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MATEMÁTICA Teoria e prática A minha missao e APROVAR VOCE! ´ ^ A minha missao e APROVAR VOCE! ~ Índice Sequências 3 Logaritmos 11 Trigonometria 21 Complexos 35 Polinômios 43 Geometria analítica no plano 51 Matrizes, determinantes e sistemas lineares 69 Geometria plana 89 Geometria espacial 141 Conjuntos 159 Introdução às funções 167 3 SEQUÊNCIAS CAPÍTULO I: PROGRESSÃO ARITMÉTICA I. Definição Uma P.A. é uma sequência em que cada termo, a partir so segundo, é a soma do anterior com uma constante r dada. 1 n 1 2 3 n 1 n n termos a :primeiro termo a :n ézimo termo P.A. a ,a ,a , ,a ,a n : número de termos r : razão 2 1 3 2 4 3 n n 1 a a r a a r a a r a a r, n ,n 2 II. Classificação A P.A. é classificada como: Exemplos: crescente P.A. de r 3 2,5,8,... r 0 decrescente P.A. de r 1 3, 4, 5,... r 0 cons tan te P.A. de r 0 5,5,5,... r 0 crescente : r 0 P.A. constante : r 0 decrescente : r 0 III. Notação especial Quando queremos obter uma P.A. com três termos, é muito prática a notação seguinte: x r,x,x r Nota: O termo central em uma P.A. é dado pela média aritmética dos termos equidistantes dele. 1 3 2 1 2 3 4 5 1 52 4 3 a a a 2 P.A. a ,a ,a ,a ,a ,... a aa a a 2 2 IV. Fórmula do termo geral Qualquer termo de uma P.A. é dado por: n 1a a n 1 r 4 V. Interpolação aritmética Interpolar, inserir ou intercalar k meios aritméticos entre os números a e b significa obter uma P.A. de extremos 1 na a e a b , com n k 2 termos. Para determinarmos os termos dessa P.A. é necessário calcular a razão, o que é feito assim: n 1 b a a a n 1 r b a k 2 1 r r k 1 V. Soma A soma dos n primeiros termos de uma P.A. é dada por: 1 n n a a n S 2 5 CAPÍTULO II: PROGRESSÃO GEOMÉTRICA I. Definição Uma P.G. é uma sequência em que cada termo, a partir so segundo, é o produto do anterior com uma constante q dada. 1 n 1 2 3 n 1 n n termos a :primeiro termo a :n ézimo termo P.G. a ,a ,a , ,a ,a n : número de termos q : razão 2 1 3 2 4 3 n n 1 a a q a a q a a q a a q, n ,n 2 II. Classificação A P.G. é classificada como: Exemplos: crescente 1 P.G. de q 3 a 0 2,6,18,... q 1 decrescente 1 1 P.G. de q 3 a 01 3,1, ,... 3 0 q 1 crescente 1 1 P.G. de q 2 a 01 2, 1, ,... 2 0 q 1 decrescente 1 P.G. de q 2 a 0 1, 2, 4,... q 1 alternante 1 P.G. de q 2 a 0 4,8, 16,... q 0 estacionária 1 P.G. de q 0 a 0 3,0,0,... q 0 cons tan te 1 P.G. de q 0 a 0 0,0,0,... q qualquer cons tan te 1 P.G. de q 1 a 0 5,5,5,... q 1 III. Notação especial Quando queremos obter uma P.G. com três termos, é muito prática a notação seguinte: x ,x,x q q Nota: 6 O termo central em uma P.G. é dado pela média geométrica dos termos equidistantes dele. 2 1 3 1 2 3 4 5 3 2 4 1 5 a a a P.G. a ,a ,a ,a ,a ,... a a a a a IV. Fórmula do termo geral Qualquer termo de uma P.G. é dado por: n 1 n 1a a q V. Interpolação geométrica Interpolar, inserir ou intercalar k meios geométricos entre os números a e b significa obter uma P.G. de extremos 1 na a e a b , com n k 2 termos. Para determinarmos os termos dessa P.G. é necessário calcular a razão, o que é feito assim: n 1 k 2 1 k 1 n 1 b a a q b a q q a VI. Produto O produto dos n termos iniciais de uma P.G. é dado por: n n 1 n 2 n 1P a q VII. Soma dos termos de uma P.G. finita A soma dos n termos iniciais de uma PG é dada por: n n n q 1 S a q 1 VIII. Soma dos termos de uma P.G. infinita A soma dos infinitos termos P.G. com razão q no intervalo 1 q 1 é dada por: 1aS 1 q 7 TESTES DE NIVELAMENTO 1. (EEAR-SP) O Seja a PG (a1, a2, a3, a4, ...) de razão q = 2. Se a1+ a5 = 272, o valor de a1 é a) 8 b) 6 c) 18 d) 16 2. (EEAR-SP) O 6º termo da sequência 2, 8, 32, 128, ... é um número cuja soma dos algaris- mos é a) 10 b) 12 c) 14 d) 16 3. (EEAR-SP) Os quatro primeiros termos da sequência definida por n na 1 n 1, n *, são tais que a) formam uma PA de razão 4 b) formam uma PG de razão 2 c) a1 + a3 = a2 + a4 d) a1 + a2 = a3 + a4 4. (EEAR-SP) Considere esses quatro valores x, y, 3x, 2y em PA crescente. Se a soma dos extremos é 20, então o terceiro termo é a) 9 b) 12 c) 15 d) 18 5. (EEAR-SP) Seja (a1, a2, a3, a4, a5,...) uma PG de termos não nulos. Se 2(a2+ a4) = a3+ a5, pode-se afirmar corretamente que a razão dessa PG é a) 4 b) 2 c) 1/2 d) 2 6. (EEAR-SP) A progressão aritmética, cuja fórmula do termo geral é dada por na 5n 18, tem razão igual a a) -5 b) -8 c) 5 d) 8 7. (EEAR-SP) Quatro números estão em PA de razão 3. Se o primeiro termo somado ao último é igual a 19, então o primeiro termo é a) 3 b) 4 c) 5 d) 9 8 8. (EEAR-SP) Em uma PG de razão 6, o quarto termo é 48. Assim, o primeiro termo é a) 2 b) 3 c) 1/ 6 d) 2 / 9 9. (EEAR-SP) Se a sequência (x, 3x+2, 10x+12) é uma PG de termos não nulos, então x² é a) 1 b) 4 c) 9 d) 16 10. (EEAR-SP) Inscrevendo-se nove meios aritméticos entre 15 e 45, obtém-se uma PA cujo sexto termo é a) 25 b) 30 c) 33 d) 42 11. (EEAR-SP) O 4.º termo de uma P.G. é – 80, e o 6.º termo é – 320. Se essa P.G. é alternan- te, então sua razão é a) 4 b) 3 c) -1 d) -2 12. (EEAR-SP) Se a soma dos n primeiros termos de uma P.A. é 23n , n *, então a razão dessa PA é a) 6 b) 4 c) 3 d) 2 13. (EEAR-SP) Quatro números naturais formam uma PG crescente. Se a soma dos dois pri- meiros números é 12, e a dos dois últimos é 300, a razão da PG é a) 7 b) 5 c) 4 d) 2 14. (EEAR-SP) A soma dos n primeiros termos da PG (1, – 2, 4, – 8, ... ) é – 85. Logo, n é a) 8 b) 10 c) 12 d) 14 15. (EEAR-SP) A soma dos 10 primeiros termos de uma PA, cujo termo geral é dado pela ex- pressão ak = 3k – 16, é a) 5 b) 14 c) 18 d) -6 9 16. (EEAR-SP) Numa PG, onde o 1.º termo é 3, a soma dos três primeiros termos é 21. Se a soma dos quatro primeiros termos é 45, o quinto termo é a) 51 b) 50 c) 49 d) 48 17. (EEAR-SP) Uma PG de razão 3 tem cinco termos. Se o último termo é 9 3 , então o primeiro é a) 3 b) 5 3 c) 3 d) 1/3 18. (EEAR-SP) O quinto termo de uma PA vale 23, e o décimo segundo termo é – 40. O pri- meiro termo negativo dessa PA é o a) sétimo b) oitavo c) nono e) décimo 19. (EEAR-SP) Se (x + 3, 2x - 1, x + 5) é uma PA, então a soma dos três termos dessa PA é a) -13 b) 15 c) 19 d) 27 20. (EEAR-SP) Sabe-se que a sequência (x , y, 10) é uma PA e a sequência 1 ,3,3x 4 y é uma PG. Nessas condições, é correto afirmar a) a razão da PA é 2 b) a razão da PG é -26 c) x + y = 10 d) x.y = -16 21. (EEAR-SP) Dada a equação 20x + 10x + 5x + ... = 5, em que o primeiro membro represen- ta a soma dos termos de uma progressão geométrica infinita, o valor de 1/x é a) 12b) 10 c) 8 d) 5 10 11 LOGARITMOS I. Função exponencial Representação 0 x 0 y y x 0 y y a a : base 0 a 1 x Atenção Uma situação muito comum de função exponencial é aquela em que uma determinada gran- deza, que pra um instante t = 0 ela apresenta uma medida 0y y , a partir deste instante, co- meça a apresentar um k crescimento (k > 0) ou decrescimento (k < 0) por unidade de tempo. Sendo assim fica mais prático representar a função da seguinte forma: t 0y y 1 k Análise gráfica II. Função logarítmica Representação y a y : logaritmo y log x a x a : base 0 a 1 x : logaritmando x 0 Consequências I. alog 1 0 II. alog a 1 III. alog a IV. alog ba b V. a alog b log c b c 12 Propriedades I. a a alog b c log b log c II. a a a b log log b log c c III. a alog b log b IV. aa 1 log b log b V. c a c log b log b log a (mudança de base) Análise gráfica Inequações ou desigualdades b c a a a 1 b ca a se 0 a 1 b clog b log c Comentários finais I. base decimal (a = 10) 10log b logb II. base neperiano (a = e) III. cologaritmo a acolog b log b IV. Antilogaritmo a ay log x x antilog y elog b lnb 13 TESTES DE NIVELAMENTO 22. (EEAR-SP) O valor real que satisfaz a equação x x4 2 2 0 é um número a) entre -2 e 2 b) entre 2 e 4 c) maior que 4 d) menor que 2 23. (EEAR-SP) Na função x 2 xf x 27 , tal que x 0, o valor de x para que 6f x 3 , é um número a) divisível por 2 b) divisível por 3 c) divisível por 5 d) divisível por 7 24. (EEAR-SP) Se log2 0,3 e log36 1,6, então log3 ___. a) 0,4 b) 0,5 c) 0,6 d) 0,7 25. (EEAR-SP) A desigualdade 3x 5 x 1 1 2 4 tem como conjunto solução a) S x / x 1 b) S x / x 5 c) S x / x 5 d) S x /1 x 5 26. (EEAR-SP) As funções logarítmicas 0,4 4f x log x e g x log x seja 3 são, respectiva- mente a) crescente e crescente