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Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Matemática Básica para Biologia EP13 Caros alunos, Neste EP, você vai estudar as equações exponenciais e logarítmicas da apostila da disciplina, disponível na plataforma. Não deixe de resolver os exercícios propostos na apostila! Aproveite para conferir o gabarito do EP11. Se tiver dúvidas, procure o tutor no pólo! Bons estudos e uma ótima semana! Gisela Pinto Teste seus estudos! 1- Resolva as seguintes equações exponenciais em : a) 7 7x b) 25 125x c) 1 1 5 625 x d) 8 16x e) 4 32x f) 1 4 32 x g) 1 39 3x h) 10,2 125x i) 1 36 36 1 x x j) 1 2 1 24 4 4 4 315x x x x k) 49 42 7x x 2- Em uma região litorânea estão sendo construídos edifícios residenciais. Um biólogo prevê que a quantidade de pássaros de certa espécie irá diminuir segundo a lei 3( ) (0).4 t n t n , onde n(0) é a quantidade estimada de pássaros antes do início das construções e n(t) é a quantidade existente t anos depois. Qual é o tempo necessário para que a população de pássaros dessa espécie se reduza: a) À metade da população existente no início das construções? b) À oitava parte da população existente no início das construções? c) A 1,5625% da população existente no início das construções? 3- Resolva os logs a) 4log 16 b) 5log 125 c) 8log 64 d) 3 log 3 e) log 0,0001 f) 49log 7 4- Calcule a) 8 1 log 48 b) 5 2log log 32 5- Sabendo que log 2 = a e log 3 = b, calcule, em função de a e de b. a) log6 b) log1,5 c) log5 d) log30 e) 1 log 4 f) 3log 18 6- Considerando as aproximações log 2 0,3 e log 3 0,48, calcule o valor de: a) 4 5log 2 3 b) log0,05 c) log 2000 7- Sabendo que log 2 = a e log 3 = b, obtenha, em função de a e b, o valor de: a) 6log 5 b) 100log 36 c) 4log 18 8- Resolva as equações logarítmicas em . Não se esqueça de testar as condições de existência dos logaritmos! a) 2 2 3 3log (5 6 16) log (4 4 5)x x x x b) 2( 2) 2log ( 2 ) log 3x xx x c) 2 3 5 log (2 3 2) 0x x d) 2 2log (6 13 15) 2x x x e) 2 7 72log ( 3) log ( 45)x x Gabarito do EP11 1- Resolva as seguintes equações do 2º grau em : a) x² 8x 12 0 2 2 1 2 1, 8, 12 4 ( 8) 4.1.12 64 48 16 ( 8) 16 8 4 2 2.1 2 8 4 6 2 8 4 2 2 2,6 a b c b ac b x a x x S Encontramos duas soluções distintas porque o discriminante é positivo. b) x² 5x 8 0 2 2 1, 5, 8 4 ( 5) 4.1.8 25 32 7 ( 5) 7 2 2.1 a b c b ac b x a S Não existem raízes reais pois o discriminante é negativo. c) 2x² 8x 8 0 2 2 2, 8, 8 4 ( 8) 4.2.8 64 64 0 ( 8) 0 8 0 8 2 2 2.2 4 4 2 a b c b ac b x a S Há uma única solução pois o discriminante é nulo. d) x² x 12 0 2 2 1 2 1, 1, 12 4 1 4.( 1).12 1 48 49 1 49 1 7 2 2.( 1) 2 1 7 3 2 1 7 4 2 3;4 a b c b ac b x a x x S Encontramos duas raízes reais distintas porque o discriminante é positivo. e) 22x² 7x -15 2x 7 15 0x 2 2 2, 7, 15 4 ( 7) 4.2.( 15) 49 120 71 ( 7) 71 7 71 2 2.2 4 a b c b ac b x a S Como o discriminante é negativo, não encontramos raízes reais. f) 2x² x 12 x 12 0x 2 2 1 2 1, 1, 12 4 ( 1) 4.1.