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MÓDULO III 𝑴 = [ 𝑨 𝑻 𝑬 𝑴 𝑨 𝑻 𝑰 𝑪 𝑨 ] Professores: Edgard Kretschmann Vinícius Fernandes Moretti MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2016 MÓDULO III 2 RAZÃO E PROPORÇÃO Exemplos: 1. A massa de Newton é de 80kg, enquanto a de Gauss é de 60kg. Sendo assim, a razão entre a massa de Newton e Gauss é: 2. No concurso vestibular da UFRGS, o número de candidatos para o curso de Medicina em 2015 era de 7742, e havia 98 vagas. A razão entre o número de candidatos e o número de vagas no curso de medicina na UFRGS em 2015 era de: 3. O preço de 80m² em Porto Alegre é de R$416.000,00, assim o metro quadrado custa: 4. Um carro leva 3 horas para ir de uma cidade A para uma cidade B, cuja distância é de 252km: Razão – é a relação entre dois termos a e b, dada pela divisão entre eles. 𝑎 𝑏 Proporção – É a igualdade entre duas razões 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 Diz-se que a está para b, assim como c está para d. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 3 Exemplos: 1. Encontre o valor para x, sabendo que 7 está para 9, assim como 12 está para x. 2. Se uma cana-de-açúcar produz 70 litros de álcool, quantas canas são necessárias para produzir 12 bilhões de litros de álcool. 3. Um metal de 5kg ocupa um espaço de 40 litros, se esse mesmo metal ocupar um espaço de 32 litros, a massa dele será: 4. Uma estrada de 315 km foi asfaltada por 3 equipes, A, B e C, cada uma delas atuando, respectivamente, em um trecho proporcional a 2, 3 e 4. Quantos quilômetros ficaram responsáveis pela equipe A, B e C. 5. Se 25 balas custam R$ 7,50, então o custo de 85 balas é: 6. Se em 12 meses uma empreiteira constrói 6 andares, em quanto tempo será construído 30 andares. 7. Se 15 homens executam um trabalho em 12 horas, quantas horas levarão 10 homens para executar o mesmo serviço. 8. Se um trem com velocidade média de 300 km/h leva 4 horas para fazer um percurso. Em quanto tempo faria esse mesmo percurso se a velocidade média fosse de 400 km/h. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 4 PORCENTAGEM 1. O valor de 15% de 80 é: 2. Os ¾ de 20% de 600 são: 3. Calculando 5% de 20% de 20.000, obtemos: 4. Em uma sala de aula existem 50 pessoas. Se apenas dez dessas são homens, qual o percentual de ho- mens presentes na aula. 5. Uma loja faz um desconto de 15% caso o cliente faça compras a vista. Se um produto está anunciado por R$120,00, quanto o cliente pagará quanto. 6. Numa compra paga a vista, o valor é R$60,00. Se o cliente preferir pagar em 30 dias, com um acréscimo de 5%. Optando pelo pagamento a prazo, qual o valor pago pelo cliente. 7. (ENEM) A eficiência de anúncios num painel eletrônico localizado em uma certa avenida movimentada foi avaliada por uma empresa. Os resultados mostraram que, em média: - passam, por dia, 30.000 motoristas em frente ao painel eletrônico; Porcentagem – Indica uma proporção/razão de uma certa quantidade, onde o denominador vale 100. x % = 𝒙 𝟏𝟎𝟎 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 5 - 40% dos motoristas que passam observam o painel; - um mesmo motorista passa três vezes por semana pelo local. Segundo os dados acima, se um anúncio de um produto ficar exposto durante sete dias nesse painel, é es- perado que o número mínimo de motoristas diferentes que terão observado o painel seja: a) 15000 b) 28000 c) 42000 d) 71000 e) 84000 8. (ENEM) O tabagismo (vício do fumo) é responsável por uma grande quantidade de doenças e mortes prematuras na atualidade. O Instituto Nacional do Câncer divulgou que 90% dos casos diagnosticados de câncer de pulmão e 80% dos casos diagnosticados de enfisema pulmonar estão associados ao consumo de tabaco. Paralelamente, foram mostrados os resultados de uma pesquisa realizada em um grupo de 2000 pessoas com doenças de pulmão, das quais 1500 são casos diagnosticados de câncer, e 500 são casos diag- nosticados de enfisema. Com base nessas informações, pode-se estimar que o número de fumantes desse grupo de 2000 pessoas é, aproximadamente, a) 740 b) 1100 c) 1310 d) 1620 e) 1750 Gabarito: 7-b;8-e QUESTÕES - RAZÃO/PROPORÇÃO/PORCENTAGEM 1. Uma mercadoria que custa R reais sofre um desconto de 60%. Um aumento de 60% sobre o novo preço fará a mercadoria ficar custando em reais: a) 0,36R b) 0,40R c) 0,60R d) 0,64R e) R 2. O preço de venda de um bem de consumo é R$100,00. O comerciante tem um ganho 25% so- bre o preço de custo desse bem. O valor do preço de custo é: a) R$25,00 b) R$70,50 c) R$75,00 d) R$80,00 e) R$125,00 3. Considere as proposições abaixo. I. 125% de 1/5 é igual a ¼. II. Se 1 𝑎 + 1 𝑏 = 1 4 , então a=b=4. III. 20 metros por segundo correspondem a 72 quilômetros por hora. Analisando as proposições, conclui-se que a) Apenas I é correta. b) Apenas I e II são corretas. c) Apenas I e III são corretas. d) Apenas II e III são corretas. e) I, II e III são corretas. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 6 4. Considerando uma taxa mensal constante de 10% de inflação, o aumento de preços em 2 meses será de a) 2% b) 4% c) 20% d) 21% e) 121% 5. Entre 10 de fevereiro e 10 de novembro, o pre- ço do quilograma de mercadorias num determi- nado “sacolão” sofreu um aumento de 275%. Se o preço do quilograma em 10 de novembro era R$ 67,50, qual era o preço em 10 de fevereiro. a) R$19,00 b) R$18,00 c) R$18,50 d) R$19,50 e) R$17,00 6. Se um entre cada 320 habitantes de uma cidade é engenheiro, então a porcentagem de engenhei- ros nessa cidade é dada por: a) 0,32% b) 3,2% c) 0,3215% d) 0,3125% e) 3,125% 7. Um apartamento está alugado por R$1.500,00. Este aluguel sofrerá um reajuste anual de R$520,00. A porcentagem de variação do aluguel depois de 1 ano do primeiro reajuste é: a) 74,2% b) 25,7% c) 14,7% d) 59,0% e) 12,8% 8. De cada 100 pessoas com suspeita de dengue atendidas no hospital, 60% eram homens. Saben- do-se que, para ambos os sexos, o número de casos confirmados era igual, e que apenas 30% das mulheres estavam infectadas, o percentual de homens infectados por essa doença era: a) 18% b) 20% c) 24% d) 40% e) 50% 9. Em três bimestres consecutivos, um indivíduo obteve reajustes salariais de 20% por bimestre. Seu aumento acumulado no semestre foi de: a) 60% b) 68,4% c) 72,8% d) 78,2% e) 81,4% Gabarito 1 – d 2 – d 3 – e 4 – d 5 – b 6 – d 7 – b 8 – b 9 – c QUESTÕES UFRGS 1. Se num determinado período o dólar sofrer uma alta de 100% em relação ao real, no mesmo período o real, em relação ao dólar, sofrerá uma: a) queda de %. b) alta de %. c) queda de 50%. d) queda de 100%. e) queda de 200%. 