Frações
Há 3000 antes de Cristo, os geômetras dos faraós do Egito realizavam marcação das terras que ficavam às margens do rio Nilo, para a sua população. Mas, no período de junho a setembro, o rio inundava essas terras levando parte de suas marcações. Logo os proprietários das terras tinham que marcá-las novamente e para isso, eles utilizavam uma marcação com cordas, que seria uma espécie de medida, denominada estiradores de cordas.
As pessoas utilizavam as cordas, esticando-as e assim verificavam quantas vezes aquela unidade de medida estava contida nos lados do terreno, mas raramente a medida dava correta no terreno, isto é, não cabia um número inteiro de vezes nos lados do terreno; sendo assim eles sentiram a necessidade de criar um novo tipo de número - o número fracionário, onde eles utilizavam as frações.
Às vezes, ao tentar partir algo em pedaços, como por exemplo, uma pizza, nós a cortamos em partes que não são do mesmo tamanho.
Logo isso daria uma grande confusão, pois quem ficaria com a parte maior? Ou quem ficaria com a parte menor? É lógico que alguém sairia no prejuízo.
Pensemos neste exemplo: Dois irmãos foram juntos comprar chocolate. Eles compraram duas barras de chocolate iguais, uma para cada um. Iam começar a comer quando chegou uma de suas melhores amigas e vieram as perguntas: Quem daria um pedaço para a amiga? Qual deveria ser o tamanho do pedaço? Eles discutiram e chegaram à seguinte conclusão:
Para que nenhum dos dois comesse menos, cada um daria metade do chocolate para a amiga.
Como você poderia resolver esta situação para que todos
comessem partes iguais?
O que você acha desta frase: Quem parte e reparte e não fica
com a melhor parte, ou é bobo ou não tem arte.
Elementos gerais para a construção de frações
Para representar os elementos que não são tomados como partes
inteiras de alguma coisa, utilizamos o objeto matemático denominado
fração.
O conjunto dos números naturais, algumas vezes inclui o zero e outras vezes não, tendo em vista que zero foi um número criado para dar significado nulo a algo. Nesse momento o conjunto N será representado por:
N = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ... }
Logo, todos os números naturais representam partes inteiras.
Os números que não representam partes inteiras, mas que são partes de inteiros, constituem os números racionais não-negativos, aqui representados por Q+, onde esta letra Q significa quociente ou divisão de dois números inteiros naturais.
Q+ = { 0,..., 1/4,..., 1/2,..., 1,...,2,... }
Numeral: Relativo a número ou indicativo de número.
Número: Palavra ou símbolo que expressa quantidade.
Os numerais que representam números racionais não-negativos são chamados frações e os números inteiros utilizados na fração são chamados numerador e denominador, separados por uma linha horizontal ou traço de fração.
| Numerador
Denominador |
|---|
onde Numerador indica quantas partes são tomadas do inteiro, isto é, o número inteiro que é escrito sobre o traço de fração e Denominador indica em quantas partes dividimos o inteiro, sendo que este número inteiro deve necessariamente ser diferente de zero.
Observação: A linguagem HTML (para construir páginas da Web) não proporciona ainda um método simples para a implementar a barra de fração, razão pela qual, às vezes usaremos a barra / ou mesmo o sinal ÷, para entender a divisão de dois números.
Exemplo: Consideremos a fração 1/4, que pode ser escrita como:
| 1
4 |
|---|
Em linguagem matemática, as fracões podem ser escritas tanto como no exemplo acima ou mesmo como 1/4, considerada mais comum.
| 1/4 | 1/4 |
|---|---|
| 1/4 | 1/4 |
A unidade foi dividida em quatro partes iguais. A fração pode ser visualizada através da figura anexada, sendo que foi sombreada uma dessas partes.
(a) O numerador é 1 e o denominador é um inteiro 1<d<10
A leitura de uma fração da forma 1/d, onde d é o denominador que é menor do que 10 é feita como:
| Fração | 1/2 | 1/3 | 1/4 | 1/5 | 1/6 | 1/7 | 1/8 | 1/9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Leitura | um meio | um terço | um quarto | um quinto | um sexto | um sétimo | um oitavo | um nono |
(b) O numerador é 1 e o denominador é um inteiro d>10
Quando a fração for da forma 1/d, com d maior do que 10, lemos: 1, o denominador e acrescentamos a palavra avos.
