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GABARITO DAS AUTO ATIVIDADES – UNIDADE 1 TÓPICO 3 QUESTÃO 1: Seja o sistema 𝑆1: { 2𝑥1 + 3𝑥2 − 𝑥3 = 0 𝑥1 − 2𝑥2 + 𝑥3 = 5 −𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 = −2 a) Verifique se (2, -1, 1) é solução de 𝑆. b) Verifique se (0, 0, 0) é solução de 𝑆. RESOLUÇÃO: Para verificar se um ponto é solução de um sistema, substituímos cada coordenada em sua respectiva incógnita a) Verifique se (2, -1,1): { 2𝑥1 + 3𝑥2 − 𝑥3 = 2 ∙ 2 + 3 ∙ (−1) − 1 = 4 − 3 − 1 = 0 𝑥1 − 2𝑥2 + 𝑥3 = 2 − 2 ∙ (−1) + 1 = 2 + 2 + 1 = 5 −𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 = −2 + (−1) + 1 = −2 − 1 + 1 = −2 Repare que após a substituição, os resultados são iguais ao do sistema, logo (2,-1,1) é solução de 𝑆. b) Veja que ao substituir (0,0,0) na segunda equação, temos: { 2𝑥1 + 3𝑥2 − 𝑥3 = 2 ∙ 0 + 3 ∙ 0 − 0 = 0 + 0 + 0 = 0 𝑥1 − 2𝑥2 + 𝑥3 = 0 − 2 ∙ 0 + 0 = 0 + 0 + 0 = 0 −𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 = −0 + 0 + 0 = 0 + 0 + 0 = 0 Percebemos, que (0,0,0) não é solução de 𝑆, pois, não apresenta a solução correta para a segunda e terceira equação. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 2: Solucione os sistemas a seguir, utilizando a regra de Cramer. a) { 𝑥 + 2𝑦 = 5 2𝑥 − 3𝑦 = −4 b) { 3𝑥 − 4𝑦 = 1 𝑥 + 3𝑦 = 9 RESOLUÇÃO: a) Calculando os determinantes 𝐷 = [ 1 2 2 −3 ] = −3 − (+4) = −3 − 4 = −7 𝐷𝑥 = [ 5 2 −4 −3 ] = −15 − (−8) = − 15 + 8 = −7 𝐷𝑦 = [ 1 5 2 −4 ] = −4 − (+10) = −4 − 10 = −14 Basta agora calcular os valores de 𝑥 e 𝑦: 𝑥 = 𝐷𝑥 𝐷 = −7 −7 = 1 e 𝑦 = 𝐷𝑦 𝐷 = −14 −7 = 2 Portanto, a solução é 𝑠 = {(1, 2)} b) Calculando os determinantes 𝐷 = [ 3 −4 1 3 ] = 9 − (−4) = 9 + 4 = 13 𝐷𝑥 = [ 1 −4 9 3 ] = 3 − (−36) = 3 + 36 = 39 𝐷𝑦 = [ 3 1 1 9 ] = 27 − (+1) = 27 − 1 = 26 Basta agora calcular os valores de 𝑥 e 𝑦: 𝑥 = 𝐷𝑥 𝐷 = 39 13 = 3 e 𝑦 = 𝐷𝑦 𝐷 = 26 13 = 2 Portanto, a solução é 𝑠 = {(3, 2)} _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 3: Se tivermos o sistema abaixo, então 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 + 𝑡 é igual a: { 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = −1 𝑥 + 𝑧 + 𝑡 = 5 𝑦 + 𝑧 + 𝑦 = 7 𝑥 + 𝑦 + 𝑡 = 4 RESOLUÇÃO: Uma estratégia interessante é apenas somar as 4 equações. Note que esta soma, produzirá a seguinte equação 3𝑥 + 3𝑦 + 3𝑧 + 3𝑡 = 15 o que dividindo por 3 todos os termos, obtemos a solução procurada 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 + 𝑡 = 5 Outra forma, é aplicar ao sistema o método de Gauss: Matriz aumentada: [ 1 1 1 0 ⋮ −1 1 0 1 1 ⋮ 5 0 1 1 1 ⋮ 7 1 1 0 1 ⋮ 4 ] aplicando 𝐿2 → 𝐿2 − 𝐿1 𝐿4 → 𝐿4 − 𝐿1 [ 1 1 1 0 ⋮ −1 0 −1 0 1 ⋮ 6 0 1 1 1 ⋮ 7 0 0 −1 1 ⋮ 5 ] aplicando 𝐿3 → 𝐿3 + 𝐿2 [ 1 1 1 0 ⋮ −1 0 −1 0 1 ⋮ 6 0 0 1 2 ⋮ 13 0 0 −1 1 ⋮ 5 ] aplicando 𝐿4 → 𝐿4 + 𝐿3 [ 1 1 1 0 ⋮ −1 0 −1 0 1 ⋮ 6 0 0 1 2 ⋮ 13 0 0 0 3 ⋮ 18 ] Por fim, façamos a leitura das linhas das matrizes, iniciando pela última linha: Da 4ª linha obtemos 3𝑡 = 18 ⟹ 𝑡 = 6 Da 3ª linha obtemos 𝑧 + 2𝑡 = 13 ⟹ 𝑧 + 2 ∙ 6 = 13 ⟹ 𝑧 = 13 − 12 ⟹ 𝑧 = 1 Da 2ª linha obtemos −𝑦 + 𝑡 = 6 ⟹ −𝑦 + 6 = 6 ⟹ 𝑦 = 0 Da 1ª linha obtemos 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = −1 ⟹ 𝑥 + 0 + 1 = −1 ⟹ 𝑥 − 2 Logo, 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 + 𝑡 = −2 + 0 + 6 + 1 = 5, como já havíamos verificado. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 4: (UFBA) Dado o sistema { 2𝑥 − 𝑦 + 𝑧 = 1 𝑥 + 2𝑦 − 𝑧 = −3 3𝑥 + 4𝑦 + 2𝑧 = −5 , qual o valor de 𝑥 + 𝑦 + 𝑧? RESOLUÇÃO: Resolução pelo método de Gauss: Matriz Aumentada: [ 2 −1 1 ⋮ 1 1 2 −1 ⋮ −3 3 4 2 ⋮ −5 ] aplicando 𝐿1 → 𝐿2 [ 1 2 −1 ⋮ −3 2 −1 1 ⋮ 1 3 4 2 ⋮ −5 ] aplicando 𝐿2 → 𝐿2 − 2𝐿1 𝐿3 → 𝐿3 − 3𝐿1 [ 1 2 −1 ⋮ −3 0 −5 3 ⋮ 7 0 −2 5 ⋮ 4 ] aplicando 𝐿3 → 𝐿3 − 2 5 𝐿2 [ 1 2 −1 ⋮ −3 0 −5 3 ⋮ 7 0 0 19/5 ⋮ 6/5 ] Por fim, façamos a leitura das linhas das matrizes, iniciando pela última linha: Da 3ª linha obtemos 19 5 𝑧 = 6 5 ⟹ 𝑧 = 6 5 ∙ 5 19 ⟹ 𝑧 = 6 19 Da 2ª linha obtemos −5𝑦 + 3𝑧 = 7 ⟹ −5𝑦 + 3 ∙ 6 19 = 7 ⟹ −5𝑦 = 7 − 18 19 ⟹ −5𝑦 = 115 19 ⟹ 𝑦 = − 115 19 ∙ 5 ⟹ 𝑦 = − 23 19 Da 1ª linha obtemos 𝑥 + 2𝑦 − 𝑧 = −3 ⟹ 𝑥 + 2 ∙ (− 23 19 ) − 6 19 = −3 ⟹ 𝑥 − 46 19 − 6 19 = −3 ⟹ 𝑥 = −3 + 52 19 ⟹ 𝑥 = − 5 19 Logo, 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = − 5 19 − 23 19 + 6 19 = − 22 19 . QUESTÃO 5: (ACAFE) Considerando o sistema { 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 7 2𝑥 + 𝑦 − 𝑧 = 9 𝑥 − 2𝑦 + 2𝑧 = 2 , qual o valor da incógnita 𝑧? RESOLUÇÃO: Como nesta questão basta calcular 𝑧, iremos recorrer à regra de Cramer: 𝐷 = | 1 1 1 2 1 −1 1 −2 2 | 1 1 2 1 1 −2 = 2 − 1 − 4 − (1 + 2 + 4) = −3 − 7 = −10 𝐷𝑧 = | 1 1 7 2 1 9 1 −2 2 | 1 1 2 1 1 −2 = 2 + 9 − 28 − (7 − 18 + 4) = −17 − (−7) = −17 + 7 = −10 Logo, 𝑧 = −10 −10 = 1 _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 6: O sistema linear { 𝑥 − 𝑦 + 2𝑧 = 2 2𝑥 + 3𝑦 + 4𝑧 = 9 𝑥 + 4𝑦 + 2𝑧 = 7 a) Admite solução única. b) Admite infinitas soluções. c) Admite menos de cinco soluções. d) Não admite soluções. RESOLUÇÃO: Note que a segunda equação é o resultado da combinação da soma da primeira com a terceira equação. Logo o sistema admite infinitas soluções. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 7: Resolva o seguinte sistema de equações: { 2𝑥 + 𝑦 + 𝑧 + 𝑤 = 1 𝑥 + 2𝑦 + 𝑧 + 𝑤 = 2 𝑥 + 𝑦 + 2𝑧 + 𝑤 = 3 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 + 2𝑤 = 4 RESOLUÇÃO: Resolvendo pelo método de Gaus: (Obs: há várias formas de realizar este procedimento) Matriz Aumentada: [ 2 1 1 1 ⋮ 1 1 2 1 1 ⋮ 2 1 1 2 1 ⋮ 3 1 1 1 2 ⋮ 4 ] aplicando 𝐿1 → 𝐿2 [ 1 2 1 1 ⋮ 2 2 1 1 1 ⋮ 1 1 1 2 1 ⋮ 3 1 1 1 2 ⋮ 4 ] aplicando 𝐿2 → 𝐿2 − 2𝐿1 𝐿3 → 𝐿3 − 𝐿1 𝐿4 → 𝐿4 − 𝐿1 [ 1 2 1 1 ⋮ 2 0 −3 −1 −1 ⋮ −1 0 −1 1 0 ⋮ 1 0 −1 0 1 ⋮ 2 ] aplicando 𝐿2 → −𝐿3 [ 1 2 1 1 ⋮ 2 0 1 −1 0 ⋮ −1 0 −3 −1 −1 ⋮ −1 0 −1 0 1 ⋮ 2 ] aplicando 𝐿3 → 𝐿3 + 3𝐿2 𝐿4 → 𝐿4 + 𝐿2 [ 1 2 1 1 ⋮ 2 0 1 −1 0 ⋮ −1 0 0 −4 −1 ⋮ −4 0 0 −1 1 ⋮ 1 ] aplicando 𝐿3 → −𝐿4 [ 1 2 1 1 ⋮ 2 0 1 −1 0 ⋮ −1 0 0 1 −1 ⋮ −1 0 0 −4 −1 ⋮ −6 ] aplicando 𝐿4 → 𝐿4 + 4𝐿3 [ 1 2 1 1 ⋮ 2 0 1 −1 0 ⋮ −1 0 0 1 −1 ⋮ −1 0 0 0 −5 ⋮ −10 ] obtemos a matriz ampliada escalonada. Por fim, façamos a leitura das linhas das matrizes, iniciando pela última linha: Da 4ª linha obtemos −5𝑡 = −10 ⟹ 𝑡 = −10 −5 ⟹ 𝑡 = 2 Da 3ª linha obtemos 𝑧 − 𝑡 = −1 ⟹ 𝑧 − 2 = −1 ⟹ 𝑧 = −1 + 2 ⟹ 𝑧 = 1 Da 2ª linha obtemos 𝑦 − 𝑧 = −1 ⟹ 𝑦 − 1 = −1 ⟹ 𝑦 = −1 + 1 ⟹ 𝑦 = 0 Da 1ª linha obtemos 𝑥 + 2𝑦 + 𝑧 + 𝑡 = 2 ⟹ 𝑥 + 2 ∙ 0 + 1 + 2 = 2 ⟹ 𝑥 = 2 − 3 ⟹ 𝑥 = −1 Logo, a solução para o sistema é 𝑠 = {(−1, 0, 2, 1)} _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 8: Discuta o sistema { 3𝑥 + 𝑚𝑦 = 2 𝑥 − 𝑦 = 1 RESOLUÇÃO: A ideia deste problema é identificar para certos valores possíveis para 𝑚, se o sistema é Possível e Determinado (SPD), ou Possível e Indeterminado (SPI), ou Impossível (SI). Utilizaremos a regra de Cramer para realizar está análise. Vamos calcular o determinante dos coeficientes da matriz: | 3 𝑚 1 −1 | = 3 − 𝑚 1. Se o determinante for diferente de zero, ou seja, se 𝑚 ≠ −3 o sistema terá uma única solução, ou seja, se trata de um SPD. 2. Se o determinante for igual a zero, pode ser SPI ou SI. Vamos analisar então, quando 𝑚 = −3, com isso o sistema fica assim apresentado: { 3𝑥 − 3𝑦 = 2 𝑥 − 𝑦 = 1 Multiplicando a 2º equação por 3 teremos o seguinte sistema: { 3𝑥 − 3𝑦 = 2 3𝑥 − 3𝑦 = 3 Note que as duas equações são incompatíveis (temos “3𝑥– 3𝑦” do lado esquerdo de ambas, com valores diferentes do lado direito das ambas); não havendo solução. Logo é um caso impossível. Portanto, se 𝑚 = −3 então é SI. _____________________________________________________________________________________________________________________QUESTÃO 9: Determine 𝑚, de modo que o sistema { 𝑥 − 𝑦 = 2 𝑥 + 𝑚𝑦 + 𝑧 = 0 −𝑥 + 𝑦 − 𝑧 = 4 seja impossível. RESOLUÇÃO: Perceba que, ao olhar apenas para a segunda e terceira equação, ao somar elas, obtemos uma relação que proporcionará a resolução do problema. { 𝑥 + 𝑚𝑦 + 𝑧 = 0 −𝑥 + 𝑦 − 𝑧 = 4 𝑚𝑦 + 𝑦 = 4 𝑦(𝑚 + 1) = 4 𝑦 = 4 𝑚 + 1 Note que, se 𝑚 + 1 = 0, teremos uma impossibilidade para o sistema. Portanto, se 𝑚 = −1, o sistema é impossível. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 10: Verifique se o sistema { 3𝑥 − 2𝑦 = 0 𝑥 + 𝑦 = 0 é determinado ou indeterminado. RESOLUÇÃO: Isolando a variável 𝑥 na segundo equação obtemos a seguinte relação 𝑥 = −𝑦 (III) Substituindo (III) na primeira equação, teremos 3𝑥 − 2𝑦 = 0 ⟹ 3(−𝑦) − 2𝑦 = 0 ⟹ −5𝑦 = 0 ⟹ 𝑦 = 0 Trocando o valor encontrado de 𝑦 na relação (III), determinamos o valor de 𝑥 𝑥 = −𝑦 ⟹ 𝑥 = 0 Portanto, o sistema é possível e determinado cuja solução é 𝑠 = {(0, 0)}. _____________________________________________________________________________________________________________________ Questão 11: Determine 𝑚 para que o sistema { 2𝑥 − 𝑦 + 3𝑧 = 0 𝑥 + 4𝑦 − 5𝑧 = 0 3𝑥 + 𝑚𝑦 + 2𝑧 = 0 tenha única solução. RESOLUÇÃO: Para que o sistema tenha solução única, o determinante dos coeficientes, deve ser diferente de zero. Logo: [ 2 −1 3 1 4 −5 3 𝑚 2 ] ≠ 0 (16 + 15 + 3𝑚) − (36 − 10𝑚 − 2) ≠ 0 31 + 3𝑚 − 34 + 10𝑚 ≠ 0 13𝑚 ≠ 3 𝑚 ≠ 3 13 _____________________________________________________________________________________________________________________ Questão 12: Escalone e resolva os sistemas lineares a seguir: a) { 2𝑥 + 3𝑦 + 𝑧 = 1 3𝑥 − 3𝑦 + 𝑧 = 8 2𝑦 + 𝑧 = 0 RESOLUÇÃO: [ 2 3 1 ⋮ 1 3 −3 1 ⋮ 8 0 2 1 ⋮ 0 ] aplicando 𝐿2 → 𝐿2 − 3 2 𝐿1 [ 2 3 1 ⋮ 1 0 − 15 2⁄ − 1 2⁄ ⋮ 13 2⁄ 0 2 1 ⋮ 0 ] aplicando 𝐿2 → − 2 15 𝐿2 [ 2 3 1 ⋮ 1 0 1 1 15⁄ ⋮ − 13 15⁄ 0 2 1 ⋮ 0 ] aplicando 𝐿3 → 𝐿3 − 2𝐿2 ⟹ [ 2 3 1 ⋮ 1 0 1 1 15⁄ ⋮ − 13 15⁄ 0 0 13 15⁄ ⋮ 26 15⁄ ] Por fim, façamos a leitura das linhas das matrizes, iniciando pela última linha: Da terceira linha obtemos 13 15 𝑧 = 26 15 𝑧 = 26 15 ∙ 15 13 𝑧 = 2 Da segunda linha