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1 ÍNDICE CONTEÚDO Página Análise Combinatória 179 Arranjo Simples 186 Cálculo Algébrico 62 Equação da Circunferência 372 Equações do 2° grau 66 Equações Exponenciais 107 Equações Irracionais 69 Equações Modulares 127 Equações Polinomiais 397 Estatística 212 Fatoração de Polinômios 70 Funções 76 Função afim (1° grau) 89 Função definida por mais de uma sentença 120 Função Exponencial 108 Função Logarítmica 114 Função quadrática (2° grau) 98 Geometria Analítica 349 Geometria Espacial de Posição 305 Geometria Espacial ( Prismas ) 309 Geometria Plana 239 Logaritmos 112 Matemática Comercial 37 Matemática Financeira 144 Matrizes, Determinantes 154 Números Complexos 382 Números Inteiros 21 Números Irracionais 30 Números Naturais 10 Números Racionais 22 Números Reais 31 Poliedros 305 Polinômios 392 Probabilidade 199 Progressões 132 Progressão Geométrica 138 Sistemas Lineares 169 Teoria dos Conjuntos 4 Teoria Elementar dos Números 10 Translação e Rotação de Eixos 121 Trigonometria 288 2 CALENDÁRIO 2017 ANOTAÇÕES 3 HORÁRIO DE ESTUDO 4 TEORIA DOS CONJUNTOS CONCEITOS PRIMITIVOS A idéia de conjunto é a mesma de coleção, conforme mostram os exemplos a seguir. Exemplos a) Uma coleção de revistas é um conjunto. Cada revista é um elemento desse conjunto. b) Os alunos de sua sala de aula formam um conjunto. Você é um elemento desse conjunto. * Em geral, um conjunto é denotado por uma letra maiúscula do alfabeto; e o elemento de um conjunto, é denotado por uma letra minúscula do alfabeto. REPRESENTAÇÃO DE UM CONJUNTO Tabular (enumeração dos elementos) Os elementos do conjunto são representados entre chaves e separados por vírgulas. Exemplo: A = {a, e, i, o, u} Por uma propriedade O conjunto é descrito por uma ou mais propriedades: Exemplo: A = {x / x é uma vogal} Por um diagrama de Venn-Euler (lê-se: "Ven-óiler") A representação de um conjunto por uma diagrama de Venn é aquela em que os elementos são simbolizados por pontos interiores a uma região plana, delimitada por uma linha fechada que não se entrelaça. RELAÇÃO DE PERTINÊNCIA É a relação existente entre o elemento e o conjunto do qual pertence. Notação: Pertence Não pertence Exemplo: Quando um elemento a pertence a um conjunto B, indicamos: a B Quando um elemento c não pertence a um conjunto B, indicamos: c B SUBCONJUNTOS Um conjunto B é subconjunto de um conjunto A se, e somente se, todo elemento de B pertence a A. Notação: BA ( B está contido em A ) AB ( A contém B) Exemplo Se B = {1, 2, 3} e A = {1, 2, 3, 4, 5} , então BA ou AB, já que todo elemento de B também é elemento de A. Neste caso , B é subconjunto de A. * Todo conjunto é subconjunto dele mesmo. TIPOS ESPECIAIS DE CONJUNTOS Conjunto Unitário É o conjunto que possui um único elemento. Conjunto Vazio É todo conjunto que não tem elementos. Representamos o conjunto vazio por { } ou . Conjunto Universo (U) É um conjunto que contém todos os elementos do contexto no qual estamos trabalhando e também contém todos os conjuntos desse contexto. O conjunto universo é representado por uma letra U. Conjunto das Partes Dado um conjunto A qualquer, pode-se obter um outro conjunto, cujos elementos são todos os possíveis subconjuntos do conjunto A. Este conjunto, representado por P(A), é denominado conjuntos das partes de A. Se um conjunto A qualquer possui N elementos,então P(A) terá 2n elementos: n(A) = n n(P(A)) = n2 A .a .e .i .o .u 5 Exercício resolvido 1. ( UEPI ) Seja o conjunto A = { 0, {0}, 1, {1}, {0, 1} }. É correto afirmar que: a) 0 A b) { 0, 1 } A c) { 0, 1 } A d) Os elementos de A são 0 e 1 e) O número de subconjuntos de A é 22 = 4 Exemplo Obtenha o conjunto das partes do conjunto A= {2; 5; 6}: P(A) = 2n P(A) = 23 P(A) = 8 subconjuntos São eles: P(A) = {{2}; {5}; {6}; {2; 5}; {2; 6}; {5; 6}; {2; 5; 6}; { }} OPERAÇÕES COM CONJUNTOS Interseção De Conjuntos Dados os conjuntos A e B, define-se como conjunto representado por BA , formado por todos os elementos pertencentes a A e B, simultaneamente, ou seja: }/{ BxeAxxBA Exemplo Se A = {1, 2, 3, 8, 9,} e B = {2, 3, 4, 7, 9} , temos que : 9 3, 2,BA União De Conjuntos Dados os conjuntos A e B, define-se como união dos conjuntos A e B ao conjunto representado por BA , formado por todos os elementos pertencentes a A ou B, ou seja: }/{ BxouAxxBA Exemplo Se A = {a, e, i} e B = {i, o, u} , temos que : AUB= {a, e, i, o, u} Diferença De Conjuntos Dados os conjuntos A e B, define-se como diferença entre A e B (nesta ordem) ao conjunto representado por BA , formado por todos os elementos pertencentes a A, mas que não pertencem a B, ou seja : },/{ BxAxxBA Exemplo: A = {x, y, z, w} e B= {a, b, x, y}, temos que : wzBA , Conjunto Complementar O complemento do conjunto B contido no conjunto A, denotado por BAC , é a diferença entre os conjuntos A e B, ou seja, é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A e não pertencem ao conjunto B. B AC = A – B = {x / x A e x B} Exemplo A B B AC A B BA A B BA A B BA 6 Se A={1, 2, 3} e B={1, 2, 3, 4, 5}, então ABC = B – A = {4, 5} Observe que, no exemplo acima, não existe BAC , pois para existir ,B deveria estar contido em A. Complementar em relação ao universo U Quando tivermos um conjunto universo U previamente fixado, indicaremos o complementar de A em relação a U simplesmente por A em vez de AUC . EXERCÍCIOS 01.Se A = {2, 3, 6, 7, 8}, B = {1, 2, 3, 6, 8,9} e C = {0, 4, 6, 8}, então determine : a) A – (B ∩ C) b) (A – B) ∩ (C – A) c) (A ∩ C ) ( B – C ) NÚMERO DE ELEMENTOS DA UNIÃO DE CONJUNTOS Com dois conjuntos )()()()( BAnBnAnBAn Exercício resolvido 01. Em uma classe de 48 alunos, cada aluno apresentou um trabalho sobre ecologia, tendo sido indicado dois livros sobre esse assunto. O livro A foi consultado por 26 alunos e o livro B por 28 alunos. Pergunta-se: a) Quantos alunos consultaram os dois livros? b) Quantos alunos consultaram apenas o livro A? Resolução: ?)( )( )( BAn BlivrooleramBn AlivrooleramAn livrosdoisosBAn a) solução 64854)BA(n )BA(n282648 )BA(n)B(n)A(nBAn b) solução 26 alunos consultaram o livro A, porém 6 leram A e B, logo os que leram apenas o livro a será: 26 - 6 = 20 B AC BA BA AB A B AB 7 Com três conjuntos )CBA(n)CB(n)CA(n )BA(n)C(n)B(n)A(n)CBA(n Exercício resolvido 01. Desejando verificar qual o jornal preferido pela população de uma cidade, foi apresentado o resultado de uma pesquisa: Pergunta-se: Júlio César Oliveira a) Quantas pessoas lêem apenas o jornal A? b) Quantas pessoas lêem o jornal A ou B? c) Quantas pessoas não lêem o jornal C? d) Quantas pessoas foram consultadas?Solução: Vamos recorrer aos diagramas, observe: )( tabelaverCBA 40 Na região complementar colocamos 150 (não leram nenhum dos 3 jornais) Como 70 )( BAn e já foram colocados 40 leitores, restam 30 para completar )( BA . Da mesma forma: 25406540 )( CAn 654010540 )( CBn Para completar o conjunto A, devemos Ter: 205 95300254030300 )( Da mesma forma: 70130200130 115135250135 )( )( Cn Bn Respostas de: a) 205 lêem apenas o jornal A b) c) 500 15011530205 d) 700 4065257015011530205 EXERCÍCIOS 01. Uepi – PI O número de subconjuntos de A = {1, 2, 3, 4}, exceto o conjunto vazio é: a) 15 b) 16 c) 25 d) 31 e) 63 02. PUC - MG Se A = { {}, , {0} }, podemos afirmar que: A) {} A B) {0} A C) {} = D) { {0}, } A E) { {0}, } A 03. PUC – MG Seja o conjunto A = { x, y, {x} } e as proposições: (I) x A (II) {x} A (III) {x} A (IV) A A) Apenas (I) e (II) são verdadeiras B) Apenas (II) e (IV) são verdadeiras C) Todas as proposições são falsas D) Todas as proposições são verdadeiras 480BAn BAnbnAnBAn 70250300 )()()( U A B C 205 115 25 70 65 40 30 150 8 04. UFLA Se n é o número de subconjuntos não-vazios do conjunto formado por cinco algarismos ímpares, então, n vale: a) 63 b) 24 c) 31 d) 32 05. UFLA Considere o conjunto A = {1, 2, 5, 8, {5}, {1, 2} }. Então a alternativa correta é: a) 1 A, 5 A, {5} A, {1, 5} A b) 5 A, {5} A, {5} A, {{5}} A c) {1, 2} A, {1, 2, 5} A, 8 A, {8} A d) 1 A, 2 A, 8 A, {1, 2, 8} A e) A, A, {1, 2, 5} A, {} A 06.(PUC-MG) Em um grupo de n crianças, 80 receberam a vacina de Sabin, 58 receberam a vacina contra sarampo, 36 receberam as duas vacinas e 15% não foram vacinadas. O valor de n é: a) 117 b) 120 c) 135 d) 143 e) 179 07. PUC – MG Se A = { , 3, {3}, {2, 3} }, então: A) {2, 3} A B) 2 A C) A D) 3 A E) {3} A 08. UFOP – MG Sejam os conjuntos A, B, e C, apresentados no diagrama abaixo: A) (A – B) (A – C) B) (A B) (A – B) = C) (A B C) (A – B) D) (A – C) (A – B) E) A B A 10.(ESAF/AFC) Considere dois conjuntos, A e B, onde A = {X1, X2, X3, X4} e B = {X1, X5, X6, X4}. Sabendo- se que a operação Ψ é definida por AΨB = (A–B)U(B– A), então a expressão (AΨB)ΨB é dada por: A) { X1, X5, X4} B) { X1, X2} C) { X1, X2, X3, X4} D) {X4, X6, X5} E) {X1, X6} 11. (Esaf - ANEEL) X e Y são dois conjuntos não vazios. O conjunto X possui 64 subconjuntos. O conjunto Y, por sua vez, possui 256 subconjuntos. Sabe-se, também, que o conjunto YXZ possui 2 elementos. Desse modo, conclui-se que o número de elementos do conjunto P = Y – X é igual a: A) 4 B) 6 C) 8 D) vazio E) 1 12.(F.C.C.-SP) Se }}3,2{},3{,3},{{A , então A) {2, 3} A B) 2 A C) { } A D) 3 A E) {3} A 13.(Cesgranrio) Em uma universidade são lidos dois jornais A e B . Exatamente 80% dos alunos lêem o jornal A ; e 60% , o jornal B .Sabendo que todo aluno é leitor de pelo menos um dos jornais , o percentual de alunos que lêem ambos é : A) 48% B) 140% C) 60% D) 80% E) 40% 14. (UFMG) Em uma escola , 5000 alunos inscreveram-se para cursar as disciplinas A e B . Desses alunos , 2825 matricularam-se na disciplina A e 1027 na disciplina B . por falta de condições 09. UFJF A C B 9 acadêmicas , 1324 alunos não puderam matricular-se em nenhuma das disciplinas . O número de alunos matriculados , simultaneamente , nas duas disciplinas, é : A) 156 B) 176 C) 297 D) 1027 E) 1798 15.(UFMG) Em uma pesquisa de opinião, foram obtidos estes dados: - 40% dos entrevistados lêem o jornal A. - 55% dos entrevistados lêem o jornal B. - 35% dos entrevistados lêem o jornal C. - 12% dos entrevistados lêem os jornais A e B. - 15% dos entrevistados lêem os jornais A e C. - 19% dos entrevistados lêem os jornais B e C. - 7% dos entrevistados lêem os três jornais. - 135 pessoas entrevistadas não lêem nenhum dos três jornais. Considerando-se esses dados, é CORRETO afirmar que o número total de entrevistados foi A) 1 200. B) 1 500. C) 1 250. D) 1 350 16.(UESC) No diagrama de Venn, a região sombreada representa o conjunto: 01) C (B – A) 02) C – (A B C) 03) C – (A B) 04) ABC 05) ABC 17.(CFO/PM 2009)Sejam C, F e O os conjuntos tais que: Os elementos do conjunto O são: A) {3,4,6,8,9,10} B) {1,2,9,10} C) {3,4,6,8,9} D) {9,10} 18. (FASA - 2015) Dos pacientes que tomam certo medicamento, um quarto apresenta insônia ou taquicardia como efeitos colaterais, sendo que os que têm insônia são três vezes mais numerosos que aqueles com taquicardia. Se 5% dos pacientes apresentam ambos os problemas,então a porcentagem que tem apenas insônia é 01) 22,5% 02) 17,5% 03) 12% 04) 7% 05) 2,5% 19. (FIP/2017.1) ELEIÇÕES MUNICIPAIS 2016 Uma pesquisa, realizada por um estatístico sobre as intenções de votos à prefeitura de uma cidade, apresentou os seguintes resultados: • 670 pessoas votariam no candidato A. • 720 pessoas votariam no candidato B. • 810 pessoas votariam no candidato C. • 150 pessoas estão com dúvida se votam no candidato A ou no candidato B. • 200 pessoas não sabem se votam no candidato A ou no candidato C. • 300 pessoas disseram votar no candidato B ou no candidato C. • 50 pessoas disseram simpatizar com os três candidatos, mas ainda não se decidiram. • Das pessoas entrevistadas 200 disseram que anulariam seu voto. Escolhendo aleatoriamente uma pessoa, dentre as entrevistadas, afirma-se: I. A probabilidade de essa pessoa estar entre as que anulariam seu voto é 1/9. II. A probabilidade de essa pessoa estar decidida a votar apenas no candidato A é maior que a probabilidade de ela estar decidida a votar apenas no candidato B. III. É mais provável a pessoa escolhida estar decidida a votar apenas no candidato C do que votar apenas no candidato A. É correto o que se afirma em: A) II apenas. B) I apenas. C) I e II apenas. D) II e III apenas. E) I, II e III. 20. (FIP/2017.1) Uma instituição de Ensino Superior realizou uma pesquisa com estudantes de Medicina para saber quais são suas principais escolhas nas provas de Residência Médica. Nessa pesquisa, dentre as diversas especialidades, o estudante indicava sua preferência em pelo menos três. O resultado da pesquisa foi consolidado da seguinte maneira: 10 18 estudantes escolheram especialidades diferentes da Dermatologia, Oftalmologia e Otorrinolaringologia. Em relação à quantidade de estudantes: A) 32 escolheram apenas oftalmologia. B) 20 escolheram apenas dermatologia. C) 10 escolheram apenas Otorrinolaringologia. D) 300 foram entrevistados na pesquisa. E) 282 foram entrevistados na pesquisa. GABARITO 01. A 02. E 03. D 04. C 05. B 06. B 07. E 08. B 09. A 10. C 11. B 12. E 13. E 14. B 15. B 16. 01 17. A 18. 02 19. C 20. D TEORIA ELEMENTAR DOS NÚMEROS 1. O CONJUNTO DOS NÚMEROS NATURAIS ( ) A idéia de número natural surgiu da necessidade de contar objetos. Tal fato deu origem, inicialmente, aos números 1, 2, 3, 4, 5, ...e, posteriormente, ao número zero. Portanto, chamamos conjunto dos números naturais o conjunto IN = {0, 1, 2, 3, 4, 5, ...} O conjunto dos números naturais não-nulos é representado por IN*. Logo IN* = {1, 2, 3, 4, 5, ...} Propriedades P1. A soma de dois números naturaisquaisquer é um numero natural. P2. O produto de dois números naturais quaisquer é um numero natural. POTENCIAÇÃO EM Sendo an, n IN, definimos a potenciação em IN da seguinte maneira: I. a0 = 1, a 0 II. a1 = a III. fatores n n a...aaaa , n 2 Se an = b, o número a é denominado base, o número n é o expoente e o resultado b é a potência. Não se define 00. Exemplos: 53 = 5. 5. 5 =125 271 = 27 160 = 1 27 = 2 . 2. 2. 2. 2. 2. 2 =128 A potenciação possui algumas propriedades importantes, que apresentamos a seguir. nmnm aaa nm n m a a a , com a 0 nmnm aa nnn baba 11 n nn b a b a , b 0 Aplicação: Simplifique a expressão 46 8224 423 824 42 8024 32 2323 32 21323 38 2563 . .)( 24 46 610 32 32 32 . DIVISÃO COM RESTO ( DIVISÃO EUCLIDIANA ) Definida em IN, a divisão com resto, então sejam a IN e b IN com b 0. Dividir a por b é encontrar dois números q IN e r IN tais que: O número “a” é o dividendo, “b” é o divisor, “q” é o quociente e “r” é o resto da divisão. Observe que o resto “r” deve ser menor que o divisor “b”. Exemplo: Na divisão de 34 (dividendo) por 5 (divisor), o quociente é 6 e o resto é 4. porque 6 . 5 + 4 = 34 e 4 < 5. Se na divisão de a por b 0 encontramos r = 0, concluímos que a = b . q, que temos uma divisão exata e ainda, que a é divisível por b. Dizemos, então, que a divisão de a por b é exata ou, Podemos afirmar ainda, neste caso, que a é múltiplo de b e que b é divisor de a. a de divisor é b b de múltiplo é a qba O maior resto possível de uma divisão exata será sempre o Divisor menos uma unidade. CRITÉRIOS DE DIVISIBILIDADE São critérios que nos permite verificar se um número é divisível por outro sem precisarmos efetuar grandes divisões. Por 2: Se termina em número par. Por 3: Se a soma dos algarismos é múltiplo de 3. Por 4: Se seus dois últimos algarismos é 00 ou é um múltiplo de 4. Por 5: Se termina em 0 ou em 5. Por 6: Se é divisível por 2 e por 3. Por 7: Separa-se o algarismo das unidades do restante, então a diferença entre esse número e o dobro do algarismo das unidades, tem que ser divisível por 7. Por 8: Se seus três últimos algarismos é 000 ou formar um número divisível por 8. Por 9: Se a soma dos algarismos resultar em um número divisível por 9. Por 10: Se terminar em 0. Por 11: A diferença entre as somas dos algarismos de ordem ímpar e de ordem par resulta em um no divisível por 11 os números iguais. Por 12: Um número será divisível por 12 quando for, ao mesmo tempo, divisível por 3 e por 4. (b.q) + r = a onde r < b a b q r 12 Por 15: Um número será divisível por 15 quando for, ao mesmo tempo, divisível por 3 e por 5. TEOREMA 1 Se dividirmos uma soma e cada uma das parcelas pelo mesmo número, a soma dará o mesmo resto que a soma dos restos das parcelas. Exemplo: TEOREMA 2 Se dividirmos o produto de vários fatores e cada um deles pelo mesmo número, o produto dará o mesmo resto que o produto dos fatores. Exemplo: Dado um número a IN, convencionaremos representar por D(a) o conjunto dos divisores de a. Para determinar todos os divisores de um número natural não nulo é uma tarefa às vezes um pouco complexa, principalmente para números maiores. Iremos ver alguns processos de determinação mais adiante. Vejamos alguns exemplos simples em que basta efetuar divisões elementares: D(12) = {1, 2, 3, 4, 6, 12} D(14) = {1, 2, 7 , 14) D(17) = {1, 17} NÚMEROS PRIMOS Sendo n IN tal que n 0 e n 1, dizemos que n é um número: a) Primo se possui apenas os divisores triviais (1 e n); Pode-se afirmar que, se n é um número primo, ele possui apenas 4 divisores inteiros distintos ( 1, – 1, n, – n ) b) Composto se, além dos divisores triviais (1 e n), possui pelo menos um divisor próprio. Todo número composto pode ser decomposto em um produto de números primos. Ex.: 12 = 2 . 2 . 3 Exemplos: 2 tem apenas os divisores naturais 1 e 2, portanto 2 é primo. 23 tem apenas os divisores naturais 1 e 23, portanto 23 é primo. 10 tem os divisores 1, 2, 5 e 10, portanto 10 é composto. Quando um número natural n, n > 1, não é primo dizemos que ele é composto. Existem infinitos números primos. Atenção: 1 não é um número primo, porque ele tem apenas um divisor que é ele mesmo. TEOREMA FUNDAMENTAL DA ARITMÉTICA Todo número composto é igual a um produto de números primos. Quando escrevemos um número composto como um produto de números primos, nós dizemos que o número dado foi decomposto em seus fatores primos ou, ainda, que o número foi fatorado. Exemplo: Decompor em fatores primos os números 72, 540 e 1800. Solução: Regra: Coloque à direita do traço vertical o menor número primo que divide o número dado. Continue procedendo do mesmo modo com os quocientes obtidos, até encontrar o quociente 1. Quando um número termina em zeros, podemos cancelá-los e substituí-los pelo produto 2n x 5n, onde n é a quantidade de zeros cortados. Observe: 13 COMO ACHAR OS DIVISORES DE UM NÚMERO Na prática determinamos todos os divisores de um número utilizando os seus fatores primos. Vamos determinar, por exemplo, os divisores de 72: 1º Fatoramos o número 72. 2º Traçamos uma linha e escrevemos o 1 no alto, porque ele é divisor de qualquer número. 3º Multiplicamos sucessivamente cada fator primo pelos divisores já obtidos e escrevemos esses produtos ao lado de cada fator primo(desconsiderando os valores repetidos). 4º Os divisores já obtidos não precisam ser repetidos. Então o conjunto dos divisores de 72 é D(72) = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 18, 24, 36, 72} QUANTIDADE DE DIVISORES DE UM NÚMERO Será que é possível descobrir quantos divisores tem um número sem determinar antes quais são eles? Isso é possível e é outra interessante aplicação da fatoração. Exemplo: Vamos descobrir quantos são os divisores POSITIVOS de 72 (já sabemos, contando, que são 24). O processo, cuja demonstração utiliza noções elementares de cálculo combinatório, é o seguinte: 1°) Fatoramos o número: 72 = 23 x 32 2°) Tomamos apenas os expoentes da fatoração: 3 e 2. 3°) Adicionamos 1 (um) a cada expoente: 3 + 1 = 4; 2 + 1 = 3; 4°) Multiplicamos os resultados obtidos: 4 x 3 = 12 Conclusão: o número 72 possui 12 divisores (positivos ou naturais), conforme já havíamos descoberto por mera contagem. Obs.: O número 72 possui 24 divisores INTEIROS. REGRA GERAL DE DIVISIBILIDADE Sejam a e b dois números, decompostos em seus fatores primos. O número a será divisível por b se ele contiver todos os fatores primos de b, com expoentes maiores ou iguais. Exemplo MÁXIMO DIVISOR COMUM (MDC) Analise a seguinte situação: deseja-se dividir 3 toras de madeira, que medem respectivamente 12m, 18m e 24m, em partes iguais e com maior tamanho possível. Qual comprimento deve possuir cada uma 14 das partes? Para responder a estas pergunta, devem-se encontrar os divisores de 12, 18 e 24? D(12) = {1, 2, 3, 4, 6, 12} D(18) = {1, 2, 3, 6, 18} D(24) = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24} D(12) ∩ M(18) ∩ M(24) = {6} Observe que 6 é o maior divisor comum entre 12, 18 e 24. Logo, cada tora deve possuir comprimento igual a 6 m para que todas fiquem no maior tamanho possível.O máximo divisor comum entre dois ou mais números naturais não nulos (números diferentes de zero) é o maior número que é divisor ao mesmo tempo de todos eles. PROCESSOS PRÁTICOS PARA DETERMINAR O MDC I) Regra da decomposição simultânea Escrevemos os números dados, separamos uns dos outros por vírgulas, e colocamos um traço vertical ao lado do último. No outro lado do traço colocamos o menor dos fatores primos que for divisor de todos os números de uma só vês. O mdc será a multiplicação dos fatores primos que serão usados. Exemplos: II) Divisões sucessivas O cálculo do m.d.c. de dois números pelo processo das divisões sucessivas obedece às seguintes regras: 1) Divide-se o maior número pelo menor. 2) Divide-se o número menor pelo primeiro resto. 3) Divide-se o primeiro resto pelo segundo resto, e assim sucessivamente, até se obter uma divisão exata. 4) O último divisor é o m.d.c. procurado. Exemplo: Calcular o m.d.c de 78 e 54. NÚMEROS PRIMOS ENTRE SI Dois números naturais a e b são ditos primos entre si ou relativamente primos, se e somente se, o MDC(a, b) = 1. Exemplo: Verifique se 4 e 15 são primos entre si. D(4) = {1, 2, 4) e D(15) = {1, 3, 5, 15} Como o único divisor comum de 4 e 15 é 1 então 4 e 15 são primos entre si. É claro que, sendo a e b primos entre si, MDC (a, b) = 1, já que 1 é o único divisor comum. MÚLTIPLOS DE UM NÚMERO Dado um número a IN, convencionaremos representar por M (a) o conjunto dos múltiplos de a e por D (a) o conjunto dos divisores de a. Na prática, para obter os múltiplos de um número a 0, basta multiplicar cada número natural não nulo por a. Assim, sendo n uma variável natural não nula, podemos escrever, por exemplo: 15 M(5) = {x IN / x = 5n} = {5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, ...)= { 0, 5, 10, 15, 20, ...} M(7) = {x IN / x = 7n} = {7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, ...} = {0, 7, 14, 21, 28, ...} MÍNIMO MÚLTIPLO COMUM (MMC) O mínimo múltiplo comum entre dois ou mais números naturais não nulos(números diferente de zero), é o menor número que é múltiplo de todos eles. Analise a seguinte situação: Três navios fazem o mesmo percurso entre dois portos: o primeiro de 8 em 8 dias. O segundo de 12 em 12 dias e o terceiro de 16 em 16 dias. Tendo saído juntos em certo dia do mês, após quantos dias sairão juntos novamente? Para responder a essa pergunta, devem-se encontrar os múltiplos de 8, 12 e 16. M(8) = {0, 8,16, 24, 32, 40,48, ....} M(12) = {0, 12, 24, 36, 48, 60, ...} M(16) = {0, 16, 32, 48, 64, 80, .... } M(8) ∩ M(12) ∩ M(16) = {48} Logo, após 48 dias esses navios sairão juntos novamente. Regra da decomposição simultânea Devemos saber que existe outras formas de calcular o mmc, mas vamos nos ater apenas a decomposição simultânea. OBS: Esta regra difere da usada para o MDC, fique atento as diferenças. Exemplos: MMC (18, 25, 30) = 720 1º: Escrevemos os números dados, separados por vírgulas, e colocamos um traço vertical a direita dos números dados. 2º: Abaixo de cada número divisível pelo fator primo colocamos o resultado da divisão. Os números não divisíveis pelo fator primo são repetidos. 3º: Continuamos a divisão até obtermos resto 1 para todos os números. Observe: Propriedade: Observe, o mmc (10, 20, 100) , note que o maior deles é múltiplo dos menores ao mesmo tempo, logo o mmc entre eles vai ser 100. Exemplos: mmc (150, 50 ) = 150, pois 150 é múltiplo de 50 e dele mesmo. mmc (4, 12, 24) = 24, pois 24 é múltiplo de 4, 12 e dele mesmo. CALCULANDO MDC E MMC PELA FATORAÇÃO O cálculo do MDC e do MMC de dois ou mais números torna-se extremamente simples quando eles se apresentam na forma fatorada, ou seja, decompostos em fatores primos. Basta usar a seguinte regra geral: MDC - tomam-se apenas os fatores comuns com os menores expoentes. MMC - tomam-se tanto os fatores comuns como os não comuns com os maiores expoentes. Exemplos: Calcular o MDC e o MMC de 1200, 480 e 2520 1°) Fatoramos os três números. 1200 = 24 . 3 . 52 480 = 25 . 3 . 5 2520 = 23 . 32 . 5 . 7 16 2°) Calculando o MDC Fatores comuns: 2, 3, 5 com os menores expoentes: 23. 3 . 5 = 120 3°) Calculando o MMC Fatores comuns e não comuns: 2, 3, 5, 7 com os maiores expoentes: 25 . 32 . 52 . 7 = 50400 Logo, MDC (1200, 480, 2520) = 120 e MMC (1200, 480, 2520) = 50400 RELAÇÃO ENTRE MMC E MDC MMC(a, b) x MDC(a, b) = a x b Exemplo: MDC (12, 20) = 4 e MMC (12, 20) = 60 observe que, de fato, 4 x 60 = 12 x 20 = 240. **CURIOSIDADES Números PRIMOS GÊMEOS São aqueles que tem diferença 2. Ex.: 3 e 5, 11 e 13, 59 e 61, 137 e 139, etc. Números PRIMOS EM SEGUNDO GRAU São os quadrados dos números primos e que tem apenas três divisores naturais 4 →1, 2, 4 9 →1, 3, 9 25 →1, 5, 25 Números AMIGOS OU AMIGÁVEIS Se um é a soma dos divisores próprios do outro (divisores próprios são todos divisores positivos do números, exceto o próprio número). Ex.: 220 e 284 Números PERFEITOS Um número é perfeito se o seu ciclo é de comprimento 1(um) ou seja, é aquele cuja soma dos seus divisores próprios é igual a si mesmo. 6 → 1 + 2 + 3 = 6 EXERCÍCIOS 01. (CESGRANRIO) Se a2 = 996, b3 = 997 e c4 = 998, então (abc)12 vale: A) 9912 B) 9921/2 C) 9928 D) 9988 E) 9999 02 . ( PUC – MG ) Na divisão do número natural P pelo número natural m o quociente é 13 e o resto, 5. O menor valor de P é : a) 44 b) 57 c) 83 d) 13 03. (UFMG) Na divisão de dois inteiros positivos, o quociente é 16 e o resto é o maior possível. Se a soma do dividendo e do divisor é 125, o resto é: A) 4 B) 5 C) 6 D) 7 E) 8 04. ( PUC – MG ) Os números M e N são inteiros positivos. Na divisão de M por N o quociente é 17 e o resto, o maior possível. Se M – N = 407, o resto é: a) 24 b) 23 c) 21 d) 18 e) 16 05. ( UFMG) Um número é da forma 3a7b. Sabendo- se que este número é divisível por 25 e por 9, os algarismos a e b são, respectivamente: a) 0 e 8 b) 3 e 7 c) 6 e 5 d) 3 e 5 e) N.d.a 06. ( ETF – RJ ) Qual o menor número que se deve subtrair de 21.316 para se obter um número que seja divisível por 5 e por 9 ? a) 31 b) 1 c) 30 d) 42 e) 41 07. (UNIMONTES PAES/2007 ) Se no número m498n, m é o algarismo da dezena de milhar e n o algarismo das unidades e m498n é divisível por 45, então m + n vale: A) 6 17 B) 7 C) 8 D) 9 08. (UNIMONTES) Um número de seis algarismos é formado pela repetição de uma classe, por exemplo: 256256 ou 678678. Qualquer número dessa forma é sempre divisível por A) 13, somente. B) 1010. C) 11, somente. D) 1001 09. ( UFU – MG ) São dados os conjuntos : D = divisores positivos de 24 M = múltiplos positivos de 3 S = D M N = números de subconjuntos de S. Portanto, N é igual a: a) 64 b) 16 c) 32 d) 8 e) 4 10. ( Unimontes / PAES – 2004 ) Dados os conjuntos A = { x N / x = 3n, n N } e B = { x N–{0} / x 18 = n, n N } , tem-se que AB é igual ao conjunto: a) [3, 18 ] b) Vazio c) { x N / 3 ≤ x ≤ 18 } d) { 3, 18, 6, 9 } 11. ( Fuvest) O número de divisores positivos de 360 é : a) 18 b) 22 c) 24 d) 26 e) 30 12. ( PUC – MG ) O número 2a . 3b tem oito divisores. Se a.b = 3, então a + b é igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 60 13. (UFMG) O número N = 2a . 3b . c divide o número 3600. Suponha que a, b e c sejam números inteiros, positivos, c seja um número primo maior que 3 e N com 16 divisores. Então, a + b – c será igual a: a) - 2 b) - 1 c) 0d) 1 e) 2 14. (UFMG) A soma de todos os divisores do número 105 é: a) 15 b) 16 c) 120 d) 121 e) 192 15.( Unimontes – MG ) Entre os números 20 e 35, quantos são os números que têm apenas quatro divisores no conjunto dos números inteiros? a) 4 b) 3 c) 5 d) 6 16. (UFMG) Sabe-se que o número 213 – 1 é primo. Seja n = 217 – 16. No conjunto dos números naturais, o número de divisores de n é a) 5 b) 8 c) 6 d) 10 17. ( UFMG ) Sabe-se que os meses de janeiro, março, maio, julho, agosto, outubro e dezembro têm 31 dias. O dia 31 de março de um certo ano ocorreu numa quarta-feira. Então, 15 de outubro do mesmo ano foi: a) quinta-feira b) terça-feira c) quarta-feira d) sexta-feira 18. ( UFMG ) Seja N o menor número inteiro pelo qual se deve multiplicar 2520 para que o resultado seja um quadrado de um número natural. Então, a soma dos algarismos de N é: a) 9 b) 7 c) 8 d) 10 19. ( FCC ) Sejam os números A = 23. 32. 5 e B = 2. 33. 52 . O MDC e o MMC entre A e B valem respectivamente : a) 2. 32. 5 e 23. 33. 52 b) 2. 52. 5 e 22. 32. 5 c) 2. 3. 5 e 23. 33. 52 d) 22. 32. 5 e 2. 32. 5 e) 23. 32. 52 e 2. 33. 52 20. (UFU-MG) Se o máximo divisor comum entre os números 144 e (30)P é 36, em que p é um inteiro positivo, então o expoente p é igual a: A) 1 B) 3 C) 4 D) 2 18 21. ( Fuvest ) Sejam a e b o máximo divisor comum e o mínimo múltiplo comum de 360 e 300, respectivamente. Então o produto a.b vale : a) 24. 34. 53 b) 25. 32. 52 c) 25. 33. 53 d) 26. 33. 52 e) 26. 34. 52 22. (UFU) Os irmãos José e Maria visitam regularmente seu avô Pedro. José visita-o a cada 8 dias e Maria a cada 6 dias, ambos, rigorosamente, sem nunca falharem. Se José e Maria visitaram simultaneamente o avô no primeiro dia do ano de 2004, quantas vezes mais eles fizeram a visita simultânea até o dia 31 de dezembro de 2006? Obs.: Considere cada ano com 365 dias. A) 48 B) 44 C) 46 D) 45 23. ( CFTPR ) Três vendedores encontraram-se num certo dia na cidade de Medianeira - PR e jantaram juntos. O primeiro vendedor visita esta cidade a cada 6 dias, o segundo a cada 8 dias e o terceiro a cada 5 dias. Estes três vendedores marcaram de jantar juntos novamente no próximo encontro. Este, deverá acontecer após: a) 480 dias. b) 120 dias. c) 48 dias. d) 80 dias. e) 60 dias. 24. ( UEL – PR ) Em 1982 ocorreu uma conjunção entre os planetas Júpiter e Saturno, o que significa que podiam ser vistos bem próximos um do outro quando avistados da Terra. Se Júpiter e Saturno dão uma volta completa ao redor do Sol aproximadamente a cada 12 e 30 anos, respectivamente, em qual dos anos seguintes ambos estiveram em conjunção no céu da Terra? a) 1840 b) 1852 c) 1864 d) 1922 e) 1960 25. ( UERJ ) Dois sinais luminosos fecham juntos num determinado instante. Um deles permanece 10 segundos fechado e 40 segundos aberto, enquanto o outro permanece 10 segundos fechado e 30 segundos aberto. O número mínimo de segundos necessários, a partir daquele instante, para que os dois sinais voltem a fechar juntos outra vez é de: a) 150 b) 160 c) 190 d) 200 26. ( FGV – SP ) Seja x o maior número inteiro de 4 algarismos que é divisível por 13 e y o menor número inteiro positivo de 4 algarismos que é divisível por 17. Se a diferença entre x e y é igual a K, a soma dos algarismos de K é: a) 26 b) 27 c) 28 d) 29 e) 30 27. (UESB) Um paciente deve tomar três medicamentos distintos, em intervalos de 2:00h, 2:30h e 3:20h respectivamente. Se esse paciente tomou os três medicamentos às 7:00h, então deverá voltar a tomar os três, ao mesmo tempo, às (01) 10:00h (02) 12:50h (03) 15:00h (04) 16:30h (05) 17:00h 28. (CFO/PM 2005) Duas pessoas, fazendo exercícios diários, partem simultaneamente de um mesmo ponto e, andando, contornam uma pista oval que circunda um jardim. Uma dessas pessoas dá uma volta completa na pista em 12 minutos. A outra, andando mais devagar, leva 20 minutos para completar a volta. Depois de quantos minutos essas duas pessoas voltarão a se encontrar no ponto de partida? A. ( ) 30 minutos. B. ( ) 45 minutos. C. ( ) 60 minutos. D. ( ) 240 minutos. 29.( UECE) Dois relógios tocam uma música periodicamente, um deles a cada 60 segundos e o outro a cada 62 segundos. Se ambos tocaram, juntos, às 10 horas, que horas estarão marcando os relógios quando voltarem a tocar juntos, pela primeira vez após as 10 horas ? a) 10 horas e 31 minutos b) 11 horas e 02 minutos c) 13 horas e 30 minutos d) 17 horas 30. (UPE-PE) Neto e Rebeca fazem diariamente uma caminhada de duas horas em uma pista circular. Rebeca gasta 18 minutos para completar uma volta, e Neto, 12 minutos para completar a volta. Se eles partem do mesmo ponto P da pista e caminham em sentidos opostos, pode-se afirmar que o número de vezes que o casal se encontra no ponto P é a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 19 31. (CFO/PM 2007) No alto de uma torre de uma emissora de televisão, duas luzes "piscam" com freqüências diferentes. A primeira "pisca" 15 vezes por minuto e a segunda "pisca" 10 vezes por minuto. Se num certo instante as luzes piscam simultaneamente, após quantos segundos elas voltarão a piscar simultaneamente? A. ( ) 12 B. ( ) 10 C. ( ) 20 D. ( ) 15 32. (UFTM) Márcia fabrica trufas de chocolate, que são vendidas em embalagens com 5, 8 ou 12 unidades. Renata, uma de suas vendedoras, possui em seu estoque 793 trufas, que serão todas vendidas em embalagens do mesmo tipo. Porém, ela ainda não decidiu qual das três embalagens irá utilizar. Nessas condições, a menor quantidade de trufas que Márcia deverá acrescentar ao estoque de Renata de modo que, independentemente do tipo de embalagem utilizada, não sobre nenhuma trufa no estoque depois da confecção das embalagens, é igual a a) 7. b) 11. c) 23. d) 39. e) 47. 33. (UFMG) No sítio de Paulo, a colheita de laranjas ficou entre 500 e 1500 unidades. Se essas laranjas fossem colocadas em sacos com 50 unidades cada um, sobrariam 12 laranjas e, se fossem colocadas em sacos com 36 unidades cada um, também sobrariam 12 laranjas. Assim sendo, quantas laranjas sobrariam se elas fossem colocadas em sacos com 35 unidades cada um? A) 4 B) 6 C) 7 D) 2 34. ( EEAer ) Três rolos de arame farpado têm, respectivamente, 168 m, 264 m e 312 m. Deseja-se cortá-los em partes de mesmo comprimento, de forma que, cada parte, seja a maior possível. Qual o número de partes obtidas e o comprimento, em metros de cada parte? a) 21 e 14 b) 23 e 16 c) 25 e 18 d) 31 e 24 35. ( FEI – SP ) Em uma sala retangular de piso plano nas dimensões 8,80 m por 7,60 m deseja-se colocar ladrilhos quadrados iguais, sem necessidade de recortar nenhuma peça. A medida máxima do lado de cada ladrilho é: a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm 36. ( PUC / MG – 2001 ) Uma praça retangular, de 110 m de comprimento por 66 m de largura é contornada por fileiras de palmeiras igualmente espaçadas. A distância entre uma palmeira e a seguinte é a mesma e a maior possível. Se em cada vértice da praça existe uma palmeira, o número total de palmeiras contornando a praça é : a) 16 b) 18 c) 22 d) 24 37. ( UFMG ) Sejam a, b e c números primos distintos, em que a > b. O máximo divisor comum e o mínimo múltiplo comum de m = a2.b.c2 e n = a.b2 são, respectivamente, 21 e 1764. Pode-se afirmar que a + b + c é : a) 9 b) 10 c) 12 d) 42 e) 62 38. (UFU-MG) Se p é um número natural primo e a soma de todos os divisores positivos de p2 é igual a 31, então p é igual a: a) 5 b) 7 c) 13 d) 3 39. (FIP-2009) Numa competição de arremesso de disco, o vencedor conseguiu 61 m. O segundo colocado, 58m. De quantofoi o lançamento do terceiro colocado, sabendo-se que a diferença entre o seu lançamento e o lançamento do segundo colocado foi duas vezes a diferença entre o segundo colocado e o primeiro? A) 56m B) 52m C) 54m D) 50m 40. (FIP-2009) Suponha que uma pessoa esteja percorrendo uma pista em forma do polígono ABCDEFGHI da figura abaixo. Saindo do ponto A, no sentido horário, ao caminhar, ela irá contando quantos lados já percorreu. Em qual dos vértices (A, B, C, ...) ela estará quando disser 555.555.555.555.555? 110 66 20 41. (FIP-2010) Observe a figura abaixo, que descreve as dimensões oficiais possíveis para um campo de futebol: Segundo o projeto, o comprimento do campo pode variar de 90 a 120 metros, e a largura de 45 a 90 metros. Admitindo que o comprimento seja um múltiplo de 10, e a largura seja um múltiplo de 5, de quantos modos possíveis pode ser construído o campo? A) 80 B) 60 C) 120 D) 40 42. (FIP-2010) Pensando em contribuir com uma alimentação mais saudável para a sua família, um professor da rede Pitágoras está planejando uma horta em um espaço retangular de 1,56m por 84cm, disponível em seu quintal. Ele inicia o preparo da horta dividindo o comprimento e a largura do terreno em partes iguais, todas de mesma medida inteira, quando expressas em centímetros. Dessa maneira, esse professor formou, na superfície do terreno, um quadriculado composto por quadrados congruentes, de modo que as medidas das arestas de cada quadrado tivessem o maior valor possível. Sua intenção é plantar, no centro de cada quadrado obtido, uma única muda. Nessas condições, a quantidade máxima de mudas que pode ser plantada é: A) 91 B) 76 C) 120 D) 144 43. (FIP-2011) Um grupo de estudantes se preparava para as provas do vestibular das FIPMoc. Ao estudar o assunto CONJUNTOS, em Matemática, eles observaram que o número de subconjuntos de um conjunto era dado por 2n. Se P e Q são conjuntos que possuem um único elemento em comum e se o número de subconjuntos de P é igual ao dobro do número de subconjuntos de Q, então o número de elementos do conjunto P união Q é o: A) triplo do número de elementos de P. B) dobro do número de elementos de Q. C) triplo do número de elementos de Q. D) dobro do número de elementos de P. 44 .(FIP-2012) Os números primos são verdadeiras estrelas da matemática - eles só podem ser divididos por eles mesmos (com resultado igual a um) ou por um (com resultado igual a ele mesmo), sem nenhuma outra possibilidade de se conseguir um número inteiro. O mais célebre desses números é o 2, mas o maior deles foi descoberto no ano passado por Martin Nowak, professor da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos. O número é dado pela notação 225 964 951 – 1 e tem mais de sete milhões de dígitos, o equivalente ao número total de letras publicadas em mais de 61 edições de Galileu. Considere um número natural N, dado por N = 251 929 902 – 225 964 951. A quantidade de divisores naturais do número N é: A) 12 982 476 B) 25 964 952 C) 51 929 904 D) 103 859 804 45 .(FIP-2013) Numa prova de aquecimento, o atleta Bruno Lins sai correndo e, após dar 200 passos, o atleta UsainBolt parte em seu encalço. Enquanto Bolt dá 3 passos, Lins dá 11 passos; porém, 2 passos de 21 Bolt valem 9 de Lins. É correto afirmar que, para alcançar Bruno Lins, UsainBolt deverá dar A) 480 passos B) 240 passos C) 120 passos D) 80 passos GABARITO 1) D 2) C 3) C 4) B 5) D 6) A 7) A 8) D 9) B 10) D 11) C 12) D 13) B 14) E 15) B 16) D 17) D 18) B 19) A 20) D 21) C 22) D 23) B 24) D 25) D 26) E 27) 5 28) C 29) A 30) C 31) A 32) E 33) D 34) D 35) D 36) A 37) C 38) A 39) B 40) A 41) D 42) A 43)B 44) C 45) B O CONJUNTO DOS NÚMEROS INTEIROS ( ) O conjunto Z = {....-5,-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5....}. Observe que este conjunto é formado por números negativos, zero e números positivos. Vale lembrar que zero é um número nulo ou neutro, não é negativo e nem positivo. No seu dia a dia você já dever ter deparado com números inteiros; quando temos um crédito temos um número positivo, um débito é um número negativo, temperaturas acima de zero são positivas, abaixo de zero são negativas, se você prestar atenção ao seu redor vai encontrar muitos números negativo e positivos. Como subconjuntos de Z, destacamos: a. o conjunto dos inteiros não negativos Z + = {0, + 1, +2, +3, +4, ...} = IN b. o conjunto dos inteiros positivos = {+1, +2, +3, +4, ... } = IN* c. o conjunto dos inteiros não positivos Z –= {0, –1 , –2, –3, –4, ...} d. o conjunto dos inteiros negativos = {–1, –2. –3, –4, ... } Propriedades P1. A soma de números inteiros quaisquer é um número inteiro. P2. A diferença de dois números inteiros quaisquer é um número inteiro. P3. O produto de dois números inteiros quaisquer é um número inteiro. RETA NUMÉRICA INTEIRA Observe que a reta tem uma seta que indica a ordem de crescimento dos números, eles estão crescendo da esquerda para a direita, -7 é menor que -6, 0 é maior que -1 e assim em diante. Z Z 22 Lembrete: 1º: Zero é maior que qualquer número negativo. 2º: Menos um é o maior número negativo. 3º: Zero é menor que qualquer número positivo. 4º: Qualquer número positivo é maior que qualquer número negativo. NÚMEROS OPOSTOS OU SIMÉTRICOS Observe na reta numérica que a distancia do -3 até o zero é a mesma do +3 até o zero, estes números são chamados de opostos ou simétricos. Logo: - 3 é oposto ou simétrico do + 3. POTENCIAÇÃO DE NÚMEROS INTEIROS Exemplos: a) (+3)2 = (+3) x (+3) = + 9 b) (-2)5 = (-2) x (-2) x (-2) x (-2) x (-2) = - 32 **Importante: (-2)2 = (-2) x (-2) = 4 é diferente de - 22 = -(2) x (2) = - (4) = - 4 No primeiro caso tanto o sinal quanto ao número estão ao quadrado e no segundo caso apenas o número está elevado ao quadrado. EXERCÍCIOS 01.( Unimontes – PAES) Se n é um número inteiro positivo, podemos afirmar que: a) n2 + n é sempre um número par. b) n2 + n é sempre um número ímpar. c) n2 – 1 é sempre um número par. d) n2 – 1 é sempre um número ímpar. GABARITO 01. A O CONJUNTO DOS NÚMEROS RACIONAIS ( ) O conjunto dos Números Racionais (Q) é formado por todos os números que podem ser escritos na forma b a onde a e b Z e 0b (1º Mandamento da Matemática: NÃO DIVIDIRÁS POR ZERO) São racionais por exemplo: 4 3 12 3 12 ( inteiro ) 25,3 4 13 4 13 ( Decimal exato ) ...6666,2 3 8 3 8 ( Dízima periódica ) Podemos definir, portanto, o conjunto Q dos números racionais da seguinte forma Propriedades P1. A soma de dois números racionais quaisquer é um número racional. P2. A diferença de dois números racionais quaisquer é um número racional. P3. O produto de dois números racionais quaisquer é um número racional. P4. O quociente de dois números racionais quaisquer, sendo o divisor diferente de zero, é um número racional. TIPOS DE FRAÇÃO a) Fração própria É aquela cujo numerador é menor que o denominador Exemplos: 4 1 , 7 2 , 5 3 b) Fração imprópria É aquela cujo numerador é maior que o denominador. 23 4 3 520 515 20 15 1 ab ab a b b a IRx *IRa a 1 a 1 a x x x 7 13 7 13 1 13 7 1 Exemplos: 4 5 , 2 3 , 5 7 Obs.:Se o numerador é múltiplo do denominador, dizemos que a fração é aparente. Observe que uma fração aparente é, na verdade, um número inteiro.Exemplos: 5 3 15 ;3 2 6 SIMPLIFICANDO FRAÇÕES Uma fração pode ser simplificada dividindo-se numerador e denominador pelo seu máximo divisor comum Exemplos: (MDC (15, 20) = 5) Dizemos que a fração 4 3 é irredutível, pois o único divisor comum do numerador e do denominador é 1. OPERAÇÕES EM Q As operações com número racionais segue as mesmas regras de operação das frações. Adição e Subtração Reduzem-se as frações ao mesmo denominador. Para isso devemos encontrar o mmc dos denominadores, criarmos uma mesma seqüência de fração com o novo denominador e numerador igual ao resultado da divisão do novo denominador pelo velho multiplicado pelo numerador velho. Exemplo 4 3 3 2 O mmc(3,4) = 12 então 1212 Dividindo-se 12 por 3 e multiplicando-se por 2, depois dividindo-se 12 por 4 e multiplicando-se por 3, então teremos: 12 17 12 9 12 8 Inverso De Um Número Racional Chama–se inverso de um número racional b a ≠ 0 o número racional a b ≠ 0 , obtido do primeiro invertendo-se numerador e denominador. Exemplos: O inverso de 5 3 é 3 5 . O inverso de 7 8 é 8 7 . Observe que: a) Não se define o inverso de 0 (zero): b) O produto de um racional pelo seu inverso e igual a 1. De fato: **O inverso de um numero racional a pode ser indicado por a 1 sendo a 0 ou por a –1. Exemplo: O inverso de 13 7 é: Observe que: Multiplicação Multiplicam-se os numeradores e os denominadores obtendo-se assim o resultado. 35 6 7 2 . 5 3 Divisão Deve-se multiplicar a primeira pelo inverso da segunda 10 21 2 7 . 