Avos é um substantivo masculino usado na leitura das frações, designa cada uma das partes iguais em que foi dividida a unidade e se cujo denominador é maior do que dez.
| Fração | Leitura |
|---|---|
| 1/11 | um onze avos |
| 1/12 | um doze avos |
| 1/13 | um treze avos |
| 1/14 | um quatorze avos |
| 1/15 | um quinze avos |
| 1/16 | um dezesseis avos |
| 1/17 | um dezessete avos |
| 1/18 | um dezoito avos |
| 1/19 | um dezenove avos |
(c) O numerador é 1 e o denominador é um múltiplo de 10
Se o denominador for múltiplo de 10, lemos:
| Fração | Leitura | Leitura Comum |
|---|---|---|
| 1/10 | um dez avos | um décimo |
| 1/20 | um vinte avos | um vigésimo |
| 1/30 | um trinta avos | um trigésimo |
| 1/40 | um quarenta avos | um quadragésimo |
| 1/50 | um cinqüenta avos | um qüinquagésimo |
| 1/60 | um sessenta avos | um sexagésimo |
| 1/70 | um setenta avos | um septuagésimo |
| 1/80 | um oitenta avos | um octogésimo |
| 1/90 | um noventa avos | um nonagésimo |
| 1/100 | um cem avos | um centésimo |
| 1/1000 | um mil avos | um milésimo |
| 1/10000 | um dez mil avos | um décimo milésimo |
| 1/100000 | um cem mil avos | um centésimo milésimo |
| 1/1000000 | um milhão avos | um milionésimo |
Observação: A fração 1/3597 pode ser lida como: um, três mil quinhentos e noventa e sete avos.
A representação gráfica mostra a fração 3/4 que é uma fração cujo numerador é um número natural menor do que o denominador.
| 1/4 | 1/4 |
|---|---|
| 1/4 | 1/4 |
A fração cujo numerador é menor que o denominador, isto é, a parte é tomada dentro do inteiro, é chamada fração própria. A fração cujo numerador é maior do que o denominador, isto é, representa mais do que um inteiro dividido em partes iguais é chamada fração imprópria.
3/3
|
+ | 2/3
|
= | 5/3=1+2/3
|
|---|
Fração aparente: é aquela cujo numerador é um múltiplo do denominador e aparenta ser uma fração mas não é, pois representa um número inteiro. Como um caso particular, o zero é múltiplo de todo número inteiro, assim as frações 0/3, 0/8, 0/15 são aparentes, pois representam o número inteiro zero.
Frações Equivalentes: São as que representam a mesma parte do inteiro. Se multiplicarmos os termos (numerador e denominador) de uma fração sucessivamente pelos números naturais, teremos um conjunto infinito de frações que constitui um conjunto que é conhecido como a classe de equivalência da fração dada.
1/2
|
2/4
|
3/6
|
4/8
|
|---|
(1) Se multiplicarmos os termos (numerador e denominador) de uma fração por um mesmo número natural, obteremos uma fração equivalente à fração dada:
| 1 2 | = | 1×2 2×2 | = | 2 4 |
|---|
(2) Se é possível dividir os termos (numerador e denominador) de uma fração por um mesmo número natural, obteremos uma fração equivalente à fração dada:
| 12 16 | = | 12÷2 16÷2 | = | 6 8 | = | 6÷2 8÷2 | = | 3 4 |
|---|
A classe de equivalência de uma fração é o conjunto de todas as frações equivalentes à fração dada. Ao invés de trabalhar com todos os elementos deste conjunto infinito, simplesmente poderemos tomar a fração mais simples deste conjunto que será a representante desta classe. Esta fração será denominada um número racional. Aplicando a propriedade fundamental, podemos escrever o conjunto das frações equivalentes a 1/3, como:
C(1/3) = { 1/3, 2/6, 3/9, 4/12, 5/15, 6/18, ... }
Quando o numerador de uma fração é maior que o denominador, podemos realizar uma operação de decomposição desta fração em uma parte inteira e uma parte fracionária e o resultado é denominado número misto.
Transformação de uma fração imprópria em um número misto
| 17 4 | = | 16+1 4 | = | 16 4 | + | 1 4 | = 4+ | 1 4 | = | 4 | 1 4 |
|---|
Transformação de um número misto em uma fração imprópria
| 4 | 1 4 | = | 4+ | 1 4 | = | 16 4 | + | 1 4 | = | 17 4 |
|---|
Simplificar frações é o mesmo que escrevê-la em uma forma mais simples, para que a mesma se torne mais fácil de ser manipulada.
O objetivo de simplificar uma fração é torná-la uma fração irredutível, isto é, uma fração para a qual o Máximo Divisor Comum entre o Numerador e o Denominador seja 1, ou seja, o Numerador e o Denominador devem ser primos entre si. Essa simplificação pode ser feita através dos processos de divisão sucessiva e pela fatoração.