b) crescente e decrescente c) decrescente e crescente d) decrescente e decrescente 27. (EEAR-SP) O conjunto solução da inequação 2x 1 x 2 5 2 2 2 4 é a) 1 S x / x 2 2 b) S x / 1 x 1 c) S x / 0 x 1 d) S x / x 1 14 28. (EEAR-SP) O valor de x na equação 1 27 3 log log 3x 1 é a) 1 b) 3 c) 9 d) 27 29. (EEAR-SP) Se a 0, b 0, c 0 e c 1, então é correto afirmar que a) c c clog a b log a log b b) c c clog a b log a log b c) c c clog a b log a log b d) c c clog a b log a log b 30. (EEAR-SP) Se xf x a b é uma função tal que 4 f 0 e f 1 1, 3 então o valor de “a” é a) 1 b) 2 c) 1/2 d) 3/2 31. (EEAR-SP) Se f x logx e a b 1, então f a f b é igual a a) 0 b) 1 c) 10 d) 100 32. (EEAR-SP) Para que exista a função f x log x m , é necessário que x seja a) maior que m b) menor que m c) maior ou igual a m d) menor ou igual a m 33. (EEAR-SP) No conjunto dos números reais, a equação x x 83 9 tem por raízes a) um número positivo e um negativo b) um número negativo e o zero c) dois números negativos d) dois números positivos 34. (EEAR-SP) Dada a função *f : definida por 2f x 5 log x, o valor de f 1 f 2 é a) 3 b) 5 c) 6 d) 10 15 35. (EEAR-SP) A razão entre o logaritmo de 16 e o de 4, numa mesma base b, sendo 0 b 1, é a) 1/4 b) 1/2 c) 4 d) 2 36. (EEAR-SP) Considerando n 1, se alog n n, então o valor de a é a) n b) nn c) 1 n d) 1 nn 37. (EEAR-SP) Se x e y são números reais positivos, 2 1 colog x 32 , e ylog 256 4, então x + y é igual a a) 2 b) 4 c) 7 d) 9 38. (EEAR-SP) Sejam x, y e b números reais maiores que 1. Se b blog x 2 e log y 3, então o valor de 3 3blog x y é a) 15 b) 11 c) 10 d) 8 39. (EEAR-SP) Se x é a raiz da equação x 2 2,25, 3 então o valor de x é a) 5 b) 3 c) -2 d) -4 40. (EEAR-SP) A raiz real da equação x x25 24 5 25 é um número múltiplo de a) 7 b) 5 c) 3 e) 2 16 41. (EEAR-SP) Estudando um grupo de crianças de uma determinada cidade, um pediatra concluiu que suas estaturas variavam segundo a fórmula 0,7h log 10 i , onde h é a altura (em metros), e i é a idade (em anos). Assim, segundo a fórmula, a estatura de uma criança de 10 anos dessa cidade é, em m, a) 1,20 b) 1,18 c) 1,17 d) 1,15 42. (EEAR-SP) Sendo a 0 e a 1, o conjunto solução da equação 2a alog x 3x 2 log 1010 6 , está contida no conjunto a) 1,2,3,4 b) 4, 3, 2, 1,0,1 c) 1,0,1,2,3,4 d) 0,1,2,3,4 43. (EEAR-SP) Sejam as funções f, g, h e t definidas, respectivamente, por x x2f x , g x , 3 x x 10 h x 2 e t x . 3 Dessas quatro funções, é(são) decres- cente(s) a) todas b) somente três c) somente duas d) somente uma 44. (EEAR-SP) Se log8 a, então 3log 2 vale a) a / 2 b) a / 4 c) a / 9 d) a / 6 45. (EEAR-SP) O logaritmo de 8 é 3 4 , se a base do logaritmo for igual a) 4 b) 8 c) 16 d) 64 46. (EEAR-SP) O menor número inteiro que satisfaz a inequação 2log 3x 5 3 é um número a) par negativo b) par positivo c) ímpar negativo d) ímpar positivo 17 47. (EEAR-SP) Se log2,36 0,3729, então antilog3,3729 é a) 236 b) 23,6 c) 2360 d) 23600 48. (EEAR-SP) A soma dos valores de x que verificam a equação 2x x5 7,5 10 0 é a) log10 b) 5log 10 c) 2 5log 5 log 2 d) 2 2log 2 log 5 49. (EEAR-SP) Se 3 7log 2 a e log 3 b, então 3log 14 ___ a) b 1 a b) a 1 b c) ab 1 b d) ab 1 a 50. (EEAR-SP) Se x e y são números reais positivos e 3 4 4 3log log x log log y 0, então x e y a) são iguais b) são inversos c) são consecutivos d) diferem de 2 unidades 51. (EEAR-SP) Se o logaritmo de um número na base n é 4 e na base n/2 é 8, então esse nú- mero está no intervalo a) 5,8 b) 2,4 c) 3,5 d) 5,8 52. (EEAR-SP) Se x 9 x/28 16 , então x é um número múltiplo de a) 2 b) 3 c) 5 d) 7 18 53. (EEAR-SP) Na figura abaixo, a curva representa o gráfico da função y logx, para x 0. Assim, a soma das áreas das regiões hachuradas é igual a a) log2 b) log3 c) log4 d) log6 54. (EEAR-SP) Sejam m, n e b números reais positivos, com b 1. Se blog m x e se blog n y, então b b n log m n log m é igual a a) x b) 2y c) x + y d) 2x – y 55. (EEAR-SP) Considere que o número de células de um embrião, contadas diariamente desde o dia da fecundação do óvulo até o 30° dia de gestação, forma a sequência: 1, 2, 4, 8, 16... A função que mostra o número de células, conforme o número de dias x, é f: {x IN; 1 x 30} IN; f ( x) = a) x 12 b) 2x 1 c) x2 1 d) 2x 1 56. (EEAR-SP) Sabe-se que x x2 4 . 3 Dessa forma, x + 2 é igual a a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 19 57. (EEAR-SP) A população de uma determinada bactéria cresce segundo a expressão xP x 30 2 , em que x representa o tempo em horas. Para que a população atinja 480 bacté- rias, será necessário um tempo igual a _____ minutos. a) 120 b) 240 c) 360 d) 400 58. (EEAR-SP) O valor de 3 3 4 64 log 1 log 27 é a) 3/4 b) 9/4 c) 0 d) -320 21 TRIGONOMETRIA I. Razões trigonométricas II. Redução de quadrante Ângulos notáveis 30° 45° 60° sen 1 2 2 2 3 2 cos 3 2 2 2 1 2 tg 3 3 1 3 22 III. Fórmulas de soma sen a b sena cosb senb cosa cos a b cosa cosb sena senb tga tgb tg a b 1 tga tgb IV. Fórmulas de multiplicação sen2a 2sena cosa 2 2cos2a cos a sen a 2 2tga tg2a 1 tg a V. Fórmula da divisão a 1 cosa sen 2 2 a 1 cosa cos 2 2 a 1 cosa tg 2 1 cosa VI. Fórmulas de Werner p q p q senp senq 2sen cos 2 2 p q p q cosp cosq 2cos cos 2 2 p q p q cosp cosq 2sen sen 2 2 sen p q tgp tgq cosp cosq VII. Equações fundamentais 2k sen sen ou 2k cos cos 2k tg tg k VIII. Paridade cos x cosx função par sec x sec x função par sen x senx função ímpar cossec x cossec x função ímpar tg x tgx função ímpar cotg x cotgx função ímpar 23 TESTES DE NIVELAMENTO 59.(EEAR-SP)Seja ABC um triângulo retângulo em B, tal que AC = 12 cm. Se D é um ponto de AB , tal que ˆBDC 45 , então CD = _______ cm. a) 3 b) 6 c) 3 2 d) 6 2 60.(EEAR-SP)Se 3 cos e 2 é um arco cuja extremidade pertence ao 2° quadrante, então pode ser ___ rad. 6 a) 7 b) 17 c) 27 d) 37 61.(EEAR-SP)Simplificando a expressão sen (2 – x) + sen (3 + x), obtém-se a) sen x b) – sen x c) 2 sen x d) –2 sen x 62.(EEAR-SP)Gabriel verificou que a medida de um ângulo é 3 10 rad. Essa medida é igual a a) 48° b) 54° c) 66° d) 72° 63.(EEAR-SP)O valor de sen 1270° é igual a a) – cos 10° b) – sen 30° c) – sen 10° d) – cos 30° 24 64.(EEAR-SP)No intervalo [0, ], a soma das raízes da equação 2 23cos x 7sen x 2 0 é igual a a) 4 b) 3 c) 2 d) 65.(EEAR-SP)Ao somar as medidas angulares 120° e 3 2 rad, obtém-se a medida de um arco pertencente ao ___ quadrante. a) 1° b) 2º c) 3º d) 4º 66.(EEAR-SP)Seja cossec x sec x M cotgx 1 , com x k 2 , k . Utilizando-se as identidades tri- gonométricas, pode-se considerar M igual a a) sen x b) cos x c) sec x d) cossec x 67.(EEAR-SP)O valor de cos 735º é a) 1 4 b) 3 4 c) 2 6 4 d) 2 6 8 68.(EEAR-SP)O valor correspondente ao cos 15º é a) 2 6 4 b) 2 3 2 c) 3 4 d) 1 25 69.(EEAR-SP)Uma escada é apoiada em uma parede perpendicular ao solo, que por sua vez é plano. A base da escada, ou seja, seu contato com o chão, dista 10m da parede. O apoio des- sa escada com a parede está a uma altura de 10 3 m do solo. Isto posto, o ângulo entre a es- cada e o solo é de a) 60º b) 45º c) 30º d) 15º 70.(EEAR-SP)No ciclo trigonométrico os valores de x, tais que 1 cosx , 2 são a) 5 {x x } 3 3 b) 5 {x x } 3 3 c) 11 {x x } 6 6 d) 7 {x 0 x ,ou x 2 } 6 6 71.(EEAR-SP)Em um triângulo ABC, retângulo em C, a razão ^ ^ senB senA é igual a a) AC BC b) AB AC c) 1 d) 2 72.(EEAR-SP)Se 4 sen .cos 13 e 36 sen .cos 65 , então sen( ) é igual a a) 56 65 b) 40 65 c) 13 36 d) 13 56 73.(EEAR-SP)Ao simplificar a expressão (1 + cos x)(1 – cos x), tem-se a) 2 b) 2sen x c) 2cos x d) 2 + 2cos x 26 74.(EEAR-SP)Se x é um arco do terceiro quadrante tal que 2 tgx 3 , o valor de senx é a) 13 13 b) 13 13 c) 2 13 13 d) 3 13 13 75.(EEAR-SP)Dados sen a = x, cos a = y, sen b = z e cos b = w, então sen (a + b) é igual a a) xw + yz. b) xz + yw. c) xy – wz. d) xw – yz. 76.(EEAR-SP)Se sen x = 3 2 e 0 ≤ x < 2, então a soma dos valores possíveis para x é a) 2 b) c) 3 2 d) 2 77.(EEAR-SP)Ao expressar 16 9 rad em graus, obtém-se a) 170°. b) 220°. c) 280°. d) 320°. 78.(EEAR-SP)Sejam 3 4 a senx ,cosx esen2x . 5 5 b Se a b é uma fração irredutível, então b – a é igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 27 79.(EEAR-SP)Sendo tg x = 1 t e sen x = u, uma maneira de expressar o valor de cos x é a) t . b) u t c) u.t . d) u + t . 80.