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Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 1 AULA 01 REGRA DE TRÊS 1. Grandezas diretamente proporcionais Duas grandezas são ditas diretamente proporcionais quando aumentando uma delas implicar o aumento da outra na mesma razão. Exemplo: 1 kg de alimento custa R$ 15,00 3 kg de alimento custam R$ 45,00 5kg de alimento custam R$ 75,00 2. Grandezas inversamente proporcionais Duas grandezas são ditas inversamente proporcionais quando aumentando uma delas implicar a diminuição da outra na mesma razão. Exemplo: 2 pessoas constroem 1 obra em 18 dias 4 pessoas constroem a mesma obra em 9 dias 6 pessoas constroem a mesma obra em 6 dias 3. Aplicações – Regra de Três 3.1. Regra de Três Simples Regra de Três Simples é um processo matemático mediante o qual podemos resolver problemas do cotidiano envolvendo “duas” grandezas, sejam elas direta ou inversamente proporcionais. Dito processo consiste no seguinte: Identificar as grandezas envolvidas no problema. Nas situações dadas (em relação às mesmas) dispô-las em colunas. Verificar se são GDP ou GIP. Montar a proporção correspondente. Resolver a proporção. 3.2. Regra de Três Composta Regra de três composta é um processo matemático mediante o qual podemos resolver problemas do cotidiano, envolvendo três ou mais grandezas. O processo é semelhante ao caso anterior (Regra de três simples), levando em consideração apenas o item da verificação quanto a GDP ou GIP, que deve ser feito assim: analisar as grandezas duas a duas, sempre em relação à que possui a variável. A montagem e resolução da proporção segue o mesmo roteiro do caso anterior (Regra de Três Simples). PORCENTAGEM 4. Porcentagem As razões cujos denominadores são iguais a 100 são chamadas razões centesimais. Exemplo: ; 100 27 ; 100 13 etc. 4.1.Noção Intuitiva “O índice de analfabetismo da cidade x é de 23% (lê-se 23 por cento)”. Significa que, em média, 23 de cada 100 habitantes são analfabetos. 4.2.Cálculo de uma porcentagem Exemplo: 25% de R$ 80,00 é R$ 20,00” pois 25% = 100 25 = 0,25 Logo 25% de R$ 80,00 = 0,25.80,00 = 20,00 4.3. Definição Porcentagem é uma razão centesimal que é representada pelo símbolo % que significa “por cento”. Exercícios de Sala 01) Se 12Kg de um certo produto custa R$ 600,00, qual o preço de 25Kg do mesmo produto? 02) Sabendo que 36 operários conseguem construir uma casa em 30 dias, se dispomos apenas de 12 desses operários, em quanto tempo será construída a mesma casa? 03) Calcular a) 60% de 30 b) 30% de 20 c) 20% de 300 d) 20% de 20% e) (20%)2 f) %4 04) Numa cidade, 240 000 jovens representam 30% da população. Então a população da cidade é de: a) 500 000 habitantes b) 600 000 habitantes c) 700 000 habitantes d) 800 000 habitantes e) 900 000 habitantes Tarefa Mínima 01) Se trinta litros de um combustível custam R$ 16,95, quantos custarão oitenta litros do mesmo combustível? 02) Se 14 pedreiros levam 180 dias para construir uma casa, quanto tempo levarão para construí-la 10 pedreiros? 03) Um acampamento com 80 pessoas tem suprimento para dez dias. Sabendo-se que chegaram mais vinte soldados, pergunta-se: para quantos dias terão suprimentos, considerando-os inalteráveis? 04) Calcular as seguintes porcentagens: a) 25% de 80 b) 4% de 50 c) 120% de 200 d) 0,15% de 400 e) 20% de 30% f) (5%)2 g) %49 05) Numa sala de 80 alunos, 24 alunos foram aprovados. A porcentagem de reprovação foi de: a) 30% b) 40% c) 50% d) 60% e) 70% 06) ( UFSC) Ao vestibular de 1982 da UFSC, inscreveram-se 15.325 candidatos, dos quais 14.099 concluíram todas as provas. O percentual de abstenção foi: Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 2 07) Qual o preço de uma mercadoria que custava R$ 80,00 e teve um aumento de 40%? a) 110,00 b) 112,00 c) 114,00 d) 116,00 e) 98,00 08) (CESCEM-SP ) 3% de 0,009 vale: a) 0,00027 b) 0,0027 c) 0,00009 d) 0,009 e) n.d.a. Tarefa Complementar 09) ( UNIMEP-SP ) Se dois gatos comem dois ratos em dois minutos, para comer 60 ratos em 30 minutos são necessários: a) 4 gatos b) 3 gatos c) 2 gatos d) 5 gatos e) 6 gatos 10) Dezesseis operários trabalhando seis horas por dia constroem uma residência em cento e oitenta dias. Quantos operários serão necessários para fazer a mesma residência, trabalhando oito horas por dia durante cento e vinte dias? a) 18 b) 10 c) 19 d) 20 e) 21 11) Durante 11 dias, 15 cavalos consomem 2200 kg de alfafa. Retirando-se 7 cavalos, 1280 kg de alfafa serão consumidos em quantos dias? a) 12 b) 13 c) 14 d) 15 e) 16 12) ( UFSC ) Com uma lata de tinta é possível pintar 50 m2 de parede. Para pintar uma parede de 72m2, gasta-se uma lata e mais uma parte de uma segunda lata. A parte que se gasta da segunda lata, em porcentagem, é: 13) ( UFSC ) Pedro investiu R$ 1.500,00 em ações. Após algum tempo, vendeu essas ações por R$ 2.100,00. Determine o percentual de aumento obtido em seu capital inicial. 14) ( UFSC ) Um reservatório contendo 120 litros de água apresentava um índice de salinidade de 12%. Devido à evaporação, esse índice subiu para 15%. Determinar, em litros, o volume de água evaporada. 15) ( UFSC ) Assinale a soma dos números associados à(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Um investidor tem seu dinheiro aplicado a 2% ao mês. Deseja comprar um bem no valor de R$ 100.000,00, que pode ser pago a vista ou em três parcelas de R$ 34.000,00, sendo a primeira de entrada e as outras em 30 e 60 dias. Ele sairá lucrando se fizer a compra parcelada. 02. Obter 7 acertos numa prova de 12 questões é um desempenho inferior a obter 6 acertos numa prova de 10 questões, porém superior a obter 5 acertos numa prova de 9 questões. 04. Duplicando-se o lado de um triângulo eqüilátero, sua área fica também duplicada. 08. Se 2 impressoras trabalhando 10 horas por dia levam 5 dias para fazer determinado trabalho, então 3 impressoras (com a mesma eficiência das anteriores) trabalhando 8 horas por dia levarão 6 dias para fazer o mesmo trabalho. AULA 02 FATORIAL Dado um número natural, denomina-se fatorial de n e indica-se por n! a expressão: n! = n.(n 1) . (n 2) . (n 3). ......... . 3 . 2 . 1 Assim temos: 5! = 5. 4. 3. 2. 1 = 120 4! = 4. 3. 2. 1 = 24 3! = 3. 2. 1 = 6 2! = 2. 