Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
– 1 MATEMÁTICA LIVRO 2 ÁLGEBRA Capítulo 1 – Função Logarítmica 8) a) log28 = ⇔ 2 = 8 ⇔ 2 = 23 ⇔ = 3 b) log381 = ⇔ 3 = 81 ⇔ 3 = 34 ⇔ = 4 c) log464 = ⇔ 4 = 64 ⇔ (22) = 26 ⇔ ⇔ 22 = 26 ⇔ 2 = 6 ⇔ = 3 d) log832 = ⇔ 8 = 32 ⇔ (23) = 25 ⇔ 23 = 25 ⇔ ⇔ 3 = 5 ⇔ = e) log927 = ⇔ 9 = 27 ⇔ (32) = 33 ⇔ ⇔ 32 = 33 ⇔ 2 = 3 ⇔ = f) log8(4��2) = ⇔ 8 = 4��2 ⇔ ⇔ (23) = 22 · 2 ⇔ 23 = 2 ⇔ 3 = ⇔ = g) log27(9��3) = ⇔ 27 = 9��3 ⇔ (33) = 32 · 3 ⇔ ⇔ 33 = 3 ⇔ 3 = ⇔ = 9) log 32 = ⇔ = 32 ⇔ 4– = 25 ⇔ ⇔ (22)– = 25 ⇔ 2–2 = 25 ⇔ – 2 = 5 ⇔ = – Resposta: E 10) Sendo b a base procurada, onde b � 0 e b ≠ 1, temos: logb = – 4 ⇔ b– 4 = ⇔ b– 4 = ⇔ b– 4 = 4 ⇔ ⇔ b– 4 = –4 ⇔ b = 11) [log5(25 log232)] 3 = [log5(5 2 · log22 5)]3 = = [log5(5 2 · 5)]3 = [log55 3]3 = 33 = 27 12) I) log216 = log22 4 = 4 II) log432 = x ⇔ 4x = 32 ⇔ (22) x = 25 ⇔ ⇔ 22x = 25 ⇔ 2x = 5 ⇔ x = III) log216 – log432 = 4 – = = Resposta: B 13) I) log (3��3) = x ⇔ x = 3��3 ⇔ ⇔ 3–x = 3 · 3 ⇔ 3– x = 3 ⇔ x = – II) log 2 = y ⇔ 2y = ⇔ 2y = 2–2 ⇔ y = – 2 III) log55 = 1 IV) M = log (3��3) – log2 – log55 = – + 2 – 1 = = – + 1 = = – 14) Se a e b são as raízes da equação x2 – 7x + 10 = 0, então a . b = 10. Assim, log = log = log 10– 1 = – 1 Resposta: B 15) Fazendo logab = x ⇔ ax = b, temos: alogab = ax = b Resposta: A 16) I) ⇔ II) logx (x + 6) = 2 ⇔ x2 = x + 6 ⇔ ⇔ x2 – x – 6 = 0 ⇔ x = 3 ou x = – 2 De (I) e (II) concluímos que a solução da equação é x = 3, portanto, um número primo. Resposta: A 17) log3��3 x = ⇔ x = (3��3) ⇔ x = (3 · 3 ) ⇔ x = (3 ) ⇔ ⇔ x = 3 · ⇔ x = 3 ⇔ x = ��3 Resposta: E 1 –– 4 5 –– 3 3 –– 2 5 –– 2 5 –– 6 5 –– 2 5 –– 6 � 1––4 � 5 –– 2 81 ––– 16 34 –– 24 3 –– 2 81 ––– 16 � � � 2––3 � 2 –– 3 5 –– 2 8 – 5 ––––– 2 5 –– 2 3 –– 2 1 –– 2 5 –– 2 1 –– 2 5 –– 2 1 –– 4 1 –– 3 3 –– 2 3 –– 2 – 3 + 2 ––––––– 2 1 –– 2 1 –– 3 � 1––3 � 1 –– 2 3 –– 2 3–– 2 1 –– 4 1 ––– 10� 1 ––– ab� 1 –– 4 � � � � � � � x + 6 > 0 x > 0 x ≠ 1 � x > 0x ≠ 1 1 –– 3 3 –– 2 1 –– 3 1 –– 2 1 –– 31 –– 3 1 –– 2 1 –– 3 3 –– 2 2 – 18) [log2(x 2 + 1)]2 – 34 log2(x 2 + 1) + 64 = 0 Observemos que x2 + 1 > 0, "x Œ � Fazendo log2(x 2 + 1) = y, temos: y2 – 34y + 64 = 0 ⇔ y = 2 ou y = 32 Para y = 2, resulta log2(x 2 + 1) = 2 ⇔ x2 + 1 = 22 ⇔ ⇔ x2 = 3 ⇔ Para y = 32, resulta log2(x 2 + 1) = 32 ⇔ x2 + 1 = 232 ⇔ ⇔ x2 = 232 – 1 ⇔ As quatro raízes obtidas são reais. Resposta: D 31) Pela propriedade log (a · b) = log a + log b, temos que os itens (a) e (b) são falsos. Pela propriedade log am = m · log a, implica que os itens (c) e (d) são falsos. Portanto, o único item que é sempre verdadeiro é o item (e). Resposta: E 32) log4(24,96) – log4(3,12) = log = log48 Fazendo log48 = x ⇔ 4x = 8 ⇔ ⇔ (22)x = 23 ⇔ 22x = 23 ⇔ 2x = 3 ⇔ x = Portanto, log4(24,96) – log4(3,12) = Resposta: B 33) log3b – log3a = 4 ⇔ log3 = 4 ⇔ = 3 4 ⇔ = 81 Resposta: C 34) Se log10123 = 2,09, então: log101,23 = log10 = log10123 – log10100 = 2,09 – 2 = 0,09 Resposta: B 35) log m = 2 – log 4 ⇔ log m + log 4 = 2 ⇔ ⇔ log (m · 4) = 2 ⇔ 4m = 102 ⇔ m = ⇔ m = 25 Resposta: D 36) Se logca = 3, logcb = 4 e y = , então: logcy = logc = logc(a 3����� b . c2 . b– 1 . c– 4) = = logc(a 3 . ��b . c . b–1 . c – 4) = logc(a3 . b – . c–3) = = logca 3 + logcb – + logcc –3 = 3 · logca – · logcb – 3 · logcc = = 3 . 3 – . 4 – 3 . 1 = 9 – 2 – 3 = 4 Resposta: C 37) Se log 2 = x e log 3 = y, então: log 72 = log (23 · 32) = log 23 + log 32 = = 3 · log 2 + 2 · log 3 = 3x + 2y Resposta: B 38) · log m5 – · log m = log ��3 ⇔ ⇔ · 5 · log m – · log m = log ��3 ⇔ ⇔ – · log m = log 3 ⇔ · log m = · log 3 ⇔ ⇔ log m = log 3 ⇔ m = 3 Resposta: B 39) Se log23 = a e log35 = b, então: log32 + log325 · log52 = log32 + log35 2 · log52 = = log32 + 2 · log35 · = = log32 + 2 · log32 = 3 · log32 = 3 · = 3 · = Resposta: D 40) x = log35 · log427 · log25 3 ��2 = log35 · · = = log35 · · = log35 · · = = 1 · · = Resposta: C 41) x · log2(7 x) + log2 + log2(21 x) = 0 ⇔ ⇔ x · [x . log27 + log27 – log23] + x · log221 = 0 ⇔ ⇔ x · [x . log27 + log27 – log23 + log2(3 · 7)] = 0 ⇔ ⇔ x · (x · log27+ log27 – log23 + log23 + log27) = 0 ⇔ ⇔ x · (x . log27 + 2 · log27) = 0 ⇔ x · log27 · (x + 2) = 0 ⇔ ⇔ x = 0 ou x + 2 = 0 ⇔ x = 0 ou x = – 2 Resposta: D � b–––a � � b ––– a � � b ––– a � 123 –––– 100 100 –––– 4 a3 · ����� b · c2 ––––––––––– b . c4 1 –– 2 a3 · ����� b · c2 ––––––––––– b · c4 1 –– 2 3 –– 4 1 –– 4 1 –– 4 3 –– 4 1 –– 2 1 –– 2 1 –– 2�3––4 5 –– 4� 1 –– 2 1 –– 2 �� � � log32–––––– log35 3 ––– a 1 ––– a log22–––––– log23 log3 3 ��2 –––––––– log325 log327––––––– log34 1 –– · log323 ––––––––––– 2 · log35 3 –––––––– 2 · log32 log32 1 – 3 ––––––– log35 2 3 ––––––– log32 2 1 –– 4 1 –– 3 –––– 2 3 –– 2 ��7––3�� �24,96––––––3,12� 3 –– 2 3 –– 2 x = ± ���3 x = ± ���������� 232 – 1 – 3 42) log a2 ��5 + log a3 ��5 = ⇔ + = ⇔ ⇔ + = ⇔ + = ⇔ ⇔ = ⇔ 10 · loga��5 = 5 ⇔ ⇔ loga��5 = ⇔ a = ��5 ⇔ a = 5 Resposta: D 43) I) log103 = ⇔ log310 = II) Se a2 + b2 = 28ab, então: log3 = log3 = log3 = = log3 = log330 = log3(3 · 10) = log33 + log310 = = 1 + = = Resposta: A 44) Para log102 = m e log103 = n, temos: log56 = = = = Resposta: D 45) I) log581 = k ⇔ log534 = k ⇔ 4 · log53 = k ⇔ log53 = II) log3���15 = = = = = · · log515 = · log5(3 · 5) = · [log53 + log55] = · + 1 = · = Resposta: D 46) I) 5p = 2 ⇔ log52 = p log2100 = = = = = = = = Resposta: E 47) I) 2 · log2 (1 + ��2x) – log2 (��2x) = 3 ⇔ ⇔ log2 (1 + ��2x)2 – log2 (��2x) = 3 ⇔ ⇔ log2 = 3 ⇔ = 23 ⇔ ⇔ (1 + ��2x)2 = 8��2x ⇔ 1 + 2��2x + 2x2 = 8��2x ⇔ ⇔ 2x2 – 6��2x + 1 = 0 ⇔ x = = Como a é o menor valor de x, temos que: a = II) log2 = log2 = = log2 = log2��2 = log22 = · log22 = Resposta: B 48) a) Rd� = 10 · Rb ⇔ Rdb = 10[12 + log10I] ⇔ ⇔ Rdb = 120 + 10 log10I Sabemos que o máximo valor de ruído que o ouvido humano tolera, sem ser prejudicado, é de 80dB. Assim, temos: 80 = 120 + 10 · log10I ⇔ – 40 = 10 · log10I ⇔ ⇔ – 4 = log10I ⇔ I = 10–4 b) Para o avião a jato, Rdb = 160dB, então: 120 + 10 · log10I = 160 ⇔ 10 · log10I = 40 ⇔ ⇔ log10I = 4 ⇔ I = 104 Para a esquina movimentada, Rdb = 80dB. Vimos no item (a) que, neste caso, I = 10–4, portanto: = = 108 49) Para P(t) = P0 · 2 –bt, temos: I) P(29) = ⇒ P0 · 2–b · 29 = ⇔ ⇔ 2–29b = 2–1 ⇔ – 29b = – 1 ⇔ b = Logo, P(t) = P0 · 2 II) P(t) = 20% · P0 ⇔ ⇔ P0 · 2 = 0,2P0 ⇔ 2 = 0,2 ⇔ ⇔ log22 = log20,2 ⇔ – = log20,2 ⇔ ⇔ t = – 29 · log2 ⇔ t = – 29 · [log22 – log210] ⇔ ⇔ t � – 29 · [1 – 3,32] ⇔ t � – 29 · (– 2,32) ⇔ ⇔ t � 67,28 anos k –– 4 1 –– · log5152 ––––––––––––– k –– 4 log515 1––2 ––––––––– log53 log5���15 ––––––––– log53 2 –– k 2 –– k 4 –– k 1 –– 2 k + 4 –––––– 2k� k + 4 ––––– 4� 2 –– k� k –– 4� 2 –– k 2 · log510 –––––––––– p log510 2 –––––––– p log5100 ––––––––– log52 2p + 2 –––––– p 2 [p + 1] –––––––– p 2 · [log52 + log55] ––––––––––––––––– p 2 · log5(2 · 5) ––––––––––––– p 104 –––– 10–4 Intensidade sonora do avião a jato –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Intensidade sonora da esquina movimentada � (1 + ��2x) 2 ––––––––– ��2x � (1 + ��2x)2 ––––––––– ��2x –(– 6��2) ± ���64 ––––––––––––––– 2 · 2 6��2 ± 8 ––––––– 4 3��2 – 4 –––––––– 2 � 2a + 4 –––––– 3 � � 3��2 – 4 2 · �––––––––� + 42 –––––––––––––––– 3 � �3��2 – 4 + 4––––––––––3 � 1 –– 2 1–– 2 1 –– 2 37 –––– 12 12 + 25 ––––––– 12 25 ––– 12 m + n ––––––– 1 – m log102 + log103 ––––––––––––––– log1010 – log102 log10(2 · 3) ––––––––––––– 10 log10�–––�2 log106 ––––––– log105 �28ab + 2ab–––––––––––ab�� a2 + 2ab + b2 –––––––––––– ab�� (a + b)2 –––––––– ab� � 30ab ––––– ab� 5 ––– 12 6 loga��5 + 4 loga��5––––––––––––––––––– 12 1 –– 21––– 2 25 ––– 12 12 ––– 25 5 ––– 12 loga��5––––––– 3 loga��5––––––– 2 5 ––– 12 loga��5––––––––– 3 · logaa loga��5––––––––– 2 · logaa 5 ––– 12 loga��5––––––––– logaa 3 loga��5––––––––– logaa 2 5 –– 12 P0 ––– 2 P0 ––– 2 1 ––– 29 t – –– 29 t – –– 29 t – –– 29 t– –– 29 t ––– 29 � 2–––10 � 4 – 50) S = . log20162 + . log20163 + . log20167 = = log2016���2 + log2016 5 ���3 + log2016 10 ���7 = = log2016(���2 . 5 ���3 . 10 ���7 ) = = log2016( 10 ����32 . 10 ���9 . 10 ���7 ) = log2016( 10 ����������32 . 9 . 7) = = . log20162016 = . 1 = Resposta: E 51) O total de classificações possíveis é N = P16 = 16! = 16 . 15! Sendo log 16 = log 24 = 4 . log 2 � 4 . 0,3 = 1,2 e 101,2 � 16, resulta: log N = log(16 . 15!) = log 16 + log 15! � 1,2 + 12 Desta forma: N = 101,2 + 12 = 101,2 . 1012 � 16 . 1012 = = 16 000 000 000 000 (dezesseis trilhões) Resposta: E 52) 1) 2 . log (2x – 1) = log 2 + log (2x + 3) ⇔ log [(2x – 1)2] = log [2 . (2x + 3)] ⇔ ⇔ (2x – 1)2 = 2 (2x + 3) 2) Substituindo 2x por y > 0, temos: (y – 1)2 = 2 (y + 3) ⇔ y2 – 2y + 1 = 2y + 6 ⇔ ⇔ y2 – 4y – 5 = 0 ⇔ y = 5 ou y = –1 fi fi y = 5, pois y > 0 3) y = 2x = 5 fi x = log2 5 Resposta: C 53) 10 # (– 5) = 102 – (– 5)2 + log (10 – 5) = = 100 – 25 + log 5 = 75 + log = = 75 + log 10 – log 2 = 75 + 1 – log 2 = 76 – log 2 Resposta: C 54) I) O PIB per capita daqui a x anos será: = 6 . e0,01x II) Em 2014, que corresponde a x = 0, o PIB per capita foi 6 . e0,01 . 0 = 6 . e0 = 6 . 1 = 6 III) Para que o PIB per capita seja, aproximadamente, 50% superior ao de 2014, deve-se ter: 6 . e0,01x = 1,5 . 