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Prof.: Trope Data: 17/05/2021 MATEMÁTICA Função Quadrática (Função do 2° grau) - função do 2°grau - problemas de máximo ou mínimo - função do 2°grau 1. (ENEM) A temperatura T de um forno (em graus centígrados) é reduzida por um sistema a partir do instante de seu desligamento (t = 0) e varia de acordo com a expressão T( t ) = - t2/4 + 400, com t em minutos. Por motivos de segurança, a trava do forno só é liberada para abertura quando o forno atinge a temperatura de 39°C. Qual o tempo mínimo de espera, em minutos, após se desligar o forno, para que a porta possa ser aberta? a) 19,0 b) 19,8 c) 20,0 d) 38,0 e) 39,0 2. (ENEM) Para evitar uma epidemia, a Secretaria de Saúde de uma cidade dedetizou todos os bairros, de modo a evitar a proliferação do mosquito da dengue. Sabe-se que o número f de infectados é dado pela função f( t ) = - 2t2 + 120t (em que t é expresso em dia e t = 0 é o dia anterior à primeira infecção) e que tal expressão é válida para os 60 primeiros dias da epidemia. A Secretaria de Saúde decidiu que uma segunda dedetização deveria ser feita no dia em que o número de infectados chegasse à marca de 1.600 pessoas, e uma segunda dedetização precisou acontecer. A segunda dedetização começou no a) 19º dia b) 20º dia c) 29º dia d) 30º dia e) 60º dia 3. Um pesticida foi ministrado a uma população de insetos. Ao proceder ao controle da variação em função do tempo t, em semanas, concluiu-se que o tamanho f da população é dado por f(t) = - 10t2 + 20t + 100. a) Determine a população inicial de insetos. b) Na ação do pesticida, existe algum momento em que a população de insetos é igual à população inicial? Quando? 4. Oscar arremessa uma bola de basquete cujo centro segue uma trajetória plana vertical de equação 2 1 8 2 7 7 = − + +y x x na qual os valores de x e y são dados em metros. Oscar acerta o arremesso, e o centro da bola passa pelo centro da cesta, que está a 3 m de altura. A distância do centro da cesta ao eixo y é de: a) 6,0 m b) 6,5 m c) 7,0 m d) 7,5 m e) 8,0 m 5. A concentração C, em partes por milhão (ppm), de certo medicamento na corrente sanguínea após t horas da sua ingestão é dada pela função polinomial C( t ) = - 0,05t2 + 2t + 25. Nessa função, considera-se t = 0 o instante em que o paciente ingere a primeira dose do medicamento. Álvaro é um paciente que está sendo tratado com esse medicamento e tomou a primeira dose às 11 horas da manhã de uma segunda-feira. A que horas a concentração do medicamento na corrente sanguínea de Álvaro atingirá 40 ppm pela primeira vez? a) 21 horas da segunda-feira c) 5 horas de terça-feira e) 11 horas de terça-feira b) 23 horas da segunda-feira d) 7 horas de terça-feira 6. (ENEM) Um túnel deve ser lacrado com uma tampa de concreto. A seção transversal do túnel e a tampa de concreto têm contornos de um arco de pa- rábola e mesmas dimensões. Para determinar o custo da obra, um engenheiro deve calcular a área sob o arco parabólico em questão. Usando o eixo hori- zontal no nível do chão e o eixo de simetria da parábola como eixo vertical, obteve a seguinte equação para a parábola y = 9 – x2, sendo x e y medidos em metros. Sabe-se que a área sob uma parábola como esta é igual a 2/3 da área do retângulo cujas dimensões são, respectivamente, iguais à base e à altura da entrada do túnel. Qual é a área da parte frontal da tampa