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Geratriz de uma Dízima Periódica

 

Um número decimal é um número racional caracterizado por ter um ponto (números que são repetidos indefinidamente) na sua expansão decimal. Este período pode ser constituído por uma ou mais figuras, como estas:

Geratriz de uma Dízima Periódica

O período pode ser expresso por  um arco acima das figuras utilizadas, por exemplo:

Geratriz de uma Dízima Periódica

Dada uma dízima periódica, qual será a fração que dá origem a esta dízima? Esta fração é de fato um número racional denominado a geratriz da dízima periódica. Para obter a geratriz de uma dízima periódica devemos trabalhar com o número dado pensado como uma soma infinita de números decimais. Para mostrar como funciona o método, utilizaremos diversos exemplos numéricos.

Seja S a dízima periódica 0,3333333..., isto é, S=0,3. Observe que o período tem apenas 1 algarismo. Iremos escrever este número como uma soma de infinitos números decimais da forma:

S = 0,3+0,03+0,003+0,0003+0,00003+...

Multiplicando esta soma "infinita" por 101=10 (o período tem 1 algarismo), obteremos:

10 S = 3 + 0,3+0,03+0,003+0,0003+...

Observe que são iguais as duas últimas expressões que aparecem em cor vermelha!

Subtraindo membro a membro a penúltima expressão da última, obtemos:

10 S - S = 3

donde segue que

9 S = 3

Simplificando, obtemos:

S = 1

3

= 0,33333... = 0,3

Exercício: Usando o mesmo argumento que antes, você saberia mostrar que:

0,99999... = 0,9 = 1

Vamos tomar agora a dízima periódica T=0,313131..., isto é, T=0,31. Observe que o período tem agora 2 algarismos. Iremos escrever este número como uma soma de infinitos números decimais da forma:

T =0,31+0,0031+0,000031+...

Multiplicando esta soma "infinita" por 102=100 (o período tem 2 algarismos), obteremos:

100 T = 31 + 0,31+0,0031+0,000031+...

Observe que são iguais as duas últimas expressões que aparecem em cor vermelha!

Subtraindo membro a membro a penúltima expressão da última, obtemos:

100 T - T = 31

donde segue que

99 T = 31

e simplificando, temos que

S = 31

99

= 0,31313131... = 0,31

Um terceiro tipo de dízima periódica é T=7,1888..., isto é, T=7,18. Observe que existe um número com 1 algarismo após a vírgula enquanto que o período tem também 1 algarismo. Escreveremos este número como uma soma de infinitos números decimais da forma:

R = 7,1 + 0,08+0,008+0,0008+...

Manipule a soma "infinita" como se fosse um número comum e passe a parte que não se repete para o primeiro membro para obter:

R-7,1 = 0,08+0,008+0,0008+...

Multiplique agora a soma "infinita" por 101=10 (o período tem 1 algarismo), para obter:

10(R-7,1) = 0,8 + 0,08+0,008+0,0008+...

Observe que são iguais as duas últimas expressões que aparecem em cor vermelha!

Subtraia membro a membro a penúltima expressão da última para obter:

10(R-7,1) - (R-7,1) = 0,8

Assim:

10R - 71 - R + 7,1 = 0,8

Para evitar os números decimais, multiplicamos toda a expressão por 10 e simplificamos para obter:

90 R = 647

Obtemos então:

R = 647

90

= 7,1888... = 7,18

Um quarto tipo de dízima periódica é

T=7,004004004..., isto é, U=7,004. Observe que o período tem 3 algarismos, sendo que os dois primeiros são iguais a zero e apenas o terceiro é não nulo. Decomporemos este número como uma soma de infinitos números decimais da forma:

U = 7 + 0,004+0,004004+0,004004004+...

Manipule a soma "infinita" como se fosse um número comum e passe a parte que não se repete para o primeiro membro para obter:

U-7 = 0,004+0,004004+0,004004004+...

Multiplique agora a soma "infinita" por 103=1000 (o período tem 3 algarismos), para obter:

1000(U-7) = 4 + 0,004+0,004004+0,004004004+...

Observe que são iguais as duas últimas expressões que aparecem em cor vermelha!

Subtraia membro a membro a penúltima expressão da última para obter:

1000(U-7) - (U-7) = 4

Assim:

1000U - 7000 - U + 7 = 4

Obtemos então

999 U = 6997

que pode ser escrita na forma:

U = 6997

999

= 7,004004... = 7,004

Fonte: www.coladaweb.com

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