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7 Prova de Matemática de 01/02/2020 7.1 Grupo I 1.(Caṕıtulo 1) O intervalo de números reais ]0 , 5] é resultado de qual das seguintes operações entre conjuntos? (A) R\]−∞, 0] (B) ]−∞, 5] ∩ [0,+∞[ (C) [−1, 5] ∩ [−1, 0[ (D) R+∩]−∞, 5] Resolução: R\]−∞, 0] =]0,+∞[ ]−∞, 5] ∩ [0,+∞[= [0, 5] [−1, 5] ∩ [−1, 0[= [−1, 0[ R+∩]−∞, 5] =]0, 5] A resposta certa é a (D). 2.(Caṕıtulo 1, 3 e 7) Os valores reais de x que satisfazem a inequação 2 |1− 2x| − 1 6 5 são: (A) [−1, 2] (B) ∅ (C) [−2, 1] (D) R Resolução: 2 |1− 2x| − 1 < 5⇔ { 2 (1− 2x)− 1 6 5 se 1− 2x > 0 −2 (1− 2x)− 1 6 5 se 1− 2x < 0 ⇔ { −4x 6 4 se x 6 1 2 4x 6 8 se x > 1 2 ⇔ { x > −1 se x 6 1 2 x 6 2 se x > 1 2 ⇔ −1 6 x 6 1 2 ∨ 1 2 < x 6 2⇔ −1 6 x 6 2 A resposta certa é a (A). 3.(Caṕıtulo 3) Considere a equação x2 − x− 2 = 0. Qual das proposições seguintes é verda- deira? (A) A soma das ráızes da equação é igual a 0 (B) A soma das ráızes da equação é igual a 1 (C) O produto das ráızes da equação é igual a 2 (D) A soma das ráızes da equação é igual a −1 Resolução: Numa equação de segundo grau da forma x2 − Sx + P = 0, S representa a soma das ráızes e P o produto das ráızes. A resposta certa é a (B). 4.(Caṕıtulo 4) Se θ é o menor ângulo de um triângulo retângulo cujos lados têm comprimentos 3, 4 e 5 cent́ımetros, então o valor de sen(θ) é: 50 (A) 3 4 (B) 3 5 (C) 4 3 (D) 4 5 Resolução: O seno é menor que o cosseno porque θ < 45o. Como a hipotenusa mede 5 terá que ser 3 5 A resposta certa é a (B). 5.(Caṕıtulo 3) Um Clube Desportivo recebeu e525 pela venda de bilhetes, durante um dia. Nesse dia o número de bilhetes vendidos para crianças foi o triplo do número de bilhetes ven- didos para adultos. Os bilhetes para adulto custavam e2 e os bilhetes de criança 50 cêntimos. Considerando que x designa o número de bilhetes vendidos para adultos e que y designa o número de bilhetes vendidos para crianças, qual dos sistemas apresentados permite determinar o número de bilhetes vendidos para adultos e o número de bilhetes vendidos para crianças nesse dia? (A) { y = 3x 2x+ 0, 5y = 525 (B) { x = 3y 2x+ 0, 5y = 525 (C) { x = 3y x+ y = 525 (D) { y = 3x x+ y = 525 Resolução: y = 3x ⇐ no bilhetes para crianças é triplo do no de bilhetes para adultos 2x+ 0, 5y = 525⇐ receita resul tan te da venda (2x = receita dos adultos; 0, 5y = receita das crianças) A resposta certa é a (A). 6.