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terça-feira, 10 de abril de 2012

A regra dos 70

 Dias atrás presenciei uma conversa na qual um cliente perguntava, ao gerente de um banco, quanto tempo levaria para duplicar uma quantia a ser aplicada a uma taxa de i% ao mês. O gerente respondeu que esse tempo d é obtido, de forma aproximada, por
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word
Por exemplo, se a taxa de juros é de 14% ao ano, o tempo de duplicação é de aproximadamente 70/14 = 5 anos. Já a uma taxa de 6% ao ano, o tempo de duplicação é de aproximadamente 70/6 ≈ 11,7 anos.
Eu, muito curioso, pedi ao gerente uma explicação para o cálculo e ele me disse que "era uma regra usada em finanças conhecida como a regra dos 70". O porquê do  70  ele não sabia, mas dava certo.

Regra dos 70
 
"Para calcular o tempo aproximado de duplicação de um investimentodivida 70  pela taxa percentual anual de juros."
Vamos justificar o cálculo do gerente. Para isso, usaremos a função logaritmo natural de x, x > 0, denotada por ln(x) ,  que pode ser definida como sendo a função inversa da exponencial  ex.  Logo,
"o logaritmo natural de  x é a potência de  e necessária para se obter  x."
y = ln(x)   ↔  x = ey
Precisamos de uma forma prática para calcular o valor numérico do logaritmo, mesmo que aproximado. Usaremos a expressão apresentada, com notas históricas
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_2
Tal expressão, conhecida como a série de Taylor da função ln(1 + x),  permite a aproximação ln(1 + x) ≈ x,  para  valores de  x positivos e próximos de  0.
Podemos também perceber essa aproximação graficamente:
Abaixo, temos os gráficos das funções y = ln(x), y = ln(1 + x) e y = x que fornecem uma justificativa gráfica para a aproximação ln(1 + x) ≈ x.
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_4

Voltemos à regra dos 70.
Um capital  C, aplicado à taxa anual de  i % transforma-se, após 1 ano, em
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_5
Após 2 anos teremos:
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_6
De forma geral, a após t anos teremos:
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_7
Logo, o tempo d necessário para duplicação do capital é obtido da equação:
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_8
que implica,
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_9
Usando a aproximação mencionada para o cálculo de ln(1 + i/100), tem-se ln(1 + i/100) ≈ i/100 e, sendo ln 2 ≈ 0,70, podemos escrever
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_10
como o estabelecido na regras dos 70.
Na verdade, a regra dos 70 vale sempre que houver um crescimento exponencial com taxa de crescimento relativamente pequena. Por exemplo, se a taxa de crescimento da poapulaçoa de um país é de 3,5% ao ano, então a população dobrará em aproximadamente
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_12
A regra também vale para estimar a meia-vida de uma quantidade  Q que decai exponencialmente com taxa de decrescimento de i% ao ano. Após  t anos, o valor da quantidade será
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_13
A meia-vida é o valor t tal que
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_17
o que implica
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_15
e, então,
A_regra_dos_70-f_-_Microsoft_Word_18
pois para valores pequenos de x, vale aproximação ln(1 - x) ≈ -x


Pesquisa realizada no site:
http://matematica.com.br

Maior sólido geométrico

  Você sabia que o maior sólido geométrico feito pelo homem é a pirâmide de Quéops, que fica no Egito?
queops
Atualmente sabe-se que a Pirâmide de Quéops media, originalmente, cerca de 146,6 metros de altura (atualmente são 137 metros) e teria uma massa de 31.200.000 toneladas.  Há duas hipóteses para a origem dos 2.600.000 blocos gigantescos que formam a estrutura. Uma é a de que teriam sido recortados das pedreiras, lapidados e transportados de barco através do Rio Nilo, colocados e unidos exatamente, com precisão milimétrica. Outra hipótese diz que estas pedras seriam sintéticas.
Cobre uma área de 54 mil metros quadrados (5,4 hectares) e o mais curioso é que, no seu interior não se encontra nenhuma inscrição em contraste com as outras edificações egípcias, que são ricas em hieróglifos..
Construída no século XXV a.C., a grande pirâmide era originalmente revestida externamente com pedra calcária polida, fazendo ela brilhar com a luz do sol e tornando-a visível a quilômetros de distância. Tal revestimento foi saqueado há séculos, mas uma amostra de como era ainda pode ser vista no topo da pirâmide adjacente, a Pirâmide de Quéfren.
quefren
Pirâmide de Quefrén ao fundo da famosa Esfinge de Guizé.
Segudo o historiador grego Heródoto (nascido no século V a.C.), a pirâmide de Queóps, cujas faces laterais são triângulos isósceles, tem a seguinte propriedade:
"Cada face lateral triangular tem uma área igual a do quadrado construído sobre a altura da pirâmide."