1 = 2 1! = 1 e 0! = 1 (conceito primitivo) Observação: Podemos desenvolver um fatorial até um fator conveniente. Veja: 8! = 8. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1 = 8. 7. 6. 5. 4! 4! 6! = 6. 5. 4. 3. 2. 1 = 6. 5! 5! n ! = n. (n 1).(n 2) ! PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM – FÓRMULA DO ARRANJO 1. Princípio Fundamental da Contagem O princípio fundamental da contagem, ou princípio multiplicativo, estabelece um método indireto de contagem de um determinado evento, sem que haja a necessidadede descrever todas as possibilidades. Pode ser enunciado dessa forma: Se um Evento E pode acontecer por n etapas sucessivas e independentes de modo que: E1 é o número de possibilidades da 1ª Etapa E2 é o número de possibilidades da 2ª Etapa : : En é o número de possibilidades da n-ésima Etapa Então E1 . E2 . ......... .Ek é o número total de possibilidades do evento ocorrer. 2. Arranjo Considere o conjunto K = {1, 2, 3, 4}. Vamos agora montar os pares ordenados a partir do conjunto K. (1, 2); (1, 3); (1, 4); (2, 3); (2, 4); (3; 4); (2, 1); (3, 1); (4, 1); (3, 2); (4, 2); (4, 3) Observe que esses agrupamentos diferem Pela natureza dos elementos componentes: (2, 3) (1,4) Pela ordem dos elementos: (1, 3) (3, 1) Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 3 A esses tipos de agrupamentos denomina-se ARRANJO de n elementos tomados p a p, e é indicado por . Definição: Denomina-se arranjo de n elementos tomados p a p cada grupo ordenado de p elementos escolhidos entre n disponíveis. FÓRMULAS PARA O CÁLCULO DO ARRANJO ARRANJO COM REPETIÇÃO A* n,p = np Exemplo: Considere o conjunto K = {2, 3, 4, 5, 6}. Quantos números de 3 algarismos podemos formar a partir de K ? Resolução: A*5, 3 = 53 = 125 Logo, podemos formar 125 números de 3 algarismos. ARRANJO SEM REPETIÇÃO (SIMPLES) Anp n n p Exemplo: Considerando o conjunto K = {1, 2, 3, 4, 5}. Quantos números de 3 algarismos sem repetição podem ser formados? Resolução: A5,3 = 5 5 3 5 4 3 2 2 60 Logo, podemos formar 60 números de 3 algarismos distintos. Exercícios de Sala 01) Calcular o valor de a) 10 8 b) 11! 11!12! 02) Resolver as equações: a) (n 3) ! = 720 b) n n 3 1 20 03) Quatro seleções de futebol (Brasil, Espanha, Portugal e Uruguai) disputam um torneio. Quantas e quais são as possibilidades de classificação para os dois primeiros lugares? 04) Quantas placas para identificação de veículos podem ser confeccionadas com 3 letras e 4 algarismos? (Considere 26 letras, supondo que não há nenhuma restrição.) 05) Considere o conjunto K = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}. Quantos números com quatro algarismos distintos podemos formar a partir do conjunto K? Tarefa Mínima 01) Calcular 5 3 2 . 02) Resolver as equações abaixo: a) (n - 4)! = 120 b) (4x - 6)! -120 = 600 c) (n - 2)! = 720 03) Ache a solução da equação x x 1 3 12 04) Dum ponto A a um ponto B existem 5 caminhos; de B a um terceiro ponto C existem 6 caminhos; e de C a um quarto ponto D existem também 6 caminhos. Quantos caminhos existem para ir do ponto A ao ponto D? a) 17 b) 30 c) 180 d) 680 e) 4080 05) Numa olimpíada de Matemática concorrem 100 participantes e serão atribuídos dois prêmios, um para o 1º lugar e outro para o 2º lugar. De quantas maneiras poderão ser distribuídos esses prêmios? a) 199 b) 200 c) 4.950 d) 9.900 e) 10.000 06) Telefones de uma cidade possui 6 dígitos (1ºnunca é zero). Supondo que a cidade passe a ter 7 dígitos. Qual o aumento no número de telefones? a) 81.105 b) 8100 c) 90000 d) 90.103 Tarefa Complementar 07) Qual o valor de n que satisfaz a equação n n n 1 2 5 08) Quantas soluções possui a equação (x – 2)! = 1 09) ( UFPA ) Simplificando n n n 1 2 obtém-se: a) 1 2n b) n + 1 c) n+2 d) 1 1n e) n 10) ( FSBEF-DF ) Sendo m m m 1 2 1 10 e tendo em vista que m > 0, o valor de m é: Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 4 11) Se (n 6)! = 720, então n é igual a: 12) ( F. Dom Bosco-DF ) A expressão 3! 2! 2! É equivalente à expressão: a) 12! b) 7! c) 5! d) 5! e) 4! 13) Durante a Copa do Mundo, que foi disputada por 24 países, as tampinhas de Coca-Cola traziam palpites sobre os países que se classificariam nos três primeiros lugares Se, em cada tampinha, os três países são distintos, quantas tampinhas diferentes poderiam existir? a) 69 b) 2.024 c) 9.562 d) 12.144 e) 13.824 14) ( UECE ) A quantidade de números inteiros compreendidos entre os números 1000 e 4500 que podemos formar utilizando somente os algarismos 1, 3, 4, 5 e 7, de modo que não figurem algarismos repetidos, é: 15) ( PUC-SP ) Chamam-se “palíndromos” os números inteiros que não se alteram quando é invertida a ordem de seus algarismos (por exemplo: 383, 4224, 74847). O número total de palíndromos com cinco algarismos é: a) 450 b) 1000 c) 900 d) 2500 e) 5000 AULA 03 TIPOS DE AGRUPAMENTOS PARTE II - PERMUTAÇÕES Quando fazemos arranjos de n elementos tomados n a n, sem repetição, estamos montando grupos com todos os elementos disponíveis. Dizemos que esse tipo de Agrupamento é denominado PERMUTAÇÃO de n elementos, e é indicado por Pn. Considere, então, o conjunto K = {1, 2, 3}. As permutações com esses elementos são: (1, 2, 3); (1, 3, 2); (2, 1, 3); (2, 3, 1); (3, 1, 2), (3, 2, 1). FÓRMULAS PARA O CÁLCULO DA PERMUTAÇÃO PERMUTAÇÃO SIMPLES Pn = n! Exemplo 1: Quantos números de 4 algarismos distintos podemos formar com os números usando-se os algarismos { 2, 5, 6, 7}. Resolução: P4 = 4! = 4.3.2.1 = 24 Logo, pode-se formar 24 números com 4 algarismos distintos. Exemplo 2: Calcule o número de anagramas da palavra VASCO. Resolução Cada anagrama é uma permutação das letras V, A, S, C, O. Como são 5 letras distintas, o número de anagramas é dado por: P5 = 5! = 5.4.3.2.1 = 120 Logo, pode-se formar 120 anagramas com as letras da palavra VASCO. PERMUTAÇÃO COM REPETIÇÃO Vamos considerar um conjunto com n elemento, dos quais um dos elementos repete vezes, outro vezes e assim por diante, até que um elemento repita vezes. O número de permutações possíveis é dado pela expressão: Pn .... n Exemplo: Quantos anagramas pode-se formar com as letras da palavra ARARA. Resolução: n = 5 = 3 = 2 P53, 2 = 5 3 2 =10 Logo, pode-se formar 10 anagramas com as letras da palavra ARARA. TIPOS DE AGRUPAMENTOS PARTE III - COMBINAÇÕES Considere o conjunto K = {1, 2, 3, 4}. Vamos montar agora os subconjuntos com dois destes elementos. {1, 2}; {1, 3}; {1, 4}; {2, 3}; {2, 4}; {3, 4}. Observe que esses agrupamentos diferem Apenas pela natureza dos elementos componentes: {1, 2} {1, 4} Mas não diferem pela ordem: {1, 3} = {3, 1} A esses tipos de agrupamentos denomina-se COMBINAÇÃO de n elementos tomados p a p, e é indicado por Cn p ou Cn p . Definição: Denomina-se combinação de n elementos p a p todo subconjunto de p elementos. FÓRMULA PARA O CÁLCULO DA COMBINAÇÃO O número de combinações simples dos n elementos tomados p ap é dado pela expressão: Cn p n n p p Exemplo: Quantas comissões de 3 pessoas podemos formar com um grupo de 10 pessoas. Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 5 Resolução: As comissões são subconjuntos de 3 pessoas escolhidas entre as 10, logo: C10,3 = 10 10 3 3 10 9 8 7 7 3 21 120 Logo, podemos formar 120 comissões de 3 pessoas com um grupo de10 pessoas. Exercícios de Sala 01) Quantos são os anagramas das palavras: a) ROMA b) ESCOLA c) BANANA. d) MATEMATICA 02) Quantos são os anagramas da palavra MÉXICO em que aparecem as letra E e X sempre juntas? 03) Quantas comissões de 2 pessoas podem ser formadas com 5 alunos (A,B,C,D,E) de uma classe? 04) Marcam-se 8 pontos distintos numa circunferência. Quantos triângulos com vértices nesses pontos podemos obter? Tarefa Mínima 01) Quantos números de 4 algarismos distintos podemos formar com os números usando-se os algarismos { 1, 3, 8, 9}. 02) Quantos números diferentes obteremos, permutando os algarismos do número 336.223? 03) Quantos são os anagramas da palavra SAPO? 04) Determine os número de anagramas da palavra CARCARÁ? (não considere o acento) 05) O valor de x em Cx,3 = 35, é: a) 12 b) 10 c) 7 d) 8 e) 9 06) Quantas comissões constituídas por 4 pessoas podem ser formadas com 10 alunos de uma classe? a) 210 b) 120 c) 240 d) 100 e) 200 07) Numa circunferência são tomados 8 pontos distintos. Ligando-se dois quaisquer desses pontos, obtém-se uma corda. O número total de cordas assim formadas é: Tarefa Complementar 08) Quanto aos anagramas da palavra ENIGMA, sejam as afirmações: I. O número total deles é 720. II. O número dos que terminam com a letra A é 25. III. O número dos que começam com EN é 24. Então apenas: a) a afirmação I é verdadeira. b) a afirmação II é verdadeira. c) a afirmação III é verdadeira. d) as afirmações I e II são verdadeiras. e) as afirmações I e III são verdadeiras. 09) ( CEFET-PR ) O número de anagramas da palavra NÚMERO, em que nem as vogais nem as consoantes fiquem juntas, é: a) 12 b) 36 c) 48 d) 60 e) 72 10) ( PUC-SP ) Alfredo, Armando, Ricardo, Renato e Ernesto querem formar uma sigla com cinco símbolos, onde cada símbolo, é a primeira letra de cada nome. O número total de siglas possíveis é: 11) Considere um grupo de 3 moças e 4 rapazes. O número de comissão de 4 membros, de modo que em cada comissão figure pelo menos um rapaz, é: 12) Os presentes a determinada reunião, ao final da mesma, cumprimentam-se mutuamente, com aperto de mão. Os cumprimentos foram em número de 66. O número de pessoas presentes à reunião é: 13) ( ACAFE ) Diagonal de um polígono convexo é o segmento de reta que une dois vértices não consecutivos do polígono. Se um polígono convexo tem 9 lados, qual é o seu número total de diagonais? a) 72 b) 63 c) 36 d) 27 e) 18 14) ( UFRN ) Se o número de combinações de n + 2 elementos 4 a 4 está, para o número de combinações de n elementos 2 a 2, na razão de 14 para 3, então n vale: a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 e) 14 AULA 04 NÚMEROS BINOMIAIS Dados dois números naturais n e p, denomina-se número binomial de n sobre p e indicado por n p ao número definido por: p n = p)!(np! n! com n N, p N e n p Podemos concluir de imediato que: Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 6 a n 0 1 b) n 1 n c) n n 1 NÚMEROS BINOMIAIS COMPLEMENTARES Dois números binomiais de mesmo numerador são chamados complementares quando a soma dos denominadores (classes) é igual ao numerador Exemplos: a) n p e n n p b) 5 2 e 5 3 PROPRIEDADES DOS NÚMEROS BINOMIAIS 1ª) Dois números binomiais complementares são iguais. Então se n k n p k p ou k p n 2ª RELAÇÃO DE STIFFEL n 1 p 1 n 1 p n p Veja que 5 3 5 4 6 4 TRIÂNGULO DE PASCAL Vamos dispor agora os números binomiais em um triângulo, de forma que os binomiais de mesmo numerador fiquem na mesma linha, e os binomiais de mesmo denominador fiquem na mesma coluna. col 0 col 1 col 2 col 3 col 4 col 5 col 6 l in h a 0 0 0 1 0 1 1 lin h a 2 2 0 2 1 2 2 lin h a 3 3 0 3 1 3 2 3 3 lin h a 4 4 0 4 1 4 2 4 3 4 4 5 0 l in h a lin h a 5 1 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 lin h a 6 6 0 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 Substituindo cada binomial pelo respectivo valor, temos: PROPRIEDADES DO TRIÂNGULO DE PASCAL PRIMEIRA PROPRIEDADE Todos os elementos da 1ª coluna são iguais a 1. SEGUNDA PROPRIEDADE O último elemento de cada linha é igual a 1. TERCEIRA PROPRIEDADE Numa linha qualquer dois binomiais eqüidistantes dos extremos são iguais. (binomiais complementares) QUARTA PROPRIEDADE Cada binomial n p da linha n é igual à soma de dois binomiais da linha (n - 1); aquele que está na coluna p com aquele que está na coluna (p - 1). p n p 1n 1p 1n QUINTA PROPRIEDADE A soma dos elementos da linha do numerador n é igual a 2n. Linha 0 1 = 20 Linha 1 1 + 1 = 21 Linha 2 1 + 2 + 1 = 22 Linha 3 1 + 3 + 3 + 1 = 23 De uma forma genérica podemos escrever: Exercícios de Sala 01) Calcule A, sendo A = 4 0 8 2 9 7 10 1 02) Ache o conjunto solução da equação n 3 2 21 03) Calcule o valor de: a) 7 0 7 p p b) 10 0 10 p p c) 8 3 8 p p Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 7 04) Resolva a equação: x 15 5 14 4 14 Tarefa Mínima 01) Calcule E, sendo E = 5 2 3 3 5 0 7 1 . 02) ( UECE ) A soma das soluções da equação 18 6 18 4 1 x é a) 8 b) 5 c) 6 d) 7 03) ( PUC-SP ) A soma dos valores que m pode assumir na igualdade: 17 m 1 17 2m 6 04) Calcule 5 0 5 pp 05) Resolva a equação: 8 6 8 7 9 3 x 06) ( Mack-SP ) O valor de 7 2 7 3 7 4 7 5 7 6 7 7 é: a) 128 b) 124 c) 120 d) 116 e) 112 Tarefa Complementar 07) ( Mack-SP ) Considere a seqüência de afirmações: . . . 