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14 Prova de Matemática de 20/02/2016 14.1 Grupo I 1.(Caṕıtulo 1) A soma do maior número inteiro com o menor número inteiro pertencentes ao intervalo ]−1, 3] ∩ [ − √ 2, e [ é: (A) 0 (B) 2 (C) 1 (D) 3 Resolução: De acordo com a representação apresentada conclúımos que ]−1, 3]∩ [ − √ 2, e [ = ]−1, e[, sendo {0, 1, 2} o conjunto dos inteiros que pertencem a este conjunto. A soma do maior com o menor é assim 2. A resposta certa é a (B). 2.(Caṕıtulo 3) Um avião tem 360 assentos no total, divididos entre classe económica e classe executiva. Para cada 13 lugares em classe económica, existem 5 lugares em classe executiva. Quantos assentos há em classe económica? (A) 100 (B) 260 (C) 130 (D) 290 Resolução: Representando por x o número de assentos em classe económica e por y o número de assentos em classe executiva, temos:{ x+ y = 360 x y = 13 5 ⇔ { x+ y = 360 5x = 13y ⇔ { y = 360− x 5x− 13y = 0 ⇔ { y = 360− x 5x− 13× (360− x) = 0 { y = 360− x 18x = 4680 ⇔ { y = 360− x x = 4680 18 = 260 ⇔ { y = 360− 260 = 100 x = 260 O número de assentos em classe económica é assim 260. A resposta certa é a (B). 3.(Caṕıtulo 3 e 7) O conjunto solução da equação x 2−9 x−3 = 6 é: (A) {} (B) {9} (C) {3} (D) {−3, 3} Resolução: 91 x2−9 x−3 = 6⇔ x2−9 x−3 − 6 = 0⇔ x2−9 x−3 − 6 1 ×(x−3) = 0⇔ x2−9−6x+18 x−3 = 0 ⇔ x2−6x+9 x−3 = 0⇔ (x−3)2 x−3 = 0⇔ (x− 3) 2 = 0 ∧ x− 3 6= 0⇔ x = 3 ∧ x 6= 3 O conjunto solução é assim {}. A resposta certa é a (A). 4.(Caṕıtulo 3) Uma florista compôs 3 ramos: um com 5 tulipas que custava 4e, outro com 4 malmequeres e 3 tulipas que custava 8e e um terceiro com 1 malmequer e 2 tulipas. Quanto custava o terceiro ramo? (A) 3e (B) 5e (C) 4e (D) 6e Resolução: { 5x = 4 3x+ 4y = 8 ⇔ { x = 4 5 = 0, 80 3× 0, 80 + 4y = 8 ⇔ { x = 0, 80 4y = 5, 60 ⇔ { x = 0, 80 y = 5,60 4 = 1, 40 Donde resulta que o custo do terceiro ramo é 1, 40 + 2× 0, 80 = 3 e. A resposta certa é a (A). 5.(Caṕıtulo 2) O polinómio do terceiro grau em x , P (x) = x3 + ax + b, a, b ∈ R, admite 3 ráızes reais e distintas, sendo uma das ráızes a raiz nula. Qual das condições seguintes é verdadeira? (A) a > 0 (B) b > 0 (C) a < 0 (D) b < 0 Resolução: P (0) = 0⇔ 03 + a× 0 + b = 0⇔ b = 0 P (x) = x3 + ax⇔ P (x) = x (x2 + a) = 0⇔ x = 0 ∨ x2 + a = 0 para que x2 + a = 0 tenha ráızes reais terá que a < 0. A resposta certa é por isso a (C). 6.(Caṕıtulo 4) A base e a altura do maior triângulo apresentado na figura medem, respetiva- mente, 23 cm e 15 cm. Podemos concluir que a medida do lado x é de: (A) 17 cm (B) 18 cm (C) 19 cm (D) 21 cm Resolução: 92 Com base nesta representação temos: tg (45◦) = 15 23−y ⇔ 15 23−y = 1⇔ 23− y = 15⇔ y = 8 Donde resulta que 152 + 82 = x2 ⇔ x = 17 cm. A resposta certa é a (A). 7.(Caṕıtulo 8) Seja A(x) = sen(x)−2 cos(x2).sen(2x) sen(x2). cos(x)+cos(4x) . O valor numérico da expressão para x = π 2 é: (A) −1 (B) 0 (C) 1 (D) 2 Resolução: A ( π 2 ) = sen(π2 )−2 cos ( π 2 2 ) ×sen(2×π2 ) sen ( π 2 2 ) ×cos(π2 )+cos(4× π 2 ) = sen(π2 )−2 cos( π 4 )×sen(π) sen(π4 )×cos( π 2 )+cos(2π) = 1−2× √ 2 2 ×0√ 2 2 ×0+1 = 11 = 1. A resposta certa é a (C). 14.2 Grupo II 1.