Exercícios sobre racionalização de denominadores (com gabarito explicado)

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática

A racionalização de denominadores é uma técnica algébrica fundamental que simplifica expressões envolvendo radicais, tornando-as mais fáceis de manipular e interpretar.

Além de facilitar cálculos e demonstrações, esse procedimento é amplamente utilizado na resolução de equações, em Geometria, Trigonometria, Cálculo e em diversas aplicações da Matemática. Dominar essa habilidade também é indispensável para quem se prepara para vestibulares, concursos públicos e exames como o ENEM.

Agora é a sua vez! Resolva as questões propostas e coloque seus conhecimentos em prática. Ao treinar diferentes tipos de racionalização, você ganhará mais agilidade, precisão e confiança para enfrentar qualquer prova. Bons estudos!

Questão 1

O número real abaixo

n igual a numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 mais 4 raiz quadrada de 3 fim da raiz fim da fração

Pode ser escrito, de forma simplificada, como a mais b raiz quadrada de c. Assim, o valor de a mais b mais c é igual a:

a) 3

b) 6

c) 9

d) 12

Gabarito explicado

Podemos elevar ao quadrado para simplificar o radical duplo e em seguida racionalizar o denominador.

n igual a numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 mais 4 raiz quadrada de 3 fim da raiz fim da fraçãon ao quadrado igual a numerador 9 sobre denominador 7 mais 4 raiz quadrada de 3 fim da fração sinal de multiplicação numerador 7 menos 4 raiz quadrada de 3 sobre denominador 7 menos 4 raiz quadrada de 3 fim da fraçãon ao quadrado igual a numerador 9 sinal de multiplicação abre parênteses 7 menos 4 raiz quadrada de 3 fecha parênteses sobre denominador 49 menos 48 fim da fraçãon ao quadrado igual a 9 sinal de multiplicação abre parênteses 7 menos 4 raiz quadrada de 3 fecha parêntesesn ao quadrado igual a 9 sinal de multiplicação abre parênteses 2 menos raiz quadrada de 3 fecha parênteses ao quadradon igual a 3 sinal de multiplicação abre parênteses 2 menos raiz quadrada de 3 fecha parêntesesn igual a 6 menos 3 raiz quadrada de 3

Logo,

abre chaves atributos de tabela alinhamento de coluna left fim dos atributos linha com célula com a igual a 6 fim da célula linha com célula com b igual a menos 3 fim da célula linha com célula com c igual a 3 fim da célula fim da tabela seta dupla para a direita a mais b mais c igual a 6 menos 3 mais 3 seta dupla para a direita a mais b mais c igual a 6 fecha

Questão 2

Ao racionalizar a expressão

E igual a numerador 1 sobre denominador cúbica raiz de 2 menos 1 fim da fração

Obtemos como resultado:

a) cúbica raiz de 4 menos cúbica raiz de 2 mais 1

b) cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1

c) numerador cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1 sobre denominador 2 fim da fração

d) cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 menos 1

Gabarito explicado

Para racionalizar o denominador vamos utilzar o produto notável "diferença de cubos".

abre parênteses a ao cubo menos b ao cubo fecha parênteses igual a abre parênteses a menos b fecha parênteses abre parênteses a ao quadrado mais a b mais b ao quadrado fecha parênteses

Vamos multiplicar numerador e denominador por abre parênteses cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1 fecha parênteses.

E igual a numerador 1 sobre denominador abre parênteses cúbica raiz de 2 menos 1 fecha parênteses fim da fração sinal de multiplicação numerador abre parênteses cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1 fecha parênteses sobre denominador abre parênteses cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1 fecha parênteses fim da fraçãoE igual a numerador cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1 sobre denominador abre parênteses cúbica raiz de 2 fecha parênteses ao cubo menos 1 ao cubo fim da fraçãoE igual a numerador cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1 sobre denominador 2 menos 1 fim da fraçãoE igual a cúbica raiz de 4 mais cúbica raiz de 2 mais 1