(EEAR-SP)Um arco de circunferência de 5 6 rad pode ser dividido em _____ arcos de 30°. a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 81.(EEAR-SP)Se a e b são arcos do 2º quadrante tais que 2 sena 2 e 1 cosb 2 , então sen (a + b) é a) 2( 3 2) 4 b) 2(1 3) 4 c) 3( 2 1) 4 d) 3(3 2) 4 82.(EEAR-SP)Se sen x + cos 2x = 1, então um dos valores de sen x é a) 1 b) 1 2 c) 2 2 d) 3 3 28 83.(EEAR-SP)Seja x = 150°. Classifique em verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das senten- ças, a seguir assinale a alternativa que apresenta o número de sentenças verdadeiras. I) 3 cosx 2 II) sen2x 0 III) x tg 0 2 a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. 84.(EEAR-SP)Se x e y são arcos do 1º quadrante, sen x = 3 2 e cos y = 2 2 , então o valor de cos(x+y) é igual a a) 2 6 2 b) 3 6 4 c) 2 6 4 d) 3 6 2 85.(EEAR-SP)Considere as igualdades: I- tg 10° = tg (– 10°) II- tg 770° = – tg 50° III- sen 250° = sen 20° IV- sen 460° = sen 100° O número de igualdades verdadeiras é a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. 86.(EEAR-SP)Sejam a e b arcos do primeiro quadrante. Se a + b = 90°, então cos (a – b), em função de b, é igual a a) sen 2b. b) cos 2b. c) sen2b 2 d) cos2b 2 29 87.(EEAR-SP)Simplificando-se a expressão tgx cotgx cossec x , obtém-se a) cossec x b) cos x c) sec x d) tg x 88.(EEAR-SP)O valor da expressão tgx cossec x 1 , para 0 < x < 2 e sen x = 1 3 , é a) 1 4 b) 1 2 c) 2 3 d) 2 8 89.(EEAR-SP)Se 0 < < 2 e sen = 2 3 , então sen2 é igual a a) 3 3 b) 5 3 c) 4 5 9 d) 4 3 9 90.(EEAR-SP)Se 0 < x < 2 , e sen x .cossec x 2 2 y cos x .tg x 2 2 , então y é igual a a) tg x b) cos x c) sec x d) sen x 91.(EEAR-SP)Se 0 < x < 4 e tg x + cotg x = 3, então sen 2x é igual a a) 1 2 b) 1 3 c) 2 3 d) 2 5 30 92.(EEAR-SP)Se < x < 3 2 , então a maior raiz positiva da equação 2tgx 1 4sen x 3 0 é a) 4 3 b) 5 4 c) 7 6 d) 7 4 93.(EEAR-SP)Dois ângulos medem 2 rad 9 e 5 rad 18 . O menor deles, em graus, mede a) 30 b) 40 c) 50 d) 60 94.(EEAR-SP)O conjunto imagem da função f(x) = 3 + 5sen x é a) [-2, 8] b) [3, 7] c) [-1, 5] d) [0, 4] 95.(EEAR-SP)Seja x um arco do 1º quadrante. Se 1 cosx 8 , então x tg 2 a) 7 3 b) 6 2 c) 5 4 d) 3 5 96.(EEAR-SP)Se x 1º quadrante e 3 cosx 8 , então x cos 2 a) 5 4 b) 5 8 c) 11 4 d) 11 8 31 97.(EEAR-SP)Sejam as medidas de arcos trigonométricos: I- 17 rad 8 e 41 rad 8 II- 1490º e -1030º É correto afirmar que as medidas a) em I são de arcos côngruos b) em I são de arcos suplementares c) em II são de arcos côngruos d) em II são de arcos complementares 98.(EEAR-SP)Seja sen a . cos a 0. Simplificando-se a expressão sena cosa sena cosa sena cosa , obtém-se a) 1 sen2a b) 1 cos2a c) 2 sen2a d) 2 cos2a 99.(EEAR-SP)Sendo sen = 3 5 e 0 < < 2 , o valor de tg 4 é a) 1 b) 7 c) 1 7 d) 7 16 100.(EEAR-SP)Seja x um arco do 1º quadrante. Se cossec x = 5 2 , então o cos2x é a) 4 25 b) 33 25 c)21 25 d) 17 25 32 101.(EEAR-SP)O sen 122 9 é igual ao a) sen 5 9 b) sen 4 9 c) – cos 5 9 d) – sen 4 9 102.(EEAR-SP) A solução da inequação 1 2 < cos x < 1, no intervalo 0 x 2 , é dada por “x” real, tal que a) 5 0 x ou x 2 3 3 b) 5 0 x ou x 2 3 3 c) 5 0 x ou x 2 3 3 d) 5 0 x ou x 2 3 3 103.(EEAR-SP) Se é um ângulo tal que 0 < < 2 e o dobro do seu seno é igual ao triplo do quadrado da sua tangente, então o valor do seu cosseno é a) 3 3 b) 3 2 c) 2 2 d) 2 3 104.(EEAR-SP) Num triângulo ABC retângulo em A, o cateto AC mede 1,5 cm e a altura traça- da sobre a hipotenusa determina o segmento HB que mede 1,6 cm. O valor da secante do ân- gulo interno C é a) 4 3 b) 5 4 c) 4 5 d) 5 3 33 105.(EEAR-SP) Se 0º x 90º e se 3 sen4x 2 , um dos possíveis valores de x é a) 30º b) 45° c) 75º d) 85º 106.(EEAR-SP)O valor de sen(a + b) – sen(a – b) é igual a a) sen2a b) cos2a c) 2.senb.cosa d) 2.sena.cosb 107.(EEAR-SP) As funções f(x) = senx e g(x) = cosx, no segundo quadrante, são, respectiva- mente, a) decrescente e decrescente b) decrescente e crescente c) crescente e decrescente d) crescente e crescente 108.(EEAR-SP) São negativas, no 4º quadrante, as funções a) seno, cosseno e tangente b) seno, cosseno e cotangente c) cosseno, tangente e secante d) seno, tangente e cossecante 109.(EEAR-SP)O domínio da função f(x) 3tg x 4 é a) x / x k ,k 2 b) x / x k ,k 4 c) x / x 2k ,k 2 d) x / x 2k ,k 4 110.(EEAR-SP) O quadrante em que as funções seno, cosseno e tangente são, simultanea- mente, crescentes é o a) 1º b) 2º c) 3º d) 4º 34 111.(EEAR-SP) A solução real da inequação 1 2 senx 2 2 , no intervalo 0 x 2 , é a) 3 5 , , 6 4 4 6 b) 3 5 , , 6 4 4 6 c) 3 5 , , 6 4 4 6 d) 3 5 , , 6 4 4 6 112.(EEAR-SP) Se tg = 1 3 , então tg2 é a) 1 3 b) 2 3 c) 3 8 d) 3 4 35 COMPLEXOS I. Forma algébrica z x y.i x e y x : parte real Re z y : parte imaginária Im z i 1 : unidade imaginária Notas: Número complexo: real Im z 0 imaginário puro Re z 0 Im z 0 imaginário Re z 0 Im z 0 II. Potências de i 0 1 2 3 4 i 1 i i i 1 i i i 1 n ri i Onde r é o resto da divisão de n por 4 III. Identidade 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 1 2 z x y .i x x z z z x y .i y y IV. Plano de Argand-Gauss : argumento principal 36 V. Módulo de Z 2 2z x y VI. Forma trigonométrica z z cos i.sen ou z z cis VII. Forma exponencial iz z e VIII. Conjugado de um complexo z x y.i z x y.i IX. Propriedades de módulo o z z o z.w z . w o zz w w X. Propriedades de conjugado o z z 2Re z o 2 z.z z o 1 2 1 2z z z z o 1 2 1 2z z z z XI. Potenciação de complexos nnz z cisn n XII. Radiciação de complexos n n 2k z z cis n k Nota: Os n afixos da n z pertencem a uma mesma circunferência de centro (0,0) e raio R = n z . Sendo que para n > 2 os afixos correspondem aos vértices de um polígono regular inscrito nessa circunferência. o nnz z o z w z w o 1 1 2 2 z z z z o 1 2 1 2z .z z .z o nnz z 37 TESTES DE NIVELAMENTO 113.(EEAR-SP)Sejam Z1 = 3 + 3i, Q e R as respectivas representações, no plano de Argand- Gauss, dos números complexos Z2 e Z3. Assim, é correto afirmar que Z1 = a) Z2 - Z3 b) Z2 + Z3 c) –Z2 + Z3 d) –Z2 - Z3 114.(EEAR-SP) Se i é a unidade imaginária dos números complexos, o valor de i15 + i17 é a) - i b) - 1 c) 0 d) 1 115.(EEAR-SP) Sejam os números complexos 1Z = 1 – i, 2Z = 3 + 5i e 3Z = 1Z + 2Z . O módu- lo de 3Z é igual a a) 2 2 b) 4 2 c) 2 3 d) 4 3 116.(EEAR-SP) Considere 1Z = (2 + x) + (x 2 – 1)i e 2Z = (m – 1) + (m 2 – 9)i. Se 1Z é um número imaginário puro e 2Z é um número real, é correto afirmar que x + m pode ser igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 117.(EEAR-SP) Se i é a unidade imaginária, então 2i3 + 3i2 + 3i + 2 é um número complexo que pode ser representado no plano de Argand-Gauss no ___________ quadrante. a) primeiro b) segundo c) terceiro d) quarto 38 118.(EEAR-SP) Sabe-se que os números complexos 1Z 2m 3 m 3n 5 i e 22Z 2m 12 4 n 1 i são iguais. Então, os valores de m e n são, respectivamente a) 3 e 1 b) 2 e 1 c) 2 e - 1 d) 3 e - 1 119.(EEAR-SP) Sejam 1Z e 2Z dois números complexos. Sabe-se que o produto de 1Z e 2Z é – 10 + 10i. Se 1Z = 1 + 2i, então o valor de 2Z é igual a a) 5 + 6i b) 2 + 6i c) 2 + 15i d) -6 + +i 120.(EEAR-SP) Seja Z 3 cos20º i.sen20º um número complexo na forma trigonométrica. Assim, 2Z é igual a a) 3 cos20º i.sen20º b) 3 cos40º i.sen40º c) 2 3 cos20º i.sen20º d) 2 3 cos40º i.sen40º 121.(EEAR-SP) Se i é a unidade imaginária, pode-se afirmar que i7 é igual a a) i b) i2 c) i3 d) i4 122.(EEAR-SP) Sejam ρ1 e ρ2, respectivamente, os módulos dos números complexos 1Z = 1 + 2i e 2Z = 4 – 2i. Assim, ρ1 + ρ2 é igual a a) 5 b) 5 c) 2 5 d) 3 5 123.(EEAR-SP) Se Z = 3 + 2i é um número complexo, então Z2 é igual a a) 5 + 12i b) 9 + 12i c) 13 + 4i d) 9 + 4i 124.(EEAR-SP) O módulo do número complexo Z = -1 + 3i é a) 1 b) 2 c) 5 d) 10 39 125.(EEAR-SP)O número complexo Z = (a – 4) + (b – 5)i será um número imaginário puro se a) a = 4 e b = 5 b) a = 4 e b 5 c) a 4 e b = 5 d) a 4 e b 5 126.(EEAR-SP) Multiplicando-se o número complexo 2 – 3i pelo seu conjugado, obtém-se a) 0 b) -1 c) 11 d) 13 127.(EEAR-SP)O valor de i11- i21- i38 é a) 1 – 2i b) 2 - i c) - 2 d) 1 128.(EEAR-SP) Sejam dois números complexos 1Z e 2Z . Se 1Z tem imagem P (4, -1) e 2Z = -1 + 3i, então 1Z - 2Z é igual a a) 3 + 4i b) 1 – 5i c) 5 – 4i d) 2 + 2i 129.