5 3 7 2 : 5 3 Potenciação de frações Para se elevar uma fração a um expoente natural, elevam-se numerador e denominador a esse expoente. 24 Exemplos: 25 9 5 3 5 3 2 22 27 8 3 )2( 3 2 3 33 Potenciação De Frações – Expoente Inteiro Negativo Sendo b a ≠ 0 um numero racional, definimos a potenciação com expoente inteiro negativo da seguinte forma: nn a b b a , com n IN Observe que basta tomar o inverso da base e elevar ao expoente natural simétrico. Exemplos: 0 – 5 não se define. Pois não existe o inverso de 0. A partir desta definição, o inverso de um número racional x 0 pode ser indicado por x 1 ou x –1. OPERAÇÕES COM OS NÚMEROS DECIMAIS As operações elementares com números decimais obedecem a regras simples, conforme veremos a seguir. Adição e subtração de decimais Colocamos vírgula debaixo de vírgula e efetuamos a operação normalmente. Exemplos: 31,45 + 2,137 31,45 + 2,137 33,587 6,4 – 3,158 6,400 + 3,158 3,242 Multiplicação de decimais Efetuamos normalmente a multiplicação e separamos, no produto, um número de casas decimais igual à soma do número de casas decimais de cada um dos dois fatores. Exemplo: Vamos efetuar 2,3 . 0,138 0,138 3 casas decimais 2,3 1 casa decimal 414 + 267 . 0,3174 4 casas decimais Divisão de decimais Transformamos o divisor em inteiro, multiplicando dividendo e divisor por uma potência de dez adequada efetuamos a divisão normalmente e separamos, no quociente, um número de casas decimais igual ao numero de casas decimais utilizadas no dividendo (incluindo os zeros que tenham sido acrescentados) Exemplos: Dividir 32,4 por 0,008 32,4 0,008 = 32400 8 = 4050 FRAÇÃO GERATRIZ DE UMA DÍZIMA PERIÓDICA Conforme você já estudou, todo número racional (Conjunto Q), resulta da divisão de dois números inteiros, a divisão pode resultar em um número inteiro ou decimal. Convém lembrar que temos decimais exatos. Exemplo: 2,45; 0,256; 12,5689; 12,5689 Temos também decimais não exatos (dízima periódica) Exemplos: 2,555555.... ; 45,252525....; 0,123123123...; 456,12454545; 7,4689999.... Você deve saber, que em uma dízima periódica a parte decimal que repete, recebe o nome de período, a parte que não repete é chamada de anti-período, a parte não decimal é a parte inteira. Exemplo: 8 27 8 27 2 3 2 3 3 2 3 333 25 Encontrando a Fração Geratriz de uma Dízima Periódica Dízima periódica simples Devemos adicionar a parte decimal à parte inteira. Deve-se lembrar que a parte decimal será transformada em uma fração cujo numerador é o período da dízima e o denominador é um número formado por tantos noves quantos sãos os algarismos do período. Exemplos: Dízima periódica composta Devemos adicionar à parte inteira, uma fração cujo numerador é formado pelo anti-período, seguindo de um período, menos o anti-período, e cujo denominador é formado de tantos noves quantos são os algarismos do período seguidos de tantos zeros quanto são os Algarismos do ante-período. Exemplos: Parte inteira = 0 Período = 7(implica que temos um nove) Anti-período = 1 (implica em um 0) Parte inteira = 2 Período = 5 (implica um nove) Anti-período = 003 (implica três zeros) Exercício Resolvido RADICIAÇÃO NO CONJUNTO DOS RACIONAIS A Radiciação é o ato de extrair a raiz de um número, lembrando que temos raiz quadrada, raiz cúbica, raiz quarta, raiz quinta e etc... Radiciação é a operação inversa da potenciação. Sendo: Sendo a Q e n IN*, definimos a raiz enésima de a n a da seguinte forma: 0 b e ab ba 0 a e par n nn ab ba ímpar n nn Lembrando que: Se o índice é um número maior que 1 (n > 1), se este for igual a dois (raiz quadrada "não escrevemos este valor, o local do índice fica vazio ou seja fica entendido que ali está o número 2"), se for igual a 3 (raiz cúbica "este valor deve aparecer no índice"), etc... Exemplos: 39 porque 32 = 9 e 3 > 0 008 2 3 16 814 porque 16 81 2 3 4 e 0 2 3 Para trabalhar com radicais, utilizamos a definição potência de expoente fracionário e as propriedades 26 da radiciação, conformes iremos ver a seguir, onde supomos as raízes definidas em IR. 1. (m Z e n IN*) 2. 3. b 0 4. 5. 6. A simplificação de um radical consiste em reduzir seu radicando à expressão mais simples possível. Um radical em que o índice e o expoente do radicando têm um divisor comum pode ser simplificado. Exemplo: Se o radicando ou os fatores que o compõem possuem expoentes maiores que ou iguais ao índice do radical, ele pode também ser simplificado. Exemplo: A redução de radicais ao mesmo índice é importante na multiplicação e na divisão de radicais. Para reduzir radicais ao mesmo índice, utilizamos a propriedade 6, tomando como índice comum o MMC dos índices dos radicais dados. Exemplos: Reduza ao mesmo índice os radicais , e Os índices são 2, 4 e 6, cujo MMC é 12. Temos: Obtemos então: , e Operações Com Radicais A adição e a subtração de radicais semelhantes resulta sempre em um radical. Basta aplicar a propriedade distributiva da multiplicação em relação à adição. Esse procedimento é denominado redução de radicais semelhantes. Exemplos: De maneira geral, a adição e a subtração de radicais se efetuam simplificando-se os radicais (se possível) e reduzindo-se, em seguida, os radicais semelhantes acaso existentes. A multiplicação e a divisão de radicais se efetuam da seguinte forma: 1º- Reduzem-se os radicais ao mesmoíndice; 2°- Aplicam-se as propriedades 2 e 3. Exemplos: A potenciação de radicais é efetuada utilizando-se a propriedade 4 e simplificando-se, em seguida, a expressão obtida. Exemplo: A radiciação de radicais é efetuada introduzindo-se o coeficiente no radicando e aplicando-se, em seguida, a propriedade 5 . Exemplos: EXERCÍCIOS 1) ( PAES – 2006 ) Considere as figuras abaixo na ordem dada. As frações representadas pelas regiões assinaladas nessas figuras são, respectivamente: a) 15 4 , 10 1 e 3 1 b) 5 2 , 15 4 e 7 3 c) 15 7 , 5 2 e 3 1 n mn m aa nnn abba n n n b a b a n mmn aa mnn m aa pn pmn m aa 33 22:6 2:46 46 422216 2452.3.52.353.251625 244 ab 4 2ab3 6 5ba 12 62 )ab(ab 12 324 2 )ab(3ab3 12 256 5 baba 12 66ba 12 63ba3 12 210ba 4 511 5 4 11 5 4 3 13 4 53 553 1065.2.2.35223 66 326 36 23 5005.25.25.2 33 33 4443 21622.2.812323 63 55 63 33 405.252 27 d) 15 7 , 5 3 e 5 2 2) ( PUC – MG) Em uma caixa há m pirulitos. Depois que a criança A retira 7 2 do total de pirulitos dessa caixa e a criança B retira 11 pirulitos, ainda restam na caixa, 5 2 de m. O valor de m é : a) 25 b) 30 c) 35 d) 40 3) ( Fatec – SP ) Se A = (–3)2 – 22, B = – 32 + (–2)2 e C = (–3 –2)2, então C + A × B é igual a a) –150 b) –100 c) 50 d) 10 e) 0 4) ( Fuvest – SP ) Qual desses números é igual a 0,064 ? a) ( 1/80 )2 b) ( 1/8 )2 c) ( 2/5 )3 d) ( 1/800 )2 e) ( 8/10 )3 5) ( UNIP ) Simplificando-se a expressão [(23)2]3, obtém- se: a) 66 b) 68 c) 28 d) 218 e) 224 6) ( UEL – PR ) Se x e y são números reais, então a única alternativa correta é: a) yxyx 33 b) (2x . 3y)2 = 22x . 32y c) (2x – 3x)y = 2xy – 3xy = –1xy d) 5x + 3x = 8x e) 3 . 2x = 6x 7) ( PUC – MG ) O resultado da expressão {[29 : (2 . 22)3]– 3 } / 2 é: a) 1/5 b) 1/4 c) 1/3 d) 1/2 8) ( CFTCE ) O valor da expressão [(0, 5)2]8. 32 64 1 como uma só potência de 2 é: a) 2 16 b) 2 18 c) 2 20 d) 2 22 e) 2 24 9) ( UFJF ) A soma 3.103 + 3.100 + 3.10– 1 é igual a: a) 303,3 b) 27000. 30 1 c) 3001,01 d) 3001,3 e) 3003,3 10) ( Fuvest – SP ) O valor de ( 0,2 )3 + ( 0,16 )2é a) 0,0264 b) 0,0336 c) 0,1056 d) 0,2568 e) 0,6256 11) ( PUC – RJ ) O maior número a seguir é: a) 3 31 b) 8 10 c)16 8 d) 81 6 e) 243 4 12) ( UFG – GO ) O número 2818 é igual a: a) 8 b) 4 c) 618 d) 210 e) 0 13) ( Unaerp – SP ) O valor da expressão d cba .. 23 , quando 2 1 a , b = – 2, c = 4 e d = – 8 é : a) – 8 b) – 4 c) – 2 d) – 1/4 e) – 1/8 14) ( Izabela Hendrix – BH ) Se 2k = x e 2t = y, então 22k + 3té : a) 2x + 3y b) x.y c) x + y d) x2. y3 e) x3. y2 15) ( PUC – MG ) O produto 21,2222.... 20,133333...é igual a : a) 51 922. 28 b) 49 1122. c) 45 1622. d) 30 22. e) 25 1222. 16) ( PUC – SP ) O valor da expressão 3 22 231212 é: a) 2 3 2 b) 3 2 3 c) 2 1 6 d) 2 1 3 e) 6 1 2 17) ( PUC – SP ) Considere o número p = n m2 , em que 2 3 2 m + 0,3 e n = 4 – 2 2 1 . O valor de “p” é tal que: a) 0 < p < 1 b) 1 < p < 2 c) 2 < p < 3 d) 3 < p < 4 e) 4 < p < 5 18) ( PUC / MG ) A seguir, estão três afirmativas sobre números reais : I - O número 2,3235666... é racional. II- O número 7 pode ser escrito na forma q p , na qual p e q são inteiros, com q 0. III – O valor de m = 3 3 2 é – 1 ou 1. O número de afirmativas corretas é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 19) ( Unimontes / PAES) Se a = 3 64 e b = 4 1 16 , então a única alternativa CORRETA é: a) a + b = 2 9 b) a = b c) a : b = 2 d) a.b = 8 1 20) ( Unimontes / PAES) Se a e b são números reais positivos, m e n são números naturais não nulos, então, das afirmações abaixo, a única INCORRETA é: a) nnn baba .. b) nmnm baba c) (am)n . (bn)m = (a.b)mn d) mnmn n m m ba b a . 21) ( PAES / UNIMONTES ) Os números a e b estão representados na reta. O número a + b está : a) à direita de 1 b) entre 0 e b c) à esquerda de –1 d) entre –1 e 0. 22) (UFOP) O valor simplificado da expressão é: A) 1,7 B) 2 C) -3,025 D) -4 23) (UNIMONTES) A terça parte da soma 3 7 + 9 5 é igual a A) 3 9 + 9 3 B) 3 7 + 9 2 C) 3 9 + 3 5 d) 3 6 + 3 5 24) (CTSP-2009)(FUVEST) Dividir um número por 0,0125 equivale a multiplicá-lo por: A. 8 B. 80 C. 1/8 D. 1/125 25) a b –1 1 0 29 26) (PUC –MG) Calcule o valor da expressão: 27) (Unimontes) Qual o valor de a + b, se b a é a fração irredutível ..., ..., 2221 4443 ? A) 42/9 B) 21/9 C) 21 D) 42 28) (Enem 2015) No contexto da matemática recreativa, utilizando diversos materiais didáticos para motivar seus alunos, uma professora organizou um jogo com um tipo de baralho modificado, No início do jogo, vira-se uma carta do baralho na mesa e cada jogador recebe em mãos nove cartas. Deseja-se formar pares de cartas, sendo a primeira carta a da mesa e a segunda, uma carta na mão do jogador, que tenha um valor equivalente àquele descrito na carta da mesa. O objetivo do jogo é verificar qual jogador consegue o maior número de pares. Iniciado o jogo, a carta virada na mesa e as cartas da mão de um jogador são como no esquema: Segundo as regras do jogo, quantas cartas da mão desse jogador podem formar um par com a carta da mesa? a) 9 b) 7 c) 5 d) 4 e) 3 29) (Enem 2015) Deseja-se comprar lentes para óculos. As lentes devem ter espessuras mais próximas possíveis da medida 3 mm. No estoque de uma loja, há lentes de espessuras: 3,10 mm; 3,021mm; 2,96 mm; 2,099 mm e 3,07 mm. Se as lentes forem adquiridas nessa loja, a espessura escolhida será, em milímetros, de a) 2,099. b) 2,96. c) 3,021. d) 3,07. e) 3,10. GABARITO 1) C 2) C 3) E 4) C 5) D 6) B 7) D 8) C 9) E 10) B 11) A 12) E 13) A 14) D 15) C 16) E 17) B 18) B ( V F F ) 19) C 20) B 21) B 22) B 23) A 24) B 25) B 26) 7/3 27) D 28) E 29) C 30 O CONJUNTO DOS NÚMEROS IRRACIONAIS ( ) A radiciação nem sempre e possível no conjunto Q dos números racionais. Observe que, por exemplo, Pode–se provar, no entanto, que raízes do tipo 2 , 3 5 , 5 4 3 , etc. não são racionais. Isso quer dizer que, por exemplo, não existe número racional cujo quadrado é 2, não existe número racional cujo cubo é 5, e assim por diante. Números como esses são chamados números irracionais. Escritos na forma decimal, os números irracionais, não são exatos nem periódicos. De fato, usando uma simples calculadora, encontramos 2 = 1,414213562... 3 5 = 1,709975947... 5 4 3 = 0,944087511... Os números irracionais não provém necessariamente da radiciação. São também irracionais, por exemplo, os números = 3.141592654... (importante no estudo do círculo) e = 2.71828182... (importante no estudo dos logaritmos) 0,303303330... Propriedades P1. A soma de um número racional com um número irracional é um número irracional. P2. A diferença entre um número racional e um número irracional, em qualquer ordem, é um número irracional. P3. O produto de um número racional, não-nulo,por um número irracional é um número irracional. P4. O quocientede um número racional, não-nulo, por um número irracional é um número irracional. RACIONALIZAÇÃO DE DENOMINADORES Quando um radical ou uma expressão com radicais aparece como denominador de uma fração, é possível as vezes encontrar uma fração equivalente cujo denominador não contém radical. Tal procedimento é chamado racionalização de denominadores. O processo geral consiste em multiplicar numerador e denominador por um fator conveniente, denominado fator racionalizante. 1º- O denominador é um radical simples O fator racionalizante é um radical com o mesmo índice que o denominador e com radicando tal que, ao se efetuar a multiplicação, a raiz obtida no denominador seja exata. Exemplo: 2º- O denominador é do tipo Duas expressões do tipo ba e ba são ditas conjugadas. É importante observar que Essa identidade nos permite racionalizar denominadores do tipo . O fator racionalizante é o conjugado do denominador. Exemplo: Às vezes, a racionalização deve ser feita por partes. Exemplo: Q 5 6 25 36 ;Q283 23 2 26 2 2 2 6 2 6 ba bababa ba 2 153 15 156 15 15 15 6 15 6 123 123 123 3 123 3 624 363 123 1233 22 4 63223 624 624 624 363 31 3º- O denominador é do tipo As identidades notáveis, nos permitem escrever: Em cada caso, a segunda expressão entre parênteses é o fator racionalizante. Exemplo: O CONJUNTO DOS NÚMEROS REAIS (IR) Acrescentando ao conjunto dos números racionais os números irracionais, obtemos o conjunto IR dos nú- meros Reais. Portanto, IR = Q U {irracionais} Podendo ser representado da seguinte maneira pelo diagrama de VENN: O EIXO REAL A cada ponto de uma reta pode-se associar um único número real e a cada número real pode-se associar um único ponto dessa reta. INTERVALOS REAIS Os intervalos reais são subconjuntos dos números reais . Serão caracterizados por desigualdades, sendo a e b números reais, com a < b, temos: Intervalo fechado: Notação: [a, b] = {x IR / a ≤ x ≤b} A este intervalo pertencem todos os números compreendidos entre a e b ,inclusive a e b . Intervalo aberto: Notação: ]a, b[ = { x IR / a < x < b } A este intervalo pertencem todos os números compreendidos entre a e b , excluindo a e b. Intervalo fechado à esquerda e aberto à direita: Notação: [a, b[ = { x IR / a ≤ x < b } A este intervalo pertencem todos os números compreendidos entre a e b , incluindo a e não incluindo b. Intervalo aberto à esquerda e fechado à direita: Notação: ]a, b] = { x IR / a < x ≤ b } A este intervalo pertencem todos os números compreendidos entre a e b , exceto a e incluindo b. Intervalos indicados pelo símbolo∞ (infinito): Notação: ]a, +∞[ = { x IR / x > a } Notação: ]-∞, a[ = { x IR / x < a } 33 ba bababa.ba 3 233 233 bababa.ba 3 233 233 13 1392 133 133 13 2 13 2 33 33 2 33 2 33 139 33 32 Notação: [a, +∞[ = { x IR / x ≥ a } Notação: ]-∞, a] = { x IR / x ≤ a } Notação : ]-∞, ∞[ = IR Não esqueça!!!!! Os números reais a e b são denominados extremos dos intervalos. O intervalo é sempre aberto na indicação do infinito. MÓDULO DE UM NÚMERO REAL Chama-se módulo ou valor absoluto de um número inteiro “x” a distância desse número até o zero na reta numérica. Sendo x IR, definimos de módulo ou valor absoluto de x e indicamos por x , através da relação: x 0xsex 0xse,x , ou seja: um número real positivo tem como módulo o próprio número. Já um número real negativo terá como módulo o oposto a esse número. Exemplos: O módulo de +177 é 177 e indica-se |+177| = 177. O módulo de − 79 é 79 e indica-se |−79| = 79. Propriedades envolvendo módulo Admitiremos, sem demonstrar, algumas propriedades dos módulos: 1. Para todo x IR, temos |x| ≥ 0 e |x| = 0 ⇔ x = 0 2. Para todo x IR, temos |x| = |−x| 3. Para todo x IR, temos |x2| = |−x2| = x2 4. Para todo x e y IR, temos |x.y| = |x|.|y| 5. Para todo x e y IR, temos |x+y||≤|x|+|y| 6. Para todo x e y IR, temos |x|−|y| ≤ |x − y| EXERCÍCIOS 01. (PUC-SP) Seja x um número natural que, ao ser dividido por 9, deixa resto 5 e, ao ser dividido por 3, deixa resto 2. Sabendo que a soma dos quocientes é 9, podemos afirmar que x é igual a: A) 28 B) 35 C) 27 D) 33 E) 23 02. Analise as sentenças abaixo: I. todo número primo admite apenas 2 divisores. II. 1 é primo. III. se a e b são primos distintos, então a e b são primos entre si. IV. se a e b são primos entre si, então a e b são primos. São falsas A) apenas I e III B) apenas II e IV C) apenas I e II D) apenas I, II e IV E) apenas III e IV 03. O número 45a4, onde a é o algarismo das dezenas, é divisível por 12. A soma dos possíveis valores de a é: A) 9 B) 10 C) 12 D) 15 E) 16 04.(UFMG) O produto de um inteiro positivo a de três algarismos por 3 é um número terminado em 721. A soma dos algarismos de a é: A) 12 B) 13 C) 14 D) 15 E) 16 05. (UFMG) O número de 3 algarismos divisível, ao mesmo tempo, por 2, 3, 5, 6, 9, 11 é: A) 330 B) 660 C) 676 D) 990 E) 996 06. (UNB) A expressão 5 1 1 3 1 5 1 1 1 1 é equivalente a: A) 2 3 B) 3 2 C) 3 1 D) 4 1 33 07. A expressão 011 5 1 3 2 4,0 5 3 6 1 3 1 é igual a: A) 8 B) –3 C) 5 D) 4 E) 2 08. (PUC) O valor de ...444,0 é: A) 0,222... B) 0,333... C) 0,444... D) 0.555... E) 0,666... 09. (USP) Sela b a a fração geratriz da dízima 0,1222... com a e b primos entre si. Nestas condições, temos: A) ab = 990 B) ab = 900 C) a – b = 8 D) a + b = 110 E) b – a = 79 10. (UFMG) Efetuando as operações indicadas na expressão 04,014,012,001,0 3 1 2 obtemos: A) 0,220 B) 0,226 C) 0,296 D) 0,560 E) 0,650 11. (UFMG) O valor de 10–2 . [(–3)2 – (–2)3] 3 001,0 é: A) –17 B) – 1,7 C) – 0,1 D) 0,1 E) 1,7 12. (FUVEST) O valor da expressão 12 22 é: A) 2 B) 2 1 C) 2 D) 2 1 E) 12 13. (FGV-SP) Simplificando-se a expressão 23 2 23 1 obteremos: A) 22 B) 323 C) 3222 D) 322 E) 232 14.(Bombeiros-MG) Considere os números reais a, b e c tais que : 0a b e 0 b c ,cba Nessas condições podemos afirmar que: A) a2 > 0 e b < 0 B) b2 < 0 e a > 0 C) a2 > 0 e a < 0 D) c2 > 0 e c < 0 15. (Bombeiros-MG) Sejam p e q dois números primos. Sabe-se que a soma dos divisores naturais de p2 é 133, e que a soma dos divisores naturais de 2q é 18. O valor de p + q é: A) 10 B) 7 C) 18 D) 16 16. (CFO/PM) Duas pessoas, fazendo exercícios diários, partem simultaneamente de um mesmo ponto e, andando, contornam uma pista oval que circunda um jardim. Uma dessas pessoas dá uma volta completa na pista em 12 minutos. A outra, andando mais devagar, leva 20 minutos para completar a volta. Depois de quantos minutos essas duas pessoas voltarão a se encontrar no ponto de partida? A) 30 minutos. B) 45 minutos. C) 60 minutos. D) 240 minutos. 17.(CFO/PM) No alto de uma torre de uma emissora de televisão, duas luzes "piscam" comfreqüências diferentes. A primeira "pisca" 15 vezes por minuto e a segunda "pisca" 10 vezes por minuto. Se num certo instante as luzes piscam simultaneamente, após quantos segundos elas voltarão a piscar simultaneamente? A) 12 B) 10 C) 20 D) 15 18.(BNB-ACEP)Sejam x e y números reais dados por suas representações decimais Pode-se afirmar que: A) x + y = 1 B) x – y = 8 / 9 34 C) xy = 0,9 D) 1 / ( x + y ) = 0,9 E) xy = 1 19.(IBGE-UFRJ) Três de cada oito moradores de um edifício são do sexo feminino; se, nesse edifício, há doze moradores do sexo feminino, então o número de moradores do sexo masculino é igual a: A) 12 B) 16 C) 20 D) 30 E) 36. 20. (UFMG) Na representação dos números reais por pontos da linha reta, a unidade de comprimento esta dividida em três partes iguais. como na figura. O valor de BA BA é: A) 9 1 B) 3 1 C) 1 D) 3 E) 9 21.(PUC –MG) Na reta real da figura, estão representados os números 0, a, b e 1. O ponto P que corresponde ao número a b está: a) à esquerda de 0 b) entre 0 e a c) entre a e b d) entre b e 1 e) à direita de 1 22. (PASES) O número é: a) racional menor do que 7 b) irracional maior do que 3 c) irracional menor do que 3 d) racional maior do que 12 e) racional entre 7 e 12 23.Coloque V ou F conforme a sentença seja verdadeira ou falsa, respectivamente: ( ) 4 é um numero natural ( ) –1 é um numero irracional ( ) √64 é um numero inteiro ( ) 2/7 é um numero racional ( ) – 0,6666... é um numero irracional ( ) 7 Z ( ) 1 Q ( ) √3 R ( ) 2 ∉ Z ( ) – 1 ∉ I ( ) √8 ∉ N ( ) 6/2 N ( ) 72 N ( ) 0,7777... Z 24. (EPCAR) Qual das proposições abaixo e falsa? a) Todo numero real e racional. b) Todo numero natural e inteiro. c) Todo numero irracional e real. d) Todo numero inteiro e racional. e) Todo numero natural e racional. GABARITO 01. E 02. B 03. B 04. E 05. D 06. A 07. A 08. E 09. E 10. A 11. B 12. A 13. B 14. C 15. D 16. C 17. A 18. D 19. C 20. A 21. E 22. A 23. V,F,V,V,F,V,V,V,F,V,V,V,V,F 24. A 35 QUESTÕES DO ENEM 01. (ENEM-2009) No calendário utilizado atualmente, os anos são numerados em uma escala sem o zero, isto é, não existe o zero. A era cristã se inicia no ano 1 depois de Cristo (d.C.) e designa-se o ano anterior a esse como ano 1 antes de Cristo (a.C). Por essa razão, o primeiro século ou intervalo de 100 anos da era cristã terminou no dia 31 de dezembro do ano 100 d.C., quando haviam decorrido os primeiros 100 anos após o início da era. O século II começou no dia 1º de janeiro do ano 101 d.C., e assim sucessivamente. Como não existe o ano zero, o intervalo entre os anos de 50 a.C. e 50 d.C., por exemplo, é de 100 anos. Outra forma de representar anos é utilizando-se números inteiros, como fazemos astrônomos. Para eles, o ano 1ª.C. corresponde ao ano 0, o ano 2 a.C. ao ano –1, e assim sucessivamente. Os anos depois de Cristo são representados pelos números inteiros positivos, fazendo corresponder o número 1 ao ano 1 d.C. Considerando o intervalo de 3a.C a 2 d.C., o quadro que relaciona as duas contagens descritas no texto é 02. (ENEM-2009) Para cada indivíduo, a sua inscrição no Cadastro de Pessoas Físicas (CPF) é composto por um número de 9 algarismos e outro número de 2 algarismos, na forma d1d2, em que os dígitos d1 e d2 são denominados dígitos verificadores. Os dígitos verificadores são calculados, a partir da esquerda, da seguinte maneira: os 9 primeiros algarismos são multiplicados pela sequência 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 (o primeiro por 10, o segundo por 9, e assim sucessivamente); em seguida, calcula-se o resto r da divisão da soma dos resultados das multiplicações por 11, e se esse resto r for 0 ou 1, d1 é zero, caso contrário d1 = (11 – r). O dígito d2 é calculado pela mesma regra, na qual os números a serem multiplicados pela sequência dada são contados a partir do segundo algarismo, sendo d1 o último algarismo, isto é, d2 é zero se o resto s da divisão por 11 das somas das multiplicações for 0 ou 1, caso contrário, d2 = (11 – s). Suponha que João tenha perdido seus documentos, inclusive o cartão de CPF e, ao dar queixa da perda na delegacia, não conseguisse lembrar quais eram os dígitos verificadores, recordando-se apenas que os nove primeiros algarismos eram 123.456.789. Neste caso, os dígitos verificadores d1 e d2 esquecidos são, respectivamente, A) 0 e 9. B) 1 e 4. C) 1 e 7. D) 9 e 1. E) 0 e 1. 03. (ENEM-2013) Em um certo teatro, as poltronas são divididas em setores. A figura apresenta a vista do setor 3 desse teatro, no qual as cadeiras escuras estão reservadas e as claras não foram vendidas. A razão que representa a quantidade de cadeiras reservadas do setor 3 em relação ao total de cadeiras desse mesmo setor é 03. (ENEM-2013) O ciclo de atividade magnética do Sol tem um período de 11 anos. O início do primeiro ciclo registrado se deu no começo de 1755 e se estendeu até o final de 1765. Desde então, todos os ciclos de atividade magnética do Sol têm sido registrados. Disponível em: http://g1.globo.com. Acesso em: 27 fev. 2013. No ano de 2101, o Sol estará no ciclo de atividade magnética de número A) 32. B) 34. C) 33. D) 35. E) 31. 36 04.(ENEM/2009) A música e a matemática se encontram na representação dos tempos das notas musicais, conforme a figura seguinte. Um compasso é uma unidade musical composta por determinada quantidade de notas musicais em que a soma das durações coincide com a fração indicada como fórmula do compasso. Por exemplo, se a fórmula de compasso for 2 1 , poderia ter um compasso ou com duas semínimas ou uma mínima ou quatro colcheias, sendo possível a combinação de diferentes figuras. Um trecho musical de oito compassos, cuja fórmula é 4 3 , poderia ser preenchido com a) 24 fusas. b)3 semínimas. c)8 semínimas. d)24 colcheias e 12 semínimas. e)16 semínimas e 8 semicolcheias. 05.(ENEM/2010) O gráfico a seguir apresenta o gasto militar dos Estados Unidos, no período de 1988 a 2006. Almanaque Abril 2008. Editora Abril. Com base no gráfico, o gasto militar no início da guerra no Iraque foi de a) U$ 4.174.000,00. b) U$ 41.740.000,00. c) U$ 417.400.000,00. d) U$ 41.740.000.000,00. e) U$ 417.400.000.000,00. GABARITO 01. B 02. A 03. A 04. D 05. D 06. E QUESTÕES ENEM 2016 1. (Enem 2016) O ábaco é um antigo instrumento de cálculo que usa notação posicional de base dez para representar números naturais. Ele pode ser apresentado em vários modelos, um deles é formado por hastes apoiadas em uma base. Cada haste corresponde a uma posição no sistema decimal e nelas são colocadas argolas; a quantidade de argolas na haste representa o algarismo daquela posição. Em geral, colocam-se adesivos abaixo das hastes com os símbolos U, D, C, M, DM e CM que correspondem, respectivamente, a unidades, dezenas, centenas, unidades de milhar, dezenas de milhar e centenas de milhar, sempre começando com a unidade na haste da direita e as demais ordens do número no sistema decimal nas hastes subsequentes (da direita para esquerda), até a haste que se encontra mais à esquerda. Entretanto, no ábaco da figura, os adesivos não seguiram a disposição usual. Nessa disposição, o número que está representado na figura é a) 46.171. b) 147.016. c) 171.064. d) 460.171. e) 610.741. 2. (Enem 2016) A London Eye é urna enorme roda- gigante na capital inglesa. Por ser um dos monumentosconstruídos para celebrar a entrada do terceiro milênio, ela também é conhecida como Roda do Milênio. Um turista brasileiro, em visita à Inglaterra, perguntou a um londrino o diâmetro (destacado na imagem) da Roda do Milênio e ele respondeu que ele tem 443 pés. 37 Não habituado com a unidade pé, e querendo satisfazer sua curiosidade, esse turista consultou um manual de unidades de medidas e constatou que 1 pé equivale a 12 polegadas, e que 1 polegada equivale a 2,54 cm. Após alguns cálculos de conversão, o turista ficou surpreendido com o resultado obtido em metros. Qual a medida que mais se aproxima do diâmetro da Roda do Milênio, em metro? a) 53 b) 94 c) 113 d) 135 e) 145 GABARITO 1) D 2) D MATEMÁTICA COMERCIAL SISTEMA LEGAL DE UNIDADE DE MEDIDA GRANDEZA Intuitivamente, podemos chamar de grandeza qualquer entidade que pode ser medida numericamente. Vamos analisar as seguintes afirmações: a) "O tempo gasto em uma viagem foi de 6 horas; b) "O comprimento da bandeira do Atlético é 3 metros; c) "A temperatura máxima de hoje foi de 39 graus". Uma medida de uma grandeza é constituída de um número real e uma unidade de medida. Por questões práticas, as unidades de medida das principais grandezas são convencionadas e adotadas universalmente. Essa providência facilita a comunicação, pois estabelece padrões que uniformizam a linguagem. MEDINDO COMPRIMENTOS O comprimento é a grandeza que mede a extensão de um segmento ou a distância entre dois pontos. É uma das grandezas chamadas fundamentais. No sistema métrico decimal, a unidade fundamental de comprimento é o metro (símbolo m). No quadro a seguir, apresentamos os múltiplos e submúltiplos do metro com os símbolos e valores respectivos. Unidade símbolo Valor Múltiplos Quilômetro km 1 000 m Hectômetro hm 100 m Decâmetro dam 10 m Unidade padrão Metro m 1 m Submúltiplos Decímetro dm 0,1 m Centímetro cm 0,01 m Milímetro mm 0,001 m Na seqüência em que as unidades aparecem no quadro (da maior para a menor), podemos dizer que cada unidade de comprimento vale 10 vezes a unidade seguinte. Em função disso, é muito prático utilizar-se o número decimal na medida de um comprimento. Ao escrevermos, por exemplo 35,472m O algarismo 5, que se encontra imediatamente antes da vírgula, é o que de fato corresponde à unidade "metro". 38 Poderíamos escrever, então: 35,472m = 3 dam 5 m 4 dm 7 cm 2 mm MEDINDO ÁREAS A área é uma grandeza que mede a extensão de uma superfície limitada. No sistema métrico decimal, a unidade fundamental de área é o metro quadrado (símbolo m2). Na verdade, toda medida de área é obtida a partir do produto de 2 medidas de comprimento. Observe: 5 m . 8 m = 40 m2 medidas de comprimento medida de área O metro quadrado admite também seus múltiplos e submúltiplos, todos derivados das unidades de comprimento. Veja o quadro a seguir. Unidade Símbolo valor Múltiplos Quilômetro quadrado km 2 106 m2 Hectômetro quadrado hm 2 104 m2 Decâmetro quadrado dam 2 102 m2 Unidade padrão Metro quadrado m 2 1 m2 Submúltiplos Decímetro quadrado dm 2 10–2 m2 Centímetro quadrado cm 2 10–4 m2 Milímetro quadrado mm 2 10–6 m2 Observe que, para o caso de medidas de área, cada unidade vale 100 vezes a unidade seguinte. De fato, temos por exemplo: 1 dam2 = l dam . 1 dam = 10m . 10m = 100m2 Em função disso, a mudança de unidades de área no sistema decimal se efetua deslocando a vírgula de 2 em 2 casas decimais. Observe, por exemplo, o quadro a seguir, em que escrevemos uma mesma medida de área em diferentes unidades. MEDINDO VOLUMES E CAPACIDADES O volume é uma grandeza que mede o espaço ocupado por um corpo. No sistema métrico decimal, a unidade padrão de volume é o metro cúbico (símbolo m3). Uma medida de volume é obtida, na prática, a partir do produto de 3 medidas de comprimento. Por exemplo: 2 m . 5 m . 6 m = 60 m3 Observe, no quadro a seguir, os múltiplos e submúltiplos do metro cúbico. Unidade Símbolo Valor Múltiplos Quilômetro cúbico km 3 109 m3 Hectômetro cúbico hm 3 106 m3 Decâmetro cúbico dam 3 103 m3 Unidade padrão Metro cúbico m 3 1 m3 Submúltiplos Decímetro cúbico dm3 10 –3 m3 Centímetro cúbico cm 3 10 –6 m3 Milímetro cúbico mm3 10 –9 m3 Ao trabalhar com medidas de volume, observe que cada unidade vale 1000 vezes a unidade seguinte. Veja o porquê no seguinte exemplo: 1dam3 = 1dam . 1dam . 1dam = 10m . 10m . 10m = 1000m3 Como conseqüência, a mudança de unidades de volume se processa deslocando a vírgula de 3 em 3 ca- sas decimais. No quadro a seguir, escrevemos uma mesma medida de volume em quatro unidades diferentes. A capacidade é uma grandeza associada ao volume. Ao dizermos que um recipiente tem uma determinada capacidade, queremos dizer, na verdade, que ele comporta um certo volume em seu interior. Desta forma, se uma lata está cheia de água, a grandeza volume está associada à água, ao passo que a grandeza capacidade está associada à lata que contém a água. É tão sutil essa diferença que, na prática, podemos utilizar as mesmas unidades para medir volumes e capacidades. Além das unidades já vistas para o volume, utilizamos com freqüência a unidade litro (símbolo ), com a seguinte definição: 1l = 1 dm3 O litro possui múltiplos e submúltiplos, sendo o principal o mililitro (símbolo ml), correspondente a um milésimo do litro. Temos então: 1 ml = 0,001 l = 0,001 dm3 = 1 cm3 Temos ainda o decalitro (1 da l = 10l), o hectolitro (1 hl = 100l) e o quilolitro (1 kl = 1000l) como múltiplos do litro e o decilitro (1dl = 0,1l) e o centilitro (1cl = 0,01l) como submúltiplos do litro. 39 3 2 5 3 17 MEDINDO A MASSA A massa é uma grandeza padrão associada à inércia de um corpo. No sistema métrico decimal, a unidade fundamental é o quilograma (símbolo Kg). Um quilograma é a massa de 1 dm3 (1 litro) de água em determinadas condições ideais. Podemos considerar o grama (símbolo g), no entanto, como unidade-referência, já que os nomes das demais unidades derivam do grama. Observe: Unidade Símbolo Valor quilograma Kg 1000 g hectograma Hg 100 g decagrama Dag 10 g Grama G 1 g decigrama Dg 0,1 g centigrama Cg 0,01 g miligrama MG 0,001 g Para medir massas de valor mais elevado, utilizamos também a tonelada (símbolo t), assim definida: 1 t = 1.000 kg = 1.000.000 g A transformação de unidades de massa é efetuada da mesma forma utilizada para as unidades de comprimento. Basta observar, no quadro anterior, que cada unidade de massa vale 10 vezes a unidade seguinte. MEDINDO O TEMPO O tempo é uma grandeza fundamental, como o comprimento e a massa. A unidade fundamental de tempo é o segundo (símbolo s). Seus múltiplos principais são o minuto (símbolo min) e a hora (símbolo h), com os seguintes valores: 1 min = 60 s 1 h = 60 min = 3600 s O dia equivale a 24h, o mês comercial equivale a 30 dias e o ano equivale a 12 meses. Para intervalos de tempo menores que o segundo, utilizam-se o décimo de segundo, o centésimo de segundo, etc. É importante observar que as unidades de medida de tempo não fazem parte do sistema métrico decimal. Em vista disso, os números decimais não são os mais adequados para representar medidas de tempo, excetuando-se obviamente medidas menores que o segundo, conforme acabamos de mencionar. Veja como interpretar medidas de tempo expressas na forma decimal ou fracionária. Exemplos: Vamos interpretaro tempo t = 6,8h. Temos: 6,8h = 6h e 0,8 da hora 6h e 0,8.60min = = 6h 48min Vejamos, agora o significado de t = 3 17 min. Dividindo (com resto) 17 por 3, 17 3 2 5 Então 3 17 min = 5 min e 3 2 do minuto = = 5 min e 3 2 .60s = 5 min 40s. RAZÃO Sendo a e b dois números reais com b 0, chamamos razão de a para b o quociente b a . Exemplo: A razão do número real 6 para o número real 8 é 8 6 = 0,75. Sendo os Termos de uma Razão: A razão entre duas medidas de uma mesma grandeza é sempre um número real "puro" (sem unidade). Esse número nos leva, na prática, a uma comparação entre as duas medidas. Exemplos: Um segmento AB mede 36 cm e um outro segmento CD mede 1,44 m. Vamos calcular as razões CD AB e AB CD . A última razão 4 obtida significa que o segmento AB cabe 4 vezes no segmento CD, ou seja, CD = 4 AB. 25,0 4 1 cm144 cm36 m44,1 cm36 CD AB 4 cm36 cm144 cm36 m44,1 AB CD 40 A razão entre duas grandezas distintas define, muitas vezes, outras grandezas importantes. Se um automóvel percorreu 280 km em 3h 30min, sua velocidade escalar média foi PROPORÇÃO Proporção, é uma igualdade entre duas razões. Dados os números racionais a, b, c e d, diferentes de zero, dizemos que eles formam, nessa ordem uma proporção quando a razão de a para b for igual a razão de c para d. Costuma-se ler: a está para b assim como c está para d. Podemos dizer também, neste caso, que os números a e c são proporcionais aos números b e d. Numa proporção, o produto dos extremos é igual ao produto dos meios. Em símbolos, Exemplo Numa maquete, a altura de um edifício é igual a 80 cm. Se a maquete foi construída na escala 1:40, vamos calcular a altura real do edifício. Sendo x a altura real do edifício, temos: 40 1 x cm80 x = 40 .80 cm = 3200 cm = 32 m QUESTÕES 01.(Enem )No depósito de uma biblioteca há caixas contendo folhas de papel de 0,1 mm de espessura, e em cada uma delas estão anotadas 10 títulos de livros diferentes. Essas folhas foram empilhadas formando uma torre vertical de 1 m de altura. Qual a representação, em potência de 10, correspondente à quantidade de títulos de livros registrados nesse empilhamento? A) 102 B) 104 C) 105 D) 106 E) 107 02.(ENEM) Os calendários usados pelos diferentes povos da terra são muito variados. O calendário islâmico, por exemplo, é lunar, e nele cada mês tem sincronia com a fase da lua. O calendário maia segue o ciclo de Vênus, com cerca de 584 dias, e cada 5 ciclos de Vênus corresponde a 8 anos de 365 dias da terra. MATSSURA, Oscar. Calendário e o fluxo do tempo. Scientific American Brasil. Disponível em: http://www.uol.com.br Acesso em: 14 out. 2008 (adaptado) Quantos ciclos teria, em Vênus, um período terrestre de 48 anos? (A) 30 ciclos. (B) 40 ciclos. (C) 73 ciclos. (D) 240 ciclos. (E) 384 ciclos. 03(ENEM) Pneus usados geralmente são descartados de forma inadequada, favorecendo a proliferação de insetos e roedores e provocando sérios problemas de saúde pública. Estima-se que, no Brasil, a cada ano, sejam descartados 20 milhões de pneus usados. Como alternativa para dar uma destinação final a esses pneus, a Petrobras, em sua unidade de São Mateus do Sul, no Paraná, desenvolveu um processo de obtenção de combustível a partir da mistura dos pneus com xisto. Esse procedimento permite, a partir de uma tonelada de pneu, um rendimento de cerca de 530 kg de óleo. Disponível em: http://www.ambientebrasil.com.br. Acesso em 3 out. 2008 (adaptado) Considerando que uma tonelada corresponde, em média, a cerca de 200 pneus, se todos os pneus descartados anualmente fossem utilizados no processo de obtenção de combustível pela mistura com xisto, seriam então produzidas (A) 5,3 mil toneladas de óleo. (B) 53 mil toneladas de óleo. (C) 530 mil toneladas de óleo. (D) 5,3 milhões de toneladas de óleo. (E) 530 milhões de toneladas de óleo. 04.(ENEM) No monte do Cerro Amazones, no deserto do Atacama, no Chile, ficará o maior telescópio da superfície terrestre, o Telescópio Europeu Extremamente Grande (E – ELT). O E–ELT terá um espelho primário de 42m de diâmetro, “O maior olho do mundo voltado para o céu”. Ao ler o texto em sala de aula, a professora fez uma suposição de que o diâmetro do olho humano mede aproximadamente 2,1cm. Qual a razão entre o diâmetro do olho humano, e o diâmetro do espelho primário do telescópio citado? a) 1:20; b) 1:100; c) 1:200; d) 1:1000; e) 1:2000. 05.(PUC-MG) Um caminhão pode carregar 52 sacos de areia ou 416 tijolos. Se forem colocados no caminhão h/km80 h5,3 km280 min30h3 km280 t d v http://www.uol.com.br/ http://www.ambientebrasil.com.br/ 41 30 sacos de areia, o número de tijolos que ele ainda pode carregar é: A) 144 B) 156 C) 176 D) 194 06.(Unimontes)Um artesão faz um trabalho em 10 dias. O mesmo trabalho é feito por outro artesão em 15 dias. Se os dois trabalhassem juntos, quantos dias gastariam para fazer o trabalho? A) 6 dias. B) 5 dias. C) 12 dias e 12 horas. D) 9 dias. 07. (UFMG) As dimensões de uma caixa retangular são 3cm, 20mm e 0,07m. O volume dessa caixa, em mililitros, é A) 0,42 B) 4,2 C) 42 D) 420 E) 4200 08. (UFOP) Na planta de uma casa, escala 1:100, a área de uma sala retangular, com dimensões de 5m por 6m, é: A) 0,3 cm2 B) 3 cm2 C) 15 cm2 D) 30 cm2 E) 150 cm2 09.(UFMG) Na maqueta de um prédio, feita na escala 1:1000, a piscina com a forma de um cilindro circular reto, tem a capacidade de 0,6 cm3. O volume, em litros, dessa piscina será: A) 600 B) 6.000 C) 60.000 D) 600.000 E) 6.000.000 10.(PUC) Um elevador pode levar 20 adultos ou 24 crianças. Se 15 adultos já estão no elevador, quantas crianças podem ainda entrar ? A) 5 B) 6 C) 7 D) 8 E) 9 11.(ENEM) A figura a seguir mostra as medidas reais de uma aeronave que será fabricada para utilização por companhias de transporte aéreo. Um engenheiro precisa fazer o desenho desse avião em escala de 1:150. Para o engenheiro fazer esse desenho em uma folha de papel, deixando uma margem de 1 cm em relação às bordas da folha, quais as dimensões mínimas, em centímetros, que essa folha deverá ter? A) 2,9 cm × 3,4 cm. B) 3,9 cm × 4,4 cm. C) 20 cm × 25 cm. D) 21 cm × 26 cm. E) 192 cm × 242 cm. 12.Se dois carteiros, de igual capacidade de produção, entregam uma certa quantidade de cartas em 5 horas, em quanto tempo três carteiros, de mesma capacidade de produção que os anteriores, entregarão a mesma quantidade de cartas? A. 3h 40min B. 3h 33min C. 3h 20min D. 3h 10min E. 3h 13. (UFMG) Se, para encher um tanque, uma torneira A gasta 3 h, e outra, B, gasta 7 horas, ambas abertas ao mesmo tempo levam: A) 1 h 50 min. B) 2 h 06 min C) 2 h 10 min D) 2 h 20 min E) 2 h 30 min 14. (UFMG) Dois operários, juntos, realizam uma tarefa em 5 horas. Sabendo que, trabalhando isoladamente. o primeiro gasta a metade do tempo do segundo. concluímos que o primeiro operário, sozinho, realiza a tarefa em A) 6 h 40 min B) 7 h 10 min C) 7 h 50 min D) 7 h 30 min E) 8 h 10 min 15. (CESGRANRIO) Uma torneira enche um tanque em 4 horas. O ralo do tanque pode esvaziá-lo em 3 horas. Estando o tanque cheio, abrimos, simultaneamente a torneira e o ralo. Então o tanque, A) nunca se esvazia. 42 B) esvazia-se em 1 hora. C) esvazia-se em 4 horas. D) esvazia-se em 7 horas. E) esvazia-se em 12 horas.GABARITO 01. C 02. A 03. B 04. E 05. C 06. A 07. C 08. D 09. D 10. B 11. D 12. C 13. B 14. D 15. E GRANDEZAS DIRETAMENTE PROPORCIONAIS Suponhamos duas grandezas x e y, relacionadas entre si. Suponhamos que x1, x2, x3, x4, ... sejam medidas da grandeza x. e y1, y2, y3, y4, ... as medidas correspondentes da grandeza y. Dizemos que as grandezas x e y são diretamente proporcionais ou simplesmente proporcionais se e somente se k... y x y x y x y x 4 4 3 3 2 2 1 1 A constante k é chamada constante de proporcionalidade das duas grandezas. Temos então, genericamente: k y x ou x = ky Exercício resolvido: Dividir o número 72 em três partes diretamente proporcionais aos números 3, 4 e 5. Resolução: Indicamos por A, B e C as partes procuradas, temos que: 3pA , 4pB , 5pC e 72CBA e sendo assim, 6 7212 72543 p p ppp e portanto, as três partes procuradas são 18, 24 e 30. GRANDEZAS INVERSAMENTE PROPORCIONAIS Suponhamos, novamente, duas grandezas x e y, relacionadas entre si. Sejam x1, x2, x3, x4, ... medidas da grandeza x e y1, y2, y3, y4, ... as medidas correspondentes da grandeza y. Dizemos que as grandezas x e y são inversamente proporcionais se e somente se x1.y1 = x2.y2 = x3.y3 = x4.y4 = ... = k Considerando genericamente as duas grandezas. x . y = k ou y k x Exemplo Uma herança de R$ 288.200,00 deve ser dividida entre três herdeiros, em partes inversamente proporcionais às suas idades: 3 anos, 6 anos e 9 anos. Vamos encontrar a parte que cabe a cada um. Chamando x, y e z as partes respectivas, temos: p 9z 6y 3x 288.200 z y x 3 p x ; 6 p y ; 9 p z 200288 963 . ppp 6p + 3p + 2p = 5 187 600 11 p = 5 187 600 p = 471 600 QUESTÕES 01. (Unimontes) Um pai tinha R$800,00. Com essa quantia, pagou uma dívida correspondente a 20 7 do que tinha, e o restante repartiu entre seus três filhos, em partes inversamente proporcionais às suas respectivas idades que são 3, 8 e 12 anos. Quanto recebeu o filho mais velho? A) R$320,00. B) R$120,00. C) R$160,00. D) R$80,00. 02. (Unimontes) Se a idade de três crianças é diretamente proporcional a 6, 3 e 15, e se a idade da primeira com o dobro da idade da segunda e o triplo da idade da terceira é 38 anos, então as idades são A)1, 2 e 3. 157200 3 471600 x 78600 6 471600 y 52400 9 471600 z 43 B)2, 4 e 6. C) 4, 2 e 10. D)4, 6 e 10. 03.(Correios) Dividindo-se R$ 3.375,00 em partes A, B e C, proporcionais respectivamente, a 3, 5 e 7, a parte correspondente a C é igual a: A) R$ 675,00. B) R$ 1.125,00. C) R$ 2.025,00. D) R$ 1.575,00. E) R$ 1.350,00. 04. Dois operários contratam um serviço por R$180,00. Como devem repartir essa quantia, se um trabalhou 7 horas e o outro 8 horas, sendo a divisão diretamente proporcional ao tempo de trabalho? 05. Três amigos fazem um bolão para jogar na Mega Sena. Um entra com R$ 10,00, o outro com R$ 20,00 e o terceiro com R$ 30,00. Se ganharem um prêmio de 6 milhões de reais, eles será dividido em partes proporcionais às quantias jogadas. Nesse caso, quanto receberá cada um? 06.Dividir o número 260 em partes inversamente proporcionais aos números 2, 3 e 4. 07.Luciana guardou em uma caixa todas as suas bijuterias, num total de 94 peças. Sabendo que a quantidade de pulseiras, a de colares e a de anéis que Luciana possui é inversamente proporcional aos números 3, 4 e 5, respectivamente, calcule quantas bijuterias de cada tipo há nessa caixa. 08. Os números da sequência 12, 10, 16 são proporcionais aos da sequência 18, 15, 24? Justifique. 09.Ao dividir o número 120 em partes diretamente proporcionais a 2 e 3, obtemos: a) ( ) 60 e 60. b) ( ) 52 e 68. c) ( ) 48 e 72. d) ( ) 30 e 90. 10.