( 12) 1 48 49 ( 1) 49 1 7 2 2.1 2 1 7 4 2 1 7 3 2 3;4 a b c b ac b x a x x S Como o discriminante positivo, obtivemos duas raízes reais distintas. g) 2x² 9 4x x 4 9 0x 2 2 1, 4, 9 4 ( 4) 4.1.9 16 36 20 ( 4) 20 4 20 2 2.1 2 a b c b ac b x a S O discriminante é negativo, então, a equação não possui raízes reais. h) 2 2x² 2x – 5 5 x 2 5 5 0 2 10 0x x x 2 2 1 2 1, 2, 10 4 2 4.1.( 10) 4 40 44 2 44 2 2 11 2 2.1 2 2 2 11 2 2 2 11 2 2 2 11 2 2 11 ; 2 2 a b c b ac b x a x x S Como o discriminante é positivo, obtivemos duas raízes reais distintas. i) 2 2 23x² 5x x – 9 2x² 3 2 5 9 0 6 9 0x x x x x x 2 2 1, 6, 9 4 6 4.1.9 36 36 0 6 0 6 0 6 3 2 2.1 2 2 3 a b c b ac b x a S Obtivemos o discriminante nulo, logo, encontramos apenas uma raiz real para a equação. j) 2x x 3 – 40 0 x 3 40 0x 2 2 1 2 1, 3, 40 4 3 4.1.( 40) 9 160 169 3 169 3 13 2 2.1 2 3 13 5 2 3 13 8 2 5; 8 a b c b ac b x a x x S O discriminante foi positivo, por isso encontramos duas raízes reais distintas. 2- Em uma loja, todos os CDs de uma determinada seção estavam com o mesmo preço, y. Um jovem escolheu, nesta seção, uma quantidade x de CDs, totalizando R$ 60,00. a) Determine y em função de x. Resolução: y é o preço de cada CD. O jovem comprou x CDs por 60 reais, ou seja, 60xy , ou seja, 60 y x . Ao pagar sua compra no caixa, o jovem ganhou, de bonificação, 2 CDs a mais, da mesma seção e, com isso, cada CD ficou R$ 5,00 mais barato. Com quantos CDs o jovem saiu da loja e a que preço saiu realmente cada CD (incluindo os CDs que ganhou)? Resolução: O jovem ia comprar x CDs. Como ganhou 2 CDs a mais, levou x + 2 CDs e com isso, o preço que era y para cada CD ficou 5 reais mais barato, ou seja, passou a custar y – 5 reais. Então, como o jovem gastou os mesmos 60 reais ao todo, então temos que ( 2)( 5) 60x y , ou seja, 60 60 5 5 2 2 y y x x . Vamos igualar y? No item (a), obtivemos 60 y x e no item (b), 60 5 2 y x . Igualando, obtemos 60 60 5 2x x . Resolvendo essa equação, obtemos: 52 2 2 2 1 2 60 60 60 60 5 5 60( 2) 60 5 ( 2) 2 12 ( 2)2 60 120 60 5 10 5 10 120 0 2 24 0 1; 2; 24 2 4.1.( 24) 4 96 100 2 100 2 10 2.1 2 2 10 2 10 4 6 2 2 dividindo por x x x x x xx x x xx x x x x x x x x x a b c x x x Observe que encontramos uma solução 4 e outra -6. Como estes são valores para x, então representam a quantidade de CDs comprados pelo jovem, e então não pode ser um número negativo. Vamos desprezar a resposta -6 e considerar apenas x = 4. Agora, se x = 4, ou seja, se foram comprados 4 CDs pelo total de 60 reais, então cada CD custou 60 4 , ou seja, 15 reais. Logo, y = 15 e então o preço real pago por cada CD é y – 5 = 10 reais. 3- A área de um retângulo é de 64 2cm . Nessas condições, determine as dimensões do retângulo sabendo que o comprimento mede (x+6) me a largura mede (x- 6) cm. Resolução: Conhecemos o comprimento e a altura desse retângulo, que são x + 6 e x – 6, com x em centímetros. Então, como a área de um retângulo é determinada pelo produto das medidas da sua base pela sua altura, então é ( 6).