2. Se num paralelepípedo o comprimento é reduzido em 10%, alargura é reduzida em 5% e a altura é aumentada em 15%, então o volume: a) não se altera. b) aumenta em 0,75%. c) se reduz em 0,75%. d) aumenta em 1,675%. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 7 e) se reduz em 1,675%. 3. No quadro abaixo foram publicadas na edição 1815 da revista Veja, de 13 de agosto de 2003. As informações do O Brasil tem uma dívida de Os Estados Unidos têm uma dívida de 285 bilhões de dólares e paga 6,7 trilhões de dólares e pagam 50 bilhões de dólares de juros por ano. 70 bilhões de dólares de juros por ano. Segundo as Com as informações do quadro, comparando as taxas de juros anuais pagas pelo Brasil e pelos Estados Unidos, conclui-se que a taxa de juros anuais brasileira é: a) menor que a americana. b) igual à americana. c) o dobro da americana. d) inferior à americana multiplicada por 5. e) superior à americana multiplicada por 10. 4. O salário bruto de uma pessoa sofre um desconto de 25%. Com um novo desconto de 11% sobre do seu salário bruto, o total de descontos sobre o salário bruto será de: a) 21,6% b) 26,4% c) 31,6% d) 33,3% e) 36,3% 5. O gráfico abaixo representa o valor de um dólar em reais em diferentes datas do ano de 2003. A partir desses dados, pode-se afirmar que, no primeiro semestre de 2003, o real, em relação ao dólar, a) desvalorizou 0,661. b) desvalorizou mais de 10% c) manteve seu valor. d) valorizou menos de 10%. X e) valorizou mais de 20%. 6. A tabela abaixo apresenta o cálculo do custo da violên- cia, feito pela Organização Mundial de Saúde. Custo da violência Estados Unidos 3,3% do PIB Europa 5% do PIB Brasil 10,5% do PIB América Latina 13% do PIB África 14% do PIB OMS. The economic dimensions of interpersonal violence. jul. 2004. a) 100% b) 130% c) 160% d) 200% e) 260%. 7. Uma pessoa gastava, em julho de 1994, apenas 100 reais para comprar o que, em julho de 2004, custava 270 reais. De acordo com essa informação, o percentual mais próximo da perda do poder de compra do real nesse perí- odo de 10 anos é o da alternativa: a) 37% b) 63% c) 80% d) 170% e) 270%. 8. Para pagar uma dívida de x reais no seu cartão de crédito, uma pessoa, após um mês, passará a fazer pa- gamentos mensais de 20% sobre o saldo devedor. Antes de cada pagamento, serão lançados juros de 10% sobre o saldo devedor. Efetuados 12 pagamentos, a dívida, em reais, será: a) zero. b) c) . d) . e) . 9. Supondo-se que o número de vagas de um curso em um concurso vestibular aumentou 25% e que o número de candidatos aumentou 35%, o número de candidatos por vaga para esse curso aumentou: a) 8% b) 9% c) 10% d) 11% e) 12%. 10. No Brasil, o número de cursos superiores via internet tem crescido nos últimos anos, conforme mostra o gráfico abaixo. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 8 Desde 2001, quando foram autorizados pelo governo, até 2004, o percentual de aumento desses cursos foi de: a) 6% b) 7% c) 70% d) 600% e) 700%. 11. A tabela abaixo apresenta valores da dívida externa brasileira e a razão entre essa dívida e o PIB (Produto Interno Bruto). Em 2002 Em 2005 Dívida externa 160 bilhões de dólares 130 bilhões de dólares Dívida externa / PIB 31,9% 20% Dados publicados em Veja, 3 ago. 2005. De acordo com esses dados, é possível concluir que o PIB: a) decresceu mais de 12% b) decresceu menos de 12% c) não se altertou d) cresceu menos de 30% e) cresceu mais de 30%. 12. O proprietário de um carro bicombustível verificou que percorria a mesma distância gastando 60 litros de álcool ou 42 litros de gasolina. Concluiu, então, que só seria vantajoso abastecer o veículo com gasolina quando a razão entre o preço do litro do álcool e o preço do litro da gasolina fosse: a) menor que 0,4. b) maior que 0,4 e menor que 0,5. c) maior que 0,5 e menor que 0,6. d) maior que 0,6 e menor que 0,7. e) maior que 0,7. 13. Em 2006, segundo notícias veiculadas na imprensa, a dívida interna brasileira superou um trilhão de reais. Em notas de R$50,00, um trilhão de reais tem massa de 20.000 toneladas. Com base nessas informações, pode-se afirmar correta- mente que a quantidade de notas de R$50,00 necessárias para pagar um carro de R$24.000,00 tem massa, em quilogramas, de: a) 0,46 b) 0,48 c) 0,50 d) 0,52 e) 0,54 14. Consideremos a renda per capita de um país como a razão entre o Produto Interno Bruto (PIB) e sua popula- ção. Em 2004, a razão entre o PIB da China e o do Brasil, nesta ordem, era 2,8; e a razão entre suas populações, também nesta ordem, era 7. Com base nessas informações, pode-se afirmar correta- mente que, em 2004, a renda per capita do Brasil superou a da China em: a) menos de 50% b) exatamente 50% c) exatamente 100% d) exatamente 150% e) mais de 150%. 