(CEFET-MG) Uma herança de R$60.000,00 foi dividida entre três filhos A, B e C, de maneira inversamente proporcional às respectivas idades 10, 15 e 18 anos. A quantia, em reais, que o filho B recebeu foi: a) ( ) 12.000,00 b) ( ) 14.000,00 c) ( ) 18.000,00 d) ( ) 27.000,00 11. Os três jogadores mais disciplinados de um campeonato de futebol amador irão receber um prêmio de R$3340,00 rateados em partes inversamente proporcionais ao número de faltas cometidas em todo o campeonato. Os jogadores cometeram 5, 7 e 11 faltas. Qual a premiação, em reais, referente a cada um deles respectivamente? a) ( ) 1530, 1000, 810. b) ( ) 1540, 1100, 700. c) ( ) 700, 1100, 1540. d) ( ) 810, 1000, 1530. 12. ( UFT – TO ) Em uma fazenda produtora de soja duas colheitadeiras A e B são utilizadas para a colheita da produção. Quando trabalham juntas conseguem fazer toda a colheita em 72 horas. Porém, utilizando apenas a colheitadeira A, em 120 horas. Se o produtor utilizar apenas a colheitadeira B, toda a colheita será feita em: a) 180 horas b) 165 horas c) 157 horas d) 192 horas 13. Uma verba de R$ 2.700.000,00 deve ser dividida entre os municípios A, B e C em partes proporcionais ao número de matrículas no Ensino Fundamental de cada um deles. O número de alunos matriculados de A é o dobro do número de alunos matriculados de B que, por sua vez, tem o triplo do número de matrículas de C. Com base nessas informações, pode-se afirmar que o município A deverá receber, em milhares de reais, uma quantia igual a: a) 270 b) 810 c) 1270 d) 1620 14. Uma mina d'água localiza-se na divisa de dois sítios. Os dois proprietários, Sr. Edson e Sr. José, resolveram construir, na saída da mina, uma caixa de água coberta e vão dividir as despesas entre si, em partes inversamente proporcionais às distâncias de suas casas em relação à mina. Se as despesas totalizarem R$ 5.600,00 e se as casas do Sr. Edson e do Sr. José distam, respectivamente, 5 km e 3 km da mina, então a parte da despesa que caberá ao Sr. Edson é a) R$ 1.900,00 b) R$ 2.100,00 c) R$ 2.200,00 44 d) R$ 3.100,00 e) R$ 3.500,00 15. ( FASA - 2015 ) O tempo médio de espera de um pronto-socorro é diretamente proporcional ao número de pacientes atendidos, mas inversamente proporcional ao número de médicos atendentes. Em um dia no qual havia 12 médicos e foram atendidos 75 pacientes, esse tempo foi de 1h15min. Em outro dia, no qual 15 médicos atendam 100 pacientes, calcula-se que esse tempo seja de 01) 1h40min 02) 1h30min 03) 1h20min 04) 1h10min 05) 1h GABARITO 01. D 02. C 03. D 04. R$84,00 e R$96,00. 05. 1 milhão de reais; 2 milhões de reais e 3 milhões de reais. 06. 120, 80 e 60. 07. 40 pulseiras, 30 colares e 24 anéis 08. *** 09. c 10. c 11. b 12. A 13. D 14. B 15. 03 REGRA DE TRÊS SIMPLES E REGRA DE TRÊS COMPOSTA Consta na história da matemática que os gregos e os romanos conhecessem as proporções, porem não chegaram a aplicá-las na resolução de problemas. Na idade média, os árabes revelaram ao mundo a regra de três. Nos século XIII, o italiano Leonardo de Pisa difundiu os princípios dessa regra em seu livro Líber Abaci, com o nome de Regra de Três Números Conhecidos. REGRA DE TRÊS SIMPLES Regra de três simples é um processo prático para resolver problemas que envolvam quatro valores dos quais conhecemos três deles. Devemos, portanto, determinar um valor a partir dos três já conhecidos. Passos utilizados numa regra de três simples: Construir uma tabela, agrupando as grandezas da mesma espécie em colunas e mantendo na mesma linha as grandezas de espécies diferentes em correspondência. Identificar se as grandezas são diretamenteou inversamente proporcionais. Montar a proporção e resolver a equação. Exercícios resolvidos a) Se 8m de tecido custam 156 reais, qual o preço de 12 m do mesmo tecido? Observe que as grandezas são diretamente proporcionais, aumentando o metro do tecido aumenta na mesma proporção o preço a ser pago, então teremos: 234 8 12.156 12.1568 156 12 8 x xx x A quantia a ser paga é de R$234,00. b) Um carro, à velocidade de 60km/h, faz certo percurso em 4 horas. Se a velocidade do carro fosse de 80km/h, em quantas horas seria feito o mesmo percurso? Observe que as grandezas são inversamente proporcionais, aumentando a velocidade o tempo diminui na razão inversa, então teremos: 3 80 4.60 4.6080 4 60 80 x xx x O carro gastará 3 horas para fazer o mesmo percurso. REGRA DE TRÊS COMPOSTA A regra de três composta é utilizada em problemas com mais de duas grandezas, direta ou inversamente proporcionais. Exercício resolvido a) Em 8 horas, 20 caminhões descarregam 160m3 de areia. Em 5 horas, quantos caminhões serão necessários para descarregar 125m3? Para iniciar a resolução desse tipo de regra de três, devemos organizar as informações. 45 Agora iremos analisar as situações para definir o sentido das setas. Aumentando o número de horas de trabalho, podemos diminuir o número de caminhões.Portanto a relação é inversamente proporcional (seta para cima na 1ª coluna). Aumentando o volume de areia, devemos aumentar o número de caminhões. Portanto a relação é diretamente proporcional (seta para baixo na 3ª coluna). Devemos agora igualar a razão que contém o termo x com o produto das outras razões de acordo com o sentido das setas, ficando: 25 20 20.25 20.2520 25 2020 125 160 . 8 520 xx x xx Será preciso de 25 caminhões. QUESTÕES 01. (ENEM) Segundo as regras da Fórmula 1, o peso mínimo do carro, de tanque vazio, com o piloto, é de 605 kg, e a gasolina deve ter densidade entre 725 e 780 gramas por litro. Entre os circuitos nos quais ocorrem competições dessa categoria, o mais longo é Spa- Francorchamps, na Bélgica, cujo traçado tem 7 km de extensão. O consumo médio de um carro da Fórmula 1 é de 75 litros para cada 100 km. Suponha que um piloto de uma equipe específica, que utiliza um tipo de gasolina com densidade de 750 g/L, esteja no circuito de Spa-Francorchamps, parado no Box para reabastecimento. Caso ele pretenda dar mais 16 voltas, ao ser liberado para retornar à pista, seu carro deverá pesar, no mínimo, A) 617 kg. B)668 kg. C)680 kg. D) 689 kg. E) 717 kg 02. (UFMG) Um menino percorre, de bicicleta, 7 km em 35 minutos, com velocidade constante. Aumentando essa velocidade de 1/5 de seu valor, o tempo que leva, em minutos, para percorrer 12 km, é: A) 30 B) 40 C) 50 D) 60 E) 72 03. (USP) Uma família composta de 6 pessoas consome em 2 dias 3 kg de pão. Quantos quilos serão necessários para alimentá-la durante 5 dias estando ausentes 2 pessoas? A) 3 B) 2 C) 4 D) 6 E) 5 04. (UFMG) Dez máquinas, funcionando 6 horas por dia, durante 60 dias, produzem 90.000 peças. O número de dias para que 12 dessas máquinas, funcionando 8 horas por dia, produzam 192.000 peças é: A) 40 B) 50 C) 70 D) 80 E) 90 05.(IBGE-UFRJ)Em uma fábrica, quatro máquinas idênticas são capazes de produzir vinte peças em dez horas. Se apenas duas dessas máquinas forem utilizadas, dez peças serão produzidas na seguinte quantidade de horas: A) 4 B) 8 C) 10 D) 16 E) 20. 06.(BNDES-CESGRANRIO) O estoque de pó de café em um escritório é suficiente para seus 16 funcionários durante 62 dias. Depois de 12 dias, passam a trabalhar no escritório mais 4 funcionários. Passados mais 15 dias, 10 funcionários são transferidos para outro escritório. Quantos dias mais durará o estoque de pó de café? A) 23 B) 25 C) 30 D) 35 E) 50 07.(ENEM) Uma escola lançou uma campanha para seus alunos arrecadarem, durante 30 dias, alimentos não perecíveis para doar a uma comunidade carente da região. Vinte alunos aceitaram a tarefa e nos primeiros 10 dias trabalharam 3 horas diárias, arrecadando 12 kg de alimentos por dia. Animados com os resultados, 30 novos alunos somaram-se ao grupo, e passaram a trabalhar 4 horas por dia nos dias seguintes até o término da campanha. Admitindo-se que o ritmo de coleta tenha se mantido constante, a 46 quantidade de alimentos arrecadados ao final do prazo estipulado seria de A) 920 kg. B) 800 kg. C) 720 kg. D) 600 kg. E) 570 kg 08.(UNIFOR-CE) Se 6 impressoras iguais produzem 1000 panfletos em 40 minutos, em quanto tempo 3 dessas impressoras produziriam 2000 desses panfletos? a) ( ) 1 hora e 50 minutos b) ( ) 2 horas c) ( ) 2 horas e 30 minutos d) ( ) 2 horas e 40 minutos e) ( ) 3 horas 09.(UFRGS-RS) Se foram empregados 4 Kg de fios para tecer 14 m de fazenda com 80 cm de largura, quantos quilogramas serão necessários para produzir 350 m de fazenda com 120 cm de largura? a) ( ) 130 b) ( ) 150 c) ( ) 160 d) ( ) 180 e) ( ) 250 10.Andando a pé, 8 horas por dia, um rapaz conseguiu, em 10 dias, percorrer a distância de 320 Km. Quantos quilômetros esse rapaz poderia percorrer, em 8 dias, na mesma velocidade, se andasse 12 horas por dia? a) ( ) 170 b) ( ) 266 c) ( ) 384 d) ( ) 400 11. Em 4 horas, 9 rapazes colhem uma quantidade de laranja que enche 360 caixas. Quantos rapazes colhem a quantidade necessária para encher 510 caixas em 3 horas? 12. ( UFSC ) Observe as proposições abaixo I ) Se 2 impressoras trabalhando 10 horas por dia levam 5 dias para fazer determinado trabalho, então 3 impressoras (com a mesma eficiência das anteriores) trabalhando 8 horas por dia levarão 6 dias para fazer o mesmo trabalho. II ) Um investidor tem seu dinheiro aplicado a 2% ao mês. Deseja comprar um bem no valor de R$ 100.000,00, que pode ser pago a vista ou em três parcelas de R$ 34.000,00, sendo a primeira de entrada e as outras em 30 e 60 dias. Ele sairá lucrando se fizer a compra parcelada. III ) Duplicando-se o lado de um triângulo eqüilátero, sua área fica também duplicada. IV ) Obter 7 acertos numa prova de 12 questões é um desempenho inferior a obter 6 acertos numa prova de 10 questões, porém superior a obter 5 acertos numa prova de 9 questões. Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas INCORRETAS. a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) I, II e IV. e) I, II e III. 13. ( UNICAMP – SP ) Uma obra será executada por 13 operários (de mesma capacidade de trabalho) trabalhando durante 11 dias com jornada de trabalho de 6 horas por dia. Decorridos 8 dias do início da obra 3 operários adoeceram e a obra deverá ser concluída pelos operários restantes no prazo estabelecido anteriormente. Qual deverá ser a jornada diária de trabalho dos operários restantes nos dias que faltam para a conclusão da obra no prazo previsto? a) 7h 42 b) 7h 44 c) 7h 46 d) 7h 48 e) 7h 50 14. Um engenheiro, para calcular a área de uma cidade, copiou sua planta numa folha de papel de boa qualidade, recortou e pesou numa balança de precisão, obtendo 40 g. Em seguida, recortou do mesmo desenho, uma praça de dimensões reais 100 m x 100m, pesou o recorte na mesma balança e obteve 0,08g. Com esses dados foi possível dizer que a área da cidade, em metros quadrados, é de, aproximadamente, A) 800 B) 10000 C) 320000 D) 400000 E) 5000000 15. ( PM – MG ) Um fazendeiro tem milho para alimentar 15 galinhas durante 20 dias. No fim de 2 dias, compra mais 3 galinhas; 4 dias depois desta compra, uma raposa come algumas galinhas. o fazendeiro pôdealimentar as galinhas que restaram durante 18 dias. Quantas galinhas a raposa comeu? A) 5 B) 6 C) 7 D) 8 GABARITO 1) B 2) C 3) E 4) D 5) C 6) E 7) A 8) D 9) B 10) C 11) 17 rapazes 12) E 13) D 14) E 15) C 47 100 2500 x 300 PORCENTAGEM Suponhamos o seguinte problema: Um curso pré- vestibular aprovou 300 de seus 2.500 alunos. Em cada 100 alunos, quantos foram aprovados? Observe a regra de três: 2.500 alunos 300 aprovados 100 alunos x 2500x = 30000 x = 12 Portanto, em cada 100 alunos, 12 foram aprovados. Dizemos que 12% (doze por cento) dos aluno: foram aprovados ou que tal curso teve uma porcentagem de 12% de aprovação ou ainda que a taxa percentual de aprovação foi de 12%. Uma porcentagem equivale, na prática, a uma razão de denominador 100. Exemplos: 5% = 100 5 = 20 1 = 0,05 0,2% = 100 20, = 1000 2 = 0,002 200% = 100 200 = 2 Exemplo: Vamos calcular 3,5% de 3800. 3,5% de 3800 = 3800 100 53 x , =133 QUESTÕES 01. (UEMG) “O ministro da Saúde, José Gomes Temporão, afirmou nesta sexta-feira que mais 19 casos de gripe suína - a gripe A (H1N1) - foram confirmados no Brasil. Com isso, o número de pessoas infectadas sobe para 756. Os novos casos foram confirmados em São Paulo (7), Minas Gerais (6), Rio de Janeiro (2), Rio Grande do Sul (2), Paraná (1) e Mato Grosso do Sul (1). De acordo com o governo, a maioria dos infectados no país, desde 8 de maio, já recebeu alta ou está em processo de recuperação”. Folha OnLine 03/07/2009 Com base nestas informações, em relação aos novos casos da gripe suína, o número de infectados, na região sudeste, corresponde, APROXIMADAMENTE: A) 79% dos casos. B) 65% dos casos. C) 70% dos casos. D) 90% dos casos. 02. (ENEM - 2010) 03.(UNIMONTES) Um aluno acertou 60% das 40 questões já feitas do teste de matemática. Para conseguir 80% de acertos, o número de questões a mais que ele precisa resolver e acertar é A) 64. B) 40. C) 80. D) 30. 04.(UFOP) A concentração do álcool na gasolina brasileira, segundo o CNP – Conselho Nacional de Petróleo –, é de 25%. Certo posto de gasolina foi interditado após a fiscalização determinar que a gasolina possuía concentração de 30% de álcool. Havia nesse posto um estoque de 80.000 litros dessa gasolina adulterada. O número de litros de gasolina pura que deve ser adicionado a esse estoque de modo a se obter uma mistura com 25% de álcool é: A) 16.000 B) 20.000 C) 24.000 D) 30.000 05. (FIP) Em uma sala onde estão 100 pessoas, sabe- se que 99% são homens. Quantos homens devem sair para que a porcentagem de homens passe a ser de 98%? A) 2 B) 1 48 C) 50 D) 98 06.Um carro bicombustível percorre 8 km com um litro de álcool e 11 km com um litro do combustível constituído de 75% de gasolina e de 25% de álcool, composição adotada, atualmente, no Brasil. Recentemente, o Governo brasileiro acenou para uma possível redução, nessa mistura, da porcentagem de álcool, que passaria a ser de 20%. Suponha que o número de quilômetros que esse carro percorre com um litro dessa mistura varia linearmente de acordo com a proporção de álcool utilizada. Então, é CORRETO afirmar que, se for utilizado um litro da nova mistura proposta pelo Governo, esse carro percorrerá um total de A) 11,20 km . B) 11,35 km . C) 11,50 km . D) 11,60 km . 07. (CTSP) O valor de é: A-( ) 30% B-( ) 30 C-( ) 3 D-( ) 3% 08. ( MACK – 2001 ) Numa festa, a razão entre o número de moças e o de rapazes é 12 13 . A porcentagem de rapazes na festa é : a) 44% b) 45% c) 40% d) 48% e) 46% 09. ( Fuvest – SP ) O quadrado de 6%, a raiz quadrada positiva de 49% e 4% de 180 valem, respectivamente : a) 36% ; 7% ; 7,2 b) 0,36% ; 70% ; 7,2 c) 0,36% ; 7% ; 72 d) 36% ; 70% ; 72 e) 3,6% ; 7% ; 7,2 10. (Enem 2016) O setor de recursos humanos de uma empresa pretende fazer contratações para adequar-se ao artigo 93 da Lei nº. 8.213/91, que dispõe: Art. 93. A empresa com 100 (cem) ou mais empregados está obrigada a preencher de 2% (dois por cento) a 5% (cinco por cento) dos seus cargos com beneficiários reabilitados ou pessoas com deficiência, habilitadas, na seguinte proporção: I. até 200 empregados ..................................... 2%; II. de 201 a 500 empregados ........................ 3%; III. de 501 a 1.000 empregados ..................... 4%; IV. de 1.001 em diante ..................................... 5%. Disponível em: www.planalto.gov.br. Acesso em: 3 fev. 2015. Constatou-se que a empresa possui 1.200 funcionários, dos quais 10 são reabilitados ou com deficiência, habilitados. Para adequar-se à referida lei, a empresa contratará apenas empregados que atendem ao perfil indicado no artigo 93. O número mínimo de empregados reabilitados ou com deficiência, habilitados, que deverá ser contratado pela empresa é a) 74. b) 70. c) 64. d) 60. e) 53. 11. (FIP/2017.1) Sobre a situação, são apresentadas as seguintes afirmativas: I. 65% da capacidade da barragem de Fundão é o percentual da quantidade de lama de rejeitos de minério que vazaram dela no rompimento. II. 252 aproximadamente é o número de construções edificadas em Bento Rodrigues antes da tragédia. III. A lama percorreu o trajeto de Mariana até Bento Rodrigues com a velocidade de 25 km/h. É correto o que se afirma em: A) II apenas. B) I apenas. C) I e II apenas. D) II e III apenas. E) I, II e III. 12. (FIP/2017.1) Na compra de um iPhone 7, com 32 GB, no valor de R$ 5000,00, foram oferecidas ao cliente duas opções. Na primeira opção, o cliente teria 12% de desconto para a compra a vista. Na segunda opção, a compra seria feita em duas prestações mensais e iguais, sem o desconto, sendo a primeira paga no ato da compra. A taxa mensal de juros embutida na venda a prazo é de aproximadamente: A) 43,18%. B) 31,58%. C) 56,81%. 49 D) 50%. E) 13,63%. GABARITO 01. A 02. C 03. B 04. A 05. C 06. A 07. A 08. D 09. B 10. E 11. A 12. B QUESTÕES DO ENEM 01. (ENEM-2009) Os calendários usados pelos diferentes povos da terra são muito variados. O calendário islâmico, por exemplo, é lunar, e nele cada mês tem sincronia com a fase da lua. O calendário maia segue o ciclo de Vênus, com cerca de 584 dias, e cada 5 ciclos de Vênus corresponde a 8 anos de 365 dias da terra. MATSSURA, Oscar. Calendário e o fluxo do tempo. Scientific American Brasil. Disponível em: http://www.uol.com.br Acesso em: 14 out. 2008 (adaptado) Quantos ciclos teria, em Vênus, um período terrestre de 48 anos? A) 30 ciclos. B) 40 ciclos. C) 73 ciclos. D) 240 ciclos. E) 384 ciclos. 02.(ENEM-2009) Pneus usados geralmente são descartados de forma inadequada, favorecendo a proliferação de insetos e roedores e provocando sérios problemas de saúde pública. Estima-se que, no Brasil, a cada ano, sejam descartados 20 milhões de pneus usados. Como alternativa para dar uma destinação final a esses pneus, a Petrobras, em sua unidade de São Mateus do Sul, no Paraná, desenvolveu um processo de obtenção de combustível a partir da mistura dos pneus com xisto. Esse procedimento permite, a partir de uma tonelada de pneu, um rendimento de cerca de 530 kg de óleo. Disponível em: http://www.ambientebrasil.com.br. Acesso em 3 out. 2008 (adaptado) Considerando que uma tonelada corresponde, em média, a cerca de 200 pneus, se todos os pneus descartados anualmente fossem utilizadosno processo de obtenção de combustível pela mistura com xisto, seriam então produzidas (A) 5,3 mil toneladas de óleo. (B) 53 mil toneladas de óleo. (C) 530 mil toneladas de óleo. (D) 5,3 milhões de toneladas de óleo. (E) 530 milhões de toneladas de óleo. 03.(ENEM-2009) As abelhas domesticadas da América do Norte e da Europa estão desaparecendo, sem qualquer motivo aparente. As abelhas desempenham papel fundamental na agricultura, pois são responsáveis pela polinização (a fecundação das plantas). Anualmente, apicultores americanos alugam 2 milhões de colméias para polinização de lavouras. O sumiço das abelhas já inflacionou o preço de locação das colméias. No ano passado, o aluguel de cada caixa (colméia) com 50.000 abelhas estava na faixa de 75 dólares. Depois do ocorrido, aumentou para 150 dólares. A previsão é que faltem abelhas para polinização neste ano nos EUA. Somente as lavouras de amêndoa da Califórnia necessitam de 1,4 milhões de colméias. Disponível em: http://veja.abril.com.br. Acesso em: 23 fev. 2009 (adaptado) De acordo com essas informações, o valor a ser gasto pelos agricultores das lavouras de amêndoa da Califórnia com o aluguel das colméias será de A) 4,2 mil dólares. B)105 milhões de dólares. C)150 milhões de dólares. D) 210 milhões de dólares. E) 300 milhões de dólares. 04.(ENEM-2009) Segundo a Associação Brasileira de Alumínio (ABAL), o Brasil foi o campeão mundial, pelo sétimo ano seguido, na reciclagem de latas de alumínio. Foi reciclagem 96,5% do que foi utilizado no mercado interno em 2007, o equivalente a 11,9 bilhões de latinhas. Este número significa, em média, um movimento de 1,8 bilhão de reais anuais em função da reutilização de latas no Brasil, sendo 523 milhões referentes à etapa da coleta, gerando, assim, “emprego” e renda para cerca de 180 mil trabalhadores, Essa renda, em muitos casos, serve como complementação do orçamento familiar e, em outros casos, como única renda da família. Revista Conhecimento Prático Geografia, nº.22. (adaptado) Com base nas informações apresentadas, a renda média mensal dos trabalhadores envolvidos nesse tipo de coleta gira em torno de A) R$173,00. B) R$242,00. C) R$343,00. D) R$504,00. E) R$841,00. 05.(ENEM-2009) Uma fotografia tirada em uma câmera digital é formada por um grande número de pontos, denominados pixels. Comercialmente, a resolução de uma câmera digital é especificada indicando os milhões de pixels, ou seja, os megapixels de que são constituídas as suas fotos. Ao se imprimir uma foto digital em papel fotográfico, esses pontos devem ser pequenos para que não sejam distinguíveis a olho nu. A resolução de uma impressora é indicada pelo termo dpi (dot per inch), que é a http://www.uol.com.br/ http://www.ambientebrasil.com.br/ http://veja.abril.com.br/ 50 quantidade de pontos que serão impressos em uma linha com uma polegada de comprimento. Uma foto impressa com 300 dpi, que corresponde a cerca de 120 pontos por centímetro, terá boa qualidade visual já que os pontos serão tão pequenos, que o olho não será capaz de vê-los separados e passará a ver um padrão contínuo. Para se imprimir uma foto retangular de 15 cm por 20 cm, com resolução de pelo menos 300 dpi, qual é o valor aproximado de megapixels que a foto terá? A) 1,00 megapixel. B) 2,52 megapixels. C) 2,70 megapixels D) 3,15megapixels. E) 4,32 megapixels. 06.(ENEM-2009) No depósito de uma biblioteca há caixas contendo folhas de papel de 0,1 mm de espessura, e em cada uma delas estão anotadas 10 títulos de livros diferentes. Essas folhas foram empilhadas formando uma torre vertical de 1 m de altura. Qual a representação, em potência de 10, correspondente à quantidade de títulos de livros registrados nesse empilhamento? A) 102 B) 104 C) 105 D) 106 E) 107 07.(ENEM-2009) Um comerciante contratou um novo funcionário para cuidar das vendas. Combinou pagar a essa pessoa R$120,00 por semana, desde que as vendas se mantivessem em torno dos R$600,00 semanais e, como um estímulo, também propôs que na semana na qual ele vendesse R$1.200,00, ele receberia R$200,00, em vez de R$120,00. Ao término da primeira semana, esse novo funcionário conseguiu aumentar as vendas para R$990,00e foi pedir ao seu patrão um aumento proporcional ao que consegui aumentar as vendas. O patrão concordou e, após fazer alguns cálculos, pagou ao funcionário a quantia de A) R$160,00. B) R$165,00. C) R$172,00. D) R$180,00. E) R$198,00. 08.(ENEM-2009) A taxa anual de desmatamento na Amazônia é calculada com dados de satélite, pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), de 1º de agosto de um ano a 31 de julho do ano seguinte. O mês de julho de 2008 foi registrado que o desmatamento acumulado nos últimos 1 meses havia sido 64% maior do que no ano anterior, quando o INPE registrou 4.974 km2 de floresta desmatada. Nesses mesmos 12 meses acumulados, somente o estado de Mato Grosso foi responsável por, aproximadamente, 56%da área total desmatada na Amazônia. Jornal O Estado de São Paulo. Disponível em: <http://www.estadao.com.br>. Acesso em 30 ago.2008 (adaptado). De acordo com os dados, a área desmatada sob a responsabilidade do estado do Mato Grosso,em julho de 2008, foi (A) inferior a 2.500 km2. (B) superior a 2.500 km2 e inferior a 3.000 km2. (C) superior a 3.000 km2 e inferior a 3.900 km2. (D) superior a 3.900 km2 e inferior a 4.700 km2. (E) superior a 4.700 km2. 09.(ENEM-2009) No mundial de 2007, o americano Bernard Lagat, usando pela primeira vez uma sapatilha 34% mais levedo que a média, conquistou o ouro na corrida de 1.500 metros com um tempo de 3,58 minutos. No ano anterior, em 2006, ele havia ganhado medalha de ouro com um tempo de 3,65 minutos nos mesmos 1.500 metros. Revista Veja, São Paulo, ago. 2008 (adaptado) Sendo assim, a velocidade média do atleta aumentou em aproximadamente A) 1,05 B) 2,00% C) 4,11% D) 4,19% E) 7,00% 10.(ENEM-2009)Uma pesquisa foi realizada para tentar descobrir, do ponto de vista das mulheres, qual é o perfil da parceira ideal procurada pelo homem do séc XXI. Alguns resultados estão apresentados no quadro abaixo. Se a pesquisa foi realizada com 300 mulheres, então a quantidade delas que acredita que os homens odeiam ir ao shoping e pensam que eles preferem que elas façam todas as tarefas da casa é A) inferior a 80. B) superior a 80 e inferior a 220. C) superior a 100 e inferior a 120. D) superior a 120 e inferior a 140. E) superior a 140. 11.(ENEM-2010) No monte do Cerro Amazones, no deserto do Atacama, no Chile, ficará o maior telescópio da superfície terrestre, o Telescópio Europeu Extremamente Grande (E – ELT). O E– ELT terá um espelho primário de 42m de diâmetro, “O maior olho do mundo voltado para o céu”. Ao ler o texto em sala de aula, a professora fez uma suposição de que o diâmetro do olho humano mede aproximadamente 2,1cm. Qual a razão entre o diâmetro do olho humano, e o diâmetro do espelho primário do telescópio citado? A) 1:20; B) 1:100; C) 1:200; D) 1:1000; 51 E) 1:2000. 12.(ENEM-2010) Uma empresa possui um sistema de controle de qualidade que classifica o seu desempenho financeiro anual, tendo como base o do ano anterior. Os conceitos são: insuficiente, quando o crescimento é menor que 1%; regular, quando o crescimento é maior ou igual a 1% e menor que 5%; bom, quando o crescimento é maior ou igual a 5% e menor que 10%; ótimo, quando é maior ou igual a 10% e menor que 20%; e excelente, quando é maior ou igual a 20%. Essa empresa apresentou lucro de R$ 132 000,00 em 2008 e de R$ 145 000,00 em 2009.De acordo com esse sistema de controle de qualidade, o desempenho financeiro dessa empresa no ano de 2009 deve ser considerado A) insuficiente. B) regular. C) bom. D) ótimo. E) excelente. 13.(ENEM-2010) Uma escola recebeu do governo uma verba de R$ 1000,00 para enviar dois tipos de folhetos pelo correio. O diretor da escola pesquisou que tipos de selos deveriam ser utilizados. Concluiu que, para o primeiro tipo de folheto, bastava um selo de R$ 0,65 enquanto para folhetos do segundo tipo seriam necessários três selos, um de R$ 0,65, um de R$ 0,60 e um de R$ 0,20. O diretor solicitou que se comprassem selos de modo que fossem postados exatamente 500 folhetos do segundo tipo e uma quantidade restante de selos que permitisse o envio do máximo possível de folhetos do primeiro tipo. Quantos selos de R$ 0,65 foram comprados? A) 476 B) 675 C) 923 D) 965 E) 1 538 14.(ENEM-2010) Em 2006, a produção mundial de etanol foi de 40 bilhões de litros e a de biodiesel, de 6,5 bilhões. Neste mesmo ano, a produção brasileira de etanol correspondeu a 43 % da produção mundial, ao passo que a produção dos Estados Unidos da América, usando milho, foi de 45 %. Disponível em: planetasustentavel.abril.com.br. Acesso em: 02 maio 2009. Considerando que, em 2009, a produção mundial de etanol seja a mesma de 2006 e que os Estados Unidos produzirão somente a metade de sua produção de 2006, para que o total produzido pelo Brasil e pelos Estados Unidos continue correspondendo a 88% da produção mundial, o Brasil deve aumentar sua produção em, aproximadamente, A) 22,5%. B) 50,0%. C) 52,3%. D) 65,5% E) 77,5%. 15.(ENEM-2010) A disparidade de volume entre os planetas é tão grande que seria possível colocá-los uns dentro dos outros. O planeta Mercúrio é o menor de todos. Marte é o segundo menor: dentro dele cabem três Mercúrios. Terra é o único com vida: dentro dela cabem sete Martes. Netuno é o quarto maior: dentro dele cabem 58 Terras. Júpiter é o maior dos planetas: dentro dele cabem 23 Netunos. Revista Veja. Ano 41, nº 25, 25 jun. 2008 (adaptado). Seguindo o raciocínio proposto, quantas Terras cabem dentro de Júpiter? A) 406 B) 1 334 C) 4 002 D) 9 338 E) 28 014 16.(ENEM-2010) Um dos grandes problemas da poluição dos mananciais (rios, córregos e outros) ocorre pelo hábito de jogar óleo utilizado em frituras nos encanamentos que estão interligados com o sistema de esgoto. Se isso ocorrer, cada 10 litros de óleo poderão contaminar 10 milhões de litros de água potável. Manual de etiqueta. Parte integrante das revistas Veja (ed. 2055), Cláudia (ed. 555), National Geographic (ed. 93) e Nova Escola (ed. 208) (adaptado). Suponha que todas as famílias de uma cidade descartem os óleos de frituras através dos encanamentos e consomem 1 000 litros de óleo em frituras por semana. Qual seria, em litros, a quantidade de água potável contaminada por semana nessa cidade? A) 10 – 2 B) 10 3 C) 10 4 D) 10 6 E) 10 9 17.(ENEM-2013)Muitos processos fisiológicos e bioquímicos, tais como batimentos cardíacos e taxa de respiração, apresentam escalas construídas a partir da relação entre superfície e massa (ou volume) do animal. Uma dessas escalas, por exemplo, considera que “o cubo da área S da superfície de um mamífero é proporcional ao quadrado de sua massa M”. HUGHES-HALLETT, D. et al. Cálculo e aplicações. São Paulo: Edgard Blücher, 1999 (adaptado). Isso é equivalente a dizer que, para uma constante k > 0, a área S pode ser escrita em função de M por meio da expressão: A) S = k . M B) 3 1 M kS . C) 3 1 3 1 M kS . D) 3 2 3 1 M kS . E) 23 1 M kS . 52 18.(ENEM-2013) Uma indústria tem um reservatório de água com capacidade para 900 m3. Quando há necessidade de limpeza do reservatório, toda a água precisa ser escoada. O escoamento da água é feito por seis ralos, e dura 6 horas quando o reservatório está cheio. Esta indústria construirá um novo reservatório, com capacidade de 500 m3, cujo escoamento da água deverá ser realizado em 4 horas, quando o reservatório estiver cheio. Os ralos utilizados no novo reservatório deverão ser idênticos aos do já existente. A quantidade de ralos do novo reservatório deverá ser igual a A) 2. B) 4. C) 5. D) 8. E) 9. 19.(ENEM-2013) Para se construir um contrapiso, é comum, na constituição do concreto, se utilizar cimento, areia e brita, na seguinte proporção: 1 parte de cimento, 4 partes de areia e 2 partes de brita. Para construir o contrapiso de uma garagem, uma construtora encomendou um caminhão betoneira com 14 m3 de concreto. Qual é o volume de cimento, em m3, na carga de concreto trazido pela betoneira? A) 1,75 B) 2,00 C) 2,33 D) 4,00 E) 8,00 20.(ENEM-2013) Um dos grandes problemas enfrentados nas rodovias brasileiras é o excesso de carga transportada pelos caminhões. Dimensionado para o tráfego dentro dos limites legais de carga, o piso das estradas se deteriora com o peso excessivo dos caminhões. Além disso, o excesso de carga interfere na capacidade de frenagem e no funcionamento da suspensão do veículo, causas frequentes de acidentes. Ciente dessa responsabilidade e com base na experiência adquirida com pesagens, um caminhoneiro sabe que seu caminhão pode carregar, no máximo, 1 500telhas ou 1 200 tijolos. Considerando esse caminhão carregado com 900 telhas, quantos tijolos, no máximo, podem ser acrescentados à carga de modo a não ultrapassar a carga máxima do caminhão? A)300 tijolos B)360 tijolos C) 400 tijolos D)480 tijolos E)600 tijolos 21.(ENEM-2013) Uma torneira não foi fechada corretamente e ficou pingando, da meia-noite às seis horas da manhã, com a frequência de uma gota a cada três segundos. Sabe-seque cada gota d’agua tem volume de 0,2 mL.Qual foi o valor mais aproximado do total de água desperdiçada nesse período, em litros? A) 0,2 B) 1,2 C) 1,4 D) 12,9 E) 64,8 22.(ENEM-2013) Nos Estados Unidos a unidade de medida de volume mais utilizada em latas de refrigerante é a onça fluida (fl oz), que equivale a aproximadamente 2,95 centilitros (cL). Sabe-se que o centilitro é a centésima parte do litro e que a lata de refrigerante usualmente comercializada no Brasil tem capacidade de 355 mL. Assim, a medida do volume da lata de refrigerante de 355 mL, em onça fluida (fl oz), é mais próxima de A) 0,83. B) 1,20. C) 12,03. D) 104,73. E) 120,34. 23.(ENEM-2013)A figura apresenta dois mapas, em que o estado do Rio de Janeiro é visto em diferentes escalas. Há interesse em estimar o número de vezes que foi ampliada a área correspondente a esse estado no mapa do Brasil. Esse número é A) menor que 10. B) maior que 10 e menor que 20. C) maior que 20 e menor que 30. D) maior que 30 e menor que 40. E) maior que 40. 24.(ENEM-2013) A Secretaria de Saúde de um município avalia um programa que disponibiliza, para cada aluno de uma escola municipal, uma bicicleta, que deve ser usada no trajeto de ida e volta, entre sua casa e a escola. Na fase de implantação do programa, o aluno que morava mais distante da escola realizou sempre o mesmo trajeto, representado na figura, na escala 1 : 25 000, por um período de cinco dias. 53 Quantos quilômetros esse aluno percorreu na fase de implantação do programa? A) 4 B) 8 C) 16 D) 20 E) 40 25.(ENEM/2009) Uma cooperativa de colheita propôs a um fazendeiro um contrato de trabalho nos seguintes termos: a cooperativa forneceria 12 trabalhadores e 4 máquinas, em um regime de trabalho de 6 horas diárias, capazes de colher 20 hectares de milho por dia,ao custo de R$ 10,00 por trabalhador por dia de trabalho, e R$ 1.000,00 pelo aluguel diário de cada máquina. O fazendeiro argumentou que fecharia contrato se a cooperativa colhesse 180 hectares de milho em 6 dias, com gasto inferior a R$ 25.000,00. Para atender às exigências do fazendeiro e supondo que o ritmo dos trabalhadores e das máquinas seja constante, a cooperativa deveria A) manter sua proposta. B) oferecer 4 máquinas a mais. C) oferecer 6 trabalhadores a mais. D) aumentar a jornada de trabalho para 9 horas diárias. E) reduzir em R$ 400,00 o valor do aluguel diário de uma máquina. 26. (ENEM/2009) O mapa ao lado representa um bairro de determinada cidade, no qual as flechas indicam o sentido das mãos do tráfego. Sabe-se que esse bairro foi planejado e que cada quadra representada na figura é um terreno quadrado, de lado igual a 200 metros. Desconsiderando-se a largura das ruas, qual seria o tempo, em minutos, que um ônibus, em velocidade constante e igual a 40km/h, partindo do ponto X, demoraria para chegar até o ponto Y? A) 25 min B) 15 min C) 2,5 min D)1,5 min E) 0,15 min 27.(ENEM/2009) Uma resolução do Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) estabeleceu a obrigatoriedade de adição de biodísel ao óleo dísel comercializado nos postos. A exigência é que, a partir de 1.º de julho de 2009, 4% do volume da mistura final seja formada por biodísel. Até junho de 2009, esse percentual era de 3%. Essa medida estimula a demanda de biodísel, bem como possibilita a redução da importação de dísel de petróleo. Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br. Acesso em: 12 jul. 2009 (adaptado). Estimativas indicam que, com a adição de 4% de biodísel ao dísel, serão consumidos 925 milhões de litros de biodísel no segundo semestre de 2009. Considerando-se essa estimativa, para o mesmo volume da mistura final dísel/biodísel consumida no segundo semestre de 2009, qual seria o consumo de biodísel com a adição de 3%? A)27,75 milhões de litros. B)37,00 milhões de litros. C)231,25 milhões de litros. D)693,75 milhões de litros. E)888,00 milhões de litros 28.(ENEM/2009) Técnicos concluem mapeamento do aquífero Guarani O aquífero Guarani localiza-se no subterrâneo dos territórios da Argentina, Brasil, Paraguai e Uruguai, com extensão total de 1.200.000 quilômetros quadrados, dos quais 840.000 quilômetros quadrados estão no Brasil. O aquífero armazena cerca de 30 mil quilômetros cúbicos de água e é considerado um dos maiores do mundo. Na maioria das vezes em que são feitas referências à água, são usadas as unidades metro cúbico e litro, e não as unidades já descritas. A Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) divulgou, por exemplo, um novo reservatório cuja capacidade de armazenagem é de 20 milhões de litros. Disponível em: http://noticias.terra.com.br. Acesso em: 10 jul. 2009 (adaptado). Comparando as capacidades do aquífero Guarani e desse novo reservatório da SABESP, a capacidade do aquífero Guarani é A)1,5 102 vezes a capacidade do reservatório novo. B)1,5 103 vezes a capacidade do reservatório novo. C)1,5 106 vezes a capacidade do reservatório novo. D)1,5 108 vezes a capacidade do reservatório novo. E)1,5 109 vezes a capacidade do reservatório novo. 54 29.(ENEM/2009) A figura a seguir mostra as medidas reais de uma aeronave que será fabricada para utilização por companhias de transporte aéreo. Um engenheiro precisa fazer o desenho desse avião em escala de 1:150. Para o engenheiro fazer esse desenho em uma folha de papel, deixando uma margem de 1 cm em relação às bordas da folha, quais as dimensões mínimas, em centímetros, que essa folha deverá ter? A) 2,9 cm 3,4 cm. B)3,9 cm 4,4 cm. C) 20 cm 25 cm. D) 21 cm 26 cm. E)192 cm 242 cm. 30.(ENEM/2009) Uma escola lançou uma campanha para seus alunos arrecadarem, durante 30 dias, alimentos não perecíveis para doar a uma comunidade carente da região. Vinte alunos aceitaram a tarefa e nos primeiros 10 dias trabalharam 3 horas diárias, arrecadando 12 kg de alimentos por dia. Animados com os resultados, 30 novos alunos somaram-se ao grupo, e passaram a trabalhar 4 horas por dia nos dias seguintes até o término da campanha. Admitindo-se que o ritmo de coleta tenha se mantido constante, a quantidade de alimentos arrecadados ao final do prazo estipulado seria de A) 920 kg. B)800 kg. C)720 kg. D)600 kg. E)570 kg. 31.(ENEM/2009) Segundo as regras da Fórmula 1, o peso mínimo do carro, de tanque vazio, com o piloto, é de 605 kg, e a gasolina deve ter densidade entre 725 e 780 gramas por litro. Entre os circuitos nos quais ocorrem competições dessa categoria, o mais longo é Spa- Francorchamps, na Bélgica, cujo traçado tem 7 km de extensão. O consumo médio de um carro da Fórmula 1 é de 75 litros para cada 100 km. Suponha que um piloto de uma equipe específica, que utiliza um tipo de gasolina com densidade de 750 g/L, esteja no circuito de Spa-Francorchamps, parado no box para reabastecimento. Caso ele pretenda dar mais 16 voltas, ao ser liberado para retornar à pista, seu carro deverá pesar, no mínimo, A) 617 kg. B) 668 kg. C) 680 kg. D) 689 kg. E) 717 kg. 32.(ENEM/2009) A vazão do rio Tietê, em São Paulo, constitui preocupação constante nos períodos chuvosos. Em alguns trechos, são construídas canaletas para controlar o fluxo de água. Uma dessas canaletas, cujo corte vertical determina a forma de um trapézio isósceles, tem as medidas especificadas na figura I. Neste caso, a vazão da água é de 1.050 m3/s. O cálculo da vazão, Q em m3/s, envolve o produto da área A do setor transversal (por onde passa a água), em m2, pela velocidade da água no local, v, em m/s, ou seja, Q = Av. Planeja-se uma reforma na canaleta, com as dimensões especificadas na figura II, para evitar a ocorrência de enchentes. Na suposição de que a velocidade da água não se alterará, qual a vazão esperada para depois da reforma na canaleta? A) 90 m3/s. B) 750 m3/s. C) 1.050 m3/s. D) 1.512 m3/s. E)2.009 m3/s. 33.(ENEM/2009) A resolução das câmeras digitais modernas é dada em megapixels, unidade de medida que representa um milhão de pontos. As informações sobre cada um desses pontos são armazenadas, em geral, em 3bytes.Porém, para evitar que as imagens ocupem muito espaço, elas são submetidas a algoritmos de compressão, que reduzem em até 95% a quantidade de bytes necessários para armazená-las. Considere 1 KB = 1.000 bytes, 1 MB = 1.000 KB, 1 GB = 1.000 MB. Utilizando uma câmera de 2.0 megapixels cujo algoritmo de compressão é de 95%, João fotografou 150 imagens para seu trabalho escolar. Se ele deseja 55 armazená-las de modo que o espaço restante no dispositivo seja o menor espaço possível, ele deve utilizar A)um CD de 700 MB. B)um pendrivede 1 GB. C)um HD externo de 16 GB. D)um memorystickde 16 MB. E)um cartão de memória de 64 MB. 34.(ENEM/2010) A resistência elétrica e as dimensões do condutor A relação da resistência elétrica com as dimensões do condutor foi estudada por um grupo de cientistas por meio de vários experimentos de eletricidade. Eles verificaram que existe proporcionalidade entre: resistência (R) e comprimento (), dada a mesma secção transversal (A); resistência (R) e área da secção transversal (A). dado o mesmo comprimento () e comprimento () e área da secção transversal (A), dada a mesma resistência (R). Considerando os resistores como fios, pode-se exemplificar o estudo das grandezas que influem na resistência elétrica utilizando as figuras seguintes. Disponível em: http://www.efeitojoule.com. Acesso em: abr. 2010 (adaptado) As figuras mostram que as proporcionalidades existentes entre resistência (R) e comprimento (),resistência (R) e área da secção transversal (A), e entre comprimento () e área da secção transversal (A) são, respectivamente, a)direta, direta e direta. b)direta, direta e inversa. c)direta, inversa e direta. d)inversa, direta e direta. e)inversa, direta e inversa. 35. (Enem 2016) No tanque de um certo carro de passeio cabem até 50 L de combustível, e o rendimento médio deste carro na estrada é de 15 km L de combustível. Ao sair para uma viagem de 600 km o motorista observou que o marcador de combustível estava exatamente sobre uma das marcas da escala divisória do medidor, conforme figura a seguir. Como o motorista conhece o percurso, sabe que existem, até a chegada a seu destino, cinco postos de abastecimento de combustível, localizados a 150 km,187 km, 450 km, 500 km e 570 km do ponto de partida. Qual a máxima distância, em quilômetro, que poderá percorrer até ser necessário reabastecer o veículo, de modo a não ficar sem combustível na estrada? a) 570 b) 500 c) 450 d) 187 e) 150 36. (Enem 2016) De forma geral, os pneus radiais trazem em sua lateral uma marcação do tipo abc deRfg, como 185 65R15. Essa marcação identifica as medidas do pneu da seguinte forma: - abc é a medida da largura do pneu, em milímetro; - de é igual ao produto de 100 pela razão entre a medida da altura (em milímetro) e a medida da largura do pneu (em milímetro); - R significa radial; - fg é a medida do diâmetro interno do pneu, em polegada. A figura ilustra as variáveis relacionadas com esses dados. O proprietário de um veículo precisa trocar os pneus de seu carro e, ao chegar a uma loja, é informado por um vendedor que há somente pneus com os seguintes códigos: 175 65R15, 175 75R15, 175 80R15, 185 60R15 e 205 55R15. Analisando, juntamente com o vendedor, as opções de pneus disponíveis, concluem que o pneu mais adequado para seu veículo é o que tem a menor altura. Desta forma, o proprietário do veículo deverá comprar 56 o pneu com a marcação a) 205 55R15. b) 175 65R15. c) 175 75R15. d) 175 80R15. e) 185 60R15. 37. (Enem 2016) Em uma empresa de móveis, um cliente encomenda um guarda-roupa nas dimensões 220 cm de altura, 120 cm de largura e 50 cm de profundidade. Alguns dias depois, o projetista, com o desenho elaborado na escala 1: 8, entra em contato com o cliente para fazer sua apresentação. No momento da impressão, o profissional percebe que o desenho não caberia na folha de papel que costumava usar. Para resolver o problema, configurou a impressora para que a figura fosse reduzida em 20%. A altura, a largura e a profundidade do desenho impresso para a apresentação serão, respectivamente, a) 22,00 cm, 12,00 cm e 5,00 cm. b) 27,50 cm, 15,00 cm e 6,50 cm. c) 34,37 cm, 18,75 cm e 7,81cm. d) 35,20 cm, 19,20 cm e 8,00 cm. e) 44,00 cm, 24,00 cm e 10,00 cm. 38. (Enem 2016) Um paciente necessita de reidratação endovenosa feita por meio de cinco frascos de soro durante 24 h. Cada frasco tem um volume de 800 mL de soro. Nas primeiras quatro horas, deverá receber 40% do total a ser aplicado. Cada mililitro de soro corresponde a 12 gotas. O número de gotas por minuto que o paciente deverá receber após as quatro primeiras horas será a) 16. b) 20. c) 24. d) 34. e) 40. 