(EEAR-SP) Se a forma algébrica de um número complexo é −1 + i, então sua forma trigo- nométrica tem argumento igual a a) 5 6 b) 3 4 c) 6 d) 4 130.(EEAR-SP) Na figura, o ponto P representa um número complexo, cujo conjugado é a) – 3 + 4i b) – 4 + 3i c) 4 – 3i d) 3 – 4i 40 131.(EEAR-SP) Calculando i2053, obtém-se a) 1 b) i c) – i d) – 1 132.(EEAR-SP) A forma algébrica do número complexo Z = 3 3 2i 3 i i 2 é a) 0,1 – 3i b) 0,1 – 1,1i c) 1,7 + 11i d) 1 – 1,7i 133.(EEAR-SP) O quadrante em que se representa, no plano de Argand-Gauss, o número complexo Z = 1 + i3 é o a) 1º b) 2º c) 3º d) 4º 134.(EEAR-SP) Sendo m – ni = i e mi – n = 1 + 3i, os números complexos “m” e “n” são tais, que sua soma é igual a a) 1 3 i 2 2 b) 1 3 i 2 2 c) 1 3 i 2 2 d) 1 3 i 2 2 135.(EEAR-SP) O produto Z . Z’, sendo Z = 5 5 2 cos i.sen 4 4 e Z’ = 3 3 a cos i.sen 4 4 , pode ser expresso por a) 2a cos0 i.sen0 b) 2a cos i.sen 2 2 c) a cos i.sen 2 2 d) a cos2 i.sen2 41 136.(EEAR-SP)Se Z = 5 5 2 cos i.sen 4 4 , então 7Z é igualao produto de 8 2 por a) cos i.sen 4 4 b) 5 5 cos i.sen 4 4 c) 7 7 cos i.sen 4 4 d) 3 3 cos i.sen 4 4 137.(EEAR-SP) Sendo i a unidade imaginária, a potência 3 2 2 1 i 1 i é igual a a) 64 b) – 64 c) 64i d) – 64i 138.(EEAR-SP) Seja M o afixo de um número complexo Z. A forma polar de Z é a) 4 4 2 cos i.sen 3 3 . b) 4 4 cos i.sen 3 3 c) 7 7 2 cos i.sen 6 6 d) 7 7 cos i.sen 6 6 139.(EEAR-SP) Sendo i a unidade imaginária, simplificando-se a expressão cosx i.senx cosx i.senx , ob- tém-se a) i cos2x sen2x b) i cos2x sen2x c) cos2x i.sen2x d) cos2x i.sen2x 140.(EEAR-SP)Um quadrado ABCD está inscrito num círculo com centro na origem do plano de Gauss. O vértice “A” é imagem do complexo 3 + 4i. Os afixos dos outros três vértices são os complexos: a) – 3 + 4i; - 3 - 4i; 3 - 4i b) – 4 + 3i; - 3 - 4i; 4 - 3i c) – 4 + 3i; - 3 - 4i; 3 - 4i d) – 3 + 4i; - 3 - 4i; 4 - 3i 42 141.(EEAR-SP) Seja Z um número complexo, cujo módulo é 2 e cujo argumento é 3 . A forma algébrica do conjugado de Z é a) 1 3i b) 3 i c) 3 i d) 1 3i 142.(EEAR-SP) Dado o número complexo Z = a + bi, se Z Z 10 , e Z Z 16i , então a + b é a) -6 b) -3 c) 2 d) 8 143.(EEAR-SP) Seja Q a imagem geométrica de um número complexo. O argumento desse número é a) 1 arc sen 3 b) 2 2 arc sen 3 c) 1 arccos 3 d) 2 2 arccos 3 43 POLINÔMIOS I. Introdução Uma função é dita polinomial quando ela é expressa da seguinte forma: 2 2 n 0 1 nP(x) a a x a x ... a x , onde 0 1 2 n 2 n 0 1 2 n 0 n a ,a ,a ,...,a :coeficientes a ,a x,a x ,...,a x : termos n a : termo independente a : coeficiente do termo de maior expoente Atenção! o 0P(0) a o 20 1 n P(1) a a a ... a II. Definições Dizemos que o grau de um polinômio é dado pela ordem do maior expoente com coeficiente não nulo. Dois polinômios são idênticos quando todos os seus coeficientes correspondentes são iguais. Um polinômio é dito identicamente nulo quando e só quando todos seus coeficientes forem nu- los. Dizemos que um número α é raiz do polinômio P(x) quando P(α) = 0. III. Raízes de um equação polinomial Número de raízes: para uma equação polinomial de grau n 1 temos n raízes complexas ou no máximo n raízes reais. Raízes complexas: se uma equação polinomial de coeficientes reais admite como raiz o nú- mero complexo z a bi b 0 , então essa equação também admite como raiz o número complexo z a bi , conjugado de z. Raízes múltiplas: uma equação polinomial tem multiplicidade n quando apresenta n raízes iguais. IV. Operações com polinômios Soma e Multiplicação de Polinômios A soma e multiplicação de polinômios são feitas algebricamente como qualquer outra expres- são numérica. Divisão de Polinômios P(x) D(x) R(x) Q(x) P(x) D(x).Q(x) R(x) P(x) :Dividendo D(x) :Divisor Q(x) : Quociente R x D X R(x) :Resto Grau Grau 44 Atenção! Quando um polinômio é divisível por outro o resto é igual a zero. Divisão de Polinômios pelo método das chaves Veja o exemplo abaixo: Se a divisão do polinômio 3 2P x x px qx 3 por 2f x x x 1 for exata, quais os valo- res de p e q? 3x 2 2px qx 3 x x 1 3x 2x x x p 1 2p 1 x q 1 x 3 p 2 0 p 2 q p 0 p q 2 p 1 2x p 1 x p 1 R x 0 q p x p 2 Teorema do resto O resto da divisão de P(x) por (x - a) é dado por P(a) R(x) = P(a) Teorema de D’ Alembert Um polinômio P(x) é divisível por (x - a) se, e somente se, a é raiz de P(x). De acordo com o teorema do resto, temos R(x) = P(a). Então: R(x) = 0 P(a) = 0 (divisão exata) (a é uma raiz de P(x)) Divisibilidade de Polinômios P(x) é divisível por Q(x) se todas as raízes de Q(x) forem também raízes de P(x). Algoritmo de Briot-Ruffini Geralmente é usado para baixar o grau de um polinômio, veja o exemplo abaixo: Quais as raízes do polinômio 4 3 2P x 2x x 3x x 1, sendo que o mesmo apresenta duas raízes iguais a -1. 4º GRAU 2 1 1 -3 1 -1 3º GRAU 2 -1 -2 1 0 -1 2º GRAU 2 -3 1 0 2 32 4 3 3 4 2 1 x 1 2x 3x 1 0 x 2 2 x 1/ 2 1 S 1, ,1 2 45 V. Fatoração de D’ Alembert De forma geral, podemos fatorar o polinômio de raízes α1, α2, α3, ..., αn e coeficiente do termo de maior grau na da seguinte forma: n 1 2 3 nP(x) a (x ).(x ).(x )...(x ) VI. Relações de Girard Aplicação: 4 3 2 1A1 3A3 4A42A2 1 2 3 4 1 2 1 3 1 4 2 3 2 4 3 4 1 2 3 1 3 4 1 2 4 2 3 4 1 2 3 4 x 7x 5x 11x 1 0 7 x x x x 7 1 5 x x x x x x x x x x x x 5 1 11 x x x x x x x x x x x x 11 1 1 x x x x 1 1 46 TESTES DE NIVELAMENTO 144.(EEAR-SP)Seja a equação polinomial x3 + bx2 + cx + 18 = 0. Se -2 e 3 são suas raízes, sendo que a raiz 3 tem multiplicidade 2, o valor de “b” é a) 8 b) 6 c) -3 d) -4 145.(EEAR-SP)Sejam os polinômios 3 2A(x) x 2x x 4 , 3 2B(x) ax bx 4x 1 e P(x) A(x) B(x) . Para que P(x) seja de grau 2, é necessário que a) a 1 e b = - 2 b) a = 1 e b = - 2 c) a = 1 e b - 2 d) a 1 e b 2 146.(EEAR-SP)Ao dividir 3x3+8x2+3x+4 por x2+3x+2 obtém-se ____ com resto. a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 147.(EEAR-SP)Considere P(x) = 2x3+bx2+cx, tal que P(1) = -2 e P(2) = 6. Assim, os valores de b e c são, respectivamente, a) 1 e 2 b) 1 e -2 c) -1 e 3 d) -1 e -3 148.(EEAR-SP)Dado o polinômio: ax3 + (2a + b)x2 + cx + d – 4 = 0, os valores de a e b para que ele seja um polinômio de 2º grau são a) a = 0 e b = 0 b) a = 1 e b 0 c) a = 0 e b 0 d) a = -1 e b = 0 149.(EEAR-SP)Dada a equação 3x3 + 2x2 – x + 3 = 0 e sabendo que a, b e c são raízes dessa equação, o valor do produto a.b.c é a) 1 b) -1 c) 1 3 d) 1 3 47 150.(EEAR-SP)Seja a equação x3 – 5x2 + 7x – 3 = 0. Usando as relações de Girard, pode-se encontrar como soma das raízes o valor a) 12 b) 7 c) 5 d) 2 151.(EEAR-SP)A equação (x2 + 3)(x – 2)(x + 1) = 0 tem ____ raízes reais. a) 3 b) 2 c) 1 d) 0 152.(EEAR-SP)Seja a equação polinomial 2x3 + 4x2 – 2x + 4 = 0. Se S e P são, respectivamen- te, a soma e o produto de suas raízes, então a) S = P b) S = 2P c) S = 2 e P = -4 d) S = -2 e P = 4 153.(EEAR-SP)Seja r a maior raiz da equação x(x + 2)(x - 1)3 = 0. Se m é a multiplicidade de r, então r.m é igual a a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 154.(EEAR-SP)Se o polinômio P(x) = ax3 – 3x2 – bx – 3 é divisível por (x – 3)(x + 1), então o valor de a + b é a) 10 b) 8 c) 7 d) 5 155.(EEAR-SP)Se a maior das raízes da equação x3 – 6x2 + 11x - 6 = 0 é igual a soma das outras duas, então seu valor é divisor de a) 10 b) 16 c) 18 d) 20 156.(EEAR-SP)Seja A = {-2, -1, 1, 2} o conjunto formado pelas raízes de um polinômio P(x) do 4º grau. Se o coeficiente do termo de maior grau de P(x) é 1, então o termo independente é a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 157.(EEAR-SP)O resto da divisão de kx2 + x – 1 por x + 2k é a) k - 1 b) - 2k - 1 c) k3 - k - 1 d) 4k3 - 2k – 1 48 158.(EEAR-SP)Se 3, 5 e -2, são raízes da equação 4(x – a)(x – b)(x – 5) = 0, o valor de a + b é a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 159.(EEAR-SP)Ao dividir x5 – 3x4 + 2x2 + x + 5 por x – 3, obtém-se um quociente cuja soma dos coeficientes é a) 4b) 6 c) 8 d) 10 160.(EEAR-SP)Se f(x) = mx2 + (2m – 1)x + (m – 2) possui um zero real duplo, então o valor de m é a) 1 4 b) 3 5 c) 4 d) 5 161.(EEAR-SP)Se (x + b)2 – (x – a)(x + a) 2x + 17, sendo a e b números reais positivos, en- tão o valor de a + b é a) 2 b) 3 c) 5 d) 6 162.(EEAR-SP)Uma equação polinomial de coeficientes reais admite como raízes números 3 + i, 7 e 2 – 3i. Essa equação tem, no mínimo, grau a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 163.