Questão 3

Calcule o valor exato da expressão S igual a abre parênteses 2 mais raiz quadrada de 3 fecha parênteses à potência de 5 mais abre parênteses 2 mais raiz quadrada de 3 fecha parênteses à potência de menos 5 fim do exponencial.

a) 362

b) 482

c) 654

d) 724

Gabarito explicado

Observe que abre parênteses 2 mais raiz quadrada de 3 fecha parênteses à potência de menos 5 fim do exponencial igual a abre parênteses numerador 1 sobre denominador 2 mais raiz quadrada de 3 fim da fração fecha parênteses à potência de 5 igual a abre parênteses 2 menos raiz quadrada de 3 fecha parênteses à potência de 5, portanto a expressão pode ser reescrita como:

S igual a abre parênteses 2 mais raiz quadrada de 3 fecha parênteses à potência de 5 mais abre parênteses 2 menos raiz quadrada de 3 fecha parênteses à potência de 5

Aplicamos o desenvolvimento do binômio.

abre parênteses a mais ou menos b fecha parênteses à potência de 5 igual a a à potência de 5 mais ou menos 5 a à potência de 4 b mais 10 a ao cubo b ao quadrado mais ou menos 10 a ao quadrado b ao cubo mais 5 a b à potência de 4 mais ou menos b à potência de 5

Ao somar os binômios teremos:

S igual a 2 a à potência de 5 mais 20 a ao cubo b ao quadrado mais 10 a b à potência de 4S igual a 2.2 à potência de 5 mais 20.2 ao cubo. abre parênteses raiz quadrada de 3 fecha parênteses ao quadrado mais 10.2. abre parênteses raiz quadrada de 3 fecha parênteses à potência de 4S igual a 64 mais 480 mais 180S igual a 724

Questão 4

A expressão numérica

S igual a numerador 1 sobre denominador 10 mais raiz quadrada de 99 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 99 mais raiz quadrada de 98 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 98 mais raiz quadrada de 97 fim da fração mais... mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 2 mais 1 fim da fração

Equivale a:

a) 99

b) 90

c) 10

d) 9

Gabarito explicado

Observe que ao racionalizar cada uma das parcelas obtemos exatamente o conjugado raiz quadrada de n mais 1 fim da raiz menos raiz quadrada de n.

Assim, ao racionalizar todos os denominadores valos obter:

S igual a raiz quadrada de 100 menos raiz quadrada de 99 mais raiz quadrada de 99 menos raiz quadrada de 98 mais... mais raiz quadrada de 2 menos raiz quadrada de 1S igual a raiz quadrada de 100 menos raiz quadrada de 1S igual a 10 menos 1S igual a 9

Ainda com dúvidas? Pergunta ao Ajudante IA do Toda Matéria

Questão 5

Se

A igual a numerador 2 sobre denominador 1 menos raiz quadrada de 5 fim da fração mais numerador 2 mais raiz quadrada de 5 sobre denominador 2 fim da fração e B igual a numerador 1 sobre denominador 1 mais começar estilo mostrar numerador 1 sobre denominador 1 mais começar estilo mostrar numerador 1 sobre denominador 1 mais raiz quadrada de 5 fim da fração fim do estilo fim da fração fim do estilo fim da fração

então é correto afirmar que:

a) A igual a 1 sobre B

b) B maior que A

c) B menor que A

d) A menos B igual a 0

Questão 6

A racionalizar a expressão E igual a numerador 33 sobre denominador 7 menos 3 raiz quadrada de 3 fim da fração obtemos:

a) numerador 21 menos 9 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração

b) numerador 21 mais 9 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração

c) 21 menos 9 raiz quadrada de 3

d) 21 mais 9 raiz quadrada de 3

Gabarito explicado

Para racionalizar o denominador devemos multiplicar numerador e denominador pelo conjugado do denominador.