39. (Enem 2016) Densidade absoluta (d) é a razão entre a massa de um corpo e o volume por ele ocupado. Um professor propôs à sua turma que os alunos analisassem a densidade de três corpos: A B Cd , d , d . Os alunos verificaram que o corpo A possuía 1,5 vez a massa do corpo B e esse, por sua vez, tinha 3 4 da massa do corpo C. Observaram, ainda, que o volume do corpo A era o mesmo do corpo B e 20% maior do que o volume do corpo C. Após a análise, os alunos ordenaram corretamente as densidades desses corpos da seguinte maneira a) B A Cd d d b) B A Cd d d c) C B Ad d d d) B C Ad d d e) C B Ad d d 40. (Enem 2016) Diante da hipótese do comprometimento da qualidade da água retirada do volume morto de alguns sistemas hídricos, os técnicos de um laboratório decidiram testar cinco tipos de filtros de água. Dentre esses, os quatro com melhor desempenho serão escolhidos para futura comercialização. Nos testes, foram medidas as massas de agentes contaminantes, em miligrama, que não são capturados por cada filtro em diferentes períodos, em dia, como segue: - Filtro 1 (F1) : 18 mg em 6 dias; - Filtro 2 (F2) : 15 mg em 3 dias; - Filtro 3 (F3) : 18 mg em 4 dias; - Filtro 4 (F4) : 6 mg em 3 dias; - Filtro 5 (F5) : 3 mg em 2 dias. Ao final, descarta-se o filtro com a maior razão entre a medida da massa de contaminantes não capturados e o número de dias, o que corresponde ao de pior desempenho. Disponível em: www.redebrasilatual.com.br. Acesso em: 12 jul. 2015 (adaptado). O filtro descartado é o a) F1. b) F2. c) F3. d) F4. e) F5. 41. (Enem 2016) Cinco marcas de pão integral apresentam as seguintes concentrações de fibras (massa de fibra por massa de pão): - Marca A: 2 g de fibras a cada 50 g de pão; - Marca B: 5 g de fibras a cada 40 g de pão; - Marca C: 5 g de fibras a cada 100 g de pão; - Marca D: 6 g de fibras a cada 90 g de pão; - Marca E: 7 g de fibras a cada 70 g de pão. Recomenda-se a ingestão do pão que possui a maior concentração de fibras. Disponível em: www.blog.saude.gov.br. Acesso em: 25 fev. 2013. A marca a ser escolhida é a) A. b) B. 57 c) C. d) D. e) E. 42. (Enem 2016) Para garantir a segurança de um grande evento público que terá início às 4 h da tarde, um organizador precisa monitorar a quantidade de pessoas presentes em cada instante. Para cada 2.000 pessoas se faz necessária a presença de um policial. Além disso, estima-se uma densidade de quatro pessoas por metro quadrado de área de terreno ocupado. Às 10 h da manhã, o organizador verifica que a área de terreno já ocupada equivale a um quadrado com lados medindo 500 m. Porém, nas horas seguintes, espera-se que o público aumente a uma taxa de 120.000 pessoas por hora até o início do evento, quando não será mais permitida a entrada de público. Quantos policiais serão necessários no início do evento para garantir a segurança? a) 360 b) 485 c) 560 d) 740 e) 860 43. (Enem 2016) Para a construção de isolamento acústico numa parede cuja área mede 29 m , sabe-se que, se a fonte sonora estiver a 3 m do plano da parede, o custo é de R$ 500,00. Nesse tipo de isolamento, a espessura do material que reveste a parede é inversamente proporcional ao quadrado da distância até a fonte sonora, e o custo é diretamente proporcional ao volume do material do revestimento. Uma expressão que fornece o custo para revestir uma parede de área A (em metro quadrado), situada a D metros da fonte sonora, é a) 2 500 81 A D b) 2 500 A D c) 2500 D A d) 2500 A D 81 e) 2500 3 D A 44. (Enem 2016) A fim de acompanhar o crescimento de crianças, foram criadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS) tabelas de altura, também adotadas pelo Ministério da Saúde do Brasil. Além de informar os dados referentes ao índice de crescimento, a tabela traz gráficos com curvas, apresentando padrões de crescimento estipulados pela OMS. O gráfico apresenta o crescimento de meninas, cuja análise se dá pelo ponto de intersecção entre o comprimento, em centímetro, e a idade, em mês completo e ano, da criança. Uma menina aos 3 anos de idade tinha altura de 85 centímetros e aos 4 anos e 4 meses sua altura chegou a um valor que corresponde a um ponto exatamentesobre a curva p50. Qual foi o aumento percentual da altura dessa menina, descrito com uma casa decimal, no período considerado? a) 23,5% b) 21,2% c) 19,0% d) 11,8% e) 10,0% 45. (Enem 2016) Uma pessoa comercializa picolés. No segundo dia de certo evento ela comprou 4 caixas de picolés, pagando R$ 16,00 a caixa com 20 picolés para revendê-los no evento. No dia anterior, ela havia comprado a mesma quantidade de picolés, pagando a mesma quantia, e obtendo um lucro de R$ 40,00 (obtido exclusivamente pela diferença entre o valor de venda e o de compra dos picolés) com a venda de todos os picolés que possuía. Pesquisando o perfil do público que estará presente no evento, a pessoa avalia que será possível obter um lucro 20% maior do que o obtido com a venda no primeiro dia do evento. Para atingir seu objetivo, e supondo que todos os picolés disponíveis foram vendidos no segundo dia, o valor de venda de cada picolé, no segundo dia, deve 58 ser a) R$ 0,96. b) R$ 1,00. c) R$ 1,40. d) R$ 1,50. e) R$ 1,56. 46. (Enem 2016) O LlRAa, Levantamento Rápido do Índice de Infestação por Aedes aegypti, consiste num mapeamento da infestação do mosquito Aedes aegypti. O LlRAa é dado pelo percentual do número de imóveis com focos do mosquito, entre os escolhidos de uma região em avaliação. O serviço de vigilância sanitária de um município, no mês de outubro do ano corrente, analisou o LlRAa de cinco bairros que apresentaram o maior índice de infestação no ano anterior. Os dados obtidos para cada bairro foram: I. 14 imóveis com focos de mosquito em 400 imóveis no bairro; II. 6 imóveis com focos de mosquito em 500 imóveis no bairro; III. 13 imóveis com focos de mosquito em 520 imóveis no bairro; lV. 9 imóveis com focos de mosquito em 360 imóveis no bairro; V. 15 imóveis com focos de mosquito em 500 imóveis no bairro. O setor de dedetização do município definiu que o direcionamento das ações de controle iniciarão pelo bairro que apresentou o maior índice do LlRAa. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br. Acesso em: 28 out. 2015. As ações de controle iniciarão pelo bairro a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 47. (Enem 2015) Uma carga de 100 contêineres, idênticos ao modelo apresentado na Figura 1, devera ser descarregada no porto de uma cidade. Para isso, uma área retangular de 10 m por 32 m foi cedida para o empilhamento desses contêineres (Figura 2). De acordo com as normas desse porto, os contêineres deverão ser empilhados de forma a não sobrarem espaços nem ultrapassarem a área delimitada. Após o empilhamento total da carga e atendendo a norma do porto, a altura mínima a ser atingida por essa pilha de contêineres é a) 12,5 m. b) 17,5 m. c) 25,0 m. d) 22,5 m. e) 32,5 m. 48. (Enem 2015) Um arquiteto está reformando uma casa. De modo a contribuir com o meio ambiente, decide reaproveitar tábuas de madeira retiradas da casa. Ele dispõe de 40 tábuas de 540 cm, 30 de 810 cm e 10 de 1.080 cm, todas de mesma largura e espessura. Ele pediu a um carpinteiro que cortasse as tábuas em pedaços de mesmo comprimento, sem deixar sobras, e de modo que as novas peças ficassem com o maior tamanho possível, mas de comprimento 59 menor que 2 m. Atendendo ao pedido do arquiteto, o carpinteiro deverá produzir a) 105 peças. b) 120 peças. c) 210 peças. d) 243 peças. e) 420 peças. 49. (Enem 2015) O gerente de um cinema fornece anualmente ingressos gratuitos para escolas. Este ano, serão distribuídos 400 ingressos para uma sessão vespertina e 320 ingressos para uma sessão noturna de um mesmo filme. Várias escolas podem ser escolhidas para receberem ingressos. Há alguns critérios para a distribuição dos ingressos: 1) cada escola deverá receber ingressos para uma única sessão; 2) todas as escolas contempladas deverão receber o mesmo número de ingressos; 3) não haverá sobra de ingressos (ou seja, todos os ingressos serão distribuídos). O número mínimo de escolas que podem ser escolhidas para obter ingressos, segundo os critérios estabelecidos, é a) 2. b) 4. c) 9. d) 40. e) 80. 50. (Enem 2015) Para economizar em suas contas mensais de água, uma família de 10 pessoas deseja construir um reservatório para armazenar a água captada das chuvas, que tenha capacidade suficiente para abastecer a família por 20 dias. Cada pessoa da família consome, diariamente, 30,08 m de água. Para que os objetivos da família sejam atingidos, a capacidade mínima, em litros, do reservatório a ser construído deve ser a) 16. b) 800. c) 1.600. d) 8.000. e) 16.000. 51. (Enem 2015) As exportações de soja do Brasil totalizaram 4,129 milhões de toneladas no mês de julho de 2012, e registraram um aumento em relação ao mês de julho de 2011, embora tenha havido uma baixa em relação ao mês de maio de 2012. Disponível em: www.noticiasagricolas.com.br. Acesso em: 2 ago. 2012. A quantidade, em quilogramas, de soja exportada pelo Brasil no mês de julho de 2012 foi de a) 34,129 10 b) 64,129 10 c) 94,129 10 d) 124,129 10 e) 154,129 10 52. (Enem 2015) Alguns exames médicos requerem uma ingestão de água maior do que a habitual. Por recomendação médica, antes do horário do exame, uma paciente deveria ingerir 1 copo de água de 150 mililitros a cada meia hora, durante as 10 horas que antecederiam um exame. A paciente foi a um supermercado comprar água e verificou que havia garrafas dos seguintes tipos: Garrafa I: 0,15 litro Garrafa II: 0,30 litro Garrafa III: 0,75 litro Garrafa IV: 1,50 litro Garrafa V: 3,00 litros A paciente decidiu comprar duas garrafas do mesmo tipo, procurando atender à recomendação médica e, ainda, de modo a consumir todo o líquido das duas garrafas antes do exame. Qual o tipo de garrafa escolhida pela paciente? a) I b) II c) III d) IV e) V 53. (Enem 2015) A insulina é utilizada no tratamento de pacientes com diabetes para o controle glicêmico. Para facilitar sua aplicação, foi desenvolvida uma “caneta” na qual pode ser inserido um refil contendo 3mL de insulina, como mostra a imagem. Para controle das aplicações, definiu-se a unidade de insulina como 0,01mL. Antes de cada aplicação, é 60 necessário descartar 2 unidades de insulina, de forma a retirar possíveis bolhas de ar. A um paciente foram prescritas duas aplicações diárias: 10 unidades de insulina pela manhã e 10 à noite. Qual o número máximo de aplicações por refil que o paciente poderá utilizar com a dosagem prescrita? a) 25 b) 15 c) 13 d) 12 e) 8 54. (Enem 2015) A expressão “Fórmula de Young” é utilizada para calcular a dose infantil de um medicamento, dada a dose do adulto: Uma enfermeira deve administrar um medicamento X a uma criança inconsciente, cuja dosagem de adulto e de 60 mg. A enfermeira não consegue descobrir onde está registrada a idade da criança no prontuário, mas identifica que, algumas horas antes, foi administrada a ela uma dose de 14 mg de um medicamento Y, cuja dosagem de adulto é 42 mg. Sabe-se que a dose da medicação Y administrada à criança estava correta. Então, a enfermeira devera ministrar uma dosagem do medicamento X, em miligramas, igual a a) 15. b) 20. c) 30. d) 36. e) 40. 55. (Enem 2015) O índice pluviométrico é utilizado para mensurar a precipitação da água da chuva, em milímetros, em determinado período de tempo. Seu cálculo é feito de acordo com o nível de água da chuva acumulada em 21m , ou seja, se o índice for de 10 mm, significa que a altura donível de água acumulada em um tanque aberto, em formato de um cubo com 21m de área de base, é de 10 mm. Em uma região, após um forte temporal, verificou- se que a quantidade de chuva acumulada em uma lata de formato cilíndrico, com raio 300 mm e altura 1.200 mm, era de um terço da sua capacidade. Utilize 3,0 como aproximação para .π O índice pluviométrico da região, durante o período do temporal, em milímetros, é de a) 10,8. b) 12,0. c) 32,4. d) 108,0. e) 324,0. 56. (Enem 2015) Alguns medicamentos para felinos são administrados com base na superfície corporal do animal. Foi receitado a um felino pesando 3,0 kg um medicamento na dosagem diária de 250 mg por metro quadrado de superfície corporal. O quadro apresenta a relação entre a massa do felino, em quilogramas, e a área de sua superfície corporal, em metros quadrados. Relação entre a massa de um felino e a área de sua superfície corporal Massa (kg) Área 2(m ) 1,0 0,100 2,0 0,159 3,0 0,208 4,0 0,252 5,0 0,292 NORSWORTHY, G. D. O paciente felino. São Paulo: Roca, 2009. A dose diária, em miligramas, que esse felino deverá receber é de a) 0,624. b) 52,0. c) 156,0. d) 750,0. e) 1.201,9. 57. (Enem 2015) Um pesquisador, ao explorar uma floresta, fotografou uma caneta de 16,8 cm de comprimento ao lado de uma pegada. O comprimento da caneta (c), a largura (L) e o comprimento (C) da pegada, na fotografia, estão indicados no esquema. A largura e o comprimento reais da pegada, em centímetros, são, respectivamente, iguais a a) 4,9 e 7,6. b) 8,6 e 9,8. 61 c) 14,2 e 15,4. d) 26,4 e 40,8. e) 27,5 e 42,5. 58. (Enem 2015) Uma indústria produz malhas de proteção solar para serem aplicadas em vidros, de modo a diminuir a passagem de luz, a partir de fitas plásticas entrelaçadas perpendicularmente. Nas direções vertical e horizontal, são aplicadas fitas de 1 milímetro de largura, tal que a distância entre elas é de (d 1) milímetros, conforme a figura. O material utilizado não permite a passagem da luz, ou seja, somente o raio de luz que atingir as lacunas deixadas pelo entrelaçamento consegue transpor essa proteção. A taxa de cobertura do vidro é o percentual da área da região coberta pelas fitas da malha, que são colocadas paralelamente às bordas do vidro. Essa indústria recebeu a encomenda de uma malha de proteção solar para ser aplicada em um vidro retangular de 5 m de largura por 9 m de comprimento. A medida de d, em milímetros, para que a taxa de cobertura da malha seja de 75% é a) 2 b) 1 c) 11 3 d) 4 3 e) 2 3 59. (Enem 2015) Um casal realiza um financiamento imobiliário de R$ 180.000,00, a ser pago em 360 prestações mensais, com taxa de juros efetiva de 1% ao mês. A primeira prestação é paga um mês após a liberação dos recursos e o valor da prestação mensal é de R$ 500,00 mais juro de 1% sobre o saldo devedor (valor devido antes do pagamento). Observe que, a cada pagamento, o saldo devedor se reduz em R$ 500,00 e considere que não há prestação em atraso. Efetuando o pagamento dessa forma, o valor, em reais, a ser pago ao banco na décima prestação é de a) 2.075,00. b) 2.093,00. c) 2.138,00. d) 2.255,00. e) 2.300,00. 60. (Enem 2015) Segundo dados apurados no Censo 2010, para uma população de 101,8 milhões de brasileiros com 10 anos ou mais de idade e que teve algum tipo de rendimento em 2010, a renda média mensal apurada foi de R$ 1.202,00. A soma dos rendimentos mensais dos 10% mais pobres correspondeu a apenas 1,1% do total de rendimentos dessa população considerada, enquanto que a soma dos rendimentos mensais dos 10% mais ricos correspondeu a 44,5% desse total. Disponível em: www.estadao.com.br. Acesso em: 16 nov. 2011(adaptado). Qual foi a diferença, em reais, entre a renda média mensal de um brasileiro que estava na faixa dos 10% mais ricos e de um brasileiro que estava na faixa dos 10% mais pobres? a) 240,40 b) 548,11 c) 1.723,67 d) 4.026,70 e) 5.216,68 GABARITO 1) A 2) B 3) D 4) B 5) E 6) C 7) C 8) D 9) B 10) C 11) E 12) C 13) C 14) C 15) B 16) E 17) D 18) C 19) B 20) D 21) C 22) C 23) D 24) E 25) D 26) D 27) D 28) E 29) D 30) A 31) B 32) D 33) E 34) C 35) B 36) E 37) A 38) C 39) A 40) B 41) B 42) E 43) B 44) A 45) C 46) A 47) A 48) E 49) C 50) E 51) C 52) D 53) A 54) B 55) D 56) B 57) D 58) A 59) D 60) E 62 CÁLCULO ALGÉBRICO EXPRESSÃO ALGÉBRICA Chama-se expressão algébrica todo conjunto de números e variáveis ligados entre si pelas operações numéricas usuais. Chama-se variável qualquer símbolo que representa um elemento genérico de um conjunto, que é denominado então domínio da variável. Exemplos a. 2x yx3 x2 b. 2 y 6 3x a5 3 MONÔMIOS OU TERMOS ALGÉBRICOS Chama-se monômio ou termo algébrico toda expressão algébrica em que as constantes e as variáveis estão ligadas apenas pela operação multiplicação. Exemplo: 6x = 6 . x Num monômio, distinguimos duas partes: o coeficiente (ou parte constante) e a parte variável. Exemplo: No monômio 53 b a 3 2 b) M(a, , o coeficiente é 3 2 e a parte variável é a3 b5. O grau de um monômio o expoente de sua variável (se ela é única) ou a soma dos expoentes de suas variáveis. Exemplo: A (x) = 3x5 é um monômio de 5° grau MONÔMIOS SEMELHANTES Dois termos ou monômios que apresentam a parte variável igual são chamados termos ou monômios semelhantes. Exemplos: São semelhantes os termos 2xy4, –2xy4 e xy4 Não são semelhantes os monômios 5a3b2 e 5a2b3. OPERAÇÕES COM MONÔMIOS A adição e a subtração de monômios semelhantes resulta sempre em um monômio. Basta aplicar a propriedade distributiva da multiplicação em relação a adição. Tal procedimento é chamado redução de termos semelhantes. Exemplos: 5x – 3x + 6x + x = (5 – 3 + 6 +1)x = 9x 2ab2 – 2 1 ab2 – ab2 = 2 ab ab 2 1 ab1 2 1 2 2 22 A adição e a subtração de monômios não semelhantes não resulta em um monômio. Exemplos 5x + 3y2 – 6x – x + 4y2 + xy2 = = (5x – 6x – x) + (3y + 4y2) + xy2 = – 2x + 7y2 + xy2 A multiplicação, a divisão e a potenciação de expoente natural se efetuam, no conjunto dos monômios, utilizando-se as propriedades dessas operações em IR. A divisão de monômios pode resultar ou não em monômio. Exemplos: (–2x3y).(5xyz).(–xz4) = (–2). 5 (–1).(x3.x.x).(y.y).(z.z4) = 10 x5 y2 z5. yx 3 8 a5 x6 x3 yx8 xa5 ax6 3 24 2 3 MDC E MMC DE MONÔMIOS O máximo divisor comum e o mínimo múltiplo comum de monômios são calculados de maneira semelhante ao MDC e MMC de números naturais. –MDC: fatores comuns com os menores expoentes; –MMC:fatores comuns e não comuns com os maiores expoentes. Exemplo: Seja os monômios zy6x A 23 e y8x B 5 . y2x B)(A, MDC 3 e zy24x B)(A, MMC 25 IDENTIDADES ALGÉBRICAS NOTÁVEIS Uma igualdade algébrica envolvendo dois polinômios pode ser de dois tipos: a) identidade: verifica-se quaisquer que sejam os valores reais atribuídos às variáveis. b) equação: verifica-se apenas para 63 determinados valores atribuídos às variáveis. Algumas identidades algébricas aparecem com muita freqüência e possuem importantes aplicações. São as chamadas identidades notáveis. Apresentamos as maisimportantes no quadro a seguir. (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 (a – b)2 = a2 – 2ab + b2 a2 – b2 = (a + b)(a – b) (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 (a – b)3 = a3 – 3a2b + 3ab2 – b3 a3 + b3 = (a + b)(a2 – ab + b2) a3 – b3 = (a – b)(a2 + ab + b2) (a+b+c)2 = a2 + b2 + c2 +2ab +2ac +2bc Exemplos: Calcule (5x2 – 3) (5x2 + 3). Observe que se trata do produto da soma de dois termos pela diferença dos mesmos termos. Considerando a = 5x2 e b = 3; Então, (5x2 - 3) (5x2 + 3) = (5x2)2 – 32 = 25x4 – 9. Calcule (2x – y)3. Trata-se do cubo de uma diferença, sendo a = 2x e b = y. (2x – y)3 = (2x)3 – 3.(2x)2. y + 3.(2x) . y2 – y3 Então (2x – y)3 = 8x3 – 12x2y + 6xy2 – y3 EQUAÇÕES DO 1° GRAU As equações do 1° grau são aquelas que podem ser representadas sob a forma: 0bax em que a e b são constantes reais, com 0a , e x é a incógnita. A resolução desse tipo de equação é fundamentada nas propriedades da igualdade, descritas a seguir. Adicionando um mesmo número a ambos os membros de uma igualdade, ou subtraindo um mesmo número de ambos os membros, a igualdade se mantém. Dividindo ou multiplicando ambos os membros de uma igualdade por um mesmo número não-nulo, a igualdade se mantém. Exemplo Determinar o número real x tal que 10678 xx Resolução Subtraindo x6 de cada membro da equação e adicionando 7 a cada membro, obtemos: 172 71068 x xx Dividindo ambos os membros dessa igualdade por 2, obtemos: 2 17 x . Conjunto Universo E Conjunto Solução De Uma Equação Ao estabelecemos um conjunto universo U para uma equação, estamos exigindo que sejam aceitas como soluções apenas as raízes da equação que pertençam a U. O conjunto formado por essas soluções é chamado de conjunto solução(S) ou conjunto verdade(V) da equação. Exercício resolvido 1. (UNIUBE) A fim de arrecadar fundos para obras sociais, um grupo de amigos promoveu um almoço beneficente em que adultos pagaram R$ 6,00 e crianças R$ 3,00. Entre adultos e crianças, compareceram 100 pessoas e o total arrecadado foi R$ 555,00. Compareceram ao almoço um total de: a) 20 crianças b) 15 crianças c) 25 crianças d) 30 crianças 64 EXERCÍCIOS 01. Um carpinteiro cortou um caibro de 11m de comprimentos em dois pedaços. Um dos pedaços tem 1m a menos que o dobro do outro. Qual é a medida do maior pedaço? 02.( VUNESP) Um clube promoveu um show de música popular brasileira ao qual compareceram 200 pessoas entre sócios e não-sócios. No total o valor arrecadado foi R$1400,00 e todas as pessoas pagaram ingressos. Sabendo-se que o preço do ingresso foi R$ 10,00 e cada sócio pagou a metade desse valor, o número de sócios presentes no show é: a) 80 b) 100 c) 120 d) 140 e)160 03.( PUC) A soma das idades de um pai e de seu filho é 65 anos. Daqui a 2 anos o pai terá exatamente o dobro da idade do filho. Determinar a diferença de idade entre pai e filho. 04. A soma de três números ímpares consecutivos excede o maior deles em 32 unidades. O menor desses números é: a) múltiplo de 6 b) múltiplo de 10 c) divisor de 16 d) divisor de 30 05.( PUC-MG) Todos os alunos de uma turma vão ao laboratório de informática. Se em cada computador ficarem 2 alunos, 8 ficarão sem computador. Porém, se em cada computador ficarem 3 alunos, haverá 4 computadores sobrando. O número de alunos dessa turma é: a) 42 b) 48 c) 54 d) 60 06. (UFMG) Um estudante planejou fazer uma viagem de férias e reservou uma certa quantia em dinheiro para o pagamento de diárias. Ele tem duas opções de hospedagem: a Pousada A, com diária R$ 25,00 , e a Pousada B, com diárias de R$ 30,00 . Se escolher a Pousada A, em vez da Pousada B, ele poderá ficar três dias a mais de férias. Neste caso, é correto afirmar que, para o pagamento de diárias, esse estudante reservou: a) R$ 300,00 b) R$ 600,00 c) R$ 350,00 d) R$ 450,00 07.(PAES) Um granjeiro ia vender ovos a R$ 1,60 a dúzia. Quando os estava colocando na prateleira, quebraram-se cincos dúzias. Não pretendendo ter prejuízos, o granjeiro resolveu vender os ovos restantes a R$ 1,80 a dúzia. Quantas dúzias possuía no início? a) 20 b) 15 c) 30 d) 45 08.(CESPE/UNB) Suponha que, em 2006, em um estado brasileiro, o número de candidatos à Câmara Federal foi igual a doze vezes o número de candidatos ao Senado Federal, e o número de candidatos à Câmara Estadual foi igual ao triplo do número de candidatos à Câmara Federal. Sabendo-se que, nesse estado, o número de candidatos à Câmara Federal adicionado ao número de candidatos ao Senado Federal era igual a 65, é correto concluir que, nesse estado, o número de candidatos à Câmara Estadual em 2006 foi A) inferior a 150. B) superior a 150 e inferior a 160. C) superior a 160 e inferior a 170. D) superior a 170. 09. Paulo é 6 anos mais novo que Marcos. Sabendo-se que há 4 anos a soma das idades de Paulo Marcos era 46 anos qual será a idade de Marcos daqui a 5 anos? a) 32 b) 33 c) 34 d) 35 10. (FIP/2017.1) Ao visitarem um shopping, os amigos Aderbal e Beto desejam descobrir quantos degraus são visíveis numa escada rolante em movimento. Para isso, foi feito o seguinte: os dois começaram a subir a escada juntos, Aderbal subindo um degrau de cada vez, enquanto Beto subia dois de uma só vez. Ao chegar ao topo, Aderbal contou 21 degraus, enquanto Beto, 28. Após realizar alguns cálculos, determinaram a quantidade de degraus visíveis na escada rolante. Os degraus visíveis na escada rolante são: A) 49. B) 52. C) 35. D) 42. E) 28. GABARITO 01. 7 cm 02. C 03. 23 anos 04. D 05. B 06. D 07. D 08. D 09. D 10. D 65 QUESTÕES DO ENEM 01. (ENEM-2009) Diante de um sanduíche e de uma porção de batatas fritas, um garoto, muito interessado na quantidade de calorias que pode ingerir em cada refeição, analisa os dados de que dispõe. Ele sabe que a porção de batatas tem 200g, o que equivale a 560 calorias, e que o sanduíche tem 250 g e 500 calorias. Como ele deseja comer um pouco do sanduíche e um pouco das batatas, ele se vê diante da questão:”Quantos gramas de sanduíche e quantos gramas de batata eu posso comer para ingerir apenas as 462 calorias permitidas para esta refeição?” Considerando que x e y representam, respectivamente, em gramas, as quantidades do sanduíche e das batatas que o garoto pode ingerir, assinale a alternativa correspondente à expressão algébrica que relaciona corretamente essas quantidades. A) 2x + 2,8y = 462 B) 2,8x + 2y = 462 C) 1,8x + 2,3y = 1.060 D) 1/2x + 0,4y = 462 E) 0,4x + 1/2y = 462 02. (ENEM-2010) O Salto Triplo é uma modalidade do atletismo em que o atleta dá um salto em um só pé, uma passada e um salto, nessa ordem. Sendo que o salto com impulsão em um só pé será feito de modo que o atleta caia primeiro sobre o mesmo pé que deu a impulsão; na passada ele cairá com o outro pé, do qual o salto é realizado.Disponível em: www.cbat.org.br (adaptado). Um atleta da modalidade Salto Triplo, depois de estudar seus movimentos, percebeu que, do segundo para o primeiro salto, o alcance diminuía em 1,2 m, e, do terceiro para o segundo salto, o alcance diminuía 1,5 m. Querendo atingir a meta de 17,4 m nessa prova e considerando os seus estudos, a distância alcançada no primeiro salto teria de estar entre A) 4,0 m e 5,0 m. B) 5,0 m e 6,0 m. C) 6,0 m e 7,0 m. D) 7,0 m e 8,0 m. E) 8,0 m e 9,0 m. 03. (ENEM-2010) Um grupo de pacientes com Hepatite C foi submetido a um tratamento tradicional em que 40% desses pacientes foram completamente curados. Os pacientes que não obtiveram cura foram distribuídos em dois grupos de mesma quantidade e submetidos a dois tratamentosinovadores. No primeiro tratamento inovador, 35% dos pacientes foram curados e, no segundo, 45%. Em relação aos pacientes submetidos inicialmente, os tratamentos inovadores proporcionaram cura de A) 16%. B) 24%. C) 32%. D) 48%. E) 64%. 04. (ENEM-2009) Um grupo de 50 pessoas fez um orçamento inicial para organizar uma festa, que seria dividido entre elas em cotas iguais. Verificou-se ao final que, para arcar com todas as despesas, faltavam R$ 510,00, e que 5 novas pessoas haviam ingressado no grupo. No acerto foi decidido que a despesa total seria dividida em partes iguais pelas 55 pessoas. Quem não havia ainda contribuído pagaria a sua parte, e cada uma das 50 pessoas do grupo inicial deveria contribuir com mais R$ 7,00. De acordo com essas informações, qual foi o valor da cota calculada no acerto final para cada uma das 55 pessoas? A) R$ 14,00. B) R$ 17,00. C) R$ 22,00. D) R$ 32,00. E) R$ 57,00. 05. (ENEM-2013) Uma fábrica de fórmicas produz placas quadradas de lados de medida igual a y centímetros. Essas placas são vendidas em caixas com N unidades e, na caixa, é especificada a área máxima S que pode ser coberta pelas N placas. Devido a uma demanda do mercado por placas maiores, a fábrica triplicou a medida dos lados de suas placas e conseguiu reuni-las em uma nova caixa, de tal forma que a área coberta S não fosse alterada. A quantidade X, de placas do novo modelo, em cada nova caixa será igual a: A) N/9 B) N/6 C) N/3 D) 3N E) 9N 06. (ENEM-2013) Na aferição de um novo semáforo, os tempos são ajustados de modo que, em cada ciclo completo (verde-amarelo-vermelho), a luz amarela permaneça acesa por 5 segundos, e o tempo em que a luz verde permaneça acesa seja igual a 2/3 do tempo em que a luz vermelha fique acesa. A luz verde fica acesa, em cada ciclo, durante X segundos e cada ciclo dura Y segundos. Qual é a expressão que representa a relação entre X e Y? A) 5X − 3Y + 15 = 0 B) 5X − 2Y + 10 = 0 C) 3X − 3Y + 15 = 0 D) 3X − 2Y + 15 = 0 E) 3X − 2Y + 10 = 0 07.(ENEM/2009) O Indicador do CadÚnico (ICadÚnico), que compõe o cálculo do Índice de Gestão Descentralizada do Programa Bolsa Família (IGD), é obtido por meio da média aritmética entre a taxa de cobertura qualificada de cadastros (TC) e a taxa de atualização de cadastros (TA), em que , NF NV TC , NV NA TA , NVé o número de cadastros domiciliares válidos no perfil do CadÚnico, NF é o número de famílias estimadas como público alvo do CadÚnico e NA é o número de cadastros domiciliares atualizados no perfil do CadÚnico. Portaria n° 148 de 27 de abril de 2006 (adaptado). Suponha que o IcadÚnico de um município específico é 0,6. Porém, dobrando NF o IcadÚnico cairá para 0,5. Se NA +NV = 3.600, então NF é igual a 66 A) 10.000. B)7.500. C)5.000. D)4.500. E)3.000. GABARITO 01. A 02. D 03. B 04. D 05. A 06. B 07. C EQUAÇÕES DO 2° GRAU As equações do 2° grau são aquelas que podem ser representadas sob a forma: 0cbxax2 em que a, b e c são constantes reais, com 0a , e x é a incógnita. Exemplos: x2 – 5x + 6 = 0 -3x2 + 27 = 0 Qualquer equação do 2°grau pode ser resolvida pela fórmula a seguir, conhecida como fórmula de Bhaskara. a.2 b x em que: ac4b2 . A expressão (delta), chamada de discriminante da equação, informa-nos se a equação tem raízes reais e, no caso de existirem, se não são iguais ou diferentes. Quando 0 , a equação possui duas raízes reais distintas. Quando 0 , a equação possui duas raízes reais iguais. Quando 0 , a equação não possui raízes reais. Se x1 e x2 são as raízes da equação do 2° grau 02 cbxax , então a soma S e o produto P dessas raízes são: a b S e a c P Exercício resolvido 1. Resolver, no universo dos números reais, a equação do 2° grau: 0235 2 xx . Resolução Identificam-se os coeficientes a,b e c. 5a ; 3b e 2c Calcula-se o discriminante acb 42 : 49)2.(5.4)3( 2 Aplica-se a fórmula resolutiva: a b x .2 10 73 5.2 49)3( x Logo: 1x ou 5 2 x 67 Conclui-se que o conjunto solução S da equação é 5 2 ,1S EXERCÍCIOS 01. O valor de R$ 450,00 deveria ser distribuído entre um certo número de pessoas, mas, na hora da distribuição, 3 pessoas não compareceram, fazendo com que os presentes recebessem R$ 5,00 a mais do que receberiam. Quantas pessoas haviam inicialmente? 02.(UNICAMP – SP) Um fio de 48 cm de comprimento é cortado em duas partes, para formar dois quadrados, de modo que a área de um deles seja quatro vezes a área do outro. a) Qual deve ser o comprimento de cada uma das partes do fio? b) Qual será a área de cada um dos quadrados formados? 03.(UFMG) Se a equação x2 + px + q = 0 admite duas raízes e simétricas, então: a) p = 1 e q > 0 b) p = 1 e q < 0 c) p = 0 e q < 0 d) p < 0 e q < 0 04.A soma dos quadrados das raízes da equação x4 + 4x2 – 5 = 0, vale: a) 25 b) 5 c) 4 d) 2 e) 0 05.(UNIMONTES) As raízes da equação 2 x + 2 2 1 x = 5 podem ser encontradas resolvendo-se a equação 06. ( PUC – SP ) O valor de k, para que a equação quadrática 2x2 + 4x + k = 0 possua duas soluções reais e iguais é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 07. ( UERGS ) Sendo S a soma e P o produto das soluções da equação 2x2 − 5x − 7 = 0 , pode-se afirmar que A) S − P = 6 . B) S + P = 2 . C) S ⋅ P = 4 . D) S/P= 1 E) S < P . 08.(UCS-RS) Se uma das raízes da equação 2x² – 3px + 40 = 0 é 8, pode-se afirmar que o valor de p é: A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7 09. ( UFRS ) Os possíveis valores reais de m, para que a equação quadrática 2x2 + 4x + m = 0 possua duas soluções reais e diferentes é: a) m < 2 b) m > 2 c) m < – 2 d) m > – 2 e) m < 3 10 .(FIP-2010) Doze amigos brasileiros viajaram animados para assistir à Copa do Mundo. Ao chegar à África do Sul, conheceram um restaurante brasileiro, onde agendaram um jantar para um dia antes de seu retorno ao Brasil. No dia do jantar, quatro deles não puderam comparecer. Por isso, para que o pagamento do jantar fosse efetuado, cada um dos participantes precisou desembolsar R$20,00 a mais. Qual era, em reais, o valor total desse jantar? A) 480,00 B) 520,00 C) 640,00 D) 720,00 11. (FIP-2012) Duas velas de mesma altura são acesas ao mesmo tempo. A primeira é consumida em 4 horas e a segunda em 3 horas. Suponha que as velas queimem em velocidade constante. Nas condições dadas, após quanto tempo, depois de terem sido acesas que a altura da primeira vela, será o dobro da altura da segunda? A) 1h 32min B) 2h 24min C) 2h 40min 68 D) 1h 56min 12. ( UECE ) Sejam x1 e x2 as soluções da equação 2x2 - 6 x + p – 2 = 0 . Se ( x1 + x2 )2 = x1 . x2, então p é igual a: a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 13. (Unimontes / PAES) Um granjeiro ia vender ovos a R$ 1,60 a dúzia. Quando os estava colocando na prateleira, quebraram-se cincos dúzias. Não pretendendo ter prejuízos, o granjeiro resolveu vender os ovos restantes a R$ 1,80 a dúzia. Quantas dúzias possuía no início? A) 20 B) 15 C) 30 D) 45 14. ( PUC – SP ) Sabendo que x’ e x’’ são as raízes da equação quadrática x2 – 8x + m = 0, o valor de m para que se tenha 3x’ – 4x’’ = 3 é: a) m = 15 b) m = 12 c) m = 7 d) m = 16 15. (FIP/2017.1) Alguns estudantes moradores de uma república na cidade de Montes claros decidiram comprar um móvel no valor de R$ 360,00, que deveria ser dividido em partes iguais entre todos os membros da república. No momento da realizaçãodo pagamento, quatro dos estudantes desistiram, e os outros precisaram, cada um, aumentar R$ 15,00 em sua participação. A quantidade de estudantes que contribuíram na compra do móvel foi: A) 10. B) 12. C) 14. D) 8. E) 6. GABARITO 01. 18 pessoas 02. a) 16 cm e 32 cm b) 16 cm2 e 64 cm2 03. C 04. D 05. D 06. A 07. A 08. E 09. A 10. A 11. B 12. C 13. D 14. A 15. D 69 EQUAÇÕES IRRACIONAIS Equação irracional é uma equação em que há incógnita em um ou mais radicais. São equações irracionais: As raízes podem ter qualquer índice, mas no nosso estudo trataremos apenas das equações irracionais que apresentarem raízes quadradas. Não existe fórmula para resolver essas equações, mas temos um processo de resolução prático e seguro que nos conduz a equações cuja resolução já conhecemos. Exercícios Resolvidos 1. (FUVEST) Seja V o conjunto dos números reais que são soluções da equação irracional 2. (PUC -MG) O número de soluções reais da equação a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 A equação só admite uma raiz S = { 16} Resposta: alternativa B EXERCÍCIOS 01. Resolva as equações em IR : 02.(FEI – SP) Resolva, em IR, a equação: 03. (FGV – SP) Resolva, no campo real, a equação: GABARITO 01. A) X=3 B) X=5 C) X=-2 D) X=1 02. S={15} 03. S={ } 70 FATORAÇÃO DE POLINÔMIOS Fatorar um polinômio significa transformá-lo em um produto de fatores de grau menor, podemos dizer, a grosso modo, que fatorar é o "caminho inverso" de multiplicar. 1º caso: colocar fator comum em evidência Este caso se baseia na propriedade distributiva da multiplicação em relação à adição e subtração: ab + ac – ad = a.(b + c – d) Dizemos que o fator a, comum a todos os termos do 1º membro, foi colocado em evidência. De maneira geral, ao fatorar um polinômio, colocamos em evidência o máximo divisor comum (MDC) de seus termos e, em seguida, dividimos cada termo por esse MDC. Exemplos: 3x3y2 – 6x4y3 + 12x6y4 = 3x3y2 (1 – 2xy + 4x3y2) a3x2y + a2xy3 = a2xy(ax + y2) Em alguns casos, não há fator comum a todos os termos para se colocar em evidência. Agrupando-se convenientemente os termos, é possível às vezes efetuar mesmo assim a fatoração. Exemplos: ax + ay + bx + by = a(x + y) + b(x + y) Observe que agora (x + y) é fator comum. Colocando-o em evidência, temos finalmente (x + y) (a + b) x4 – 2x3 – 3x + 6 = x3(x – 2) – 3(x – 2) = (x – 2) (x3 – 3) 2º caso:aplicar as identidades notáveis As identidades notáveis que acabamos de estudar são muito úteis na fatoração de certos polinômios. É importante observar que, em todas elas, o 1º membro nada mais é que a fatoração do 2º membro. Desta forma, basta estabelecer uma analogia entre o polinômio a ser fatorado e uma qualquer das identidades notáveis. Exemplos: Fatore A = x4 – 9y2 Observe que A = (x2)2 – (3y)2. Trata-se do uma diferença de quadrados do tipo a2 – b2 com a = x2 e b = 3y. Então; x4 – 9y2 = (x2)2 –(3y)2 = (x2 + 3y) (x2 –3y) Fatore B = 4x3 – 24x2 + 36x Colocando 4x em evidência, B = 4x (x2 – 6x + 9) A expressão x2 – 6x + 9 é do tipo a2 – 2ab + b2 , sendo a = x e b = 3. Assim, x2 – 6x + 9 = x2 – 2.x.3 + 32 = (x – 3)2 Então, B = 4x. (x – 3)2 3º caso: Trinômio de 2ºgrau Prova-se que um trinômio de 2º grau ax2 + bx + c (a 0), pode ser fatorado em IR caso admita raízes reais ( 0). Sendo x1 e x2 suas raízes, sua fatoração é o produto do coeficiente a por dois fatores do 1º grau: ax2 + bx + c = a(x – x1) (x – x2) Exemplo: Fatore x2 – 5x + 6 Raízes: x1 = 2 e x2 = 3 x2 – 5x + 6 = 1.(x - 2)(x - 3) = (x – 2) (x – 3) Exercícios Resolvidos 1. Desenvolva os produtos: 71 2. Fatore as seguintes expressões : EXERCÍCIOS 01.( UC – MG ) A expressão 2345 23 ba3ba6a3 baa equivale a : a) ba3 a b) ba3 a c) ba3 1 d) baa3 1 e) baa3 1 02. ( Mack – SP ) Uma expressão equivalente a 22 3223 xyyx xyyx2yx é: a) x + y b) x – y c) x.y d) y x e) yx yx . 03. ( U. São Francisco ) O valor numérico da expressão yx yxy2x yx yx 22 2 22 para x = 17,25 e y = 10,75, é igual a: A) 23,25 B) 25,75 C) 26,25 D) 28,00 E) 32,25 04. (CTSP) O resultado da operação : 22 66 yxyx yx para x = 5 e y = 3 é igual a: A) 304 B) 268 C) 125 D) 149 05. (CTSP) Sabendo que a 1 b3a 22 , então a expressão ( a + b )³ + ( a – b )³ é igual a : A) 1 B) 2 C) 2a² D) a 06. (CTSP) Simplificando a expressão yz2xz2xy2zyx xy2zyx 222 222 obtemos: A) 2 z2yx2 B) zy xz2y2 C) 2x – z + y D) zyx zyx 07. Se m IN, o valor do quociente 1m 1m3m 25 22 A) 1 B) 2 C) 4 D) 8 E) um valor que depende de m 08. ( UFMG ) ( a–1 + b–1)–2 é igual a A) 2ba ab B) 222 ba ab C) a2 + b2 72 D) 2 22 ba ba 09.(UFOP) Simplificando a expressão 22 22 y3xy4x ayax para x ≠ y, obtém-se A) y3x yxa )( B) y3x yx C) y3x yxa )( D) y3x yx )( 10. (UFMG) Sejam x e y números reais não-nulos tais que 2 x y y x 2 2 . Então é correto afirmar que: A) x2 – y = 0 B) x + y2 = 0 C) x2 + y = 0 D) x – y2 = 0 GABARITO 01. E 02. A 03. D 04. A 05. B 06. D 07. C 08. D 09. C 10. B A LINGUAGEM DAS FUNÇÕES PLANO CARTESIANO O plano cartesiano ortogonal é constituído por dois eixos x e y perpendiculares entre si que se cruzam na origem. O eixo horizontal é o eixo das abscissas (eixo OX) e o eixo vertical é o eixo das ordenadas (eixo OY). Associando a cada um dos eixos o conjunto de todos os números reais, obtém-se o plano cartesiano ortogonal. Cada ponto P=(a,b) do plano cartesiano é formado por um par ordenado de números, indicados entre parênteses, a abscissa e a ordenada respectivamente. Este par ordenado representa as coordenadas de um ponto. O primeiro número indica a medida do deslocamento a partir da origem para a direita (se positivo) ou para a esquerda (se negativo). O segundo número indica o deslocamento a partir da origem para cima (se positivo) ou para baixo (se negativo).Observe no desenho que: (a, b) ≠ (b, a) se a ≠ b. Os dois eixos dividem o plano em quatro regiões denominadas quadrantes sendo que tais eixos são retas concorrentes na origem do sistema formando um ângulo reto. Os nomes dos quadrantes são indicados no sentido anti-horário. x y a b a b (b, a) (a, b) x y 1º Quadrante 2º Quadrante 3º Quadrante 4º Quadrante x(eixo das abscissas) y(eixo das ordenadas) 73 CAIU NO ENEM !!! 01.(ENEM) GABARITO 01. A INTRODUÇÃO Ao lermos um jornal ou uma revista, diariamente, deparamo-nos com gráficos, tabelas e ilustrações – instrumentos muito utilizados nos meios de comunicação. Um texto com ilustrações é muito mais interessante, chamativo, agradável e de fácil compreensão. Não é só nos jornais ou nas revistas que encontramos gráficos. Os gráficos estão presentes nos exames laboratoriais, nos rótulos de produtos alimentícios, nas informações de composição químicade cosméticos, nas bulas de remédios, enfim, em todos os lugares. Ao interpretarmos esses gráficos, verificamos a necessidade dos conceitos de plano cartesiano. O Sistema ABO dos grupos sangüíneos é explicado pela recombinação genética dos alelos (a,b,o), e este é um bom exemplo de uma aplicação do conceito de produto cartesiano, já que existe uma correspondência biunívoca desse sistema com os fatores Rh+ Rh−. Uma aplicação prática do conceito de relação é a discussão sobre a interação de neurônios (células nervosas do cérebro), ligada ao bom funcionamento do corpo humano. Ao relacionarmos espaço em função do tempo, número do sapato em função do tamanho dos pés, intensidade da fotossíntese realizada por uma planta em função da intensidade de luz a que ela é exposta ou pessoa em função da impressão digital, percebemos quão importantes são os conceitos de funções para compreendermos as relações entre os fenômenos físicos, biológicos, sociais. Observamos, então, que as aplicações de plano cartesiano, produto cartesiano, relações e funções estão presentes no nosso cotidiano. 74 PRODUTO CARTESIANO Dados dois conjuntos, podemos formar pares ordenados por meio de uma relação entre eles; o conjunto formado por estes pares ordenados é denominado produto cartesiano definido por: A x B = {(x,y) | x A e y B}. Quando A ou B são vazios, temos que A x B é vazio. Exemplos: 1. Dados os conjuntos A = {1, 2, 3} e B = {4, 5}, dê os elementos dos seguintes produtos cartesianos: a) A x A Solução: A x A = {(1, 1); (1, 2); (1, 3); (2, 1); (2, 2); (2, 3);(3, 1); (3, 2); (3, 3)} b) A x B Solução: A x B = {(1, 4); (1, 5); (2,4); (2,5); (3,4); (3,5)} c) BxA Solução: B x A = {(4,1); (4,2); (4,3); (5,1); (5,2); (5,3)} 2. Dados os conjuntos abaixo, represente graficamente o produto cartesiano BxA: RELAÇÃO BINÁRIA Sejam A e B conjuntos não-vazios. Uma relação em AxB é qualquer subconjunto R de AxB. A relação mostrada na figura acima é: R = {(a, 3), (b, 3), (c, 2), (c, 3), (d, 2), (d, 3)} Uma relação R de A em B pode ser denotada por R: A → B Exemplos: a) Se A={1,2} e B={3,4}, o produto cartesiano é AxB={(1,3),(1,4),(2,3),(2,4)} e, neste caso, temos algumas relações em AxB: R1 ={(1, 3),(1, 4)} R2 ={(1, 3)} R3 ={(2, 3),(2, 4)} b) Dados os conjuntos A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 3, 4, 5, 6}. Determine R = {(x, y) AxB / y = x + 1}. DOMÍNIO, IMAGEM E CONTRADOMÍNIO DE UMA RELAÇÃO a) Domínio Chamamos de domínio de uma relação o conjunto dos elementos do primeiro conjunto que apresentam pelo menos um correspondente no segundo conjunto. b) Contradomínio Chamamos de contradomínio o conjunto formado pelos elementos que ficam à disposição para serem ou não correspondentes de um ou mais elementos do primeiro conjunto. O contradomínio é sempre o segundo conjunto da relação. 75 C) Conjunto imagem Chamamos de imagem cada um dos elementos do segundo conjunto que é correspondente de algum elemento do primeiro conjunto da relação binária. O conjunto formado por todas as imagens da relação é chamado conjunto imagem. Exemplo: Dados os conjuntos A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 3, 4, 5, 6}. a) Determine R = {(x, y) AxB / y = 2x} b) Determine o domínio, imagem e contradomínio da relação R. R = {(1,2), (2,4), (3,6)} D(R) = {1, 2, 3} Im(R) = {2, 4, 6} CD(R) = B EXERCÍCIOS 01. (MACK - SP) Sejam A = { 0, 1, 2, 3 }, B = { 1, 2, 4, 5 } e a relação R ={( x, y ) A x B | y = 2x + 1}. O domínio e a imagem dessa relação são respectivamente: a) { 1, 3} e { 1, 5} b) { 0, 1, 2} e { 2, 4} c) { 0, 1, 2, 3} e { 1} d) A e B e) n.d.a 02. (PUC - SP) O domínio da relação R = {( x, y) N x N | y = x - 5} é: a) N b) N* c) R d) { x N | x 6} e) { x N | x 5} 03. (UFPE) Assinale a única alternativa abaixo que representa o gráfico do conjunto B x A onde A = { y R / 1 x 3} e B = { x R / 1 x 2} 04. (UFPA) Dados os conjuntos A = { a, b, c} e B = { a, b}, qual dos conjuntos abaixo é uma relação de A em B? a) { ( a, a); ( b, b); ( c, c) } b) { ( a, a); ( b, b); ( b, c) } c) { ( a, a); ( b, b); ( a, c) } d) { ( a, a); ( b, b); ( a, b) } e) { ( c, b); ( b, c) } 05. ( FCC – BA ) Dados os conjuntos A = { 0, 1 }, B = { 1, 2 } e C = { 0, 2 }, então ( A x B ) – ( B x C ) é o conjunto: a) b) { ( 1, 1 ) , ( 1, 2 ) } c) { ( 0, 1 ) , ( 2, 0 ) , ( 2 , 2 )} d) { ( 1, 1 ) , ( 0, 2 ) , ( 2 , 2 )} e) { ( 0, 1 ) , ( 0, 2 ) , ( 1 , 1 )} 06. ( PUCC ) Dados os conjuntos A = { x R / 1 ≤ x ≤ 3 } e B = { x R / – 1 ≤ x ≤ 1 }, o gráfico que melhor representa o produto cartesiano B x A é : 76 07. ( UFPA ) Dados os conjuntos A ={ a, b, c } e B ={ a, b }, qual dos conjuntos abaixo é uma relação de A em B ? a) { ( a, a ) ; ( b, b ) ; ( c, c ) } b) { ( a, a ) ; ( b, b ) ; ( b, c ) } c) { ( a, a ) ; ( b, b ) ; ( a, c ) } d) { ( a, a ) ; ( b, b ) ; ( a, b ) } e) { ( c, b ) ; ( b, c ) } GABARITO 01. E 02. E 03. E 04. D 05. E 06. A 07. D FUNÇÃO O conceito de função é um dos mais importantes em toda a matemática. O conceito básico de função é o seguinte: toda vez que temos dois conjuntos e algum tipo de associação entre eles, que faça corresponder a todo elemento do primeiro conjunto um único elemento do segundo, ocorre uma função. Observe, por exemplo, o diagrama das relações abaixo: A relação acima não é uma função, pois existe o elemento 1 no conjunto A, que não está associado a nenhum elemento do conjunto B. A relação acima é uma função, pois todo elemento do conjunto A, está associado a somente um elemento do conjunto B. De um modo geral, dados dois conjuntos A e B, e uma relação entre eles, dizemos que essa relação é uma função de A em B se e somente se, para todo Ax existe um único By de modo que x se relacione com y, ou seja, cada elemento de A deve relacionar com um único elemento de B. Exemplos: a) O valor pago em função da quantidade de combustível que um carro consome. b) A taxa de natalidade infantil em função do tempo. 