obtemos 𝑦 + 1 15 𝑧 = − 13 15 𝑦 + 2 15 = − 13 15 𝑦 = − 13 15 − 2 15 = − 15 15 𝑦 = −1 Da primeira linha obtemos 2𝑥 + 3𝑦 + 𝑧 = 1 2𝑥 + 3(−1) + 2 = 1 2𝑥 − 3 + 2 = 1 2𝑥 = 1 + 1 𝑥 = 2 2 𝑥 = 1 Logo, a solução para o sistema é 𝑠 = {(1, −1, 2)} _____________________________________________________________________________________________________________________ b) { 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 6 4𝑥 + 2𝑦 − 𝑧 = 5 𝑥 + 3𝑦 + 2𝑧 = 13 RESOLUÇÃO: [ 1 1 1 ⋮ 6 4 2 −1 ⋮ 5 1 3 2 ⋮ 13 ] aplicando 𝐿2 → 𝐿2 − 4𝐿1 𝐿3 → 𝐿3 − 𝐿1 [ 1 1 1 ⋮ 6 0 −2 −5 ⋮ −19 0 2 1 ⋮ 7 ] aplicando 𝐿3 → 𝐿3 + 𝐿2 ⟹ [ 1 1 1 ⋮ 6 0 −2 −5 ⋮ −19 0 0 −4 ⋮ −12 ] Por fim, façamos a leitura das linhas das matrizes, iniciando pela última linha: Da terceira linha obtemos −4𝑧 = −12 𝑧 = −12 −4 𝑧 = 3 Da segunda linha obtemos −2𝑦 − 5𝑧 = −19 −2𝑦 − 5 ∙ 3 = −19 −2𝑦 = −19 + 15 𝑦 = −4 −2 𝑦 = 2 Da primeira linha obtemos 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 6 𝑥 + 2 + 3 = 6 𝑥 = 6 − 5 𝑥 = 1 Logo, a solução para o sistema é 𝑠 = {(1, 2, 3)} _____________________________________________________________________________________________________________________ c) { 𝑥 + 2𝑦 + 𝑧 = 7 2𝑥 + 7𝑦 + 𝑧 = 21 −3𝑥 − 5𝑦 + 2𝑧 = −8 RESOLUÇÃO: [ 1 2 1 ⋮ 7 2 7 1 ⋮ 21 −3 −5 2 ⋮ −8 ] aplicando 𝐿2 → 𝐿2 − 2𝐿1 𝐿3 → 𝐿3 + 3𝐿1 ⟹ [ 1 2 1 ⋮ 7 0 3 −1 ⋮ 7 0 1 5 ⋮ 13 ] aplicando 𝐿2 → 𝐿3 [ 1 2 1 ⋮ 7 0 1 5 ⋮ 13 0 3 −1 ⋮ 7 ] aplicando 𝐿3 → 𝐿3 − 3𝐿2 ⟹ [ 1 2 1 ⋮ 7 0 1 5 ⋮ 13 0 0 −16 ⋮ −32 ] Por fim, façamos a leitura das linhas das matrizes, iniciando pela última linha: Da terceira linha obtemos −16𝑧 = −32 𝑧 = −32 −16 𝑧 = 2 Da segunda linha obtemos 𝑦 + 5𝑧 = 13 𝑦 + 5 ∙ 2 = 13 𝑦 = 13 − 10 𝑦 = 3 Da primeira linha obtemos 𝑥 + 2𝑦 + 𝑧 = 7 𝑥 + 2 ∙ 3 + 2 = 7 𝑥 = 7 − 8 𝑥 = −1 Logo, a solução para o sistema é 𝑠 = {(−1, 3, 2)} _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 13: (UERJ) Observe a tabela de compras realizadas por Mariana. Sabendo que ela adquiriu a mesma quantidade de canetas e cadernos, além do maior número possível de lapiseiras, o número de corretores comprados foi igual a: a) 11 b) 12 c) 13 d) 14 RESOLUÇÃO: Como sabe-se que foram comprados pelo menos um item de cada tipo, temos que para comprar a maior quantidade possível de lapiseiras a única opção é de que são 5 canetas e 7 lapiseiras (aqui o intuito é usar da lógica para identificar estes valores, o que facilita a resolução), pois 3 ∙ 5 + 5 ∙ 7 = 