(Caṕıtulo 4) Considere o triângulo representado na figura. Sabe-se que AB = 2 cm e AĈB = 30o. Sendo α = BÂC a expressão que representa BC em função de α é: (A) cos(α) (B) 4sen(α) (C) 6cod(α) (D) 6sen(α) Resolução: Da figura resulta que: sen (α) = h 2 ⇔ h = 2sen (α) sen 30o = 1 2 = h BC ⇔ BC = 2h = 2× 2sen (α) = 4sen (α) A resposta certa é a (B). 51 7.(Caṕıtulo 4) Considere a função real, de variável real, cuja representação gráfica é a da figura. Assinale qual das afirmações seguintes é falsa: (A) A função é par (B) A função é periódica (C) A função não é sobrejetiva (D) A função é cont́ınua Resolução: A função representada não é periódica porque o gráfico não se �repete�. A resposta certa é a (B). 7.2 Grupo II 1.(Caṕıtulo 2 e 3) Pretende-se ampliar um jardim quadrado, ao longo de 3 dos seus lados, construindo um passeio de largura cons- tante e igual a 2 metros, ficando com uma área total de 63 metros quadrados. Qual era a dimensão do jardim antes de ser ampliado? Resolução: Representando por x o lado do quadrado inicial, o retângulo final terá largura x+ 2 e comprimento x+ 4. Resulta assim: (x+ 2)× (x+ 4) = 63⇔ x2 + 6x− 55 = 0⇔ x = −6± √ 36+220 2 ⇔ x = 5∨ x = −11(imposśıvel). As dimensões do jardim antes da ampliação eram 5 metros por 5 metros. 52 2.(Caṕıtulo 1) Usando, sempre que posśıvel, as regras operatórias das potências, determine o valor de: (−1)11+52× 1 3 2× 6 5 2 (23)2÷2−3× 3 2 9÷37 . Resolução: (−1)11+52× 1 3 2× 6 5 2 (23)2÷2−3× 3 2 9÷37 = −1+ 5× 6 3× 5 2 26÷2−3× 3 2 9÷37 = −1+ 6 3 2 29× 3 2 9÷37 = −1+ 6 3 2 29× 39 29 ÷37 = −1+2 2 39÷37 = −1+4 32 = 3 9 = 1 3 3.(Caṕıtulo 2 e 3) Considere o seguinte polinómio A(x) = (2− x)2(x2 − x− 2). 3.1 Determine o valor exato de A( √ 2). Apresente o resultado na forma simplificada. . Resolução: A( √ 2) = (2− √ 2) 2 ((√ 2 )2 −√2− 2) = (4− 4√2 + 2) (2−√2− 2) = (6− 4√2)× (−√2) = −6 √ 2 + 8 3.2 Determine todos os zeros de A(x) e indique as respetivas multiplicidades. Resolução: A(x) = 0⇔ (2− x)2 (x2 − x− 2) = 0⇔ (2− x)2 = 0 ∨ (x2 − x− 2) = 0 ⇔ x = 2 ∨ x = 2 ∨ x = 1± √ 1+8 2 ⇔ x = 2 ∨ x = 2 ∨ x = 2 ∨ x = −1⇒ x = 2 (ráız tripla); x = −1 (ráız simples) 3.3 Fatorize o polinómio A(x) (x2 − 1). Resolução: A(x) (x2 − 1) = (2− x)2 (x2 − x− 2) (x2 − 1) = (2− x)2 (x− 2)(x+ 1)(x− 1)(x+ 1) = = (−(x− 2))2 (x− 2)(x+ 1)(x− 1)(x+ 1) = (−1)2 (x− 2)2 (x− 2)(x+ 1)(x− 1)(x+ 1) = = (x− 2)3(x+ 1)2(x− 1). 53 4.(Caṕıtulo 1 e 3) Determine o menor número inteiro que verifica simultaneamente as condições: 1− 2 (1 + 3x) 3 < 2 ∧ − (2− x)2 6 x (2− x) Resolução: 1− 2(1+3x) 3 < 2 ∧ − (2− x)2 6 x (2− x)⇔ 3− 2 (1 + 3x) < 6 ∧ − (4− 4x+ x2) 6 2x− x2 ⇔ 3− 2− 6x < 6 ∧ −4 + 4x− x2 6 2x− x2 ⇔ −6x < 5 ∧ 4x− 2x 6 4⇔ x > −5 6 ∧ 2x 6 4⇔ x > −5 6 ∧ x 6 2 CS =]− 5 6 , 2]⇒Menor inteiro pertencente ao conjunto solução é o zero 5.