77 Considere: x → variável independente → DOMÍNIO y → variável dependente → IMAGEM Empregando a linguagem das funções: O conjunto A é o domínio da função. O conjunto B é o contradomínio da função. O elemento y de B, associado ao elemento x de A, é denominado imagem de x. O subconjunto de B formado pelos elementos que são imagens dos elementos de A é denominado conjunto imagem ou apenas imagem da função. RECONHECIMENTO DE UMA FUNÇÃO Por meio do diagrama de flechas As condições que uma relação representada por meio do seu diagrama de flechas deve satisfazer para ser uma função são: 1°.Todo elemento de A deve servir como ponto de partida de uma flecha. 2°. Essa flecha deve ser única. Exemplos: 1. Diga em quais itens temos funções: a) Não, pois existem elementos de A que não possuem correspondentes em B. b) Sim, pois todos os elementos de A possuem um único representante em B. c) Sim, pois todos os elementos de A possuem um único representante em B. Exercício resolvido 01.(UFPE) Dados os conjuntos A ={a, b, c, d} e B={1, 2, 3, 4, 5}, assinale a única alternativa que define uma função de A em B . a) {(a, 1), (b , 3), (c, 2)} b) {(a, 3), (b, 1), (c, 5), (a, 1)} c) {(a, 1), (b, 1), (c, 1), (d, 1)} d) {(a, 1), (a, 2), (a, 3), (a, 4), (a, 5 )} e) {(1, a), (2,b), (3, c), (4, d), (5, a )} Solução: Para que f: A em B seja uma função, devemos ter para cada um elemento de A um único correspondente em B, logo a solução é {(a, 1),(b, 1), (c, 1), (d, 1)}, ou seja: 78 Por meio de seu gráfico cartesiano Dizemos que uma relação binária R: A → B é função ou aplicação no gráfico, quando toda reta vertical tocar em um e único ponto em R, ∀ x A. Exemplos: a) Representa o gráfico de uma função ou aplicação. b) Não é uma função, já que existem retas que tocam o gráfico em mais de um ponto. c) Representa o gráfico de uma função ou aplicação. EXERCÍCIOS 1) Os diagramas abaixo representam algumas relações binárias. Verifique qual dessas relações pode ser considerada uma função f: A B. 2) Nos gráficos abaixo, quais podem representar uma função ? 3) Dos gráficos abaixo, qual pode ser definido como uma função f: R –R – ? 79 RAIZ OU ZERO DE UMA FUNÇÃO Dada uma função y = f(x), os valores, os valores de x para os quais f(x) = 0 são chamados raízes de uma função. No gráfico cartesiano da função, as raízes são abscissas dos pontos onde o gráfico corta o eixo horizontal. Observe o gráfico abaixo: No gráfico acima temos:f(x1) = 0, f(x2) = 0 e f(x3) = 0. Portanto x1, x2 e x3 são raízes da função. **Para obter a raiz de uma função de forma rápida, basta igualar à função a zero, obtendo uma equação, o conjunto solução da equação será o conjunto que representa a raiz ou raízes da função. VARIAÇÃO DE UMA FUNÇÃO Função constante :Uma função y = f(x) = b é constante se em sua lei de formação observamos a presença de um termo independente de x (b). O gráfico de uma função constante f(x) = b é uma reta horizontal que intercepta o eixo y no valor b. Exemplo: Função crescente :Uma função f real de variável real, é crescente em A , A D(f), se e somente se , para quaisquer números x1 e x2do conjunto A, ocorre x2 > x1 → f(x2) > f(x1). Função decrescente: Uma função f real de variável real, é decrescente em A , A D(f), se e somente se , para quaisquer números x1 e x2 do conjunto A , ocorre x2 > x1 → f(x2) < f(x1). Exemplo: Seja a função f , cujo o gráfico é: f é crescente no intervalo [-6, -2]; f é constante no intervalo [-2, 3]; f é decrescente no intervalo [3, 5]; DOMÍNIO DE UMA FUNÇÃO REAL DE VARIÁVEL REAL O domínio consiste em determinar os valores reais de x, para os quais as operações indicadas na lei de associação sejam possíveis em IR. Para isso, teremos que determinar a condição de existência (C.E.) da função dada. Exemplos de determinação da condição de existência nas diferentes situações: 1° caso: Quando a variável aparece no denominador de uma fração. Condição: o denominador de uma fração deve ser diferente de zero. 2° caso: Quando a variável aparece no radicando de um radical de índice par. y x x1 x2 f(x2) f(x1) f x2> x1→f(x2)>f(x1) x2> x1→ f(x2)<f(x1) f(x2) y x x1 x2 f(x1) f 80 Condição: o radicando de um radical de índice par deve ser um número maior ou igual a zero (positivo ou nulo). 3° caso: Quando a variável aparece no radicando e um radical de índice par e esse radical está no denominador de uma fração. Condição: este caso é a reunião dos dois primeiros casos; logo, o radicando deve ser maior que zero. EXERCÍCIOS 01.(UFSJ) Considere os seguintes gráficos , que representam relações entre o conjunto A={1,2,3,4} e o conjunto B={a,b,c,d) O(s) gráficos(s) que NÃO representa(m) função(ões) é (são) a) os gráficos I e III b) apenas o gráfico III c) apenas I d) os gráficos III e IV 02. ( FEI – SP ) Qual das seguintes curvas não representa função ? 03. ( PAES – 2005 ) Seja f: RR uma função. O conjunto dos pontos de intersecção do gráfico de f com uma reta vertical a) possui um só elemento b) possui exatamente dois elementos c) é vazio d) possui, pelo menos, dois elementos 04. ( PAES – 2005 ) É dado o esboço do gráfico de uma função f , de R em R. Em relação a essa função, é correto afirmar que : a) é uma função crescente para todo x > 0. b) é uma função decrescente para todo x < 0 c) é uma função quadrática d) É uma função linear 05.( Mack – SP ) Se f( x – 1 ) = x2 , então o valor de f( 2 ) é : a) 1 b) 4 c) 6 d) 9 e) 16 06.( MACK – SP ) A função f de R em R é tal que, para todo xR, f( 3x ) = 3.f( x ) . Se f( 9 ) = 45, então : a) f( 1 ) = 5 b) f( 1 ) = 6 c) f( 1 ) = 9 d) f( 1 ) não pode ser calculado 07.( Fuvest – SP ) Uma função f de variável real satisfaz a condição f( x + 1 ) = f( x ) + f( 1 ), qualquer que seja o valor da variável x. Sabendo que f( 2 ) = 1, podemos concluir que f( 5 ) é igual a : a) 2 1 b) 1 c) 2 5 d) 5 e) 10 0 1 3 x y 81 08.(UFOP) Seja uma função f: R R tal que: I) f ( x + y ) = f (x) . f (y) II) f (1) = 2 III) 42 f Então o valor de 23 f é dado por: a) 223 b) 29 c) 16 d) 24 e) 32 09.(UFOP) Sejam f:IR IR e g:NN, funções satisfazendo: 3x2xf e )()( )( )( ngng g xg 21 10 . Então, f(3) – g(3) é igual a: a) 11 b) 16 c) 93 d) 109 e) 125 10.( UE – Londrina ) Seja a função f( x ) = ax3 + b. Se f( – 1 ) = 2 e f( 1 ) = 4, então “a” e “b” valem, respectivamente: a) – 1 e – 3 b) 3 e – 1 c) – 1 e 3 d) 3 e 1 e) 1 e 3 11.( UFP – RS ) Qual é o domínio de y = 2 4 x x ? a)R – { 4 } b) ,4 c) [ 4, + ∞ ) d) ( 2, 5 ) e) x ≠ 2 12.( UFP – RS ) Qual é o domínio de y = 7x2 10x7x2 ? a)R – 2 7 b) , 2 7 c) , 2 7 d) ( 2, 5 ) e) 13.O domínio da função f(x) = 5 42 x x está definido em qual dos intervalos reais abaixo? a) { x R / 2 ≤ x < 5 } b) { x R / 2 < x < 5 } c) { x R / 2 ≤ x ≤ 5 } d) { x R / 2 ≤ x <– 5 } e) { x R / – 2 ≤ x < 5 } 14. Dê o domínio de cada função abaixo a) f(x) = x3 + 7x – 5 b) f(x) = 3 47 35 xx c) f(x) = 1 1 3 x x x 15.( Unimontes / PAES) Os alunos da primeira série do ensino médio, ao concluírem o estudo do sinal de uma função g, obtiveram o seguinte resultado: g(x) = 0 x = – 3 ou x = – 1 ou x = 3 g(x) > 0 – 3 < x < – 1 g(x) < 0 x < – 3 ou x > – 1 e x ≠ 3 Das figuras abaixo, a que representa o esboço do gráfico da função acima é : 16.( PUC – SP ) Se D = { 1, 2, 3, 4, 5 } é o domínio da função f(x) = (x – 2).(x – 4), então seu conjunto imagem tem : a) 1 elemento b) 2 elementos c) 3 elementos d) 4 elementos e) 5 elementos 17.(ENEM) Muitas vezes o objetivo de um remédio é aumentar a quantidade de uma ou mais substâncias já existentes no corpo do indivíduo para melhorar as defesas do organismo. Depois de alcançar o objetivo, essa quantidade deve voltar ao normal. Se uma determinada pessoa ingere um medicamento para aumentar a concentração da 82 substância A em seu organismo, a quantidade dessa substância no organismo da pessoa, em relação ao tempo, pode ser melhor representada pelo gráfico 18.(Unimontes) Em relação ao esboço de gráfico apresentado na figura abaixo, podemos afirmar que: a) representa uma função cujo domínio é [1, 5]. b) representauma função cujo conjunto imagem é [3, 5] {2}. c) não pode representar uma função. d) representa uma função crescente. 19. Observando o gráfico da função real f, pode-se afirmar que, das alternativas, a única falsa é : a) A função admite 6 raízes reais b) O domínio de f é |R. c) A imagem de f é ( – ∞, 5 ] d) f(1) + f(7) + f(0) + f(6) = 3 e) Para x > 6, f(x) é crescente 20. Observando o gráfico da função f, podemos concluir que : a) Se f(x) < 0, então x > 1 b) Se x > 1, então f(x) é decrescente c) Se x < 1 , então f(x) é decrescente d) Se f(x) < 0, então x < 1 e) Se x > 0, então f(x) > 0 GABARITO 1) B 2) D 3) A 4) B 5) D 6) A 7) C 8) E 9) D 10) E 11) C 12) B 13) A 14) 15) D 16) C 17) D 18) B 19) E 20) D 83 PROPRIEDADES DE UMA FUNÇÃO Essas são algumas propriedades que caracterizam uma função BA:f : Função injetora : Uma função f:A→B é injetora se, e somente se, elementos quaisquer do domínio de f, distintos entre si , tiverem imagens também distintas entre si , através de f . Reconhecemos graficamente, uma função injetora quando, uma reta horizontal, qualquer que seja, interceptar o gráfico da função, uma única vez. Função sobrejetora: Uma função f: A→B é sobrejetora se, e somente se, Im(f) = CD(f) = B. Reconhecemos, graficamente, uma função sobrejetora quando, a imagem dessa função for igual ao seu contradomínio. Verificaremos se as funções abaixo f:[a, b]→[c, d] são ou não sobrejetoras. Observe que o contra domínio [c, d] é dado mas, a imagem tem que ser encontrada em cada gráfico. Função bijetora: Uma função f: A→B é bijetora se, e somente se , todo elemento y , y B , for imagem , através de f, de um único x, x A. Reconhecemos graficamente, uma função bijetora quando, toda reta horizontal, interceptar o gráfico da função, uma única vez e ela for sobrejetora. A B y x a b c d A imagem e o contradomínio são DIFERENTES. Im(f) ≠ CD(f) A função não é sobrejetora y x a b c d y x a b c d A imagem e o contradomínio são IGUAIS. Im(f) = CD(f) A função é sobrejetora y x a b c d Todos elementos do conjunto B são utilizados. Im(f) = CD(f) A B A imagem e o contradomínio são DIFERENTES. Im(f) ≠ CD(f) A função não é sobrejetora A imagem e o contradomínio são IGUAIS. Im(f) = CD(f) A função é sobrejetora A B Uma função é bijetora quando ela é injetora e sobrejetora ao mesmo tempo. 84 Observe que a função f:[a, b]→[c, d] abaixo é injetora (retas horizontais cortam f em um único ponto) e sobrejetora ( Im(f) = CD(f) ), logo f é BIJETORA. *****Existem funções que não se encaixam nem como injetora, nem como sobrejetora. São chamadas funções sem classificação. FUNÇÃO INVERSA Considere a função f: A→B, bijetora. Chama-se função inversa de f a função g: B→A quando e somente quando f(m) = n equivaler a g(n) = m, quaisquer que sejam mA e nB. Indicaremos a função inversa de f por f –1 . Observe que os diagramas abaixo representam funções bijetoras e que, sendo assim, admitem inversa( existe f: A→B e f: B→A ) Exemplos 1) Determinar a função inversa de f(x)=2x – 4 Y= 2x –4 ,trocando x por y , temos : X = 2y –4 , isolando y, vem : 2 22 4 x y 2 x y4x2y , logo, 2 2 x y é função inversa procurada . 2) O gráfico de f-1 . O Gráfico da função e sua inversa são simétricos em relação a bissetriz do 1º e 3º quadrantes. Exercícios Resolvidos y x a b c d A B A B 85 EXERCÍCIOS 1) (Uberaba-MG) Os diagramas abaixo definem as funções f, g e h de E em E, sendo E = {1, 2, 3, 4} Então: a) f e g são injetoras b) g e h são sobrejetoras c) todas são funções bijetoras d) g admite função inversa e) nenhuma delas é sobrejetoras 2) ( UNIMONTES ) Considera a função f: N 2N definida por f ( n ) = 2n sendo N = { 0, 1, 2, 3, ...} e 2N = { 0, 2, 4, 6, ...}. Com relação a f todas as afirmativas abaixo são verdadeiras, EXCETO: a) f é uma função bijetiva e, portanto, admite função inversa; b) o gráfico de f é o conjunto Gf = { ( n, y ) N 2N y = 2n }; c) a representação gráfica de f no plano cartesiano é uma reta; d) por f pode-se concluir que existem tantos números pares quantos números naturais. 3) ( UFF ) Considere as funções f, g e h, todas definidas em [m, n] com imagens em [p, q] representadas através dos gráficos a seguir : Pode-se afirmar que: a) f é bijetiva, g é sobrejetiva e h não é injetiva. b) f é sobrejetiva, g é injetiva e h não é sobrejetiva. c) f não é injetiva, g é bijetiva e h é injetiva. d) f é injetiva, g não é sobrejetiva e h é bijetiva. e) f é sobrejetiva, g não é injetiva e h é sobrejetiva. 4) ( UFPE ) Dentre as curvas a seguir, qual pode ser o gráfico de uma função injetora y = f(x) ? 5) (UFMT) A figura abaixo apresenta o gráfico de uma função y = f(x) . A partir das informações contidas no gráfico, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. ( ) f(x) é uma função injetora. ( ) O domínio de f(x) é o intervalo ] –2, 3] ( ) f(x) = 2, para todo 2 ≤ x ≤ 4 ( ) f(x) ≥ 0, x 0 2 5 , [1, 5] Assinale a seqüência correta. A) F, F, F, V B) F, V, V, F C) V, F, V, V D) V, V, V, F E) F, V, F, F 6) ( Unifor – CE ) A lei que define a inversa da função bijetora f(x) = 1x 3 2 . é : a) f –1(x) = 2 3 x. 2 3 b) f –1(x) = 1x. 2 3 c) f –1(x) = 1x. 2 3 d) f –1(x) = 2 3 x. 2 3 7) Observe o gráfico da função bijetora f( x ) abaixo. O gráfico que melhor representa a função inversa de x y f( x ) 86 f( x ) é : 8) ( Santa Casa – SP ) Se f – 1 é a função inversa da função f , de R em R, definida por f(x) = 3x – 2, então f – 1( – 1 ) é igual a : a) – 1 b) 3 1 c) 5 1 d) 5 1 e) 3 1 9) ( FCC ) A função inversa da função f( x ) = 3 12 x x é : a) f – 1( x ) = 12 3 x x b) f – 1( x ) = 3 12 x x c) f – 1( x ) = x x 3 21 d) f – 1( x ) = 2 13 x x e) f – 1( x ) = x x 2 13 10) Uma função real f(x) é bijetora onde f –1(x) é sua inversa. Se f –1(1) = 3, f –1(2) = 7 e f –1(5) = 11, pode-se afirmar que valor de )( )()( 7f 11f3f é: A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7 GABARITO 1) D 2) C 3) A 4) E 5) A 6) A 7) C 8) E 9) E 10) A FUNÇÃO COMPOSTA Chama-se função composta (ou função de função ) à função obtida substituindo-se a variável independente x , por uma função. Simbologia : fog (x) = f(g(x)) ou gof (x) = g(f(x)) . Veja o esquema a seguir: Obs : atente para o fato de que fog gof. Exercícios Resolvidos 01. Dadas as funções f(x) = 2x + 3 e g(x) = 5x, pede- se determinar gof(x) e fog(x). Resolução gof(x) = g[f(x)] = g(2x + 3) = 5(2x + 3) = 10x + 15 fog(x) = f[g(x)] = f(5x) = 2(5x) + 3 = 10x + 3 87 FUNÇÃO PAR Dizemos que uma função f : A → B é par se, e somente se: ∀ x A ⇒ f(x) = f(–x). Isto é, domínios opostos quaisquer de A têm imagens iguais. Os gráficosda função par são simétricos em relação ao eixo y. Exemplo: Seja a função f : IR → IR definida por f(x) = x2. FUNÇÃO IMPAR Dizemos que uma função f : A → B é ímpar se, e somente:∀ x Α ⇒ f(x) = – f(–x). Isto é, domínios opostos quaisquer de A têm imagens opostas. Os gráficos da função ímpar são simétricos em relação a origem do plano cartesiano. Exemplos: Seja a função f : IR definida por f(x) = 2x . EXERCÍCIOS 1) ( Cescem – SP ) Se f( x ) = a + 1 e g( z ) = 2z + 1, então g( f(x) ) vale: a) 2a + 2 b) a + 4 c) 2a – 3 d) 2a + 3 e) a + 3 2) (MACK) Dadas as funções f, g e h, de IR em IR, definidas por f(x) = 3x, g(x) = x2 – 2x + 1 e h(x) = x + 2, então h[f(g(2))] é igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 3) ( Fuvest – SP ) Sendo f uma função tal que f(x + 3) = x2 + 1, para todo x real, então f(x) é igual a : a) x2 – 2 b) 10 – 3x c) – 3 x2 + 16x – 20 d) x2 – 6x + 10 e) x2 + 6x – 10 4) (UFMG) Observe a figura. Nessa figura, estão representados os gráficos das funções f e g. Se, ))(( )()( )( xgf ax2gx2f xh então o valor de h(a) é: a) 1 + a b) 1 + 3a c) 3 4 d) 2 e) 2 5 5) (UEFS) A função real inversível f tal que f(2x – 1) = 6x + 2 tem inversa f –1(x) definida por: a) 2 53 x d) 3x + 5 b) 3 5x e) 3x – 15 e) 5x – 3 6) (UESB) Considerando-se as funções f(x) = 3x + 2 e g(x) = –2x + 1, pode-se afirmar que (fog –1)(x) é definida por x y x y x y x y x y x y 88 7) ( Mack – SP ) Dada a função f e g de R em R, sendo f(x) = 4x – 5 e f( g( x ) ) = 11 – 8x, então g(x) é : a) g(x) = 4 – 2x b) g(x) = 2 – 2x c) g(x) = 2 + 3x d) g(x) = 2x + 3 e) g(x) = 2 – 4x 8) ( Mack – SP ) Sejam f dada por f(x) = 2x – 1 e g dada por g(x) = x + 1. Então, g(f( 2 )) é igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 9) ( UFMG ) considere a função definida por: 4xse4x 4x1se5 1x1se3 xf x )( Pode-se afirmar que o valor de f( f( f(2) ) ) é : a) 3 1 b) 1 c) 3 d) 5 e) 9 10) (UFOP) Sendo f(x) = 1 – 8x e g(x) = k – 2x, o valor de k para que (fog) (x) = (gof) (x) deve ser: a) 1/7 b) 7 c) 1/3 d) 3 11) (UNIMONTES) Considere apenas funções de IR em IR. Uma função f é par se f (−x) = f (x), para todo elemento x de seu domínio. Uma função f é ímpar se f (−x) = − f (x), para todo elemento x de seu domínio. Com base nessa definição, todas as afirmações abaixo são verdadeiras, EXCETO A) A função f, dada por f (x) = x, é uma função ímpar. B) A função f, dada por f(x)=x2 - 3, é uma função par. C) A função f, dada por f (x) = 2x +1, não é uma função par nem ímpar. D) A função f, dada por f (x) = 2x, é uma função par 12) (FIP-2009) Seja uma função f(x) = 3 + 2 x – 1 e f –1 (x) a sua inversa. Nessas condições, o valor de fof – 1 2 3 , é: 13) (FIP-2013) A função afim abaixo definida mostra a concentração de álcool no sangue para um indivíduo do sexo masculino com 75 quilogramas de massa corporal, que ingere 1 lata de cerveja (350 ml) por hora, durante 5 horas: Onde a é a quantidade de álcool retido e t é o tempo em horas. Pela “Nova Lei Seca”, que entrou em vigor no Brasil em janeiro de 2013, a tolerância à presença de álcool retido no sangue é zero. Após ter cessado a ingestão de cerveja, o indivíduo apresentado na questão está apto a dirigir com segurança e não infringir a Lei de tolerância zero, aproximadamente em: A) 3 horas e 20 minutos. B) 3 horas e 30 minutos. C) 3 horas e 45 minutos. D) 3 horas e 7 minutos. GABARITO 1) D 2) E 3) D 4) D 5) B 6) 01 7) A 8) D 9) C 10) C 11) D 12) B 13) D 89 FUNÇÃO AFIM (1° GRAU) Situação-problema: Numa loja, o salário fixo mensal de um vendedor é 500 reais. Além disso, ele recebe de comissão 50 reais por produto vendido. a) Escreva uma equação que expresse o ganho mensal y desse vendedor, em função do número x de produto vendido. Solução: y = salário fixo + comissão por produto vendido y = 500 + 50x b) Quanto ele ganhará no fim do mês se vendeu 4 produtos? Solução: y = 500 + 50x, onde x = 4 y = 500 + 50.4 = 500 + 200 = 700 c) Quantos produtos ele vendeu se no fim do mês recebeu 1000 reais? Solução: y = 500 + 50x, onde y = 1000 1000 = 500+50x ⇒ 50x = 1000 − 500 ⇒ 50x = 500 ⇒ x = 10 A relação assim definida por uma equação do 1.º grau é denominada função do 1.º grau, sendo dada por: DEFINIÇÃO Toda função do tipo f(x)= ax + b com {a, b} e a é denominada função do 1° grau ou função afim. f(x) = ax + b Na função afim y = ax + b, chamamos: a: coeficiente angular ou inclinação da reta b: coeficiente linear ( onde a reta intercepta o eixo y ) Exemplos y = 3x – 1 é uma função afim de coeficiente angular 3 e coeficiente linear – 1. y = x 3 5 , é uma função afim de coeficiente angular 3 5 e coeficiente linear0. Logo, a função é também linear. ( Função linear é toda função do tipo y = ax + b onde b = 0,ou seja, é toda reta que passa pela origem) O gráfico da função afim é uma reta não paralela a qualquer dos eixos coordenados. Como exemplos, veja os gráficos das funções y = 2x – 1 e y = – 2x + 3 y = 2x – 1 y = – 2x (a > 0) (a < 0) Observe que destacamos, nos dois gráficos, os pontos onde as retas cortam os eixos coordenados. Na primeira função y = 2x – 1, temos: x = 0 y = 2.0 – 1 y = – 1 (0, – 1) y = 0 0 = 2x – 1 x = 1/2 (1/2, 0) Na segunda função y = – 2x + 3, encontramos: x = 0 y = – 2.0 + 3 = 3 (0, 3) y = 0 0 = –2x + 3 x = 3/2 (3/2 ,0) Observe que a raiz da primeira função é 1/2 e a raiz da segunda função é 3/2. A raiz é exatamente a abscissa do ponto onde a reta corta o eixo x. O valor de y para x = 0 nada mais é que o coeficiente linear da função. Analisando ainda os dois gráficos anteriores, observamos que a primeira função (a > 0) é crescente ao passo que a segunda função (a < 0) é decrescente. Sintetizando, dada a função afim y = ax + b de IR em IR, seu gráfico é uma reta não paralela aos eixos, podendo ser de dois tipos: a > 0 função crescente a < 0 função decrescente A reta corta o eixo y num ponto cuja ordenada é o coeficiente linear b. 90 A reta, corta o eixo x num ponto cuja abscissa é a raiz da função, dada por ax + b = 0 a b x ESTUDO DO SINAL DE UMA FUNÇÃO AFIM Ao estudar o sinal de uma função qualquer é simplesmente determinar os valores que podem ser adotados a x para os quais y seja positivo ou negativo. Consideremos uma função afim y = f(x) = ax + b vamos estudar seu sinal. Sendo a raiz de uma função afim a b x , sabemos que poderá ocorrer apenas duas situações: 1º- A função é crescente quando a > 0. 2º- A função é decrescente quando a < 0. Então teremos graficamente as seguintes situações: CAIU NO ENEM !! 01.(ENEM) GABARITO 01. B INEQUAÇÃO DO 1° GRAU Exercícios resolvidos 1. Resolver em IR as inequações. a) (2x + 4) (6 – 3x) ≥ 0. Resolução: Estudando a variação do sinal de cada uma das funções f(x)= 2x + 4 e g(x)= 6 – 3x, temos : 1. Sendo f(x) = 2x + 4: Raiz de 2- x04 2x :f Variação do sinal de f : a > 0 , f é crescente . Graficamente temos: 2. Sendo g(x) = 6 – 3x, tem-se: Raiz de 2x63x03x-6 :g Variação do sinal de g: a < 0 , g é decrescente. Graficamente temos:Representando no eixo real a variação de f, g e f.g, temos 22 xIRxS / b) 1 3 23 x x 0 3 323 01 3 23 x xx x x )( 91 0 3 12 0 3 323 x x x xx RESOLUÇÃO GRÁFICA DE INEQUAÇÕES Considere a inequação 2x + 3y ≤ 6 . Vamos mostrar alguns pares ordenados que verificam essa inequação: (-1, 2), pois 2. (-1) + 3.(2) = -2 + 6 = 4 e 4 6 (-3, 1), pois 2. (-3) + 3. (1) = -6 + 3 = -3 e -3 6 (3, -2), pois 2. (3) + 3. (-2) = 6 - 6 = 0 e 0 6 É evidente que não podemos enumerar todos os pares ordenados de números reais que satisfazem essa inequação, pois são infinitos, mas podemos representá-los graficamente, isto é, representar graficamente a solução da inequação. Para isso, procederemos assim: 1. Traçamos a reta correspondente à função que se obtém quando isolamos y após substituirmos o sinal de desigualdade pelo de igualdade. No nosso exemplo, temos: 2. Escolhemos um ponto qualquer (ponto auxiliar), não pertencente à reta. 3. Verificamos se as coordenadas do ponto auxiliar tornam a inequação verdadeira ou falsa: se verdadeira, a solução da inequação é o semiplano ao qual pertence o ponto auxiliar; se falsa, a solução da inequação é o semiplano oposto àquele ao qual pertence o ponto auxiliar. Observe a solução gráfica das inequações 92 A solução gráfica é o semiplano no qual está o ponto auxiliar testado, incluindo a reta. Observe o gráfico da inequação . A reta está tracejada porque os pontos pertencentes a ela não pertencem ao gráfico da inequação. Veja, por exemplo, que o ponto (-3, 4) pertence à reta, mas não pertence à inequação pois: Também podemos resolver graficamente um sistema de inequações desse tipo. Para isso, devemos construir, num mesmo plano cartesiano, a solução gráfica correspondente a cada inequação e tomar a região de intersecção dessas soluções que será a solução gráfica correspondente a cada inequação e tomar a região de intersecção dessas soluções que será a solução do sistema. Exemplo Vamos resolver cada sistema de inequações a seguir. a) EXERCÍCIOS 01.(UFJF) Para promover um baile, um clube fez o seguinte levantamento de gastos: Banda - R$ 3.000,00 Decoração - R$ 2.400,00 Iluminação - R$ 400,00 Além dos gastos, o buffet cobrará R$ 35,00 por pessoa. O preço do convite individual é R$ 70,00. O número mínimo de convites que o clube deve vender para que o baile não dê prejuízo é: A) 165. B) 166. C) 168. D) 170. E) 175. 02.(FGV-SP) O gráfico da função f(x) = mx + n passa pelos pontos A(1, – 2) e B(4, 2). Podemos então afirmar que: a) m + n = – 2 b) m – n = –2 93 c) m = 4 3 d) n = 2 5 e) m.n = –1 03. ( UFAL ) Seja f , de R em R, uma função definida por f(x) = mx + p. Se os pontos (– 2, 7) e (2, – 1) pertencem ao gráfico de f , então m – p é igual a: a) – 6 b) – 5 c) – 3 d) 1 e) 6 04.( FGV – SP ) Uma função polinomial f do 1º grau é tal que f(3) = 6 e f(4) = 8. Portanto, o valor de f(10) é: a) 16 b) 17 c) 18 d) 19 e) 20 05.( UFSM ) Seja f: IR IR uma função definida por f(x) = mx + p. Se f passa pelos pontos A(0,4) e B(3,0), então f –1 passa pelo ponto a) (8, –2) b) (8, 3) c) (8, –3) d) (8, 2) e) (8, 1) 06.( PUC – MG ) A função f(x) = (8 – 2m)x + m – 5 é estritamente crescente. É correto afirmar que m: a) Está entre 4 e 5 b) É menor do que 4 c) É maior que 5 d) É qualquer número real e) É qualquer número real positivo 07.( UEL – PR ) Seja f a função de R em R dada por f(X) = (k2 – 4)x + 3k, na qual k é uma constante real. Se f é decrescente e seu gráfico intercepta o eixo das abscissas no ponto (1; 0), então um outro ponto do gráfico de f é a) (–3; 6) b) (–2; 9) c) (–1; 1) d) (2; 3) e) (0; 6) 08.( USF – SP ) Sobre a função real de variável real dada por f(x) = – 3x + 5, é verdade afirmar que: a) A imagem de f é 25, b) A única raiz de f é 5/3 c) f é crescente d) f é positiva se f > 5/3 e) f é negativa se f < – 5/3 09. (UNIMONTES – PAES) A inequação que descreve o semiplano da figura ao lado é a) y − 2x > 1. b) 2y − x > 2 . c) 2y + x > 2 . d) y + 2x > −1. 10. (Uneb-BA) Para uma função f: R → R , que satisfaz as condições I. f(x + y) = f(x) + f(y) II. f(1) = 3, O valor de f(3) é igual a: a) 1 b) 3 c) 6 d) 9 e) 27 11. ( UFPE ) Um provedor de acesso à Internet oferece dois planos para seus assinantes: Plano A - Assinatura mensal de R$ 8,00 mais R$ 0,03 por cada minuto de conexão durante o mês. Plano B - Assinatura mensal de R$ 10,00 mais R$ 0,02 por cada minuto de conexão durante o mês. Acima de quantos minutos de conexão por mês é mais econômico optar pelo plano B? a) 160 b) 180 c) 200 d) 220 e) 240 12. ( UFES ) Uma produtora pretende lançar um filme em fita de vídeo e prevê uma venda de 20.000 cópias. O custo fixo de produção do filme foi R$ 150.000,00 e o custo por unidade foi de R$ 20,00 (fita virgem, processo de copiar e embalagem). Qual o preço mínimo que deverá ser cobrado por fita, para não haver prejuízo? a) R$ 20,00 b) R$ 22,50 c) R$ 25,00 d) R$ 27,50 e) R$ 35,00 13. ( UFRN ) A academia "Fique em Forma" cobra uma taxa de inscrição de R$ 90,00 e uma mensalidade de R$ 50,00. A academia "Corpo e Saúde" cobra uma taxa de inscrição de R$ 60,00 e uma mensalidade de R$ 55,00. a) Determine as expressões algébricas das funções que representam os gastos acumulados em relação 94 aos meses de aulas, em cada academia. b) Após quantos meses a academia “Fique em forma” será vantajosa se comparada coma academia “Corpo e saúde” ? Justifique, explicitando seu raciocínio. 14.( UFRN ) Na figura a seguir, tem-se o gráfico de uma reta que representa a quantidade, medida em mL, de um medicamento que uma pessoa deve tomar em função de seu peso, dado em kgf, para tratamento de determinada infecção. O medicamento deverá ser aplicado em seis doses. Assim, uma pessoa que pesa 85kgf receberá em cada dose: a) 7 mL b) 9 ML c) 8 mL d) 10 mL 15.( PAES ) O esboço que melhor representa a região do plano cartesiano delimitada pelas retas de equações y – 2 = 0, x – 3 = 0, x – 7 = 0 e 3x – 4y + 11 = 0 é: 16.(UNIMONTES) Todos os valores reais de x que satisfazem a inequação 1 2 2 x x , pertencem ao intervalo: a) [0, +[ b) ]0, + [ c) ]- , -2[ ]0, + [ d) ]- , -2[ [0, + [ 17.(UFMG) O número real x satisfaz 2 1x 3x4 . Assinale a alternativa em que estão incluídas todas as possibilidades para x. a) –1 < x < 5/2 b) x > 5/2 c) x < -1 d) x < -1 ou x > 5/2 18.( CFTCE ) Considere a inequação (x – 1)(x – 4) 0. Considerando os números inteiros que a satisfazem. É correto concluir que: a) Só dois deles são positivos. b) A soma de todos eles é dez. c) O maior deles é múltiplo de 3. d) O produto de todos eles é zero. e) O produto de todos é um número negativo. 19.( UFMG ) O conjunto solução da inequação – 3x + a > 7 é {x IR | x < 2}. Então, o valor de a é a) 1 b) 2 c) 7 d) 10 e) 13 20.( UFRS ) Se –1 < 2x + 3 < 1, então 2 – x está entre a) 1 e 3 b) –1 e 0 c) 0 e 1 d) 1 e 2 e) 3 e 4 21.( Cesgranrio ) A solução real da inequação ( 3x – 2 )3 ( x – 5 )2 ( 2 – x ) x > 0 é : a) { x R / x< 0 ou 3 2 < x < 2 } b) { x R / x > 0 ou 3 2 > x > 2 } c) { x R / x < 0 ou – 3 2 < x < 2 } d) { x R / x < 0 ou 3 2 < x < 5 } e) { x R / x < 0 ou 3 2 < x < – 2 } 22.( MACK – SP ) O conjunto solução da inequação ( x + 3 ) ( x – 2 ) 0 é : a) { x R / x 3 } b) { x R / 2 x 3 } c) { x R / x 2 ou x 3 } d) { x R / – 3 x 2 } e) { x R / – 2 x 3 } 23.( FEI – SP ) No gráfico seguinte, a região em destaque representa as condições de temperatura ( x ) e umidade ( y ) favoráveis ao desenvolvimento de um tipo de fungo. Assinale a alternativa cujo conjunto de desigualdades descreve a região indicada : a) x 0 , y 0 , x + 2y 30 b) x 0 , y 0 , x + 2y 30 c) x < 0 , y 0 , x + 2y 30 d) x 0 , y 0 , x 2y e) x 0 , y 0 , x 2y x y x y x y x y a) c) b) d) 15 30 y x 95 24.( UFMG ) Na figura estão esboçados os gráficos de duas funções f e g. O conjunto { x R : f(x) . g(x) < 0 } é dado por : a) x > 0 ou x < – 1 b) – 1 < x < 0 c) 0 < x < 2 d) – 1 < x < 2 e) x < – 1 ou x > 2 25.(FIP-2009) Um táxi cobra R$ 20,00 pelo primeiro quarto de quilômetro rodado e R$ 5,00 por cada quarto de quilômetro adicional. Quanto custará, em reais, uma viagem de x quilômetros? A) P(x) = 20 + 5.(4x – 1) B) P(x) = 20 + 4.(x – 1) C) P(x) = 20 + 20.(x – 1) D) P(x) = 20 + 5x 26.(FIP-2012) Os preços cobrados por duas empresas que administram planos de saúde estão dispostos na tabela abaixo: Pode-se afirmar que o plano mais econômico é oferecido pela empresa: A) A, quando o número de consultas não exceder o total de 20 por mês. B) B, quando o número de consultas for superior a 3 por mês. C) B, quando o número de consultas não exceder o total de 10 por mês. D) A, quando o número de consultas for superior a 6 por mês. 27.(FIP-2012)A Gráfica Universitária das Fipmoc pretende comercializar a Revista Multidisciplinar no mercado norte- mineiro. Os responsáveis pela empresa que irá confeccionar a revista estimam gastos variáveis de R$ 1,50 por revista processada e gastos fixos na ordem de R$ 10.000,00 por mês. Por outro lado, também esperam obter R$ 1,00 por revista comercializada, além de R$ 13.000,00 mensais relativos à receita de publicidade. Permanecendo as demais condições constantes, para se alcançar um lucro de R$ 1.000,00 por mês, será necessário comercializar: A) 8.000 assinaturas. B) 4.000 assinaturas. C) 2.000 assinaturas. D) 6.000 assinaturas. 28.(FIP-2013) Pensando em otimizar seu lucro, a empresa “Nexxus” fabrica um único tipo de produto, e todas as unidades são vendidas. O custo total (C) da produção e a receita (R),considerando a quantidade de produtos vendidos, estão representados abaixo: Com base nos dados apresentados, pode-se inferir corretamente que a expressão que fornece o lucro (L), considerando a quantidade de produtos vendidos (q) pela referida empresa, é: A) L(q) = 25q – 1000 B) L(q) = 50q – 1000 C) L(q) = 50q + 2000 D) L(q) = – 25q + 2000 29.(FIP-2013) Os estacionamentos em Montes Claros estão cobrando entre R$3,00 e R$5,00 por hora. Um estacionamento no centro da cidade cobra R$5,00 por hora, mas possui uma promoção em que o cliente pode comprar um selo no valor de R$20,00, com o qual passa a pagar apenas R$ 1,00 por hora. A partir de quanto tempo passa a ser vantajoso comprar o selo promocional? A) 3 horas B) 4h 20 min C) 5h D) 5h 40 min 30. A expressão C = 0,012t + 65 fornece o comprimento C, em centímetros, de uma barra de metal em função de sua temperatura t, em graus Celsius (°C). Andréa mediu o comprimento dessa barra à noite onde a temperatura era de 10º e voltou a medi- lo no dia seguinte cuja temperatura era de 30º. Qual a variação encontrada no comprimento da barra? a) 0,12 cm b) 0,24 cm c) 0,36 cm d) 0,48 cm 31. (Enem 2015) Um investidor inicia um dia com x ações de uma empresa. No decorrer desse dia, ele efetua apenas dois tipos de operações, comprar ou vender ações. Para realizar essas operações, ele y x 0 – 1 2 f g 96 segue estes critérios: I. vende metade das ações que possui, assim que seu valor fica acima do valor ideal (Vi); II. compra a mesma quantidade de ações que possui, assim que seu valor fica abaixo do valor mínimo (Vm); III. vende todas as ações que possui, quando seu valor fica acima do valor ótimo (Vo). O gráfico apresenta o período de operações e a variação do valor de cada ação, em reais, no decorrer daquele dia e a indicação dos valores ideal, mínimo e ótimo. Quantas operações o investidor fez naquele dia? a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 32. (Enem 2015) Após realizar uma pesquisa de mercado, uma operadora de telefonia celular ofereceu aos clientes que utilizavam até 500 ligações ao mês o seguinte plano mensal: um valor fixo de R$ 12,00 para os clientes que fazem até 100 ligações ao mês. Caso o cliente faça mais de 100 ligações, será cobrado um valor adicional de R$ 0,10 por ligação, a partir da 101ª até a 300ª; e caso realize entre 300 e 500 ligações, será cobrado um valor fixo mensal de R$ 32,00. Com base nos elementos apresentados, o gráfico que melhor representa a relação entre o valor mensal pago nesse plano e o número de ligações feitas é: a) b) c) d) e) 33. (FIP/2017.1) A loja “Pague Menos”, da cidade de Montes Claros, está contratando vendedores e está oferecendo um salário mensal de R$ 800,00 mais 2,5% sobre o valor total, em reais, das vendas que o vendedor efetuar durante o mês. José está empregado em uma outra loja cujo salário é de R$ 950,00 mais 1,5% sobre o valor total, em reais, das vendas feitas, e está interessado na proposta de emprego da loja “Pague Menos”, mas precisa saber quanto terá que vender, por mês, para que seja interessante a troca de emprego. A partir de qual valor de venda mensal é interessante para José trabalhar na loja “Pague Menos” ? A) R$ 18 000,00 B) R$ 20 000,00 C) R$ 12 300,00 D) R$ 15 000,00 E) R$ 10 000,00 97 GABARITO 1) B 2) A 3) B 4) E 5) C 6) B 7) B 8) B 9) C 10) D 11) C 12) D 13) a) f(x) = 90 + 50x e g(x) = 60 + 55x b) Após o 6º mês 14) B 15) B 16) D 17) D 18) B 19) E 20) E 21) A 22) D 23) A 24) E 25) A 26) D 27) B 28) A 29) C 30) B 31) B 32) B 33) D QUESTÃO ENEM 2016 1. (Enem 2016) Uma cisterna de 6.000 L foi esvaziada em um período de 3 h. Na primeira hora foi utilizada apenas uma bomba, mas nas duas horas seguintes, a fim de reduzir o tempo de esvaziamento, outra bomba foi ligada junto com a primeira. O gráfico, formado por dois segmentos de reta, mostra o volume de água presente na cisterna, em função do tempo. Qual é a vazão, em litro por hora, da bomba que foi l igada no início da segunda hora? a) 1.000 b) 1.250 c) 1.500 d) 2.000 e) 2.500 2. (Enem 2016) Um reservatório é abastecido com água por uma torneira e um ralo faz a drenagem da água desse reservatório. Os gráficos representam as vazões Q, em litro por minuto, do volume de água que entra no reservatório pela torneira e do volume que sai pelo ralo, em função do tempo t, em minuto. Em qual intervalo de tempo, em minuto, o reservatório tem uma vazão constante de enchimento? a) De 0 a 10. b) De 5 a 10. c) De 5 a 15. d) De 15 a 25. e) De 0 a 25. 3. (Enem 2016) Um dos grandes desafios do Brasil é o gerenciamento dos seus recursos naturais, sobretudo os recursos hídricos. Existe uma demandacrescente por água e o risco de racionamento não pode ser descartado. O nível de água de um reservatório foi monitorado por um período, sendo o resultado mostrado no gráfico. Suponha que essa tendência linear observada no monitoramento se prolongue pelos próximos meses. Nas condições dadas, qual o tempo mínimo, após o sexto mês, para que o reservatório atinja o nível zero de sua capacidade? a) 2 meses e meio. b) 3 meses e meio. c) 1 mês e meio. d) 4 meses. e) 1 mês. 98 4. (Enem 2016) Para uma feira de ciências, dois projéteis de foguetes, Ae B, estão sendo construídos para serem lançados. O planejamento é que eles sejam lançados juntos, com o objetivo de o projétil B interceptar o A quando esse alcançar sua altura máxima. Para que isso aconteça, um dos projéteis descreverá uma trajetória parabólica, enquanto o outro irá descrever uma trajetória supostamente retilínea. O gráfico mostra as alturas alcançadas por esses projéteis em função do tempo, nas simulações realizadas. Com base nessas simulações, observou-se que a trajetória do projétil B deveria ser alterada para que o objetivo fosse alcançado.Para alcançar o objetivo, o coeficiente angular da reta que representa a trajetória de B deverá a) diminuir em 2 unidades. b) diminuir em 4 unidades. c) aumentar em 2 unidades. d) aumentar em 4 unidades. e) aumentar em 8 unidades. GABARITO 1) C 2) B 3) A 4) C FUNÇAO QUADRÁTICA (2° GRAU) INTRODUÇÃO A função do 2.º grau está sempre presente em nosso cotidiano. Pode-se observá-la na Física quando se vê um fruto caindo de uma árvore; um carro passando pela rua, etc. Dentro do movimento uniformemente variado, em trajetória vertical, temos as seguintes características: 1. a aceleração é igual a da gravidade (g); 2. quando há a queda de um corpo, sua velocidade aumenta (movimento acelerado); 3. na subida de um corpo a velocidade dele diminui (movimento retardado) gradualmente até anular-se no ponto mais alto, ou seja, nesse ponto a velocidade passa a ser igual a zero. DEFINIÇÃO Imagine um retângulo em que a medida da base seja duas unidades a mais do que a medida da altura. Para calcular a área desse retângulo, precisamos multiplicar a medida da altura pela medida da base. Se chamarmos a área desse retângulo de y, e a medida da altura de x, vamos ter: y = x.(x + 2) y = x2 + 2x Essa expressão mostra que a área (y) desse tipo de retângulo está relacionada à medida (x) da altura por uma equação que é também de uma função de 2.o grau. Se o valor x da altura for, por exemplo, 3cm, o retângulo terá a seguinte área: y = 32 + 2.3 y = 9 + 6 y = 15cm2 Chama-se função polinomial do 2º grau, ou função quadrática, a toda função f : IR → IR definida por f(x) = ax2 + bx + c, onde a, b, c IR e a ≠ 0. 99 GRÁFICO O gráfico da função quadrática é uma curva denominada parábola. Será feito agora, uma série de observações sobre os fatores que influem no aspecto da parábola. 1° - Sinal de a a > 0 concavidade voltada para cima a < 0 concavidade voltada para baixo 2°- Sinal de É claro que os pontos onde eventualmente a parábola corta o eixo x são os pontos em que y = 0. Portanto, as abscissas de tais pontos representam as raízes reais da função. Como conseqüência, temos que: 3°- Valor do coeficiente c Na função quadrática y = ax2 + bx + c, fazendo x = 0 encontramos y = c. Portanto, toda parábola passa pelo ponto (0, c), do eixo das ordenadas. Assim: O coeficiente c é a ordenada do ponto onde a parábola intercepta o eixo y. 4° Vértice da parábola Observe as parábolas abaixo: O ponto V de ambos os gráficos é chamado vértice da parábola. Note que, no 19 caso ( a < 0), o ponto V é o ponto "mais alto" do gráfico, ou seja, o ponto de ordenada máxima enquanto que, no 2º caso (a > 0), o ponto V é o ponto "mais baixo" do gráfico, isto é, o ponto de ordenada mínima. Chamando xv a abscissa e yv, a ordenada do vértice, prova-se que a b xV 2 e a yV 4 O valor de yv limita o conjunto imagem de uma função quadrática. Veja os dois casos: Podemos escrever, então: a < 0 f(x) admite um máximo a yV 4 quando a b xV 2 a > 0 f(x) admite um mínimo a yV 4 quando a b xV 2 É importante observar, ainda, que 100 Observações a) O gráfico de f é sempre uma parábola com eixo de simetria paralelo ao eixo Oy. b) Se a > 0, então a parábola tem a “concavidade voltada para cima”. c) Se a < 0, então a parábola tem a “concavidade voltada para baixo”. d) A parábola sempre intercepta o eixo Oy no ponto (0; c). e) Se Δ = b2 – 4ac < 0, então f não admite raízes reais. A parábola não intercepta o eixo Ox. f) Se Δ = b2 – 4ac = 0, então f admite uma única raiz. A parábola tangencia o eixo Ox. g) Se Δ = b2 – 4ac > 0, então f admite duas raízes reais distintas. A parábola intercepta o eixo Ox em dois pontos. A parábola que representa uma função polinomial do 2.º grau pode ser seis tipos possíveis, conforme os valores de a e de Δ. A saber: ESTUDO DO SINAL DE UMA FUNÇÃO QUADRÁTICA Genericamente, a discussão da variação dos sinais de uma função do segundo grau, f(x) = ax2 + bx + c, recairá sempre em um dos seguintes casos: Para ∆ > 0 Para ∆ = 0: Para ∆ < 0: 101 INEQUAÇÕES DO 2° GRAU Chama-se “inequação do 2° grau” toda inequação apresentada em cada uma das seguintes formas : ax2 + bx + c ≠ 0 ax2 + bx + c > 0 ax2 + bx + c < 0 ax2 + bx + c ≥ 0 ax2 + bx + c ≤ 0 com {a, b, c} IR e a ≠ 0. A resolução desse tipo de equação é fundamentada no estudo da variação de sinal da função do 2° grau, conforme mostram os exercícios resolvidos a seguir. Exercícios resolvidos 1. Resolver, em IR, a inequação 0322 xx . Resolução Uma boa maneira de resolver uma inequação do 2° grau é construindo seu gráfico. Raízes da função 322 xxxf )( 2 42 12 162 2 1631424 032 22 2 x x a b x cab xx . )( ).(.)(.. Logo: 11 x e 32 x Portanto,a parábola intercepta o eixo Ox nos pontos de abscissas 11 x e 32 x Gráfico de f Como o coeficiente de x2 é positivo (a > 0), a parábola possui a concavidade voltada para cima, conforme a seguir. A inequação pede os valores de x para os quais f(x)>0, ou seja, 0322 xx . Essa desigualdade ocorre se, e somente se, 1x ou 3x . Logo, o conjunto solução é: 1 xIRxS / ou 3x 2. Determinar os valores de k R, tais que: f(x) = kx2 + 2(k + 1) x – (k + 1) seja estritamente negativo para todo valor real de x. 1.º caso: Se k = 0, temos f(x) = 2x – 1, que não é negativo para qualquer x. 2.º caso: Se k ≠ 0, o trinômio tem que ter um gráfico do tipo: 3. Vamos resolver a inequação-produto 102 Quadro de sinais: EXERCÍCIOS 01. ( Unimontes ) Considere a equação ax2 + bx + a = 0, onde a > 0, a, b Z. Se essa equação possui duas raízes reais iguais, então a) b<a b) b é um número ímpar c) b é um número par d) b = a 02.(UNIMONTES) O gráfico da função f : IR IR, definida por f(x) = x2 + bx + c onde b e c são números reais, passa pelos pontos (0, 0) e (1, 2). Então, f 3 2 vale 03.(CTSP) Qual o conjunto solução da inequação, em 2 2 3 4 xx x > 0 A) – 3 < x < 2 B) – 2 < x < 3C) 0 < x < 3 D) 0 < x < 2 04. Um projétil é lançado do solo, verticalmente para cima, obedecendo a função H = 50t – 2t2 onde H é a altura em metros e t é o tempo em segundos. Determine: a) A altura máxima atingida pelo projétil; b) O tempo gasto para o projétil voltar ao solo, após o disparo. 