15. O custo de uma embalagem é diretamente proporcio- nal à superfície do sólido que se deseja embalar. Se o custo para embalar um cubo de 40 cm de aresta é R$10,00, a embalagem de um cubo de 80 cm de aresta custa, em reais, a) 15 b) 20 c) 25 d) 40 e) 80 16. Em março de 2007, o menor preço oferecido por uma companhia telefônica para uma ligação do Brasil para os Estados Unidos era de R$0,95 o minuto. O mesmo serviço pela internet custava R$0,05 o minuto e mais R$0,10 da taxa de conexão da chamada. Em ambas as situações, o preço por segundo correspondia a do preço por minuto. Nessas condições, para que uma ligação telefônica, do Brasil para os Estados Unidos, tivesse um custo menor via companhia telefônica do que via internet, a duração dessa ligação deveria ser, em número inteiro de segundos, no máximo, de: a) 6 b) 7 c) 8 d) 9 e) 10 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 9 17. A tabela abaixo, veiculada na imprensa local em 19/08/2007, apresenta os principais destinos das exporta- ções gaúchas entre janeiro e julho de 2007. Para cada destino, a tabela apresenta o valor das exportações, em milhões de reais; sua variação em relação ao período de janeiro a julho de 2006; e o percentual de participação no total de exportações gaúchas. Com base nos dados da tabela, considere as seguintes afirmações. I - Entre janeiro e julho de 2007, o valor das exporta- ções gaúchas ficou entre 7,6 bilhões e 8,6 bilhões de reais. II - Os números da primeira e da terceira colunas são valores aproximados de grandezas diretamente proporcionais. III - De janeiro a julho de 2006, o valor das exportações gaúchas para a China foi de 317 milhões de reais. Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas III c) Apenas I e II d) Apenas I e III e) I, II e III. 18. Em grande parte das operações bancárias, é pago um imposto chamado Contribuição Provisória sobre Movimen- tação Financeira (CPMF). Os gráficos abaixo referem-se à arrecadação da CPMF e ao seu percentual sobre o Produto Interno Bruto (PIB). De acordo com as informações desses gráficos, a estima- tiva para o PIB brasileiro, em 2007, em trilhões de reais, está entre a) 1,1 e 2 b) 2,1 e 3 c) 3,1 e 4 d) 4,1 e 5 e) 5,1 e 6 19. O Estádio Nacional de Pequim, construído para a reali- zação dos Jogos Olímpicos de 2008, teve um custo de 500 milhões de dólares, o que representa 1,25% do investi- mento total feito pelo país anfitrião para as Olimpíadasde 2008. Portanto, o investimento total da China foi, em dólares, de: a) 4.106. b) 4.107. c) 4.108. d) 4.109. e) 4.1010. 20. O gráfico, publicado na edição de 30.07.2008 da revis- ta Veja, mostra as taxas de fecundidade no Brasil e na sua população urbana e rural, nos anos de 1996 e 2006. a) 7% b) 15% c) 18% d) 28% e) 33%. 21. O gráfico abaixo apresenta a distribuição em ouro, prata e bronze das 90 medalhas obtidas pelo Brasil em olimpíadas mundiais desde as Olimpíadas de Atenas de 1896 até as de 2004. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 10 Considerando-se que o ângulo central do setor circular que representa o número de medalhas de prata mede 96°, o número de medalhas desse tipo recebidas pelo Brasil em olimpíadas mundiais, nesse período de tempo, é: a) 22 b) 24 c) 26 d) 28 e) 30 22. Na conta de energia elétrica de agosto de 2008, um consumidor recebeu o gráfico abaixo, onde ele verificou que seu consumo mensal médio nos oito primeiros meses do ano fora de 190 kWh. Se, com base nesses oito meses, esse consumidor quiser reduzir exatamente em 10% o consumo mensal médio de energia elétrica de 2008, ele deverá gastar mensalmente, nos quatro últimos meses desse ano, em média, a) 100 b) 133 c) 166 d) 200 e) 250 Gabarito 1 – c 2 – e 3 – e 4 – c 5 – e 6 – c 7 – b 8 – c 9 – a 10 – d 11 – d 12 – e 13 – b 14 – d 15 – d 16 – a 17 – c 18 – b 19 – e 20 – d 21 – b MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 11 PROGRESSÃO ARITMÉTICA (P.A.) Exemplos: 1.Determinar o valor de x para que a sequência (21, 32, x) seja uma P.A. 2. Se numa P.A. de razão 4, o quinto termo é 97, então qual a ordem do termo que é igual a 141. 3. Calcule o décimo quinto termo da P.A. cujo primeiro termo é 5 e o terceiro 11. 4. Quantos múltiplos de 7 estão entre 50 e 1000. (a1, a2, a3, ..., an) an = a1 + r.(n-1) ou an = am + r.(n-m) r = a2 – a1 = a3 – a2 = a4 – a3 = ... onde: n => n-ésimo termo m => m-ésimo termo r => razão da P.A. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 12 Exemplos: 1. Na P.A. (7 – x, 𝑥 2⁄ , 3x-15,...), o valor da razão é: 2. Na P.A. o primeiro, o quarto e o sétimo termos são, respectivamente, 2x, x+7 e 4x – 2. Sabendo disso, o oitavo termo vale: 3. Os ângulos internos de um triângulo formam uma P.A., quais são os ângulos desse triângulo. 4. Sejam x, y e z tais que a sequência (x, 1, y, 1 4 , z) é uma P.A., Sendo assim a soma x+y+z é igual a: 5. Se o oitavo termo de uma P.A. vale 10 e o sétimo vale 8, então a soma do quinto e do décimo termos valem: Propriedades da P.A. A média entre dois termos de uma P.A. é o termo cen- tral. o Ex1.: 𝒂𝟔 + 𝒂𝟒 𝟐 = a5 o Ex2.: 𝒂𝟖 + 𝒂𝟐 𝟐 = a5 Se n + m = p + q, então an + am = ap + aq. o Ex.: a6 + a4 = a8 + a2 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 13 Exemplos: 1. A soma dos trinta primeiros termos da P.A. (3, 7, 11, ...) é: 2. Em uma progressão aritmética, o termo geral é 4n+1. A soma dos dez primeiros termos é: 3. O resultado 2².2³.24.25. ... .246 vale: a) 552 b) 226 c) 2552 d)1104 e) 2113 4. No Theatro São Pedro, em um certo show, para comprar um ingresso com uma poltrona na primeira fileira custa R$ 3,00; na segunda fileira custa R$ 9,00; na terceira R$ 18,00; na quarta R$ 30,00; e assim por diante. Então, para esse show, quanto custará um ingresso para a vigésima filei- ra. 5. O salário do professor Moretti é pago da seguinte maneira: no primeiro dia do mês ele recebe R$0,02; no segundo dia do mês R$0,06; no terceiro R$0,12; e assim por diante. Com base nesses dados, o salário mensal do professor é: Soma de n termos de uma P.A. Sn = 𝒂𝟏+𝒂𝒏 𝟐 . 𝒏 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 14 PROGRESSÃO GEOMÉTRICA (P.G.) Exemplos: 1. Obtenha a razão de uma progressão geométrica se inserirmos (interpolarmos) 5 meios geomé- tricos entre 3 e 192. 2. Sendo a P.G. (1/9, 1/3, 1, ...) calcule o sétimo termo. 3. Se o quinto termo de uma P.G. é 7 e o sétimo termo é 14, calcule a razão. 4. Nas sequências A (3, 6, 12, 24, 48, 96) e B (4, 7, 10, 13, 16, 19), aponte qual sequência tem mai- or razão. (a1, a2, a3, ..., an) an = a1.q(n-1) ou an = am.q(n-m) q = a2/a1 = a3/a2 = a4/a3 = ... onde: n => n-ésimo termo m => m-ésimo termo q => razão da P.G. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 15 Exemplos: 1. Na P.G. cujos três primeiros termos são x-10, 15, 3x a razão positiva é: 2. Se os números 1,5; a; b formam, nessa ordem, uma P.A. e os números 2, a, b formam, nessa ordem, uma P.G., calcule quanto vale a e b. 3. Numa P.G. o segundo termo vale 2/3 e o sexto vale 16/81; O produto entre o terceiro termo e o quinto termo dessa P.G. é: Propriedades da P.G. O produto entre dois termos de uma P.G. é o quadrado do termo central. o Ex1.: a6 x a4 = a52 o Ex2.: a8 x a2 = a52 Se n + m = p + q, então an x am = ap x aq. o Ex.: a6 x a4 = a8 x a2 Soma de n termos de uma P.G. 𝑺𝒏 = 𝒂𝟏. 𝒒𝒏 − 𝟏 𝒒 − 𝟏 Soma de infinitos termos de uma P.G. (apenas quando 0<q<1) 𝑺∞ = 𝒂𝟏 𝟏 − 𝒒 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 16 Exemplos: 1. A soma dos oito primeiros termos da P.G. (1/8; 1/4; ...) é: 2. A soma de infinitos termos da P.G. (1/8; 1/4; ...) é: 3. O valor de x da equação 10 = x + x/2 + x/4 + ... é: 4. A dívida de uma pessoa dobra a cada três meses. Se a dívida está acumulada, hoje, em 1200 reais, há seis meses a dívida era de: 5. Os três lados de um triângulo estão em P.G., se o menor lado mede 6 m, e a razão da P.G. é 4, qual é o perímetro desse triângulo. 6. O salário do professor Edgard é pago da seguinte maneira: No primeiro dia do mês, ele recebe R$ 0,01; no segundo dia R$ 0,03; no terceiro R$ 0,07; assim por diante, até o décimo dia do mês, quando ele já re- cebeu todo o seu salário. Quanto o sor Edgard recebe no mês. 7. Qual o valor de x na equação 2 = 2/x + 4/x² + 8/x³ + ... MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 17 QUESTÕES UFRGS - PROGRESSÕES 1*. A figura abaixo representa a estrutura de madeira que apoia o telhado de um pavilhão. A altura do pilar EE' é de y metros. A distância entre dois pilares consecutivos quaisquer é de x metros, assim como a distância da base do pilar BB' ao ponto A. Então, a seqüência das alturas dos pilares BB´, CC´ e DD' forma uma progressão: a)aritmética de razão . X b) aritmética de razão . c) aritmética de razão . d) geométrica de razão . e) geométrica de razão . 2. Se f(x) = –3( )x e g(x) = – 3x, então as seqüên- cias f(1), f(2), f(3),... e g(1), g(2), g(3),... formam: X a) respectivamente, uma progressão geométrica de razão e uma progressão aritmética de razão – 3. b) respectivamente, uma progressão aritmética de ra- zão e uma progressão geométrica de razão – 3. c) respectivamente, uma progressão geométrica de razão – 3 e uma progressão aritmética de razão . d) ambas, progressões aritméticas de razão – 3. e) ambas, progressões geométricas de razão . 3. Considere a disposição de números abaixo. O primeiro elemento da quadragésima linha é a) 777 b) 778 c) 779 d) 780 x e) 781 4*. Na figura abaixo, os círculos que se interceptam são tangentes, e as duas retas são tangentes a todos os círcu- los. Sabendo que a área do disco menor é 6 m2 e a do maior é 24 m2, conclui-se que a área do outro disco, em m², é a) 8 b) 10 c) 11 x d) 12 e) 15 5. Considere os triângulos I, II e III caracterizados abaixo através das medidas de seus lados. - triângulo I: 9, 12 e 15. - triângulo II: 5, 12 e 13. - triângulo III: 5, 7 e 9. Quais são triângulos retângulos com as medidas dos lados em progressão aritmética? X a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas I e III e) Apenas II e III 6. Considere os segmentos representados na figura abai- xo. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 18 Seguindo o mesmo padrão de construção, a soma dos comprimentos dos segmentos da quinta linha é a) . b) . X c) . d) . e) . 7. Considere o enunciado abaixo, que descreve etapas de uma construção. Na primeira etapa, toma-se um quadrado de lado 1. Na segunda, justapõe-se um novo quadrado de lado 1 adja- cente a cada lado do quadrado inicial. Em cada nova eta- pa, justapõem-se novos quadrados de lado 1 ao longo de todo o bordo da figura obtida na etapa anterior, como está representado abaixo. Seguindo esse padrão de construção, pode-se afirmar que o número de quadrados de lado 1 na vigésima etapa é: a) 758 b) 759 c) 760 x d) 761 e) 762 8*. Considere que a espiral representada na figura abaixo é formada por oito semicírculos cujos centros são colinea- res. O primeiro semicírculo tem diâmetro 8 e, para cada um dos demais semicírculos, o diâmetro é a metade do diâmetro do semicírculo anterior. O comprimento dessa espiral é: a) . b) . c) . X d) . e) 9. Numa progressão aritmética de razão , o primeiro, o sétimo e o décimo nono termo formam, nesta ordem, uma progressão geométrica cuja soma dos termos é: a) 17 b) 18 c) 19 d) 20 x e) 21 10. Sobre uma superfície plana são dispostos palitos for- mando figuras, como mostrado abaixo. Contando os palitos de cada uma dessas figuras e deno- tando por o número de palitos da n-ésima figura, encontra-se a1 = 3, a2 = 9, a3 = 18, ... Então, é igual a: X a) 15150 b) 15300 c) 15430 d) 15480 e) 15510 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 19 11. Uma seqüência de pontos foi tomada sobre o gráfico da função exponencial de base a, como indica a figura abaixo. Considerando-se que as abscissas dos pontos da seqüên- cia estão em progressão aritmética crescente, suas orde- nadas estão em progressão: a) aritmética de razão a. b) aritmética de razão . c) geométrica de razão . d) geométrica de razão . X e) geométrica de razão . 