(Caṕıtulo 4) Em relação à figura temos que: CÂD = CB̂D = 30o, AC = 2 cm, BC = 4 cm, AC ⊥ BC e AD ⊥ BD Sendo o ponto E o ponto de interseção de [AD] com [BC]. 5.1 Determine CE em cm. 5.2 Mostre que BD = 2 √ 3− 1 cm. Resolução: 5.1 Com base na representação a seguir indicada verificamos que, para o triângulo retângulo [ACE] se tem: tg (30o) = √ 3 3 = EC 2 ⇔ EC = 2 √ 3 3 cm 5.2 Os triângulos [ACE] e [BDE] são semelhantes porque são retângulos e além disso têm um outro ângulo igual (30o). Como EB = 4 − 2 √ 3 3 e cos (30o) = √ 3 2 = 2 AE ⇔ AE = 4 √ 3 3 , pela referida semelhança de triângulos vem: BD 2 = 4− 2 √ 3 3 4 √ 3 3 ⇔ BD 2 = 12−2 √ 3 4 √ 3 ⇔ BD = 12−2 √ 3 2 √ 3 ⇔ BD = 6− √ 3√ 3 54 ⇔ BD = 6√ 3 − 1⇔ BD = (2 √ 3− 1) cm 6.(Caṕıtulo 4) Considere a circunferência de centro O e raio 2 apresentada na figura. Sabe-se que: • Os pontos A, B, C e D pertencem à circunferência; • [AC] é um diâmetro da circunferência; • AB = AD • α é a amplitude do ângulo BAC, em radianos; • α ∈ ] 0, π 2 [ 6.1 Justifique que o triângulo [ABC] é um triângulo retângulo. Resolução: É retângulo em B porque o ângulo [ABC] é um ângulo inscrito e por isso AB̂C = _ ABC 2 = 180 o 2 = 90o 6.2 Mostre que a área do quadrilátero [ABCD] dada em função de α pela expressão: A (α) = 16 sen (α) cos (α) Resolução: Area [ABC] = AB×BC 2 = 4 cos(α)×4sen(α) 2 porque { cos (α) = AB 4 sen (α) = BC 4 Area [ABCD] = 2× Area [ABC] = 4 cos (α)× 4sen (α) = 16 cos (α) sen (α) 6.3 Seja α ∈ ] 0, π 2 [ tal que tg (θ) = 2 √ 2. Determine o valor exato de A(θ). Resolução: 1 + tg2 (θ) = 1 cos2(θ) ⇔ 1 + ( 2 √ 2 )2 = 1 cos2(θ) ⇔ 9 = 1 cos2(θ) ⇔ cos2 (θ) = 1 9 ; θ < 90o ⇔ cos (θ) = 1 3 sen2 (θ) + cos2 (θ) = 1⇔ sen2 (θ) + 1 9 = 1⇔ sen2 (θ) = 8 9 ; θ < 90o ⇔ sen (θ) = 2 √ 2 3 A (θ) = 16× 2 √ 2 3 × 1 3 = 32 √ 2 9 u.a. 55 7.(Caṕıtulo 5 e 7) Na figura está representado, em referencial o.n., parte do gráfico da função f , de domı́nio R. Indique: 7.1 O contradomı́nio de f . Resolução: O contradomı́nio �vê-se� no eixo Oy: D′f = [−1,+∞[ 7.2 O domı́nio da função h, definida por h(x) = √ f(x)− 3. Resolução: Dh = {x ∈ R : f(x)− 3 > 0} = {x ∈ R : f(x) > 3} =]−∞,−3] 7.3 Os zeros da função g, definida por g(x) = f(x) + 1. Resolução: g(x) = 0⇔ f(x) + 1 = 0⇔ f(x) = −1⇔ x ∈ {−1} ∪ [3,+∞[ 56 Prova de Matemática de 01/02/2020 Grupo I Grupo II
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