15 15 15 15 15 15 I II III 1 3 2 13 3x 6 Associando V ou F a cada afirmação, conforme seja verdadeira ou falsa, tem-se: a) F, F, V b) F, V, V c) F, V, F d) F, F, F e) V, V, V 08) ( Fatec-SP ) Calcule E de modo que E p 1 n 1 n 1 p 1 onde p, n N* e p < n n o n n n n n p n n 1 2 2 2 ou p=0 n 09) ( U.C.-MG ) O resultado de 8 2 6 pp é igual a: a) 216 b) 238 c) 240 d) 247 e) 256 10) ( Unesp-SP ) Seja num número natural tal que 10 4 10 1 11 4 n . Então: a) n = 5 b) n = 4 c) n = 3 d) n = 2 11) ( FGV-SP ) Sabendo-se que m p x e y m +1 p +1 entao m p +1 é: a) x + y b) x - y c) y - x d) x - p e) y - p AULA 05 BINÔMIO DE NEWTON Observe abaixo os desenvolvimentos: (a + b)0 = 1 (a + b)1 = 1a + 1b (a + b)2 = 1a2 + 2ab + 1b2 (a + b)3 = 1a3 + 3a2b + 3ab2 + 1b3 (a + b)4 = 1a4 + 4a3b + 6a2b2 + 4ab3 + 1b4 (a + b)5 = 1a5 + 5a4b + 10a3b2 + 10a2b3 + 5ab4 + 1b5 Observe que: O número de termos do desenvolvimento de (a + b)n é n + 1. Os coeficientes dos termos do desenvolvimento de (a + b)n formam o triângulo de Pascal. Os expoentes de a decrescem de n a 0, e os expoentes de b crescem de 0 a n. A soma dos expoentes de a e b é sempre igual a n Com base nessas observações podemos generalizar o desenvolvimento de (a + b)n. Veja: a b n b n b n b n n bn n n 0 1 2 0 1 2 2 0 a a a an n-1 Um termo qualquer do desenvolvimento de (a + b)n é dado pela expressão: Tp 1 n p a n p bp Exercícios de Sala 01) Desenvolver o binômio (x + 2)4 02) Determinar o 5º termo do desenvolvimento de (x + 2)6. Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 8 03) Determinar o termo independente no desenvolvimento de (2x + 3)4. 04) A soma dos coeficientes do desenvolvimento do binômio (4x 3y)6 Tarefa Mínima 01) Determinar o coeficiente numérico do 4º termo no desenvolvimento de (x + 2)7. 02) Achar o termo independente de x no desenvolvimento de (2x 1)6. 03) Se a soma dos coeficientes do binômio a b m 1 é 64, então o valor de m é: 04) ( UEL-PR ) Para qualquer valor natural de n, o número de termos do binômio (x + a)n é: a) n + 1 b) n c) n - 1 d) par e) ímpar 05) ( UFRN ) A soma dos coeficientes dos termos do desenvolvimento do binômio (x + a)n é: a) 2n b) n/2 c) n + 2 d) n2 e) 2n Tarefa Complementar 06) ( UDESC-SC ) Sendo 125 a soma dos coeficientes do desenvolvimento de (2x + 3y)m. O valor de m! é: a) 6 b) 24 c) 120 d) 2 e) 3 07) ( CEFET-PR ) O 4º termo do desenvolvimento de (x + 2)6 é: a) 80x3 b) 80x4 c) 40x5 d) 320x3 e) 160x3 08) ( MACK-SP ) Qual a soma dos coeficientes numéricos do desenvolvimento de 3 22 8 x x .? 09) ( Faap-SP ) O sexto termo do desenvolvimento de ( x + 2 )8 pelo binômio de Newton é: a) 48x3 b)10752x3 c) 1792x3 d) 3584x3 10) ( Mack-SP ) O coeficiente x3 do desenvolvimento de 3 1 5 x x é: a) -405 b) -90 c) -243 d) -27 e) -81 AULA 06 POLINÔMIOS 1. Definição Dados os números reais a n, a n - 1, ....., a 2, a 1 e a 0, chamamos de polinômio na variável x toda expressão da forma: P(x) = a nxn + a n - 1xn - 1 + ..... + a 2x2 + a 1x + a0 1.1. Nomenclatura COEFICIENTES: an, an - 1, .........a2, a1, a0. TERMOS: a nxn , a n - 1xn - 1 , ..... a 2x2 , a 1x, a0 TERMO INDEPENDENTE: a0 n é um número natural e indica o grau do polinômio se an for diferente de zero. Observação: Se P(x) = 0, não é definido o grau do polinômio. 2. Valor Numérico Valor Numérico de um polinômio P(x), é o valor que se obtém substituindo a variável x por um número e efetuando as operações indicadas. Observação: Quando P() = 0 dizemos que é a raiz do polinômio. Observe que os números 2 e 3 são raízes do polinômio P(x) = x2 - 5x + 6, pois P(2) = 0 e P(3) = 0. 3. Polinômios Idênticos Dados os polinômios: P1(x) = a nxn + a n - 1xn - 1 + ..... + a 2x2 + a 1x + a0 e P2(x) = b nxn + b n - 1xn - 1 + ..... + b 2x2 + b 1x + b0 A condição para que P1 e P2 sejam idênticos é que os coeficientes dos termos de mesmo grau sejam iguais. Indicamos por P1 (x) P2 (x) Assim: an = bn ; an - 1 = bn - 1; a2 = b2 ; a1 = b1 ; a0 = b0 Vale ressaltar que se P1 e P2 são idênticos, para qualquer valor de x eles assumem o mesmo valor numérico. Em símbolos: P1 (x) P2 (x) P1 (x) = P2 (x) Exercícios de Sala 01) Encontre o valor numérico do polinômio P(x) = 5x4 + 2x3 x2 + 3x 3 para x = 3. 02) Dado o polinômio P(x) = (a2 4)x2 + (a + 2)x + 3. Determine o valor de a de modo que P(x) seja do 1º grau. 03) Seja P(x) = ax2 + bx + c, em que a, b, e c são números reais. Sabendo que P(0) = 9, P(1) = 10 e P(2) = 7, calcule P(3). Tarefa Mínima 01) Dado P(x) = 2x3 + 3x2 – 5, calcule: a) P(0) b) P(1) c) P(2) 02) Considere o polinômio P(x) = mx2 – 5x + 2. Sabendo que P(-2) = - 4 , determine o valor de m. Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 9 03) Sabendo-se que P1(x) = ax2 + (b + c)x - 2a - 3x2 + 3cx + 3b + 1 e P2(x) = 10x2 + 158x + 29 são polinômios idênticos, determine o valor da expressão: a+ b + c. 04) O polinômio p(x) = (a - 3)x3 + (b + 2a)x2 + (6b + c)x é identicamente nulo. Calcule o valor de 2(a + b + c). 05) ( Mogi ) Se x x x A x B x 1 2 24 4 62 , então 2A + B é igual a: a) -3/2 b) 1/2 c) 1 d) 3/2 e) -1 Tarefa Complementar 06) ( FUEM-PR ) Seja P(x) = ax2 + bx + c, em que a, b, e c são números reais. Sabendo que P(0) = 9, P(1) = 10 e P(2) = 7, calcule P(3). 07) ( PUC-SP ) Efetuando a soma de ax b x e c x 2 1 1 , obtemos a expressão x x x 3 1 12 . Os valores de a, b e c são respectivamente: a) 0, 1, -3 b) 1, -1, -3 c) -1, 1, 1 d) 1, 2, -1 e) 2, 1, -2 08) ( ABC-SP ) Num polinômio P(x) de 3º grau, o coeficiente de x3 é 1. Se P(1) = P(2) = 0 e P(3) = 30, o valor de P(1) é: 09) ( UFRGS ) O polinômio do 2º grau p(x), que tem zero como raiz e tal que p(x) - p(x - 1) = 6x - 2, é a) 2x2 + 3x – 6 b) 6x - 2 c) 6x2 - x d) 3x2 + x e) x2 + 3x 10) ( Londrina-PR ) Sendo F, G e H polinômios de graus 4, 6 e 3, respectivamente, o grau de (F + G).H será: a) 9 b) 10 c) 12 d) 18 e) 30 AULA 07 DIVISÃO DE POLINÔMIOS Dados os polinômios P(x) e D(x), com D(x) não identicamente nulos, dividir P(x) por D(x) equivale obter os polinômios Q(x) (quociente) e R(x) (resto), tais que: P(x) D(x) R(x) Q(x) P(x) D(x) . Q(x) + R(x) gr(R) < gr(D) ou R(x) 0 Onde: P(x) é o dividendo D(x) é o divisor Q(x) é o quociente R(x) é o resto OBSERVAÇÕES: O grau de Q(x) é a diferença entre os graus de P(x) e de D(x), ou seja gr(Q) = gr(P) gr(D) Se R(x) for um polinômio nulo, dizemos que P(x) é divisível por D(x), dizemos então, que a divisão é exata. 