6 ⇔ e0,01x = 1,5 ⇔ ⇔ 0,01x = loge 1,5 ⇔ 0,01x = �n 1,5 ⇔ ⇔ 0,01x = �n 3 – �n 2 ⇔ ⇔ 0,01x = 1,0986 – 0,6931 ⇔ ⇔ 0,01x = 0,4055 ⇔ x = 40,55 ⇔ x 41 Resposta: D 67) x2 + x + 7 � 0, �x � �, pois o gráfico de g(x) = x2 + x + 7 é do tipo: Assim, temos: D(f) = � Resposta: E 68) O campo de definição de uma função é o conjunto para o qual a função está definida. Em outras palavras, o campo de defi - nição é o mesmo que o domínio da função. Desta forma, pela condição de existência dos logaritmos, temos: D(f) = {x � � � 2x2 – 5x + 2 � 0 e x + 1 � 0 e x + 1 ≠ 1} Assim sendo: a) 2x2 – 5x + 2 � 0 ⇔ x � ou x � 2, pois o gráfico de g(x) = 2x2 – 5x + 2 é do tipo: b) x + 1 � 0 ⇔ x � – 1 c) x + 1 ≠ 1 ⇔ x ≠ 0 1 ––– 10 1 ––– 5 1 ––– 2 1 ––– 10 1 ––– 10 1 ––– 10 �10–––2� 60 000 . e0,05x ––––––––––––– 10 000 . e0,04x 1 –– 2 – 5 De (a) � (b) � (c), temos: Portanto, D(f) = x � � / – 1 � x � 0 ou 0 � x � ou x � 2 Resposta: D 69) Fazendo x = 0 em (I), temos: y = 2 · 30 ⇔ y = 2 ⇒ OP = 2 Fazendo y = 0 em (II), temos: log3x = 0 ⇔ x = 30 ⇔ x = 1 ⇒ OQ = 1 Desta forma, A(1, 2) Fazendo x = 1 em (I), temos: y = 2 · 31 = 6 ⇒ D(1, 6) Fazendo y = 2 em (II), temos: log3x = 2 ⇔ x = 32 ⇔ x = 9 ⇒ B(9, 2) e C(9, 6) Portanto, temos a seguinte figura: (AC)2 = 42 + 82 AC = ������ 16 + 64 AC = ���80 = 4��5 Resposta: D 70) ACDE = 20% de AABDE ⇒ ⇒ = · ⇔ ⇔ 2 – log2k = · (log2k + 2) ⇔ 5 · (2 – log2k) = log2k + 2 ⇔ ⇔ 10 – 5 · log2k = log2k + 2 ⇔ 6 log2k = 8 ⇔ log2k = ⇔ ⇔ log2k = ⇔ k = 2 ⇔ k = 3 ���24 ⇔ k = 2 3 ��2 Resposta: C 71) A = A1 + A2 = (4 – 2) · log 2 + (6 – 4) · log 4 = = 2 · log 2 + 2 · log 4 = 2 log 2 + 2 · log 22 = = 2 · log 2 + 2 · 2 · log 2 = 6 · log 2 = log 26 = log 64 Resposta: E 72) y y = 2 . 3x D C BA P 0 Q x y = log x 3 I II (0,2) 6 (1,0) g 8 4 1––2� (log2k + 2) · (4 – k)––––––––––––––––– 2 20 –––– 100 (4 – k) · (2 – log2k)––––––––––––––––– 2 1 –– 5 8 –– 6 4 –– 34–– 3 y xa 3 1 y = log (x + b) a 6 – I) Para x = 0, temos: y = loga(0 + b) = 0 ⇔ logab = 0 ⇔ b = a0 ⇔ b = 1 II) Para x = , temos: y = loga = 1 ⇔ + 1 = a1 ⇔ ⇔ a – = 1 ⇔ = 1⇔ 2a = 3 ⇔ a = III) A área do retângulo é · 1 = · 1 = · · 1 = Resposta: B 73) I) ⇔ fi fi 2 . log (k + n) = – 2 . log k ⇔ ⇔ log (k + n) = – log k ⇔ log (k + n) + log k = 0 ⇔ ⇔ log [(k + n) . k] = 0 ⇔ (k + n)k = 1 ⇔ ⇔ k2 + nk – 1 = 0 ⇒ ⇒ k = , pois k > 0 II) h = 2 . log (k + n) = 2 . log = = 2 . log � � Resposta: E 74) Para x = 0, temos: f(0) = 22 · 0 = 20 = 1 ⇒ B(0; 1) Para y = 1, temos: 1 = log2(x + 1) ⇔ x + 1 = 2 ⇔ x = 1 ⇒ A(1; 1) Para x = 1, temos: f(x) = 22 · 1 = 22 = 4 ⇒ C(1; 4) Assim, AABC = = = Resposta: C 75) log3(9 x – 2) = x ⇔ 9x – 2 = 3x ⇔ ⇔ (32)x – 3x – 2 = 0 ⇔ (3x)2 – 3x – 2 = 0 Fazendo 3x = y, temos: y2 – y – 2 = 0; cujas raízes são y’ = 2 e y” = – 1 Assim, Se y = 2 ⇒ 3x = 2 ⇒ x = log32 Se y = – 1 ⇒ 3x = – 1 ⇒ não existe solução Resposta: D 76) 6 · 23x – 1 + = 23x + 8 ⇔ 6 · + = 23x + 8 ⇔ ⇔ 3 · 23x + = 23x + 8 ⇔ 2 · 23x + – 8 = 0 Fazendo 23x = y, temos: 2y + – 8 = 0 ⇔ 2y2 – 8y + 8 = 0 ⇔ y2 – 4y + 4 = 0 ⇔ ⇔ (y – 2)2 = 0 ⇔ y – 2 = 0 ⇔ y = 2 Portanto, 23x = 2 ⇔ 3x = 1 ⇔ x = Sendo k a raiz real da equação, temos que k = Logo, � k � Resposta: B a –– 3 a –– 3� a –– + 1 3� 3 –– 2 3a – a ––––––– 3 a –– 3 1 –– 2 1 –– 3 3 –– 2 3 –– 2 ––– 3 a –– 3 � h log (k + n) = ––– 2 h log k = – ––– 2 � h = = 2 . log (k + n)h = – 2 . log k –n + ����� n2 + 4 ––––––––––––– 2 –n + ����� n2 + 4�–––––––––––– + n�2 n + ����� n2 + 4 ––––––––––– 2 3 –– 2 1 · 3 –––– 2 AB · AC –––––––– 2 4 –––––– 23x –––– 2 23x –––– 2 4 –––––– 23x – 1 8 –––– 23x 8 –––– 23x 8 –– y 1 –– 3 1 –– 3 2 ––– 5 3 ––– 10 – 7 77) 4x + 6x = 2 · 9x ⇔ = ⇔ + 1 = ⇔ ⇔ x + 1 = 2 · x ⇔ x + 1 = 2 · x Fazendo x = y, temos: y + 1 = 2 · ⇔ y2 + y = 2 ⇔ y2 + y – 2 = 0 ⇔ y = 1 ou y = – 2 Assim, Se y = 1 ⇒ x = 1 ⇔ x = 0 Se y = – 2 ⇒ x = – 2 ⇒ �� solução Resposta: A 78) 8 · 22x – 3 – 6 · 2x + 1 + 32 = 0 ⇔ 8 · – 6 · 2x · 2 + 32 = 0 ⇔ ⇔ (2x)2 – 12 · 2x + 32 = 0 Fazendo 2x = y, temos: y2 – 12y + 32 = 0 ⇔ y = 4 e y = 8 Assim, Se y = 4 ⇒ 2x = 4 ⇔ x = 2 Se y = 8 ⇒ 2x = 8 ⇔ x = 3 As raízes da equação são 2 e 3. A soma das raízes é 2 + 3 = 5, portanto, o dobro da soma das raízes é 2 · 5 = 10. Resposta: 10 79) 8x – 5x = 0 ⇔ 8x = 5x ⇔ = ⇔ x = 1 ⇔ x = 0 Resposta: E 80) 7x + 7x – 1 = 8x ⇔ 7x + = 8x ⇔ = 8x ⇔ ⇔ 8 · 7x = 7 · 8x ⇔ = ⇔ x = ⇔ x = 1 Resposta: V = {1} 81) log x + log (x – 5) = log 36 ⇔ log [x · (x – 5)] = log 36 ⇔ ⇔ x · (x – 5) = 36 ⇔ x2 – 5x – 36 = 0 ⇔ x = – 4 ou x = 9 Pela condição de existência dos logaritmos, devemos ter x � 5, então a única solução é x = 9. Resposta: D 82) I) Condições de existência: ⇔ ⇔ – < x < II) log����� 5x + 1 – log(1 – 5x) = 0 ⇔ log = 0 ⇔ ⇔ = 100 ⇔ ����� 5x + 1 = 1 – 5x ⇔ ⇔ (����� 5x + 1)2 = (1 – 5x)2 ⇔ ⇔ 5x + 1 = 1 – 10x + 5x2 ⇔ 5x2 – 15x = 0 ⇔ ⇔ x2 – 3x = 0 ⇔ x · (x – 3) = 0 ⇔ x = 0 ou x = 3. III) fi x = 0 Resposta: C 83) a) I) f(x) = 1 ⇔ log3(9x2) = 1 ⇔ 9x2 = 3 ⇔ x2 = ⇔ x2 = Para x > 0, temos: x = = = ⇒ Vf = II) g(x) = – 3 ⇔ log3 = – 3 ⇔ ⇔ = 3– 3 ⇔ x = 33 = 27 ⇒ Vg = {27} b) 1 + f(x) + g(x) = 1 + log3(9x 2) + log3 = = 1 + log39 + log3x 2 + log3x – 1 = = 1 + 2 + 2 . log3x – 1 . log3x = 3 + log3x 84) 1) Os gráficos sugerem funções logarítmicas do tipo y1 = loga(bx) e y2 = logd(cx). 2) Como os pontos (1; 0) e (2; 1) pertencem ao gráfico de y1, temos: loga(b . 1) = 0 ⇔ b = 1 e loga(b . 2) = 1 ⇔ 2b = a e, portanto, a = 2. Assim, y1 = log2x 3) Como os pontos (2; 3) e (8; 5) pertencem ao gráfico de y2, temos: fi d2 = 4 fi fi d = 2, pois d > 0. Desta forma, c = 4 e y2 = log2(4x) Resposta: D 85) ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ fi V = {(4; 8)} 1 ––– 5 1 ––– 5 1 x > – ––– 5 1 x < ––– 5 �5x + 1 > 01 – 5x > 0� �8––5� 5x ––– 5x 8x –––– 5x 7 · 7x + 7x –––––––––– 7 7x ––– 7 7 –– 8� 7 –– 8� 7 –– 8 7x ––– 8x 2 · 9x –––––– 6x 4x –––– 6x 2 · 9x –––––– 6x 4x + 6x ––––––– 6x �3––2�� 2 –– 3�� 9 –– 6�� 4 –– 6� �2––3� 1 –– y �2––3� �2––3� 22x –––– 23 ������ 5x + 1––––––––1 – 5x� ����� 5x + 1 –––––––– 1 – 5x 1 1 – ––– < x < ––– 5 5 x = 0 ou x = 3 � 1 –– 3 3 –– 9 ��3––––3� ��3 –––– 3 1 –––– ��3 1 –– 3 �1––x� 1 –– x �1––x� logd(c . 2) = 3 fi 2c = d3logd(c . 8) = 5 fi 8c = d5 log2x + log2y = 5 2 . log2x = 4 �log2x + log2y = 5log2x – log2y = – 1� log2x + log2y = 5 x = 4� log2x + log2y = 5 log2x = 2 � y = 8 x = 4� log2y = 3 x = 4� 2 + log2y = 5 x = 4� 8 – 86) log2(x – 2) – log4x = 1 ⇔ log2(x – 2) – = 1 ⇔ ⇔ log2(x – 2) – = 1 ⇔ 2 · log2(x – 2) – log2x = 2 ⇔ ⇔ log2(x – 2)2 – log2x = 2 ⇔ log2 = 2 ⇔ ⇔ = 4 ⇔ x2 – 4x + 4 = 4x ⇔ x2 – 8x + 4 = 0 ⇔ ⇔x = = ⇒ x = 4 + 2��3, pois x > 2 Resposta: D 87) Sendo log 1,5 = 0,18, temos: log 2x – log 3x = 9 ⇔ log = 9 ⇔ log x = 9 ⇔ ⇔ x · log = 9 ⇔ x · log – 1 = 9 ⇔ – x · log = 9 ⇔ ⇔ – x . log 1,5 = 9 ⇔ – x . 0,18 = 9 ⇔ x = ⇔ x = – 50 Resposta: C 88) Sendo log 2 = 0,30 e log 3 = 0,48, temos: 32x = 23x + 1 ⇔ log 32x = log 23x + 1 ⇔ 2x . log 3 = (3x + 1) . log 2 ⇔ ⇔ 2x . 0,48 = (3x + 1) . 0,30 ⇔ 0,96 . x = 0,90 . x + 0,30 ⇔ ⇔ 0,06 . x = 0,30 ⇔ x = = = 5 Resposta: B 89) log2(5x – 3) � log27 ⇔ 0 � 5x – 3 � 7 ⇔ ⇔ 3 � 5x � 10 ⇔ � x � 2 Resposta: C 90) log (2x + 5) � 0 ⇔ log (2x + 5) � log 1 ⇔ 0 � 2x + 5 � 1 ⇔ ⇔ – 5 � 2x � – 4 ⇔ – � x � – 2 Portanto, S = x � � � – � x � – 2 91) log x � 1 ⇔ log x � log ⇔ x � Resposta: A 92) I) log (– x2 + 5x + 24) � log 18 ⇔ – x2 + 5x + 24 � 18 ⇔ ⇔ – x2 + 5x + 6 � 0 ⇔ x2 – 5x – 6 � 0 ⇔ x � – 1 ou x � 6 II) Pela condição de existência dos logaritmos, temos: – x2 + 5x + 24 � 0 ⇔ x2 – 5x – 24 � 0 ⇔ – 3 � x � 8 Assim, Portanto, S = {x � � � – 3 � x � – 1 ou 6 � x � 8} Resposta: C 93) I) log10x + log10(x + 3) � 1 ⇔ log10x + log10(x + 3) � log1010 ⇔ ⇔ log10[x · (x + 3)] � log1010 ⇔ x · (x + 3) � 10 ⇔ ⇔ x2 + 3x � 10 ⇔ x2 + 3x – 10 � 0 ⇔ – 5 � x � 2 Verificando as condições de existência dos logaritmos, tem-se: II) x � 0 III) x + 3 � 0 ⇔ x � – 3 Assim, Portanto, S = {x � � � 0 � x � 2} Resposta: C 5––2� 1 –– 2 1 –– 21–– 2 1 –– 2 1 –– 2 �2–––3�� 2x ––– 3x� �3–––2�� 3 ––– 2�� 2 ––– 3� – 9 –––––– 0,18 30 –––– 6 0,30 ––––– 0,06 3 –– 5 1 –– 2 1 –– 2 1 –– 2 5 –– 2 log2x––––––– log24 log2x––––––– 2 �(x – 2) 2 –––––––– x� (x – 2)2 –––––––– x 8 ± 4��3 –––––––– 2 8 ± ���48 ––––––––– 2 1 –– 2 1 –– 2 – 9 94) log0,4[log2(0,5) x – 5] � log0,4(x + 2) ⇔ log2(0,5)x – 5 � x + 2 ⇔ ⇔ (x – 5) · log20,5 � x + 2 ⇔ (x – 5) · log22– 1 � x + 2 ⇔ ⇔ (x – 5) · (– 1) · log22 � x + 2 ⇔ – x + 5 � x + 2 ⇔ ⇔ – 2x � – 3 ⇔ 2x � 3 ⇔ x � Pela condição de existência dos logaritmos, devemos ter: x + 2 � 0 ⇔ x � – 2 Portanto, S = x � � � – 2 � x � Resposta: C 95) log10x � log24 · log46 · log68 – 1 ⇔ ⇔ log10x � log24 · · – 1 ⇔ ⇔ log10x � log28 – 1 ⇔ log10x � 3 – 1 ⇔ ⇔ log10x � 2 ⇔ log10x � log10102 ⇔ x � 102 Como pela condição de existência dos logaritmos x � 0, tem- se: S = {x � � � 0 � x � 102} Resposta: A 96) I) log2(2x + 5) – log2(3x – 1) � 1 ⇔ log2 � log22 ⇔ ⇔ � 2 ⇔ – 2 � 0 ⇔ ⇔ � 0 ⇔ � 0 ⇔ ⇔ (– 4x + 7) . (3x – 1) � 0 ⇔ � x � II) Analisando a condição de existência dos logaritmos, te - mos: ⇔ ⇔ Portanto, S = ; Resposta: D 97) 1 � log10(x – 1) � 2 ⇔ log1010 � log10(x – 1) � log10102 ⇔ ⇔ 10 � x – 1 � 102 ⇔ 11 � x � 101 ⇔ Resposta: C 98) log 5 (x + 3) � 1 ⇔ log 5 (x + 3) � 0 ⇔ log5(x + 3) � 0 ⇔ log5(x + 3) � log51 ⇔ ⇔ 0 < x + 3 � 1 ⇔ – 3 � x � – 2 Resposta: A 99) A equação, em x, tem duas raízes reais distintas e, portanto, (log t)2 – 4 . 1 . 0,5 . log t > 0 ⇔ ⇔ (log t)2 – 2 . log t > 0 ⇔ log t < 0 ou log t > 2 pois o gráfico da função y = x2 – 2x é do tipo Assim: 0 < t < 1 ou t > 100 Resposta: E 100) Sendo L(t) = (2,048)t, o lucro acumulado, em reais, durante t meses, temos: (2,048)t = 8000 ⇔ log (2,048)t = log 8000 ⇔ ⇔ t . log 2,048 = log 8000 ⇔ ⇔ t . log = log(8 . 1000) ⇔ ⇔ t . [log 211 – log 103] = log 23 + log 103 ⇔ ⇔ t . [11 . log 2 – 3] = 3 . log 2 + 3 ⇔ ⇔ t . [11 . 0,301 – 3] = 3 . 0,301 + 3 ⇔ ⇔ 0,311 . t = 3,903 ⇔ t � 12,55 Desta forma, a quantidade mínima de meses é 13. Resposta: E 101) a) Para o limiar da dor, temos �D = 120dB, � = 10 log 120 = 10 log 1,0 . 1012 = Da qual: b) Como o tempo de exposição foi reduzido à metade, de 8 horas para 4 horas, o nível de intensidade sonora sofre, portanto, um acréscimo de 5dB, passando de 85dB para 90dB. �1––2�� 1 –– 2�� 1 –– 2� 3 –– 2 3 –– 2� log28–––––– log26 log26–––––– log24 � 2x + 5 ––––––– 3x – 1� 2x + 5 ––––––– 3x – 1 2x + 5 ––––––– 3x – 1 – 4x + 7 –––––––– 3x – 1 2x + 5 – (6x – 2) ––––––––––––––– 3x – 1 7 ––– 4 1 ––– 3 1 x � ––– 3 5 x � – ––– 2 1 x � ––– 3 �2x + 5 � 03x – 1 � 0� �7––4 1 –– 3� 0 2 2048 ––––– 1000 �I–––ID� �ID–––––––––1,0 . 10–12� ID––––––––– 1,0 . 