(EEAR-SP)O polinômio (m – n – 3)x2 + (m + n – 5)x = 0 será identicamente nulo, se o valor de m2 – n2 for a) - 12 b) - 5 c) 10 d) 15 164.(EEAR-SP)Se 3 e – 3 são duas das raízes da equação x4 – 5x2 – 36 = 0, as outras raízes são a) 3i e 2i b) 2i e -2i c) –i e -3i d) 3i e -3i 49 165.(EEAR-SP)A equação, cujas raízes são 2 , 2 , 5 e 5 , é x 4 + ax2 + b = 0. O valor de a b é a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 166.(EEAR-SP)Sejam os polinômios A(x) = a(x2 + x + 1) + (bx + c)(x + 1) e B(x) = x2 – 2x + 1. Se A(x) B(x), então a + b – c = a) 4 b) 3 c) 2 d) 1 167.(EEAR-SP)Para que o polinômio P(x) = 2x4 + x3 - 6x2 + x + tenha como raiz dupla o nú- mero 1, os valores de e devem ser, respectivamente, a) 1 e 2 b) 2 e 1 c) -2 e 1 d) 1 e -2 168.(EEAR-SP)O resto da divisão de kx2 + x + 1 por x – k é a) k2 + 1 b) k2 + k + 1 c) k3 + k2 + 1 d) k3 + k + 1 169.(EEAR-SP)Se o polinômio x3 – 9x2 + 14x + 24 tem uma raiz igual a 6, decompondo-o em fatores, obtém-se a) (x – 6)(x – 4)(x + 1) b) (x + 6)(x – 4)(x + 1) c) (x – 6)(x + 4)(x – 1) d) (x + 6)(x + 4)(x – 1) 170.(EEAR-SP)Um dos zeros do polinômio P(x) = 3x3 – 2x2 – 5x é uma fração imprópria cujo módulo da diferença entre seus termos é igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 171.(EEAR-SP)Uma das raízes da equação 2x3 + x2 – 7x – 6 = 0 é x1 = 2. Pode-se afirmar que: a) as outras raízes são números imaginários puros b) as outras raízes são -3 e -2 c) só uma das outras raízes é real d) as outras raízes estão entre -2 e 0 50 172.(EEAR-SP)A equação x3 – 10x2 – 2x + 20 = 0 tem como raízes a, b e c. Então, o valor da expressão a2bc + ab2c + abc2 é a) 100 b) 250 c) -200 d) -400 173.(EEAR-SP)É verdadeira a afirmação: A equação x8 – 13x4 + 36 = 0 a) admite 4 raízes reais irracionais b) admite 4 raízes reais racionais positivas c) não admite raízes reais d) admite 4 raízes reais inteiras 174.(EEAR-SP) Se os números 2, 5, 1 + i e 3 – 5i são raízes de uma equação polinomial de grau 6, a soma das outras duas raízes dessa equação é a) 4 + 4i b) 4 + 3i c) 3 + 4i d) 3 + 3i 175.(EEAR-SP) Uma equação polinomial de coeficientes reais admite como raízes os números 3 + i, 7 e 2 – 3i. Essa equação tem, no mínimo, grau a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 176.(EEAR-SP) Se 3 e -3 são duas das raízes da equação x4 – 5x2 – 36 = 0 a) 3i e 2i b) 2i e -2i c) -i e -3i d) 3i e -3i 177.(EEAR-SP) A parte real das raízes complexas da equação x2 – 4x + 13 = 0, é igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 178.(EEAR-SP) A equação x2 – 4x + 5 = 0, no campo complexo, tem como conjunto verdade a) {2 – i, 2 + i} b) {2 – 2i, 2 + 2i} c) {1 – i, 1 + i} d) {4 – i, 4 + i} 179.(EEAR-SP) Uma das raízes da equação 2x3 + x2 – 7x – 6 = 0 é x1 = 2. Pode-se afirmar que: a) as outras raízes são números imaginários puros b) as outras raízes são -3 e -2 c) só uma das outras raízes é real d) as outras raízes estão entre -2 e 0 51 GEOMETRIA ANALÍTICA NO PLANO I. Distância entre dois pontos A distância entra dos pontos 1 1 1 2 2 2A x ,y e A x ,y é dada por: 1 2 2 2 A ,Ad x y II. Coordenadas do ponto médio As coordenadas do ponto médio M entre os postos coordenados 1 1 1A x ,y , e 2 2 2A x ,y são: 1 2 1 2x x y yM , 2 2 III. Coordenadas do baricentro Sendo 1 1 1A x ,y , 2 2 2A x ,y e 3 3 3A x ,y os vértices de um triângulo. Então as coordenadas do baricentro B deste triângulo são: 1 2 3 1 2 3x x x y y yB , 3 3 52 IV. Condição de alinhamento de pontos A condição para que os postos coordenados 1 1 1A x ,y , 2 2 2A x ,y e 3 3 3A x ,y estejam ali- nhados é que: 1 2 n 1 2 n x x x 0 y y x V. Área de um polígono VI. Equação de uma reta Equação geral ax by c 0 Retas concorrentes r x s Retas paralelas r // s ou r s = Retas coincidentes r = s y x 3 41 2 1 3 41 2 1 1 A , pela regra de cadarço temos : 2 x xx x x y yy y y A 1 1x ,y 2 2x ,y 3 3x ,y 4 4x ,y 1 1 1r : a x b y c 0 2 2 2s : a x b y c 0 1 1 2 2 a b a b 1 1 1r : a x b y c 0 2 2 2s : a x b y c 0 1 1 1 2 2 2 a b c a b c 1 1 1r : a x b y c 0 2 2 2s : a x b y c 0 1 1 1 2 2 2 a b c a b c 53 Equação reduzida Equação segmentária Equação fundamental Se uma reta r de coeficiente angular m passa polo ponto de coordenadas 0 0x ,y . Então, te- mos: 0 0y y m x x Reta paralela Uma reta s é paralela a uma reta r se: r // s r sm m Reta normal Uma reta n é normal a uma reta r se: n rm m 1 r y x n θ r y x n q 0 0P x ,y n r r y mx n m tg x y 1 q n r s 54 VII. Distância entre ponto e reta A distância entre o ponto 0 0P x ,y e a reta r ax by c 0 é dada por: 0 0 P,r 2 2 ax by c d a b VIII. Distância entre duas retas A distância entre o ponto r de equação rax by c 0 e a reta s de equação sax by c 0 é dada por: r s r,s 2 2 c c d a b IX. Ângulo agudo entre retas O ângulo agudo θ formado por duas retas de coeficientes angulares mr e ms é determinado por: r s s t m m tg 1 m m Nota: O ângulo agudo θ formado por duas retas r de coeficiente angular mr e a reta s perpendicular ao eixo dos x é determinado por: r P dP,r r s dr,s r 1 tg m 55 X. Equação de uma circunferência Equação reduzida e equação geral 2 2 2 C Cx x y y R Equação reduzida 2 2 2 2 2C C C Cx y 2x x 2y y x y R 0 Equação geral Atenção! Para uma circunferência de centro (0,0), temos que 2 2 2x y R . x,y C CC x ,y y x R Cy Cx 56 TESTES DE NIVELAMENTO 180.(EEAR-SP)Sejam r: y = 3x + 6 e s: y = - 4x -1 as equações de duas retas cuja interseção é o ponto A. A área do triângulo cujos vértices são os pontos A, B(0, 0) e C(7/2, 0) é igual a a) 16 b) 21 c) 16/3 d) 21/4 181.(EEAR-SP) Considere os pontos A(2, 3) e B(4, 1) e a reta r: 3x + 4y = 0. Se dA,r e dB,r são, respectivamente, as distâncias de A e de B até a reta r, é correto afirmar que a) dA,r > dB,r b) dA,r < dB,r c) dA,r = dB,r d) dA,r = 2 dB,r 182.(EEAR-SP) Para que os pontos A(x, 3), B(-2x, 0) e C(1, 1) sejam colineares, é necessário que x seja a) - 2 b) - 1 c) 2 d) 3 183.(EEAR-SP) Sejam A(-3, 3), B(3, 1), C(5, -3) e D(-1, -2) vértices de um quadrilátero conve- xo. A medida de uma de suas diagonais é a) 15 b) 13 c) 12 d) 10 184.(EEAR-SP) Os pontos B, C e D dividem o segmento AE em 4 partes iguais, conforme a figura. Se A(2, 7) e E(6, 1), então a abscissa de B é a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 185.(EEAR-SP) Se A(x, y) pertence ao conjunto dos pontos do plano cartesiano que distam d do ponto C(x0, y0), sendo d>2, então a) (x – x0) 2 + (y – y0) 2 + d2 = 0 b) (x – x0) 2 + (y – y0) 2 = d2 c) (x – x0) 2 + (y – y0) 2 = 2d d) y – y0 = d(x – x0) 186.(EEAR-SP) Seja aequação geral da reta ax + by + c = 0. Quando a = 0, b 0 e c 0, a reta a) passa pelo ponto (c, 0) b) passa pelo ponto (0, 0) c) é horizontal d) é vertical 57 187.(EEAR-SP) As retas de equações y + x – 4 = 0 e 2y = 2x – 6 são, entre si, a) paralelas b) coincidentes c) concorrentes e perpendiculares d) concorrentes e não perpendiculares 188.(EEAR-SP) Seja (x – 1)2 + (y – 6)2 = 25 a equação reduzida de uma circunferência de cen- tro C(a, b) e raio R. Assim, a + b + R é igual a a) 18 b) 15 c) 12 d) 9 189.(EEAR-SP) Se os pontos A(a, 2), B(b, 3) e C(-3, 0) estão alinhados, o valor de 3a – 2b é a) 3 b) 5 c) - 3 d) - 5 190.(EEAR-SP) As posições dos pontos A(1, 7) e B(7, 1) em relação à circunferência de equa- ção (x – 6)2 + (y – 2)2 = 16 são, respectivamente, a) interna e interna b) interna e externa c) externa e interna d) externa e externa 191.(EEAR-SP) O triângulo ABC formado pelos pontos A(7, 3), B(-4, 3) e C(-4, -2) é a) escaleno b) isósceles c) equiângulo d) obtusângulo 192.(EEAR-SP) A equação reduzida da reta que passa pelos pontos A(0, 1) e B(6, 8) é dada por a) y = 7x + 1 b) y = 6x + 1 c) 7 y x 1 6 d) 6 y x 1 7 193.(EEAR-SP) Considere os segmentos de retas AB e CD , onde A(0, 10), B(2, 12), C(-2, 3) e D(4, 3). O segmento MN , determinado pelos pontos médios dos segmentos AB e CD é da- do pelos pontos M e N, pertencentes respectivamente a AB e a CD . Assinale a alternativa que correspondente corretamente a esses pontos. a) M( 1 2 , 1) e N(-1, 3) b) M(-2, 10) e N(-1, 3) c) M(1, -2) e N(1, 3) d) M(1, 11) e N(1, 3) 58 194.(EEAR-SP) Considere os pontos A(2, 8) e B(8, 0). A distância entre eles é de a) 14 b) 3 2 c) 3 7 d) 10 195.