E igual a numerador 33 sobre denominador 7 menos 3 raiz quadrada de 3 fim da fração sinal de multiplicação numerador 7 mais 3 raiz quadrada de 3 sobre denominador 7 mais 3 raiz quadrada de 3 fim da fraçãoE igual a numerador 33 sinal de multiplicação abre parênteses 7 mais 3 raiz quadrada de 3 fecha parênteses sobre denominador 49 menos 27 fim da fraçãoE igual a numerador 33 sinal de multiplicação abre parênteses 7 mais 3 raiz quadrada de 3 fecha parênteses sobre denominador 22 fim da fraçãoE igual a numerador 3 sinal de multiplicação abre parênteses 7 mais 3 raiz quadrada de 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fraçãoE igual a numerador 21 mais 9 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração

Questão 7

Qual valor se obtem ao simplificar a expressão matemática abaixo?

S igual a numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 menos 2 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 mais 2 fim da fração

a) 3 raiz quadrada de 5

b) 5 mais 2 raiz quadrada de 5

c) numerador 11 mais raiz quadrada de 5 sobre denominador 2 fim da fração

d) numerador 11 raiz quadrada de 5 sobre denominador 5 fim da fração

Gabarito explicado

Racionalizando separadamente cada uma das parcelas obtemos:

S igual a numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 menos 2 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 mais 2 fim da fraçãoS igual a numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 menos 2 fim da fração sinal de multiplicação numerador raiz quadrada de 5 mais 2 sobre denominador raiz quadrada de 5 mais 2 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 fim da fração sinal de multiplicação numerador raiz quadrada de 5 sobre denominador raiz quadrada de 5 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador raiz quadrada de 5 mais 2 fim da fração sinal de multiplicação numerador raiz quadrada de 5 menos 2 sobre denominador raiz quadrada de 5 menos 2 fim da fraçãoS igual a raiz quadrada de 5 mais 2 mais numerador raiz quadrada de 5 sobre denominador 5 fim da fração mais raiz quadrada de 5 menos 2S igual a 2 raiz quadrada de 5 mais numerador raiz quadrada de 5 sobre denominador 5 fim da fraçãoS igual a numerador 11 raiz quadrada de 5 sobre denominador 5 fim da fração

Questão 8

Ao racionalizar completamente, o valor de M encontramos um número natural cuja soma dos algarismos vale:

M igual a abre parênteses numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 menos 2 fim da fração fecha parênteses à potência de 4 menos abre parênteses numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 mais 2 fim da fração fecha parênteses à potência de 4

a) 14

b) 16

c) 18

d) 20

Gabarito explicado

Observe que:

numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 menos 2 fim da fração igual a raiz quadrada de 7 mais 2 e numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 mais 2 fim da fração igual a raiz quadrada de 7 menos 2

Assim,

M igual a abre parênteses numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 menos 2 fim da fração fecha parênteses à potência de 4 mais abre parênteses numerador 3 sobre denominador raiz quadrada de 7 mais 2 fim da fração fecha parênteses à potência de 4M igual a abre parênteses abre parênteses raiz quadrada de 7 mais 2 fecha parênteses ao quadrado fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses abre parênteses raiz quadrada de 7 menos 2 fecha parênteses ao quadrado fecha parênteses ao quadradoM igual a abre parênteses 11 mais 4 raiz quadrada de 7 fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses 11 menos 4 raiz quadrada de 7 fecha parênteses ao quadradoM igual a 121 mais 88 raiz quadrada de 7 mais 112 mais 121 menos 88 raiz quadrada de 7 mais 112M igual a 466

Logo,

4 mais 6 mais 6 igual a 16

Referências Bibliográficas

DANTE, Luiz Roberto. Tudo é matemática: 9º ano. São Paulo: Ática, 2019.

IEZZI, Gelson; DOLCE, Osvaldo; MACHADO, Antônio. Matemática e realidade: 9º ano. São Paulo: Atual, 2009.

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática com 20 anos de experiência, licenciado pela Universidade Gama Filho (UGF) e mestre pelo IMPA. Autor de livros e artigos, é referência na preparação para concursos e no ensino de Matemática.