar o número 36.
- Divida o número pelo menor número primo possível (2, 3, 5, 7, etc.).
- O número 36 deverá ser dividido por 2. O resultado é 18.
- Repita o processo com o número 18. Dividindo 18 por 2 obteremos 9.
- O número 9 deverá ser dividido pelo próximo número primo, 3. Obteremos então 3.
- Ao terminarmos o processo temos os seguintes fatores primos: 2, 2, 3 e 3.
- Então a decomposição em fatores primos do número 36 é 2² × 3².
Outra forma de fatorar
Outro processo que pode ser usado para fatorar um número é o de colunas. Para isso, coloque na coluna da esquerda o número a ser fatorado. Preencha a coluna da direita com os fatores primos.
Ao fazer a divisão do número pelo fator primo, adicione os resultados na coluna da direita. Faça as divisões sucessivamente para simplificar o número, isto é, até reduzi-lo a 1.
3900 2 1950 2 975 3
325 5 65 5 13 13
1
3900 = 22 . 3 . 52 . 13
Fatoração de expressões algébricas
A fatoração de um polinômio é realizada para representá-lo como uma multiplicação.
Confira a seguir um exemplo numérico para entender melhor porque fazer a fatoração:
Qual é o resultado de 1524² – 1523²?
Esse cálculo pode ser resolvido com apenas uma adição. Para isso utilizaremos a fatoração conhecida como “diferença de quadrados”. Confira abaixo:
1524² – 1523² = (1524 + 1523) × (1524 – 1523) = (1524 + 1523) × 1 = 3.047
Essa é uma forma muito mais prática para resolver. A fatoração é utilizada para tornar os cálculos mais fáceis. O fator comum e o agrupamento são dois métodos bastante utilizados em polinômios.
Fator comum
Nesse método é necessário identificar e extrair um termo ou expressão que está presente em todos os monômios de um polinômio. A extração do fator comum simplifica a expressão original.
Exemplo:
6x² + 9x
Nesse polinômio o fator comum é 3x, pois os dois termos são divisíveis por 3x. Confira a fatoração do polinômio:
6x² + 9x = 3x(2x + 3)
Agrupamento
Esse método é usado quando é possível agrupar os termos de um polinômio em pares ou grupos. Cada grupo deve ter um fator comum. Após agrupar os termos e extrair os fatores comuns é possível prosseguir com a fatoração.
Exemplo:
3ax + 3ay + 2bx + 2by
Os termos podem ser agrupados da seguinte maneira:
3ax + 3ay + 2bx + 2by = (3ax + 3ay) + (2bx + 2by)
Prossiga extraindo os fatores comuns de cada grupo:
(3ax + 3ay) + (2bx + 2by) = 3a(x + y) + 2b(x + y)
Observe que (x + y) é o fator comum em ambos. Logos, podemos fatorar mais uma vez:
3a(x + y) + 2b(x + y) = (3a + 2b)(x + y)
A fatoração do polinômio original é (3a + 2b)(x + y).
Álgebra: o que são produtos notáveis?
Os produtos notáveis são ferramentas de grande importância no estudo da álgebra. Eles têm papel essencial para a realização de vários cálculos matemáticos como equações de primeiro e segundo grau. O termo “notável” é utilizado para destacar a importância desses conceitos dentro da matemática.
Produtos notáveis comuns
Na álgebra, são chamados de produtos notáveis as expressões algébricas simplificadas que tornam os cálculos mais simples. Confira a seguir alguns dos produtos notáveis mais comuns:
Quadrado da soma de dois termos
Expressão algébrica resultante do quadrado da soma entre dois termos. Tendo (a + b)², o resultado é a² + 2ab + b².
Quadrado da diferença de dois termos
Expressão algébrica resultante do quadrado da diferença entre dois termos. Tendo (a – b)², o resultado é a² – 2ab + b².
Produto da soma pela diferença de dois termos
Expressão algébrica resultante da multiplicação entre a soma e a diferença de dois termos. Tendo (a + b)(a – b), o resultado é a² – b².
Cubo da soma de dois termos
Expressão algébrica resultante do cubo da soma entre dois termos. Tendo (a + b)³, o resultado é a³ + 3a²b + 3ab² + b³.
Cubo da diferença de dois termos
Expressão algébrica resultante do cubo da diferença entre dois termos. Tendo (a – b)³, o resultado é a³ – 3a²b + 3ab² – b³.
Gostou de saber mais sobre álgebra? Para conferir mais conteúdos como este e dicas para o Enem e o vestibular, acesse outros posts do blog Hexag Medicina!