Matemática ESA
Formulário essencial de matemática para candidatos ao concurso da ESA, abrangendo álgebra, geometria e trigonometria.
Cartões · 52
- Fórmula de Bhaskara
- x = (-b ± √Δ) / (2a), onde Δ = b² - 4ac. Calcula as raízes reais de uma equação do 2º grau se Δ ≥ 0.
- Vértice da Parábola
- V = (Xv, Yv), onde Xv = -b / (2a) e Yv = -Δ / (4a). Indica o ponto de máximo (a < 0) ou mínimo (a > 0).
- Soma e Produto das Raízes (Girard para 2º grau)
- S = x1 + x2 = -b/a e P = x1 * x2 = c/a. Permite encontrar raízes por fatoração ou montar a equação x² - Sx + P = 0.
- Equação da Reta (Forma Fundamental)
- y - y0 = m(x - x0), onde m é o coeficiente angular. Usa-se um ponto (x0, y0) e a inclinação m.
- Coeficiente Angular da Reta
- m = (y2 - y1) / (x2 - x1) = tg(θ). Representa a taxa de variação e a inclinação da reta em relação ao eixo x.
- Condição de Paralelismo e Perpendicularismo de Retas
- Paralelas: m1 = m2. Perpendiculares: m1 * m2 = -1 (ou m1 = -1/m2). Aplica-se às inclinações de duas retas.
- Distância entre Dois Pontos no Plano
- d = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)²). Aplicação direta do Teorema de Pitágoras no plano cartesiano.
- Distância de Ponto a Reta
- d = |a*x0 + b*y0 + c| / √(a² + b²). Calcula a distância mínima do ponto (x0, y0) à reta ax + by + c = 0.
- Equação Reduzida da Circunferência
- (x - a)² + (y - b)² = R². Onde (a, b) são as coordenadas do centro e R é o raio da circunferência.
- Termo Geral da PA
- an = a1 + (n - 1)*r. Encontra qualquer termo de uma progressão aritmética somando (n - 1) razões r a a1.
- Soma dos Termos de uma PA Finita
- Sn = ((a1 + an) * n) / 2. Soma o primeiro e o último termo, multiplica pelo total de termos e divide por 2.
- Propriedade da Média na PA
- b = (a + c) / 2 para termos consecutivos (a, b, c). O termo central é a média aritmética dos equidistantes.
- Termo Geral da PG
- an = a1 * q^(n - 1). Encontra o n-ésimo termo multiplicando o primeiro termo pela razão q elevada a (n - 1).
- Soma dos Termos de uma PG Finita
- Sn = a1 * (q^n - 1) / (q - 1), para q ≠ 1. Calcula a soma finita multiplicando a1 pela variação geométrica.
- Soma da PG Infinita Convergente
- S = a1 / (1 - q), válida estritamente para |q| < 1. Determina o limite da soma infinita de termos decrescentes.
- Definição de Logaritmo
- log_b(a) = x ⇔ b^x = a, com a > 0, b > 0 e b ≠ 1. Transforma exponenciais em logaritmos e vice-versa.
- Propriedades Operatórias dos Logaritmos
- log(a*b) = log(a) + log(b); log(a/b) = log(a) - log(b); log(a^n) = n*log(a). Simplificam expressões e equações.
- Mudança de Base do Logaritmo
- log_b(a) = log_c(a) / log_c(b). Permite reescrever o logaritmo em uma base conveniente c.
- Relação Fundamental da Trigonometria
- sen²(x) + cos²(x) = 1. Base para deduzir 1 + tg²(x) = sec²(x) e converter funções trigonométricas.
- Tangente, Secante e Cossecante
- tg(x) = sen(x)/cos(x); sec(x) = 1/cos(x); cossec(x) = 1/sen(x); cotg(x) = cos(x)/sen(x).
- Seno e Cosseno da Soma
- sen(a ± b) = sen(a)cos(b) ± sen(b)cos(a); cos(a ± b) = cos(a)cos(b) ∓ sen(a)sen(b).
- Arco Duplo (sen(2x) e cos(2x))
- sen(2x) = 2*sen(x)*cos(x); cos(2x) = cos²(x) - sen²(x) = 2cos²(x) - 1.
- Lei dos Senos
- a/sen(A) = b/sen(B) = c/sen(C) = 2R, onde R é o raio da circunferência circunscrita ao triângulo.
- Lei dos Cossenos
- a² = b² + c² - 2bc*cos(A). Generalização do teorema de Pitágoras para qualquer triângulo plano.