Interior da pirâmide de Queóps (fonte: wikipédia).
queops1
  1. Entrada original, na face Norte, actualmente obstruida
  2. Acesso atual, mandado abrir por Al-Mamun
  3. Blocos de granito, selando o acesso à passagem superior
  4. Passagem descendente até à Câmara subterrânea
  5. Câmara subterrânea
  6. Passagem ascendente de acesso à Grande Galeria
  7. Câmara da Rainha
  8. Passagem horizontal para a Câmara da Rainha
  9. Grande Galeria
  10. Câmara do Rei e Canais de ventilação
  11. Passagem horizontal para a Câmara do Rei
  12. Passagem que comunica a Grande Galeria com a Câmara subterrânea
 
 Pesquisa realizada no site:
http://matematica.com.br

segunda-feira, 9 de abril de 2012

Os 10 melhores sites e blogs de Matemática do Brasil

  O novo modelo do Enem, assumido desde 2009, tem como um de seus fortes argumentos o rompimento da quantidade de conteúdo exigido nos vestibulares tradicionais, valorizando a capacidade de interpretação e a interdisciplinaridade dos estudantes.
Entretanto, observamos que os estudantes melhores classificados no exame ainda são aqueles que acumularam, ao longo do ensino médio, uma enorme carga de informação.
Ou seja, a receita para o sucesso no Enem, por mais que este venha revolucionando a forma de acesso às universidades, continua a mesma: muito estudo e leitura.
Pensando nisso, e de olho nos conteúdos que o MEC ressalta que são cobrados no Enem, o InfoEnem iniciou no mês de fevereiro uma série de publicações semanais que destaca os 10 melhores sites e os 10 melhores blogs de cada disciplina. Assim separamos devido as diferentes propostas. Os sites trazem os conteúdos mais fixos. Já os blogs, atualizações e boas matérias.
  Vale ressaltar que todos os sites e blogs recomendados em nossa série, de uma maneira ou de outra, podem ajudar nos estudos dos vestibulandos.
  Evidentemente, devido a grande quantidade de informação que a internet trás, alguns sites e/ou blogs podem injustamente ficar de fora. Deixe seu comentário sugerindo outros espaços e/ou criticando nossas escolhas. Concordando ou discordando de nossa lista e notas, sua opinião é muito importante.
Agora é a vez da Matemática.

Os 10 melhores sites de Matemática do Brasil:
Para os sites, nosso critério de escolha leva em consideração 5 tópicos que julgamos serem imprescindíveis e que atribuímos uma nota de zero a dez. Após a tabela, segue a descrição do que foi avaliado em cada tópico.
Para o InfoEnem, esses são os 10 melhores sites de Matemática.
Site Conteúdo Navegação Aparência Interitatividade Arualização
www.somatematica.com.br 10 10 9 9 9
www.matematiques.com.br 9 10 9 9 9
matematica.com.br/site 8 8 9 8 8
www.matematicamuitofacil.com 10 9 8 9 9
ginasiomental.com 8 9 9 9 9
www.estudarmatematica.com.br 9 9 8 8 8
www.matematica.br 9 9 7 8 8
www.brasilescola.com/matematica 9 8 8 7 8
professorwaltertadeu.mat.br 9 8 7 9 9
www.mundovestibular.com.br /Matematica 8 8 8 7 7
  • Conteúdo: diz respeito a quantidade e qualidade de todo o material oferecido pelo site,  como listas de exercícios, dicas, curiosidades etc.
  • Navegação: tem relação com a divisão e disposição do conteúdo no site, além da velocidade com que as páginas abrem. Quanto mais fácil e rapidamente você encontrar o que procura em um site/blog, melhor sua navegação.
  • Aparência: consiste na organização da página, como cores utilizadas, quantidade de anúncios de publicidade, logotipo (se houver), disposição do cabeçalho, corpo e rodapé.
  • Interatividade: envolve a parte do conteúdo que promova maior entretenimento, como jogos, vídeo aulas, apresentações com animações etc.
  • Atualizações: neste tópico consideramos a frequência com que os sites publicam notícias e artigos, assim como atualizam dados de suas páginas.
Os 10 melhores blogs de Matemática do Brasil:
Lembramos nossos leitores que, diferentemente dos sites, os blogs tem como principal característica trazer bons artigos relacionados às disciplinas. De uma forma geral, esses espaços não oferecem grande quantidade de conteúdos, entretanto compensam com a qualidade, trazendo leituras complementares e mais específicas.
Assim, utilizaremos os seguintes tópicos: Atualização, conteúdo e aparência. Segue abaixo os 10 melhores blogs de Matemática do Brasil:

Blog Conteúdo Aparência Atualização
www.amomatematica.com 10 9 9
prof-ricardovianna.blogspot.com.br 10 9 10
www.ngmatematica.com 9 8 9
diadematematica.com 9 9 9
professorjoaquim.com 9 9 8
fagnermath.blogspot.com.br 9 8 6
www.blog.professorabia.com.br 9 10 7
professoraju-mat.blogspot.com.br 8 9 8
blog.educacaoadventista.org.br/blog/juancanudos 8 9 9
www.matematica-na-veia.blogspot.com.br 9 8 9

Pesquisa realizada no site:
 http://www.infoenem.com.br























































































































segunda-feira, 2 de abril de 2012

A Páscoa e a Matemática


A Páscoa é uma das festas mais importantes da cristandade. Comemora-se a ressurreição de Jesus Cristo e em tal celebração, é muito comum a divisão de guloseimas entre amigos, a troca de presentes - ovos (significando a Vida) ou doces... Enfim, dada a nossa diversidade cultural, sabemos que aqui se comemora tal data de formas variadas (como noutros países também...).

Temos a partir do dia de Páscoa, muitas outras datas comemorativas que são estabelecidas. Os cristãos passaram a festejá-la no primeiro domingo depois da primeira lua cheia da Primavera (no hemisfério Norte). Dois dias antes do domingo de Páscoa é a Sexta-Feira Santa. Quarenta dias antes é a Quarta-Feira de Cinzas e, portanto, 41 dias antes, o Carnaval.




Para saber o dia exacto da Páscoa Cristã em cada ano, também devemos fazer uma divisão, mas desta vez não será de presentes, mas sim de números.

 
Regra prática
O dia da Páscoa varia de ano para ano, por ser uma festa móvel. Para se calcular o dia de Páscoa, utiliza-se o seguinte algoritmo:
1.  divida o ano de interesse por 19 e tome o resto;
2.  some 1 ao resto obtido
O número final é o "número dourado" que corresponde a uma data específica dada na tabela a seguir (vale para os anos de 1900 a 2199). A Páscoa é celebrada no domingo seguinte a esta data. Caso a data já seja um domingo, a Páscoa é o próprio dia.




Por exemplo, obter a data da Páscoa em 2004
 
Divida 2004 por 19:


Devemos adicionar 1 ao resto obtido.
Portanto, 9 + 1 = 10 (que é o número dourado).
Consultando a tabela,

A data correspondente é 5 de Abril, o próximo domingo é a data de comemoração da Páscoa em 2004:

A Páscoa em 2004 foi no dia 11/04

Determine agora a data do Dia de Páscoa e verifique se a “Regra está certa ou não”.

Pesquisa realizada no site:
aminhaescola.net/moodle/mod/resource/view.php?id=772

MATEMÁTICA E PÁSCOA

  O matemático Johann Friederich Carl Gauss propôs um método para determinar as datas de Páscoa, cujas regras foram definidas no Concílio de Nicéia (325 d.C.).
  Conforme definido, a Páscoa deve ser celebrada no domingo seguinte à primeira lua cheia da Primavera (na Europa). Gauss desenvolveu uma regra prática para calcular a data da Páscoa no calendário gregoriano, a partir de 1583.