1. Método da chave (algoritmo de Euclides) O método das chaves é um dos métodos para se obter o quociente entre dois polinômios. Para isso, deve-se seguir os seguintes procedimentos: Ordenamos os polinômios P(x) e D(x) segundo as potências decrescentes de x. Dividi-se o primeiro termo de P(x) pelo primeiro de D(x), obtendo o primeiro termo de Q(x) . Multiplica-se o termo obtido pelo divisor D(x) e subtrai-se de P(x) Continua-se o processo até que haja um resto de grau inferior que o de D(x). Exemplo: Determinar o quociente e o resto da divisão de P(x) = 4x3 2x2 + 6x 10 por D(x) = 2x2 + 3x + 2 Resolução: Observe que: 4x3 2x2 + 6x 10 = (2x2 + 3x + 2) . (2x 4) + (14x 2) Dividendo Divisor Quociente Resto 2. Método de Descartes Método de Descartes ou Método dos Coeficientes a determinar é um Método que consiste na obtenção dos coeficientes do quociente e do resto com o auxílio da seguinte identidade de Polinômios: P(x) D(x) . Q(x) + R(x) onde gr(Q) = gr(P) gr(D) e gr(R) < gr(D) Exemplo: Obter o quociente e o resto da divisão do polinômio P(x) = x4 x3 2x2 x + 3 por D(x) = x3 3x2 + 2 Resolução: O grau do resto é no máximo 2, pois gr(R) < gr(D) e gr(Q) = gr(P) gr(D) gr(Q) = 4 3 = 1 Isso nos permite escrever R(x) = cx2 + dx + e e Q(x) = ax + b Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 10 Aplicando a identidade, temos: P(x) D(x) . Q(x) + R(x) x4 x3 2x2 x + 3 (x3 3x2 + 2) . (ax + b) + cx2 + dx + e x4 x3 2x2 x + 3 ax4 + (b 3a)x3 + (c 3b)x2 + (2a + d)x + (2b + e) Daí vem: a 1 b 3a 1 c 3b 2 2a d 1 2b e 3 resolvendo o sistema, temos: a = 1, b = 2, c = 4, d = 3, e = 1 Logo: Q(x) = x + 2 e R(x) = 2x2 3x 1 3.Teorema do resto O resto da divisão de um polinômio P(x) por um binômio do tipo ax + b é o valor numérico de P(x) para x = b a , ou seja P( b a ). Observe que b a é a raiz do divisor. Esse teorema permite que se ache o resto de uma divisão, sem que haja a necessidade de aplicar o método das chaves ou o método de Descartes. Exemplo: Determinar o resto da divisão do polinômio P(x) = 2x2 + 3x + 1 pelo polinômio D(x) = x 3 Resolução: A raiz do divisor é 3, logo para determinarmos o resto da divisão de P(x) por D(x), basta calcular P(3). Daí vem: P(x) = 2x2 + 3x + 1 P(3) = 2(3)2 + 3(3) + 1 P(3) = 28 4. Teorema de D'alembert Um polinômio P(x) é divisível por D(x) = ax + b se, e somente se, P( b a ) = 0. Veja por exemplo que o polinômio P(x) = x3 3x + 2 é divisível por (x + 2) pois P(2) = 0. Exemplo: Determinar o valor de m de modo que o polinômio P(x) = x3 x2 + mx 12 seja divisível por x 3 Resolução: Para que P(x) seja divisível por x 3, deve-se ter P(3) = 0. Então P(x) = x3 x2 + mx 12 P(3) = (3)3 (3)2 + m(3) 12 0 = 27 9 + 3m 12 6 = 3m 2 = m Logo para a divisão ser exata devemos ter m = 2 5. Teorema das Divisões Sucessivas Se um polinômio P(x) é divisível por (x a) e por (x b), então P(x) é divisível por (x a).(x b). Observe que o polinômio P(x) = x4 + 2x3 6x2 5x + 2 é divisível por (x + 1).(x 2), uma vez que ele é divisível separadamente por (x + 1) e (x 2). 6. Dispositivo de Briot-Ruffini O dispositivo de Briot-Ruffini, também conhecido como algoritmo de Briot-Ruffini, é um modo prático para dividir um polinômio P(x) por um binômio da forma ax + b. Vamos apresentar esse processo através de um exemplo. Determine o quociente e o resto da divisão da divisão de P(x) = 2x3 x2 + 4x 1 por (x 3) Resolução: 1º Passo Dispõem-se todos os coeficientes de P(x) de forma ordenada e segundo os expoentes decrescentes de x na chave. 2 1 4 1 2º Passo Coloca-se à esquerda a raiz do divisor. 3 2 1 4 1 3º Passo Abaixa-se o primeiro coeficiente de P(x) 3 2 1 4 1 2 4º Passo Multiplica-se o coeficiente baixado pela raiz, somando o resultado com o próximo coeficiente de P(x) e o resultado abaixo desse último + 3 2 1 4 1 x 2 5 5º Passo Multiplica-se o esse último resultado pela raiz e soma-se o resultado com o próximo coeficiente de P(x) de forma análoga ao último passo, e assim sucessivamente. + 3 2 1 4 1 x 2 5 19 + 3 2 14 1 x 2 5 19 56 Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 11 Terminando assim o processo, temos: raiz coeficientes de P(x) 2 5 19 56 coeficientes de Q(x) R(x) Como gr(Q) = 2 [gr(P) gr(D)] temos que Q(x) = 2x2 + 5x + 19 e resto R(x) = 56 Exercícios de Sala 01) ( FUVEST ) O quociente de 2x4 – 5x3 – 10x – 1 por x – 3 é: a) 2x3 – 11x2 + 23x – 68 b) 2x3 – 11x2 + 33x + 109 c) 2x3 – 11x2 + 33x – 109 d) 2x2 + x – 7 e) 2x3 + x2 + 3x – 1 02) Qual o valor de "a" para que o polinômio x5 + 2x4 + 3x3 + ax2 4x + 12 seja divisível por x3 + 2x2 x + 3? 03) ( UFSM ) O resto da divisão de x142 – 1 por x + 1 é: a) 0 b) – 1 c) – 2 d) 141 e) n.d.a. Tarefa Mínima 01) ( UFSC ) Determine o resto da divisão do polinômio 3x3 + 8x2 + 32 por x + 3. 02) ( UECE ) Se na divisão do polinômio 12x4 + 5x3 + 5x + 12 por 3x2 + 2x - 1 o quociente é Q(x), então o valor de Q(3) é: 03) ( UFMG ) O quociente da divisão de P(x) = 4x4 - 4x3 + x - 1 por Q(x) = 4x3 + 1 é: a) x – 5 b) x - 1 c) x + 5 d) 4x - 5 e) 4x + 8 04) ( UFSC ) Qual o valor de "a" para que o polinômio x5 + 2x4 + 3x3 + ax2 - 4x + 12 seja divisível por x3 + 2x2 - x + 3? 05) ( UFSC ) Determine o valor de m, para que o resto da divisão do polinômio P(x) = x3 + mx2 - 2x + 1 por x + 3 seja 43. Tarefa Complementar 06) ( UFSC ) Se o polinômio 2x3 - ax2 + bx + 2 é divisível por 2x2 + 5x - 2, então o valor de a - b é: 07) ( Mack-SP ) Um polinômio desconhecido ao ser dividido por x - 1 deixa resto 2 e ao ser dividido por x - 2 deixa resto 1. Então, o resto da divisão desse polinômio por (x - 1) (x - 2) é: a) x – 3 b) -x + 3 c) x + 3 d) x - 5 e) -x + 5 08) ( UFBA ) O resto da divisão de P(x) = 3x5 + 2x4 + 3px3 + x - 1 por (x + 1) é 4, se p é igual a: a) 5/3 b) -2 c) -3 d) -10 e) -7/3 09) ( FGV-SP ) O resto da divisão do polinômio 2x5 - 15x3 + 12x2 + 7x - 6 por (x - 1)(x - 2)(x + 3) é: a) x2 - 2x + 5 b) -6 c) x - 4 d) 1 e) 0 10) ( PUC-MG ) Os valores de a e b que tornam o polinômio P(x) = x3 + 4x2 + ax + b divisível por (x + 1)2 são respectivamente: a) 1 e 2 b) 3 e 2 c) 4 e 5 d) 5 e 2 e) n.d.a. AULAS 08 EQUAÇÕES POLINOMIAIS 1. Definição Denomina-se Equação Polinomial toda sentença do tipo P(x) = 0, ou a nxn + a n - 1xn - 1 + ..... + a 2x2 + a 1x + a0 = 0 onde an, an - 1, .........a2, a1, a0 são números complexos n é um número natural x é a variável O expoente da equação é o expoente do polinômio P(x) Denomina-se raiz de uma equação polinomial todo número , tal que P() = 0 2. Teorema Fundamental da Álgebra Toda equação polinomial de grau n (n 1) tem pelo menos uma raiz complexa. Esse teorema foi demonstrado por Gauss em 1799. 