A divisão sucessiva corresponde a dividir os dois termos da fração por um mesmo número (fator comum ) até que ela se torne irredutível.
| 36 60 | = | 36÷2 60÷2 | = | 18 30 | = | 18÷2 30÷2 | = | 9 15 | = | 9÷3 15÷3 | = | 3 5 |
|---|
Respectivamente, dividimos os termos das frações por 2, 2 e 3.
Observação: Outra maneira de divisão das frações é obter o Máximo Divisor Comum entre o Numerador e o Denominador e simplificar a fração diretamente por esse valor.
Exemplo: Simplificaremos a fração 54/72, usando o Máximo Divisor Comum. Como MDC(54,72)=18, então 54:18=3 e 72:18=4, logo:
| 54 72 | = | 54÷18 72÷18 | = | 3 4 |
|---|
Comparação de duas frações
(1) Por redução ao mesmo denominador
Se duas frações possuem denominadores iguais, a maior fração é a que possui maior numerador. Por exemplo:
| 3 5 | < | 4 5 |
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(2) Tanto os numeradores como os denominadores das duas frações são diferentes
Devemos reduzir ambas as frações a um denominador comum e o processo depende do cálculo do Mínimo Múltiplo Comum entre os dois denominadores e este será o denominador comum às duas frações. Na seqüência, divide-se o denominador comum pelo denominador de cada fração e multiplica-se o resultado obtido pelo respectivo numerador.
Exemplo: Vamos comparar as frações 2/3 e 3/5. Como os denominadores são 3 e 5, temos que MMC(3,5)=15. Reduzindo ambas as frações ao mesmo denominador comum 15, aplica-se a regra de dividir o denominador comum pelo denominador de cada fração e na seqüência multiplica-se esse respectivo número pelo numerador.
| 2 3 | ? | 3 5 |
|---|
Multiplicando os termos da primeira fração por 5 e multiplicando os termos da segunda fração por 3, obteremos:
| 2 3 | = | 2×5 3×5 | ? | 3×3 5×3 | = | 3 5 |
|---|
Temos então os mesmos denominadores, logo:
| 2 3 | = | 10 15 | ? | 9 15 | = | 3 5 |
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e podemos garantir que
| 2 3 | = | 10 15 | > | 9 15 | = | 3 5 |
|---|
(3) As frações possuem um mesmo numerador
Se os numeradores de duas frações forem iguais, será maior a fração cujo denominador for menor.
Exemplo: Uma representação gráfica para a desigualdade
| 3 4 | > | 3 8 |
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pode ser dada geometricamente por:
3/4=6/8
|
3/8
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Observe que a área amarelada é maior na primeira figura.
Divisão de frações
Consideremos inicialmente uma divisão D de duas frações, denotada por:
| D = | 1 2 | ÷ | 2 3 |
|---|
Um modo fácil para explicar esta divisão é tomar as duas frações com o mesmo denominador e realizar a divisão do primeiro numerador pelo segundo numerador, isto é:
| D = | 1 2 | ÷ | 2 3 | = | 3 6 | ÷ | 4 6 |
|---|
pois 1/2 é equivalente a 3/6 e 2/3 é equivalente a 4/6. O desenho abaixo mostra as frações 1/2 e 2/3, através de suas respectivas frações equivalentes: 3/6 e 4/6.
3/6
|
4/6
|
|---|
Realizar a divisão entre dois números fracionários ou não A e B, é o mesmo que procurar saber quantas partes de B estão ocupadas por A. Quantas partes da fração 4/6 estão ocupadas pela fração 3/6?
No desenho, os numeradores das frações estão em cor amarela. Como temos 3 partes em amarelo na primeira fração e 4 partes em amarelo na segunda fração, a divisão corresponde à fração 3/4, ou seja, em cada 4 partes amarelas, 3 estão ocupadas.
Este argumento justifica a divisão de duas frações pela multiplicação da primeira fração pelo inverso da segunda fração e observamos que de fato isto funciona neste caso:
| D = | 1 2 | ÷ | 2 3 | = | 3 6 | × | 6 4 | = | 18 24 | = | 3 4 |
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Na verdade, há um tratamento mais geral que o deste caso particular. A divisão de um número real a/b pelo número real c/d é, por definição, a multiplicação do número a/b pelo inverso de c/d. Acontece que o inverso de c/d é a fração d/c, assim:
| a b | ÷ | c d | = | a b | × | d c | = | a.d b.c |
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Fonte: educar.sc.usp.br