de concreto, em metro quadrado? a) 18 b) 20 c) 36 d) 45 e) 54 7. O gráfico da função quadrática definida por f(x) = x2 – 4x + 3 é uma parábola de vértice V e intercepta o eixo das abscissas (eixo x) nos pontos A e B. A área do triângulo AVB é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 8. (UERJ) No plano cartesiano a seguir, estão representados o gráfico da fun- ção definida por f(x) = x2 + 2, com x ∈ IR, e os vértices dos quadrados adja- centes ABCD e DMNP. Observe que B e P são pontos do gráfico da função f e que A, B, D e M são pontos dos eixos coordenados. Desse modo, a área do polígono ABCPNM, formado pela união dos dois quadrados, é: a) 20 b) 28 c) 36 d) 40 9. (UERJ) Numa operação de salvamento marítimo, foi lançado um foguete sinalizador que permaneceu aceso durante toda sua trajetória. Considere que a altura h, em metros, alcançada por este foguete, em relação ao nível do mar, é descrita por h = 10 + 5t – t2, em que t é o tempo, em segundos, após seu lançamento. A luz emitida pelo foguete é útil apenas a partir de 14 m acima do nível do mar. O intervalo de tempo, em segundos, no qual o foguete emite luz útil é igual a: a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 10. O retângulo ABCD tem dois vértices na parábola de equação x y x= − + 2 11 3 6 6 e dois vértices no eixo x, como na figura abaixo. Sabendo que D = ( 3, 0), temos que a área do retângulo ABCD vale: a) 5 u.a. b) 6 u.a. c) 7 u.a. d) 8 u.a. e) 9u.a. 11. (UERJ) Uma bola de beisebol é lançada de um ponto 0 e, em seguida, toca o solo nos pontos A e B, conforme representado no sistema de eixos ortogonais: Durante sua trajetória, a bola descreve duas parábolas com vértices C e D. A equação de uma dessas parábolas é y = x− 2 75 + x2 5 . Se a abscissa de D é 35 m, a distância do ponto 0 ao ponto B, em metros, é igual a: a) 38 b) 40 c) 45 d) 50 Prof.: Trope Data: 17/05/2021 MATEMÁTICA 12. (UERJ) As trajetórias A e B de duas partículas lançadas em um plano vertical xoy estão representadas abaixo. Suas equações são, respectivamente, y x x= − +2 1 3 2 e y x x= − +2 1 2 nas quais x e y estão em uma mesma unidade u. Essas partículas atingem, em um mesmo instante t, o ponto mais alto de suas trajetórias. A distância entre as partículas, nesse instante t, na mesma unidade u, equivale a: a) 6 b) 8 c) 10 d) 20 13. Duas aranhas estão sobre o plano cartesiano. A primeira está inicialmente no ponto (6, 0) e pretende seguir em linha reta até o ponto (0, 6). A segunda está na origem e descreve um arco de parábola de equação y = x2, no 1° quadrante. Essas aranhas vão se encontrar no ponto de coordenadas: a) (1, 2) b) (2, 4) c) (3, 9) d) (4, 16) e) (5, 25) 14. Duas plantas de mesma espécie, A e B, que germinaram no mesmo dia, foram tratadas desde o início com adubos diferentes. Um botânico mediu todos os dias o crescimento, em centímetros, dessas plantas. Após 10 dias de ob- servação, ele notou que o gráfico que representa o crescimento da planta A é uma reta passando por (2, 3) e o que representa o crescimento da planta B pode ser descrito pela lei matemática y = 2x – 2x 12 . Um esboço desses gráfi- cos está representado na figura. Em um determinado dia as plantas A e B atingiram a mesma altura de: a) 9 m b) 10 m c) 11 m d) 12 m e) 13 m 15. (ENEM) A parte interior de uma taça foi gerada pela rotação de uma pa- rábola em torno de um eixo z, conforme mostra a