12. Numa seqüência de quadrados, o primeiro tem lado igual a 1, e o lado de cada um dos seguintes é igual à diagonal do quadrado anterior. A soma das áreas dos dez primeiros quadrados dessa seqüência é: X a) 1023 b) 1024 c) 2047 d) 2048 e) 4096 13. Observe a figura abaixo, onde o ponto inicial da poli- gonal representada é a origem do sistema de coordena- das. Os comprimentos dos lados dessa poligonal formam a seqüência 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5. Considerando-se que a poligonal continue evoluindo de acordo com o padrão acima apresentado, o primeiro ponto do 50º lado é: a) (-13,-13) b) (-13,13) c) (12,-12) x d) (13,-12) e) (13,-13) 14. Os lados de um terreno triangular têm medidas dife- rentes, as quais, em certa ordem, formam uma progres- são geométrica crescente. O conjunto dos possíveis valo- res da razão dessa progressão é o intervalo: a) b) c) d) e) Gabarito 1 – b 2 – a 3 – e 4 – d 5 – a 6 – c 7 – d 8 – d 9 – e 10 – a 11 – e 12 – a 13 – d MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 20 EXERCÍCIOS - SEQUÊNCIA, P.A. E P.G. 1. Na sequência (a1, a2, a3, ...) com a1=1 e an = n + an-1. O quinto termo vale: a) 10 b) 12 c) 15 d) 16 e) 18 2. A sequência de Fibonacci descreve alguns eventos da natureza, assim como a reprodu- ção dos coelhos. Ela é dada por an+1 = an + an-1. No caso da reprodução de coelhos, n repre- senta o mês e an o número de casais de coe- lhos no fim do mês. Se nos finais do primeiro e do segundo mês temos apenas 1 casal, no fim do quinto mês terá: a) 2 b) 3 c) 5 d) 8 e) 13 3. (ENEM - Modificada) Edgard era um garoto que adorava brincar com números. Numa dessas brincadeiras ele escreveu em seu ca- derno a seguinte sequência de números: 1 1 2 1 1 2 3 2 1 1 2 3 4 3 2 1 ... Então ele percebeu que a soma de cada linha tinha um padrão, e assim ele conseguia calcu- lar a soma de qualquer linha. Na 9ª linha, qual é o valor da soma: a) 9 b) 45 c) 64 d) 81 e) 285 4. (3m, m+1, 5) é uma P.A.. Sua razão é: a) -3 b) 3 c) 7 d) -7 e) Impossível determinar. 5. (ENEM) O número mensal de uma determi- nada empresa aérea aumentou no ano passa- do nas seguintes condições: em janeiro, foram vendidas 33000 passagens; em fevereiro, 34500; em março 36000. Esse padrão de cres- cimento se mantém nos meses subsequentes. O número de passagens vendidas em julho do ano passado foi de: a) 38000 b) 40500 c) 41000 d) 42000 e) 48000 6. Interpolando-se 7 meios aritméticos entre os números 10 e 98, obtém-se uma P.A. cujo termo central é: a) 45 b) 52 c) 54 d) 55 e) 57 7. A quantidade de múltiplos de 5 entre 21 e 1877 é: a) 370 b) 371 c) 369 d) 330 e) 390 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 21 8. Três números positivos formam uma P.A. crescente. A sua soma é 15 e a soma de seus quadrados é igual a 107. O primeiro desses números é: a) 4 b) 3 c) 2 d) 1 e) 0,5 9. As medidas dos três lados de um triângulo retângulo são números em P.A. Qual o valor da área do triângulo sabendo que o menor lado vale 6. a) 12 b) 18 c) 20 d) 24 e) 30 10. A soma dos 1000 primeiros números ím- pares é: a) 1.000.000 b) 512.000 c) 1.210.020 d) 780.324 e) 2.048.000 11. Numa P.A. a soma dos p primeiros termos é dado por p.(p - 2). O décimo primeiro termo dessa sequência é: a) 15 b) 17 c) 19 d) p - 1 e) 10.p 12. A soma dos 15 primeiros termos de uma P.A. é 150. O oitavo termo dessa P.A. vale: a) 10 b) 15 c) 20 d) 25 e) 30 13. Na P.A. finita (-5,..., 15), sabe-se que oúltimo termo é igual à soma de todos os ter- mos dessa P.A., então o produto entre a razão e o número de termos é: a) 12 b) 15 c) 18 d) 24 e) 30 14. Numa P.G. de termos positivos, a3 = 1/3 e a6 = 243. Calculando a5, pode-se afirmar que o resultado é um número: a) par b) primo c) divisível por 7 d) quadrado perfeito e) múltiplo de 5 15. Dada a P.G. (..., 1, 2√3, 12, ...)o termo que precede o 1 é: a) √3 b) √3/2 c) √3/6 d) √3/12 e) √3/24 16. Numa P.G. de razão positiva, o primeiro termo é o dobro da razão e a soma dos dois primeiros termos vale 40. Então o quarto termo dessa progressão vale: a) 1024 b) 512 c) 2048 d) 16384 e) 256 17. As medidas do lado, do perímetro e da área de um quadrado, estão, nessa ordem, em P.G. A diagonal desse quadrado mede: a) 10√2 b) 12√2 c) 14√2 d) 16√2 e) 18√2 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 22 18. A soma 1 + 2 + 2² + 2³ + ... + 21000 é: a) 21001 - 1 b) 21002 - 1 c) 21001 d) 21000 - 1 e) 21001 + 1 19. Na sequência geométrica de termos posi- tivos, ilimitada e decrescente, o segundo ter- mo é igual à razão. Se a soma de todos os termos tende a 2, então o quarto termo vale: a) 1/4 b) 1/8 c) 1/12 d) 1/16 e) 1/32 20. Considere uma sequência infinita de cubos que a aresta do primeiro mede 2 e cada cubo seguinte tem aresta igual à metade da aresta do cubo anterior. A soma dos volumes desses infinitos cubos é: a) 32/7 b) 24/7 c) 64/7 d) 4 e) 16 21. Uma bola é solta verticalmente de uma altura de 1m, e quando quica no chão sobe a uma altura de ¼ m, e quando quica no chão volta a uma altura de 1/16 m, e esse padrão se repete até ela parar (suponha que esse padrão se repete infinitamente). Com base nesses dados calcule quantos metros ela per- correu desde que foi solta até parar. a) 5/4 b) 5/3 c) 4/3 d) 21/16 e) 1/3 22. Se os números 1, a, b formam, nessa or- dem, uma P.A., e se os números 1, 7, a+46 formam, nessa ordem, uma P.G., então: a) a + b = 6 b) a + b = 8 c) ab = 6 d) ab = 8 e) ab = 30 23. A soma das raízes da equação 1 + x² + x4 + x6 + ... = 9/8 a) -3 b) -2 c) -1 d) 0 e) 1 24. O produto 2.√2.√2 4 .√2 8 ... vale: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 8 25. Qual a diferença entre a soma dos infini- tos termos da P.G. (4, 2, 1, ...) e a soma dos seis primeiros termos dessa mesma P.G. a) 0 b) 1 c) 1/2 d) 1/4 e) 1/8 Gabarito 1 – c 2 – c 3 – d 4 – c 5 – d 6 – c 7 – b 8 – d 9 – d 10 – a 11 – c 12 – c 13 – e 14 – d 15 – c 16 – b 17 – d 18 – a 19 – a 20 – c 21 – b 22 – b 23 – b 24 – d 25 – d MÓDULO III GEOMETRIA ESPACIAL As figuras geométricas espaciais, ou sólidos geométricos, são divididos em poliedros e corpos redondos. 1. POLIEDROS: são figuras geométricas formadas por faces, arestas e vértices. Um poliedro é dito regular quando suas faces são polígonos regulares e congruentes e em cada vértice concorre o mesmo número de arestas. Poliedros de Platão: existem somente cinco poliedros regulares convexos. São os únicos sólidos formados unicamente por polígonos regulares idênticos. TETRAEDRO CUBO OCTAEDRO DODECAEDRO ICOSAEDRO Relação de Euler: está atribuída a relação de dependência entre os elementos de um poliedro. 