( 6)x x . O problema nos informou que a área mede 64 cm2, logo temos a igualdade ( 6).( 6) 64x x . Esta é uma equação do 2º grau, que quando resolvida nos fornecerá o valor de x; sabendo x, saberemos também as dimensões do retângulo. Vamos resolvera equação. 2 2 2 2 ( 6).( 6) 64 36 64 64 36 0 100 0 100 100 10 x x x x x x x x Vamos observar duas coisas nessa resolução:1ª) o produto ( 6)( 6)x x é um produto notável e podemos desenvolvê-lo rapidamente – é o produto da soma pela diferença de dois termos, que resulta na diferença de dois quadrados. 2ª) A equação obtida é incompleta, e por isso não precisamos usar a Fórmula Resolutiva para Equações do 2º Grau. Mas poderíamos tê-la usado também, bastando adotar a=1, b=0 e c=-100. Então encontramos dois valores possíveis para x: 10 e -10. Como x representa uma dimensão de um retângulo, não pode ser negativo, Por isso, vamos desprezar a solução x = -10 e considerar apenas x=10. E então, como as dimensões do retângulo são x+6 e x-6, vamos encontrar 10+6 e 10-6, ou seja, 16 cm e 4 cm. 4- Qual deve ser o valor real de y para que as frações 2 1 y 5 e 2 y 3 y y sejam numericamente iguais? Resolução: Para as frações serem iguais, temos 2 1 y 5 2 y 3 y y . Resolvendo essa equação: 2 2 2 2 2 2 1 y 5 (2 1)( 3) ( 2)( 5) 2 y 3 2 6 3 2 5 10 2 6 3 2 5 10 0 7 0 y y y y y y y y y y y y y y y y y y y Essa equação é incompleta, podemos resolver usando a fórmula resolutiva com a=3, b=0 e c=-7 ou diretamente, fazendo: 2 27 0 7 7y y y 5- As equações seguintes estão escritas na forma normal reduzida. Calcule o discriminante de cada uma e identifique o tipo de raízes que cada equação apresenta. a) 2 4 5 0x x 2 2 1, 4, 5 4 ( 4) 4.1.( 5) 16 20 36 a b c b ac Como o discriminante é positivo, essa equação terá duas soluções distintas. b) 2 8 20 0x x 2 2 1, 8, 20 4 8 4.1.20 64 80 16 a b c b ac Como o discriminante é negativo, essa equação não tem solução real. 6- Determine os valores reais de x para que o valor numérico da expressão 2 4x x seja igual a - 3. Resolução: Queremos que 2 4 3x x , ou seja, 2 4 3 0x x . Resolvendo a equação, temos: 2 2 1 2 1, 4, 3 4 4 4.1.3 16 12 4 4 4 4 2 2 2.1 2 4 2 1 2 4 2 3 2 a b c b ac b x a x x Logo, os valores reais de x que tornam o valor numérico da expressão igual a -3 são -1 ou -3. 7- A equação 2 4 16 0ax x tem uma raiz cujo valor é 4. Nessas condições, qual é o valor do coeficiente a? Resolução: Se 4 é uma raiz dessa equação, então 4 verifica a igualdade. Substituindo x por 4, temos: 2 2 324 16 0 .4 4.4 16 0 16 32 0 16 32 2 16 ax x a a a a a Então o valor do coeficiente a é 2. 8- Determine o valor de k para que a equação 23 3 0x kx tenha uma única raiz real. Resolução: Para que a equação 23 3 0x kx tenha uma única raiz real, devemos ter o discriminante igual a zero. Como o discriminante é: 2 2 2 3, , 3 4 4. 3. 3 12 a b k c b ac k k Então devemos ter 2 212 0 12 12 2 3k k k k . Temos então duas possibilidades de valores para k para que a equação tenha uma única raiz real: 2 3k ou 2 3k .
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