figura. A função real que expressa a parábola, no plano cartesiano da figura, é dada pela lei f(x) = 3/2x2 - 6x + c, onde c é a altura do líquido contido na taça, em cm. Sabe-se que o ponto V, na figura, representa o vértice da parábola, localizado sobre o eixo x. Nessas condições, a altura do líquido contido na taça, e centí- metros, é: a) 1 b) 2 c) 4 d) 5 e) 6 16. O gráfico da função quadrática definida por y = x2 – mx + (m - 1), onde m IR, tem um único ponto em comum com o eixo das abscissas (eixo x). Então, o valor de y que essa função associa a x = 2 é: a) - 2 b) - 1 c) 0 d) 1 e) 2 17. O gráfico abaixo representa a função quadrática definida por f(x) = ax2 + bx + c. Os pontos ( - 1, 0), (4, 0) e (0, - 4) são as intersecções dessa curva com os eixos x e y. Com base nesses dados, o valor de f(1) é igual a: a) - 6 b)- 5 c) - 4 d) - 3 18. (ENEM) No desenvolvimento de um novo remédio, pesquisadores moni- toram a quantidade Q de uma substância circulando na corrente sanguínea de um paciente, ao longo do tempo t. Esses pesquisadores controlam o processo, observando que Q é uma função quadrática de t. Os dados coletados nas duas primeiras horas foram: t (hora) 0 1 2 Q (miligrama) 1 4 6 Para decidir se devem interromper o processo, evitando riscos ao paciente, os pesquisadores querem saber, antecipadamente, a quantidade da substância que estará circulando na corrente sanguínea desse paciente após uma hora do último dado coletado. Nas condições expostas, essa quantidade (em mili- grama) será igual a a) 4 b) 7 c) 8 d) 9 e) 10 19. Em uma competição de tiro, um alvo é lançado a partir do ponto B e per- corre uma trajetória parabólica. Um competidor situado no ponto A atira na direção da reta r e acerta o alvo no ponto P, conforme a figura plana esboçada a seguir. Sabe-se que a distância do competidor ao local do lançamento do alvo é de 12 m e que a altura máxima da trajetória do alvo é de 36 m. Temos também que o competidor atirou na direção da reta dada pela equação y = 2x. As co- ordenadas cartesianas do ponto P são: a) (9, 18) b) (19/2, 19) c) (10, 20) d) (21/2, 21) e) (11, 22) 20. (ENEM) Um projétil é lançado por um canhão e atinge o solo a uma dis- tância de 150 metros do ponto de partida. Ele percorre uma trajetória parabó- lica, e a altura máxima que atinge em relação ao solo é de 25 metros. Admita um sistema de coordenadas xy em que no eixo vertical y está repre- sentada a altura e no eixo horizontal x está representada a distância, ambas em metro. Considere que o canhão está no ponto (150, 0) e que o projétil atinge o solo no ponto (0, 0) do plano xy. A equação da parábola que repre- senta a trajetória descrita pelo projétil é a) y = 150x - x2 c) 75y = 300x - 2x2 e) 225y = 150x - x2 b) y = 3.750x - 25x2 d) 125y = 450x - 3x2 Prof.: Trope Data: 17/05/2021 MATEMÁTICA 2 ( ) 20 5 70 4 t C t t t= − + 21. (ENEM) Suponha que para um trem trafegar de uma cidade à outra seja necessária a construção de um túnel com altura e largura iguais a 10 m. Por questões relacionadas ao tipo de solo a ser escavado, o túnel deverá ser tal que qualquer seção transversal seja o arco de uma determinada parábola, como apresentado na Figura 1. Deseja-se saber qual a equação da parábola que contém esse arco. Considere um plano cartesiano com centro no ponto médio da base da abertura do túnel, conforme Figura 2. A equação que descreve a parábola é: a) y = - 2/5x2 + 10 c) y = - x2 + 10 e) y = - x2 + 25 b) y = 2/5x2 + 10 d) y = x2 – 25 22. Um jogador de futebol chuta uma bola a 30 m do gol adversário. A bola descreve uma trajetória parabólica, passa por cima da trave e cai a uma dis- tância de 40 m de sua posição original. Se, ao cruzar a linha do gol, a bola estava a 3 m do chão, a altura máxima por ela alcançada esteve entre: a) 4,1 e 4,4 m b) 3,8 e 4,1 m c) 3,2 e 3,5 m d) 3,5 e 3,8 m 23. A figura ilustra uma construção em forma de arco de parábola. Essa construção está sobre um piso horizontal e é sustentada por 3 colunas: uma exatamente no centro do arco e outras duas, de mesma altura, igualmente espaçadas da coluna central. A altura da maior coluna é: a) 9,5 m b) 10,0 m c) 12,5 m d) 13,5 m e) 25,0 m 24. (ENEM) A Igreja de São Francisco de Assis, obra arquitetônica modernista de Oscar Niemeyer, localizada na Lagoa da Pampulha, em Belo Horizonte, possui abóbadas parabólicas. A seta na Figura 1 ilustra uma das abóbadas na entrada principal da capela. A Figura 2 fornece uma vista frontal desta abó- bada, com medidas hipotéticas para simplificar os cálculos. Qual a medida da altura H, em metro, indicada na Figura 2? a) 16/3 b) 31/5 c) 25/4 d) 25/3 e) 75/2 - problemas de máximo ou mínimo 25. Suponha que numa fábrica de automotivos o custo, em reais, de cada peça é dado pela função C(x) = x2 – 40x + 500 em que x é a quantidade de peças produzidas. Determine: a) o custo de cada peça quando se produzem 10 peças. b) o custo mínimo de cada peça. 26. Suponha que um grilo, ao saltar do solo, tenha sua posição no espaço descrita em função do tempo (em segundos) pela expressão h(t) = 3t - 3t2, onde h é a altura atingida em metros. a) Em que instante t o grilo retorna ao solo? b) Qual a altura máxima em metros atingida pelo grilo? 27. Uma pedra é atirada para cima e sua altura h, em metros, é dada pela função h(t) = at2 + 12t, em que t é medido em segundos. Se a pedra atingiu a altura máxima no instante t = 2, pode-se afirmar que o valor de a é: a) – 3 b) – 2 c) – 1 d) 2 e) 3 28. A temperatura, em graus centígrados, no interior de uma câmara, é dada por f(t) = t2 - 7t + A, onde t é medido em minutos e A é constante. Se, no instante t = 0 , a temperatura é de 10°C, o tempo gasto para que a temperatura seja mínima, em minutos, é: a) 3,5 b) 4,0 c) 4,5 d) 6,5 e) 7,5 29. (ENEM) Um estudante está pesquisando o desenvolvimento de certo tipo de bactéria. Para essa pesquisa, ele utiliza uma estufa para armazenar as bac- térias. A temperatura no interior dessa estufa, em graus Celsius, é dada pela expressão T(h) = – h2 + 22h – 85, em que h representa as horas do dia. Sabe-se que o número de bactérias é o maior possível quando a estufa atinge sua temperatura máxima e, nesse momento, ele deve retirá-las da estufa. A tabela associa intervalos de temperatura, em graus Celsius, com as classifi- cações: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta. Quando o estudante obtém o maior número possível de bactérias, a tempera- tura no interior da estufa está classificada como: a) muito baixa b) baixa c) média d) alta e) muito alta 30. No momento em que abre as portas, às 10 horas, o restaurante Bom Tem- pero está vazio, mas imediatamente começa a receber clientes, em quantida- des que variam conforme o tempo após a abertura segundo a lei f( t ) = - 7t2 + 28t, com t em horas. Sabendo que o