05. (Enem 2ª aplicação 2010) Um laticínio possui dois reservatórios de leite. Cada reservatório é abastecido por uma torneira acoplada a um tanque resfriado. O volume, em litros, desses reservatórios depende da quantidade inicial de leite no reservatório e do tempo t, em horas, em que as duas torneiras ficam abertas. Os volumes são dados pelas funções V1(t) = 250t 3 – 100t + 3000 e V2(t) = 150t3 + 69t + 3000 Depois de aberta cada torneira, o volume de leite de um reservatório é igual ao do outro no instante t = 0 e, também, no tempo t igual a A) 1,3 h. B) 1,69 h. C) 10,0 h. D) 13,0 h. E) 16,9 h. 06.( Unimontes / PAES) Um agricultor deseja cercar um campo retangular no qual um dos lados mede o triplo do outro. O material da cerca custa R$4,00 por metro, para os lados menores, e R$5,00 por metro, para os outros lados. Se esse agricultor tem apenas R$380,00 para gastar com essa cerca, então a maior área possível que pode ser cercada é, em metros quadrados, igual a : a) 1200 b) 300 c) 200 d) 1100 07.(UFMG) Um terreno retangular, com área de 800 m2 e frente maior que a lateral, foi cercado com um muro. 103 O custo da obra era de R$ 12,00 por metro linear construído na frente, e de R$ 8,00 por metro linear construído nas laterais e no fundo. Se foram gastos R$ 1040,00 para cercar o terreno, o comprimento total do muro construído, em metros é: a) 114 b) 120 c) 132 d) 180 08.( Vunesp – SP ) O gráfico da função quadrática definida por y = x2 – mx + ( m – 1 ), em que m R, tem um único ponto em comum com o eixo das abscissas. Então, o valor de y que essa função associa a x = 2 é : a) – 2 b) – 1 c) 0 d) 1 e) 2 09.( UNICAMP ) Os valores de m de modo que o gráfico da função y = x2 + mx + 8 – m seja tangente ao eixo dos x são : a) – 6 e 4 b) – 8 e 4 c) – 4 e 6 d) – 8 e 6 e) – 4 e 8 10.(UNIMONTES) O lucro semanal de uma siderúrgica (em milhares de reais) é dado em função da quantidade q de toneladas de minério processadas pela fórmula L(q) = 100(10 − q)(q − 2). A diretoria da siderúrgica espera um lucro semanal mínimo de R$1.200.000,00. Para que isso ocorra, a quantidade de minério processada, semanalmente, A) não poderá ser inferior a 5 toneladas. B) não poderá superar 6 toneladas. C) não poderá superar 8 toneladas. D) deverá ser superior a 6 toneladas. 11.(UFJF) Um ônibus de 54 lugares foi fretado para uma excursão. A empresa cobrou de cada passageiro a quantia de R$ 55,00 e mais R$ 2,50 por lugar vago. O número de passageiros que dá à empresa rentabilidade máxima é: A) 16. B) 24. C) 38. D) 49. E) 54. 12.( PAES ) A reta r representa a função f : R R , definida pela regra f(x) = x – 2. O conjunto interseção dessa reta com a parábola que representa a função f(x)= x2 – x – 2 é o conjunto: A) B) {(0, – 2); (2, 0) } C) { x R/ –2 x 2 } D) {2, –2} 13.(UNIMONTES) Seja f a função f: IR IR definida por f(x) = x2 – 10x + . Podemos afirmar que a) a soma das raízes de f é um número irracional b) f possui duas raízes reais diferentes c) o produto das raízes de f é um número racional d) f possui duas raízes reais e iguais 14.( FCC – BA ) Sabe-se que – 2 e 3 são raízes de uma função quadrática. Se o ponto ( – 1, 8 ) pertence ao gráfico da função, então : a) o seu valor máximo é 1,25 b) o seu valor mínimo é 1,25 c) o seu valor mínimo é 12,5 d) o seu valor máximo é 12,5 e) o seu valor mínimo é 0,25 15.( PAES ) Numa pequena empresa de roupas, o custo médio da produção de x camisas é dado por C(x) = – x2 + 30x – 20 reais. O custo máximo da produção diária é, em reais, igual a : a) 380 b) 150 c) 205 d) 45 16.( FCC – BA ) Se a função f(x) = x2 – ( k + 2 )x – k + 1 é estritamente positiva para qualquer x real, então : a) – 8 < k < 0 b) – 8 k 0 c) k – 8 e k 8 d) k < – 8 ou k > 8 e) K = – 8 ou k = 0 17. (UFMG) Observe a figura que representa o gráfico: y = ax2 + bx + c Assinale a única afirmativa falsa em relação a esse gráfico: a) b é positivo b) c é negativo c) ac é negativo d) b2 – 4ac é positivo 18. ( Vunesp – SP ) O gráfico da função quadrática definida por y = x2 – mx + ( m – 1 ), em que m R, tem um único ponto em comum com o eixo das abscissas. Então, o valor de y que essa função associa a x = 2 é : a) – 2 b) – 1 c) 0 d) 1 e) 2 x y 104 19. ( PUC – SP ) Sabendo que x’ e x’’ são as raízes da função quadrática f(x) = x2 – 8x + m, o valor de m para que se tenha 3x’ – 4x’’ = 3 é: a) m = 15 b) m = 12 c) m = 7 d) m = 16 e) m = 24 20.( PAES ) Maria e Joana são revendedoras de um certo produto de beleza. Em um determinado mês, a renda mensal ( em reais ) de Maria foi dada pela função R(x) = 17x – 30 e a de Joana foi R(x) = x2 + 5x – 3, onde R é a renda mensal e x é o número de unidades que cada uma vendeu. Maria terá um rendimento mensal maior que o de Joana se vender: a) mais que nove unidades b) entre 3 e 9 unidades c) exatamente 10 unidades d) 9 unidades 21.( Unimontes / PAES ) Um menino está à distância de 6m de um muro de 3m de altura e chuta uma bola que vai bater exatamente sobre o muro. Se a função da trajetória da bola em relação ao sistema de coordenadas indicado pela figura é y = ax2 + ( 1 – 4a ) x, então a altura máxima atingida pela bola é igual a: a) 4m b) 4,5m c) 3m d) 3,5m 22.( Cesgranrio – RJ ) Os valores de x, tais que 1x2x 1x4 2 0, são aqueles que satisfazem : a) x 4 b) x 4 c)x 4 1 d) x 1 e)x 4 1 23.( UFPA ) O domínio da função y = x . 4x3x x4 2 2 é o conjunto : a) ] -1 ; 4 ] b) ] - ; - 2 ] ] 4 ; + [ c) [ - 2 ; 1 [ [ 2 ; 4 [ { 0 } d) ] - ; - 1 [ ] 4 ; + [ { 0 } e) ] - ; - 1 [ ] 4 ; + [ 24.( PAES ) Considere a função f: ]1, 3[ ]–1, 3 [ , definida por f(x) = x2 – 2x. O esboço da função inversa de f, f – 1 é 25.(FIP-2010) Num dos jogos da Copa do Mundo, a bola chutada por um jogador, em determinado lance, descreve uma trajetória parabólica, conforme a figura abaixo: Supondo que a trajetória da bola seja descrita pela equação y = –x² + 6x, em que y é a altura atingida pela bola (em metros), e x é o tempo decorrido (em segundos), qual a altura máxima atingida por ela, e após quanto tempo isso ocorre, respectivamente? A) 6 metros e 9 segundos B) 9 metros e 6 segundos C) 6 metros e 3 segundos D) 9 metros e 3 segundos 26. (FIP-2013) O dono de um restaurante vende, em média, 300 refeições por dia a R$5, 00 cada uma, que tem um preço de custo de R$3, 00. Ele observou que, a cada R$0, 20 que oferece de desconto no preço da refeição, há um aumento de 40 refeições em sua venda. A que preço ele deve oferecer a refeição para que seu lucro seja máximo? A) R$7,40 B) R$6,50 C) R$5,25 D) R$4,75 x y 105 27.(FIP-2013) Pensando em aproveitar o seu terreno, o Sr. Paulo observou que poderia construir um cercado para cultivar suas plantas. Ele possui um muro, com 6 metros de comprimento, que irá aproveitar como parte dos lados desse cercado retangular. Para completar o contorno desse cercado,ele irá usar 34 metros de cerca. Veja na figura abaixo. A maior área que o Sr. Paulo poderá cercar é: A) 34 m2 B) 13 m2 C) 91 m2 D)45,5 m2 28. ( Fuvest – SP ) Sejam x’ e x’’ as raízes da função f(x) = 10x2 + 33x – 7. O número inteiro mais próximo do número N = 5.( x’. x’’ ) + 2.( x’ + x’’ ) é: a) 9 b) – 9 c) 10 d) – 10 e) – 13 29. ( UFMG ) Observe a figura. Nessa figura, está representada a parábola de vértice V, gráfico da função de segundo grau cuja expressão é a) y = (x2 / 5) – 2x b) y = x2 – 10x c) y = x2 + 10x d) y = (x2 / 5) – 10x e) y = (x2 / 5) + 10x 30. ( Cesgranrio ) O diretor de uma orquestra percebeu que, com o ingresso a R$ 9,00 em média 300 pessoas assistem aos concertos e que, para cada redução de R$ 1,00 no preço dos ingressos, o público aumenta de 100 espectadores. Qual deve ser o preço para que a receita seja máxima? a) R$ 9,00 b) R$ 8,00 c) R$ 7,00 d) R$ 6,00 e) R$ 5,00 31. Uma criança arremessa uma bola de basquete cujo centro segue uma trajetória plana de equação 2x 7 8 x 7 1 y 2 , na qual os valores de x e y são dados em metros. Essa criança acerta o arremesso, e o centro da bola passa pelo centro da cesta, que está a 3 metros de altura. A distância do centro da cesta ao eixo y é: a) 6 metros b) 7 metros c) 8 metros d) 9 metros e) 10 metros 32. ( PUC – SP ) O lucro de uma empresa é definido pela função L(q) = – q2 +10q – 16, onde q representa a quantidade de produtos vendidos pela empresa num determinado mês. Podemos concluir que esta empresa terá lucro positivo, se o número q de produtos vendidos estiver compreendido em: (A) 2 ≤ q ≤ 8. (B) 2 < q < 8. (C) q < 2 ou q > 8 . (D) q ≤ 2 ou q ≥ 8. (E) q < 10 ou q > 16. 33. ( FIPMoc – 2015 ) No Mercado Municipal de Montes Claros, é comum, no período de safra, encontrar diversos produtores vendendo pequi, fruto típico da região. Ao longo de um desses períodos, constatou-se que a quantidade diária de dúzia de pequi vendida (x) variava de acordo com o preço de venda da dúzia (p), e a relação quantitativa entre essas variáveis era dada pela lei: 2 9 x 20 1 )x(P Para que esse produtor tenha uma receita máxima, deve-se vender a dúzia de pequi por: A) R$2,25. B) R$1,25. C) R$3,25. D) R$4,25. E) R$5,25. 34. (Enem 2015) Um estudante está pesquisando o desenvolvimento de certo tipo de bactéria. Para essa pesquisa, ele utiliza uma estufa para armazenar as bactérias. A temperatura no interior dessa estufa, em graus Celsius, é dada pela expressão x y 5 – 5 v x y 106 2T(h) h 22h 85, em que h representa as horas do dia. Sabe-se que o número de bactérias é o maior possível quando a estufa atinge sua temperatura máxima e, nesse momento, ele deve retirá-las da estufa. A tabela associa intervalos de temperatura, em graus Celsius, com as classificações: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta. Intervalos de temperatura ( C) Classificação T 0 Muito baixa 0 T 17 Baixa 17 T 30 Média 30 T 43 Alta T 43 Muito alta Quando o estudante obtém o maior número possível de bactérias, a temperatura no interior da estufa está classificada como a) muito baixa. b) baixa. c) média. d) alta. e) muito alta. 35. (Enem 2015) Atualmente existem diversas locadoras de veículos, permitindo uma concorrência saudável para o mercado, fazendo com que os preços se tornem acessíveis. Nas locadoras P e Q, o valor da diária de seus carros depende da distância percorrida, conforme o gráfico. O valor pago na locadora Q é menor ou igual àquele pago na locadora P para distâncias, em quilômetros, presentes em qual(is) intervalo(s)? a) De 20 a 100. b) De 80 a 130. c) De 100 a 160. d) De 0 a 20 e de 100 a 160. e) De 40 a 80 e de 130 a 160. 36. (Enem 2015) A figura representa a vista superior de uma bola de futebol americano, cuja forma é um elipsoide obtido pela rotação de uma elipse em torno do eixo das abscissas. Os valores a e b são, respectivamente, a metade do seu comprimento horizontal e a metade do seu comprimento vertical. Para essa bola, a diferença entre os comprimentos horizontal e vertical e igual à metade do comprimento vertical. Considere que o volume aproximado dessa bola é dado por 2v 4ab . O volume dessa bola, em função apenas de b, é dado por a) 38b b) 36b c) 35b d) 34b e) 32b 37. (Enem 2015) Uma padaria vende, em média, 100 pães especiais por dia e arrecada com essas vendas, em média, R$ 300,00. Constatou-se que a quantidade de pães especiais vendidos diariamente aumenta, caso o preço seja reduzido, de acordo com a equação q 400 100 p, na qual q representa a quantidade de pães especiais vendidos diariamente e p, o seu preço em reais. A fim de aumentar o fluxo de clientes, o gerente da padaria decidiu fazer uma promoção. Para tanto, modificará o preço do pão especial de modo que a quantidade a ser vendida diariamente seja a maior possível, sem diminuir a média de arrecadação diária na venda desse produto. O preço p, em reais, do pão especial nessa promoção deverá estar no intervalo a) R$ 0,50 p R$ 1,50 b) R$ 1,50 p R$ 2,50 c) R$ 2,50 p R$ 3,50 d) R$ 3,50 p R$ 4,50 e) R$ 4,50 p R$ 5,50 107 38. (FIP/2017.1) O lucro semanal de uma gráfica (em dezenas de reais) é dado em função da quantidade x (em milhares) de cópias feitas pela fórmula L(X) = 100(10 − x)(x − 2). Os proprietários da gráfica esperam um lucro semanal mínimo de R$12 000,00. Para que isso ocorra, a quantidade de cópias deve estar entre: A) 1000 e 5000. B) 2000 e 4000. C) 9000 e 11000. D) 4000 e 8000. E) 8000 e 12000. GABARITO 01. C 02. D 03. D 04. a) 312,5 metros b) 25 segundos 05. A 06. B 07. A 08. D 09. B 10. C 11. C 12. B 13. B 14. D 15. C 16. A 17. A 18. D 19. A 20. B 21. A 22. C 23. E 24. A 25. D 26. D 27. sem resposta ( 100 m2 ) 28. D 29. A 30. D 31. B 32. B 33. A 34. D 35. D 36. B 37. A 38. D QUESTÕES ENEM 2016 1. (ENEM 2016) Um túnel deve ser lacrado com uma tampa de concreto. A seção transversal do túnel e a tampa de concreto têm contornos de um arco de parábola e mesmas dimensões. Para determinar o custo da obra, um engenheiro deve calcular a área sob o arco parabólico em questão. Usando o eixo horizontal no nível do chão e o eixo de simetria da parábola como eixo vertical, obteve a seguinte equação para a parábola: Y = 9 – x2, sendo x e y medidos em metros. Sabe-se que a área sob uma parábola como esta é igual a 2/3 da área do retângulo cujas dimensões são, respectivamente, iguais à base e à altura da entrada do túnel. Qual é a área da parte frontal da tampa de concreto, em metro quadrado? a) 18 b) 20 c) 36 d) 45 e) 54 GABARITO 1) C EQUAÇÕES EXPONENCIAIS Chamamos de equações exponenciais toda equação na qual a incógnita aparece em expoente. Exemplos 1) 3x = 81 (a solução é x = 4) 2) 2x-5 = 16 (a solução é x = 9) Para resolver equações exponenciais, devemos realizar dois passos importantes: 1º) redução dos dois membros da equação a potências de mesma base; 2º) aplicação da propriedade: Exercícios resolvidos 01. Resolva a equação exponencial: 2 3x+1 = 128 Resolução: 2 x 6 3x7 1 3x 221282 713x13x S = { 2 } 02. Resolva a equação exponencial: 7X = 1 7x = 1 7x = 70 x = 0 S = { 0 } 03. Resolva a equação exponencial: 3x = 2x 3x = 2x x x x x3 2 2 2 1 x 2 3 0 2 3 x 2 3 x = 0 S = { 0 } 04. Resolva aequação exponencial: x 3x 63 2 2 8 Resolução: x x x x 2 8 6322 2 8 632 33 . Faça y 2x 808638 8 638 2 yyy y y 108 Ou 8 1 y 82 x (falso, já que 02 x ) 322 8 1 2 3 xxx S={-3} 05. Determine o conjunto solução da equação 4x − 20.2x + 64 = 0 Substituindo y1 e y2 na equação acima, temos que: x = 2 e x = 4 06. Determine o conjunto solução da equação 4x + 2 . 14x = 3 . 49x FUNÇÃO EXPONENCIAL Chama-se de função exponencial elementar toda função tal que f(x) = ax, com . Exemplos: GRÁFICO DA FUNÇÃO EXPONENCIAL A função exponencial f:IR → IR+ definida por f(x) = ax, com a e a ≠ 1 tem como representação gráfica as seguintes curvas: Exponencial crescente: base a > 1 Exponencial decrescente: base 0 < a < 1 Exemplos: 1) x2y (nesse caso, a = 2, logo a > 1) Atribuindo alguns valores a x e calculando os correspondentes valores de y, obtemos a tabela e o gráfico abaixo: 109 2) x 2 1 y (nesse caso, 2 1 a , logo 0 < a < 1) Atribuindo alguns valores a x e calculando os correspondentes valores de y, obtemos a tabela e o gráfico abaixo: Nos dois exemplos, podemos observar que: a) O gráfico nunca intercepta o eixo horizontal; a função não tem raízes; b) O gráfico corta o eixo vertical no ponto (0, 1); c) Os valores de y são sempre positivos (potência de base positiva é positiva), portanto o conjunto imagem é Im = . INEQUAÇÃO EXPONENCIAL Chamamos de inequações exponenciais todas inequações na qual a incógnita aparece em expoente. Para resolver inequações exponenciais, devemos realizar dois passos importantes: 1°. Redução dos dois membros da inequação para potências de mesma base; 2°. Aplicação da propriedade: Exercícios resolvidos 01. Resolva a inequação exponencial: 82x1-5x (0,1) (0,1) Resolução: 8 2x 1 5x (0,1) (0,1) 82x1-5x , já que 3 93 18251100 x x xx, Na reta real, teremos que: Por propriedade, teríamos: 3} xIR/ {x S Por intervalo, teríamos: S = [3;+∞[ 02. Resolva a seguinte inequação: 2x> 23 03. Determine o domínio da função: EXERCÍCIOS 01.( Unimontes / PAES ) Um almoço causou mal-estar nos frequentadores de um certo restaurante. Uma investigação revelou a presença da bactéria salmonela na maionese. Essa bactéria multiplica-se, segundo a lei n(t ) = 200. 2at, em que n(t) é o número de bactérias encontradas na amostra de maionese t horas após o início do almoço, e a é uma constante real. Se, após 3 horas do início do almoço, o número de bactérias era de 800, após 6 horas esse número será de: A) 1400 B) 1200 C) 3200 D) 2800 3 110 02.(UFSJ) A soma das coordenadas dos pontos de interseção do gráfico da função f(x) = (3x+2)3 + 8 , no sistema cartesiano retangular XY, com os eixos coordenados, é igual a A) 44/3 B) 46/3 C) –10 D) 10 03.(Unimontes) O valor de a, para que a função dada por f (x) = 0,1·(a – 1)x seja decrescente, é A) a = 1. B) a = 0,1. C) 1 < a < 2 . D) a ≥2. 04. .(UFV) Considere a expressão x31 1 f(x) . A soma f(x) + f (−x) corresponde a: a) 3 b) 2 c) 1 d) 0 05. (UFV) Para resolver a equação exponencial 084244 2x2-2x . , Aline tomou o cuidado de inicialmente multiplicar ambos os membros da equação por 16. Tendo resolvido corretamente, Aline encontrou dois números reais cujo produto vale: a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 06.( PUC – SP ) Resolvendo a equação 4x + 4 = 5. 2x, obtemos : a) x' = 0 e x’’ = 1 b) x' = 1 e x’’ = 4 c) x' = 0 e x’’ = 2 d) x' = - 1 e x’’ = - 2 07. ( UFBA ) O conjunto verdade da equação 2x – 2 – x = 5 ( 1 – 2 –x ) é : a) { 1, 4 } b) { 1, 2 } c) { 0, 1 } d) { 0, 2 } e) 08.( PUC – RS ) A solução da equação 2x + 1 – 23 – x – 6 = 0 Pertence ao intervalo : a) – 1 x < 2 b) – 2 < x ≤ 2 c) 2 < x < 4 d) 2 < x 4 e) 3 x < 4 09.( Fatec – SP ) Seja m o menor número real que é solução da equação x 2x 125 1 25:5 2 . Então, m é um número: a) Par b) primo c) não real d) irracional e) divisível por 3 10.( Fatec – SP ) Se x é um número real tal que 1842 xxx. , então : a) – 2 < x < 2 b) x = 1 c) x = 0 d) x < 3/2 e) x > –3/2 11.( UFPA ) O conjunto solução da desigualdade 4 1 2 1 22 x é : a) { x R / – 2 < x < 2 } b) { x R / x < – 2 ou x > 2 } c) { x R / x < 0 ou x > 2 } d) { x R / 0 < x < 2 } e) { x R / x < – 2 ou x > 0 } 12.( FGV – SP ) Encontre a solução da inequação 2 1 2 1 152 xx 13.( PUC – RS ) Encontre o domínio da função definida por f(x) = xx 22 1 14.(ENEM) Suponha que o modelo exponencial y = 363.e0,03x, em que x = 0 corresponde ao ano 2000, x = 1 corresponde ao ano 2001, e assim sucessivamente, e que y é a população em milhões de habitantes no ano x, seja usado para estimar essa população com 60 anos ou mais de idade nos países em desenvolvimento entre 2010 e 2050 Desse modo, considerando e0,3 = 1,35, estima-se que a população com 60 anos ou mais estará, em 2030, entre A) 490 e 510 milhões. B) 550 e 620 milhões. C) 780 e 800 milhões. 111 D) 810 e 860 milhões. E) 870 e 910 milhões. 15.(SEE-SP) Dez pessoas fundaram, no início do ano, um clube. Um dos regulamentos de seu regimento interno prevê que cada sócio pode apresentar, no máximo, 2 novos sócios ao final de cada ano. A expressão que permite calcular o número máximo de sócios após decorrerem x anos é A) 3. 10X + 10 B) 2. 10X C) 10 + 2X D) 10. 2X E) 10. 3X 16. ( FIPMOC ) Um jantar causou mal-estar nos clientes de um restaurante. Após análise, foi comprovada a presença da bactéria Salmonella na maionese. Essa bactéria multiplica-se, segundo a função B(t) = 200 . 2at, em que B(t) é o número de bactérias encontradas na amostra de maionese, t horas após o início do jantar, e a é uma constante real. Se, após 3 horas do início do jantar, o número de bactérias era 800, podemos concluir que o número de bactérias será maior ou igual que 3.200 bactérias depois de (A) 5 horas. (B) 6 horas. (C) 7 horas. (D) 8 horas. (E) 9 horas. 17. A produção mensal, em toneladas de certa indústria é dada pela expressão y = 200.4–0,05x, na qual x é o número de meses contados a partir de 1º de janeiro. A produção mensal ultrapassará 100 toneladas a partir de: A) 1º de setembro do mesmo ano. B) 1º de outubro do mesmo ano. C) 1º de novembro do mesmo ano. D) 1º de dezembro do mesmo ano. 18. (Enem 2015) O acréscimo de tecnologias no sistema produtivo industrial tem por objetivo reduzir custos e aumentar a produtividade. No primeiro ano de funcionamento, uma indústria fabricou 8.000 unidades de um determinado produto. No ano seguinte, investiu em tecnologia adquirindo novas máquinas e aumentou a produção em 50%. Estima-se que esse aumento percentual se repita nos próximos anos, garantindo um crescimento anual de 50%. Considere P a quantidade anual de produtos fabricados no ano t de funcionamento da indústria. Se a estimativa for alcançada, qual é a expressão que determina o número de unidades produzidas P em função de t, para t 1? a) P(t) = 0,5 . t –1 + 8.000 b) P(t) = 50 . t –1 + 8.000 c) P(t) = 4.000 . t –1 + 8.000 d) P(t) = 8.000 . (0,5)t – 1 e) P(t) = 8.000 . (1,5)t – 1 19. (FIP/2017.1) Em um estudo no laboratório das FIPMoc, foi observado que certo microrganismo que tem população inicial de 100 microrganismosse prolifera rapidamente, dobrando sua população a cada 20 minutos. A população passará a ser composta de 6.400 indivíduos em: A) 2h. B) 2h20 min. C) 1h40 min. D) 1h30min. E) 3h. GABARITO 01. C 02. A 03. C 04. C 05. C 06. C 07. D 08. B 09. C 10. E 11. B 12. S = { x R / – 5 ≤ x ≤ 0 } 13. Df = { x R / x 2 1 } 14. E 15. E 16. B 17. C 18. E 19. A 112 LOGARITIMOS O CONCEITO DE LOGARITMO O logaritmo do número a na base b é o expoente c, de forma tal que ac = b. A simbolgia é: Onde: a é o logaritmando b é a base c é o logaritmo Exemplos: 416log 2 , pois 24 = 16 5243log 3 , pois 35 = 243 31000log , pois 103 = 1000 EXERCÍCIOS 1) Encontre o valor de 81log 3 2) Qual é o valor de log 0,01 ? 3) Encontre o valor de log 6,0 3 5 4) Qual é o valor do logaritmo de 3 16 na base 8 ? CONDIÇÕES DE EXISTENCIA a) Não existe log–3 27, pois não existe a igualdade (-3) x = 27 b) Não existe log0 7, pois não existe a igualdade 0 x = 7 c) Não existe log1 3, pois não existe a igualdade 1 x = 3 d) Não existe log2 (-8), pois não existe a igualdade 2 x = -8 e) Não existe log5 0, pois não existe a igualdade 5 x = 0 CONSEQUÊNCIAS DA DEFINIÇÃO A) Sempre que o logaritmando for igual a “1”, o logaritmo será igual a zero. 01log b B) Sempre que o logaritmando for igual a base, o logaritmo será igual a um. 1alog a c) Sempre que o logaritmando for uma potência cuja base for igual a base do logaritmo, o logarítmo será igual ao expoente do logaritmando. wblog wb Ex.: 73log 7 3 D) Se dois logaritmos de mesma base forem iguais, os logaritmandos desses logaritmos seram iguais. Se klogblog a a b = k E) Se o expoente de uma potência, for um logaritmo cuja base for igual à base dessa potência, o valor dessa potência será igual ao logaritmando do expoente. wk wk log EX.: 53 5log3 LOGARITMOS DECIMAIS É todo logaritmo cuja base for igual a 10. EX.: 7log7log10 (quando a base for igual a 10, não é necessário colocar o valor da base) LOGARITMOS NEPERIANOS É todo logaritmo na base e ( e = 2,718..., denominado de número de Euler) EX.: 5log e = ln5 (quando a base for igual a “e”, o logaritmo pode ser representado como ln) PROPRIEDADES OPERATÓRIAS Logaritmo de um produto: O logaritmo de um produto de dois ou mais fatores reais e positivos, de base real, positiva e diferente de 1, é igual à soma dos logaritmos desses fatores, na mesma base. nlogmlog)n.m(log b b b Ex.: Se 3ab log e ybab ).(log ,o valor de y2log é: a) 2** b) 3 c) 1/2 d) 1/3 e) 4 calog b ab c , com: a > 0 b > 0 e b 1 113 Logaritmo de um quociente: O logaritmo de um quociente de dois números reais e positivos de base real, positiva e diferente de 1, é igual à diferença entre o logaritmo do dividendo e o logaritmo do divisor, na menma base. nmnm bbb loglog)/(log Ex.: Se 5alogblog 2 2 então o valor de a b é: a) 5/2 b) 10 c) 3 d) 32** e) 5 Logaritmo de uma potência: O logaritmo de uma potência de expoente reail é igual ao produto desse expoente pelo logaritmo da base dessa potência. nlog.knlog b k b Ex1.:( Fuvest – SP ) Resolvendo-se a igualdade 8log.2xlog.3 7 7 , podemos afirmar que o valor de x é: a) 2 b) 3 c) 4** d) 5 e) 6 Ex2.:Sabendo que 69,02log a e que 1,13log a , pode-se afirmar que o valor de 4a 12log é: a) 0,34 b) 0,47 c) 0,53 d) 0,62** e) 0,79 MUDANÇA DE BASE Nos casos em que o logaritmo apresentar uma base que não convém, esta poderá ser substituída por outra. Para mudarmos a base de um logba para a base c, por exemplo, efetuamos a divisão entre o logca pelo logcb. b a a c c b log log log Ex1.: Passe para a base 2 o logaritmo de 5 na base 8. Ex2.: Considerando que log2 = 0,30 e que log3 = 0,48, pode-se afirmar que log6 4 é: a) 5/7 b) 10/13*** c) 11/15 d) 13/17 e) 17/19 COLOGARITMO É o oposto do logaritmo de a na base b. alogacolog bb Ex.: O cologaritmo de 1/9 na base 3 é: a) 3 b) 2** c) – 2 d) – 3 e) – 4 EQUAÇÕES LOGARÍTMICAS São aquelas que apresentam a incógnita no logaritmando ou na base do logaritmo. Obs.: Não esquecer de verificar as condições de existência para saber se a solução convém ou não. As equações logarítmicas podem se apresentar em três tipos principais: 1º TIPO: Aquelas em que aplicaremos apenas a DEFINIÇÃO DE LOGARITMO para sua resolução. Exemplo 1) determinar o conjunto solução das equações logarítmicas abaixo: A) log5 (log2 x) = 0 S = {2} B) logx( x + 6 )= 2 S = {3} 2º TIPO: Aquelas em que aplicaremos as PROPRIEDADES 114 DE LOGARITMO para sua resolução. Exemplo 1) Qual é o conjunto verdade da equação logarítmica logx(3x+4) = logx(4x+2) V = {2} 2) determinar o conjunto solução da equação logarítmica log3(x+7) + log3(x–1) = 2 S ={2} 3) (UFSC) Qual o valor de x compatível para a equação log2(2x – 1) – log2(x + 2) = log2(4x + 1) – log2(x + 10) ? S = {2; 3} 3º TIPO: Aquelas em que aplicaremos a MUDANÇA DE BASE para sua resolução. Exemplos 1) A solução da equação logaritmica log4 x + log2 x = 6 é: a) 4 b) 8 c) 12 d) 16** e) 20 2) ( UNIMONTES ) Os possíveis valores de x para os quais log 9 x + log x 9 = 5/2, são: a) divisores de 243** b) múltiplos de 27 c) primos entre si d) múltiplos de 9 FUNÇÃO LOGARÍTMICA Seja a função exponencial y = ax, com a > 1 . A sua inversa chama-se função logaritmica e é indicada por y = loga x. GRÁFICOS ( f(x) = loga x ) 1º CASO: ( a > 0 ) f será crescente. 2º CASO: (0 < a < 1 ) f será decrescente. COMPARANDO AS FUNÇÕES EXPONENCIAL E LOGARÍTMICA Função exponencial (crescente ) y x Função logarítmica (crescente ) 1 1 Função exponencial (decrescente ) y x Função logarítmica (decrescente ) 1 1 -1 y x 1 ½ 2 1 3 4 2 x f(x) ½ -1 2 1 4 2 Domínio: Df =R * Imagem: Imf =R f(x) = log2 X -1 y 1 -2 x 1 ½ 2 3 4 x f(x) ½ 1 2 -1 4 - 2 Domínio: Df =R * Imagem: Imf =R f(x) = log1/2 x 115 EXEMPLOS 1) ( Fuvest – SP ) A figura a seguir mostra o gráfico da função logaritmo na base b. O valor de b é: a) 1/4. b) 2. c) 3. d) 4.** e) 10. 2) ( PAES – 2009 ) O esboço de gráfico abaixo representa a função real dada por f(x) = log x, x >0. A área colorida vale: a) log15 b) log7 c) log12** d) 2 log4 INEQUAÇÕES LOGARÍTMICAS As inequações logarítmicas caracterizam-se por possuírem desigualdades ( <, >, ≤, ≥ ) entre as expressões logarítmicas. Para se resolver inequações logarítmicas, deve-se observar os valores das bases. Considerando o logaritmo como logb x, temos dois casos. 1º CASO: Quandoa base for um número real maior que 1. (b > 1) Nesse caso a função é crescente e o sentido da desigualdade é mantido. Exemplo 1) Encontre a solução real da inequação logaritmica log2(x+2)< 3. S = {xR / – 2 < x < 6 } 2º CASO: Quando a base for um número real entre 0 e 1. (b > 0 e b < 1) Nesse caso a função é decrescente e o sentido da desigualdade é invertido. Exemplo 1) Encontre a solução real da inequação logaritmica log0,2(2x– 3) ≤ log0,24. EXERCÍCIOS 01.(UFV) Os números reais log2(x−1), log2(2x) e log2(6x) formam, nesta ordem, uma progressão aritmética. O valor de x é: a) 3 b) 9 c) 2 d) 4 02. (UFOP) Se e S é o conjunto solução da inequação 0232 nlognlog , então, é correto afirmar que: a)S contém 4 múltiplos de 20. b)S contém 90 elementos. c)S contém 46 números ímpares. d)S contém 46 números pares. 03. (UFOP) Considere que as funções logarítmicas envolvidas na equação a seguir são reais e de variável real. Se a é raiz dessa equação, então calcule 04. ( FGV – SP ) Na equação y = 2 )x(log 43 , y será igual a 8 quando x for igual a : a) 13 b) –3 c) –1 d) 5 e) 23 05.(UNIMONTES-2009) As soluções da equação 4x+1 + 44–x – 80 = 0 são a e b, sendo a < b. O valor de a b ab 44 log)(log é a) 2. b) 4. c) 3. d) 1. 06.(Unimontes-2007) Resolvendo a equação 3x = 7 em uma calculadora que tem a tecla log x, obtêm-se os seguintes números: A) log3, log 7 e log 7 − log3. B) log3, log 7 e log73. C) log3, log 7 e log7 : log3. D) 3 7 e 3 7 log 07.(PASES) A intensidade M de um terremoto, na Escala Richter, pode ser calculada pela fórmula 3M = 2.log10 (kE), onde k é uma constante positiva e E, em 4 x y 2 5 1 3 116 quilowatt/hora, é a energia liberada no terremoto. Se um terremoto de intensidade 8 libera uma energia E1 e outro terremoto de intensidade 6 libera uma energia E2 , então a razão E1/E2 é a seguinte potência: a) 105 b) 103 c) 102 d) 106 e) 104 08.(PASES) A intensidade I de uma onda sonora, medida em Watt por metro quadrado, possui uma faixa de valores muito grande. Por essa razão é conveniente o uso de logaritmos em seu cálculo. O nível sonoro N , medido em decibéis ( dB ), é definido por N(I) = 10. 0 10 I I log , onde I0 é uma intensidade de referência padrão. O nível sonoro de uma sala de aula típica é N1(I1) = 50 dB , enquanto que o nível sonoro mais intenso que um ser humano pode suportar antes de sentir dor é N2(I2) = 120 dB. A razão entre as intensidades sonoras I2 e I1 é: a) 104 b) 105 c) 106 d) 107 e) 108 09.(PASES) Gastão resolveu fazer uma aplicação junto ao banco onde possui conta. O gerente o informou de que estão disponíveis as seguintes opções de investimento a juros compostos: I. taxa de rendimento de 20% ao ano, para aplicação mínima de R$ 500,00; II. taxa de rendimento de 30% ao ano, para aplicação maior ou igual a R$ 4.500,00. Sabendo que Gastão vai iniciar seu investimento com R$3.125,00, o tempo MÍNIMO, em anos, necessário para que seu capital alcance o valor de R$ 58.500,00 é: (Considere: log1,3 = 0,1.) a) 15 b) 11 c) 13 d) 09 10.(UNIMONTES) Acrescentando-se 16 unidades a um número, seu logaritmo na base 3 aumenta de 2 unidades. Esse número é a) 5 b) 8 c) 2 d) 4 11. (FAAP) Resolver o sistema 3323 yx yyx logloglog 12.( UFU – 2007 ) Se x e y são números reais positivos, tais que logx3 = 4 e logy5 = 6, então, (xy) 12 é igual a a) 625. b) 640. c) 648. d) 675. 13.(UNIMONTES-2010) Sendo a e b números reais, uma solução da equação log a + log b = log(a + b) existe se, e somente se, A) 1b b a B) b1 b a 2 C) 1b b a D) 1b 1 a 14.(UNIMONTES) A raiz da equação exponencial 8x − 5x = 0 é A) log85 B) 5/8 C) 0 D) 8/5 15. (Paes )A igualdade log2 = 0,30 significa que A) 0,3010 = 2 B) 20,30 = 1 C) 300210 1 , D) 100,30 = 2 16. ( FEI – SP ) Se a.b = 1, então logb a é igual a: a) 2 b) – 1/2 c) 1/2 d) 1/a2 17.( UNIMONTES ) Os possíveis valores de x para os quais log 9 x + log x 9 = 5/2, são: a) divisores de 243 b) múltiplos de 27 c) primos entre si d) múltiplos de 9 18.( Fuvest – SP ) O número real x que satisfaz a equação log2 (12 – 2x) = 2x é: a) log2 5 b) log2 3 c) 2 d) log2 5 e) log2 3 117 19.(PUC-SP) A energia nuclear, derivada de isótopos radiativos, pode ser usada em veículos espaciais para fornecer potência. Fontes de energia nuclear perdem potência gradualmente, no decorrer do tempo. Isso pode ser descrito pela função exponencial 2500 t ePP . , na qual P é a potência instantânea, em watts, de radioisótopos de um veículo espacial; P0 é a potência inicial do veículo; t é o intervalo de tempo, em dias, a partir de t0 = 0; e é a base do sistema de logaritmos neperianos. Nessas condições, quantos dias são necessários, aproximadamente, para que a potência de um veículo espacial se reduza à quarta parte da potência inicial? (Dado: In2=0,693) a) 336 b) 338 c) 340 d) 342 e) 346 20.(FIP-2009) Sem uma fonte de energia, a capacidade de funcionamento celular cessaria, provocando a morte. Essa energia é satisfeita pelo consumo de alimentos que contém calorias. Um hambúrguer de dois andares, por exemplo, contém 512 cal. Qual das afirmativas abaixo expressa esse valor? 21.(FIP-2012) Alpargatas anuncia fábrica em Montes Claros Maior empresa de calçados da América Latina, a Alpargatas S.A. anunciou a construção de uma nova fábrica, em Montes Claros, no norte de Minas. A empresa pretende investir R$ 177 milhões nos próximos quatro anos na unidade mineira, e espera gerar cerca de 2,3 mil empregos diretos e mais de 3 mil indiretos. O principal item das novas linhas de produção serão as sandálias Havaianas, tradicional marca da companhia controlada pelo grupo Camargo Corrêa. A nova planta, que começa a ser construída em agosto deste ano e deve entrar em operação no segundo semestre de 2012, vai fabricar cerca de 100 milhões de pares de calçados por ano, o que representa um aumento de 35% na produção atual. A empresa fabricou e vendeu no ano passado 244 milhões de unidades de calçados, vestuário e acessórios. "Optamos por gerar empregos no Brasil. Temos condições competitivas de fabricar nosso produto localmente", diz Márcio Utsch, presidente da Alpargatas S.A. Fonte: ADENORMG | Agência de Desenvolvimento da Região Norte de Minas Gerais. Suponha que um estudo estatístico tenha permitido a conclusão de que, após t anos (t ³ 0), a empresa terá sua produção dada pela expressão P(t) = 100. (1,35)t , em milhões de pares de calçados. Segundo esse estudo, a fábrica atingirá uma produção de 246 milhões de unidades de calçados em: (Dados: log 2,46 = 0,39 e log 1,35 = 0,13) A) 2015 B) 2013 C) 2017 D) 2020 22.(FIP-2012) O pH de uma solução varia de 0 a 14, conforme a tabela: O aparelho mostrado na figura a seguir é o phmetro. Para medir o pH de uma solução, ele utiliza a relação pH=log H 1 , onde H+ é a concentração de hidrogênio em íons-grama por litro de solução. Um estudante ao realizar uma pesquisa, encontrou a concentração de hidrogênio de uma solução igual a H+ = 12.10– 4. Considerando:log2= 0,3 e log3=0,48, conclui-se que se trata de uma solução: A) ácida, uma vez que seu pH é maior que 0 e menor que 3. B) básica, uma vez que seu pH é maior que 11 e menor que 13. C) básica, uma vez que seu pH é maior que 7 e menor que 9. D) ácida, uma vez que seu pH é maior que 4 e menor que 6. 23.(FIP-2012) Terremoto com mortos na Itália aumenta a apreensão por ser 2 pontos superior ao ocorrido em Montes Claros O terremoto de 6 graus ocorrido no Norte da Itália, na manhã de domingo, que provocou sete mortes e deixou 50 feridos, causou mais apreensão nos moradores de Montes Claros por ser apenas dois pontos superior ao ocorrido no município mineiro. Contudo, o professor George Sands de França, do Observatório Sismológico da UnB, não vê motivo para alarme. “A população não deve se preocupar, pois trata-se de uma medição de ordem de grandeza. Se um tremor alcança 4 graus na escala Richter e outro passa de 5 graus, esse ponto de diferença significa uma intensidade 32 vezes maior”, explica França. O Observatório Sismológico confirmou que o tremor de sábado de manhã foi o de maior intensidade ocorrido em Montes Claros até hoje: 4,2 graus. O professor George Sands França, se referiu, a relação 118 )(5,1 2 1 2110 MM E E ,onde é possível perceber quantas vezes um terremoto é mais intenso que outro, sendo que nesta relação: E1 = energia liberada pelo terremoto 1 E2 = energia liberada pelo terremoto 2 M2 = grau do terremoto 1 na escala Richter M2 = grau do terremoto 2 na escala Richter Considerando que 100, 7 = 5 , quantas vezes a intensidade do terremoto da Itália, foi maior do que o de Montes Claros? A) 500 B) 150 C) 800 D) 1.000 24.(FIP-2013) Devido a uma grande campanha de esclarecimento, realizada neste ano pelo Instituto Nacional do Câncer - INCA, sobre a prevenção das infecções causadas pelo HPV, é projetada uma importante redução do número de mulheres que desenvolverão câncer no colo do útero. Considerando MO como o número atual de mulheres com essa doença, daqui a t anos esse número será: Desse modo, sabendo-se que log2 = 0,3, pode-se considerar que o número de mulheres com a doença será igual a 16 1 do atual daqui a: A)12 anos. B)9 anos. C)6 anos. D)3 anos. 25. (FIP-2013) O tremor de terra ocorrido na cidade de Montes Claros, no dia 18 de abril de 2013 teve amplitude de 1000 micrômetros. O sismógrafo mede a amplitude e a frequência dessas vibrações. A magnitude (Ms) do terremoto pode ser calculada pela equação logarítmica: Onde A é a amplitude, dada em micrômetros e f é a frequência, dada em Hertz (Hz). O referido tremor teve uma frequência de: 26. A altura média do tronco de certa espécie de árvore, que se destina à produção de madeira, evolui, desde que é plantada, segundo o seguinte modelo matemático: h(t) = 1,5 + log3(t + 1), com h(t) em metros e t em anos. Se uma dessas árvores foi cortada quando seu tronco atingiu 3,5m de altura, o tempo (em anos) transcorrido do momento da plantação até o do corte foi de: a) 9. b) 8. c) 5. d) 4. 27. A intensidade M de um terremoto, na Escala Richter, pode ser calculada pela fórmula 3M = 2log10 (kE) , onde k é uma constante positiva e E , em quilowatt/hora, é a energia liberada no terremoto. Se um terremoto de intensidade 8 libera uma energia E1 e outro terremoto de intensidade 6 libera uma energia E2 , então a razão E1 / E2 é a seguinte potência: a) 105 b) 103 c) 102 d) 106 28. Um químico deseja produzir uma solução com pH = 2, a partir de duas soluções: uma com pH = 1 e uma com pH = 3. Para tanto, ele mistura x litros da solução de pH = 1 com y litros da solução de pH = 3. Sabe-se que pH = – log10[H+] em que [H+] é a concentração de íons, dada em mol por litro. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que y x é: A) 100 1 B) 10 1 C) 10 D) 100 29. A lei de resfriamento de Newton estabelece para dois corpos, A e B, com temperatura inicial de 80ºC e 160ºC, respectivamente, imersos num meio com temperatura constante de 30ºC, que as temperaturas dos corpos, após um tempo t, serão dadas pelas funções onde k é uma constante. Qual será o tempo decorrido até que os corpos tenham temperaturas iguais? A) k 1 log 5 B) k 2 log 5 18 C) k 1 log 5 13 D) k 2 log 2 5 TA = 30 + 50 x 10 -kt e TB= 30 + 130 x 10 -2kt 119 30. O pH de uma solução é dado em função da concentração de hidrogênio H+ em mols por litro de solução, pela seguinte expressão H pH 1 log10 ou HpH log . Sendo assim, determine o pH de uma solução que tem H+ = 1,0.10-8. a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 31. (Enem 2016) Em 2011, um terremoto de magnitude 9,0 na escala Richter causou um devastador tsunami no Japão, provocando um alerta na usina nuclear de Fukushima. Em 2013, outro terremoto, de magnitude 7,0 na mesma escala, sacudiu Sichuan (sudoeste da China), deixando centenas de mortos e milhares de feridos. A magnitude de um terremoto na escala Richter pode ser calculada por 0 2 E M log , 3 E sendo E a energia, em kWh, liberada pelo terremoto e 0E uma constante real positiva. Considere que 1E e 2E representam as energias liberadas nos terremotos ocorridos no Japão e na China, respectivamente. Disponível em: www.terra.com.br. Acesso em: 15 ago. 2013 (adaptado). Qual a relação entre 1E e 2E ? a) 1 2E E 2 b) 21 2E 10 E c) 31 2E 10 E d) 9 7 1 2E 10 E e) 1 2 9 E E 7 32. (Enem 2016) Uma liga metálica sai do forno a uma temperatura de 3.000 C e diminui 1% de sua temperatura a cada 30 min. Use 0,477 como aproximação para 10log (3) e 1,041 como aproximação para 10log (11). O tempo decorrido, em hora, até que a liga atinja 30 C é mais próximo de a) 22. b) 50. c) 100. d) 200. e) 400. 33. (Enem 2015) Um engenheiro projetou um automóvel cujos vidros das portas dianteiras foram desenhados de forma que suas bordas superiores fossem representadas pela curva de equação y log(x), conforme a figura. A forma do vidro foi concebida de modo que o eixo x sempre divida ao meio a altura h do vidro e a base do vidro seja paralela ao eixo x. Obedecendo a essas condições, o engenheiro determinou uma expressão que fornece a altura h do vidro em função da medida n de sua base, em metros. A expressão algébrica que determina a altura do vidro é a) 2 2n n 4 n n 4 log log 2 2 b) n n log 1 log 1 2 2 c) n n log 1 log 1 2 2 d) 2n n 4 log 2 e) 2n n 4 2 log 2 GABARITO 1. A 2. D 3. 1 4. E 5. D 6. C 7. B 8. D 9. C 10. C 11. (9,3) 12. D 13. C 14. C 15. D 16. B 17. A 18. E 19. E 20. D 21. A 22. A 23. A 24. C 25. C 26. B 27. B 28. B 29. C 30. D 31. C 32. D 33. E 120 FUNÇÃO DEFINIDA POR MAIS DE UMA SENTENÇA Dependendo dos valores de x uma função f(x) pode ser definida por duas ou mais sentenças. Exemplos Seja a função f(x) de IR em IR definida por: f(x) = 2xse,3 2x0;se,1x 0xse,1 f(x) = 0xse,3 0xse,x2 CAIU NO ENEM !!! 01.(ENEM) 2.( UCB – DF ) O gráfico a seguir mostra a variação da velocidade, em metros por segundo, de um móvel em função do tempo. A lei que expressa v em função de t é : 40 2 20 10 6 8 t V 121a) v( t ) = 8t6se,40t10 6t2se,20 2t0se,10t5 b)v( t ) = 8t6se,40t10 6t2se,20 2t0se,10t2 c)v( t ) = 8t6se,20t10 6t2se,20 2t0se,10t5 d) v( t ) = 8t6se,40t5 6t2se,20 2t0se,10t5 GABARITO 01. A 02. A TRANSLAÇÃO E ROTAÇÃO DE EIXOS Sendo a função f(x) : RR e k ≥ 0, temos as seguintes situações : Exemplos: EXERCÍCIOS 01.(UNIMONTES) Na figura abaixo, está representado o gráfico da função f. O esboço do gráfico da função g, tal que g(x) = f(x + 1) + 1 é x y y = f(x) y = – f(x) y = – f(–x) x y y = f(x) y = f(–x) 122 02.( PAES – 2007 ) O esboço do gráfico da função f: R R, definida por f(x) = – x3 , é O esboço do gráfico da função f: R R, definida por f(x) = x3 – 2, é 03.( UFMG ) Nesta figura, está representado o gráfico da função y = f (x): Com base nas informações desse gráfico, assinale a alternativa cuja figura melhor representa o gráfico da função g(x) = f(1–x). GABARITO 01. B 02. A 03. B QUESTÕES DO ENEM 01. (ENEM-2009) Na cidade de João e Maria, haverá shows em uma boate. Pensando em todos, a boate propôs pacotes para que os fregueses escolhessem o que seria melhor para si. Pacote 1: taxa de 40 reais por show. Pacote 2: taxa de 80 reais mais 10 reais por show. Pacote 3: taxa de 60 reais para 4 shows, e 15 reais por cada show a mais. João assistirá a 7 shows e Maria, a 4. As melhores opções para João e Maria são, respectivamente,os pacotes A) 1 e 2. B) 2 e 2. C) 3 e 1. D) 2 e 1. E) 3 e 3. 02. (ENEM-2009) Três empresas de Táxi W, K e L estão fazendo promoções: a empresa W cobra R$2,40 a cada quilômetro rodado e com custo inicial de R$3,00; a empresa K cobra R$2,25 a cada quilômetro rodado e uma taxa inicial de R$3,80 e, por fim, a empresa L, que cobra R$2,50 a cada quilômetro rodado e com taxa inicial de R$2,80. Um executivo está saindo de casa a vai de táxi para uma reunião que é a 5 km do ponto de táxi, e sua esposa sairá do hotel e irá para o aeroporto, que fica a 15 km do ponto de táxi. Assim, os táxis que o executivo e sua esposa deverão pegar, respectivamente, para terem a maior economia são das empresas x y 123 A) W e L. B) W e K. C) K e L. D) K e W. E) K e K. 03.(ENEM-2009) Muitas vezes o objetivo de um remédio é aumentar a quantidade de uma ou mais substâncias já existentes no corpo do indivíduo para melhorar as defesas do organismo. Depois de alcançar o objetivo, essa quantidade deve voltar ao normal. Se uma determinada pessoa ingere um medicamento para aumentar a concentração da substância A em seu organismo, a quantidade dessa substância no organismo da pessoa, em relação ao tempo, pode ser melhor representada pelo gráfico 04.(ENEM-2009) A empresa WQTU Cosméticos vende um determinado produto x, cujo custo de fabricação de cada unidade é dado por 3x2 + 232, e o seu valor de venda é expresso pela função 180x – 116. A empresa vendeu 10 unidades do produto x, contudo a mesma deseja saber quantas unidades precisa vender para obter um lucro máximo. A quantidade máxima de unidades a serem vendidas pela empresa WQTU para a obtenção do maior lucro é A) 10 B) 30 C) 58 D) 116 E) 232 05.