3. Decomposição de um Polinômio em um Produto de Fatores do 1º Grau Como uma conseqüência do Teorema Fundamental pode-se afirmar que todo polinômio de grau n pode ser escrito na forma: P(x) = an(x 1).(x 2)(x 3)....... .(x n) onde 1, 2, 3, ..... n são raízes de P(x). 4. Multiplicidade de uma Raiz Denomina-se multiplicidade de uma raiz ao número de vezes que essa raiz repete no conjunto solução. Genericamente, pode-se dizer que o número é raiz de multiplicidade n da equação polinomial P(x) = 0 se e somente se, P(x) = (x )n. Q(x), com Q() 0. 5. Teorema das Raízes Complexas Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 12 Se um número complexo z = a + bi é raiz de uma equação polinomial de coeficientes reais, então seu conjugado z = a bi também é raiz dessa equação. Conseqüências: Se a raiz (a + bi) é de multiplicidade k, então seu conjugado (a bi) terá também multiplicidade k. Toda equação polinomial de grau ímpar admite pelo menos uma raiz real, pois o número de raízes não reais é sempre par. 6. Relações de Girard São relações estabelecidas entre os coeficientes e raízes de uma equação polinomial. Sejam x1 e x2 as raízes da equação ax2 + bx + c = 0. Valem as seguintes relações: x1 x2 b a x1 x2 c a Sejam x1 , x2 e x3 as raízes da equação ax3 + bx2 + cx + d = 0. Valem as seguintes relações: x1 x2 x3 b a x1 x2 x3 d a x1 x2 x1 x3 x2 x3 c a EQUAÇÃO DE GRAU n Sendo 1, 2,........... n as raízes da equação a nxn + a n - 1xn - 1 + ..... + a 1x + a0 = 0, valem as seguintes relações: a a an an an a a a a a an a a an an an an a a a an an an an an a a a an n a an 1 2 1 1 2 1 3 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 3 1 2 3 1 0 Exercícios de Sala 01) O polinômio P(x) = x3 + 4x2 + 3x pode ser escrito como: a) P(x) = x(x – 1)(x – 3) b) P(x) = x(x + 1)(x + 2) c) P(x) = x(x + 1)(x + 3) d) P(x) = x(x – 2)(x +4) e) (x) = x(x – 1)(x + 5) 02) Resolver a equação x3 12x2 + 41x - 42 = 0, sabendo que x = 2 é uma das raízes. 03) Determine a menor raiz da equação x3 15x2 + 66x 80 = 0, sabendo que suas raízes estão em P.A. Tarefa Mínima 01) ( ACAFE-SC ) A equação polinomial cujas raízes são 2, 1 e 1 é: a) x3 + 4x + x 2 = 0 b) x3 x 2 = 0 c) x3 + 2x2 3x 2 = 0 d) x3 + 2x2 x 2 = 0 e) x3 + 2x + 1 = 0 02) ( FGV-SP ) A equação 2x3 5x2 x + 6 admite uma raiz igual a 2. Então, as outras duas raízes são: a) 3/2 e 1 b) 2 e 1 c) 3 e 1 d) 3/2 e 1 e) 3/2 e 2 03) ( UFSC ) Sabendo-se que uma das três raízes da equação 2x3 - 17x2 + 32x - 12 = 0 é igual a 1/2 determine a soma das outras duas raízes. 04) ( UDESC) As raízes do polinômio x3 – 6x2 – x + 30: a) somadas dão 6 e multiplicadas dão 30 b) somadas dão -6 e multiplicadas dão 30 c) somadas dão 6 e multiplicadas dão -30 d) somadas dão -6 e multiplicadas dão –30 e) são 5, -2 e –3 f) Tarefa Complementar 05) ( Med ABC-SP ) As raízes da equação x3 - 9x2 + 23x -15 = 0 estão em progressão aritmética. Suas raízes são: a) 1, 2, 3 b) 2, 3, 4 c) 1, 3, 5 d) 2, 4, 6 e) 3, 6, 9 06) ( Mackenzie-SP ) Uma raiz da equação x3 4x2 + x + 6 = 0 é igual a soma das outras duas. As raízes são: a) 2, 2 e 1 b) 3, 2 e 1 c) 2, 1 e 3 d) 1, 1 e 2 e) 1, 2 e 3 07) ( MACK-SP ) O determinante da matriz a a c b c 0 1 0 1 , onde a, b, e c são raízes da equação x3 5x2 + 4 = 0, é: 08) ( SANTA CASA ) Sabe-se que a equação: 4x3 12x2 x + k = 0, onde k , admite duas raízes opostas. O produto das raízes dessa equação é: a) 12 b) 3/4 c) 1/4 d) 3/4 e) 12 09) ( ITA-SP ) Considere a equação x3 + px2 + qx + r = 0 de coeficientes reais, cujas as raízesestão em P.G. Qual das relações é verdadeira? a) p2 = r.q b) 2p + r = q c) 3p2 = r2 . q d) p3 = r.q3 e) q3 = r.p3 Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 13 10) ( UFSC ) Assinale no cartão-resposta a soma dos números associados à(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. A equação polinomial x3 2x2 4x + 1 = 0 possui as raízes a, b e c. Logo, a soma a2 + b2 + c2 é igual a 12. 02. O resto da divisão do polinômio x6 x4 + x2 por x + 2 é 52. 04. Dado o polinômio p(x) = x4 + 8x3 + 23x2 + 28x + 12 é correto afirmar que 2 é raiz de multiplicidade 3 para p(x). 08. Para que o polinômio p(x) = (a + b) x2 + (a b + c) x + (b + 2c 6) seja identicamente nulo, o valor de c é 4. AULA 09 MATRIZES 1. Definição Uma matriz do tipo m x n (lê-se: m por n), m, n 1, é uma disposição tabular formada por m.n elementos dispostos em m linhas e n colunas. As matrizes são representadas através de parênteses ( ), colchetes [ ] ou através de barras duplas || || Exemplos.: A = 2 0 3 6 9 5 A 2 x 3 (lê-se: A dois por três) A = 3 2 8 7 6 1 0 3 A2 x 4 (lê-se: A dois por quatro) A = 60 61 12 A3 x 2 (lê-se: A três por dois) 2. Notações 2.1.Notação Explícita Uma matriz genericamente é representada por letras maiúsculas e seus elementos por letras minúsculas. Sendo assim, uma matriz Am x n algebricamente pode ser representada assim: A = a a a a a a a a a a a a a a a a n n n m m m mn 11 12 13 1 21 22 23 2 31 32 33 3 1 2 3 com m e n N* 2.2.Notação Condensada Podemos também, abreviar essa representação da seguinte forma: A = [aij] m x n Os elementos da matriz A são indicados por aij de forma que: i {1, 2, 3,......m} (indicador da linha) j {1, 2, 3, .....n} (indicador da coluna) 3. Classificação de Matrizes Seja a matriz A = (aij)mxn, lembrando que m e n são respectivamente a quantidade de linhas e colunas da matriz A, temos: a) MATRIZ LINHA se m = 1 Exemplo: A1x3 213 b) MATRIZ COLUNA se n = 1 Exemplo: A4x1 = 0 5 2 1 c) RETANGULAR se m n Exemplo: A2 x 3 = 049 132 d) QUADRADA se m = n Exemplo: A2x2 85 63 Definição: Diz-se que uma matriz é quadrada se a quantidade de linhas for igual a quantidade de colunas. Pode-se dizer então que ela é n x n ou simplesmente de ordem n. Possui duas diagonais diagonal principal (quando i = j para todo aij) diagonal secundária (quando i + j = n + 1) , onde n é a ordem da matriz. 