(Caṕıtulo 1) O Carlos saiu de sua casa com algum dinheiro no bolso. Sabendo que gastou 5 6 na livraria, 1eno café e quando chegou a casa tinha 9e, determine quantos euros tinha o Carlos no bolso quando saiu de casa. Resolução: 1e+9e=10e, representa 1 6 do dinheiro, d, que o Carlos tinha quando saiu de casa. Assim 1 6 10 = 1 d ⇔ 1 60 = 1 d ⇔ d = 60e 2.(Caṕıtulo 1) Calcule e simplifique o valor da seguinte expressão numérica, utilizando, sem- pre que posśıvel, as regras operatórias das potências: ( 103 ) 3 ×( 23) −3 −25 (2016÷2015) 3 ×(4÷44) . Resolução: ( 103 ) 3 ×( 23) −3 −25 (2016÷2015) 3 ×(4÷44) = ( 103 ) 3 ×( 32) 3 −25 (2016−15) 3 ×(4−3) = ( 10×33×2 ) 3 −25 203×4−3 = ( 102 ) 3 −25 203×( 14) 3 = 5 3−25 ( 204 ) 3 = 53−25 53 = 53 53 − 52 53 = 1− 1 5 = 5−1 5 = 4 5 93 3.(Caṕıtulo 2 e 3) Considere o polinómio P (x) = 3x2 + 4x− 4. 3.1 Mostre que x = −2 é solução da equação P (x) = 0. Resolução: P (−2) = 3× (−2)2 + 4× (−2)− 4 = 12− 8− 4 = 0 3.2 Calcule o valor de P (x) quando x = 2 3 . Resolução: P ( 2 3 ) = 3× ( 2 3 )2 + 4× ( 2 3 ) − 4 = 3× 4 9 + 8 3 − 4 = 4 3 + 8 3 − 12 3 = 0 3.3 Fatorize o polinómio e resolva a equação P (x) = 0. Resolução: P (x) = 3 ( x− 2 3 ) (x+ 2) = (3x− 2) (x+ 2) P (x) = 0⇔ (3x− 2) (x+ 2) = 0⇔ (3x− 2) = 0 ∨ (x+ 2) = 0⇔ x = 2 3 ∨ x = −2 4.(Caṕıtulo 7) Determine o conjunto solução da seguinte inequação: x x−1 ≥ 3x. Resolução: x x−1 ≥ 3x⇔ x x−1 − 3x ≥ 0⇔ x x−1 − 3x 1 ×(x−1) ≥ 0⇔ x−3x2+3x x−1 ≥ 0 ⇔ −3x2+4x x−1 ≥ 0⇔ 3x2−4x x−1 ≤ 0⇔ x(3x−4) x−1 ≤ 0 x −∞ 0 1 4 3 +∞ x− 1 − − − 0 + + + 3x− 4 − − − − − 0 + x − 0 + + + + + x(3x−4) x−1 − 0 + ND − 0 + Com base nesta tabela conclúımos que o conjunto solução é: C.S. = ]−∞, 0] ∪ ] 1, 4 3 ] . 5.(Caṕıtulo 3) Num trapézio com 384 cm2 de área, sabe-se que a medida da altura é igual à medida da base menor, e que a base maior possui o dobro da medida da altura. Determine o comprimento da base maior e da base menor deste trapézio. Resolução: Atrapezio = B+b 2 × h ⇔B=2b∧h=b 2b+b 2 × b = 384 ⇔ 3b 2 = 768⇔ b2 = 768 3 = 256 ⇔ b = √ 256 = 16 A base menor mede assim 16 cm e a base maior 32 cm. 94 6.(Caṕıtulo 7) Calcule o valor exato de sen(β) e tg(β) , sabendo que β é um ângulo agudo e que cos(β) = √ 2 3 . Resolução: sen2(β) + cos2(β) = 1⇔ sen2(β) + (√ 2 3 )2 = 1⇔ sen2(β) + 2 9 = 1 ⇔ sen2(β) = 79 ⇒ sen(β) = √ 7 3 ⇒ tg(β) = sen(β) cos(β) = √ 7 3√ 2 3 = √ 7√ 2 = √ 7× √ 2√ 2× √ 2 = √ 14 2 7.(Caṕıtulo 3 e 4) O ângulo de elevação de um balão de ar quente, em subida vertical, visto por um observador muda de 30 graus às 10:00 para 60 graus às 10:02. O ponto de observação do ângulo de elevação está situado a 300 metros de distância do ponto de onde o balão descolou. Considerando que o balão sobe a uma velocidade constante, qual é a sua velocidade de subida? Apresente a sua resposta em metros por segundo, com resultado arBrickRedondado a uma casa decimal. Resolução: tg (30 ◦) = h1 300 = √ 3 3 tg (60◦) = h1+h2 300 = √ 3 ⇔ h1 = 100 √ 3 h1 + h2 = 300 √ 3 ⇔ h1 = 100 √ 3 h2 = 300 √ 3− 100 √ 3 = 200 √ 3 Assim: h2 = 200 √ 3⇒ velocidade =200 √ 3 2×60 ' 2, 9 m/seg 95 Prova de Matemática de 20/02/2016 Grupo I Grupo II
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