10–12 W ID = 1,0 –––– m2 � = 90dB 10 – c) 100 = 10 log 1,0 . 1010 = Da qual: A área S da superfície timpânica, suposta circular de diâmetro D, é dada por: S = π 2 S = 3 . 2 (m2) S = 7,5 . 10–5 m2 A intensidade I da onda é dada por: I = 1,0 . 10–2 = Da qual: Respostas: a) ID = 1,0 b) � = 90dB c) I = 1,0 . 10–2 W/m2; P = 7,5 . 10–7 W 102) a) f(x) = 101 + x + 101 – x ⇔ ⇔ f(x) = 10 . 10x + 10 . 10– x Assim, f[log10(2 + ���3 )] = = 10 . 10 log10(2 + ���3) + 10 . 10 – log10(2 + ���3) = = 10(2 + ���3) + 10 . (2 + ���3 )– 1 = = 10 . 2 + ���3 + = = 10 . (2 + ���3 + 2 – ���3 ) = 10 . 4 = 40, que é um número inteiro. b) f(x) = 52 ⇔ 101 + x + 101 – x = 52 ⇔ ⇔ 10 . 10x + 10 . 10– x = 52 ⇔ ⇔ 10 . 10x + 10 . = 52 Fazendo 10x = y, resulta: 10y + = 52 ⇔ 10y2 + 10 = 52y ⇔ ⇔ 10y2 – 52y + 10 = 0 ⇔ 5y2 – 26y + 5 = 0 ⇔ ⇔ y = ⇔ y = 5 ou y = Para y = 5, temos 10x = 5 ⇔ log1010x = log105 ⇔ ⇔ x = log 10 ⇔ x = log1010 – log102 ⇔ ⇔ x = 1 – 0,3 ⇔ x = 0,7 Para y = , temos 10x = ⇔ ⇔ log1010x = log10 ⇔ x = – log105 ⇔ ⇔ x = – log ⇔ x = – (log1010 – log102) ⇔ ⇔ x = – (1 – 0,3) ⇔ x = – 0,7 Logo, o conjunto verdade da equação é V = {0,7; – 0,7} Respostas: a) Demonstração; f[log10(2 + ���3)] = 40 b) 0,7 e – 0,7 103) a) f = 2 . log2 – 1 = = 2 . log2 = 2 . (– 1) = – 2 f(2) = 2 . log2(2 – 1) = 2 . log21 = 2 . 0 = 0 f(3) = 2 . log2(3 – 1) = 2 . log22 = 2 . 1 = 2 g(–4) = log2 1 – = log22 = 1 g(0) = log2 1 – = log21 = 0 g(2) = log2 1 – = log2 = – 1 b) Para 1 < x < 4, temos: f(x) = g(x) fi 2 . log2(x – 1) = log2 1 – ⇔ ⇔ log2(x – 1)2 = log2 1 – ⇔ W I = 1,0 . 10–2 ––– m2 D––– 2 1,0 . 10–2––––––––– 2 P––– S P––––––––– 7,5 . 10–5 P = 7,5 . 10–7 W W––– m2 � ID–––––––––1,0 . 10–12 � ID––––––––– 1,0 . 10–12 � � � � � 1 ––––––– 2 + ���3 � 1 –––– 10x 10 –––– y 1 ––– 5 26 ± 24 –––––––– 10 10 –––– 2 1 ––– 5 1 ––– 5 1 ––– 5 10 –––– 2 �3–––2�� 3 ––– 2� �1–––2� �–4–––4� � 0 ––– 4� �1–––2�� 2 ––– 4� �x–––4� �x–––4� – 11 ⇔ (x – 1)2 = 1 – ⇔ x2 – 2x + 1 = 1 – ⇔ ⇔ x2 – 2x + = 0 ⇔ x2 – x = 0 ⇔ ⇔ x . x – = 0 ⇔ x = 0 ou x = ⇔ ⇔ x = pois 1 < x < 4 c) Respostas: a) f = – 2, f(2) = 0, f(3) = 2, g(– 4) = 1, g(0) = 0 e g(2) = – 1 b) x = c) gráfico 107) I) Para um número N � 1, a característica do log N é igual ao número de algarismos de sua parte inteira, diminuído de uma unidade. Assim sendo, II) Quando 0 � N � 1, a característica de log N é igual ao oposto da quantidade de zeros que precedem o primeiro algarismo não nulo de N. Portanto, para N = 0,8, a carac - terís tica é – 1. III) A soma das características dos logaritmos decimais de 3,2, 158 e 0,8 é 0 + 2 + (– 1) = 1. Resposta: C 108) log (��2 + ��3) � log (1,41 + 1,73) = log (3,14), cuja característica é 1 – 1 = 0 Resposta: B 109) 2 – ,4112 . 3 = (– 2 + 0,4112) . 3 = – 6 + 1,2336 = = – 6 + 1 + 0,2336 = – 5 + 0,2336 = 5 – ,2336 Resposta: A 110) 2 – ,53112 + – 1,43001 + 0,37002 = = – 2 + 0,53112 + (– 1 + 0,43001) + 0,37002 = = – 3 + 1,33115 = – 3 + 1 + 0,33115 = – 2 + 0,33115 = – 2,33115 Resposta: C 111) a) log 200 = log (2 · 102) = log 2 + log 102 = 0,301 + 2 = 2,301; b) log 0,002 = log (2 · 10– 3) = log 2 + log 10–3 = 0,301 – 3 = = – 2,699 = – 3,301; c) log 6 = log (2 · 3) = log 2 + log 3 = 0,301 + 0,477 = 0,778; d) log 60 = log (6 · 10) = log 6 + log 10 = 0,778 + 1 = 1,778; e) log 1,5 = log = log 15 – log 10 = log (3 · 5) – 1 = = log 3 + log 5 – 1 = 0,477 + log – 1 = = 0,477 + log 10 – log 2 – 1 = 0,477 + 1 – 0,301 – 1 = 0,176; f) log281 = log23 4 = 4 · log23 = 4 · = 4 · = = 4 · 1,5847 = 6,339 112) a) Pela tabela, vemos que: – log10x1 = 1,9 e – log10x2 = 4,9. Assim, aplicando a definição dos logaritmos, temos: x1 = 10 – 1,9 e x2 = 10 – 4,9 Seja k � �, o número tal que: x1 = k · x2 10– 1,9 = k · 10– 4,9 ⇔ k = ⇔ k = 103 ⇔ k = 1000 b) Para x3 = 0,0000001 = 10 – 7, temos: y3 = – log1010– 7 = –(– 7) · log1010 = 7 113) log 25 = log 52 = 2 · log 5 = 2 · log = = 2 · [log 10 – log 2] � 2 · [1 – 0,3] = 1,4 Resposta: A 114) 2555 = x ⇔ log 2555 = log x ⇔ 555 · log 2 = log x ⇔ ⇔ 555 · 0,3 = log x ⇔ log x = 166,5 ⇔ x = 10166,5 ⇔ ⇔ x = 100,5 · 10166 ⇔ x = ���10 · 10166 Assim sendo, p = ���10 e q = 166 Resposta: A N Número de algarismo de sua parte inteira Característica 3,2 1 1 – 1 = 0 158 3 3 – 1 = 2 7 ––– 4 3 ––– 2 � � � x ––– 4 x ––– 4 x ––– 4 7 ––– 4 7 ––– 4 7 ––– 4 7 ––– 4 � �15–––10� �10–––2� 0,477 ––––––– 0,301 log 3 –––––– log 2 10– 1,9 –––––– 10–4,9 �10–––2� 12 – 115) ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ Resposta: E 116) Como a calculadora possui 12 dígitos, quando digitarmos o número 42 000 000 000 e apertarmos a tecla log, o resultado será: Após apertar a 1.a vez: log 42 000 000 000 = 10, � 0 Após apertar a 2.a vez: log (10, ....................) = 1, � 0 Após apertar a 3.a vez: log (1, .....................) = 0, � 0 Após apertar a 4.a vez: log (0,......................) � 0 Pela definição de logaritmos, não existe logaritmo de número negativo. Assim, se apertarmos a tecla log pela 5.a vez, a mensagem “erro” aparecerá no visor. Resposta: D 117) Observe, de início, que: log 27380 = 4 + 0,437433 = 4,437433 log 27390 = 4 + 0,437592 = 4,437592 Fazendo uma interpolação linear, temos: = ⇔ ⇔ = ⇔ 2x = 0,000159 ⇔ x = 0,0000795 Com isso, log 27 385 = 4,4374330 + 0,0000795 log 27 385 = 4,4375125 � 4,437513 Resposta: D 118) 36x = 24 ⇔ (22 · 32)x = 23 · 3 ⇔ (2 · 3)2x = 23 · 3 ⇔ ⇔ log (2 · 3)2x = log (23 · 3) ⇔ 2x · log (2 · 3) = log (23 · 3) ⇔ ⇔ x = = = = = = = = Resposta: B 119) Para k = 0,6% = 0,006, temos D(t) = D(0) . ekt = D(0) . e0,006t Quando a área de desmatamento dobrar, teremos D(t) = D(0) . e0,006t = 2D(0) ⇔ e0,006t = 2 ⇔ �n e0,006t = �n 2 ⇔ ⇔ 0,006 . t . �n e = �n 2 ⇔ 0,006t = 0,69 ⇔ t = 115 Assim, são necessários 115 anos. Resposta: B 120) 6x = 10 ⇔ ln6x ⇔ ln10 = x . ln6 = ln10 ⇔ ⇔ x = = = ⇔ x = � 1,28 Resposta: B 121) À taxa anual i = 20% = 0,20 soma dos montantes de n depósitos de R$ 20 000,00 é tal que: S = 20 000,00 . = 148 832,00 Assim, 100 000 . [(1 + 0,20)n – 1] = 148 832 ⇔ (1,20)n – 1 = 1,48832 ⇔ (1,2)n = 2,48832 ⇔ ⇔ log (1,2)n = log 2,48832 ⇔ n.log 1,2 = log 2,48832 ⇔ ⇔ n = Resposta: E mantissa 1 ............................................... 1444442444443 com 10 casas decimais mantissa 2 ............................................... 1444442444443 com 11 casas decimais mantissa 3 ............................................... 1444442444443 com 11 casas decimais 5 . log x = 3,010300 log x + 2 . log y = 1,5563026� 5 . log x = 10 . log 2 log x + 2 . log y = 1,5563026� log x = 2 . log 2 2 . log 2 + 2 log y = 1,5563026� log x = log 22 log 2 + log y = 0,7781513� x = 22 0,3010300 + log y = 0,7781513� x = 4 y = 3� x = 4 log y = 0,4771213� 4 . log x – 2 . log y = 1,4539974 log x + 2 . log y = 1,5563026� 2 . log x – log y = 0,7269987 log x + 2 . log y = 1,5563026� 27 385 – 27 380 –––––––––––––––– 27 390 – 27 380 x –––––––––––––––––––– 4,437592 – 4,437433 5 ––––– 10 x –––––––––– 0,000159 3 · log 2 + log 3 ––––––––––––––––– 2 · (log 2 + log 3) log (23 · 3) –––––––––––– 2 · log (2 · 3) 69 ––– 78 138 –––– 156 1,38 ––––– 1,56 0,90 + 0,48 ––––––––––– 2 · 0,78 3 · 0,30 + 0,48 ––––––––––––––– 2 · (0,30 + 0,48) 2,30 –––– 1,79 0,69 + 1,61 –––––––––– 0,69 + 1,10 ln2 + ln5 ––––––––– ln2 + ln3 ln10 ––––– ln6 [(1 + 0,20)n – 1] –––––––––––––– 0,20 log 2,48832 ––––––––––– log 1,2 – 13 MATEMÁTICA LIVRO 2 ÁLGEBRA Capítulo 2 – Exercícios-Tarefa (Função Exponencial e Função Logarítmica) 1) (5x – 5��3)(5x + 5��3) = 50 ⇔ (5x)2 – (5��3)2 = 50 ⇔ ⇔ 52x – 25 . 3 = 50 ⇔ 52x – 75 = 50 ⇔ 52x = 125 ⇔ ⇔ 52x = 53 ⇔ 2x = 3 ⇔ x = Resposta: C 2) 22x + 1 – 2x + 4 = 2x + 2 – 32 ⇔ 22x . 21 – 2x . 24 = 2x . 22 – 32 ⇔ ⇔ 2 . (2x)2 – 16 . 2x = 4 . 2x – 32 Fazendo 2x = y, temos: 2y2 – 16y = 4y – 32 ⇔ 2y2 – 20y + 32 = 0 ⇔ ⇔ y2 – 10y + 16 = 0 ⇔ y = 2 ou y = 8 Para y = 2 fi 2x = 2 ⇔ x = 1 Para y = 8 fi 2x = 8 ⇔ x = 3 Assim, a soma das raízes da equação é 1 + 3 = 4. Resposta: C 3) 9 – = – 1 ⇔ (32) – = – 1 ⇔ ⇔ 32x – 1 – 4 . 3x – 1 = – 1 ⇔ 32x . 3– 1 – 4 . 3x . 3– 1 = – 1 ⇔ ⇔ – = – 1 ⇔ (3x)2 – 4 . 3x = – 3 Fazendo 3x = y, temos: y2 – 4y = – 3 ⇔ y2 – 4y + 3 = 0 ⇔ y = 1 ou y = 3 fi fi 3x = 1 ou 3x = 3 ⇔ x = 0 ou x = 1 Assim, a soma dos valores de x é 0 + 1 = 1 Resposta: B 4) Resposta: A 5) 3 x+1 + 2y = 2y+2 – 3x ⇔ 3 . 3x + 2y = 22 . 2y – 3x ⇔ ⇔ 4 . 3x = 3 . 2y ⇔ 22 . 3x = 2y . 31 Se x e y são inteiros, então x = 1 e y = 2 Portanto, 3x = 31 = 3 Resposta: D 6) O número de raízes reais da equação x = – x2 + 4 é igual ao número de intersecções dos gráficos das funções defi nidas por f(x) = x e g(x) = – x2 + 4. Esboçando os dois gráficos em um mesmo sistema de coor - denadas resulta: A equação tem duas soluções reais. Resposta: C 7) I) A função exponencial g de base é estrita mente decrescente. O mínimo valor de g, por tanto, corresponde ao máximo valor do ex poente. II) O gráfico da função f: � → � definida por f(x) = – x2 + 2 é e o máximo valor de f é 2. III) O mínimo valor de g é 2 = . Resposta: D 8) Se f(x) = 2x + 2–x e g(x) = 2x – 2–x, então: f(x) . g(x) = ⇔ (2x + 2–x) . (2x – 2–x) = ⇔ ⇔ 22x – 2–2x = Fazendo 22x = y, temos: y – = ⇔ 2y2 – 3y – 2 = 0 ⇔ y = 2 ou y = – fi y = 2, pois y > 0 Logo, 22x = 2 ⇔ x = ; portanto, log2x = log2 = – 1 Resposta: D 3 ––– 2 4 –––––– 31 – x 1x – –– 24–––––– 31 – x 1x – –– 2 4 . 3x –––––– 3 (3x)2 –––––– 3 �1––2� �1––2� 1 ––– 2 1 ––– 4�1–––2� 3 –– 2 3 –– 2 3 –– 2 3 ––– 2 1 ––– y 1 –– 2 1 –– 2 1 –– 2 14 – 9) Supondo y ≠ 0, temos: N = (3 . 2)3y = 2y . xy ⇒ log (3 . 2)3y = log(2y . xy) ⇔ ⇔ 3y . (log 2 + log 3) = y . (log 2 + log x) ⇔ ⇔ 3 log 2 + 3 log 3 = log 2 + log x ⇔ log x = 2 log 2 + 3 log 3 ⇔ ⇔ log x = 2 . 0,30 + 3 . 