4. Tipologia 4.1. Matriz Transposta Seja A uma matriz de ordem m x n, denomina-se transposta de A a matriz de ordem n x m obtida, trocando-se de forma ordenada as linhas pelas colunas. Representa-se por: At ou A' Exemplo A2 x 3 = 049 132 At3 x 2 = 2 9 3 4 1 0 OBSERVAÇÃO: Seja uma matriz A de ordem n. Se A = At , então A é dita SIMÉTRICA Exemplo: A = 085 813 532 Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 14 Se A = At, então A é dita ANTISIMÉTRICA (A indica matriz oposta de A que se obtém. trocando-se o sinal dos seus elementos) Exemplo: A = 043 401 310 4.2. Matriz Identidade Uma matriz A de ordem n é dita identidade, ou unidade se os elementos da diagonal principal forem iguais a 1, e os demais elementos iguais a zero. Exemplos: I2 = 1 0 0 1 I3 = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 Pode se indicar a matriz identidade por: In = [aij] , aij = 1, para i = i 0, para i j Importante: A matriz identidade é neutra na multiplicação de matrizes. 4.3. Matriz Nula Uma matriz é dita nula quando todos seus elementos forem iguais a zero. A matriz Nula é neutra na soma de matrizes. 4.4. Matriz Diagonal É toda matriz de ordem n tal que aij = 0 para i j. Exemplo: A = 1 0 0 0 4 0 0 0 3 4.5. Matriz Triangular É toda matriz quadrada onde aij = 0 para i > j ou/e para i < j. Exemplos: 819 021 004 100 740 513 5. Igualdade de Matrizes Duas matrizes Amxn e Bmxn são iguais, se os elementos correspondentes (elementos de mesmo índice) forem iguais. 6. Adição e subtração de matrizes É efetuada somando-se ou subtraindo-se os elementos correspondentes das matrizes. (válido para matrizes de mesma ordem). 6.1. Propriedades: 1) A + B = B + A (propriedade comutativa) 2) A + (B + C) = (A + B) + C (propriedade associativa) 3) A + O = A (elemento neutro) 4) (A + B)t = At + Bt 7. Produto de um número por matriz Dado um número real K e uma matriz Am x n, denomina-se produto de K por A e indica-se por k.A, à matriz que se obtém multiplicando-se todo elemento de A por k. 7.1. Propriedades: Sendo x e y dois números reais e A e B duas matrizes de mesma ordem valem as seguintes propriedades: 1) x . (yA) = (xy) . A 2) x . (A + B) = xA + xB 3) (x + y) . A = xA + yA Exercícios de Sala 01) A é uma matriz 3 por 2, definida pela lei aij = ji se ji sej2i ,3 , Então A se escreve: 02) ( UFSC ) Dadas as matrizes: A = 2 1 3 1 0 4 x y x z e B = x 0 12 4 1 6 Se A = Bt , o valor de x.y.z é: 03) O valor de x.y de modo que a matriz A seja simétrica, é: A = 625 201 1252 x y a) 6 b) 12 c) 15 d) 14 e) 0 Tarefa Mínima 01) Escreva, na forma explícita ,cada matriz abaixo: a) A = (aij)2x2, com aij = i + j b) A = (aij)3x2, com aij = 3i – j2 c) A = (aij)3x2 , com aij = 1 se i j i2 se i j d) A = (aij)2x3 , com aij = 2 se i = j 2 + j, se i j 02) ( UFSC ) Dada a matriz A = [aij]2 x 3 definida por Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 15 aij = ji sej,i ji se7, ji sej,3i 2 o valor da expressão 2a23 + 3a22 - a21 é: 03) ( UFOP-MG ) Observe a matriz y x 00 40 321 . Determine x e y de tal forma que seu traço valha 9 e x seja o triplo de y. 04) Considere as matrizes A = 72log3 21 52 x y e B = 7165 812 . Determine o valor de x + y de modo que A = Bt 05) Considere as matrizes A = 03 12 e B = 21 30 a) Obter a matriz X tal que A + X = B b) Obter as matrizes X e Y tal que: BYX AYX 3 Tarefa Complementar 06) Calcule 5x + 2y, de modo que se tenha: 07) ( FCMSCSP ) Se A é uma matriz quadrada, define-seo TRAÇO de A como a soma dos elementos da diagonal principal de A. Nestas condições, o traço da matriz A = (aij)3 x 3, onde aij = 2i - 3j é igual a: a) 6 b) 4 c) -2 d) -4 e) -6 08) Determine a soma dos elementos da diagonal principal da matriz A = ( aij )3 X 3 , onde aij = i + j se i j ou aij = i j se i < j. 09) Uma matriz se diz anti-simétrica se At = A. Nessas condições, se a matriz A é anti-simétrica, então, x + y + z é igual a: A = 031 302 zyx a) 3 b) 1 c) 0 d) 1 e) 3 10) ( LONDRINA-PR ) Uma matriz quadrada A diz-se simétrica se A = At . Assim, se a matriz A = 234 10 212 zx y é simétrica, então x + y + z é igual a: a) – 2 b) – 1 c) 1 d) 3 e) 5 11) ( U. Católica de Salvador -BA ) Uma matriz quadrada A, de ordem n, se diz anti-simétrica se A = -At, onde At é a matriz transposta de A. Nessas condições, qual das matrizes seguintes é anti-simétrica? 03-2 301- 2-10 b 413 102- 32-1 a )) 031 302 120 e 323 220 301 d 101- 011- 11-1 c ) )) 12) Se a matriz quadrada A é tal que At = A, ela é chamada matriz anti-simétrica. Sabe-se que M é anti-simétrica e: M = 4 2 2 8 12 13 23 a a a a b a b c c . Os termos a12, a13 e a23 valem respectivamente a) – 4, – 2 e 4 b) 4, 2 e – 4 c) 4, –2 e – 4 d) 2, – 4 e 2 e) n.d.a. 13) Sendo A = 1 7 2 4 e B = 3 1 4 0 , então a matriz X, tal que X A X B 2 2 3 , é igual a: 14) Dadas as matrizes: A = 3 1 2 4 e B = 2 2 0 4 , o produto dos elementos da segunda linha de 1 4 B 1 2 A é: a) 1 b) 1 c) 0 d) 2 e) 2 15) Dadas as matrizes A x y z w B = x 6 - 1 2w C = 4 x y z + w 3 e sendo 3A = B + C, então: a) x + y + z + w = 11 b) x + y + z + w = 10 c) x + y z w = 0 d) x + y z w = 1 e) x + y + z + w > 11 Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 16 AULA 10 MULTIPLICAÇÃO DE MATRIZES Considere as matrizes A = [aij]m x n e a matriz B = [bjk]n x p. O produto de A por B é a matriz C = [cik]m x p, de tal forma que os elementos cik são obtidos assim: cik = ai1 . b1k + ai2 . b2k + ai3 . b3k + .... + ain . bnk ou seja: n j jkijba 1 para todo i {1, 2, ........, m} e todo k {1, 2,...,p}. Exemplo: Considere as matrizes A = 3 0 2 1 e B = 1 3 9 2 . Determine A.B Resolução: O produto AxB é uma matriz obtida da seguinte forma: A.B = 3 1 0 9 3 3 0 2 2 1 19 2 3 12 A.B = 3 9 7 4 PROPRIEDADES 1) A.(B.C) = (A.B).C 2) A.(B + C) = A.B + A.C 3) (B + C).A = B.A + C.A 4) A.I = I.A = A Observações: 1) Na multiplicação de matrizes geralmente A.B B.A. Se A.B = B.A dizemos que A e B se comutam. 