(ENEM-2009) A empresa SWK produz um determinado produto x, cujo custo de fabricação é dado pela equação de uma reta crescente, com inclinação 2 e de variável x. Se não tivermos nenhum produto produzido, a despesa fixa é de R$7,00 e a função venda de cada unidade x é dada por –2x2+ 229,76x – 441,84. Tendo em vista uma crise financeira, a empresa fez algumas demissões. Com isso, caiu em 12% o custo da produção de cada unidade produzida. Nessas condições, a função lucro da empresa pode ser expressa como (A) L(x)= –2x2 + 228x – 448,00 (B) L(x)= –2x2 + 227,76x – 448,84 (C)L(x)= –2x2 + 228x – 441,84 (D) L(x)= –2x2 + 229,76x – 441,84 (E)L(x)= –2x2 + 227,76x – 448,96 06.(ENEM-2010) Acompanhando o crescimento do filho, um casal constatou que, de 0 a 10 anos, a variação da sua altura se dava de forma mais rápida do que dos 10 aos 17 anos e, a partir de 17 anos, essa variação passava a ser cada vez menor, até se tornar imperceptível. Para ilustrar essa situação, esse casal fez um gráfico relacionando as alturas do filho nas idades consideradas. Que gráfico melhor representa a altura do filho desse casal em função da idade? 124 07.(ENEM-2010) A figura a seguir é a representação de uma região por meio de curvas de nível, que são curvas fechadas representando a altitude da região, com relação ao nível do mar. As coordenadas estão expressas em graus de acordo com a longitude, no eixo horizontal, e a latitude, no eixo vertical. A escala em tons de cinza desenhada à direita está associada à altitude da região. Um pequeno helicóptero usado para reconhecimento sobrevoa a região a partir do ponto X = (20; 60). O helicóptero segue o percurso: Ao final, desce verticalmente até pousar no solo. De acordo com as orientações, o helicóptero pousou em um local cuja altitude é A. menor ou igual a 200 m. B. maior que 200 m e menor ou igual a 400 m. C. maior que 400 m e menor ou igual a 600 m. D. maior que 600 m e menor ou igual a 800 m. E. maior que 800 m. 08.(ENEM-2010) Embora o Índice de Massa Corporal (IMC) seja amplamente utilizado, existem ainda inúmeras restrições teóricas ao uso e às faixas de normalidade preconizadas. O Recíproco do Índice Ponderal (RIP), de acordo com o modelo alométrico, possui uma melhor fundamentação matemática, já que a massa é uma variável de dimensões cúbicas e a altura, uma variável de dimensões lineares. As fórmulas que determinam esses índices são: Se uma menina, com 64 kg de massa, apresenta IMC igual a 25 kg/m², então ela possui RIP igual a 09.(ENEM-2010) Nos processos industriais, como na indústria de cerâmica, é necessário o uso de fornos capazes de produzir elevadas temperaturas e, em muitas situações, o tempo de elevação dessa temperatura deve ser controlado, para garantir a qualidade do produto final e a economia no processo. Em uma indústria de cerâmica, o forno é programado para elevar a temperatura ao longo do tempo de acordo com a função em que T é o valor da temperatura atingida pelo forno, em graus Celsius, e t é o tempo, em minutos, decorrido desde o instante em que o forno é ligado. Uma peça deve ser colocada nesse forno quando a temperatura for 48 °C e retirada quando a temperatura for 200 °C. O tempo de permanência dessa peça no forno é, em minutos, igual a A) 100. B) 108. C) 128. D) 130. E) 150. 10.(ENEM-2009) Um posto de combustível vende 10.000 litros de álcool por dia a R$ 1,50 cada litro. Seu proprietário percebeu que, para cada centavo de desconto que concedia por litro, eram vendidos 100 litros a mais por dia. Por exemplo, no dia em que o preço do álcool foi R$ 1,48, foram vendidos 10.200 litros. Considerando x o valor, em centavos, do desconto dado no preço de cada litro, e V o valor, em R$, arrecadado por dia com a venda do álcool, então a expressão que relaciona V e x é 125 11.(ENEM-2013) A parte interior de uma taça foi gerada pela rotação de uma parábola em torno de um eixo z, conforme mostra a figura. A função real que expressa a parábola, no plano cartesiano da figura, é dada pela lei onde C é a medida da altura do líquido contido na taça, em centímetros. Sabe-se que o ponto V, na figura, representao vértice da parábola, localizado sobre o eixo x. Nessas condições, a altura do líquido contido na taça, em centímetros, é A) 1. B) 2. C) 4. D) 5. E) 6. 12.(ENEM-2013) A Lei da Gravitação Universal, de Isaac Newton, estabelece a intensidade da força de atração entre duas massas. Ela é representada pela expressão: ondem1 e m2 correspondem às massas dos corpos, d à distância entre eles, G à constante universal da gravitação e F à força que um corpo exerce sobre o outro. O esquema representa as trajetórias circulares de cinco satélites, de mesma massa, orbitando a Terra. Qual gráfico expressa as intensidades das forças que a Terra exerce sobre cada satélite em função do tempo? 126 13.(ENEM-2013)Em setembro de 1987, Goiânia foi palco do maior acidente radioativo ocorrido no Brasil, quando uma amostra de césio-137, removida de um aparelho de radioterapia abandonado, foi manipulada inadvertidamente por parte da população. A meia-vida de um material radioativo é o tempo necessário para que a massa desse material se reduza à metade. A meia-vida do césio-137 é 30 anos e a quantidade restante de massa de um material radioativo, após t anos, é calculada pela expressão M(t) = A · (2,7)kt, onde A é a massa inicial e k é uma constante negativa. Considere 0,3 como aproximação para log2. Qual o tempo necessário, em anos, para que uma quantidade de massa do césio-137 se reduza a 10% da quantidade inicial? A)27 B)36 C)50 D)54 E)100 14.(ENEM-2013)A temperatura T de um forno (em graus centígrados) é reduzida por um sistema a partir do instante de seu desligamento (t = 0) e varia de acordo com a expressão Com t em minutos. Por motivos de segurança, a trava do forno só é liberada para abertura quando o forno atinge a temperatura de 39 ºC. Qual o tempo mínimo de espera, em minutos, após se desligar o forno, para que a porta possa ser aberta? A) 19,0 B) 19,8 C) 20,0 D) 38,0 E) 39,0 15.(ENEM/2009) Suponha que o modelo exponencial y = 363.e0,03x, em que x = 0 corresponde ao ano 2000, x = 1 corresponde ao ano 2001, e assim sucessivamente, e que y é a população em milhões de habitantes no ano x, seja usado para estimar essa população com 60 anos ou mais de idade nos países em desenvolvimento entre 2010 e 2050. Desse modo, considerando e0,3 = 1,35, estima-se que a população com 60 anos ou mais estará, em 2030, entre A) 490 e 510 milhões. B) 550 e 620 milhões. C) 780 e 800 milhões. D) 810 e 860 milhões. E) 870 e 910 milhões. 16.(ENEM/2009) Uma pousada oferece pacotes promocionais para atrair casais a se hospedarem por até oito dias. A hospedagem seria em apartamento de luxo e, nos três primeiros dias, a diária custaria R$ 150,00, preço da diária fora da promoção. Nos três dias seguintes, seria aplicada uma redução no valor da diária, cuja taxa média de variação, a cada dia, seria de R$ 20,00. Nos dois dias restantes, seria mantido o preço do sexto dia. Nessas condições, um modelo para a promoção idealizada é apresentado no gráfico a seguir, no qual o valor da diária é função do tempo medido em número de dias. De acordo com os dados e com o modelo, comparando o preço que um casal pagaria pela hospedagem por sete dias fora da promoção, um casal que adquirir o pacote promocional por oito dias fará uma economia de A) R$ 90,00. B) R$ 110,00. C) R$ 130,00. D)R$ 150,00. E)R$ 170,00. 17. (ENEM/2009) Um experimento consiste em colocar certa quantidade de bolas de vidro idênticas em um copo com água até certo nível e medir o nível da água, conforme ilustrado na figura a seguir. Como resultado do experimento, concluiu-se que o nível da água é função do número de bolas de vidro que são colocadas dentro do copo. O quadro a seguir mostra alguns resultados do experimento realizado. cm 7,0515 cm 6,7010 cm 6,355 (y) água da nível (x) bolas de número Disponível em: www.penta.ufrgs.br. Acesso em: 13 jan. 2009 (adaptado). Qual a expressão algébrica que permite calcular o nível da água (y) em função do número de bolas (x)? A) y = 30x. B) y = 25x + 20,2. C) y = 1,27x. D) y = 0,7x. E) y = 0,07x + 6. 18.(ENEM/2010) Uma professora realizou uma atividade com seus alunos utilizando canudos de refrigerante para montar figuras, onde cada lado foi representado por um canudo. A quantidade de canudos (C) de cada figura depende da quantidade de quadrados (Q) que formam cada figura. A estrutura de formação das figuras está representada a seguir. http://www.penta.ufrgs.br/ 127 Que expressão fornece a quantidade de canudos em função da quantidade de quadrados de cada figura? A) C = 4Q B) C = 3Q + 1 C) C = 4Q – 1 D) C = Q + 3 E) C = 4Q – 2 GABARITO 01. E 02. B 03. D 04. B 05. A 06. A 07. A 08. E 09. D 10. D 11. E 12. B 13. E 14. D 15. E 16. A 17. E 18. B EQUAÇÕES MODULARES Toda equação que contiver a incógnita em um módulo num dos membros será chamada equação modular. Exemplos: a) |x2 − 5x| = 1 b) |x + 8| = |x2 − 3| Observe que: Se |f(x)| = r com r ≥ 0, teremos f(x) = r ou f(x) = −r Se |f(x)| = |g(x)|, teremos f(x) = g(x) ou f(x) =− g(x) Exercícios resolvidos 1. Resolver a equação |3x − 1| = 2. Resolução: Temos que analisar dois casos: Caso 1: 3x − 1 = 2 Caso 2: 3x − 1 = −2 2. Resolver a equação |x2 − 5x| = 6. Resolução: Temos que analisar dois casos: Caso 1: x2 − 5x = 6 Caso 2: x2 − 5x = −6 128 S = {−1, 2, 3, 6} 3. Resolver a equação |x − 6| = |3 − 2x|. Resolução: Temos que analisar dois casos: Caso 1: x − 6 = 3 − 2x Caso 2: x − 6 = −(3 − 2x) S = {−3, 3} INEQUAÇÕES MODULARES Chamamos de inequações modulares as inequações em que aparecem módulos de expressões que contém a incógnita. Representando geometricamente, o módulo de um número real x é igual à distância do ponto que representa, na reta real, o número x ao ponto de origem, como sabemos. Assim: Se |x| < a (com a > 0), significa que a distância entre x e a origem é menor que a, isto é, x deve estar entre −a e a, ou seja Se |x| > a (com a > 0), significa que a distância entre x e a origem é maior que a, isto é, deve estar à direita de a ou à esquerda de −a na reta real, ou seja: Exercício resolvido Resolver a inequação |2x − 6| < 2. Para resolver essa equação, apresentamos dois métodos diferentes: 129 FUNÇÃO MODULAR Seja g: A→IR, com A IR, uma função. Chamamos de função modular a função f: A → IR, com A IR, definida por f(x) = |g(x)|, ou seja: Observe, então, que a função modular é uma função definida por duas sentenças. Exemplos: CONSTRUINDO GRÁFICOS 1. Vamos construir, no plano cartesiano, o gráfico da função f(x) = |x|. Não devemos esquecer que D(f) = IR. Vamos elaborar uma pequena tabela onde vamos achar, pela função, a imagem de alguns números: 2. Vamos construir, no plano cartesiano, o gráfico da função f(x) = |x2 − 1|. Não devemos esquecer que D(f) = IR. Vamos elaborar uma pequena tabela e nela achar, pela função, a imagem de alguns números: 130 EXERCÍCIOS 01. (UESB) O gráfico que melhor representa a função . 02.(UFMG) Considere a função f(x) = x.| 1 – x | . Assinale a alternativa em que o gráfico dessa função está CORRETO. 03. Resolva, no universo R, as equações abaixo: a) | x – 3 | = 4 b) | 3x – 8 | = 2x –1 c) | x | . | x – 5 | = 6 04. A Resolva, no universo R, as inequações abaixo: a) | 3x – 1| ≤ 8 b) | x2 – 5x | > 6 05.Esboce o gráfico de cada função abaixo: a) f(x) = | 3x – 6 | b) f(x) = | x2 – 6x + 8 | 06. ( Unitau – SP ) Se x é uma solução de |2x - 1| < 5 – x, então: a) 5 < x < 7. b) 2 < x < 7. c) – 5 < x < 7. d) – 4 < x < 7. e) – 4 < x < 2. 131 07.( Cesgranrio ) O conjunto Imagem da função f(x) = |x2 – 4x + 8| + 1 é o intervalo: a) [ 5, + [ b) [ 4, + [ c) [ 3, + [ d) [ 1, + [ e) [ 0, + [ 08. ( UFLA – MG ) O gráfico da expressão |x| + |y| = 4 é dado por: 09. ( UFRN ) Um posto de gasolina encontra-se localizado no km 100 de uma estrada retilínea. Um automóvel parte do km 0, no sentido indicado na figura abaixo, dirigindo-se a uma cidade a 250km do ponto de partida. Num dado instante, x denota a distância (em quilômetros) do automóvel ao km 0. Nesse instante, a distância (em quilômetros) do veículo ao posto de gasolina é: a) |100 + x | b) x – 100 c) 100 – x d) |x – 100| 10. ( UFES ) O gráfico abaixo representa a função a) f(x) = | | x | - 1| b) f(x) = |x - 1| + |x + 1| - 2 c) f(x) = | | x | + 2| - 3 d) f(x) = |x - 1| e) f(x) = | | x | + 1| - 2 GABARITO 1. 05 2. B 6. E 7. A 8. A 9. D 10. A 132 PROGRESSÕES PROGRESSÃO ARITMÉTICA ( P.A.) Definição Consideremos a sequência ( 2, 4, 6, 8, 10, 12,14, 16). Observamos que, a partir do segundo termo, a diferença entre qualquer termo e seu antecessor é sempre a mesma: 4 – 2 = 6 – 4 = 10 – 8 = 14 – 12 = 16 – 14 = 2 Sequências como esta são denominadas progressões aritméticas (PA). A diferença constante é chamada de razão da progressão e costuma ser representada por r. Na PA dada temos r = 2. Podemos, então, dizer que: Progressão aritmética é toda seqüência numérica em que cada termo,a partir do segundo é igual à soma do termo precedente(anterior) com uma constante r. O número é chamado de razão da progressão aritmética. . Notação Considere a P.A.( a1, a2, a3, a4, ...., an) Onde: a1= primeiro termo an= último termo, termo geral ou n-ésimo termo n= número de termos (se for uma PA finita) r = razão A razão influencia na PA da seguinte maneira: r > 0, dizemos que a P.A é crescente r < 0, dizemos que a P.A é decrescente r = 0, todos os termos da P.A são iguais, ou seja, a P.A é constante. Propriedades: • Numa PA, qualquer termo, a partir do segundo, é a média aritmética do seu antecessor e do seu sucessor. 2 31 2 aa a • Numa PA qualquer de número ímpar de termos, o termo do meio (médio) é a média aritmética do primeiro termo e do último termo. Exemplo Consideremos a PA (3, 6, 9, 12, 15, 18, 21) e o termo médio é 12. Observemos que o termo médio é sempre a média aritmética do primeiro e do último, ou seja: )(12 2 213 centraltermo • A soma de dois termos equidistantes dos extremos de uma PA finita é igual à soma dos extremos. Exemplo Consideremos a PA (3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31). TERMO GERAL Uma PA de razão r pode ser escrita assim: PA (a1, a2, a3, a4, ...., an–1, an) Portanto, o termo geral será: , para *Nn INTERPOLAÇÃO ARITMÉTICA Interpolar ou inserir é determinar os n meios aritméticos, entre dois números dados, de tal forma que todos passem a constituir uma progressão aritmética. Exemplo: Inserir sete meios aritméticos entre 2 e 26 an = a1 + ( n – 1 ).r 133 SOMA DOS N PRIMEIROS TERMOS DE UMA PA Consideremos a seqüência (2, 4, 6, 8, 10, 12,14, 16, 18, 20). Trata-se de uma PA de razão 2. Suponhamos que se queira calcular a soma dos termos dessa seqüência, isto é, a soma dos 10 termos da PA (2, 4, 6, 8, ..., 18, 20). Poderíamos obter esta soma manualmente, ou seja, 2 + 4 + 6 + 8 + 10 + 12 + 14 + 16 + 18 + 20 = 110. Mas se tivéssemos de somar 100, 200, 500 ou 1000 termos? Manualmente seria muito demorado. Por isso, precisamos de um modo mais prático para somarmos os termos de uma PA. Na PA( 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20) observe: a1+a10 = 2 + 20 = 22 a2+a9 = 4 + 18 = 22 a3+a8 = 6 + 16 = 22 a4+a7 =8 + 14 = 22 a5+a6 = 10 + 12 = 22 Note que a soma dos termos eqüidistantes é constante (sempre 22) e apareceu exatamente 5 vezes (metade do número de termos da PA, porque somamos os termos dois a dois). Logo, devemos, em vez de somarmos termo a termo, fazermos apenas 5 x 22 = 110, e assim, determinamos S10 = 110 (soma dos 10 termos). E agora, se fosse uma progressão de 100 termos, como a PA(1, 2, 3, 4,...,100), como faríamos? Procederemos do mesmo modo. A soma do a1 com a100 vale 101 e esta soma vai-se repetir 50 vezes (metade de 100), portanto S100 = 101x50 = 5050. Então, para calcular a soma dos n termos de uma PA, somamos o primeiro com o último termo e esta soma irá se repetir 2 n vezes. Assim, podemos escrever: Exemplo Considerando a P.A. abaixo determine a soma dos seus termos: EXERCÍCIOS 01.( UNESP – SP ) Num laboratório, foi feito um estudo sobre a evolução de uma população de vírus. Ao final de um minuto do início das observações, existia 1 elemento na população; ao final de dois minutos, existiam 5, e assim por diante. A seguinte seqüência de figuras apresenta as populações do vírus (representado por um círculo) ao final de cada um dos quatro primeiros minutos. Supondo que se manteve constante o ritmo de desenvolvimento da população, o número de vírus no final de 1 hora era de: a) 241 b) 239 c) 237 d) 235 e) 232 02. (Enem 2ª aplicação 2010) Nos últimos anos, a corrida de rua cresce no Brasil. Nunca se falou tanto no assunto como hoje, e a quantidade de adeptos aumenta progressivamente, afinal, correr traz inúmeros benefícios para a saúde física e mental, além de ser um esporte que não exige um alto investimento financeiro. Disponível em:http://www.webrun.com.br. Acesso em: 28 abr. 2010. Um corredor estipulou um plano de treinamento diário, correndo 3 quilômetros no primeiro dia e aumentando 500 metros por dia, a partir do segundo. Contudo, seu médico cardiologista autorizou essa atividade até que o corredor atingisse, no máximo, 10 km de corrida em um mesmo dia de treino. Se o atleta cumprir a recomendação médica e praticar o treinamento estipulado corretamente em dias consecutivos, podese afirmar que esse planejamento de treino só poderá ser executado em, exatamente, A) 12 dias. B) 13 dias. C) 14 dias. D) 15 dias. E) 16 dias. 03.( MACK – SP ) Determine a razão da P.A.(a1 , a2 , a3 , ... , an ), sabendo que an = 3n+2. a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 04.( FATEC – SP ) Inserindo-se 5 números entre 18 e 96, de modo que a seqüência (18, a2, a3, a4, a5, a6, 96) seja uma progressão aritmética, tem-se a3 igual a: a) 43 134 b) 44 c) 45 d) 46 e) 47 05.( FGV – SP ) Para todo n natural não nulo, sejam as seqüências (3, 5, 7, 9, ..., an, ...) (3, 6, 9, 12, ..., bn, ...) (C1, C2, C3, ..., Cn, ...) Com Cn = an + bn. Nessas condições, C25 é igual a a) 25 b) 37 c) 101 d) 119 e) 126 06. (Enem 2ª aplicação 2010) O trabalho em empresas exige dos profissionais conhecimentos de diferentes áreas. Na semana passada, todos os funcionários de uma dessas empresas estavam envolvidos na tarefa de determinar a quantidade de estrelas que seriam utilizadas na confecção de um painel de Natal. Um dos funcionários apresentou um esboço das primeiras cinco linhas do painel,que terá, no total, 150 linhas. Após avaliar o esboço, cada um dos funcionários esboçou sua resposta: Funcionário I: aproximadamente 200 estrelas. Funcionário II: aproximadamente 6 000 estrelas. Funcionário III: aproximadamente 12 000 estrelas. Funcionário IV: aproximadamente 22 500 estrelas. Funcionário V: aproximadamente 22 800 estrelas. Qual funcionário apresentou um resultado mais próximo da quantidade de estrelas necessária? a) I b) II c) III d) IV e) V 07.( CFTMG ) A seqüência (x, 2x + 1, x2 + 2) com x 0 formam, nessa ordem, uma progressão aritmética; portanto o valor de x é a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 08.( PUC – RIO ) Os números 4, 7, 10, 13... formam uma progressão aritmética. O número de termos desta progressão aritmética para que a soma 4 + 7 + 10 +... seja 144 é: a) 12 b) 10 c) 9 d) 19 e) 13 09. (UFV-MG) Usando-se um conta-gotas, um produto químico é misturado a uma quantidade de água da seguinte forma: a mistura é feita em intervalos regulares, sendo que no primeiro intervalo são colocadas 4 gotas e nos intervalos seguintes são colocadas 4 gotas mais a quantidade misturada no intervalo anterior. Sabendo-se que no último intervalo o número de gotas é 100, o total de gotas do produto misturadas à água é: a)1300 b)1100 c)1600 d)900 e)1200 10. (Unimontes / PAES ) Num teatro ao ar livre, cada fileira, a partir da primeira, tem 4 cadeiras a mais que a anterior. Se há 15 fileiras, sendo que a quinta tem 44 cadeiras, o número de espectadores necessários para lotar esse teatro é: a) 840 b) Superior a 1000 c) 990 d) Inferior a 720 11.( PUCCAMP – SP ) Um veículo parte de uma cidade A em direção a uma cidade B, distante 500 km. Na 1ª hora do trajeto ele percorre 20 km, na 2ª hora 22,5 km, na 3ª hora 25 km e assim sucessivamente. Ao completar a 12ª hora do percurso, a que distância esse veículo estará de B? a) 95 km b) 115 km c) 125 km d) 135 km e) 155 km 12.( PUC – MG ) Uma atleta amadora começa a treinar diariamente e, a cada dia, anda 200 metros a mais que no dia anterior. Se, ao final de 10 dias, essa atleta tiver percorrido um total de 15.000 metros, a distância percorrida por ela, durante o treino do segundo dia, em metros, foi igual a: a) 800 b) 1.000 c) 1.200 d) 1.500 135 13.( Mackenzie – SP ) Se f(n), nN, é uma seqüência definida por 3)n(f)1n(f 1)0(f , o valor de f(200) é : a) 601 b) 611 c) 621 d) 631 e) 641 14.( PAES ) A soma dos algarismos do número 2008 2009 2007 2008 3 4 2 32 5 5 5 5 ... 5 5 5 5 5 5 é: A) 10 B) 9 c) 6 d) 5 15.( PAES ) Dois atletas estão treinado juntos para uma competição. O primeiro corre uniformemente 12km por dia. Outro corre 10km no primeiro dia e, do segundo dia em diante, corre 0,5km à mais que no dia anterior. Após quantos dias de treinamento os dois terão percorrido a mesma distância ? A) 5 dias B) 7 dias C) 6 dias D) 9 dias 16.( FGV – SP ) Qual a soma dos 500 primeiros termos da seguinte progressão ( 1, 3, 5, 7, 9, ... ) ? 17.( Mack – SP ) A soma dos n primeiros termos de uma P.A é dada por Sn = 3n( n – 2 ) , para todo n. Determinar o 5º termo dessa P.A . 18.( UECE ) Seja ( a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8 ) uma progressão aritmética. Se a2 + a5 = 8 e a8 = 7, então a3 + a7 é igual a: a) 8 b) 28/3 c) 10 d) 32/3 e) 31/3 19.(UECE) Os termos da sucessão ( a1, a2, ..., an ) estão relacionados pela fórmula an+1 = 1 + 2.an, onde n = 1, 2, 3, ... . Se a1 = 0, então a6 é: a) 25 b) 27 c) 29 d) 31 20.(UNIFESP) A soma dos termos que são números primos da seqüência cujo termo geral é dado por an = 3n + 2, para n natural, variando de 1 a 5, é a) 10. b) 16. c) 28. d) 33. e) 36. 21.(UNIMONTES) Se ...),9,,3( xxx é uma progressão aritmética, seu 6.° termo é A) 5. B) − 5. C) 0. D) 3. 22.(UNIMONTES) Em uma progressão aritmética, a soma do primeiro termo com o quarto é 16, e a soma do terceiro com o quinto é 22. O primeiro termo dessa progressão é A) 4. B) 3. C) 5. D) 2. 23.(UNIRIO) Considere a sequência não decrescente (1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5,...). Observe que ela contém exatamente m vezes o inteiro m. Determine em que posição desta sequência encontra-se o primeiro número 100. 24.(UNIMONTES – PAES) As medidas dos lados do triângulo da figura abaixo formam uma progressão aritmética em que 2a é o termo central. O perímetro do triângulo é A) 9. B) 14. C) 18. D) 30. 25.(Uel) Numa progressão aritmética de primeiro termo 1/3 e razão 1/2, a soma dos n primeiros termos é 20/3. O valor de n é a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 a + 5 2a a + 1 136 26. (Cesgranrio) A média aritmética dos 20 números pares consecutivos, começando em 6 e terminando em 44, vale: a) 50. b) 40. c) 35. d) 25. e) 20. 27. (PUCMG) Na seqüência (1/2, 5/6, 7/6, 3/2,...), o termo de ordem 30 é: a) 29/2 b) 61/6 c) 21/2 d) 65/6 e) 67/6 28. (CFO/) Um professor de Educação Física, utilizando 1540 alunos, quer alinhá-los de modo que a figura formada seja um triângulo. Se na primeira fila for colocado 1 aluno, na segunda 2, na terceira 3 e assim por diante, quantas filas serão formadas? A) 45 filas. B) 35 filas. C) 60 filas. D) 55 filas. 29. ( Fuvest – SP ) Os números 1, 3, 6, 10, 15, ... são chamados de números triangulares, nomenclatura esta justificada pela seqüência de triângulos abaixo. Observando a figura acima pode se verificar que o primeiro triângulo é formado por um ponto, que o segundo triângulo é formado por três pontos, que o terceiro triângulo é formado por seis pontos e assim sucessivamente. Quantos pontos terá o trigésimo triângulo ? a) 465 b) 470 c) 475 d) 480 e) 485 30. ( OBMEP ) A sequência 0, 3, 7, 10, 14, 17, 21, ... é formada a partir do número 0 somando-se alternadamente 3 ou 4 ao termo anterior, isto é: o primeiro termo é 0, o segundo é 3 a mais que o primeiro, o terceiro é 4 a mais que o segundo, o quarto é 3 a mais que o terceiro, o quinto é 4 a mais que o quarto e assim sucessivamente. A) Escreva os 20 primeiros termos desta sequência. B) Qual é o 1000º termo desta sequência? C) Algum termo desta sequência é igual a 2000? Por quê? 31. (Fuvest) Os números inteiros positivos são dispostos em "quadrados" da seguinte maneira: O número 500 se encontra em um desses "quadrados". A "linha" e a "coluna" em que o número 500 se encontra são, respectivamente: a) 2 e 2. b) 3 e 3. c) 2 e 3. d) 3 e 2. e) 3 e 1. 32. (Unirio) Passando em uma sala de aula, um aluno verificou que, no quadro-negro, o professor havia escrito os números naturais ímpares da seguinte maneira: O aluno achou interessante e continuou a escrever, até a décima linha. Somando os números dessa linha, ele encontrou a) 800 b) 900 c) 1000 d) 1100 e) 1200 33. (Ufsm) Tisiu ficou sem parceiro para jogar bolita (bola de gude); então pegou sua coleção de bolitas e formou uma seqüência de "T" (a inicial de seu nome), conforme a figura Supondo que o guri conseguiu formar 10 "T" completos, pode-se, seguindo o mesmo padrão, afirmar que ele possuía a) mais de 300 bolitas. b) pelo menos 230 bolitas. c) menos de 220 bolitas. d) exatamente 300 bolitas. e) exatamente 41 bolitas. 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 137 34. (Ufrj) Num Ka Kay, o oriental famoso por sua inabalável paciência, deseja bater o recorde mundial de construção de castelo de cartas. Ele vai montar um castelo na forma de um prisma triangular no qual cada par de cartas inclinadasque se tocam deve estar apoiado em uma carta horizontal, excetuando-se as cartas da base, que estão apoiadas em uma mesa. A figura a seguir apresenta um castelo com três níveis. Num Ka Kay quer construir um castelo com 40 níveis. Determine o número de cartas que ele vai utilizar. 35. (Enem 2016) Sob a orientação de um mestre de obras, João e Pedro trabalharam na reforma de um edifício. João efetuou reparos na parte hidráulica nos andares 1, 3, 5, 7, e assim sucessivamente, de dois em dois andares. Pedro trabalhou na parte elétrica nos andares 1, 4, 7, 10, e assim sucessivamente, de três em três andares. Coincidentemente, terminaram seus trabalhos no último andar. Na conclusão da reforma, o mestre de obras informou, em seu relatório, o número de andares do edifício. Sabe-se que, ao longo da execução da obra, em exatamente 20 andares, foram realizados reparos nas partes hidráulica e elétrica por João e Pedro. Qual é o número de andares desse edifício? a) 40 b) 60 c) 100 d) 115 e) 120 36. (FIP/2017.1) Eddie Sortudo gastou exatamente um segundo para pronunciar cada número, na esperança de retardar o confronto. O grupo foi para cima do inimigo no momento em que ele pronunciou o número correspondente ao decimal 7,75. O grupo conseguiu ganhar um tempo igual a: A) 1 min e 16 seg. B) 1 min e 2 seg. C) 59 seg. D) 1 min e 20 seg. E) 2 min e 2 seg. 37. (FIP/2017.1) No Brasil, Instituições de Ensino Superior privadas fazem readequações para encarar desafios impostos pela crise financeira que assola o país. Para aumentar a quantidade de estudantes matriculados em seus diversos cursos, uma faculdade adota medidas para reverter a diminuição de matrículas e o aumento da inadimplência, e elabora um quadro de projeção que aponta uma perspectiva de crescimento na quantidade de estudantes matriculados. A quantidade de estudantes matriculados no segundo semestre de 2030 será: A) 2210 B) 2372 C) 2252 D) 2270 E) 2312 GABARITO 01. C 02. D 03. B 04. B 05. E 06. C 07. C 09. C 09. A 10. A 11. A 12. A 13. A 14. D ( SOMA = 1 + 0 + 0 + 4 + 0 ) 15. D 16. 250.000 17. 21 18. C 19. D 20. D 21. A 22. C 23. 4951 24. C 25. A 26. D 27. B 28. D 29. A 30. a) b) 3496 c) Não 31. A 32. C 33) B 34) 2420 cartas 35. D 36. B 37. E 138 PROGRESSÃO GEOMÉTRICA( PG) Definição Progressão geométrica (P.G) é uma seqüência numérica em que cada termo, a partir do segundo, é igual ao anterior, multiplicado por uma constante chamada razão da progressão geométrica. Eis alguns exemplos de progressões geométricas: Propriedades 1. Numa PG, cada termo (a partir do segundo) é a média geométrica dos termos vizinhos deste. 2. Numa PG, o produto dos termos eqüidistantes dos extremos é igual ao produto dos extremos. FÓRMULA DO TERMO GERAL Seja a PG genérica: (a1, a2, a3, a4, ... , an, ... ), onde a1 é o primeiro termo, e an é o n-ésimo termo, ou seja, o termo de ordem n. Sendo q a razão da PG, da definição podemos escrever: a2 = a1 . q a3 = a2 . q = (a1 . q).q = a1 . q 2 a4 = a3 . q = (a1 . q 2).q = a1 . q 3 Infere-se (deduz-se) que: que é denominada fórmula do termo geral da PG. Exemplos 01.Dada a PG (2, 4, 8, ... ), pede-se calcular o décimo termo. Temos: a1 = 2, q = 2. Para calcular o décimo termo, ou seja, a10, vem pela fórmula: a10 = a1 . q 9 a10= 2 . 2 9 a10= 2. 512 a10= 1024 02. Sabe-se que o quarto termo de uma PG crescente é igual a 20, e o oitavo termo é igual a 320. Qual a razão desta PG? Temos:a4 = 20 e a8 = 320. Logo, podemos escrever: a8 = a4 . q 8–4 . Daí, vem: 320 = 20.q4 Então q4 =16 e portanto: q = 2. 139 INTERPOLAÇÃO GEOMÉTRICA Interpolar ou inserir n meios geométricos entre dois números, é determinar os n meios, de tal forma que todos passem a constituir uma progressão geométrica. Exemplo: Inserir cinco meios geométricos entre 3 e 192. SOMA DOS N PRIMEIROS TERMOS DE UMA PG Assim como as Progressões Aritméticas, existem também exercícios que pedem para calcular a soma dos termos de uma PG. Este também pode ser calculado manualmente, mas quando for pedido um número muito alto de termos usamos uma fórmula. Esta fórmula é um pouco menos "intuitiva" do que a fórmula da PA. Por conta disso vamos ver então como se comporta o uso da fórmula. Para o cálculo da soma dos n primeiros termos Sn, vamos considerar o que segue: Sn = a1 + a2 + a3 + a4 + ... + an-1 + an Para realizar a soma dos n primeiros termos de uma PG utilizamos a seguinte forma: q1 )q1.(a s n 1 n 1q )1q.(a sOU n 1 n Onde: Sn = é a soma dos “n” termos da P.G. a1 é o primeiro termo q é a razão Exemplo Calcular a soma dos sete primeiros termos da P.G.(1; 3; 9; ... ) a1 = 1 ; q = 3 ; n = 7 MÓDULO DO PRODUTO DOS TERMOS DE UMA P.G. FINITA Dada uma P.G.(a1, a2, a3 , ..., an ), o produto dos n primeiros termos desta P.G. é dado por: Exemplo Calcule o produto dos vinte primeiros termos da P.G.(1, 2, 4, 8, ...). SOMA DOS TERMOS DE UMA PG INFINITA Uma Progressão Geométrica infinita de razão q, com −1<q <1 é chamada de série geométrica convergente, pois a soma de seus termos converge (tende) para um valor constante. A soma dos termos de uma P.G. infinita de razão q, com −1<q <1 é dada por: q1 a S 1 Onde: • a1 é o primeiro termo; • q é a razão (−1<q <1) . Exemplo Qual a soma dos infinitos termos da progressão Geométrica ..., 8 1 , 4 1 , 2 1 ? 140 Como a razão q =1/2 caracteriza uma série geométrica convergente, aplicamos a fórmula da soma Portanto a soma dos infinitos termos é igual a 1. A figura a seguir ilustra a soma dos infinitos termos: EXERCÍCIOS 01. ( Unimontes / PAES ) O tempo necessário para a desintegração da metade dos átomos radioativos, inicialmente presentes em uma substância química, é chamado de meia-vida. Após quantas meias vidas, 160 gramas de uma substância química terá 1,25 gramas ? a) 6 meias-vidas b) 5 meias-vidas c) 7 meias-vidas d) 8 meias-vidas 02. ( PUC – SP ) O 7º termo de uma PG é 8 e a razão é –2. O primeiro termo dessa PG é : a) 2 1 b) 4 1 c) 6 1 d) 8 1 e) 3 1 03.( UN. BAURU – SP ) São inseridos 5 meios geométricos entre 4 e 2.916, nessa ordem, de modo a formar uma P.G. crescente. Assinale a alternativa que indica o seu 4º termo: a) 324 b) 729 c) 1428 d) 108 04.( MACK – SP ) Determine o 1º termo de uma P.G. cujo 8º termo é 2 1 e cuja razão também é 2 1 . a) 8 b) 16 c) 32 d) 64 05.( PUC – MG ) O número de assinantes de uma revista de circulação na grande BH aumentou, nos quatro primeiros meses de 2005, em progressão geométrica, conforme assinalado na tabela abaixo. Com base nessas informações, pode-se afirmar que, de fevereiro para abril, o número de assinantes dessa revista teve um aumento igual a: a) 1.050 b) 1.155 c) 1.510 d) 1.600 06.( UEL ) Para testar o efeito da ingestão de uma fruta rica em determinada vitamina, foram dados pedaços desta fruta a macacos. As doses da fruta são arranjadas em uma seqüência geométrica, sendo 2g e 5g as duas primeiras doses. Qual a alternativa correta para continuaressa seqüência? a) 7,5 g; 10,0 g; 12,5 g ... b) 125 g; 312 g; 619 g ... c) 8 g; 11 g; 14 g ... d) 6,5 g; 8,0 g; 9,5 g ... e) 12,5 g; 31,25 g; 78,125 g ... 07.( FAFEOD ) Sobre uma progressão geométrica ( a1, a2, a3, ... ), sabe-se que a21 = 40 e a24 = 2560. É CORRETO afirmar, então, que a soma dos algarismos do termo a26 é igual a : a) 24 b) 20 c) 19 d) 18 e) 16 08.( UFRRJ ) A seqüência (x, 6, y, z, 162) é uma Progressão Geométrica. É correto afirmar que o produto de x por z vale a) 36. b) 72. c) 108. d) 144. 2 1 4 1 8 1 16 1 32 1 141 e) 180. 09.( PUC – SP ) O valor de x para que a seqüência ( 4x, 2x + 1, x – 1, ... ) seja uma PG é : a) 2 1 b) 2 1 c) 8 1 d) 8 1 e) 3 1 10.( FESP ) A razão da P.G. ( a, a + 3, 5a – 3, 8a ) é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 11.(UESB) Somando-se um valor constante k a cada um dos termos da seqüência (2, 1, 3), obtém-se, nessa mesma ordem, uma nova seqüência, que é uma progressão geométrica. A soma dos termos dessa progressão é igual a 01) 9 02) 6 03) 5 04) 3 05) 1 12.(UEFS) A quantidade de cafeína presente no organismo de uma pessoa decresce a cada hora, segundo uma progressão geométrica de razão 1/8. Sendo assim, o tempo t para que a cafeína presente no organismo caia de 128mg para 1mg é tal que: a) 0 < t < 1 b) 1 < t < 2 c) 2 < t < 4 d) 4 < t < 6 e) 6 < t < 8 13.(CFO/PM) Um vazamento em um tanque de gasolina provocou a perda de 2 litros no 1º dia. Como o orifício responsável pelas perdas foi aumentado, no dia seguinte o vazamento foi o dobro do dia anterior. Se essa perda foi dobrada a cada dia, quantos litros de gasolina foram desperdiçados no total, em 10 dias ? A) 1048 litros. B) 1256 litros. C) 2046 litros. D) 2056 litros. 14.( PAES ) Em um determinado jogo, o prêmio dado a cada acertador é 20 vezes o valor de sua aposta. Certo jogador aposta R$ 5,00 na primeira jogada, mas não acerta. Ele continua tentando, apostando nas jogadas seguintes o dobro da aposta da jogada anterior. Se, na oitava jogada, ele acertar, o lucro obtido por esse apostador, nesse jogo, será de: A) R$ 12800,00 B) R$ 1275,00 C) R$ 11525,00 D) R$ 640,00 15.( PUC / MG )S = 2 + 2 3 + 8 9 + 32 27 + . . . é a soma dos infinitos termos de uma progressão geométrica. O valor de 3 S é : a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 16.(UNIMONTES )A solução da equação 3 x2 + 9 x4 + 27 x8 + ... = 2 é : a) 4 b) 3 c) 2 d) 1 17.( FGV – SP ) Quando n cresce, a fração ... 3 1 ... 27 1 9 1 3 1 1 ... 2 1 ... 8 1 4 1 2 1 1 n n tende a: a) 3 b) 4/3 c) d) 0 e) 1 18.( PAES ) Acima de uma reta r foi desenhado um quadrado de lado 4 cm. Outros quadrados foram desenhados, de modo que o lado de cada quadrado, a partir do segundo, é metade do lado do quadrado anterior, conforme o desenho abaixo. Desenhando-se mais quadrados, seguindo a regra acima indefinidamente, podemos concluir que A) a soma das áreas dos quadrados não chegará a 22cm2. B) a soma das áreas dos quadrados não chegará a 20cm2. C) a soma das áreas dos quadrados aumenta, tendendo ao infinito. D) a soma das áreas dos quadrados aumenta, tendendo a 32cm2. 19. Uma progressão aritmética e uma geométrica têm o número 2 como primeiro termo. Seus quintos termos 4 cm 142 também coincidem e a razão da PG é 2. Sendo assim, a razão da PA é: a) 8 b) 6 c) 32/5 d) 4 e) 15/2 20.(FIP-MOC) Abaixo estão representados alguns números figurados. Esses números são chamados de números oblongos, pois contam a quantidade de pontos sobre um plano, de maneira a formar um retângulo em que o número de linhas é uma unidade maior que o número de colunas, do seguinte modo: Nessas condições, quantas bolinhas terá o número A65? A) 65 B) 256 C) 3788 D) 4.290 E) 6.320 21.(FIP-2010) Em 2010, está sendo realizada, na África do Sul, a 19ª Copa do Mundo de Futebol, competição criada pelo francês Jules Rimet, em 1928, após ter assumido o comando da instituição mais importante do futebol mundial: a FIFA (Federation International Football Association). A Copa do Mundo é realizada de 4 em 4 anos, se nenhuma guerra e/ou desastre mundial acontecer. Desse modo, considerando-se que nenhum empecilho ocorrerá, quantas copas serão realizadas entre 2010 e 2998, incluindo esses anos? A) 250 B) 246 C) 248 D) 252 22.(FIP-2012) São mais de 53 mil carros, mais de 47 mil motos, cerca de quatro mil caminhões, oito mil caminhonetes e quase mil ônibus, de acordo o IBGE. Sem contar com os micro-ônibus, tratores, caminhões-trator, motonetas, carroças e bicicletas que também utilizam as ruas e avenidas de Montes Claros. Fonte: www.revistatempo.com.br jul. 2011 O aumento considerável na frota de veículos fez com que se ampliassem os estacionamentos na área central de Montes Claros. Com isso, os preços variam de um para outro, de acordo com a estratégia do proprietário. Suponha que o preço de um estacionamento é estabelecido por um valor fixo para as duas primeiras horas e um adicional por cada hora subsequente. Se o estacionamento por 3 horas custa R$ 5,00, e por 5 horas custa R$ 6,00, quanto custa o estacionamento por 8 horas? A) R$ 13,33 B) R$ 7,50 C) R$ 7,00 D) R$ 9,60 23. (FIP-2012) O laboratório de química das Fipmoc precisou contratar um funcionário para catalogar os seus equipamentos. Estimou que o serviço fosse realizado entre 30 e 60 dias e ofereceu um pagamento no valor de R$ 20,00 por dia, para o pretendente. Um acadêmico de Medicina fez a seguinte proposta: Se o serviço for realizado em 40 dias, ele aceitaria a proposta da faculdade, contudo se o serviço ultrapassasse os 40 dias ele receberia R$1,00 pelo 1º dia de serviço, R$2,00 pelo 2º dia de serviço, R$3,00 pelo 3º dia, e assim sucessivamente até o último dia do serviço. O departamento financeiro aceitou a proposta do acadêmico. O serviço foi completado em 45 dias. Nessas condições, pode-se afirmar que o acadêmico: A) obteve vantagem de R$ 315,00 em relação à oferta da faculdade. B) não obteve nem lucro nem prejuízo, em relação à sua proposta; C) ficou no prejuízo de R$ 35,00 em relação à oferta da faculdade; D) obteve vantagem de R$ 135,00 na sua negociação; 24. ( UEL – PR ) Na figura abaixo, a aresta do cubo maior mede a, e os outros cubos foram construídos de modo que a medida da respectiva aresta seja a metade da aresta do cubo anterior. Imaginando que a construção continue indefinidamente, a soma dos volumes de todos os cubos será: a) 0 b) 2 3 a c) 8 7 3a d) 7 8 3a e) 2a3 25. ( Unimontes ) Se y = 3 3 3 ..... xxx , com x ≥ 0, então y é igual a : a) 27 1 x b) 3 1 x c) x d) 27 13 x 26. (Cesgranrio) Desde 1992, certo instituto de Pesquisa vem monitorando, no início de cada ano, o crescimento populacional de uma pequena cidade do interior do estado. Os itens a seguir mostram o resultado dos três primeiros anos, em milhares de habitantes. I- Ano de 1992, População(em milhares) = 25,6. II- Ano de 1993, População(em milhares) = 38,4. III- Ano de 1994, População(em milhares) = 57,6. a A1 A2 A3 143 Mantendo-se esta mesma progressão de crescimento, o número de habitantes dessa cidade, no início do ano 2000, em milhares, será, aproximadamente,de: a) 204 b) 384 c) 576 d) 656 e) 728 27. (Ufrs) Na seqüência de figuras, cada quadrado tem 1cm2 de área. Supondo que as figuras continuem evoluindo no mesmo padrão aqui encontrado, a área da figura 20 terá valor a) entre 0 e 1000 b) entre 1000 e 10.000 c) entre 10.000 e 50.000 d) entre 50.000 e 100.000 e) maior que 100.000 28. (Fuvest) Um país contraiu em 1829 um empréstimo de 1 milhão de dólares, para pagar em cem anos, à taxa de juros de 9% ao ano. Por problemas de balança comercial, nada foi pago até hoje, e a dívida foi sendo "rolada", com capitalização anual dos juros. Qual dos valores a seguir está mais próximo do valor da dívida em 1989? Para os cálculos adote (1,09)8 2. a) 14 milhões de dólares. b) 500 milhões de dólares. c) 1 bilhão de dólares. d) 80 bilhões de dólares. e) 1 trilhão de dólares. 29. (UEL) Numa aplicação financeira, chama-se MONTANTE em certa data à soma da quantia aplicada com os juros acumulados até aquela data. Suponha uma aplicação de R$50.000,00 a juros compostos, à taxa de 3% ao mês. Nesse caso, os montantes em reais, no início de cada período de um mês, formam um progressão geométrica em que o primeiro termo é 50000 e a razão é 1,03. Os juros acumulados ao completar 10 meses de aplicação são Dado: 1,0310 = 1,3439 a) R$ 10300,00 b) R$ 15000,00 c) R$ 17195,00 d) R$ 21847,00 e) R$ 134390,00 30. (Ufrj) A região fractal F, construída a partir de um quadrado de lado 1 cm, é constituída por uma infinidade de quadrados e construída em uma infinidade de etapas. A cada nova etapa consideram-se os quadrados de menor lado ( l ) acrescentados na etapa anterior e acrescentam-se, para cada um destes, três novos quadrados de lado l /3. As três primeiras etapas de construção de F são apresentadas a seguir. A área de F será igual a: A) 2/3 B) 3/2 C) 4/3 D) 3/4 E) 5/3 31. A figura abaixo é formada por infinitos círculos, tangentes dois a dois, de tal forma que o diâmetro do círculo C2 é igual ao raio R do círculo C1, o diâmetro do círculo C3 é igual ao raio do círculo C2 e assim sucessivamente. A soma das infinitas áreas desses círculos, em função de R, é: A) 2 3 2R B) 3 4 2R C) 23 R D) 24 R 32. (FIP/2017.1) Um arquiteto, objetivando melhorar a iluminação de um ambiente, projetou uma parede com 136 tijolos e, para isso, utilizou o padrão do fractal de nível IV, de forma que os quadrados não sombreados representam tijolos de vidro. A sequência de figuras ilustra três passos da construção de um fractal utilizando-se como ponto de partida um triminó — nível I —, que consiste em uma peça formada por três quadrados justapostos em forma de L. No segundo passo, substitui-se cada quadrado do 144 fractal de nível I por um triminó, de forma a se obter o fractal de nível II formado por 9 quadrados sombreados, conforme ilustração. O processo continua dessa forma, sucessiva e indefinidamente, obtendo-se os fractais de níveis n = I, II, III, IV... A quantidade de tijolos de vidro utilizados pelo arquiteto para compor essa parede é igual a: A) 27. B) 81. C) 55. D) 37. E) 65. GABARITO 1) C 2) D 3) D 4) D 5) B 6) E 7) C 8) C 9) D 10) B 11) 05 12) C 13) C 14) C 15) A 16) D 17) B 18) A 19) E 20) D 21) C 22) B 23) D 24) D 25) C 26) D 27) E 28) E 29) C 30) B 31) B 32) C MATEMÁTICA FINANCEIRA AUMENTOS E DESCONTOS SUCESSIVOS AUMENTOS O conhecimento de operações matemáticas financeiras, presentes no nosso cotidiano, facilita a realização de cálculos envolvendo aumentos e descontos sucessivos. Em certas situações envolvendo a crescente alta da inflação, os aumentos de mercadorias e serviços acontecem de forma intensa. A inflação é um índice econômico responsável pela elevação dos preços de produtos, bens de consumo e serviços prestacionais, como seguros e planos de saúde. Vamos entender como funciona um aumento sucessivo de preços: Exemplo Em virtude da elevação da taxa de inflação semanal, um comerciante atentou-se para a importância de aumentar os preços das mercadorias em 8%, visando à contenção de prejuízos. Na semana seguinte, em decorrência de outra crescente no índice inflacionário, se viu obrigado a aumentar novamente o preço das mercadorias na faixa de 12%. Determine o preço de uma mercadoria que antes do primeiro aumento custava R$ 55,00. Nesse tipo de problema é comum que as pessoas somem os aumentos percentuais. Nesse caso, muitos realizariam o cálculo somando 8% e 12%, relatando um único aumento de 20% sobre o valor de R$ 55,00, o que tornaria o cálculo totalmente errado. O segmento matemático correto seria determinar o aumento de 8% em relação ao valor de R$ 55,00 e sobre o resultado, realizar um novo aumento de 12%. Observe: 8% x 55 = 100 8 x 55 = 100 440 = 4,4 55 + 4,4 = R$59,40 12% x 59,40 = 100 12 x 59,40 = 100 8,712 = 7,13 59,40 + 7,13 = R$66,53 O preço da mercadoria, após os dois aumentos sucessivos de 8% e 12%, é de R$ 66,53. 