𝑉: vértices 𝐴: arestas 𝐹: faces Poliedro V A F Forma da Face Relação de Euler Tetraedro 4 6 4 Triangular 4 + 4 = 6 + 2 Cubo 8 12 6 Quadrangular 8 + 6 = 12 + 2 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 2 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 24 PRISMAS: são poliedros convexos que têm duas bases (face superior e face inferior) paralelas e congruen- tes, e suas faces laterais são formadas por paralelogramos. Representando as arestas laterais por "𝐿" e a altura por "𝐻", podemos notar que no prisma reto a aresta lateral e a altura são iguais (𝐿 = 𝐻), e no prisma oblíquo não (𝐿 ≠ 𝐻). Prismas regulares: são prismas retos cujas bases são polígonos regulares. Os prismas recebem sua nomenclatura de acordo com a forma da base. Por exemplo, se a base for um pen- tágono teremos um prisma pentagonal; se a base for um triângulo teremos um prisma triangular e etc. Áreas A área total de um prisma é a área da superfície total, formada pelas faces laterais e pelas bases. Para cal- cular as áreas das superfícies lateral e total de um prisma, utilizaremos os nossos conhecimentos de geo- metria plana como, por exemplo, as áreas de um triângulo, retângulo, hexágono e etc. Exemplo: Em um prisma hexagonal regular, a aresta da base mede 3 cm e a aresta da face lateral mede 6 cm. Vamos calcular a área total desse prisma. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 25 Podemos observar pela figura que: Área lateral: 𝐴𝐿 = 6 ⋅ 𝐴𝐹𝐴𝐶𝐸 = 6 ⋅ 6 ⋅ 3 = 6 ⋅ 18 = 108 cm² Área da base: 𝐴𝐵 = área do hexágono regular A região hexagonal é formada por 6 triângulos equiláteros. Já é conhecido, em geometria plana, que a área de um triângulo equilátero é dada por 𝐴𝐻𝐸𝑋Á𝐺𝑂𝑁𝑂 = ℓ2 ⋅ √3 4 Nesse caso, temos: 𝐴𝐵 = 6 ⋅ ( 𝑏² ⋅ √3 4 ) = 6 ⋅ ( 3² ⋅ √3 4 ) = 6 ⋅ 9 ⋅ √3 4 = 54 ⋅ √3 4 = 27 ⋅ √3 2 cm² Como são duas bases, temos: 2 ⋅ 𝐴𝐵 = 2 ⋅ ( 27 ⋅ √3 2 ) = 27√3 cm² Área total = área lateral + área das bases Assim, a área total do prisma hexagonal é dada por: 𝐴𝑇 = 𝐴𝐿 + 2 ⋅ 𝐴𝐵 = (108 + 27√3) cm² ≅ 153,9 cm 2 Prismas especiais: PARALELEPÍPEDO A particularidade dos paralelepípedos é que qualquer uma de suas faces pode ser tomada como base, pois duas faces opostas quaisquer são paralelas e ligadas por arestas paralelas entre si. Diagonal: CUBO O cubo é um caso particular do paralelepípedo retângulo, no qual cada face é uma região quadrada. Diagonal: Volume Para calcularmos o volume basta lembrar que este é a capacidade que o sólido possui, ou seja, o espaço ocupado pelo sólido, assim devemos multiplicar a área da base pela altura. 𝐴𝑇 = 𝐴𝐿 + 2 ⋅ 𝐴𝐵 𝐷 = 𝐷 = 𝑉 = 𝐴𝐵 ⋅ 𝐻 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 26 Exemplo: Uma barra de ouro é fundida na forma de um prisma cuja base é um trapézio. As bases desse trapézio medem 8 cm e 12 cm e a altura da barra é 5 cm. O comprimento da barra é 30 cm; qual é seu vo- lume? PIRÂMIDES Áreas 𝐴𝐿: área lateral → composta por triângulos 𝐴𝐵: área da base → pode ser triangular, quadrangular, hexagonal entre outras. Volume 𝐴𝐵: área da base 𝐻: altura da pirâmide 𝐴𝑇 = 𝐴𝐿 + 𝐴𝐵 𝑉 = 𝐴𝐵 ⋅ 𝐻 3 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 27 Pirâmides Regulares: Elementos da pirâmide: Relações entre os elementos nas principais pirâmides: Base da Pirâmide Raio do polígono da base Apótema do polígono da base Triangular 𝑅 = 2 3 ℓ 𝑚 = 1 3 ℓ Quadrangular 𝑅 = 1 2 𝑑 𝑚 = 1 2 𝐵 Hexagonal 𝑅 = lado do triângulo da base 𝑚 = altura do triângulo da base 𝑚2 + 𝐻2 = 𝑀2 𝑅² + 𝐻² = 𝐿² MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015MÓDULO III 28 Tronco de pirâmide 𝐴𝐵: área da base da pirâmide maior 𝐴𝑠𝑒𝑐: área da seção cortada pelo plano de corte (área da base da pirâmide menor) 𝐴𝐺: área total da pirâmide maior 𝐴𝑃: área total da pirâmide menor 𝐵: aresta da base da pirâmide maior 𝑏: aresta da base da pirâmide menor 𝐻: altura da pirâmide maior ℎ: altura da pirâmide menor 𝑉𝐺: volume da pirâmide maior 𝑉𝑃: volume da pirâmide menor Proporções entre pirâmide grande e pirâmide pequena: Área do tronco de pirâmide: Volume do tronco de pirâmide: 𝑏 𝐵 = ℎ 𝐻 𝐴𝑠𝑒𝑐 𝐴𝐵 = ℎ2 𝐻2 𝑉𝑃 𝑉𝐺 = ℎ3 𝐻3 𝐴𝑇𝑅𝑂𝑁𝐶𝑂 = (𝐴𝐺 − 𝐴𝑃) + 𝐴𝑠𝑒𝑐 𝑉𝑇𝑅𝑂𝑁𝐶𝑂 = 𝑉𝐺 − 𝑉𝑃 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 29 4. CORPOS REDONDOS CILINDRO 𝐴𝐵: área da base do cilindro 𝐻: altura do cilindro 𝑅: raio do círculo da base do cilindro 𝑉: volume do cilindro 𝐺: geratriz do cilindro Área e Volume CONE 𝐴𝑇 = 2 ⋅ 𝐴𝐵 + 𝐴𝐿 𝑉 = 𝐴𝐵 ⋅ 𝐻 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 30 𝐴𝐵: área da base do cone 𝐻: altura do cone 𝑅: raio do círculo da base do cone 𝑉: volume do cone 𝐺: geratriz do cone Área e volume TRONCO DE CONE 𝐴𝐵: área da base do cone maior 𝐴𝑠𝑒𝑐: área da seção cortada pelo plano de corte (área da base do cone menor) 𝐴𝐺: área total do cone maior 𝐴𝑃: área total do cone menor 𝐻: altura do cone maior ℎ: Altura do cone menor 𝑅: raio do círculo da base do cone maior 𝑟: raio do círculo da base do cone menor 𝑉𝐺: volume do cone maior 𝑉𝑃: Volume do cone menor Proporções: Área do tronco de pirâmide: Volume do tronco de pirâmide: 𝐴𝑇 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐿 𝑉 = 𝐴𝐵 ⋅ 𝐻 𝑟 𝑅 = ℎ 𝐻 𝐴𝑠𝑒𝑐 𝐴𝐵 = ℎ2 𝐻2 𝑉𝑃 𝑉𝐺 = ℎ3 𝐻3 𝐴𝑇𝑅𝑂𝑁𝐶𝑂 = (𝐴𝐺 − 𝐴𝑃) + 𝐴𝑠𝑒𝑐 𝑉𝑇𝑅𝑂𝑁𝐶𝑂 = 𝑉𝐺 − 𝑉𝑃 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 31 ESFERA Área Volume EXERCÍCIOS - GEOMETRIA ESPACIAL 1. (UFRGS/2003) Se num paralelepípedo o com- primento é reduzido em 10%, a largura é redu- zida em 5% e a altura é aumentada em 15%, então o volume (A) não se altera. (B) aumenta em 0,75%. (C) se reduz em 0,75%. (D) aumenta em 1,675%. (E) se reduz em 1,675%. 2. (UFRGS/2003) No cubo 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹𝐺𝐻 da figura abaixo, 𝑀 é o ponto médio de 𝐵𝐹 e 𝑁 é o pon- to médio de 𝐷𝐻. Se a aresta do cubo mede 1, a área do quadri- látero 𝐴𝑀𝐺𝑁 é (A) 5 4 . (B) 2. (C) √6 2 . (D) 3. (E) √5 2 . 3. (UFRGS/2003) Considere uma esfera inscrita num cubo. Dentre as alternativas abaixo, a me- lhor aproximação para a razão entre o volume da esfera e o volume do cubo é (A) 2 5 . (B) 1 2 . (C) 3 5 . (D) 2 3 . (E) 3 4 . 4. (UFRGS/2004) Na figura abaixo, os vértices do quadrilátero ABCD são pontos médios de qua- tro das seis arestas do tetraedro regular. Se a aresta desse tetraedro mede 10, então a área do quadrilátero 𝐴𝐵𝐶𝐷 é (A) 25. (B) 25√3. (C) 75. (D) 50√3. (E) 100. 