0,48 ⇔ log x = 2,04 Resposta: A 10) a) Incorreta. Esse gráfico é uma representação de uma função quadrática. b) Correta. Esse gráfico é uma representação de uma função logarítmica. c) Incorreta. Esse gráfico é uma representação de uma função linear. d) Incorreta. Esse gráfico é uma representação de uma função exponencial. e) Incorreta. Esse gráfico é uma representação de uma função trigonométrica do tipo senoide. Resposta: B 11) Sendo Vi o valor inicial do carro, com uma des valorização de 15% ao ano, após n anos, seu valor será de Vn = Vi . (0,85) n. Terá perdido 80% de seu valor inicial quando Vi . (0,85) n = 0,20Vi ⇔ (0,85)n = 0,20 ⇔ ⇔ log0,85(0,85)n = log0,85(0,20) ⇔ n = log0,85(0,20) Pelo gráfico apresentado, log0,85(0,20) � 10. Desta forma, serão necessários entre 9 e 10 anos. Resposta: E 12) Inequação I: log x ≤ 0 daí pela CE x > 0 e pela resolução x < 1, assim 0 < x < 1 Inequação II: x2 ≤ 4x → x2 – 4x ≤ 0 → 0 ≤ x ≤ 4 Inequação III: x2 + 8 ≤ 6x → x2 – 6x + 8 ≤ 0 → 2 ≤ x ≤ 4 Assim, o número que satisfaz somente uma das equações está entre 1 e 2. Resposta: B 13) I) Como ;– 1 pertence ao gráfico de f, tem-se: f = loga = – 1 ⇔ a– 1 = ⇔ a = 4 II) O ponto B(b;1) pertence ao gráfico de f, portanto: f(b) = logab = 1 ⇔ b = a = 4 III) O ponto D(d;1,5) pertence ao gráfico de f, portanto: f(d) = logad = 1,5 ⇔ a1,5 = d ⇔ d = 41,5 = (22)1,5 = 23 = 8 IV)Dessa forma, C(8;0) e a área do trapézio ABCO é tal que: SABCO = = = 6 Resposta: E 14) a) Se o volume inicial V0 diminui à taxa de 20% por hora, então, após: • 1 hora, o volume será 80% V0 ; • 2 horas, será 80% (80% V0) = (80%) 2V0 ; • 3 horas, será 80% (80%)2V0 = (80%) 3V0 ; � • t horas, o volume será (80%)t . V0 . A equação do volume V do líquido em função do tempo t em horas é, portanto: V = V0 . (80%) t . b) Se o volume se reduz à metade, então: V = V0 = V0 (80%) t ⇔ = (0,8)t ⇔ ⇔ t = log0,8 = = = = = = 3,10 e 3,10 h = 3 horas e 6 minutos Respostas: a) V = V0 . (80%) t b) t = 3h 6 min �1–––4� 1 ––– 4 1 ––– 4� 1 ––– 4� (4 + 8) . 1 ––––––––– 2 (AB + OC) . OA ––––––––––––––– 2 1 ––– 21 ––– 2 1 log ––– 2 ––––––––––– 8 log ––– 10 1 ––– 2 0 – 0,301 –––––––––––––– 3 . 0,301 – 1 log 1 – log 2 –––––––––––––– log 8 – log 10 0,301 –––––––– 0,097 – 15 15) 5 . 2n ≥ 100 000 000 ⇔ 5 . 2n ≥ 100 . 106 ⇔ 2n ≥ 20 . 106 ⇔ ⇔ 2n ≥ 2 . 107 ⇔ log 2n ≥ log (2 . 107) ⇔ ⇔ n . log 2 ≥ log 2 + log 107 ⇔ ⇔ n . 0,301 ≥ 0,301 + 7 ⇔ n ≥ ⇔ ⇔ n ≥ 24,25 ⇒ n = 25, pois n � �*. Resposta: 25 vezes 16) ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ , pois x e y são reais positivos. Logo, (x + y) = 6 Resposta: C 17) pH + pOH = 14 (a 25°C); pH = – log [H+]; pOH = –log [OH–] V1 = 2 L pH 1 = 9 \ pOH = 5\ [OH–]1 = 1,0 . 10 –5 mol/L pH 2 = 8 \ pOH = 6\ [OH–]2 = 1,0 . 10 –6 mol/L [OH–]1V1 = [OH –]2 V2 1,0 . 10–5 mol/L . 2 L = 1,0 . 10–6 mol/L . V2 V2 = 20 L Volume de água adicionado: VH2O = 20 L – 2 L = 18 L Resposta: E 18) Como estão em P.A. de razão : log2ai + 1 = log2ai + , �i � {1, 2, 3, 4} ⇔ ⇔ log2ai + 1 – log2ai = ⇔ ⇔ log2 = ⇔ ai + 1 = ai . ���2 ⇒ ⇒ a1, …, a5 formam uma progressão geométrica de razão ���2 ⇒ ⇒ a1 + a2 + … + a5 = a1 = = 4 . . = 4 . = 28 + 12���2 Resposta: D 19) log2(12 – 2 x) = 2x ⇔ 12 – 2x = 22x ⇔ ⇔ (2x)2 + 2x – 12 = 0 ⇔ 2x = – 4 ou 2x = 3 ⇔ ⇔ 2x = 3 (pois 2x > 0) ⇔ x = log23 Resposta: E 20) A partir dos gráficos das funções f(x) = log2x e g(x) = a . x2 + b . x + c , e com as indicações da figura, temos: 1o. )g(0) = 2 ⇒ c = 2 2o. )g(1) = 0 ⇒ a + b + 2 = 0 (I) 3o. ) f(m) = 2 ⇒ log2m = 2 ⇔ m = 4 4o. )g(4) = 2 ⇒ 16a + 4b + 2 = 2 ⇔ b = – 4 a (II) De (I) e (II) resultam a = e b = – ; portanto, g(x) = . x2 – . x + 2 Então: f = log2 = – 3 e g f = g (– 3) = . (– 3)2 – . (– 3) + 2 = = 6 + 8 + 2 = 16 Resposta: C 1 –– 2 1 –– 2 1 –– 2 1 –– 2 ai + 1 –––––– ai (1 – (���2 )5) ––––––––––– 1 – ���2 (– 7 – 3���2 ) –––––––––––– 1 – 2 1 + ���2 ––––––––– 1 + ���2 1 – 4���2 ––––––––– 1 – ���2 � x4 ––– = 4 x2 x2 = y � x2 = 4x2 = y � x = 2y = 4 x4 ––– = 4 y x2 = y � x5 log5 �–––� = log5 4xy x2 ––– = 1 y � 5 . log5 x – log5 xy = log5 4 x2 log5 ––– = 0y � 7,301 –––––––– 0,301 8 ––– 3 2 ––– 3 8 ––– 3 2 ––– 3 �1–––8��1–––8� 8 ––– 3 2 ––– 3��1–––8�� 16 – 21) ABCDE = 3 AABE ⇒ . 1 = 3 . ⇔ ⇔ logax(x + 1) = logax3 ⇔ x2 + x = x3 ⇔ x(x2 – x – 1) = 0 ⇔ ⇔ x = 0 ou x = ou x = ⇒ fi x = , pois x > 0 ⇔ x = + Observação: Se x = + , então: x – 1 = – < 1. Assim, o ponto A encontra-se à esquerda do ponto de abscissa 1. Resposta: A 22) Se r e s são raízes da equação x2 – bx + 100 = 0, então: r + s = b� . Assim sendo:r . s = 100 log10(r . s) r + log10(r . s) s = r log10100 + s log10100 = = r . 2 + s . 2 = 2 (r + s) = 2b 23) (log10x) 2 – 3log10x + 2 = 0 Fazendo log10x = y, resulta: y2 – 3y + 2 = 0 ⇔ y = 1 ou y = 2 Logo, log10x = 1 ou log10x = 2 ⇔ x = 10 ou x = 100 Resposta: A 24) ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ Supondo x > 0 e y > 1, a solução do sistema é: ⇒ Resposta: D 25) 4x – xlog2x = 0 ⇔ 4x = xlog2x ⇔ ⇔ log24x = log2 xlog2x ⇔ log24 + log2x = (log2x) (log2x) ⇔ ⇔ 2 + log2x = (log2x)2 ⇔ (log2x)2 – log2x – 2 = 0 ⇔ ⇔ log2x = – 1 ou log2x = 2 ⇔ x = ou x = 4 O produto dessas raízes é . 4 = 2. Resposta: B 26) P(d) = = 0,8 ⇔ ⇔ 3–1,3d + 3,5 = 0,8 + 0,8 . 3– 1,3d + 3,5 ⇔ ⇔ 0,2 . 3– 1,3d + 3,5 = 0,8 ⇔ 3– 1,3d + 3,5 = 4 ⇔ ⇔ log33 – 1,3d + 3,5 = log322 ⇔ – 1,3d + 3,5 = 2 . log32 ⇔ ⇔ – 1,3d + 3,5 = 2 . 0,6 ⇔ 1,3d = 2,3 ⇔ d � 1,769 Resposta: aproximadamente 1,77 km. 27) D = = (3x + 3 –x)2 – (3x – 3–x) 2 = = (3x + 3 –x + 3x – 3–x) . (3x + 3 –x – 3x + 3–x) = = 2 . 3 x . 2 . 3 –x = 4 Assim, log1/2 D = log1/2 4 = – 2 Resposta: A 28) Esboçando, em um mesmo sistema de coordenadas, os grá - ficos de f(x) = 2x – 4 e g(x) = log2 (x + 4), temos: As duas soluções (abscissas das intersec ções dos gráficos) estão em [– 4; – 3] e [2; 3]. Resposta: D 1 ––– 2 ���5 –––– 2 ���5 ––– 2 1 –– 2 1 + ���5 ––––––– 2 1 ––– 2 ���5 –––– 2 1 – ���5 ––––––– 2 1 + ���5 ––––––– 2 x2 log2 �––––––� = 1y – 1 x + 4 log2 �––––––� = 2���y� 2 . log2x – log2(y – 1) = 1 1 log2(x + 4) – ––– log2y = 22 � x2 = 2y – 2 x + 4 = 4���y� x2 –––––– = 2 y – 1 x + 4 –––––– = 4 ���y � 9 8 1 7(���y – x) = 7 . �––– – –––� = 7 . ––– = 17 7 7 9 ���y = ––– 7 8 x = ––– 7 � 1 ––– 2 1 ––– 2 3–1,3d + 3,5 –––––––––––––– 1 + 3– 1,3d + 3,5 1 . logax ––––––––– 2 logax + loga(x + 1) ––––––––––––––––––– 2 3x + 3–x 3x – 3–x� �3x – 3–x 3x + 3–x – 17 29) a) 12 = 9 + ⇔ = 3 ⇔ ⇔ 1 + 12 . 3–0,1t = ⇔ 12 . 3–0,1t = ⇔ ⇔ 3–0,1t = ⇔ – 0,1t = log3 ⇔ ⇔ – 0,1t = log 35 – 2(log32 + log33) ⇔ ⇔ – 0,1t = 1,4 – 2 . (0,6 + 1) = –1,8 ⇔ ⇔ t = 18 ⇒ No ano de 1950 + 18 = 1968 b) Para t = 0 ⇒ p(0) = 9 + = = 9 + = 9 + 0,615384 = 9,615384 9,6 Pelo gráfico, p(t) ≥ 15 ⇔ 32 ≤ t ≤ 80 A equação p(t) = k tem solução para ≤ k ≤ 17. Respostas: a) 1968 b) 9,6 milhões S = {t � � � 32 ≤ t ≤ 80} ≤ k ≤ 17 30) A partir dos gráficos das funções f(x) = log2(x – ���5) e g(x) = log x, temos: I) g(a) = 0 fi log a = 0 ⇔ a = 1 II) f(c) = 0 fi log2(c – ���5) = 0 ⇔ c – ���5 = 1 ⇔ c = 1 + ���5 III) f(b) = g(b) fi log2(b – ���5) = log b ⇔ ⇔ log2(b – ���5) = ⇔ log2(b – ���5) = – log2b ⇔ ⇔ log2(b – ���5) = log2b– 1 ⇔ b – ���5 = b– 1 ⇔ ⇔ b – ���5= ⇔ b2 – ���5 . b – 1 = 0 ⇔ ⇔ b = = fi b = , pois b > 0 IV)f(b) = d fi f = d fi log2 – ���5 = d ⇔ ⇔ d = log2 Resposta: a = 1; b = ; c = 1 + ���5; d = log 2 31) x = ⇔ m– y = x + x . m– y ⇔ m– y – x . m– y = x ⇔ ⇔ m– y . (1 – x) = x ⇔ m– y = ⇔ – y = log m ⇔ ⇔ y = – log m = log m – 1 = log m Assim, y = f(x) = log m é uma função cujo domínio é dado por > 0 ⇔ x(1 – x) > 0 ⇔ 0 < x < 1 Resposta: D = {x � � � 0 < x < 1} 32) Para que a equação x2 – 4x + �n(a + 1) = 0 admita raízes reais distintas, devemos ter: D = (– 4)2 – 4 . 1 . �n (a +1) > 0 ⇔ 16 – 4 �n (a + 1) > 0 ⇔ ⇔ – 4 �n (a + 1) > – 16 ⇔ �n (a + 1) < 4 ⇔ ⇔ a + 1 > 0 e a + 1 < e4 ⇔ ⇔ a > – 1 e a < e4 – 1 ⇔ – 1 < a < e4 – 1 Resposta: B 33) A função y = log(x2 – 6x + 2k + 1) é definida para todo x Œ � se, e somente se, x2 – 6x + 2k + 1 > 0 para todo x Œ �, que ocorre quando D = (– 6)2 – 4 . 1 . (2k + 1) < 0 ⇔ 36 – 8k – 4 < 0 ⇔ ⇔ – 8k < – 32 ⇔ k > 4 Resposta: A 1 –– 2 1 –– 2 1 –– 2 log2b–––––––––– 1 log 2�––�2 1 ––– b ���5 + 3 ––––––– 2 ���5 ± 3 ––––––– 2 ���5 ± ���9 ––––––––– 2 ����5 + 3–––––––2�� ���5 + 3 ––––––– 2� �3 – ���5–––––––2� �3 – ���5–––––––2� ���5 + 3 ––––––– 2 m– y ––––––––– 1 + m– y �x––––––1 – x� x –––––– 1 – x �1 – x––––––x�� x –––––– 1 – x�� x –––––– 1 – x� �1 – x––––––x� 1 – x –––––– x 8 ––––––––––––– 1 + 12 . 3–0,1t 8 ––––––––––––– 1 + 12 . 3–0,1t 5 –– 3 8 –– 3 5� ––– �36 5 –––– 36 8 –––––––––– 1 + 12 . 30 8 –––– 13 125 ––––– 13 125 ––––– 13 18 – 34) a) I) f(x) ≤ g(4) ⇔ – 5 + log2(1 – x) ≤ 42 – 4 . 4 – 4 ⇔ ⇔ log2 (1 – x) ≤ 1 ⇔ 0 < 1 – x ≤ 2 ⇔ – 1 ≤ x < 1 II) g(x) = f ⇔ x2 – 4x – 4 = – 5 + log2 1 – ⇔ ⇔ x2 – 4x – 4 = – 5 + log2 ⇔ x2 – 4x – 4 = – 5 – 3 ⇔ ⇔ x2 – 4x + 4 = 0 ⇔ x = 2 b) I) (fog)(x) = f(g(x)) = – 5 + log2 [1 – (x 2 – 4x – 4)] (fog)(x) = – 5 + log2 (– x 2 + 4x + 5) Os valores de x � � para os quais (fog)(x) está definida são tais que – x2 + 4x + 5 > 0 ⇔ – 1 < x < 5. II) Para que a composta (fog)(x) atinja seu valor má ximo, devemos ter x = = 2, pois corresponde à abs - cissa do vértice da parábola y = – x2 + 4x + 5. Respostas: a) S1 = {x � � � – 1 ≤ x < 1} e S2 ={2} b) D (fog) = {x � � � – 1 < x < 5}; x = 2 35) a) Fazendo loga10 = n ⇔ an = 10, temos: a loga10 = an = 10 b) Observando que logax = = , temos: x logab = x = x logxb . logax = �xlogxb� logax = b logax Respostas: a) 10 b) são iguais 36) A progressão aritmética (log x, log x3, ...) = = (log x, 3log x, ...) tem primeiro termo igual a log x, razão igual a 2log x, vigésimo termo a20 = log x + (20 – 1) . 2log x = 39 log x, e a soma dos 20 pri - meiros termos igual a S20 = = 400 log x = 200 Assim, log x = ⇔ x = 10 ⇔ x 4 = (10 )4 = 100 Resposta: C 37) ⇔ O sistema é indeterminado se, e somente se, a + 2 = 0 e logb(– a) – 4 = 0 ⇔ ⇔ a = –2 e – a = b4 ⇔ a = – 2 e b = 4 ���2, pois b > 0 Desta forma, ba = � 4 ���2 � – 2 = ����2� – 1 = = Resposta: D 38) Para log7193,5 = x, temos: 49 < 193,5 < 343 fi log749 < log7193,5 < log7343 fi 2 < x < 3 Resposta: C 39) log 2x – log 5x – x – 1 = 0 ⇔ ⇔ x log 2 – x(log 10 – log 2) – x – 1 = 0 ⇔ ⇔ x log 2 – x + x log 2 – x – 1 = 0 ⇔ ⇔ 2x log 2 – 2x – 1 = 0 ⇔ 2x . 