145 DESCONTOS Nos descontos sucessivos, devemos calcular o primeiro desconto sobre o valor inicial e sobre o resultado, determinar o segundo desconto. Observe: Uma loja determinou a venda de todo o estoque de eletrodomésticos, com descontos que atingiram o percentual de 25%. Uma pessoa, ao comprar uma televisão no pagamento à vista, foi premiada com um desconto de 12% sobre a dedução promocional. Se o aparelho sem os descontos era anunciado por R$ 1.200,00, qual o valor final com os descontos recebidos? 25% x 1200 = 100 25 x 1200 = 100 30000 = 300 1200 – 300 = R$900,00 12% x 900 = 100 12 x 900 = 100 10800 = 108 900 – 108 = R$792,00 O preço final do aparelho com os descontos sucessivos é de R$ 792,00. JUROS SIMPLES E JUROS COMPOSTOS Uma operação financeira muito comum é aquela em que uma pessoa ou instituição empresta dinheiro a outra mediante a cobrança de uma comissão. Nesse tipo de operação, comparecem em geral as seguintes grandezas: Capital (c) valor emprestado Tempo (t) tempo de empréstimo Taxa (i) percentual a ser cobra do pelo empréstimo na unidade de tempo. Juros (j) valor da comissão Montante (M) soma do capital com os juros Suponha que você empreste a alguém R$ 1000,00. Ao fazer essa transação, você combina com essa pessoa: a) o prazo após o qual esse valor deverá ser devolvido a você. b) um valor, que você acha justo, essa pessoa deverá pagar-lhe findo o prazo do empréstimo, como uma “remuneração” pelo seu dinheiro que ficou disponível nas mãos dessa pessoa. Esse acréscimo ao capital emprestado é que chamamos de juro. O juro é calculado sempre após um determinado período e combinado no ato da transação. Para simplificar o cálculo, é comum expressá-lo através de uma taxa, a taxa de juros. Assim, por exemplo, numa certa transação podemos combinar uma taxa de 5% ao mês. Isso significa que para cada R$ 100,00, o tomador deve pagar, após o período de um mês, R$ 5,00. O juro é simples se tiver taxa fixa e for calculado sempre sobre a quantia inicial. Por exemplo, se você emprestar R$ 100,00, a 5% ao mês, receberá ao fim do 1º mês R$ 5,00 de juro. Ao fim do 2º mês, mais R$ 5,00 de juro e assim por diante. Normalmente, o que ocorre é o juro ser acrescido ao capital, após o 2º mês a taxa de juro incide sobre esse montante e assim por diante. Nesse caso, temos o juro composto. CALCULANDO JUROS SIMPLES Emoperação com juros simples, os juros são diretamente proporcionais ao capital, à taxa e ao tempo. Estando a taxa i e o tempo t expressos na mesma unidade de tempo, os juros simples j produzidos por um capital c são dados pela fórmula j = c.i.t Caso i e t não sejam dados na mesma unidade de tempo, é necessário efetuar as transformações adequadas Exemplos Um indivíduo toma R$ 1.500,00 emprestado em um banco a juros simples com uma ta mensal de 4%. Vamos calcular os juros pagos ao final de 1 ano e 4 meses. Os dados do problema são: C = R$1.500,00 i = 4% ao mês = 0,04 ao mês t = 1 ano e 4 meses = 16 meses j=? j = cit = R$1.500,00 . 0,04 . 16 = R$ 960,00 Um capital aplicado a juros simples de 15% ano durante 8 meses produziu um montante de R$ 7.634,00. Determinemos esse capital. Observe os dados do problema: i = 15% ao ano = 0,15 ao ano t = 8 meses = 8/12 do ano = 2/3 do ano M = R$ 7.634,00 j = cit = c . 0,15 . 2/3 = 0,1 c M = c + j R$ 7.634,00 = c + 0, 1 c 1,1c = R$ 7.634,00 c = R$ 6.940,00 146 Durante quanto tempo deve ser aplicado um capital a juros simples de 3% ao mês para que seu valor triplique? Dados i= 3% ao mês = 0,03 ao mês M = 3.c pois o capital deve triplica M = 3c c + j = 3c j = 2c Logo cit = 2c it = 2 0,03t = 2 t = 200/3 Observe que o tempo encontrado está em meses, já que a taxa utilizada é mensal. 200 meses 2 t = 200/3 meses = 5 anos, 6 meses, 20 dias CALCULANDO JUROS COMPOSTOS Suponhamos que um capital c seja aplicado a juros compostos, segundo uma taxa mensal i. Tratando-se de juros compostos, é como se o capital c sofresse reajustes mensais acumulados, sendo o fator mensal de reajuste igual a (1+ i), conforme vimos no tópico anterior. Chamando de M1, M2, M3, ... os montantes acumulados no final do 1º mês, do 2° mês, do 3º mês, ... temos portanto: M1 = c(1 + i) M2 = M1.(1 + i) = c(1 + i) .(1 + i) = c(1 + i) 2 M3 = M2.(1 + i) = c(1 + i) 2.(1 + i) = c(1 + i)3 e assim sucessivamente. Chamando de M o montante acumulado no final de t meses, temos a fórmula geral: M = c(1 + i)t Se tivéssemos considerado, por exemplo, a taxa anual e o tempo t em anos, é claro que chegaríamos ao mesmo resultado. Portanto, a fórmula acima é válida desde que se utilize a mesma unidade de tempo para i e t. Exemplos Aplicando-se R$ 3.500,00 à taxa de 4% ao mês durante 2 meses, com juros capitalizados mensalmente, quanto se apurou de juros? Dados c = R$ 3.500,00 i = 4% ao mês = 0,04 ao mês t = 2 meses M = c (1 + i)t = R$ 3.500,00(1 + 0,04)2 = = R$ 3.500,00 . (1,04)2 = R$ 3.500,00 . 1,0816 = = R$ 3.785,60 j = M – c = R$ 3.785,60 – R$ 3.500,00 = R$ 285,60 Um terreno sofre uma valorização anual de 100%. Sabendo que daqui a 5 anos ele valerá R$ 49.920,00, qual é seu valor atual? Dados: M = R$ 49.920,00 i = 100% ao ano i = 1 t = 5 anos c ? (valor atual) M = c(1 + i)t R$ 49.920,00 = c(1 + 1)5 R$ 49.920,00 = c . 25= 32c 32 00,49920$R c = = R$ 1.560,00 Um capital de R$ 6.500,00, aplicado a juros compostos capitalizados anualmente, produziu ao finai de 2 anos R$ 2 860,00 de juros. Qual foi a taxa anual de aplicação Dados: c = R$ 6.500,00 t = 2 anos j = R$ 2.860,00 M = c + j = R$ 6.500,00 + R$ 2.860,00 =R$ 9.360,00 M = c (1 + i)t R$ 9.360,00 = R$ 6.500,00 (1 + i)2 4411441 006500 009360 1 2 ,i, ,$R ,$R )i( 1 + i = 1,2 i = 0,2 = 20% Como utilizamos o tempo em anos, a taxa é de 20% ao ano. EXERCÍCIOS 01.(UNIMONTES) João aplicou R$520,00 a juros simples de 3% ao mês. Seu irmão aplicou R$450,00 a uma outra taxa. Ao final do 6.° mês, ambos atingiram o mesmo montante. A taxa mensal de juros (simples) aplicada ao dinheiro do irmão de João foi de, aproximadamente, A) 6% ao mês. B) 5% ao mês. C) 4% ao mês. D) 3,5% ao mês. 02.(UNIMONTES) Uma televisão, cujo preço de venda era R$2500,00, sofreu dois descontos sucessivos, um de 20% e outro de 15%. O novo preço da televisão ficou reduzido a A) 32% do preço inicial. B) 68% do preço inicial. 147 C) 35% do preço inicial. D) 65% do preço inicial. 03.(UNIMONTES) Um comerciante vendeu duas mercadorias a R$12,00 cada uma. Uma delas proporcionou 20% de lucro em relação ao custo e, a outra, 20% de prejuízo em relação ao custo. Na venda de ambas, ele A) perdeu 1 real. B) não ganhou nem perdeu. C) ganhou 1 real. D) perdeu 50 centavos. 04.(ENEM) Paulo emprestou R$ 5.000,00 a um amigo, a uma taxa de juros simples de 3% ao mês. Considere x o número de meses do empréstimo e M(x) o montante a ser devolvido para Paulo no final de x meses. Nessas condições, a representação gráfica correta para M(x) é 05.(UFOP) Em 2007, o salário mínimo sofreu 8,6% de reajuste sobre seu valor de 2006. Em 2008, foi reajustado em 9,2% e, em janeiro de 2009, sofreu mais um reajuste, de 12%, sempre sobre seu valor no ano anterior. Assim, em relação ao valor de 2006, o salário mínimo de 2009 reflete um reajuste acumulado de: A) 29,8%. B) aproximadamente 32,8%. C) mais do que a metade. D) menos do que a quinta parte. 06.(CESGRANRIO) Uma empresa oferece aos seus clientes desconto de 10% para pagamento no ato da compra ou desconto de 5% para pagamento um mês após a compra. Para que as opções sejam indiferentes, a taxa de juros mensal praticada deve ser, aproximadamente, A) 5,6%. B) 5,0%. C) 4,6%. D) 3,8%. E) 0,5%. 07.(UFMG) Por um empréstimo de R$ 80000,00, à taxa de i% ao mês, paga-se, de uma única vez, após 2 meses, o montante de R$ 115200,00. Por terem sido aplicados juros compostos, a taxa mensal foi de: A) 15% B) 20% C) 22% D) 24% E) 26% 08.(UESB) Para fazer uma viagem ao exterior, uma pessoa foi a uma instituição financeira comprar dólares. Nesse dia, um dólar estava sendo cotado a 0,85 euros e um real estava sendo cotado a 0,25 euros. Com base nesses dados, pode-se afirmar que, para comprar 500 dólares, essa pessoa gastou, em reais, 01) 1700,00 02) 1640,00 03) 1520,00 04) 1450,00 05) 1360,00 09.(UFMG) O preço de venda de determinado produto tem a seguinte composição: 60% referentes ao custo, 10% referentes ao lucro e 30% referentes a impostos. Em decorrência da crise econômica, houve um aumento de 10% no custo desse produto, porém, ao mesmo tempo, ocorreu uma redução de 20% no valor dos impostos. Para aumentar as vendas do produto, o fabricante decidiu, então, reduzir seu lucro à metade. É CORRETO afirmar, portanto, que, depois de todas essas alterações, o preço do produto sofreu redução de A) 5%. B) 10%. C) 11%. D) 19%. 10.(Unimontes) Uma loja de brinquedos resolveu fazer a seguinte promoção “Presenteie com bonecas”: a pessoa paga o preço de 3 bonecas e leva 5. Quanto uma pessoa economizará comprando 5 bonecas nessa promoção? A) 60%. B) 40%. C) 33,3%. D) 66,66%. 11.(Unimontes) Uma mercadoria, que custa R$50,00 à vista, é adquirida a prazo, com uma entrada de R$30,00 mais uma parcela de R$25,00 com 30 dias de prazo. A taxa de juros mensal, cobrada nessa operação, é de A) 20%. B) 15%. C) 25%. D) 10%. 148 12.(Unimontes) Um comerciante aplicou um capital a 24% ao ano e o triplo desse capital a 26% ao ano. Depois de um ano, ele recebeu R$1530,00. Qual o capital total aplicado? A) R$9000,00 B) R$4500,00 C) R$5000,00 D)R$6000,00 13. (UFMG) Um capital de R$ 30 000,00 foi dividido em duas aplicações: a primeira pagou uma taxa de 8% de juros anuais; a outra aplicação, de risco, pagou uma taxa de 12% de jurosanuais. Ao término de um ano, observou- se que os lucros obtidos em ambas as aplicações foram iguais. Assim sendo, a diferença dos capitais aplicados foi de A) R$ 8 000,00. B) R$ 4 000,00. C) R$ 6 000,00. D) R$ 10 000,00. 14. O preço de uma geladeira era igual a 60% do preço de uma TV. No último mês, esses produtos tiveram aumentos de 30% e 20% respectivamente. A razão entre os novos preços da geladeira e da TV passou a ser de: A) 62% B) 63% C) 64% D) 65% E) 66% 15. (Uesc) Um automóvel foi comprado e revendido, sucessivamente, por três pessoas. Cada uma das duas primeiras pessoas obteve, por ocasião da revenda, um lucro de 10%, e a terceira teve um prejuízo de 10% sobre o respectivo preço de compra. Se a terceira pessoa vendeu o automóvel por 13068,00, então a primeira o adquiriu por a) R$12000,00 b) R$12124,00 c) R$12260,00 d) R$12389,00 e) R$12500,00 16. ( Viçosa – MG ) Dois descontos sucessivos, um de 10% e outro de 20%, correspondem a um desconto único de: a) 30% b) 29% c) 28% d) 27% e) 26% 17. ( PUC – SP ) Uma cooperativa compra a produção de pequenos horticultores, revendendo-a para atacadistas com um lucro de 50% em média. Estes repassam o produto para os feirantes, com um lucro de 50% em média. Os feirantes vendem o produto para o consumidor e lucram, também, 50% em média. O preço pago pelo consumidor tem um acréscimo médio, em relação ao preço dos horticultores, de: a) 150% b) 187% c) 237,5% d) 285,5% e) 350% 18. ( UFRS ) Um capital, aplicado a juros simples, triplicará em 5 anos se a taxa anual for de : a) 30% b) 40% c) 50% d) 75% e) 100% 19. ( Vassouras ) Um artigo custa, à vista R$ 200,00 , mas também é vendido a prazo com uma entrada de R$ 120,00 e outra parcela de R$ 100,00 um mês depois. Quem opta pela compra a prazo paga juros mensais na taxa de : a) 25% b) 20% c) 15% d) 10% e) 5% 20. ( UFMG ) Uma compra de R$ 100 000,00 deverá ser paga em duas parcelas iguais, sendo uma à vista e a outra a vencer em 30 dias. Se a loja cobra juros de 20% sobre o saldo devedor, então o valor de cada parcela, desprezando-se os centavos, será de : a) R$ 54 545,00 b) R$ 56 438,00 c) R$ 55 000,00 d) R$ 58 176,00 e) R$ 60 000,00 21. (FIP-2010) Durante a Copa do Mundo de 2006, na Alemanha, o slogan no ônibus que transportava a seleção brasileira era: "Veículo monitorado por 180 milhões de corações brasileiros". Essa frase dizia respeito à população total brasileira daquele ano. Segundo as estimativas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, no ano de 2025 a população brasileira deverá atingir 228 milhões de habitantes. Considerando os dados apresentados, qual é o aumento, aproximado, estimado pelo IBGE da população brasileira de 2006 até 2025? A) 32,4% B) 26,7% C) 18,6% D) 41,2% 22. (FIP-2011) Pequenos consumos podem parecer bobagem, mas, quando somados, tornam-se grandes gastos. Para ajudarmos nosso planeta e também economizarmos nosso salário, devemos desligar os aparelhos e não os deixar no modo de espera, conhecido por stand by. Diante disso, considere a situação: · Um determinado DVD consome 20W, em stand by; · Admita que esse DVD permaneça, em média, 23 149 horas por dia em stand by; · 1 kwh de energia equivale ao consumo de um aparelho de 1.000 w de potência durante uma hora de uso; · O preço de 1kwh é R$ 0,40. Considerando 1 ano de 365 dias, qual será, aproximadamente, a média anual, de consumo desse aparelho em stand by? A) R$ 19,00 B) R$ 95,00 C) R$ 67,00 D) R$ 65,00 23. (FIP-2011) Na compra a prazo de uma TV, o total pago por uma pessoa foi de R$ 672,00. A entrada teve valor correspondente a um sexto do total, e o restante foi pago em quatro parcelas, cujos valores formam uma progressão aritmética crescente de razão R$ 40,00. Qual foi o valor da última prestação? A) R$ 205,00 B) R$ 210,00 C) R$215,00 D) R$ 200,00 24. (FIP-2012) O preço do tomate teve alta de mais de 100% para o consumidor em 2008, informação que foi divulgada no início do mês de março, pelo IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – e pela FGV – Fundação Getúlio Vargas. Mas, para os produtores, comerciantes e consumidores da Ceanorte – Central de abastecimento de Montes Claros –, o tomate iniciou esta semana com o preço médio quase 45% mais barato em relação à passada. A caixa com 22 quilos do fruto foi comercializada, na segunda-feira, a R$25,00. Fonte: O NORTE DE MINAS. 29 Mar 2011 O Sr. Horta Liço, pequeno produtor de Nova Esperança, distrito de Montes Claros, entrega caixas de 22kg de tomate, na Ceanorte, ao preço estipulado de R$ 25,00 a caixa. Porém, na feira de fim de semana, para facilitar seu trabalho, ele distribui os tomates em sacolas de 2 kg. Quantas sacolas, nas condições especificadas, ele precisará vender para arrecadar R$ 300,00? A) 132 B) 335 C) 123 D) 220 25. (FIP-2012) A campanha de matrícula de uma escola para o ano de 2012 apresenta, em seu site, a seguinte regra de desconto: No mês de novembro, comparativamente a outubro, houve, em relação aos preços: A) redução de 10% B) aumento de 10% C) aumento de 12,5% D) redução de 12,5% 26. (FIP-2012) Sem fazer tanto alarde o Hyundai HR, vem conseguindo conquistar um grande público no Brasil, o modelo figura entre os 10 utilitários mais vendidos. A receita é simples, um preço atrativo, (em média é achado por R$ 55.900 mil), uma mecânica robusta com motor turbodiesel, somada a uma ótima capacidade de carga, faz do HR uma boa opção para quem busca transportar cargas nas grandes cidades no dia-a-dia. HR HYUNDAI MODELO : 2011 VALOR R$ 58.000,00 PLANOS DE 80 MESES :R$ 867,66 CAPACIDADE DE CARGA: 1.800 kg O Sr. Juvenal gostou da propaganda do Hyundai HR e adquiriu um. Algum tempo depois, precisou fazer um transporte de material de construção (cimento e tijolo) para uma obra de sua propriedade. Ele verificou que seria possível transportar 36 sacos de cimento ou 720 tijolos em seu caminhão. De acordo com as informações, a ÚNICA alternativa INCORRETA é: A) Se já foi colocado 15 sacos de cimento sobre o caminhão, então é possível colocar mais 500 tijolos. B) 17 sacos de cimento totalizam 850 kg C) 460 tijolos totalizam 1.150 kg D) 12 sacos de cimento e 480 tijolos completam a carga máxima do caminhão 27.(FIP-2012) Medida provisória que altera regras da poupança é publicada Foi publicada nesta sexta-feira (4) no "Diário Oficial da União" a medida provisória editada pelo governo federal que altera as regras da poupança. Segundo a nova resolução, quando a taxa básica de juros for de 8,5% ao ano ou menor, o rendimento da caderneta será fixado em 70% da taxa Selic. A mudança só vale para os depósitos que forem feitos a partir desta sexta. 150 Suponha que um pequeno investidor, tenha feito uma aplicação de R$ 1.000,00 após essa mudança. Caso os juros caiam para 8,5% e se mantenham nesse patamar, qual será, de acordo com as informações acima, o rendimento anual desse investidor? A) R$58,00 B) R$61,70 C) R$61,50 D) R$63,70 28.(FIP-2013) O IPVA (Imposto sobre a Propriedade de Veículos Automotores) é um imposto estadual, cobrado anualmente, cuja alíquota varia em cada Estado, de acordo com o valor do veículo. Em Minas Gerais, desde 2004, calcula-se o IPVA aplicando-se sobre a base de cálculo (preço de mercado) a alíquota de 4% para automóveis, veículos de uso misto e utilitários. Esse valor pode ser dividido em 3 parcelas mensais e iguais ou ser pago a vista com desconto de 3,6%. De acordo com as taxas apresentadas, é correto afirmar que: A)O valor do IPVA de um veículo de uso misto, cujopreço de mercado é R$25.000,00 é R$1.200,00. B)O valor do IPVA de um veículo de uso misto, cujo preço de mercado é R$25.000,00 é R$980,00, se for pago a vista. C)O valor de mercado de um veículo de uso misto cujo IPVA sem desconto foi de R$800,00 é R$15.000,00. D)O valor de mercado de um veículo de uso misto cujo IPVA, pago a vista, foi de R$771,20 é R$20.000,00. 29. (FIP-2013) O Número de Ouro é um número irracional que surge numa infinidade de elementos da natureza na forma de uma razão. Esse número é representado pela letra grega Φ (Phi maiúscula) (lê-se “fi”) e é o número 1,618033989, sendo considerado por muitos como uma oferta de Deus ao mundo. Esse número não é mais do que um valor numérico e é reconhecido como o símbolo da harmonia. Algumas curiosidades sobre o número de ouro: 1) Se você pegar uma concha em formato de espiral e calcular a razão de cada diâmetro de uma espiral para a seguinte, chegará sempre a um valor aproximado de 1,618. 2) Se você pegar sua altura e dividir pela distância entre seu umbigo e o chão, encontrará um valor de aproximadamente 1,618. 3) Se você dividir o número de fêmeas pelo número de machos em uma colmeia de abelhas, sempre chegará ao mesmo número aproximado: 1,618. Calcule, aproximadamente, o percentual de fêmeas em 151 uma colmeia. A) 38,2% B) 65,7% C) 61,8% D) 54,5% 30. (FIP-2013) A Lei 12.433/2011, que entrou em vigor no dia 29 de junho de 2011, alterou sensivelmente o panorama da remição de penas no Brasil. Ao modificar a redação dos artigos 126, 127 e 128 da Lei de Execução Penal, passou a permitir que, além do trabalho, o estudo seja causa de diminuição de pena. Essa lei determina que a contagem do tempo será feita à razão de 1 (um) dia de pena por 3 (três) de trabalho ou estudo, o que significa que, a cada três dias trabalhados ou estudados, o condenado terá direito a redução de 1 dia em sua pena. Fonte: http://jus.com.br/revista/texto/21100/a-nova- remicao-de-penas acesso em 20/11/2012 Um réu que foi condenado a 12 anos de prisão fez a prova do ENEM e foi aprovado; e fará o curso em 4 anos. Se ele completar o curso nesse período, quanto tempo deverá permanecer na prisão? A) 10 anos e 3 meses B) 10 anos e 8 meses C) 10 anos e 4 meses D) 11 anos e 3 meses 31. (FIP-2013) A Rede Globo apresentou a novela Avenida Brasil, que foi um frenesi na vida dos brasileiros. Uma das situações da novela apresentou o sequestro de Tufão, cujo resgate foi de R$ 20 milhões. Na novela, foi mostrado que esse resgate foi colocado em duas sacolas de lixo. Considerando que os R$ 20 milhões tenham sido pagos em notas de R$100,00 e que cada nota pesa 1 grama, e, ainda, que, em média, sacos de lixo de fabricação no Rio de Janeiro suportam 40 quilos, então a cena da novela: A) não está correta, pois seriam necessários no mínimo 3 sacos de lixo; B) não está correta, pois bastaria 1 saco de lixo; C) está correta, pois seriam necessários exatos 2 sacos de lixo. D) não está correta, pois seriam necessários no mínimo 4 sacos de lixo; 32. Um comerciante aumenta o preço de seu produto em 10% e, após dias, diminui seu preço em 10%. Podemos AFIRMAR CORRETAMENTE que: a) O produto ficou com o mesmo preço inicial. b) O produto ficou 1% mais baixo que seu preço inicial. c) O produto ficou 1% mais caro que seu preço inicial. d) O produto ficou 0,1% mais baixo que seu preço inicial. 33. (FIP/2017.1) Devido ao agravamento na arrecadação estadual, o governo decidiu parcelar o salário dos servidores públicos de Minas Gerais. Para quem recebe até R$ 6 000,00 líquidos, será feito um adiantamento no valor de R$ 3000,00 no dia 10/11/2016, e o restante no dia 14/11/2016. Em novembro, um servidor público com salário de R$ 4 800,00 colocou R$ 3 700,00 de despesas pessoais no débito automático, de forma a serem descontados de sua conta corrente no dia 10/11. A conta desse servidor estava zerada, de forma que a primeira parcela do salário cobriu exatamente R$ 3 000,00 dessa dívida. O restante, ou seja, R$ 700,00, foi pago com cheque especial, mas o banco cobrou juros compostos sobre esse valor à taxa de 5% ao dia. Sobre essa situação, são feitas as seguintes afirmativas: I. Esse servidor pagou, do dia 11 ao dia 13 de novembro, R$ 810,34 de juros. II. No dia 12 de novembro, esse servidor devia R$ 771,75 ao banco. III. Se, ao invés de aplicar o juro composto do dia 11 ao dia 13 de novembro, o banco aplicasse com a mesma taxa o juro simples sobre R$700,00, a diferença cobrada seria aproximadamente igual a R$ 5,34 de juros. IV. A segunda parcela do salário do servidor não foi suficiente para cobrir o restante da dívida capitalizada. É correto o que se afirma apenas em: A) I e IV. B) II e IV. C) I e III. D) I e II. E) II e III. 34. (FIP/2017.1) O cartão de crédito de Paulo cobra juros compostos de 12% ao mês sobre o saldo devedor. Em um determinado mês, ele suspende o pagamento do cartão, que possui um débito de R$660,00. Dados: O tempo necessário para que o valor da dívida seja triplicado será de nove meses e: A) nove dias. B) dez dias. C) doze dias. D) onze dias. E) quinze dias GABARITO 1. A 2. B 3. A 4. A 5. B 6. A 7. B 8. 01 9. A 10. B 11. C 12. D 13. C 14. D 15. A 16. C 17. C 18. B 19. A 20. A 21. B 22. C 23. D 24. A 25. C 26. A 27. C 28. D 29. C 30. B 31. A 32. B 33. E 34. C 152 QUESTÕES DO ENEM 01. (ENEM-2009) Paulo emprestou R$5.000,00 a um amigo, a uma taxa de 3% ao mês. Considere x o número de meses do empréstimo e M(x) o montante a ser devolvido para Paulo no final de x meses. Nessas condições, a representação gráfica correta para M(x) é: 02.(ENEM-2009) Uma empresa produz jogos pedagógicos para computadores, com custos fixos de R$1.000,00 e custos variáveis de R$100,00 por unidade de jogo produzida. Desse modo, o custo total para x jogos produzidos é dado por C(x) = 1 + 0,1x (em R$1.000,00). A gerência da empresa determina que o preço de venda do produto seja de R$700,00. Com isso a receita bruta para x jogos produzidos é dada por R(x) = 0,7x (em R$1.000,00). O lucro líquido, obtido pela venda de x unidades de jogos, é calculado pela diferença entre a receita bruta e os custos totais. O gráfico que modela corretamente o lucro líquido dessa empresa, quando são produzidos x jogos, é 03. (ENEM-2013) O contribuinte que vende mais de R$ 20 mil de ações em Bolsa de Valores em um mês deverá pagar Imposto de Renda. O pagamento para a Receita Federal consistirá em 15% do lucro obtido com a venda das ações. Disponível em: www1.folha.uol.com.br. Acesso em: 26 abr. 2010 (adaptado). Um contribuinte que vende por R$ 34 mil um lote de ações que custou R$ 26 mil terá de pagar de Imposto de Renda à Receita Federal o valor de A) R$ 900,00. B) R$ 1 200,00. C) R$ 2 100,00. D) R$ 3 900,00. E) R$ 5 100,00. 04.(ENEM-2013) Para aumentar as vendas no início do ano, uma loja de departamentos remarcou os preços de seus produtos 20% abaixo do preço original. Quando chegam ao caixa, os clientes que possuem o cartão fidelidade da loja têm direito a um desconto adicional de 10% sobre o valor total de suas compras. Um cliente deseja comprar um produto que custava R$ 50,00 antes da remarcação de preços. Ele não possui o cartão fidelidade da loja. Caso esse cliente possuísse o cartão fidelidade da loja, a economia adicional que obteria ao efetuar a compra, em reais, seria de A) 15,00. B) 14,00. C) 10,00. D) 5,00. E) 4,00. 05.(ENEM-2013) Um comerciante visita um centro de vendas para fazer cotação de preços dos produtos que deseja comprar. Verifica que se aproveita 100% da quantidade adquirida de produtos do tipo A, mas apenas 90%de produtos do tipo B. Esse comerciante deseja comprar uma quantidade de produtos, obtendo o menor custo/benefício em cada um deles. O quadro mostra o preço por quilograma, em reais, de cada 153 produto comercializado. Os tipos de arroz, feijão, soja e milho que devem ser escolhidos pelo comerciante são, respectivamente, A) A, A, A, A. B) A, B, A, B. C) A, B, B, A. D) B, A, A, B. E) B, B, B, B. 06.(ENEM/2009) João deve 12 parcelas de R$ 150,00 referentes ao cheque especial de seu banco e cinco parcelas de R$ 80,00 referentes ao cartão de crédito. O gerente do banco lhe ofereceu duas parcelas de desconto no cheque especial, caso João quitasse esta dívida imediatamente ou, na mesma condição, isto é, quitação imediata, com 25% de desconto na dívida do cartão. João também poderia renegociar suas dívidas em 18 parcelas mensais de R$ 125,00. Sabendo desses termos, José, amigo de João, ofereceu-lhe emprestar o dinheiro que julgasse necessário pelo tempo de 18 meses, com juros de 25% sobre o total emprestado. A opção que dá a João o menor gasto seria A) Renegociar suas dívidas com o banco. B) Pegar emprestado de José o dinheiro referente à quitação das duas dívidas. C) Recusar o empréstimo de José e pagar todas as parcelas pendentes nos devidos prazos. D) Pegar emprestado de José o dinheiro referente à quitação do cheque especial e pagar as parcelas do cartão de crédito. E) Pegar emprestado de José o dinheiro referente à quitação do cartão de crédito e pagar as parcelas do cheque especial. GABARITO 01. A 02. B 03. B 04. E 05. D 06. E 154 MATRIZES, DETERMINANTES E SISTEMAS LINEARES MATRIZES REPRESENTAÇÃO As matrizes são representadas de três formas: parênteses, colchetes ou barras duplas. Exemplos Identificando linhas e colunas e os elementos. Considerando a matriz temos que: Elementos: Representação Geral dos elementos 12 é o elemento da 1ª linha 1ª coluna a11 3 é o elemento da 1ª linha 2ª coluna a12 8 é o elemento da 1ª linha 3ª coluna a13 5 é o elemento da 2ª linha 1ª coluna a21 6 é o elemento da 2ª linha 2ª coluna a22 7 é o elemento da 2ª linha 3ª coluna a23 9 é o elemento da 3ª linha 1ª coluna a31 10 é o elemento da 3ª linha 2ª coluna a32 17 é o elemento da 3ª linha 3ª coluna a33 Observando a tabela acima percebe-se que o primeiro número representa a linha e o segundo a coluna, então podemos representá-los genericamente da seguinte forma: aij ( i = linha e o j = coluna ). MATRIZ GENÉRICA Vamos representar uma matriz AmXn de duas formas genéricas: a) mn2m1m n22221 n11211 a...aa ............ a...aa a...aa b) nxmij )a(A sendo aij o elemento localizado na i-ésima linha e j-ésima coluna, com mi1 e nj1 Exemplos a) Representar explicitamente a matriz 3x2ij )a(A , tal que aij = i + j. A matriz é do tipo 2 x 3 Vamos encontrar os elementos da matriz obedecendo a lei de formação aij = i + j b) Representar explicitamente a matriz 2x2ij )b(B , tal que jise,0 jise,1 A matriz é do tipo 2 x 2 B = 2221 1211 bb bb Vamos encontrar os elementos da matriz obedecendo a lei de formação. 3 2 23 22 21 13 12 11 x a a a a a a A 155 MATRIZES ESPECIAIS Algumas matrizes, por suas características, recebem denominações especiais. Matriz linha Toda matriz do tipo 1 x n, ou seja, com uma única linha. Por exemplo, a matriz A =[4 7 −3 1]. Matriz coluna Toda matriz do tipo m x 1, ou seja, com uma única coluna. Por exemplo: 1 2 1 B . . Matriz quadrada Toda matriz do tipo n x n, ou seja, com o mesmo número de linhas e colunas; dizemos que a matriz é de ordem n. Por exemplo: 14 72 C é do tipo 2 x 2, isto é quadrada de ordem 2. Numa matriz quadrada, definimos a diagonal principal e a diagonal secundária. A principal é formada pelos elementos aijtais que i = j. Na secundária, temos i + j = n + 1. Veja: Observe a matriz a seguir: a11 = −1 é elemento da diagonal principal, pois i = j = 1 a31= 5 é elemento da diagonal secundária, pois i + j = n + 1 (3 + 1 = 3 + 1) Matriz nula Toda matriz em que todos os elementos são nulos; é representada por 0m x n. Por exemplo: Matriz diagonal Toda matriz quadrada em que todos os elementos que não estão na diagonal principal são nulos. Por exemplo: Matriz identidade ou Unidade Toda matriz quadrada em que todos os elementos da diagonal principal são iguais a 1 e os demais são nulos; é representada por In, sendo n a ordem da matriz. Por exemplo: Assim, para uma matriz identidade: An x In = An Matriz transposta É matriz At obtida a partir da matriz A trocando-se ordenadamente as linhas por colunas ou as colunas por linhas. Por exemplo: Desse modo, se a matriz A é do tipo m x n, Até do tipo n x m. Note que a 1a linha de A corresponde à 1a coluna de Ate a 2a linha de A corresponde à 2a coluna de At. IGUALDADE DE MATRIZES Duas matrizes, A e B, do mesmo tipo m x n, são iguais se, e somente se, todos os elementos que ocupam a mesma posição são iguais: ijij b aBA para todo 1 ≤ i ≤ m e todo 1 ≤ j≤ n. 156 Matriz simétrica È uma matriz quadrada de ordem n, tal que A = At. Por exemplo: é simétrica, pois a12 = a21 = 5, a13 = a31 = 6, a23 = a32 = 4, ou seja, temos sempre aij = aji. Matriz oposta A matriz obtida a partir de A trocando-se o sinal de todos os elementos de A. Por exemplo: Matriz anti-simétrica Uma matriz anti-simétrica é aquela com a qual sua matriz transposta coincide com sua matriz oposta: At = − A Exemplo: OPERAÇÕES COM MATRIZES SOMA E SUBTRAÇÃO DE MATRIZES Para que possamos somar ou subtrair duas mais matrizes, elas devem ser do mesmo tipo (mesma ordem). Em seguida é só somar (subtrair) seus elementos correspondentes em cada matriz. Exemplo 1035 220 1276 T 410 2043 501 S 645 2223 1775 10431)5(0 )2(20)2(403 5127061 TS 1425 1863 777 10431)5(0 )2(20)2(403 5127061 TS ALGUMAS PROPRIEDADES DA ADIÇÃO. Associativa: A+(B+C) = (A+B)+C Comutativa: A+B = B+A Elemento Neutro: A+0 = A, sendo 0 uma matriz nula de mesma ordem de A. Elemento Oposto: A+(–A) = 0, sendo 0 uma matriz nula de mesma ordem de A. MULTIPLICAÇÃO POR UM NÚMERO REAL Dado um número real K e uma matriz nmA . Multiplicar K pela matriz A significa multiplicarmos todos os elementos dessa matriz A pelo número K. Exemplo Calcule 3.A, sabendo que 05 91 A 015 273 3035 3931 A3 MULTIPLICAÇÃO DE MATRIZES O produto de uma matriz por outra não é determinado por meio do produto dos seus respectivos elementos. Assim, o produto das matrizes A = (aij)mXp e B = (bij)pxn é a matriz C = (cij)mxn em que cada elemento cijé obtido por meio da soma dos produtos dos elementos correspondentes da i-ésima linha de A pelos elementos da j-ésima colunaB. Exemplo Vamos multiplicar a matriz A pela matriz B para entender como se obtém cada Cij : http://pt.wikipedia.org/wiki/Matriz_transposta http://pt.wikipedia.org/wiki/Matriz 157 Portanto, A . B ≠ B . A, ou seja, para a multiplicação de matrizes não vale a propriedade comutativa. Vejamos outro exemplo com as matrizes: Da definição, temos que a matriz produto AxB só existe se o número de colunas de A for igual ao número de linhas de B: A matriz produto terá o número de linhas de A(m) e o número de colunas de B(n): Se A3 x 2 e B2 x 5 , então (A . B)3 x 5 Se A3 x 2 e B3 x 2, então não existe o produto Se A4 x 2 e B2 x 1, então (A . B)4 x 1 PROPRIEDADES Verificadas as condições de existência para a multiplicação de matrizes, valem as seguintes propriedades: a) associativa: (A . B). C = A .(B . C) b) distributiva em relação à adição: A .(B + C)=A . B + A . C ou (A + B). C = A . C + B . C c) elemento neutro: A x In = In x A = A, sendo Ina matriz identidade de ordem n. Vimos que a propriedade comutativa, geralmente, não vale para a multiplicação de matrizes. Não vale também a anulação do produto, ou seja: sendo 0m x n uma matriz nula, A x B = 0mxn não implica, necessariamente, que A = 0 m x n ou B = 0 m x n. EQUAÇÃO MATRICIAL Uma equação matricial é forma da por uma ou mais operações entre matrizes Exemplos Considerando as matrizes 343 205 Be 102 431 A , determine a matriz X, tal que A + X = B Amxn .Bnxp = (A.B)mxp 158 Da igualdade A + X = B temos que: X = B – A, substituindo as matrizes, vem: 245 236 102 431 343 205 X Obs.: em qualquer equação matricial, é só aplicar os conceitos já aprendidos e resolver a equação normalmente sem qualquer mistério. MATRIZ INVERSA Seja a matriz A quadrada de ordem n chama-se inversa de A e representa-se por A-1, a matriz que obedece a propriedade: onde In é a matriz identidade . EXECÍCIOS 01. Determine os valores de a, b, x e y, nas matrizes abaixo sabendo que: 70 13 bayx2 ba2yx 02. Qual a soma de todos os elementos bij da matriz B = [ bij ]3 x 3 tal que bij = ( i – j )2 ? 03. Dadas as matrizes A e B abaixo, determine o valor de x, y e z para que B = At. 215 36 420 yA e z84 13x 560 B 04. (FIP/2017.1) Uma casa de câmbio organizou a cotação de três moedas estrangeiras no dia 14/10/2016, em quatro momentos distintos, em forma de matriz: A matriz C representa cada elemento cij nos horários i - 9h, 12h, 15h e 17h - das moedas estrangeiras j - dólar comercial, euro e peso argentino -, nessa ordem. De acordo com a matriz: A) a menor cotação do dólar comercial está representada pelo elemento c11. B) o elemento c31 representa a cotação do peso argentino às 9h. C) a maior cotação do euro ocorreu às 12h. D) a maior cotação obtida pelas três moedas ocorreu às 17h E) a matriz C é do tipo 3x4. 05. Nas matrizes abaixo, ache m, n, p e q, de modo que: 51 87 q3q nn pp m2m 06 .(UNIFEI MG) Dadas as matrizes 32 21 A , 41 30 B e 12 01 C , considere as seguintes afirmativas: I . X = A + B – C = 81 52 II . Y = B – A – C = 23 10 III . Z = 2A – C = 72 43 Pode-se afirmar que: A) apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. B) todas as afirmativas são verdadeiras. C) apenas as afirmativas II e III são verdadeiras. D) todas as afirmativas são falsas. E) apenas II é verdadeira 07. (UFBA) A matriz 2 x 3, com ji se j,ia ji se j,2ia ij ij é: 11- 43- 02 a) 11 40 32 b) 21 40 32 c) 143 1-02 d) 143- 1-02 e) 08. ( ABC – SP ) Seja A = ( ija ) uma matriz quadrada de ordem 3, tal que ji se j,-i ji se , ji se ,0 jiaij Então o valor da soma de todos os elementos da matriz 159 A é: a) 16 b) 14 c) 12 d) 10 e) 8 09. (Unesp – SP) Considere três lojas, L1, L2 e L3, e três tipos de produtos, P1, P2 e P3. A matriz a seguir descreve a quantidade de cada produto vendido por cada loja na primeira semana de dezembro. Cada elemento aij da matriz indica a quantidade do produto vendido pela loja , com i e j = 1, 2, 3. Analisando a matriz, podemos afirmar que A) a quantidade de produtos do tipo P2 vendidos pela loja L2 é 11. B) a quantidade de produtos do tipo P1 vendidos pela loja L3 é 30. C) a soma das quantidades de produtos do tipo P3 vendidos pelas três lojas é 40. D) a soma das quantidades de produtos do tipo Pi vendidos pelas lojas Li, i = 1, 2, 3, é 52. E) a soma das quantidades dos produtos dos tipos P1 e P2 vendidos pela loja L1 é 45. 10. (FGV – RJ) A organização econômica Merco é formada pelos países 1, 2 e 3. O volume anual de negócios realizados entre os três parceiros é representado em uma matriz A, com 3 linhas e 3 colunas, na qual o elemento da linha i e coluna j informa quanto o país i exportou para o país j, em bilhões de dólares. Então o país que mais exportou e o que mais importou no Merco foram, respectivamente: a) 1 e 1 b) 2 e 2 c) 2 e 3 d) 3 e 1 e) 3 e 2 11. ( Fatec – SP ) Sejam X = 2 2 a2a4 a22a e Y = 712 67 , onde a R . Se X = Y, então: a) a =3 b) a = -3 c) a = 1/3 d) a = - 1/3 12. ( ICÉS – MG ) Para que a matriz 052 503 x30 seja anti-simétrica, o valor de x deve ser : a) 0 b) 2 c) 3 d) 5 e) 10 13. (UEL) Uma matriz quadrada A se diz ANTI- SIMÉTRICA se A = – At. Nessas condições, se a matriz A = 031 302 zyx é uma matriz anti-simétrica, então x + y + z é igual a: a) 3 b) 1 c) 0 d) –1 e) – 3 14. (UEL) Sejam as matrizes 43xA e pxqB . Se a matriz A.B é 3 x 5, então é verdade que a) p = 5 e q = 5 b) p = 4 e q = 5 c) p = 3 e q = 5 d) p = 3 e q = 4 e) p = 3 e q = 3 15. (UEL) Sobre as sentenças: I. O produto de matrizes A3x2 . B2x1 é uma matriz 3x1. II. O produto de matrizes A5x4 . B5x2 é uma matriz 5x2. III. O produto de matrizes A2x3 . B3x2 é uma matriz quadrada 2x2. é verdade que a) somente I é falsa. b) somente II é falsa. c) somente III é falsa. d) somente I e III são falsas. e) I, II e III são falsas. 16. ( VUNESP – SP ) Considere as matrizes A = 11 12 e I = 10 01 . A Matriz B, tal que A.B = I é dada por : a) 21 11 b) 11 12 c) 12 11 d) 21 11 e) 21 11 160 17. ( FATEC – SP ) Se A = 33 22 e B = 10 01 são duas matrizes quadradas de ordem 2, então A2 – 5A + 3B é igual a : a) 9B b) 03 01 c) 30 03 d) 324 63 e) 1618 00 18. ( UFV – MG ) Considere as matrizes: I) A = ( aij ), 3 x 4, definida por aij = i – j II) B =( bij ), 4 x 3, definida por bij = 2 i – j III) C = ( cij ), C = A x B O elemento C32 é : a) – 7 b) – 4 c) – 2 d) 0 e) 2 19. ( PUC – MG ) Se A = 30 21 , B = 50 y2 e A.B = B.A, o valor de y é : a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 20. (UEL) Considere as matrizes M = ab a 0 e M2 = 80 08 . Conclui-se que o número real “a” pode ser: a) 2 3 b) 2 2 c) 2 d) – 2 e) – 3 21. ( FEI – SP ) Dadas as matrizes: 21 01 A , 40 72 B e 00 00 0 , determine a matriz X de ordem 2 tal que : 2X – AB = 0 . 22. ( ICÉS – MG ) Sendo K = wz yx e L = 28 911 , para que se tenha K x L = 122 911 é necessário que os valores de x, y, z e w sejam, nessa ordem, iguais a: a) 0, 0, 4, 6 b) 1, 0, 2, 3 c) 1, 1, 4, – 6 d) 1, 2, 0, 3 e) 1, 1, 1/4, – 6 23. ( CEFET - MG ) Se a matriz inversa de A = x3 32 é 23 35 o valor de x é : a) 5 b) 6 c) 7 d) 9 e) 10 24. (UNIMONTES) Considere as seguintes matrizes Podemos afirmar que: A) A. B = B . A = I. B) não existe a matriz inversa da matriz A. C) A e B são inversas, pois A.B = I. D) B.I = I.B = B. 25. (MACK) Se A é uma matriz 3 x 4 e B uma matriz n x m, então: a) existe AB se, e somente se, n = 4 e m = 3 b) existem AB e BA se, e somente se, n = 4 e m = 3 c) existem, iguais, AB e BA se, e somente se, A = B d) existe A + B se, e somente se, n = 4 e m = 3 e) existem, iguais, A + B e B + A se, e somente se, A = B 26. (Unimontes) Sejam x e y números reais positivos. Considere as matrizes Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que os valores de x e y, de modo que se tenha A.B = B.A, são, respectivamente, 27. (UNIMONTES) Uma fábrica produz 3 tipos diferentes de artigos . Numa semana são vendidos 100 unidades do artigo A , 150 unidades do artigo B e 200 unidades do artigo C . Os preços de venda , por unidade de cada artigo , são respectivamente . R$20,00 , R$30,00 , R$10,00 . A quantidade total de 161 artigos, na ordem A, B e C , vendidos em uma semana, podem ser representada pela matriz 200150100X . A matriz 10 30 20 Y representa o preço de venda por unidade de artigo, tomado na ordem dada. Com base nos dados apresentados, é correto afirmar que o produto Y.X representa . a)Uma matriz de ordem 1 , que fornece o total apurado diariamente pela venda dos artigos A, B e C . b) Uma matriz de ordem 1 , que fornece o total apurado semanalmente pela venda dos artigos A, B e C . c) Uma matriz de ordem 3 . d) Uma matriz de 3 linhas e 1 coluna . 28. (UFMG) Milho, soja e feijão foram plantados nas regiões P e Q, com ajuda dos fertilizantes X, Y e Z. A matriz A indica a área plantada de cada cultura, em hectares, por região: A matriz B indica a massa usada de cada fertilizante, em kg, por hectare, em cada cultura: a) CALCULE a matriz C = AB. b) EXPLIQUE o significado de C23, o elemento da segunda linha e terceira coluna da matriz C. 29. ( UFV – MG ) Sejam as matrizes 21 64 A e 2 2 1 yx M . Onde x e y são números reais e M é a matriz inversa de A. Então o produto x. y é: A) 0 B) – 3 C) 4 D) – 2 E) 3 30. (FIP) Considere a matriz de segunda ordem 21 32 A e seja A–1 sua inversa. Se a matriz B, também de segunda ordem é dada por 75 32 B então a expressão B.A.A 3215 é igual a: 02.(FIP-2012) O Brasileirão 2011 contou com 20 clubes que disputaram entre si, ponto a ponto, qual o melhor time brasileiro da atualidade. A forma de pontuação manteve igual a do ano passado, em que cada vitória valia 3 pontos e os empates, apenas 1 ponto, conforme tabela 1. E para se tornar campeão, todos os times disputaram, entre si, em jogos de turno e returno; ao final, o time com mais pontos sagrou-se o campeão brasileiro. Na 33ª rodada do Campeonato Brasileiro 2011, o resultado dos 4 últimos times era o que se lê na tabela2: Sabendo que cada tabela pode ser transformada em uma matriz, temos a seguinte situação: Tabela 1, que corresponde à seguinte matriz Tabela 2, que corresponde à seguinte matriz 162 Nessa rodada do campeonato, qual matriz abaixo corresponde ao resultado dos pontos para cada equipe? GABARITO 1) x = 1, y = 2, a = 2 e b = – 5 2) 12 3) y = 8 x = 2 4) A 5) m = 5; n = 2; q = –1; p = 2 6) B 7) D 8) A 9) E 10) C 11) B 12) B 13) D 14) B 15) B 16) E 17) C 18) C 19) C 20) B 21) 2 1 1 2 7 1 X 22) B 23) A 24) B 25) B 26) B 27) B 28) a) b) A massa de fertilizante Z usada na área Q. 29) E 30) C 31) B 163 DETERMINANTES CONCEITO DE DETERMINANTE Toda matriz quadrada tem, associado a ela, um número chamado de determinante da matriz, obtido a partir de operações que envolvem todos os elementos da matriz. . O Determinante de uma Matriz A pode ser denotado por detA. CÁLCULO DOS DETERMINANTES DETERMINANTE DE 1ª ORDEM A = (a11) ⇒ det(A) = a11 DETERMINANTE DE 2ª ORDEM REGRA DE SARRUS O determinante de uma matriz quadrada de ordem 2 é dado pela diferença entre o produto dos elementos da diagonal principal e o produto dos elementos da diagonal secundária. Exemplo DETERMINANTE DE 3ª ORDEM REGRA DE SARRUS Essa regra só é valida para determinantes de ordem 2 e 3. Consideremos a matriz: 1º Passo:Escrevemos a matriz e repetimos a 1ª e a 2ª colunas à direita da 3ª. 2º Passo: Efetuamos a adição algébrica dos produtos dos elementos indicados pelas setas conforme o esquema: Exemplo Considerando a matriz A, calcule o valor de Det(A). 212 312 121 A ***Mas adiante após outros conceitos, iremos ver outro processo para cálculo do determinante de uma matriz de ordem . 164 MENOR COMPLEMENTAR Chama-se menor complementar de uma matriz A de ordem de um elemento aij, ao valor , correspondente ao determinante da Matriz que se obtém eliminando a linha i e a coluna j onde se encontra o elemento aij. Exemplo COFATOR OU COMPLEMENTAR ALGÉBRICO Chama-se cofator do elemento aij de uma matriz A de ordem , ao elemento Aij que se obtém multiplicando o fator (-1)i + j pelo menor complementar . CÁLCULO DO DETERMINANTE DE ORDEM REGRA DE LAPLACE Seja uma matriz A de ordem , o determinante da matriz A é dado pela soma do produto de uma de suas filas pelo seus respectivos cofatores. Exemplo Calcule o determinante da matriz abaixo: PROPRIEDADES DE DETERMINANTES P1 - Se uma fila de uma matriz (linha ou coluna) for nula, então seu determinante é igual a zero. 165 P2 - Se duas fileiras, horizontais ou verticais, de uma matriz forem iguais ou proporcionais, então seu determinante é nulo. P3 - Permutando-se duas linhas ou duas colunas de uma matriz, o seu determinante muda de sinal. Permuta 1ª linha com a 2ª linha P4 - Se os elementos que estão acima e/ou abaixo da diagonal principal forem nulos, então o