(EEAR-SP) O triângulo determinado pelos pontos A(-1, -3), B(2, 1) e C(4, 3) tem área igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 6 196.(EEAR-SP) Dada a reta r: 2x – 3y + 5 = 0 e o ponto P(5, 6), a distância de P à reta r é a) 91 b) 30 13 c) 3 91 91 d) 3 13 13 197.(EEAR-SP) A reta s que passa por P(1, 6) e é perpendicular a r: y = 2 x 3 3 é a) 3 y x 2 b) y = x + 5 c) 2 20 y x 3 3 d) 3 15 y x 2 2 198.(EEAR-SP) Dada a reta DG , conforme ilustração abaixo, e, sabendo que a área do qua- drado ABCD é igual a 9m2 e a área do quadrado BEFG é 25m2, a equação da reta DG é a) -2x -3y -9 = 0 b) 2x -3y -9 = 0 c) -2x -3y = -9 d) 2x -3y = -9 59 199.(EEAR-SP) Analisando o gráfico, temos que a reta forma com os eixos coordenados um triângulo de 4 unidades de área. Marque a alternativa correspondente à equação da reta que passa pelos pontos P e Q a) 2x + y – 4 = 0 b) -2x + y = 4 c) 2x + y = -4 d) 2x – y = 4 200.(EEAR-SP) O valor de a para que os pontos A(-1, 3-a), B(3, a+1) e C(0, -1) sejam colinea- res é um número real a) primo b) menor que 1 c) positivo e par d) compreendido entre 2 e 5 201.(EEAR-SP) A figura ilustra um círculo com centro em O, origem do plano cartesiano, e uma reta r. Considerando tal figura, a área da região sombreada corresponde a a) 2 - 4 b) 2 - 2 c) - 4 d) - 2 202.(EEAR-SP) Para que uma circunferência : x2 + y2 – mx – 4y – c = 0 tenha centro C(1, 2) e raio R = 5, os valores de m e de c são respectivamente a) -1 e -10 b) -2 e 25 c) 1 e -20 d) 2 e 20 60 203.(EEAR-SP) A reta r, de equação y + 2x -1 = 0, corta o eixo x em x = a e o eixo y em y = b. Assim, a + b é igual a a) 3 b) 2 c) 3 2 d) 1 2 204.(EEAR-SP) Existe uma reta passando pelos pontos (1, 4), (t, 5) e (-1, t). A soma dos pos- síveis valores de t é a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 205.(EEAR-SP) Seja O o centro da circunferência : (x – 1)2 + (y – 3)2 = 9. O ponto P(3, 2) é a) interior a , estando mais próximo de do que de O b) interior a , estando mais próximo de O do que de c) pertencente a d) exterior a 206.(EEAR-SP) Se C(a, b) e r são, respectivamente, o centro e o raio da circunferência de equação (x – 2)2 + (y + 1)2 = 16, o valor de a + b + r é a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 207.(EEAR-SP) Sejam os pontos A(x, 1), M(1, 2) e B(3, y). Se M é ponto médio de AB , então x.y é igual a a) -3 b) -1 c) 1 d) 3 208.(EEAR-SP) A distância do ponto (3, 1) à reta cuja equação geral é 2x – 2y + 2 = 0 a) 5 2 2 b) 3 2 2 c) 2 2 d) 2 61 209.(EEAR-SP) Para que os pontos A(2, 0), B(a, 1) e C(a + 1, 2) estejam alinhados, é necessá- rio que o valor de a seja a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 210.(EEAR-SP) Se os pontos (1, - a), (2, 3) e (- 1, - 3) estão alinhados, o valor de a é a) -2 b) -1 c) 3 d) 4 211.(EEAR-SP) Se as retas r e s são perpendiculares, e a equação de s é 2y + x – 2 = 0, o co- eficiente angular mr da reta r é a) -1 b) 1 c) 2 d) 3 212.(EEAR-SP) A parábola y = x2 intercepta a circunferência de centro (0, 0) e raio 2 nos pontos a) (-1, 1) e (2, 4) b) (-1, 1) e (1, 1) c) (-2, 4) e (2, 4) d) (-2, 4) e (1, 1) 213.(EEAR-SP) Sejam as retas r e s de equações y = 2x – 3 e y = - 3x + 2. A tangente do ân- gulo agudo formado pelas retas r e s é a) 0 b) 1 c) 3 d) 3 3 214.(EEAR-SP) Seja M(4, a) o ponto médio do segmento de extremidades A(3, 1) e B(b, 5). Assim, o valor de a + b é a) 8 b) 6 c) 4 d) 2 215.(EEAR-SP) As retas y = kx + 2 e y = - x + m interceptam-se no ponto (1, 4). Assim, o valor de k + m é a) 8 b) 7 c) 6 d) 5 62 216.(EEAR-SP) Sejam os pontos A(-2, 2), B(2, -1) e C(5, k). Se a distância entre A e B é a mesma que a entre B e C, a soma dos possíveis valores de k é a) 1 b) 0 c) -1 d) -2 217.(EEAR-SP) Os vértices de um triângulo são A(2, 5), B(0, 0) e C(4, -2). A altura desse triân- gulo, relativa a BC , é a) 10 5 b) 12 5 5 c) 5 5 d) 5 218.(EEAR-SP) Se o ponto Q(2, 1) pertence à circunferência de equação x2+y2+4x–6y+k=0, então o valor de k é a) 6 b) 3 c) -7 d) -10 219.(EEAR-SP) Considere o segmento que une os pontos (- 1, - 3) e (5, 5) e uma reta perpen- dicular a ele. O coeficiente angular dessa reta é a) 2 5 b) 3 4 c) 1 2 d) 2 3 220.(EEAR-SP) Os pontos M(-2, a), N(a, 5) e P(0, a) estão alinhados. Assim, o quadrante a que N pertence é a) 1º b) 2º c) 3º d) 4º 63 221.(EEAR-SP) Na figura, OABC é um quadrado de lado 3. Sabendo que o ponto D tem coor- denadas (0, 6), o coeficiente angular da reta r é a) - 6 b) - 4 c) - 2 d) – 1 222.(EEAR-SP) O baricentro de um triângulo, cujos vértices são os pontos M(1, 1), N(3, - 4) e P(-5, 2), tem coordenadas cuja soma é a) 2 b) 1 c) 2 3 d) 1 3 223.(EEAR-SP) Seja M(a, b) = r s. O valor de a b é a) 20 21 b) 21 20 c) 20 17 d) 17 20 64 224.(EEAR-SP) Os pontos A(3, 5), B(4, 3), C(1, 0) e D(0, 4) são vértices de um quadrilátero ABCD. A área desse quadrilátero é a) 15 2 b) 7 2 c) 11 d) 15 225.(EEAR-SP) Dada a reta (s) 2x – y + 3 = 0, a equação da reta r, perpendicular a s, que in- tercepta o eixo y no ponto de ordenada 2, é a) 2y + x – 4 = 0 b) 2y + x – 2 = 0 c) 2x + y + 4 = 0 d) 2x + y + 2 = 0 226.(EEAR-SP) Para que a reta de equação y 3x n seja tangente à circunferência de equação x2 + y2 = 4, o valor de n deve ser a) - 3 ou 3 b) -2 ou 2 c) -3 ou 3 d) -4 ou 4 227.(EEAR-SP) Se a distância entre uma reta t e o centro da circunferência () x2 + (y – 2)2 = 16 é 17 , então t e são a) secantes b) tangentes c) exteriores d) interiores 228.(EEAR-SP) Em um plano cartesiano desenhado no chão, uma formiga, andando em linha reta, se deslocou do ponto A(2, -1) para o ponto B(-1, 3), e depois para o ponto C(2, 3). Se ca- da unidade deste plano representa 1 cm, então a distância percorrida pela formiga, em cm, foi a) 4 b) 8 c) 10 d) 12 229.(EEAR-SP) Se uma reta passa pelo ponto P(3, 4) e tem coeficiente angular 2, então o coe- ficiente linear dessa reta é a) -4 b) -2c) 1 d) 3 230.(EEAR-SP) Se a circunferência de equação x2 + by2 + cx + dy + k = 0 tem centro C(1, -3) e raio 3 , então “b + c + d + k” é igual a a) 12 b) 11 c) 10 d) 9 65 231.(EEAR-SP) A distância do ponto P(-3, -2) à bissetriz dos quadrantes ímpares do plano car- tesiano é a) 2 b) 5 2 c) 5 2 2 d) 2 2 232.(EEAR-SP) A equação da reta que passa pelo ponto E(-1, -3) e que tem 45° de inclinação é a) x – y + 2 = 0 b) x – y – 2 = 0 c) x + y + 2 = 0 d) x + y – 2 = 0 233.(EEAR-SP) Se uma circunferência tem centro C(1, 0) e raio 1 e outra tem equação x2 + y2 – 2x – 8y + 8 = 0, então essas circunferências são a) secantes b) externas c) tangentes internas d) tangentes externas 234.(EEAR-SP) Seja um ponto Q, de ordenada -3, equidistante dos pontos A(0, 1) e B(2, 3). O produto das coordenadas do ponto Q é: a) 3 b) -6 c) 12 d) -18 235.(EEAR-SP) A equação segmentária da reta que passa pelos pontos A(-2, -7) e B(1, -5) é a) 3y 2x 1 17 17 b) 2x 3y 1 17 17 c) 3x 2y 1 17 17 d) 3y 2x 1 17 17 236.(EEAR-SP) Considere as afirmações: I As retas (r) x – 3y + 1 = 0 e (s) – 2x + 6y + 1 = 0 são paralelas distintas II As retas (t) – 2x + y + 5 = 0 e (u) – 6x + 3y + 15 = 0 são coincidentes III As retas (v) – 5x – 4y – 3 = 0 e (w) – 10x + 8y + 6 = 0 são concorrentes Das afirmações anteriores, é(são) verdadeira(s) a) apenas duas b) apenas uma c) nenhuma d) todas 66 237.(EEAR-SP) Sejam os pontos D(k, -3), E(2, t) e F(-1, 1). Se F divide DE em duas partes iguais, então os números k e t são tais que a soma deles é a) -1 b) 0 c) 1 d) 2 238.(EEAR-SP) Seja o ângulo formado por duas retas cujos coeficientes angulares são 1 3 e 1 3 . O valor de tg é a) 3 4 b) 1 c) 5 4 d) 3 2 239.(EEAR-SP) Os pontos 7 5 A , 2 2 e 5 7 B , 2 2 definem uma reta de equação ax + by + c =0. O valor de c b é a) 3 b) 2 c) 1 d) 0 240.(EEAR-SP) O raio da circunferência de equação x2 + y2 – 2x + 10y + 1 = 0 é igual a a) 5 b) 4 c) 6 d) 7 241.(EEAR-SP) Seja o gráfico da função definida por y = 2x2 + 3x – 2. O ponto do gráfico de menor ordenada tem coordenadas a) 3 25 , 4 8 b) 3 , 1 4 c) 3 25 , 2 8 d) 3 , 1 2 67 242.(EEAR-SP) Uma circunferência passa pelos pontos A(3, 1) e M(4, 0) e tem o seu centro sobre o eixo das ordenadas. Nessas condições, o raio dessa circunferência é a) 2 5 b) 3 2 c) 5 d) 6 243.(EEAR-SP) A equação da reta (r), que é perpendicular à reta (s): 2x + 3y – 6 = 0 no ponto onde a reta (s) corta o eixo das abscissas, é a) 3x + 2y – 9 = 0 b) 2x – 3y + 6 = 0 c) 2x + 3y – 6 = 0 d) 3x – 2y – 9 = 0 244.