0,3 – 2x – 1 = 0 ⇔ ⇔ – 1,4x – 1 = 0 ⇔ x = – Portanto: x � – 1; – Resposta: B 40) = m ⇔ ax – a–x = m ax + m a–x ⇔ ⇔ (m – 1) . ax + (m + 1)a–x = 0 ⇔ (m – 1) . a2x + (m + 1) = 0 ⇔ ⇔ a2x = ⇔ a2x = Para 0 < a ≠ 1, a2x > 0 ⇔ > 0 ⇔ ⇔ (1 + m) (1 – m) > 0 ⇔ – 1 < m < 1 Resposta: C [log x + 39 log x] . 20 –––––––––––––––––––––– 2 1 –– 2 1 –– 21––– 2 x – y = 2 (a + 2) y = logb(–a) – 4 �x – y = 22x + ay = logb(– a)� ���2 –––– 2 1 ––––– ���2 5 ––– 7 �1–––2� ax – a–x ––––––––– ax + a–x 1 + m –––––––– 1 – m – m – 1 –––––––– m – 1 1 + m –––––––– 1 – m – 4 –––––––– 2 . (– 1) 1 ––––––– logxa logxx–––––––– logxa logxb –––––––– logxa �7–––8�� 7 ––– 8� �1–––8� – 19 41) Se f(x) = . 1000, sendo x o tempo medido em dias e f(x) o número de indivíduos do grupo, então: I) f(2) = . 1000 = . 1000 = = 10000 – 10 = 9990 II) f(3) = . 1000 = . 1000 = = 10000 – 1 = 9999 III) f(3) – f(2) = 9999 – 9990 = 9 IV)Entre o 2 .o e o 3 .o dia, o número de indivíduos do grupo aumentará exatamente 9 unidades. Resposta: D 42) a) Se a concentração de CO2 aumenta, em média, 0,5% ao ano, após t anos, contados a partir de 2004, essa con cen - tração será dada, em ppm, por: C(t) = 377,4 . (1 + 0,5%)t = 377,4 . (1,005)t b) Quando a concentração de CO2 for 50% superior àquela observada em 2004, teremos: C(t) = (1 + 50%) . 377,4 ⇔ 377,4 . (1,005)t = 1,5 . 377,4 ⇔ ⇔ (1,005)t = 1,5 ⇔ t = Como log 1,5 = log = log 3 – log 2 = = 0,4771 – 0,3010 = 0,1761 e log 1,005 = log = log 2,01 – log 2 = = 0,3032 – 0,3010 = 0,0022, tem-se t = 80,045 (aproximadamente 80 anos) Obs.: com uma melhor aproximação dos logaritmos, teríamos aproximadamente 81,3 anos. Respostas: a) C(t) = 377,4 . (1,005)t b) Em aproximadamente 80 anos, ou seja, no ano de 2084. 43) Observando que f(1) = a, f(2) = a2, f(3) = a3, e assim sucessiva - mente, temos Dessa forma, a soma das áreas dos infinitos trapézios dessa sequência é dada por + + + ... = ⇔ ⇔ = ⇔ 3 + 3a = 5 – 5a ⇔ a = Portanto, f(x) = x Resposta: D 44) Pelo enunciado da questão, os objetos A e B serão encon - trados se: 2 –tAB = – . 2 – 0,5 . tAB Fazendo 2–0,5 . tAB = y, temos: y2 = – . y ⇔ 8y2 + 7y – 1 = 0 ⇔ y = – 1 ou y = Para 2–0,5 . tAB = – 1, não existe tAB � �. Para 2 –0,5 . tAB = ⇔ 2–0,5 . tAB = 2–3 ⇔ – 0,5 . tAB = – 3 ⇔ ⇔ tAB = 6 segundos, que é um divisor de 24. Resposta: C 5 ––– 6 (a2 + a3) . 1 –––––––––––– 2 (a + a2) . 1 ––––––––––– 2 (1 + a) . 1 ––––––––––– 2 1 ––– 4 5 ––– 6 (1 + a) –––––– 2 ––––––––– 1 – a �1–––4� 7 — 8 1 — 8 1 — 8 7 — 8 1 — 8 1 — 8 1�10 – –––�10x 1�10 – ––––�100 1�10 – –––�102 1�10 – –––––�1000 1�10 – –––�103 log 1,5 –––––––––– log 1,005 3 ––– 2 2,01 –––––– 2 0,1761 –––––––– 0,0022 20 – 45) Supondo que para t = 0 o volume de vendas tenha sido de 10 000 unidades, temos: I) V(0) = B . ek . 0 = 10 000 ⇔ B = 10 000 II) V(10) = 8 000 fi 10 000 . ek . 10 = 8 000 ⇔ e10k = III) V(30) = 10000 . ek . 30 = 10 000 . (e10k)3 = = 10 000 . 3 = 5 120 IV)V(t) = 6400 ⇔ 10 000 . ekt = 6 400 ⇔ (e10k) = = ⇔ = 2 ⇔ = 2 ⇔ t = 20 Respostas: a) 5 120 unidades b) 20 dias após o encerramento 46) ⇔ ⇔ ⇔ , que terá solução única (x,y) se, e somente se: ≠ 0 ⇔ ⇔ – (1 – ).(1 + ) – �2 ≠ 0 ⇔ 2 – �2 ≠ 1 Resposta: C 47) I) Os pontos P(9; b), Q(1; 0) e R(0; a) pertencem à reta r. Dessa forma: = 0 ⇔ 8a + b = 0 II) O ponto P(9;b) pertence ao gráfico da função y = log3x. III) De I e II, resulta: ⇔ ⇔ Assim, a + b = 2 – = Resposta: C 48) Se os gráficos de f e g são simétricos em relação à reta de equação y = x, então f e g são inversas. Desta forma, fog(x) = x ⇔ f(g(x)) = 1 + 3 = x ⇒ ⇒ 3 = x – 1 ⇔ 1 – 3������g(x) = log3(x –1) ⇔ ⇔ 3 ������g(x) = 1 – log3(x –1) ⇔ g(x) = [1 – log3(x –1)]3 Resposta: A 49) I) Se {x1; x2} � ]1; + ∞[, com x1 < x2, então: x1 < x2 ⇔ > ⇔ – < – ⇔ ⇔ 1 – < 1 – ⇔ ⇔ log10 1 – < log10 1 – ⇔ ⇔ log10 < log10 Logo, f é estritamente crescente, e a afirmação (I) é verdadeira. II) 2x + 2 = 3x – 1 ⇔ 2x . 4 = 3x . ⇔ ⇔ = ⇔ x = ⇔ ⇔ x = log A equação proposta tem uma única solução, e a afirmação (II) é verdadeira. III) (x + 1)x > x, "x Œ �+ , e afirmação é falsa. Resposta: B t––– 10 t ––– 10� 8 ––– 10� t––– 10�8–––10� 6 400 –––––––– 10 000 2x + �y – x = 25 3�x – y – y = 34� 2x + �y –––––––– = 32 2 x 3�x – y –––––––– = 81 3 y � (1 – )x + �y = 5 �x – (1 + )y = 4� � – (1 + ) 1 – � 9 1 0 b 0 a 1 1 1 b = 2 1 a = – ––– 4 �b = 28a + b = 0�b = log398a + b = 0� 7 ––– 4 1 ––– 4 �8–––10� 8 ––– 10 1 – 3 ������g(x) 1 – 3 ������g(x) 1 ––– x2 1 ––– x1 1 ––– x2 1 ––– x1 1 ––– x2 1 ––– x1 �1–––x2�� 1 ––– x1� �x2 – 1––––––x2�� x1 – 1 –––––– x1 � 1 ––– 3 1 ––– 12 �2––– 3� 1 ––– 12 2x –––– 3x �1––– 12 �2––3 – 21 50) x é um número natural de 2015 dígitos, então: 102014 < x < 102015 ⇔ 2014 < log x < 2015 ⇔ ⇔ < . log x < ⇔ ⇔ 287,71 < log 7 ���x < 287,85 ⇔ 10287,71 < 7 ���x < 10287,85 Assim, a parte inteira de 7 ���x tem 288 dígitos. Resposta: D 51) 1) ������log10 k – 1 � � ⇒ log10k – 1 ≥ 0 ⇔ ⇔ log k ≥ 1 e k > 0 2) 2 ������log10 k – 1 + 10 . log10–1 k + 3 > 0 ⇔ ⇔ 2 ������log10 k – 1 + 10 . (– 1) . log k + 3 > 0 ⇔ ⇔ 4 ������log10 k – 1 – 5 log k + 6 > 0 Fazendo ������log10 k – 1 = x, temos log k = x2 + 1, e a inequação fica: 4x – 5 (x2 + 1) + 6 > 0 ⇔ 5x2 – 4x – 1 < 0 ⇔ ⇔ – < x < 1 Desta forma – < ������log k – 1 < 1 ⇒ ⇒ 0 ≤ ������log k – 1 < 1 ⇔ 1 ≤ log k < 2 ⇔ ⇔ 101 ≤ k < 102 ⇔ 10 ≤ k < 100 No intervalo [10; 100[ existem 90 números inteiros. Resposta: C 52) a) b) Seja fr(n) a frequência relativa do primeiro dígito (da esquerda para a direita) igual a n. I) Para n = 1, tem-se: Assim, �fr(1) – P(1)� = 0% II) Para n = 2, tem-se: Assim, �fr(2) – P(2)� 1% III) Para n = 3, tem-se: Assim, �fr(3) – P(3)� 1% IV) Para n = 4, tem-se: Assim, �fr(4) – P(4)� 7% Portanto, a declaração de imposto de renda analisada na tabela 1 deverá ir para a “malha fina”, pois para n = 4 a diferença supera os 4 pontos per centuais. Respostas: a) Tabela. b) Sim, conforme cálculos apresentados. 1––4 1 ––– 4 1 ––– 5 1 ––– 5 n 1 2 3 4 Frequência de n 9 5 4 5 Frequência relativa de n 9 3–– = –– = 30% 30 10 5 1–– = –– 17% 30 6 4 2–– = –– 13% 30 15 5 1–– = –– 17% 30 6 fr(1) = 30% e 2 P(1) = log�––� = log 2 = 0,30 = 30%1 fr(2) 17% e 3 P(2) = log�––� = log 3 – log 2 =2 = 0,48 – 0,30 = 0,18 = 18% 2015 ––––– 7 1 –– 7 2014 ––––– 7 fr(3) 13% e 4 P(3) = log�––� = log 4 – log 3 =3 = 2 . 0,30 – 0,48 = 0,12 = 12% fr(4) 17% e 5 P(4) = log�––� = log 5 – log 4 =4 = (1 – 0,30) – 2 . 0,30 = 0,10 = 10% 22 – MATEMÁTICA LIVRO 2 ÁLGEBRA Capítulo 3 – Módulo 9) I) x � 4 ⇔ x – 4 � 0 fi �x – 4� = x – 4 II) 5 . �x – 4� + 10 = 3x + 4 ⇔ 5 . (x – 4) + 10 = 3x + 4 ⇔ ⇔ 5x – 20 + 10 = 3x + 4 ⇔ 2x = 14 ⇔ x = 7 Œ A V = {7} 10) I) x � 1 ⇔ x – 1 � 0 fi �x – 1� = – x + 1 II) 2 . �x – 1� + x – 8 = 2 ⇔ 2 . (– x + 1) + x – 8 = 2 ⇔ ⇔ – 2x + 2 + x – 8 = 2 ⇔ – x = 8 ⇔ x = – 8 Œ B V = {– 8} 11) V = 12) V = 13) I) Em A = [2; + ∞[ fi x � 2 II) Se x � 2 fi 3x – 6 � 0, então: �3x – 6� + 2x � 9 ⇔ 3x – 6 + 2x < 9 ⇔ x < 3 III) fi V = [2; 3[ 14) I) Em B = ]– ∞; 1] fi x � 1 II) Se x � 1 fi x – 1 � 0, então: 2 . �x – 1� � – x + 4 ⇔ 2 . (– x + 1) � – x + 4 ⇔ x � – 2 III) fi V = [– 2; 1] 15) V = x Œ � � x < ou x > 4 16) V = {x Œ � � x � 2} 17) V = x Œ � � – 1 � x � 18) Se n > 0 fi x = = = 1 Se n < 0 fi x = = = – 1 A = x � x = em que n Œ �* ={– 1; 1} Resposta: C 19) Lembrando que = 1 se x � 0 e = – 1 se x � 0, temos: 1) a � 0 e b � 0 ⇒ + – = 1 + 1 – 1 = 1 2) a � 0 e b � 0 ⇒ + – = 1 + (– 1) – (– 1) = 1 3(– x + 2) = x + 4 – 3x + 6 = x + 4 – 4x = – 2 1 x = –– 2 3(x – 2) = x + 4 3x – 6 = x + 4 2x = 10 x = 5x 2se x � 2 se x � 2 1––; 52 � 2(– x + 1) – x + 6 = 13 – 2x + 2 – x + 6 = 13 – 3x = 5 5 x = – –– 3 2(x – 1) – x + 6 = 13 2x – 2 – x + 6 = 13 x = 9 (não serve) 2(x – 1) + x – 6 = 13 2x – 2 + x – 6 = 13 3x = 21 x = 7 x 1 6se x � 1 se 1 � x � 6 se x � 6 5– –––; 73� x � 2 x � 3� x � 1 x � – 2� – 2x + 4 > x – 3x > – 4 3x < 4 4 x < –– 3 2x – 4 > x x > 4 x x 2 2 4 4 –– 3 se x � 2 se x � 2 4––3� 2x – 7 – x – 1 � 0 x � 8 2x – 7 + x + 1 � 0 3x � 6 x � 2 x x – 1 – 1 2 se x � – 1 se x � – 1 2(– x + 4) – x – 1 � 10 – 2x + 8 – x – 1 � 10 – 3x � 3 x � – 1 2(– x + 4) + x + 1 � 10 – 2x + 8 + x + 1 � 10 – x � 1 x � – 1 2(x – 4) + x + 1 � 10 2x – 8 + x + 1 � 10 3x � 17 17 x � ––– 3 x x – 1 – 1 4se x � – 1 se – 1 � x � 4 se x � 4 4 17 ––– 3 17–––3� n ––– n � n � –––– n – n ––– n � n � –––– n � n �––––n� �x� ––– x �x� ––– x �ab� –––– ab �b� ––– b �a� ––– a �ab� –––– ab �b� ––– b �a� ––– a – 23 3) a � 0 e b � 0 ⇒ + – = (– 1) + (1) – (– 1)= 1 4) a � 0 e b � 0 ⇒ + – = (– 1) + (– 1) – (+ 1) = – 3 Então, sendo a e b dois números reais diferentes de zero, a expressão algébrica + – resulta 1 ou – 3. Resposta: D 20) A igualdade �x2 – x – 2� = 2x + 2, com 2x + 2 ≥ 0, é verificada para: 1o. ) x2 – x – 2 = 2x + 2 ⇔ x2 – 3x – 4 = 0 ⇔ x = 4 ou x = – 1 2o. ) – x2 + x + 2 = 2x + 2 ⇔ x2 + x = 0 ⇔ x = 0 ou x = – 1 Assim, o conjunto solução da equação é {– 1; 0; 4}, e a soma dos valores de x é igual a 3. Resposta: B 21) I) x � 0 fi (1 + x) (1 – x) � 0 ⇔ ⇔ 1 – x2 � 0 ⇔ – 1 � x � 1 e x � 0 ⇔ 0 � x � 1 II) x � 0 fi (1 + x) (1 – (– x)) � 0 ⇔ ⇔ (1 + x) (1 + x) � 0 ⇔ (1 + x)2 � 0 "x Œ � e x � 0 fi x � 0 O conjunto solução da inequação é S = {x Œ � � x � 1} Resposta: B 22) V = {x Œ � / x � – 3} Resposta: V = {x � � � x � – 3} 23) I) x + 2 = 0 ⇔ x = – 2 II) �x + 2� � 2x + 5 Assim, �x + 2� � 2x + 5 ⇔ x � – Resposta: C 24) I) x + 2 = 0 ⇔ x = – 2 II) Se x ≥ – 2 fi f(x) = x . �x + 2� = x . (x + 2) III) Se x ≤ – 2 fi f(x) = x . �x + 2� = x . (– x – 2) IV)O gráfico da função definida por: f(x) = x . �x + 2� = é: 31) a) é falsa, pois, se x = 3 e y = – 4, tem-se �x� < �y� e x > y; b) é verdadeira; c) é falsa, pois, se x = 3 e y = – 4, tem-se �x + y� = �– 1� = 1 e �x� + �y� = 3 + 4 = 7; d) é falsa, pois �– �x�� ≥ 0 para todo x � �; e) é falsa, pois, se x < 0, então �x� = – x. Resposta: B 32) �2x – 1� < 3 ⇔ – 3 < 2x – 1 < 3 ⇔ – 2 < 2x < 4 ⇔ – 1 < x < 2 Resposta: E 33) �2x – 3� ≤ 5 ⇔ – 5 ≤ 2x – 3 ≤ 5 ⇔ – 2 ≤ 2x ≤ 8 ⇔ – 1 ≤ x ≤ 4 Resposta: C 34) I) �x – 5� < 3 e �x –4� ≥ 1 ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ 2 < x ≤ 3 ou 5 ≤ x < 8 II) No intervalo 2 < x ≤ 3, o valor inteiro de x é 3. III) No intervalo 5 ≤ x < 8, os valores inteiros de x são 5, 6 e 7. Portanto, a soma dos valores inteiros de x é 3 + 5 + 6 + 7 = 21. Resposta: E 35) Observando que 4 ����x4 = �x�, tem-se: �4 – 4 ����x4 � = 4 ⇔ �4 – �x�� = 4 ⇔ 4 – �x� = 4 ou 4 – �x� = – 4 ⇔ ⇔ – �x� = 0 ou – �x� = – 8 ⇔ �x� = 0 ou �x� = 8 ⇔ x = 0 ou x = – 8 ou x = 8, portanto, são 3 soluções reais. Resposta: D x . (x + 2), para x ≥ – 2 x . (– x – 2), para x ≤ – 2� �x – 5� < 3 �x – 4� ≥ 1� 2 < x < 8 x ≤ 3 ou x ≥ 5� – 3 < x – 5 < 3 x – 4 ≤ – 1 ou x – 4 ≥ 1� �ab� –––– ab �b� ––– b �a� ––– a �ab� –––– ab �b� ––– b �a� ––– a �ab� –––– ab �b� ––– b �a� ––– a se x < 2- se x > 2-- 2 - -x 2 2x + 5 Û Û Û- 3x 7 Û x > - 7 3 x + 2 2x + 5 Û 7 3 - -2 x Û Û- x 3 Û x > 3- x < < < < 7 –– 3 24 – 36) Para f(x) = x + �x�, tem-se: a) x < 0 ⇒ �x� = –x ⇒ f(x) = x – x ⇒ f(x) = 0 x ≥ 0 ⇒ �x� = x ⇒ f(x) = x + x ⇒ f(x) = 2x b) f(x + 2) – x = 3 ⇔ x + 2 + �x + 2� – x = 3 ⇔ �x + 2� = 1 ⇔ ⇔ x + 2 = – 1 ou x + 2 = 1 ⇔ x = – 3 ou x = – 1 Respostas: a) demonstração b) {– 3; – 1} 37) Se f(x) = – 3, os zeros da função são dados por: f(x) = 0 ⇔ – 3 = 0 ⇔ = 3 ⇔ ⇔ = – 3 ou = 3 ⇔ ⇔ 2x – 1 = – 15 ou 2x – 1 = 15 ⇔ x = – 7 ou x = 8 Resposta: D 38) 1 – ≥ 4 ⇔ ≥ 4 ⇔ ⇔ ≥ 4 ⇔ ≤ – 4 ou ≥ 4 ⇔ ⇔ 3 – x ≤ – 8 ou 3 – x ≥ 8 ⇔ x ≥ 11 ou x ≤ – 5 Desta forma, o conjunto solução da inequação é {x Œ � � x ≤ – 5 ou x ≥ 11} Resposta: E 39) I) O gráfico da função h(x) = x2 – 4 é do tipo II) Para x ≤ – 2 ou x ≥ 2, temos h(x) ≥ 0; portanto: f(x) = g(x) fi 2�x2 – 4� = (x – 2)2 fi fi 2 . x2 – 8 = x2 – 4x + 4 ⇔ x2 + 4x – 12 = 0 ⇔ ⇔ x = 2 ou x = – 6 III) Para – 2 ≤ x ≤ 2, temos h(x) ≤ 0 e, portanto: f(x) = g(x) fi 2�x2 – 4� = (x – 2)2 fi fi 2(– x2 + 4) = x2 – 4x + 4 ⇔ 3x2 – 4x – 4 = 0 ⇔ ⇔ x = ⇔ x = 2 ou x = – IV) f(x) = g(x) ⇔ x = – 6 ou x = – ou x = 2 Resposta: C 40) f(x) = x2 – 5�x� + 6 ⇔ f(x) = �x�2 – 5�x� + 6, pois x2 = �x2� = �x�2. O gráfico da função y = x2 – 5x + 6 é do tipo: Ao colocarmos módulo no x, o lado esquerdo do gráfico passa a se comportar como o lado direito. Assim, o gráfico de f é Resposta: A 41) Essas parábolas não se interceptam se, e somente se, a equação x2 + 2x + 2 = 2x2 + ax + 3 não tiver solução real. x2 + 2x + 2 = 2x2 + ax + 3 ⇔ x2 + (a – 2)x + 1 = 0 Essa equação não tem solução real se, e somente se, (a – 2)2 – 4 . 1 . 1 < 0 ⇔ (a – 2)2 – 4 < 0 ⇔ ⇔ a2 – 4a < 0 ⇔ 0 < a < 4, pois o gráfico da função f(a) = a2 – 4a é do tipo Assim: 0 < a < 4 ⇔ – 2 < a – 2 < 2 ⇔ �a – 2� < 2 Resposta: C 2x – 1 ––––––– 5 2x – 1 ––––––– 5 2x – 1 ––––––– 5 2x – 1 ––––––– 5 2x – 1 ––––––– 5 2 – (x – 1) –––––––––– 2 x – 1 ––––– 2 3 – x ––––– 2 3 – x ––––– 2 3 – x ––––– 2 -2 2 y x 2 –– 3 4 ± 8 ––––– 6 2 –– 3 2 3 x y 6 -3 -2 2 3 x y 6 f (a) a40 – 25 42) I) O gráfico da função g: � → � definida por g(x) = x é: II) O gráfico da função h: � → � definida por h(x) = �x� é: III) O gráfico da função f: � → � definida por: f(x) = 1 – 2 – �x� ⇔ f(x) = 1 – �x� é: Resposta: C 43) ⇔ Assim, o conjunto de pontos que satisfazem o sistema está representado na alternativa e. Resposta: E 44) I) O gráfico da função g(x) = x2 – 4x + 3 é: II) O gráfico da função f(x) = x2 – 4�x� + 3 = �x�2 – 4�x� + 3 é: Resposta: B 45) I) O gráfico da função g(x) = x2 – 4 é: II) O gráfico da função f(x) = �x2 – 4� é: Resposta: B �1––2� �1––2� �1––2� – 2 ≤ x ≤ 2 – 2 ≤ y ≤ 2� �x� ≤ 2 �y� ≤ 2� 26 – 46) Para �y� + x = �x� ⇔ �y� = �x� – x, tem-se: I) Se x ≥ 0 e y ≥ 0 fi y = x – x ⇔ y = 0 II) Se x ≤ 0 e y ≥ 0 fi y = – x – x ⇔ y = – 2x III) Se x ≥ 0 e y ≤ 0 fi – y = x – x ⇔ y = 0 IV)Se x ≤ 0 e y ≤ 0 fi – y = – x – x ⇔ y = 2x Representando graficamente, tem-se: 47) I) x2 – x – 2 = 0 ⇔ x = – 1 ou x = 2 II) Se x < – 1 ou x > 2, tem-se x2 – x – 2 > 0 e f(x) = = = 1 III) Se – 1 < x < 2, tem-se x2 – x – 2 < 0 e f(x) = = = – 1 Assim, o gráfico da função f é: 48) Todos os gráficos estão corretos. Resposta: A 49) Todos os gráficos estão corretos. Resposta: A 50) Sabendo-se que o gráfico dado representa uma função y = f(x), no intervalo [– 3; 3], tem-se: I) Se – 3 ≤ x ≤ 0, tem-se f(x) ≥ 0 e g(x) = = = 0 II) Se 0 ≤ x ≤ 3, tem-se f(x) ≤ 0 e g(x) = = = = – f(x) Assim, o gráfico da função g é: Resposta: B x2 – x – 2 –––––––––– x2 – x – 2 �x2 – x – 2� –––––––––– x2 – x – 2 – (x2 – x – 2) ––––––––––––– x2 – x – 2 �x2 – x – 2� –––––––––– x2 – x – 2 f(x) – f(x) –––––––––– 2 �f(x)� – f(x) –––––––––– 2 – 2 . f(x) ––––––––– 2 – f(x) – f(x) –––––––––––– 2 �f(x)� – f(x) –––––––––– 2 – 27 MATEMÁTICA LIVRO 2 ÁLGEBRA Capítulo 4 – Exercícios-Tarefa (Módulo) 1) I) É falsa, pois ���9 = 3, – ���9 = – 3, ± ���9 = ± 3. II) É falsa, pois 4 �������� (– 2)4 = �– 2� = 2. III) É falsa, pois (x – 3)2 = x2 – 6x + 9 ≠ x2 – 9. IV)É verdadeira. Resposta: C 2) I) x2 – 1 = 0 ⇔ x2 = 1 ⇔ x = – 1 ou x = 1 II) y = �x2 – 1� + x – 1 III) O gráfico da função y = �x2 – 1� + x – 1 é IV)O menor valor de y é – 2, que ocorre quando x = – 1. Resposta: B 3) I) �x – 1� < 2 ⇔ – 2 < x – 1 < 2 ⇔ – 1 < x < 3 II) �x + 1� > 1 ⇔ x + 1 < – 1 ou x + 1 > 1 ⇔ x < – 2 ou x > 0 III) A = {x Œ � � – 3 < x < 2} IV)B = {x Œ � � �x – 1� < 2} = {x Œ � � – 1 < x < 3} V) C = {x Œ � � �x + 1� > 1} = {x Œ � �x < – 2 ou x > 0} Assim, (A � C) – B = {x Œ � � – 3 < x <– 2} Resposta: E 4) a) I) A função f(x) = está definida para x – 2 > 0 ⇔ x > 2. Assim, o domínio da função f é D(f) = {x � � � x > 2}. II) Como �3 – 2x� ≥ 0 para todo x Œ �, tem-se que �3 – 2x� + 1 ≥ 1. Sendo g(x) = �3 – 2x� + 1, tem-se g(x) ≥ 1, isto é, Im(g) = {y Œ � � y ≥ 1}. b) f(g(x)) = está definida para g(x) – 2 > 0 fi fi �3 – 2x� + 1 – 2 > 0 ⇔ �3 – 2x� > 1 ⇔ ⇔ 3 – 2x < – 1 ou 3 – 2x > 1 ⇔ – 2x < – 4 ou – 2x > – 2 ⇔ ⇔ x > 2 ou x < 1. Assim, D(fog) = {x Œ � � x < 1 ou x > 2}. Respostas: a) D(f) = {x � � � x > 2} Im(g) = {y � � � y ≥ 1} b) D(fog) = {x � � � x < 1 ou x > 2} 5) I) A função f(x) = não está definida para �x + 1� = 0 ⇔ x + 1 = 0 ⇔ x = – 1. II) f(1) = f(– 3) = = III) f(0) = f(– 2) = = 1 IV)f(x) = 2 fi = 2 ⇔ �x + 1� = ⇔ ⇔ x + 1 = – ou x + 1 = ⇔ x = – ou x = – V) A área da região assinalada corresponde à soma das áreas de 3 retângulos, assim: A = [1 – (– 3)] . + [0 – (– 2)] . + + – – – . 1 = = 4 . + 2 . + 1 . 1 = 2 + 1 + 1 = 4 Resposta: B se x ≤ – 1 y = x2 – 1 + x – 1 y = x2 + x – 2 se – 1 ≤ x ≤ 1 y = – x2 + 1 + x – 1 y = – x2 + x se x ≥ 1 y = x2 – 1 + x – 1 y = x2 + x – 2 – 1 • 1 • x x – 2 –––––––– �������� x – 2 g(x) – 2 ––––––––––– ������������ g(x) – 2 1 ––––––– �x + 1� 1 ––– 2 1 ––––––– �1 + 1� 1 ––––––– �0 + 1� 1 ––– 2 1 ––––––– �x + 1� 1 ––– 2 3 ––– 2 1 ––– 2 1 ––– 2 1 ––– 2 1 ––– 2 �� 3 ––– 2� 1 ––– 2� 1 ––– 2 1 ––– 2 28 – 6) ��������� �x� + 1 + ������x� = 2 ⇔ ��������� �x� + 1 = 2 – ������x� fi fi ���������� �x� + 1 � 2 = �2 – ������x� � 2 ⇔ �x� + 1 = 4 – 4 . ������x� + �x� ⇔ ⇔ 4 . ������x� = 3 ⇔ ������x� = fi �������x� � 2 = 2 ⇔ ⇔ �x� = ⇔ x = ± Resposta: D 7) I) O gráfico da função g(x) = 2x é: II) O gráfico da função h(x) = 2x – 2 é: III) O gráfico da função f(x) = �2x – 2� é: Resposta: D 8) O conjunto dos pontos (x, y) são duas retas paralelas, pois: I) t2 – t – 6 = 0 ⇔ t = 3 ou t = – 2 II) t = � x – y � = – 2 ⇒ �∃(x, y) III) t = � x – y � = 3 ⇔ x – y = 3 ou x – y = – 3 Resposta: B 9) I) x2 – 1 = 0 ⇔ x2 = 1 ⇔ x = – 1 ou x = 1 II) y = III) O gráfico da função y = é: Resposta: A 10) I) x2 – 1 = 0 ⇔ x2 = 1 ⇔ x = – 1 ou x = 1 II) f(x) = �x2 – 1� – (x2 – 1) III) O gráfico da função f(x) = �x2 – 1� – (x2 – 1) é Resposta: D 11) 9 ––– 16 9 ––– 16 x4 – 1 ––––––– �x2 – 1� �3–––4�3–––4 x4 – 1 ––––––– �x2 – 1� – 29 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 19) 20) 30 – 21) 22) 23) 24) 25) 26) 27) 28) 29) a) 1) O gráfico da função y = �x� é: 2) As retas de equação y = mx + 2 contêm o ponto (0; 2), qualquer que seja m. Como se vê no gráfico abaixo, quando m = 1 ou m = – 1, essas retas (dadas por r1 e r2) são paralelas a uma das semirretas que definem o gráfico de y = �x� e possuem apenas um ponto de intersecção com a outra semirreta. -2p 2 2 2 2 -3p y x 1 -p -p p p pp 3 2 M -2p 2 2 2 2 -3p y x 1 -p -p p p pp 3 2 M – 31 Para – 1 < m < 1, as retas r obtidas interceptam o gráfico de y = �x� em dois pontos distintos, A e B. Para m ≥ 1 ou m ≤ – 1, a intersecção ocorre em apenas um ponto. b) Para x < 0, o ponto A de intersecção dos gráficos é dado por ⇔ A = . Para x > 0, o ponto B de intersecção dos gráficos é dado por ⇔ B = . A área S do triângulo AOB é dada por S = = = = , pois – 1 < m < 1. Essa área é mínima quando 1 – m2 é máximo, o que ocorre para m = 0, pois o gráfico de f(m) = 1 – m2 é do tipo Respostas: a) – 1 < m < 1 b) m = 0 30) I) Seja o conjunto A = {x � � � 2x + 1 = �x + 1� – �x�} 1o. ) para x ≥ 0, temos: 2x + 1 = x + 1 – x ⇔ x = 0, portanto V1 = {0}; 2o. ) para –1 ≤ x ≤ 0, temos: 2x + 1 = x + 1 – (– x) ⇔ �x � �, portanto V2 = {x � � � – 1 ≤ x ≤ 0}; 3o. ) para x ≤ – 1, temos: 2x + 1 = (– x – 1) – (– x) ⇔ ⇔ x = – 1, portanto V3 = {– 1}. Dessa forma, o conjunto A = V1 � V2 � V3 = {x � � � – 1 ≤ x ≤ 0} e — A = {x � � � x < – 1 ou x > 0}. II) Seja o conjunto B = {x � � � �x + 1� – 2 � ≥ 2}, então: �x + 1� – 2 ≤ – 2 ou �x + 1� – 2 ≥ 2 ⇔ ⇔ �x + 1� ≤ 0 ou �x + 1� ≥ 4 ⇔ x + 1 = 0 ou x + 1 ≤ – 4 ou x + 1 ≥ 4 ⇔ x = – 1 ou x ≤ – 5 ou x ≥ 3 Dessa forma o conjunto B = {x � � � x = – 1 ou x ≤ – 5 ou x ≥ 3} e — B = {x � � � – 