estabelecimento só fecha quando não há mais clientes, o horário de fechamento e o horário de pico nos quais há mais clientes no estabelecimento, em horas, respectivamente são a) 4 e 12 b) 12 e 14 c) 14 e 12 d) 12 e 4 e) 4 e 2 31. Admita que a capacidade C de aprendizagem de uma pessoa dependa da idade e que possa ser medida pela seguinte equação, na qual t representa a idade em anos. A capacidade de aprendizagem dessa pessoa será máxima quando sua idade, em anos, for igual a: a) 20 b) 25 c) 40 d) 50 32. (ENEM) Uma indústria produz mensalmente x lotes de um produto. O valor mensal resultante da venda deste produto é V(x) = 3x2 - 12x e o custo mensal da produção é dado por C(x) = 5x2 - 40x - 40. Sabendo que o lucro é obtido pela diferença entre o valor resultante das vendas e o custo da produção, en- tão o número de lotes mensais que essa indústria deve vender para obter lucro máximo é igual a: a) 4 lotes b) 5 lotes c) 6 lotes d) 7 lotes e) 8 lotes Prof.: Trope Data: 17/05/2021 MATEMÁTICA 33. (UERJ) Observe a função f, definida por: f (x) = x2 - 2kx + 29, para x ∈ IR Se f(x) ≥ 4, para todo número real x, o valor mínimo da função f é 4. Assim, o valor positivo do parâmetro k é: a) 5 b) 6 c) 10 d) 15 34. (UERJ) Um triângulo equilátero possui perímetro P, em metros, e área A, em metros quadrados. Os valores de P e A variam de acordo com a medida do lado do triângulo. Desconsiderando as unidades de medida, a expressão Y = P – A indica o valor da diferença entre os números P e A. O maior valor de Y é igual a: a) 2 3 b) 3 3 c) 4 3 d)6 3 35. (ENEM) Uma empresa vendia, por mês, 200 unidades de certo produto ao preço de R$ 40,00 a unidade. A empresa passou a conceder desconto na venda desse produto e verificou–se que a cada real de desconto concedido por unidade do produto implicava na venda de 10 unidades a mais por mês. Para obter o faturamento máximo em um mês, o valor do desconto, por uni- dade do produto, deve ser igual a: a) R$ 5,00 b) R$ 10,00 c) R$ 12,00 d) R$ 15,00 e) R$ 20,00 36. (ENEM) A única fonte de renda de um cabeleireiro é proveniente de seu salão. Ele cobra R$ 10,00 por cada serviço realizado e atende 200 clientes por mês, mas está pensando em aumentar o valor cobrado pelo serviço. Ele sabe que cada real cobrado a mais acarreta uma diminuição de 10 clientes por mês. Para que a renda do cabeleireiro seja máxima, ele deve cobrar por serviço o valor de: a) R$ 10,00 b) R$ 10,50 c) R$ 11,00 d) R$ 15,00 e) R$ 20,00 37. Quando o preço do sanduíche é de R$ 4,00, uma lanchonete vende 150 unidades por dia. O número de sanduíches vendidos diariamente aumenta de 5 unidades, a cada diminuição de R$ 0,10 no preço de cada sanduíche. Para qual preço do sanduíche, a lanchonete arrecadará o maior valor possível com a venda diária dos sanduíches? a) R$ 3,10 b) R$ 3,20 c) R$ 3,30 d) R$ 3,40 e) R$ 3,50 38. Mediante um estudo de mercado, uma empresa concluiu que a cada real que baixasse no preço de um certo produto, teria um aumento mensal de 40 unidades vendidas. Atualmente o preço de venda é de R$ 24,00 por unidade, produzindo uma receita mensal de R$ 14.400,00. Segundo esse estudo, sua receita seria máxima se o preço unitário fosse de: a) R$ 17,50 b) R$ 18,00 c) R$ 18,50 d) R$ 19,00 e) R$ 19,50 39. As figuras A e B representam dois retângulos de perímetros iguais a 100 cm, porém de áreas diferentes, iguais a 400 cm2 e 600 cm2, respectivamente. A