(EEAR-SP) Dois pontos sobre a reta y = 2 distam 4 unidades da reta 4x – 3y + 2 = 0. A distância, em unidades, entre as abscissas dos pontos é a) 10 b) 2 c) 6 d) 4 245.(EEAR-SP) Dada a reta de equação y = 3x 3 e a circunferência de equação x2+ y2– 4x= 0. A área do triângulo determinado pelo centro da circunferência e os pontos de intersecção entre a reta e ela, em unidades de área, é igual a a) 3 b) 3 c) 3 3 d) 6 246.(EEAR-SP) A fórmula que define a função quadrática, cuja representação gráfica é uma parábola, cuja concavidade é voltada para baixo e que não intercepta o eixo das abscissas, é a) y = – x2 – 2x – 1 b) y = – 5x + x2 + 7 c) y = 3x – 2x2 – 2 d) y = – 6 – x2 – 5x 247.(EEAR-SP) Assinale V (verdadeiro) ou F (falso), considerando a geometria de posição es- pacial e plana ( ) A condição r s é necessário para que as retas r e s sejam paralelas e distintas ( ) Duas retas que formam um ângulo reto são necessariamente perpendiculares. ( ) Se duas retas têm um único ponto em comum, então elas são concorrentes ( ) A condição r s é suficiente para que as retas r e s sejam reversas A sequência correta é: a) F – V – F – V – V b) F – V – V – V – F c) F – V – F – V – F d) F – F – V – V – F 68 248.(EEAR-SP) O baricentro do triângulo de vértices A(-5, 6), B(-1, -4) e C(3, 2) é o ponto a) 7 3 , 4 2 b) 3 1, 2 c) 7 4 , 4 3 d) 4 1, 3 69 MATRIZES, DETERMINANTES E SISTEMAS LINEARES MATRIZES 1. Noção de matriz Dados dois números m e n naturais e não nulos, chama-se de matriz m por n (indica-se m x n) toda tabela M formada por números reais distribuídos em m linhas e n colunas. 11 12 1n 21 22 2n ij m xn m1 m3 mn a a a a a a M a . . . . a a a m por n 2. Matrizes especiais 2.1 Matriz linha É toda matriz do tipo 1 x n, isto é, é uma matriz que tem uma única linha. Exemplo 1 ) 1 1 0 1 1por 4 2.2 Matriz coluna É toda matriz do tipo m x 1, isto é, é uma matriz que tem uma única coluna. Exemplo 1 2 1 ) 0 1 4 por 1 2.3 Matriz nula É toda matriz que tem todos os elementos iguais a zero. Exemplo 0 0 0 1 ) 0 0 0 2 por 3 70 2.4 Matriz quadrada É a matriz do tipo n x n ou matriz de ordem n, isto é, é uma matriz que tem igual número de linhas e colunas. Exemplos 1 4 1 ) 3 1 ordem 2 1 1 0 2 ) 2 5 1 0 3 3 ordem 3 1 0 3 1 3 4 1 0 3 ) 1 0 2 5 0 1 1 1 ordem 4 11 12 13 21 22 23 31 32 33 a a a a a a a a a 2.5 Matriz diagonal É toda matriz quadrada em que os elementos que não pertencem a diagonal principal são iguais a zero. Exemplos 1 0 1 ) 0 1 1 0 0 2 ) 0 5 0 0 0 3 1 0 0 0 0 4 0 0 3 ) 0 0 2 0 0 0 0 1 Diagonal Principal Diagonal Secundária 71 2.6 Matriz identidade A matriz unidade (ou matriz identidade) de ordem n (indica-se nI ) é toda matriz diagonal em que os elementos que pertencem a diagonal principal são iguais a 1. Exemplos 2 1 0 I 0 1 3 1 0 0 I 0 1 0 0 0 1 4 1 0 0 0 0 1 0 0 I 0 0 1 0 0 0 0 1 3. Igualdade Para que duas matrizes sejam iguais é necessário que elas sejam de mesma ordem e todos os elementos correspondentes sejam iguais. Exemplo Determine x e y de modo que se tenha 2x 3y x 1 2y . 3 4 3 y 4 2x x 1 x 1 Resolução y 4 4 y 0 4. Adição A soma de duas matrizes A e B do tipo m x n é uma matriz C do mesmo tipo em que cada ele- mento é a soma dos elementos correspondentes em A e B. Exemplo Determine os valores de , , e afim de que se tenha 1 2 3 2 . 1 2 0 1 2 3 1 1 2 1 Resolução 1 0 1 2 1 1 72 5. Produto de número por matriz Multiplicar uma matriz A por um número k é construir uma matriz B formada pelos elementos de A todos multiplicados por k. Exemplo 1 0 1 2 0 2 2 2 3 1 4 6 2 1 0 1 2 0 2 6. Matriz oposta Chama-se matriz oposta de A (indica-se –A) a matriz A’ tal que A A' 0. Exemplo 1 0 2 1 0 2 1 ) A 3 1 4 A 3 1 4 1 1 3 1 1 3 7. Produto de matrizes Definição Dadas duas matrizes ij jkmxn nxpA a e B b chama-se de produto AB a matriz ik mxpC c tal que Exemplo 2 x 32 x 2 2 x 3 1 2 1 2 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 1 2 3 5 4 7 1 ) 3 1 2 1 3 3 1 1 2 3 2 1 1 3 1 1 3 5 7 6 Teorema Se ij mxnA a entãon mAI A e I A A Propriedades: é associativa : AB C A BC é distributiva à direita A B C AC BC é distributiva à esquerda C A B CA CB kA B A kB k AB 73 Notas Para duas matrizes A e B não quadradas, temos: AB BA Para duas matrizes A e B quadradas geralmente, temos: AB BA Se duas matrizes A e B comutarem elas necessariamente são quadradas e de mesma or- dem. A implicação AB 0 A 0 ou B 0 é falsa Exemplo 1 0 0 0 0 0 1º ) 0 0 0 1 0 0 Quando A e B são tais que AB = BA, dizemos que A e B comutam. Notemos que uma condi- ção necessária para A e B comutarem é que sejam quadradas de mesma ordem. Se A e B são matrizes comutáveis então valem as igualdades: 2 2 2 2 2 3 3 2 2 3 n n n A B A B A B A B A 2AB B A B A 3A B 3AB B AB A B 8. Matriz transposta Para encontrarmos matriz transposta At de uma matriz A é só transformamos cada linha da matriz A em uma coluna. Exemplo t 1 3 1 0 1 1 ) A A 0 4 3 4 2 1 2 Propriedades: t t t t t t t t t t A A A B A B kA kA AB B A 74 9. Matriz simétrica Chama-se de matriz simétrica toda matriz quadrada A, de ordem n, tal que tA A Isto é, os elementos simetricamente dispostos em relação à diagonal principal são iguais. Exemplo t 2 3 5 2 3 5 1 ) A 3 1 2 A 3 1 2 A 5 2 3 5 2 3 Define-se como matriz antissimétrica toda matriz quadrada A, de ordem n, tal que tA A Isto é, os elementos simetricamente dispostos em relação à diagonal principal são opostos. Exemplo t 0 3 5 0 3 5 1 )A 3 0 2 A 3 0 2 A 5 2 0 5 2 0 10. Matrizes inversíes Definição Dada uma matriz inversível A, chama-se inversa de A a matriz A-1 (que é única) tal que 1 1 nA A A A I 1 nA A I É evidente que A-1 deve ser quadrada de ordem n, pois A-1 comuta com A., Se A não é inversível, dizemos que A é uma matriz singular. Aplicações Sendo A, B e C matrizes inversíveis de ordem n, isole o X a partir de cada equação abaixo: a) AX B b) nAXB I c) 1 AX B d) BAX A e) t AX B f) t A X B g) AXB C 75 DETERMINANTES 1. Definição de determinante de ordem 3 1.1 Se M é uma matriz de ordem n = 1, então o det M é o único elemento de M. 11 11 11M a detM a a Exemplo M 2 detM 2 2 1.2 Se M é uma matriz de ordem n = 2, então o det M é o produto dos elementos da diagonal principal menos o produto dos elementos da diagonal secundária. 11 12 21 22 a a M a a 11 12 21 22 a a det M a a 11 22 12 21det M a a a a Exemplo 2 1 2 3 2 1 4 2 3 1.3 Se M é uma matriz de ordem n = 3, então o det M é calculado pela Regra de Sarrus. 11 12 13 21 22 23 31 32 33 a a a M a a a a a a 11 12 13 11 12 21 22 23 21 22 31 32 33 31 32 a a a a a detM a a a a a a a a a a 11 22 33 12 23 31 13 21 32 12 21 33 11 23 32 13 22 31det M a a a a a a a a a a a a a a a a a a Exemplo 1 2 1 1 2 1 ) 2 3 2 2 3 3 4 6 6 3 4 0 1 3 1 1 3 76 2. Teorema fundamental (de Laplace) O determinante da matriz M, de ordem n 2 , é a soma dos produtos dos elementos de uma fila qualquer (linha ou coluna) pelos respectivos cofatores. 11 12 1n 21 22 2n n1 n3 nn a a a a a a M . . . . a a a 1n 1n 2n 2n nn nndetM a C a C ... a C Exemplo 1 2 1 3 1 1 2 1 1 ) M 2 1 1 2 1 2 1 1 11 12 13 14 1 1 1 2 1 3 1 4 cofator de a cofator de a cofator de a cofator de a 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 detM 1 1 1 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 3 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 1 Nota O Teorema de Laplace torna-se prático quando pegamos uma fila qualquer (linha ou coluna) com a maior quantidade de zeros possíveis. 