5 < x < 3 e x ≠ –1} III) A intersecção — A � — B, resulta Resposta: –– A � — B = {x � � � – 5 < x < – 1 ou 0 < x < 3} 31) a) O gráfico de h(x) = 4 – x2 é do tipo: e, portanto, o gráfico de f(x) = �4 – x 2� resulta: – 2 2�––––––; ––––––�m + 1 m + 1 y = – x�y = mx + 2 2 2�––––––; ––––––�1 – m 1 – m y = x�y = mx + 2 4 ––––––– 1 – m 2 – 2 2 –––––– –––––– 1 m + 1 m + 1 2 2 –––––– –––––– 1 1 – m 1 – m 0 0 1 1 ––– 2 4 –––––––– 1 – m 2 32 – O gráfico de g(x) = é: As abscissas dos pontos de intersecção dos dois grá ficos são as soluções da equação f(x) = g(x) ⇔ �4 – x 2� = Para x ≤ 2 ou x ≥ 2, temos: – 4 + x2 = ⇔ – 8 + 2x2 = x + 7 ⇔ ⇔ 2x2 – x – 15 = 0 ⇔ x = ou x = 3 Para –2 ≤ x ≤ 2, resulta: 4 – x2 = ⇔ 8 – 2x2 = x + 7 ⇔ ⇔ – 2x2 – x + 1 = 0 ⇔ x = – 1 ou x = Representando os dois gráficos num mesmo siste ma de coordenadas, resulta: b) Analisando os gráficos esboçados no item anterior, com as correspondentes abscissas dos pontos comuns, con cluí - mos que �4 – x2� ≤ ⇔ ⇔ f(x) ≤ g(x) ⇔ ≤ x ≤ –1 ou ≤ x ≤ 3 Respostas: a) gráfico b) S = x Œ � � – ≤ x ≤ – 1 ou ≤ x ≤ 3 32) A região limitada pelas curvas f(x) e g(x) é a apre sen tada no gráfico acima. As intersecções das curvas f(x) e g(x) são obtidas pelos sis - temas: 1o. ) ⇔ fi B ; 2o. ) ⇔ fi C (– 4; 4) Dessa forma, a área da região indicada é igual à área do triângulo de vértices A’ (1; – 1), B ; e C(– 4; 4), menos a área do quadrado de diagonal AA’ = 2. Portanto: A = A∆A’BC – = – 2 = – 2 = Resposta: 33) Pelas intersecções dos gráficos, há 3 pontos em comum. (A, B e C). Resposta: D x + 7 –––––– 2 x + 7 –––––– 2 5 – –– 2 x + 7 –––––– 2 1 –– 2 x + 7 –––––– 2 1 –– 2 5 – –– 2 1–––2 5 ––– 2� x + 7 –––––– 2 �2–––3 8 ––– 3� x = 8/3 y = 2/3� y = x – 2 x y = 2 – —– 2� x = – 4 y = 4� y = – x x y = 2 – —– 2 � �2–––3 8 ––– 3� 19 ––– 3 25 ––– 3 8/3 2/3 1 – 4 4 1 1 – 1 1 ––––––––––––––––––– 2 22 –––– 2 19 ––– 3 – 33 34) S1: y ≥ ��x� – 1� S2: x 2 + (y + 1)2 ≤ 25; círculo de centro C(0; –1) e raio 5. S1 � S2: Área = . π 52 – = Resposta: A 35) Para x ≤ 2, obtém-se: f(x) = – 2x + 4 + x – 5 ⇔ f(x) = – x – 1 Para x ≥ 2, resulta: f(x) = 2x – 4 + x – 5 ⇔ f(x) = 3x – 9 Portanto, temos: f(x) = a) Observações: f(– 1) = – (– 1) – 1 = 1 – 1 = 0, f(0) = – 0 – 1 = – 1, f(2) = – 2 – 1 = 3 . 2 – 9 = – 3, f(3) = 3 . 3 – 9 = 0, f(– 4) = – (– 4) – 1 = 3 e f(4) = 3 . 4 – 9 = 3 b) loga(x + b) = f(x) ⇔ ⇔ loga(x + b) = �2x – 4� + x – 5 Se x1 = – 1 é solução da equação, então: loga(– 1 + b) = �2 . (– 1) – 4� + (– 1) – 5 ⇔ ⇔ loga(b – 1) = �– 6� – 1 – 5 ⇔ loga(b – 1) = 0 ⇔ ⇔ b – 1 = a0 ⇔ b – 1 = 1 ⇔ b = 2 Se x2 = 6 é solução da equação, então: loga(6 + b) = �2 . 6 – 4� + 6 – 5 ⇔ ⇔ loga(b + 6) = �8� + 6 – 5 ⇔ loga(b + 6) = 9 ⇔ ⇔ b + 6 = a9 ⇔ a9 = 2 + 6 ⇔ a9 = 8 ⇔ ⇔ a = 9 ���8 ⇔ a = 9 ����23 ⇔ a = 3 ���2 Respostas: a) gráfico b) a = 3 ���2 e b = 2 x y 1 -1 1-1 x y 4 -1 C -6 x y 4 -6 C-1 -1 1 1 25π ––––– – 2 4 2 . 2 ––––– 2 90° –––– 360° – x – 1, se – 4 ≤ x ≤ 2 3x – 9, se 2 ≤ x ≤ 4� 34 – MATEMÁTICA LIVRO 2 ÁLGEBRA Capítulo 5 – Conjuntos Numéricos 21) ⇔ ⇔ fi b = 5 Resposta: 5 22) ⇔ ⇔ fi x = 5 Resposta: 5 23) I) ⇔ ⇔ II) ⇔ ⇔ III) ⇔ ⇔ fi fi a . b = 13 . 5 = 65 Resposta: 65 24) I) ⇔ ⇔ II) ⇔ ⇔ III) ⇔ ⇔ fi fi x + y = 32 + 6 = 38 Resposta: 38 25) Sendo x o maior e y o menor dos números, tem-se: I) x + y = 224 II) = = = = 7 Assim, = 7 ⇔ x = 126 e = 7 ⇔ y = 98 Portanto, a soma do maior com a metade do menor é x + = 126 + = 126 + 49 = 175. Resposta: D 26) ⇔ Observando que: ⇔ 108 = 5 . 21 + 3, tem-se: I) Para k = 21 fi II) Para k = 20 fi III) Para k = 19 fi Assim, existem 3 valores possíveis de k. Observe que para k = 18 fi Resposta:A 27) ⇔ ⇔ Observando que 221 = 13 . 17 = 221 .1, as soluções são: ou ou , portanto, a + b = 30 ou a + b = 222 Resposta: A 28) Dos k candidatos entrevistados, a foram aceitos e 5a foram rejeitados. Assim sendo, k = a + 5a ⇔ k = 6a e, portanto, k é múltiplo de 6. Um possível valor de k é 156. Resposta: A 29) Se a e b são dois números naturais tais que a2 – b2 = 24, então (a – b) . (a + b) = 24. Dessa forma, podemos ter: 1) 2) 3) 4) Resposta: B 30) Sendo a e b dois algarismos do sistema decimal de nume ra - ção, com a ≠ 0, temos que (abab)10 = 1000a + 100b + 10a + b = 1010a + 101b = = 101 (10a + b). Portanto, números da forma (abab)10 são divisíveis por 101. 31) A soma dos algarismos de N = “xyxyxyx” é 4x + 3y = 15, com x e y pertencentes ao conjunto {1; 2; 3; 4; 5; 6; 7}. A equação 4x + 3y = 15 é equivalente a x = Œ �, portanto 5 – y = 4 ⇔ y = 1 A única solução da equação é, pois x = 3 e y = 1 Assim, N = 3131313 e 3000000 < N < 5000000 ⇔ ⇔ 3 . 106 < N < 5 . 106 Resposta: C 108 = k . 5 + r r < k� k 5 108 r 5 21 108 3 21 5 108 3 7b = 35 b > 2� 37 = b . 7 + 2 2 < b� b 7 37 2 8x = 40 x > 1� 41 = 8 . x + 1 1 < x� x 8 41 1 a – 2b = 3 b > 3� a = b . 2 + 3 3 < b� b 2 a 3 a – 3b = – 2 b > 0� a + 2 = b . 3 0 < b� b 3 a + 2 0 a = 13 b = 5� a – 2b = 3 – a + 3b = 2 b > 3 � a – 2b = 3 a – 3b = – 2 b > 3 � x – 5y = 2 y > 2� x = y . 5 + 2 2 < y� y 5 x 2 x – 4y = 8 y > 3� x = (y + 1) . 4 + 4 4 < y + 1� y + 1 4 x 4 x = 32 y = 6� – x + 5y = – 2 x – 4y = 8 y > 3 � x – 5y = 2 x – 4y = 8 y > 3 � 224 –––––– 32 x + y –––––––– 18 + 14 y ––– 14 x ––– 18 y ––– 14 x ––– 18 98 –––– 2 y ––– 2 20 5 108 8 19 5 108 13 18 6 108 0 a . b = 221 a > 2� 223 = a . b + 2 2 < a� a b 223 2 a = 221 b = 1� a = 17 b = 13� a = 13 b = 17� fi a � �a – b = 1a + b = 24� fi a = 7 e b = 5 fi (a + b)2 = (7 + 5)2 = 144a – b = 2 a + b = 12� fi a � �a – b = 3a + b = 8� fi a = 5 e b = 1 fi (a + b)2 = (5 + 1)2 = 36a – b = 4 a + b = 6� 3 . (5 – y) ––––––––– 4 – 35 32) I) A soma dos algarismos dos números naturais do tipo “1a79b” é 17 + a + b. II) Para ser divisível por 15 o número deve ser divisível por 3 e por 5. III) Um número é divisível por 5 se o último algarismo for zero ou 5. Logo, b = 0 ou b = 5. IV) Um número será divisível por 3 se a soma dos seus algarismos for divisível por 3. V) Se b = 0 então 17 + a deve divisível por 3 e, portanto, a = 1 ou a = 4 ou a = 7. VI) Se b = 5 então 17 + a + 5 = 22 + a deve ser divisível por 3 e, portanto, a = 2 ou a = 5 ou a = 8. VII) O valor de N é, pois, 6. VIII) Os 6 números são: 11790, 14790, 17790, 12795, 15795, 18795 Resposta: D 33) Só seria possível agrupar os n alunos da faculdade em grupos de k alunos cada (com k ≠ 1 e k ≠ n) se k for divisor de n. Como o enunciado afirma que está divisão não foi possível, significa que n só é divisível por 1 e pelo próprio n. Desta forma, n é primo. Resposta: C 34) O produto de 4 números naturais consecutivos é divisível por 24, pois, pelo menos, um é divisível por 2, um por 3 e um por 4. Dos 5 números apresentados, o único divisível por 24 é 1680. De fato, 1680 = 24 . 3 . 5 . 7 = 5(2 . 3) . 7 . (23) = 5 . 6 . 7 . 8 Resposta: E 35) I) Decompondo 1200 em fatores primos, tem-se que 1200 = 24 . 31 . 52. II) O número de divisores de 1200 é dado por n[D(1200)] = 2 . (4 + 1) . (1 + 1) . (2 + 1) = 2 . 5 . 2 . 3 = 60 Resposta: 60 36) Sendo m, n e p número primos distintos e diferentes de 31, o número de divisores de 311 . m1 . n1 . p1 é dado por 2 . (1 + 1) . (1 + 1) . (1 + 1) . (1 + 1) = 2 . 2 . 2 . 2 . 2 = 25 = 32 Resposta: 32 37) Como N = 2x . 5y . 7z, o número de divisores positivos de N é (x + 1) . (y + 1) . (z + 1) e, portanto, o número de divisores positivos de N, diferentes de N, é (x + 1) . (y + 1) . (z + 1) – 1 Observações I) É importante destacar que o exercício na realidade pede o número de divisores positivos de N. II) Como N é múltiplo de 10 e não é múltiplo de 7, po de mos concluir que x � 0, y � 0 e z = 0. Resposta: E 38) I) A = {x Œ � / x é divisor de 60} ⇔ ⇔ A = {1; 2; 3; 4; 5; 6; 10; 12; 15; 20; 30; 60} II) B = {x Œ � / 1 ≤ x ≤ 5} ⇔ B = {1; 2; 3; 4; 5} III) A � B = {1; 2; 3; 4; 5} Logo, o número de elementos do conjunto das partes de A � B será 25 = 32, que é um número múltiplo de 4, menor que 48. Resposta: A 39) I) 36 = 22 . 32 II) 40 = 23 . 5 III) 56 = 23 . 7 IV)mdc(36, 40, 56) = 22 = 4 V) mmc(36, 40, 56) = 23 . 32 . 5 . 7 = 2520 Resposta: 4 e 2520 40) I) m.d.c. (400; 320) = 80, pois II) Cada escola será contemplada com 80 ingressos; assim, os 720 ingressos serão distribuídos para 9 es colas. Resposta: C 41) 1) mdc(a,b) . mmc(a,b) = 190 = 2 . 5 . 19 ⇔ ⇔ mdc(a,b) = 1 e mmc(a,b) = 2 . 5 . 19 2) ⇔ 3) �a – b� = 33 Resposta: B 42) I) mdc(360, 300) = a II) mmc(360, 300) = b III) a . b = mdc(360, 300) . mmc(360, 300) = 360 . 300 = = 23 . 32 . 5 . 22 . 3 . 52 = 25 . 33 . 53 Resposta: C 43) Os valores de x são todos os números naturais, de 1 até 24, que são “primos com 24” e, portanto, Ø(24) = {1; 5; 7; 11; 13; 17; 19; 23} O número de elementos de Ø(24) é 8. Resposta: D 44) mmc(30,48,72) = 24 . 32 . 5 = 720, pois: Resposta: E a = 5 a = 38 ou �b = 38 b = 5� a + b = 43 a . b = 2 . 5 . 19� 1 4 400 320 80 80 0 2 2 2 2 3 3 5 30,48,72 15,24,36 15,12,18 15, 6, 9 15, 3, 9 5, 1, 3 5, 1, 1 1, 1, 1 36 – 45) O lado de cada lajota quadrada, em centímetros, deve ser di visor natural de 200 e 500 e, portanto, divisor do mdc(200, 500) = 100. Os divisores naturais de 100 são 1, 2, 4, 5, 10, 20, 25, 50 e 100. Resposta: 1, 2, 4, 5, 10, 20, 25, 50 e 100. 46) O produto P, obtido é tal que: P = 16 . 41 . 54 . 120 = 24 . 41 . 2 . 33 . 23 . 3 . 5 ⇔ ⇔ P = 28 . 34 . 51 . 411 O número de divisores positivos de P é (8 + 1) . (4 + 1) . (1 + 1) . (1 + 1) = 180 Resposta: D 47) Como 540 = 22 . 33 . 51, 810 = 21 . 34 . 51 e 1080 = 23 . 33 . 51, o máximo divisor comum entre os três é 2 . 33 . 5 = 270. O comprimento de cada peça deverá ser divisor de 270 cm e, como deve ser o maior possível e menor que 2 m (200 cm), será de 135 cm. A quantidade de peças obtidas foi (40 . 540 + 30 . 810 + 10 . 1080) � 135 = 420 Resposta: E 48) Se x for o comprimento dos N cilindros iniciais, então 2x será o comprimento do outro tipo de cilindro e, portanto: N . π . 