figura C exibe um retângulo de dimensões (50 - x) cm e x cm, de mesmo perímetro que os retângulos das figuras A e B. A maior área possível para um retângulo nas condições da figura C é: a) 625 cm2 b) 630 cm2 c) 635 cm2 d) 640 cm2 e) 650 cm2 40. (ENEM) Dispondo de um grande terreno, uma empresa de entretenimento pretende construir um espaço retangular para shows e eventos, conforme a figura. A área para o público será cercada com dois tipos de materiais: - nos lados paralelos ao palco será usada uma tela do tipo A, mais resistente, cujo valor do metro linear é R$ 20,00; - nos outros dois lados será usada uma tela do tipo B, comum, cujo metro linear custa R$ 5,00. A empresa dispõe de R$ 5.000,00 para comprar todas as telas, mas quer fazer de tal maneira que obtenha a maior área possível para o público. A quantidade de cada tipo de tela que a empresa deve comprar é a) 50,0 m da tela tipo A e 800,0 da tela tipo B b) 62,5 m da tela tipo A e 250,0 da tela tipo B c) 100,0 m da tela tipo A e 600,0 m da tela tipo B d) 125,0 m da tela tipo A e 500,0 m da tela tipo B e) 200,0 m da tela tipo A e 200,0 m da tela tipo B 41. (ENEM) Viveiros de lagostas são construídos, por cooperativas locais de pescadores, em formato de prismas reto-retangulares, fixados ao solo e com telas flexíveis de mesma altura, capazes de suportar a corrosão marinha. Para cada viveiro a ser construído, a cooperativa utiliza integralmente 100 metros lineares dessa tela, que é usada apenas nas laterais. Quais devem ser os valores de X e de Y, em metro, para que a área da base do viveiro seja máxima? a) 1 e 49 b) 1 e 99 c) 10 e 10 d) 25 e 25 e) 50 e 50 42. A figura mostra um retângulo com dois lados nos eixos cartesianos e um vértice na reta que passa pelos pontos A (0, 12) e B (8, 0). As dimensões x e y do retângulo, para que sua área seja máxima, devem ser, respectivamente, iguais a: a) 4 e 6 b) 5 e 9/2 c) 5 e 7 d) 4 e 7 e) 6 e 3 Prof.: Trope Data: 17/05/2021 MATEMÁTICA 43. (UERJ) O gráfico abaixo mostra o segmento de reta AB, sobre o qual um ponto C (p, q) se desloca de A até B (3, 0). O produto das distâncias do ponto C aos eixos coordenados é variável e tem valor máximo igual a 4,5. O comprimento do segmento AB corresponde a: a) 5 b) 6 c) 3 5 d) 26 44. Na figura a seguir tem-se um quadrado inscrito em outro quadrado de lado 8 cm. Pode-se calcular a área do quadrado interno (área A), subtraindo-se da área do quadrado externo as áreas dos 4 triângulos. Feito isso, verifica-se que A é uma função da medida x. O valor mínimo de A é: a) 16 cm2 b) 24 cm2 c) 28 cm2 d) 32 cm2 e) 48 cm2 45. (UERJ) Um terreno retangular tem 800 m de perímetro e será dividido pelos segmentos PA e CQ em três partes, como mostra a figura. Admita que os segmentos de reta PA e CQ estão contidos nas bissetrizes de dois ângulos retos do terreno e que a área do paralelogramo PAQC tem me- dida S. O maior valor, em m2, que S pode assumir é a) 18.600 b) 20.000 c) 22.500 d) 23.200 Prof.: Trope Data: 17/05/2021 MATEMÁTICA GABARTO: 1. D 2. B 3. a) A população inicial é de 100 insetos. b) Sim, na segunda semana. 4. 7 m 5. D 6. C 7. A 8. D 9. A 10. A 11. B 12. D 13. B 14. A 15. E 16. D 17. A 18. B 19. C 20. E 21. A 22. B 23. C 24. D 25 a) 200 b) 100 26. a) t = 1 segundo b) h = 0,75 m 27. A 28. A 29. D 30. C 31. C 32. D 33. A 34. B 35. B 36. D 37. E 38. E 39. A 40. D 41. D 42. A 43. C 44. D 45. B