3. Propriedades dos determinantes 3.1 Matriz transposta Se M é uma matriz de ordem n e Mt sua transposta, então tdetM detM Exemplos 1 4 1 2 1 ) 3 2 5 4 5 1 0 2 1 3 4 2 ) 3 1 3 0 1 5 9 4 5 2 2 3 2 77 3.2 Fila nula Se os elementos de uma fila qualquer (linha ou coluna) de uma matriz M de ordem n forem todos nulos, então detM 0 Exemplos 3 1 4 1 ) 0 0 0 0 a b c 1 5 x 0 3 7 y 0 2 ) 0 4 2 z 0 2 3 t 0 3.3 Multiplicação de uma fila por uma constante Se multiplicarmos uma fila qualquer de uma matriz M de ordem n por um número K, o determi- nante da nova matriz M’ obtida será o produto K pelo determinante de M, isto é, det M' kdetM Exemplos 7 14 49 1 2 7 1 ) 3 5 2 7 3 5 2 0 2 7 0 2 7 5 7 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 ) 10 28 8 5 7 2 2 4 4 5 7 2 2 1 2 2 140 1 2 2 15 7 16 3 7 8 3 7 8 3 7 8 Nota Se A é uma matriz de ordem n, então ndet k A k detM 78 3.4 Trocas de filas paralelas Seja M uma matriz de ordem n 2. Se trocarmos de posição duas filas paralelas (duas linhas ou colunas), obteremos uma nova matriz M’ tal que det M' det M Exemplos 3 4 7 2 1 ) 22 22 7 2 3 4 1 4 1 1 4 1 2 ) 3 1 2 37 2 1 3 37 0 3 2 2 3 0 3.5 Filas paralelas iguais Se uma matriz M de ordem n 2 tem duas filas paralelas (duas linhas ou colunas) formadas por elementos respectivamente iguais, então det M 0 Exemplos 3 2 3 1 ) 1 8 1 0 7 2 7 a b c 2 ) 1 4 7 0 a b c 3.6 Filas proporcionais Se uma matriz M de ordem n 2 tem duas filas paralelas (duas linhas ou duas colunas) forma- das por elementos respectivamente proporcionais, então det M 0 Exemplo 1 2x x 1 ) 2 2y y 0 3 2z z 79 3.7 Matriz Triangular Chamamos de matriz triangular a matriz M quadrada de ordem n cujos elementos situados “de um mesmo lado” da diagonal principal são iguais a zero. O determinante da matriz triangular é dado pelo produto dos elementos da diagonal principal. 11 21 22 n1 n3 nn a 0 0 a a 0 M . . . . a a a Aplicando-se sucessivamente o teorema de Laplace, através da 1ª linha, é imediato que: n 11 22 33 nn ii i 1 det M a a a ... a a Exemplos 3 0 0 1º ) 2 5 0 3 5 1 15 4 3 1 3 2 3 5 0 1 4 7 2º ) 3 1 2 6 36 0 0 2 2 0 0 0 6 Nota O determinante de uma matriz diagonal é calculado da mesma forma que o determinante da matriz triangular. Exemplos 3 0 0 1º ) 2 5 0 3 5 1 15 4 3 1 80 3.8 Teorema de Jacobi Adicionando a uma fila de uma matriz M, de ordem n, uma outra fila paralela, previamente mul- tiplicada por uma constante, obteremos uma nova matriz M’, tal que det M' det M Exemplos 1 3 5 1 1 3 3 5 1 0 5 1º ) 4 2 7 4 4 3 2 7 4 10 7 4 1 6 4 4 3 1 6 4 11 6 1 2 3 4 0 1 0 11 1 1 3 1 2 3 1 3 5 1 4 3 2 5 7 0 11 4 81 3 3 3 3 2 3 3 5 5 3 7 2º ) 2 1 4 6 0 5 2 41 2 2 3 2 1 3 2 4 5 2 6 1 3 3 5 1 3 3 51 3 3 5 3.9 Teorema de Binet Se A e B são matrizes quadradas de ordem n, então: det A B det A det B Consequência 1 1 1n nA A I det A Adet I det A det A 1 1 1det A det A Desse modo, uma matriz A só admite inversa se e somente si o det A 0 . 4. Regra de Chió Como consequência do teorema de Jacobi, veremos agora um processo útil bastante prático, para reduzirmos em uma unidade a ordem de um determinante de ordem n 2 e que apre- senta pelo menos um elemento igual a 1, sem alterá-lo, e facilitar seu cálculo. 11 1 1 a 1 2 1 3 1 2 1 2 1 1 1 3 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 3 2 3 1 4 8 2 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 3 1 0 0 2 1 2 1 1 81 5. Matriz Vandermonde (ou das potências) Chamamos de matriz de Vandermonde, ou das potências, toda matriz de ordem n 2 , do tipo, por exemplo: 2 2 2 2 3 3 3 3 1 1 1 1 x y z w M x y z w x y z w 2 2 2 2 3 3 3 3 1 1 1 1 x y z w det M y x z x z y w x w y w z x y z w x y z w Exemplo 1 1 1 2 3 4 3 2 4 2 4 3 2 4 9 16 82 SISTEMAS LINEARES 1. Teorema de Cramer Consideremos um sistema linear em que o número de equações é igual ao número de incógni- tas. Nestas condições a matriz incompleta é quadrada. Para facilitar a compreensão do Teorema de Cramer, vamos usar o sistema abaixo: 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 a x b y c z d S a x b y c z d a x b y c z d 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 x 2 2 2 3 3 3 yx z 1 1 1 y 2 2 2 3 3 3 1 1 1 z 2 2 2 3 3 3 a b c D a b c a b c d b c D d b c d b c DD D x , y , z D D Da d c D a d c a d c a b d D a b d a b d De acordo com o Teorema de Cramer um sistema linear em que o número de equações é igual ao número de incógnitas poderá ser x y z x y z Possível Determinado Única solução D 0 Sistema Possível Indeterminado Infinitassoluções D D D D 0 Impossível Nenhumasolução D 0 e D 0,D 0 e D 0 2. Sistema linear homogêneo Chamamos de sistema linear homogêneo todo aquele que o termo independente de todas as equações vele zero. Exemplo 3x 4y z 0 1 ) S 3x y 3z 0 x 2y z 0 Notas Um sistema linear homogêneo admite sempre como solução Trivial a sequência (0,0,0,...,0). Logo este sistema nunca será impossível. Um sistema linear homogêneo pode ser classificado apenas como: Possível e determinado: tem como única solução a sequência (0,0,0,...,0) Possível e indeterminado: infinitas soluções 83 TESTES DE NIVELAMENTO 249. (EEAR-SP) Se 0 x y A x 0 2 y 2 0 e det A 4 3 , então 2 2x y é igual a a) 24 b) 12 c) 6 d) 3 250. (EEAR-SP) Considere a matriz 1 x 1 A 2x 4x 1 . Os termos x 1,2x,4x 1 , são, nessa ordem, termos consecutivos de uma progressão aritmética. Dessa forma, det A é igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 251. (EEAR-SP) Considere as matrizes reais 2x 1 A 2 y z e 9 z B y x . Se tA B , então y z é igual a a) 3 b) 2 c) 1 d) -1 252. (EEAR-SP) Se 1 a b 1 e 1 2 x 2k são matrizes opostas, os valores de a, b, x e k são respectivamente a) 1, -1, 1, 1 b) 1, 1, -1, -1 c) 1, -1, 1, -1 d) -1, -1, -2, -2 253. (EEAR-SP) Para que o determinante as matriz 1 1 1 1 0 b 1 2 1 seja 3, o valor de b deve ser igual a a) 2 b) 0 c) -1 d) -2 84 254. (EEAR-SP) O valor do determinante 1 0 2 1 0 2 2 3 4 é a) -2 b) 0 c) 1 d) 2 255. (EEAR-SP) Seja a matriz 4 2 A 6 2 . A matriz 1 X A 2 tem como soma de seus elemen- tos o valor a) 7 b) 5 c) 4 d) 1 256. (EEAR-SP) O valor de x que é solução do sistema x 2y 1 2x 3y 3 é um número a) par primo b) ímpar primo c) par não primo d) ímpar não primo 257. (EEAR-SP) Sejam as matrizes 1 1 1 2 A e B 0 1 1 0 . A soma dos elementos de A B é a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 258. (EEAR-SP) Na matriz 1 0 1 A ... 2 1 5 ... 3 faltam 2 elementos. Se nessa matriz ija 2i j , a soma dos elementos que faltam é a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 259. (EEAR-SP) Sejam as matrizes 2 1 3 A 0 5 1 3 2 1 e 2 3 B 0 9 . O valor de det A detB é a) 4 b) 3 c) -1 d) -2 85 260. (EEAR-SP) Para que o sistema kx y z 0 2x 4y z 1 3x 4y z 1 seja possível e determinado, deve-se ter a) k 9 / 8 b) k 2 / 5 c) k 7 / 6 d) k 1/ 3 261. (EEAR-SP) Se 2 1 x 6 1 1 y 0 , então o valor de x y é a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 262. (EEAR-SP) Seja 1 2 1A 1 x a matriz inversa de 1 1 A . 1 2 Sabendo que 1 2A A I , o valor de x é a) 3 b) 2 c) 1 d) 0 263. (EEAR-SP) Seja a matriz 2 1 1 1 M 2 3 x 4 9 x Se 2detM ax bx c, então o valor de a é a) 12 b) 10 c) -5 d) -7 264. (EEAR-SP) Sejam as matrizes 4 a b A e B . 2 1 2 Se A B é uma matriz nula 2x1, então a b é a) -1 b) 0 c) 1 d) 2 265. (EEAR-SP) Se ax 2y 1 2x y 1 e 3x by 3 x y 4 são sistemas equivalentes, então o valor de a b é a) 11 b) 9 c) -5 d) -7 86 266. (EEAR-SP) A soma dos elementos da diagonal principal da matriz ij 3x3A a , tal que 2 ij i se i j a i j se i j a) múltiplo de 3 b) múltiplo de 5 c) divisor de 16 d) divisor de 121 267. (EEAR-SP) Considere a soma S: cos1 cos2 sen1 sen2 cos3 cos4 sen3 sen4 cos9 cos9 sen9 sen10 S ... cos2 cos1 sen2 sen1 cos4 cos3 sen4 sen3 cos10 cos10 sen10 sen9 O valor de logS é a) zero b) positivo c) negativo e) inexistente 268. (EEAR-SP) Sejam as matrizes 1 1 1 1 A e B . 2 2 0 3 Se t tA e B são matrizes transpostas de A e de B, respectivamente, então t tA B é igual a a) 0 2 0 1 b) 2 1 2 3 c) 0 2 2 2 d) 0 1 0 5 269. (EEAR-SP) Se as matrizes a b 2a 2c e c d 3b 3d têm determinantes respectivamente iguais a x e y, e ad bc , então o valor de y x é a) 2 b) 3 c) -6 d) -4 87 270. (EEAR-SP) Seja x my 1 4x 5y 2 um sistema de equação do 1º grau nas incógnitas x e y. Ele será impossível se o valor de m for a) 5/4 b) 3/2 c) 5/3 d) 2 271. (EEAR-SP) Seja x y 3 2x my 6 é possível e indeterminado para a) m 2 b) m 2 c) m 2 d) m 2 272. (EEAR-SP) Se 2 1 B x y é a matriz inversa de 1 2 A 1 4 , então x y é a) 2 b) 1 c) 1 d) 0 273. (EEAR-SP) A solução do sistema 3x 1 4x 6 x 3 0 é a) 3,7 b) 3,7 c) 7,3 d) 7,3 274. (EEAR-SP) Sendo 2 1 4 5 3 A e B , 4 5 1 0 3 a soma dos elementos da 1ª linha de A B é a) 22 b) 30 c) 46 d) 58 275. (EEAR-SP) Sendo 3 4 5 2 A e B , 2 1 0 3 a soma dos elementos da 2ª linha de t A B é igual a a) 4 b) 2 c) 2 d) 4 88 276. (EEAR-SP) O determinante da matriz 1 0 0 3 2 3 5 1 1 2 3 1 3 0 1 4 é a) 9 b) 8 c) 7 d) 6 89 GEOMETRIA PLANA I. Introdução Ponto Plano Reta
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