Considere A como sendo o ano, e m e n dois números que variam ao longo do tempo de acordo com a seguinte tabela:
Ano
Valores
1583-1699
m=22, n=2
1700-1799
m=23, n=3
1800-1899
m=23, n=4
1900-2099
m=24, n=5
2100-2199
m=24, n=6
Considere também:

a
o resto da divisão de A por 19
b
o resto da divisão de A por 4
c
o resto da divisão de A por 7
d
resto da divisão de 19a+m por 30
e
o resto da divisão de 2b+4c+6d+n por 7
  
Então a Páscoa será no dia 22+d+e de março ou d+e-9 de Abril
Observações:
1. O dia 26 de abril deve ser sempre substituído por 19 de abril.
2. O dia 25 de abril deve ser substituído por 18 de abril se d=28, e=6 e a>10.

Você quer saber como Gauss chegou a essa conclusão? Nós também gostaríamos de saber :-) 


Pesquisa realizada no site:
 http://www.somatematica.com.br

Homens melhores que mulheres na matemática?È mito


Um estudo realizado em 86 países revelou que homens e mulheres têm a mesma aptidão para a matemática.




  A revista "Proceedings of National Academy of Science" desenvolveu o maior estudo realizado até hoje sobre a aptidão de homens e mulheres para a matemática, cuja conclusão foi que não há diferenças.
  O mito de que, nesta disciplina, os homens seriam melhores que as mulheres ganhou força quando, em 2005, Lawrence Summers, o então reitor da Universidade de Harvard, justificou que a escassez de mulheres entre os grandes matemáticos se prendia com fatores biológicos.
  A realidade afinal é bem diferente. Os investigadores revelaram que os resultados contradizem a teoria de Lawrence Summers. Rejeitados os fatores biológicos, tornou-se evidente, segundo a investigação, que os fatores culturais, sociais e económicos têm um peso significativo no que respeita à compreensão e prática da matemática.
  Os autores do estudo basearam-se num índice estatístico no qual compararam os géneros em função do salário, educação, saúde e participação política.
   A conclusão do estudo mostra que as aptidões para a matemática são equivalentes entre homens e mulheres nos países onde há mais igualdade entre os sexos. 

Pesquisa realizada no site:
 http://expresso.sapo.pt/homens-melhores-que-mulheres-na-matematica-e-mito=f694609

domingo, 1 de abril de 2012

Inscrições para a 34a. Olimpíada Brasileira de Matemática

obm2011


Já estão abertas, até o dia 30 de abril, as inscrições para a 34ª Olimpíada Brasileira de Matemática (OBM). A competição envolve a participação de professores e alunos das redes pública e particular de todo o país. As inscrições são gratuitas.


PERÍODO DE INSCRIÇÕES PARA AS ESCOLAS

• 26 de março a 30 de abril de 2012

INSCRIÇÕES DOS ALUNOS

As inscrições dos alunos interessados devem ser feitas diretamente com o professor responsável em cada escola participante e esta informação não precisa ser repassada para a Secretaria da OBM. O número de participantes é livre.

NÍVEIS DE PARTICIPAÇÃO

• Nível 1: alunos do 6o. e 7o. anos do ensino fundamental.
• Nível 2: alunos do 8o. e 9o. anos do ensino fundamental.
• Nível 3: alunos do ensino médio.
• Nível Universitário: alunos de graduação de qualquer curso e qualquer período.

CALENDÁRIO 34ª OLIMPÍADA BRASILEIRA DE MATEMÁTICA:

NÍVEIS 1 - 2 e 3

• Primeira Fase: sábado, 16 de junho de 2012
• Segunda Fase: sábado, 22 de setembro de 2012
• Terceira Fase: sábado, 27 de outubro, (níveis 1, 2 e 3)
domingo, 28 de outubro, para os níveis 2 e 3 (segundo dia de prova).


NÍVEL UNIVERSITÁRIO
 
• Primeira Fase: sábado, 22 de setembro de 2012
• Segunda Fase: sábado 27 e domingo 28 de outubro de 2012

Pesquisa realizada no site:
http://www.obm.org.br/opencms/