𝐴 = 4𝜋𝑅2 𝑉 = 4 3 𝜋𝑅3 MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 32 5. (UFRGS/2004) No desenho abaixo, em cada um dos vértices do cubo está centrada uma esfera cuja medida do diâmetro é igual à medida da aresta do cubo. A razão entre o volume da porção do cubo ocupado pelas esferas e o volume do cubo é (A) 𝜋 6 . (B) 𝜋 5 . (C) 𝜋 4 . (D) 𝜋 3 . (E) 𝜋 2 . 6. (UFRGS/2005) Considere o trapézio 𝐴𝐵𝐶𝐷 da figura abaixo, obtido pela interseção de um cubo de aresta 1 com um plano que passa por dois vértices opostos 𝐴 e 𝐷 de uma face e pe- los pontos médios 𝐵 e 𝐶 de arestas da face não adjacente. A área do trapézio 𝐴𝐵𝐶𝐷 é (A) 3√2 5 . (B) 5 3 . (C) 3√5 2 . (D) √6 2 . (E) 9 8 . 7. (UFRGS/2005) A figura abaixo representa a planificação de um cubo cujas faces foram nu- meradas de 1 a 6. O produto dos números que estão nas faces adjacentes à face de número 1 é (A) 120. (B) 144. (C) 180. (D) 240. (E) 360. 8. (UFRGS/2005) Um cone circular reto é tal que cada seção obtida pela interseção de um plano que passa por seu vértice e pelo centro da sua base é um triângulo retângulo de catetos iguais. Se cortarmos esse cone ao longo de uma geratriz, abrindo e planificando sua super- fície lateral, será obtido um setor circular cujo ângulo central tem medida 𝛼. Então, (A) 𝛼 < 180°. (B) 180° ≤ 𝛼 < 200°. (C) 200° ≤ 𝛼 < 220°. (D) 220° ≤ 𝛼 < 240°. (E) 𝛼 ≥ 240°. 9. (UFRGS/2006) A figura abaixo, formada por trapézios congruentes e triângulos equiláteros, representa a planificação de um sólido. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 33 Esse sólido é um (A) tronco de pirâmide. (B) tronco de prisma. (C) poliedro regular. (D) prisma trapezoidal. (E) prisma triangular. 10. (UFRGS/2006) Na figura abaixo está represen- tada a planificação de um prisma hexagonal regular de altura igual à aresta da base. Se a altura do prisma é 2, seu volume é (A) 4√3. (B) 6√3. (C) 8√3. (D) 10√3. (E) 12√3. 11. (UFRGS/2006) Duas esferas de raio 𝑟 foram colocadas dentro de um cilindro circular reto com altura 4𝑟, raio da base 𝑟 e espessura des- prezível, como na figura abaixo. Nessas condições, a razão entre o volume do cilindro não ocupado pelas esferas e o volume das esferas é (A) 1 5 . (B) 1 4 . (C) 1 3 . (D) 1 2 . (E) 2 3 . 12. (UFRGS/2007) A figura abaixo representa um prisma reto de base hexagonal regular. Considere as seguintes planificações. I. II. III. Quais delas podem ser planificações do pris- ma? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e II. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 13. (UFRGS/2007) A partir de quatro dos vértices de um cubo de aresta 6, construído com ma- deira maciça, foram recortadas pirâmides tri- angulares congruentes, cada uma tendo três arestas de medida 3, conforme representado na figura 1, abaixo. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 34 O sólido obtido após a retirada das pirâmides está representado na figura 2, abaixo. O volume do sólido obtido é (A) 198. (B) 204. (C) 208. (D) 212. (E) 216. 14. (UFRGS/2008) O custo de uma embalagem é diretamente proporcional à superfície do sóli- do que se deseja embalar. Se o custo para em- balar um cubo de 40 cm de aresta é R$ 10,00, a embalagem de um cubo de 80 cm de aresta custa, em reais, (A) 15. (B) 20. (C) 25. (D) 40. (E) 80. 15. (UFRGS/2008) A areia contida em um cone fe- chado,de altura 18 cm, ocupa 7 8 da capacidade do cone. Voltando-se o vértice do cone para cima, con- forme indica a figura, a altura ℎ do tronco de cone ocupado pela areia, em centímetros, é (A) 7. (B) 8. (C) 9. (D) 10. (E) 11. 16. (UFRGS/2008) As figuras abaixo representam um octaedro regular e uma de suas planifica- ções. Aos vértices 𝐴, 𝐵, 𝐸, 𝐹 do octaedro correspon- dem, respectivamente, os pontos 𝑎, 𝑏, 𝑒, 𝑓 da planificação. Ao vértice 𝐷 do octaedro corres- pondem, na planificação, os pontos (A) 𝑚, 𝑛, 𝑝. (B) 𝑛, 𝑝, 𝑞. (C) 𝑝, 𝑞, 𝑟. (D) 𝑞, 𝑟, 𝑠. (E) 𝑟, 𝑠, 𝑚. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 35 17. (UFRGS/2009) Observe o quadrado abaixo, cu- jas diagonais medem 2 dm. A rotação desse quadrado em torno de uma reta que contém uma de suas diagonais gera um sólido. A superfície desse sólido, em dm2, é de (A) 𝜋√2. (B) 2𝜋√2. (C) 2𝜋√3. (D) 3𝜋√2. (E) 3𝜋√3. 18. (UFRGS/2009) O volume de um cubo de madei- ra foi diminuído em 32 cm3, fazendo-se cavi- dades a partir de cada uma de suas faces até a face oposta. Com isso, obteve-se o sólido representado na figura abaixo. Cada cavidade tem a forma de um prisma reto de base quadrada de 2 cm de lado. As bases do prisma, contidas nas faces do cubo, têm centro no centro dessas faces e um lado paralelo a um dos lados da face. A aresta do cubo mede (A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 6. (E) 8. 19. (UFRGS/2009) Considere a figura abaixo, que representa a planificação de um cubo. Qual dos cubos apresentados nas alternativas pode corresponder ao desenho da planifica- ção? (A) (B) (C) (D) (E) MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 36 20. (UFRGS/2010) Observe abaixo as planificações de duas caixas. A base de uma das caixas é um hexágono regular; a base da outra é um triân- gulo equilátero. Se os retângulos 𝐴𝐵𝐶𝐷. e 𝐴’𝐵’𝐶’𝐷’ são congru- entes, então a razão dos volumes da primeira e da segunda caixa é (A) 1 2 . (B) 2 3 . (C) 1. (D) 3 2 . (E) 2. 21. (UFRGS/2010) Considere um cubo de aresta 10 e um segmento que une o ponto 𝑃, centro de uma das faces do cubo, ao ponto 𝑄, vértice do cubo, como indicado na figura abaixo. A medida do segmento 𝑃𝑄 é (A) 10. (B) 5√6. (C) 12. (D) 6√5. (E) 15. 22. (UFRGS/2010) Um reservatório tem forma de um cilindro circular reto com duas semiesferas acopladas em suas extremidades, conforme representado na figura abaixo. O diâmetro da base e a altura do cilindro me- dem, cada um, 4 dm, e o volume de uma esfe- ra de raio 𝑟 é 4 3 𝜋𝑟3. Dentre as opções abaixo, o valor mais próximo da capacidade do reservatório, em litros, é (A) 50. (B) 60. (C) 70. (D) 80. (E) 90. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 37 23. (UFRGS/2011) O paralelepípedo reto 𝐴, com dimensões de 8,5 cm, 2,5 cm e 4 cm, é a re- produção em escala 1: 10 do paralelepípedo 𝐵. Então, o volume do paralelepípedo 𝐵, em cm3, é (A) 85. (B) 850. (C) 8.500. (D) 85.000. (E) 850.000. 