50. Agora, como a quantidade de cadernos é igual a de canetas, e chamando a quantidade de canetas de 𝑥, segue: 4 ∙ 5 + 2𝑥 = 44 2𝑥 = 44 𝑥 = 22 2 = 11 _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 14: (UERJ) No sistema mostrado, x e y são números reais: { 2𝑥(𝑥 − 1) + 𝑦(𝑥 − 1) = 4(𝑥 − 1) 𝑥2 + 𝑦 = 7 . A soma de todos os valores de 𝑥 que satisfazem a esse sistema é igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 RESOLUÇÃO: Note que a primeira equação possui o termo (𝑥 − 1) como fator comum. Colocando-o em evidência, vem: 2𝑥(𝑥 − 1) + 𝑦(𝑥 − 1) = 4(𝑥 − 1) 2𝑥(𝑥 − 1) + 𝑦(𝑥 − 1) − 4(𝑥 − 1) = 0 (𝑥 − 1)(2𝑥 + 𝑦 − 4) = 0 Então, para satisfazer a primeira equação podemos ter: 1° (𝑥 − 1) = 0 2° (2𝑥 + 𝑦 − 4) = 0 Ou seja, poderemos ter duas soluções para o sistema. Para o primeiro caso: { 𝑥 − 1 = 0 𝑥2 + 𝑦 = 7 No que tiramos que 𝑥 − 1 = 0 𝑥 = 1 𝑥2 + 𝑦 = 7 12 + 𝑦 = 7 𝑦 = 6 A segunda possibilidade é o seguinte sistema: { 2𝑥 + 𝑦 − 4 = 0 𝑥2 + 𝑦 = 7 ⟹ { 2𝑥 + 𝑦 − 4 = 0 𝑥2 + 𝑦 − 7 = 0 Subtraindo a segunda equação pela primeira, obtemos a seguinte relação: 𝑥2 − 2𝑥 − 3 = 0 Cuja raízes são 𝑥1 = −1 e 𝑥2 = 3 Logo, a soma dos valores de 𝑥 são: 1 + (−1) + 3 = 3 _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 15: (UERJ) Jorge quer distribuir entre seus filhos os ingressos ganhos para um show. Se cada um de seus filhos ganhar 4 ingressos, sobrarão 5 ingressos; se cada um ganhar 6 ingressos, ficarão faltando 5 ingressos. Podemos concluir que Jorge ganhou o número total de ingressos correspondente a: a) 15 b) 25 c) 29 d) 34 RESOLUÇÃO: Sendo 𝑥 o número de filhos e 𝑦 o total de ingressos, temos: { 4𝑥 + 5 = 𝑦 6𝑥 − 5 = 𝑦 Podemos assim, igualar as equações: 4𝑥 + 5 = 6𝑥 + 5 2𝑥 = 10 𝑥 = 5 Se 𝑥 = 5, termos que 𝑦 = 4 ∙ 5 + 5 = 25. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 16: (UERJ) Um comerciante deseja totalizar a quantia de R$ 500,00 utilizando moedas e cédulas de R$ 1,00, R$ 5,00 e R$ 10,00 num total de 92 cédulas, de modo que as quantidades de moedas de um e cédulas de dez reais sejam iguais. Neste caso, a quantidade de cédulas de cinco reais de que o comerciante precisará será igual a: a) 12 b) 28 c) 40 d) 92 RESOLUÇÃO: Iremos chamar de x, y, z a quantidade de cédulas de cada valor, assim: { 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 92 𝑥 + 5𝑦 + 10𝑧 = 500 𝑥 = 𝑧 Substituindo 𝑧 = 𝑥, na segunda e primeira equação, geramos o sistema: { 𝑥 + 𝑦 + 𝑥 = 92 𝑥 + 5𝑦 + 10𝑥 =500 ⟹ { 2𝑥 + 𝑦 = 92 11𝑥 + 5𝑦 = 500 Multiplicando a primeira equação por (−5) e somando com a segunda, segue: { −10𝑥 − 5𝑦 = −460 11𝑥 + 5𝑦 = 500 11𝑥 − 1𝑥 = 500 − 460 𝑥 = 40 E assim sendo: 2 ∙ 40 + 𝑦 = 92 𝑦 = 12 _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 17: (UERJ) Numa granja há patos, marrecos e galinhas num total de 50 aves. Os patos são vendidos a R$ 12,00 a unidade, as galinhas a R$ 5,00 e os marrecos a R$ 15,00. Considere um comerciante que tenha gastado R$ 440,00 na compra de aves desses três tipos e que tenha comprado mais patos do que marrecos. O número de patos que esse comerciante comprou foi igual a: a) 25 b) 20 c) 12 d) 10 RESOLUÇÃO: Vamos considerar que 𝑝 = patos; 𝑔 = galinhas e 𝑚 = marrecos. Com isso podemos escrever o seguinte sistema: { 𝑝 + 𝑔 + 𝑚 = 50 12𝑝 + 5𝑔 + 15𝑚 = 440 Multiplicando a primeira equação por (−5) e somando com a segunda, temos: { −5𝑝 − 5𝑔 − 5𝑚 = −250 12𝑝 + 5𝑔 + 15𝑚 = 440 7𝑝 + 10𝑚 = 190 𝑚 = 190 − 7𝑝 10 = 19 − 7𝑝 10 Como a solução é inteira, podemos notar que 𝑝 deve ser um múltiplo de 10. Agora respeitando também o fato que 𝑝 > 𝑚, vamos testar valores: 𝑝 = 10 ⟹ 𝑚 = 19 − 7 ∙ 10 10 = 19 − 7 = 12 (não gera 𝑝 > 𝑚) 𝑝 = 20 ⟹ 𝑚 = 19 − 7 ∙ 20 10 = 19 − 14 = 5 (gera 𝑝 > 𝑚) 𝑝 = 30 ⟹ 𝑚 = 19 − 7 ∙ 30 10 = 19 − 21 = −2 (não pode ser negativo) Logo são 20 patos. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 18: (UERJ) Em um restaurante há 12 mesas, todas ocupadas. Algumas, por 4 pessoas; outras, por apenas 2 pessoas, num total de 38 fregueses. O número de mesas ocupadas por apenas 2 pessoas é: a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 RESOLUÇÃO: Considerando 𝑥 o número de mesas com quatro pessoas e 𝑦 o número de mesas com duas. Então, podemos montar o seguinte sistema { 𝑥 + 𝑦 = 12 4𝑥 + 2𝑦 = 38 Multiplicado a primeira equação por 4 e subtraindo a primeira equação pela segunda, teremos: { 4𝑥 + 4𝑦 = 48 4𝑥 + 2𝑦 = 38 2𝑦 = 10 𝑦 = 5 Concluímos assim que 5 mesas são ocupados por 2 pessoas. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 19: (UERJ) Observe os quadros I, II e III, anunciados em uma livraria. I - Considere os quadros I e II. Supondo que todos os livros A foram vendidos ao preço regular e todos os livros B foram vendidos ao preço de oferta, a quantia total arrecadada pela livraria na venda desses livros foi: a) R$ 1658,00 b) R$ 1568,00 c) R$ 2340,00 d) R$ 1348,00 