22 . x = π . 62 . 2x ⇔ ⇔ 4N = 72 ⇔ N = 18 fi N > 15 Resposta: A 49) I) ⇔ II) ⇔ III) ⇔ IV) n + 1 é múltiplo comum de 3, 4 e 5, então, o menor valor de n é tal que n + 1 = mmc(3; 4; 5) = 60, portanto, n + 1 = 60 ⇔ ⇔ n = 59 Resposta: B 50) I) Pn = 10 i = 100 + 101 + 102 + … + 10n = = 1 + 10 + 100 + … + 10n II) Observando que P0 = 1, P1 = 11, P2 = 111, P3 = 1111 e assim, sucessivamente, serão divisíveis por 3 os números Pn tais que n Œ {2, 5, 8, …}, isto é, n = 3k – 1, k Œ �* Resposta: n = 2, 5, 8, …, isto é, números da forma n = 3k – 1, k � �* 51) A senha de 4 algarismos, todos diferentes de zero, é do tipo . De acordo com o enunciado, devemos ter: ⇔ ⇔ Resposta: A 52) Para que o número 22222222n seja divisível por 6, ele deve ser dividível por 2 e por 3, assim, devemos ter: I) Divisível por 2 fi n Œ {0, 2, 4, 6, 8} II) Divisível por 3 fi 8 . 2 + n = 3k (k Œ N) ⇔ ⇔ 16 + n = 3k (k Œ N) Assim, de (I) e (II), temos n = 2 ou n = 8 Resposta: A 53) I) 100! = 100 . 99 . 98 . … . 1 é múltiplo de 100. II) 2 + 100! é par e não é divisível por 100. III) (2 + 100!); (3 + 100!); …; (100 + 100!) são inteiros, consecu - tivos e não primos. Resposta: C 54) 1) Entre os números possíveis no lançamento de um dado convencional (1; 2; 3; 4; 5 e 6) o fator 5 só aparece quando o número 5 é o sorteado. Quando isto ocorre nenhum outro fator aparece (pois 5 é fator primo). 2) Se os dois fatores dois estiverem no mesmo dado, os outros oito números sorteados são 4; 3; 3; 3; 3; 3; 1 e 1 , em alguma ordem. Neste caso a soma é 4 + 3 + 3 + 3 + 3 + 3 + 1 + 1 = 21. 3) Se os dois fatores dois estiverem um em cada dado podemos ter as seguintes possibilidades:* 2; 2; 3; 3; 3; 3; 3 e 1, cuja soma é 20, * (2. 3); 2; 3; 3; 3; 3; 1 e 1, cuja soma é 22 e * (2. 3); (2. 3); 3; 3; 3; 1; 1 e 1, cuja soma é 24. Assim, a maior soma possível é 5 + 5 + 24 = 34. Resposta: E 65) N = 121,434343… = 121 + 0,434343… = 121 + = = = = Resposta: 66) 0,1222… = = = = = = = com a e b primos entre si, então, a = 11, b = 90 e b – a = 79 Resposta: E 5cba a = 2 b = 1 c = 1 �a ≠ 1a + b + c = 4�a ≠ 1a + b + c + 5 = 9� n � i = 0 4n + 1 0 4n 3 5n + 1 0 5n 4 3n + 1 0 3n 2 43 –––– 99 12022 ––––––– 99 11979 + 43 –––––––––––– 99 121 . 99 + 43 ––––––––––––– 99 12022 ––––––– 99 2 1 + –– 9 –––––––– 10 1 + 0,222… ––––––––––––– 10 1,222… –––––––– 10 a ––– b 11 ––– 90 11 ––– 9 –––––– 10 – 37 67) I) (���5 + 1) . (���5 – 1) = 5 – 1 = 4 é racional. II) 0,99 = é racional. III) 0,999… = = 1 é racional. Resposta: B 68) Para a = 2 e b = 3, tem-se: a + b���3 = 2 + 3���3 = 2 + �����27 ≠ ���4 + ���4 = 2 + 2 = 4 Resposta: E 69) Utilizando a fórmula �������� A +���B = + , com C = ���������� A2 – B, tem-se: I) ������������ 22 + 12���2 = ���������������22 + ���������� 144 . 2 = ������������22 + ������288 II) C = ������������ 222 – 288 = ����������� 484 – 288 = ������196 = 14 III)������������ 22 + 12���2 = + = = �����18 + ���4 = 2 + 3���2 Assim, ������������ 22 + 12���2 = a + b���2 fi a = 2 e b = 3 Resposta: a = 2 e b = 3 70) ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ Assim, o número de 2 algarismos (ab) é 28. Resposta: B 71) Considerando o número de 2 algarismos (ab), tem-se: ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ Assim, os números são 36 e 63. A diferença entre os dois é do primeiro, pois 63 – 36 = 27 e . 36 = 27 Resposta: A 72) Seja n = abc, um número de três algarismos, não nulos, do sistema de numeração decimal. O número p proposto é da forma p = (3a)(2b)c, em que (3a) é o algarismo das centenas, (2b) o das dezenas e c o das unida - des de p. Assim, n = 100 . a + 10b + c p = 100 . (3a) + 10 . (2b) + c = 300a + 20b + c e p = n + 240 ⇒ 300a + 20b + c = 100a + 10b + c + 240 ⇔ ⇔ 200a + 10b = 240 ⇒ 20a + b = 24 ⇔ a = 1 e b = 4, pois a e b são algarismos. Os possíveis valores de n são: 142, 143, 145, 146, 147, 148 e 149, num total de 7 números. Resposta: A 73) a) Para o número 71, temos: z1 = 71 – (7 + 1) = 63 = 9 . 7 Œ M(9) Para o número 30, temos: z2 = 30 – (3 + 0) = 27 = 9 . 3 Œ M(9) b) Para o número inteiro positivo “xy”, em que x ≠ 0 é o algarismo das dezenas, temos: z = “xy” – (x + y) = x . 10 + y – x – y = 10x – x = 9 . x Œ M(9) Respostas: a) verificação b) demonstração 74) I) (134)5 = 1 . 5 2 + 3 . 51 + 4 . 50 = 25 + 15 + 4 = (44)10 II) III) (134)5 = (44)10 = (113)6 Resposta: E 75) I) a = (1011)2 = 1 . 2 3 + 0 . 22 + 1 . 21 + 1 . 20 II) b = (11001)2 = 1 . 2 4 + 1 . 23 + 0 . 22 + 0 . 21 + 1 . 20 III) a + b = 1 . 24 + 2 . 23 + 0 . 22 + 1 . 21 + 2 . 20 ⇔ ⇔ a + b = 1 . 24 + 24 + 0 . 22 + 1 . 21 + 21 ⇔ ⇔ a + b = 2 . 24 + 0 . 23 + 0 . 22 + 2 . 21 ⇔ ⇔ a + b = 1 . 25 + 0 . 24 + 0 . 23 + 1 . 22 + 0 . 21 + 0 . 20 Assim, a + b = (100100)2 Observe que a soma pode ser efeutada da seguinte ma - neira: � � � � 1 0 1 1 + 1 1 0 0 1 ––––––––––––––– 1 0 0 1 0 0 Resposta: B 99 ––––– 100 9 ––– 9 A – C ––––––– 2 A + C ––––––– 2 22 – 14 –––––––– 2 22 + 14 –––––––– 2 a + b = 10 – 9a + 9b = 54� a + b = 10 10b + a = 10a + b + 54� a = 2 b = 8� a + b = 10 – a + b = 6� b = 2a – 9a + 9b = 27� b = 2a 10b + a = 10a + b = 27� a = 3 b = 6� b = 2a – a + 2a = 3� b = 2a – a + b = 3� 3 ––– 4 3 ––– 4 44 6 2 7 6 1 1 6 1 0 38 – MATEMÁTICA LIVRO 2 – ÁLGEBRA Capítulo 6 – Números Complexos 10) (5 + 7i) · (3 – 2i) = 15 – 10i + 21i – 14i2 = 15 + 11i + 14 = 29 + 11i Resposta: C 11) f(z) = z2 – z + 1 ⇒ f(1 – i) = (1 – i)2 – (1 – i) + 1 = = 1 – 2i + i2 – 1 + i + 1 = – i Resposta: E 12) 2x + (y – 3)i = 3y – 4 + xi, (x e y são reais) ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇒ x · y = 10 Resposta: C 13) I) z1 = a + 8ai e z2 = – 4 + bi, (a, b � �) ⇒ ⇒ z1 + z2 = (a – 4) + (8a + b)i II) (z1 + z2) deve ser imaginário puro, então a – 4 = 0 e �b � � ⇔ ⇔ a = 4 e �b � � Resposta: a = 4 e �b � � 14) I) (a + i) · (3 + 2i) = 3a + 2ai + 3i + 2i2 = (3a – 2) + (2a + 3)i II) (a + i) · (3 + 2i) deve ser um número real, então 2a + 3 = 0 ⇔ a = – Resposta: D 15) (a + i)4 = (a + i)2 · (a + i)2 = (a2 + 2ai + i2) · (a2 + 2ai + i2) = = [(a2 – 1) + 2ai] · [(a2 – 1) + 2ai] = [(a2 – 1) + 2ai]2 = = (a2 – 1)2 + 2 · (a2 – 1) · 2ai + 4a2i2 = (a2 – 1)2 – 4a2 + 4a(a2 – 1)i Para que (a + i)4 seja um número real, devemos ter: 4a · (a2 – 1) = 0 ⇔ 4a = 0 ou a2 – 1 = 0 ⇔ a = 0 ou a = ± 1 Assim, a pode assumir 3 valores reais, a saber: 0, 1 e – 1 Resposta: C 16) det M = = 3i ⇔ ⇔ (1 + i)– 1 . (– 2a) – b . (i – 2) = 3i ⇔ ⇔ . . (– 2a) – bi + 2b = 3i ⇔ ⇔ . (– 2a) – bi + 2b = 3i ⇔ ⇔ . (– 2a) – bi + 2b = 3i ⇔ ⇔ – a + ai – bi + 2b = 3i ⇔ (– a + 2b) + (a – b)i = 3i ⇔ ⇔ ⇔ Resposta: A 17) x + yi = ��������� 3 + 4i ⇔ x2 – y2 + 2xy i = 3 + 4i ⇔ ⇔ fi xy = 2 Resposta: D 18) = = = = = = = + i Resposta: A 19) = = = = = = + i � �, então: = 0 ⇔ 2y – x = 0 ⇔ x – 2y = 0 Resposta: A 20) = = = = = i Logo, 4 = i4 = 1 Resposta: E 21) = = = p . (1 – i)2 = = . p . (1 – 2i + i2) = = p . (– 2i) = p . (– 2i) = = ( i )p . (– 2i) Sendo p = 4 . n e n Œ �*, temos: ( i )4.n . (–2i) = ( i4)n . (–2i) = 1 . (–2i) = – 2i Resposta: A 22) I) (1 + i)10 = [(1 + i)2]5 = (1 + 2i + i2)5 = (2i)5 = 25 · i5 = 32i II) = = · = = – Resposta: A x = – 5 y = – 2� x = y – 3 2 · (y – 3) = 3y – 4� 2x = 3y – 4 y – 3 = x� 3 ––– 2 (1 + i)– 1 i – 2 b – 2a (1 – i) –––––– (1 – i) 1 ––––– 1 + i 1 – i –––––– 1 – (i)2 (1 – i) –––––– 2 a = 6 b = 3� – a + 2b = 0 a – b = 3� x2 – y2 = 3 2xy = 4� 35 + 10i + 7i + 2i2 ––––––––––––––––– 72 – (2i)2 (5 + i) · (7 + 2i) ––––––––––––––– (7 – 2i) · (7 + 2i) 5 + i –––––– 7 – 2i 17 ––– 53 33 ––– 53 33 + 17i –––––––– 53 33 + 17i ––––––– 49 + 4 35 + 17i – 2 –––––––––––––– 49 – 4i2 2x + 2yi – xi – yi2 ––––––––––––––––– 22 – i2 (x + yi) · (2 – i) ––––––––––––– (2 + i) · (2 – i) x + yi –––––– 2 + i z1––– z2 (2y – x) ––––––– 5 (2x + y) ––––––– 5 (2x + y) + (2y – x)i –––––––––––––––––– 4 + 1 2y – x –––––– 5 2i ––– 2 1 + 2i + i2 –––––––––– 1 + 1 (1 + i)2 ––––––– 12 – i2 (1 + i) · (1 + i) –––––––––––––– (1 – i) · (1 + i) 1 + i ––––– 1 – i �1 + i–––––1 – i� (1 + i)p.(1 – i)2 –––––––––––––– (1 – i)p (1 + i)p –––––––––– (1 – i)p – 2 � 1 + i ––––––– 1 – i� � 1 + i ––––––– 1 + i 1 + i ––––––– 1 – i� � 2i –––– 2�� 1 + 2i + i2 –––––––––– 1 – i2� i ––– 32 i ––– 32i2 i –– i 1 ––––– 32 · i 1 ––––– 32 · i 1 ––––––– (1 + i)10 – 39 23) = = = 1 – i Resposta: D 24) I) n = = = = 126 II) k = i + i2 + i3 + i4 + i5 + i6 + i7 + i8 + .... + i125 + i126 = i125 + i126 = 1442443 1442443 = 0 = 0 = i1 + i2 = i – 1 = – 1 + i Resposta: C 25) (1 + i)5 = (1 + i)2 · (1 + i)2 · (1 + i) = = (1 + 2i + i2) · (1 + 2i + i2) · (1 + i) = (2i) · (2i) · (1 + i) = = 4i2 · (1 + i) = – 4 · (1 + i) Resposta: C 26) (1 + i)10 = [(1 + i)2]5 = [12 + 2i + i2]5 = (2i)5 = 32i Resposta: A 27) Sejam u = a + bi ⇒ u– = a – bi e v = c + di ⇒ v– = c – di I) u– + v– = 1 – i ⇔ (a – bi) + (c – di) = 1 – i ⇔ ⇔ (a + c) – (b + d)i = 1 – i ⇔ ⇔ II) u2 – v2 = 6 ⇔ (u – v) · (u + v) = 6 ⇔ ⇔ [(a + bi) – (c + di)] · [(a + bi) + (c + di)] = 6 ⇔ ⇔ [(a – c) + (b – d)i] · [(a + c) + (b + d)i] = 6 III) Substituindo (I) em (II), temos: [(a – c) + (b – d)i] · [1 + i] = 6 ⇔ ⇔ (a – c) + (a – c)i + (b – d)i + (b – d)i2 = 6 ⇔ ⇔ [(a – c) – (b – d)] + [(a – c) + (b – d)]i = 6 + 0i ⇔ ⇔ ⇔ IV) ⇔ ⇒ ⇒ u – v = 3 – 3i Resposta: D 28) Para z = a + bi e z– = a – bi, temos: z– = z2 ⇔ ⇔ (a – bi) = (a + bi)2 ⇔ a – bi = a2 + 2abi + b2i2 ⇔ ⇔ a – bi = (a2 – b2) + 2abi ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ou ⇔ ⇔ ou ⇔ ou ou ou ou ⇒ ⇒ z = 0 ou z = 1 ou z = – + i ou z = – – i Resposta: E 29) Para z = x + yi e z– = x – yi, temos: z · z– – 4 = 0 ⇒ ⇒ (x + yi) · (x – yi) = 4 ⇔ x2 + y2 = 4, que representa uma circunferência de centro na origem e raio 2. Resposta: B 30) a) (I) z · z– = 4 (x + iy) · (x – iy) = 4 ⇔ x2 – i2y2 = 4 ⇔ x2 + y2 = 4 Os pontos (x, y), da última equação, descrevem
Compartilhar