24. (UFRGS/2011) Na figura abaixo, estão repre- sentados um cubo de aresta 3 e uma pirâmide triangular de altura 9. Os pontos 𝐴, 𝐵 e 𝐶 são vértices da pirâmide e do cubo, e 𝑉 pertence ao prolongamento de 𝐵𝐺. O volume comum aos dois sólidos é (A) 15 2 . (B) 8. (C) 17 2 . (D) 9. (E) 19 2 . 25. (UFRGS/2011) Observe o sólido 𝑆 formado por 6 cubos e representado na figura abaixo. Dentre as opções a seguir, o objeto que, con- venientemente composto com o sólido 𝑆, for- ma um paralelepípedo é (A) (B) (C) (D) (E) 26. (UFRGS/2011) Um tipo de descarga de água para vaso sanitário é formado por um cilindro com altura de 2 m e diâmetro interno de 8 cm. Então, dos valores abaixo, o mais próximo da capacidade do cilindro é (A) 7 L. (B) 8 L. (C) 9 L. (D) 10 L. (E) 11 L. 27. (UFRGS/2012) Se duplicarmos a medida da aresta da base de uma pirâmide quadrangular regular e reduzirmos sua altura à metade, o vo- lume desta pirâmide (A) será reduzido à quarta parte. (B) será reduzido à metade. (C) permanecerá inalterado. (D) será duplicado. (E) aumentará quatro vezes. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 38 28. (UFRGS/2012) Um cilindro tem o eixo horizon- tal como representado na figura abaixo. Nessa posição, sua altura é de 2 m e seu comprimen- to, de 5 m. A região sombreada representa a seção do ci- lindro por um plano horizontal distante 1,5 m do solo. A área dessa superfície é (A) √3. (B) 2√2. (C) 2√3. (D) 5√2. (E) 5√3. 29. (UFRGS/2013) Considere as seguintes proposi- ções de modelos de planificação de um cubo. Entre essas proposições de modelos de planifi- cação, quais podem resultar em um cubo? (A) I, II e V. (B) III, IV e V. (C) II, III e IV. (D) II, IV e V. (E) I, III e V. 30. (UFRGS/2013) Um sólido geométrico foi cons- truído dentro de um cubo de aresta 8, de ma- neira que dois de seus vértices, 𝑃 e 𝑄, sejam os pontos médios respectivamente das arestas 𝐴𝐷 e 𝐵𝐶, e os vértices da face superior desse sólido coincidam com os vértices da face supe- rior do cubo, como indicado na figura a seguir. O volume desse sólido é (A) 64. (B) 128. (C) 256. (D) 512. (E) 1024. 31. (ENEM) Num parque aquático existe uma pis- cina infantil a forma de um cilindro circular re- to, de 1 m de profundidade e volume igual a 12 m³, cuja base tem raio 𝑅 e centro 𝑂. Deseja- se construir uma ilha de lazer seca no interior dessa piscina, também na forma de um cilindro circular reto, cuja base estará no fundo da pis- cina e com centro da base coincidindo com o centro do fundo da piscina, conforme a figura. O raio da ilha de lazer será 𝑟. Deseja-se que MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 39 após a construção dessa ilha, o espaço desti- nado à água na piscina tenha um volume de, no mínimo, 4 m³. Considere 3 como valor aproximado para 𝜋. Para satisfazer as condições dadas, o raio má- ximo da ilha de lazer r em metros, estará mais próximo de: (A) 1,6. (B) 1,7. (C) 2,0. (D) 3,0. (E) 3,8. 32. (ENEM) Uma cozinheira, especialista em fazer bolos, utiliza uma forma no formato represen- tado a figura: Nela identificasse a representação de duas fi- guras geométricas tridimensionais. Essas figuras são: (A) Um tronco de cone e um cilindro. (B) Um cone e um cilindro. (C) Um tronco de pirâmide e um cilindro. (D) Dois troncos de cone. (E) Dois cilindros. GABARITO 1. E 17. B 2. C 18. C 3. B 19. A 4. A 20. D 5. A 21. B 6. E 22. D 7. C 23. D 8. E 24. E 9. A 25. A 10. E 26. D 11. D 27. D 12. D 28. E 13. A 29. E 14. D 30. C 15. C 31. A 16. D 32. DMÓDULO III GEOMETRIA ANALÍTICA 1. DISTÂNCIA ENTRE DOIS PONTOS Exemplo 1. Dados os pontos 𝑨(𝟐, 𝟏) e 𝑩(𝟕, 𝟏𝟑), determinar a distância entre eles. Exemplo 2. A distância entre os pontos 𝑷(𝟎, 𝒃) e 𝑸(𝟑, 𝟐) vale 𝟓. Determine 𝒃. Exemplo 3. Dados os pontos 𝑨(𝟔, 𝟏𝟎), 𝑩(𝟏, −𝟐) e 𝑪(𝟔, −𝟐), determine o perímetro do triângulo 𝑨𝑩𝑪. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 41 2. PONTO MÉDIO Exemplo 4. Determinar as coordenadas do ponto médio de 𝑨𝑩̅̅ ̅̅ , sendo 𝑨(𝟑, 𝟕) e 𝑩(𝟓, 𝟏). 3. BARICENTRO Exemplo 5. Determine as coordenadas do baricentro do triângulo formado pelos vértices 𝑨(−𝟏, 𝟐), 𝑩(𝟎, −𝟓) e 𝑪(𝟕, −𝟔). Exemplo 6. O ponto 𝑮(𝟑, −𝟐) é baricentro do triângulo 𝑫𝑬𝑭, onde 𝑫(𝟕, −𝟒) e 𝑬(−𝟏, 𝟖). Quais as coorde- nadas do ponto 𝑭(𝒙, 𝒚)? MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 42 4. ÁREA DE UM TRIÂNGULO Exemplo 7. Calcular a área do triângulo de vértices 𝑨(𝟑, 𝟐), 𝑩(𝟏, −𝟒) e 𝑪(𝟎, −𝟏). 5. CONDIÇÃO DE ALINHAMENTO DE TRÊS PONTOS (COLINEARIDADE) Exemplo 8. Verificar se os pontos 𝑬(−𝟔, −𝟏), 𝑭(𝟎, 𝟑) e 𝑮(𝟑, 𝟓) são colineares. Exemplo 9. Dados os pontos 𝑨(𝒙, −𝟐), 𝑩(𝟐, 𝟎) e 𝑪(−𝟒, 𝟑), determinar o valor de 𝒙 para que: a) 𝑨, 𝑩 e 𝑪 sejam colineares. b) 𝑨, 𝑩 e 𝑪 sejam vértices de um triângulo. 𝐴 = |𝐷| 2 onde 𝐷 = | 𝑥1 𝑦1 1 𝑥2 𝑦2 1 𝑥3 𝑦3 1 | MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 43 6. ESTUDO DA RETA EQUAÇÃO DA RETA QUE PASSAR POR DOIS PONTOS EQUAÇÃO GERAL EQUAÇÃO REDUZIDA Exemplo 10. Escrever a equação da reta que passa por 𝑨(𝟐, 𝟑) e 𝑩(𝟒, 𝟓) nas duas formas geral e reduzida. Exemplo 11. Dada a reta de equação geral 𝟐𝒙 + 𝟐𝒚 + 𝟑 = 𝟎, obter o seu coeficiente angular e os seus interceptos com os eixos coordenados. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 44 EQUAÇÃO DA RETA DADOS UM PONTO E A SUA INCLINAÇÃO (DIREÇÃO) Exemplo 12. Obter a equação da reta que passa pelo ponto 𝑷(𝟐. 𝟑) e tem inclinação igual a 𝟔𝟎°. RETAS PARALELAS E PERPENDICULARES Duas retas 𝒓 e 𝒔 não-verticais são: 1. Paralelas entre si se, e somente se, suas declividades são idênticas. 2. Perpendiculares se, e somente se, o produto de suas declividades valer −𝟏. Exemplo 13. Obter a reta 𝒕 que passa pelo ponto 𝑷(𝟑. 𝟐) e é perpendicular à reta 𝒔 de equação 𝟑𝒙 + 𝒚 = 𝟐. MATEMÁTICA CEUE PRÉ-VESTIBULAR/2015 MÓDULO III 45 DISTÂNCIA ENTRE PONTO E RETA Exemplo 14. Calcule a distância entre o ponto 𝑸(𝟓, 𝟒) e a reta 𝒓: 𝟒𝒙 − 𝟑𝒚 − 𝟏 = 𝟎. 7. ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA Exemplo 15. Obtenha a equação da circunferência que passa pelos pontos 𝑨(−𝟏, 𝟑), 𝑩(𝟎, 𝟒) e 𝑪(−𝟏, −𝟑).