II- Considere agora o Quadro III, que indica a quantia arrecadada na venda de certa quantidade dos livros A e B (valores em reais). Utilizando esses dados e os apresentados no Quadro II, a quantidade vendida do livro A (ao preço regular, edição de luxo) e a quantidade vendida do livro B (ao preço de oferta, edição de bolso) foram, respectivamente. a) 100 e 200 b) 45 e 100 c) 50 e 160 d) 40 e 160 RESOLUÇÃO: I) Neste item, basta calcular: Livro A: 76 ∙ 8 + 240 ∙ 2 = 608 + 408 = 1088. Livro B: 50 ∙ 6 + 180 ∙ 1 = 300 + 180 = 480. Assim sendo, o total arrecadado foi 1088 + 480 = R$1568,00 RESOLUÇÃO: II) Usando 𝐿 = Luxo e 𝐵 = Bolso, podemos montar o seguinte sistema sobre o livro B: { 8𝐿 + 2𝐵 = 720 6𝐿 + 𝐵 = 440 Multiplicando a segunda equação por (−2) e somando com a primeira, segue: { 8𝐿 + 2𝐵 = 720 −12𝐿 − 2𝐵 = −880 −4𝐿 = −160 ⟹ 𝐿 = 40 Usando novamente 𝐿 = Luxo e 𝐵 = Bolso, podemos montar o seguinte sistema sobre o livro A: { 8𝐿 + 2𝐵 = 560 6𝐿 + 𝐵 = 340 Multiplicando a segunda equação por (−2) e somando com a primeira, segue: { 8𝐿 + 2𝐵 = 560 −12𝐿 − 2𝐵 = −680 −4𝐿 = −120 ⟹ 𝐿 = 30 Como queremos determinar a quantidade da edição de bolso, podemos trocar este resultado na equação 2, obtendo: 6𝐿 + 𝐵 = 340 6 ∙ 30 + 𝐵 = 340 𝐵 = 340 − 180 𝐵 = 160 Desta forma, foram vendidos 40 livros do tipo A ao preço regular edição de luxo e 160 livros do tipo B ao preço de oferta edição de bolso. _____________________________________________________________________________________________________________________ QUESTÃO 20: (UFF – 2000) As ligações entre as cidades A, B e C figuram num mapa rodoviário conforme ilustrado. Seguindo esse mapa, uma pessoa que se deslocar de A para C, passando por B, percorrerá 450km. Caso a pessoa se desloque de A para B, passando por C, o percurso será de 600km. Para se deslocar de B para C, passando por A, a pessoa vai percorrer 800km. Determine quantos quilômetros esta pessoa percorrerá ao se deslocar de A para B, sem passar por C. RESOLUÇÃO: Construindo o sistema da questão, temos: { 𝑥 + 𝑦 = 450 𝑦 + 𝑧 = 600 𝑥 + 𝑧 = 800 Subtraindo a primeira pela segunda equação, obtemos: 𝑥 + 𝑦 − 𝑦 − 𝑧 = 450 − 600 𝑥 − 𝑧 = −150 Somando a relação anterior com a terceira equação, obtemos: 𝑥 − 𝑧 + 𝑥 + 𝑧 = −150 + 800 2𝑥 = 650 𝑥 = 325; Portanto, para se deslocar de A para B, sem passar por C, percorreremos 325 km.
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