- Área do Triângulo (Trigonométrica)
- Área = (a * b * sen(C)) / 2. Multiplica dois lados adjacentes pelo seno do ângulo entre eles e divide por 2.
- Fórmula de Heron
- Área = √(p(p - a)(p - b)(p - c)), onde p = (a + b + c)/2 é o semiperímetro do triângulo.
- Área do Triângulo Equilátero e Altura
- h = (L√3)/2 e Área = (L²√3)/4, onde L é o comprimento do lado do triângulo equilátero.
- Área do Trapézio
- Área = ((B + b) * h) / 2. Soma as bases maior e menor, multiplica pela altura perpendicular e divide por 2.
- Área e Comprimento do Círculo
- Comprimento: C = 2πR. Área: A = πR². Relaciona raio R com o perímetro e a superfície.
- Soma dos Ângulos Internos de um Polígono Convexo
- Si = (n - 2) * 180°, onde n é o número de lados. Divide mentalmente o polígono em (n - 2) triângulos.
- Número de Diagonais de um Polígono
- d = n*(n - 3) / 2. Cada um dos n vértices liga-se a (n - 3) vértices não adjacentes, sem duplicidade.
- Relação de Euler para Poliedros Convexos
- V - A + F = 2. Vértices menos Arestas mais Faces é igual a 2 para qualquer poliedro convexo.
- Volume do Prisma e Cilindro
- V = Ab * h. Multiplica a área da base Ab pela altura h perpendicular às bases.
- Volume da Pirâmide e Cone
- V = (Ab * h) / 3. Multiplica a área da base Ab pela altura h e divide o resultado por 3.
- Volume e Área da Esfera
- Área = 4πR² e Volume = (4/3)πR³, dependendo unicamente do raio R da esfera.
- Permutação Simples
- P_n = n! = n * (n - 1) * ... * 1. Maneiras de ordenar n elementos distintos.
- Permutação com Repetição
- P_n^(a, b, ...) = n! / (a! * b! ...). Divide o total n! pelos fatoriais dos elementos repetidos a, b.
- Arranjo Simples
- A(n, p) = n! / (n - p)!. Agrupamentos ordenados de p elementos dentre n disponíveis; a ordem importa.
- Combinação Simples
- C(n, p) = n! / (p! * (n - p)!). Subconjuntos de p elementos dentre n disponíveis; a ordem não importa.
- Probabilidade Clássica
- P(A) = n(A) / n(Ω). Razão entre o número de casos favoráveis n(A) e o total de casos possíveis n(Ω).
- Probabilidade da União de Eventos
- P(A ∪ B) = P(A) + P(B) - P(A ∩ B). Soma as probabilidades individuais e subtrai a intersecção dupla.
- Probabilidade Condicional
- P(A|B) = P(A ∩ B) / P(B). Probabilidade de ocorrer A sabendo-se previamente que B já ocorreu.
- Módulo de um Número Complexo
- |z| = ρ = √(a² + b²) para z = a + bi. Distância do ponto (afixo) até a origem no plano de Argand-Gauss.
- Forma Trigonométrica de Complexos
- z = ρ * (cos(θ) + i * sen(θ)), onde ρ = |z| e θ = arctg(b/a) considerando o quadrante correto.
- Primeira Fórmula de De Moivre
- z^n = ρ^n * [cos(nθ) + i * sen(nθ)]. Eleva o módulo à potência n e multiplica o argumento θ por n.
- Determinante de Matriz de Ordem 2
- det(A) = a*d - b*c para matriz 2x2 com linhas (a, b) e (c, d). Produto da diagonal principal menos a secundária.
- Regra de Sarrus para Matriz 3x3
- Repete as duas primeiras colunas à direita; soma os produtos das diagonais principais e subtrai das secundárias.
- Teorema de Binet para Determinantes
- det(A * B) = det(A) * det(B). O determinante do produto de matrizes quadradas é o produto dos determinantes.
- Teorema do Resto (Polinômios)
- O resto da divisão de P(x) por (x - a) é exatamente igual a P(a). Basta substituir x por a em P(x).
- Teorema de D'Alembert
- P(x) é divisível por (x - a) se, e somente se, a for raiz de P(x), ou seja, P(a) = 0.
- Média Aritmética e Ponderada
- Simples: Ma = (Σx)/n. Ponderada: Mp = (Σ(x * p)) / (Σp), multiplicando valores pelos pesos e dividindo pela soma dos pesos.
- Baricentro de um Triângulo no Plano
- G = ((x1 + x2 + x3)/3, (y1 + y2 + y3)/3). Coordenadas médias aritméticas dos três vértices do triângulo.