2) Na multiplicação de matrizes não vale a lei do anulamento, ou seja podemos ter A.B = 0 mesmo com A 0 B 0. DETERMINANTES 1. Definição Dada uma matriz quadrada de ordem n, podemos associar a ela, através de certas operações, um número real chamado determinante da matriz. Podemos simbolizar o determinante de uma matriz por duas barras verticais. Assim se a a a a 11 12 21 22 é a matriz A, indicamos o determinante de A por det A = a a a a 11 12 21 22 CÁLCULO 1ª ORDEM Seja a matriz A = [a11] , denomina-se o determinante de A o próprio elemento a11 e indica-se por: det A = |a11| = a11 2ª ORDEM 3ª ORDEM Exercícios de Sala 01) Dadas as matrizes A = 0 3 34 12 1- 5 =B e . Determine: a) A.B b) B.A c) At.Bt d) Bt.At e) A.I2 f) a matriz X, tal que A.X = B 02) ( UFSC ) Sejam A = (aij )4 x 3 e B = (bij)3 x 4 duas matrizes definidas por aij = i + j e bij = 2i + j, respectivamente. Se A.B = C, então o elemento C32 da matriz C, é: 03) Calcule os determinantes: a) 52 43 b) 4 2 1 3 04) Calcule o determinante: 163 341 202 Tarefa Mínima 01) ( UEL-PR ) Sobre as sentenças: I. O produto de matrizes A3x2 . B2x1 é uma matriz 3x1. II. O produto de matrizes A5x4 . B5x2 é uma matriz 4x2. III. O produto de matrizes A2x3 . B3x2 é uma matriz quadrada 2 x 2. É verdade que a) somente I é falsa b) somente II é falsa c) somente III é falsa d) somente I e III são falsas. e) I, II e III são falsas Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 17 02) Se 3 2 1 4 a b 1 2 = 5 7 5 9 , então a + b é igual a: 03) Dadas as matrizes A = 1 1 0 0 e B = 0 1 0 1 , para A.B temos a matriz: 04) ( UCMG ) O valor de x, para que o produto das matrizes: A = 2 3 1 x e B = 1 1 0 1 seja uma matriz simétrica, é: 05) ( UFSC ) Dada a equação matricial: 4 2 1 3 0 4 2 3 1 4 2 3 x y z x y O valor da expressão 5x + 4y + z é: 06) Calcule os seguintes determinantes: a) 16 34 b) 13 25 c) 432 314 523 07) ( MACK-SP ) Sendo A = ( aij ) uma matriz quadrada de ordem 2 e aij = j - i2, o determinante da matriz A é: 08) ( UFSC ) Obtenha o valor do determinante da matriz A = (aij)2 x 2, onde aij = ji sej,i ji se0, 09) O valor de x na equação 15 102 1 132 xx é: Tarefa Complementar 10) ( CESCEM ) O produto M.N da matriz M = 1 1 1 pela matriz N = 1 1 1 : a) não se define b) é a matriz identidade de ordem 3 c) é uma matriz de uma linha e uma coluna d) é uma matriz quadrada de ordem 3 e) não é uma matriz quadrada 11) ( FEI-SP ) As matrizes abaixo se comutam. a a a 2 e 0 3 3 3 O valor de a é: 12) ( UFSC ) Determine o produto dos valores de x e y que satisfaçam a equação matricial 4 3 5 4 1 2 4 2 7 3 x y 13) ( UFSC ) Dadas as matrizes: A = 1 0 2 0 1 3 4 1 2 ; B = 2 1 1 0 3 0 4 2 1 ; C = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 e seja P = (2A - C).B. Determine a soma dos elementos da diagonal principal da matriz P. 14) ( UFSC ) Considere as matrizes A = 1 0 2 1 1 2 B = 2 0 1 1 1 3 Sejam M = ( A + B t ).(At B ) onde At e Bt são matrizes transpostas de A e B, respectivamente. O produto dos elementos mij com i = j da matriz M é: 15) Se A = 1 2 4 3 , então A 2 + 2A 11 I, onde I é a matriz identidade de ordem 2, é igual a: 16) ( UFSC ) Determine o valor de x para que o determinante da matriz C = A x Bt seja igual a 602, onde: A = 1 2 3 4 1 2 , B = x 1 8 5 2 7 4 e B t é a matriz transposta de B. 17) ( UFSC ) Em R,a solução da equação 2 3 2 4 1 3 x x x = 175 é: Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 18 18) ( MACK ) O conjunto solução de 1 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x é: a) { x R| x 1} b) { 0,1 } c) { 1 } d) { -1} e) { 0 } 19) ( MACK-SP ) Sejam as matrizes A = 1 2 3 4 e B = 3 4 1 2 , e seja X uma matriz tal que X.A = B. Então, det X vale: a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2 AULA 11 PROPRIEDADES DE DETERMINANTES 1ª PROPRIEDADE Casos onde o determinante é nulo 1º Se uma matriz possui uma fila de elementos iguais a zero. Exemplo: 0 3 9 0 8 3 0 4 1 0 2º Se uma matriz possui duas filas iguais. Exemplo: 2 8 2 3 5 3 1 6 1 0 3º Se uma matriz possui duas filas proporcionais. Exemplo: 2 3 5 4 6 10 7 0 3 0 4º Se uma fila de uma matriz for uma combinação linear de duas outras. Exemplo: 3 5 1 0 4 2 3 9 3 0 2ª PROPRIEDADE Se multiplicarmos uma fila de uma matriz por um número k, o determinante da nova matriz fica multiplicado por k. Exemplo: 2 4 1 3 2 2 4 1 3 2 10 5 5 5 CONSEQÜÊNCIAS No cálculo dos determinantes, é possível colocar o fator comum em evidência. -216= 3.(-72) 143 051 426 3 143 051 432363 143 051 12618 . ... (72) Se multiplicarmos uma matriz quadrada de ordem n por um número k o determinante fica multiplicado pelo número kn. det(k.A) = kn.detA 3ª PROPRIEDADE Se trocarmos duas filas paralelas de uma matriz o determinante muda de sinal. 4ª PROPRIEDADE O determinante de uma matriz triangular é o produto dos elementos da diagonal principal. Exemplo: 3 9 8 0 4 5 0 0 1 12 5ª PROPRIEDADE ( TEOREMA DE BINET) Se A e B são duas matrizes de ordem n o determinante do produto de A por B é o produto dos determinantes da matriz A pelo determinante da matriz B, ou seja: det(A.B) = det(A).det(B) 6ª PROPRIEDADE O determinante de uma matriz é igual ao determinante de sua transposta. 7ª PROPRIEDADE ( TEOREMA DE JACOBI ) Se somarmos a uma fila de A uma outra fila previamente multiplicada por um número real, obtemos uma matriz A', tal que det A' = det A Exemplo: A = 122 151 214 det A = 15 Multiplicando a terceira linha por 2 e adicionando à primeira, obtemos A': A' = 0 3 0 1 3 2 2 2 1 det A = 15 INVERSÃO DE MATRIZES Sejam A e B duas matrizes quadradas. Se A.B = B.A = I, dizemos que B é a matriz inversa de A. e indicamos por A-1. Logo: A . A-1 = A . A-1 = In Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 19 PROPRIEDADES DA INVERSA: (A-1) -1 = A (A.B) -1 = B-1 . A-1 det A-1 = 1 det A OBSERVAÇÕES: Uma matriz só possui inversa se o seu determinante for diferente de zero, sendo assim chamada de inversível. Uma matriz que não admite inversa é chamada de singular. Se a matriz A é inversível então ela é quadrada. Se a matriz A é inversível, então a sua inversa é única. OBSERVAÇÃO O processo de se obter a inversa de uma matriz muitas vezes é trabalhoso, pois recai na resolução de n sistemas de n equações e n incógnitas. Vamos, agora, apresentar um processo que simplifica esse cálculo. Teorema Se A é uma matriz quadrada de ordem n e det A 0, então a inversa de A é: A – 1 = . det 1 A A Onde A representa a matriz adjunta. Matriz Adjunta: É a matriz transposta da matriz dos cofatores de A. Conseqüência Para calcular um elemento bij da matriz inversa de A, pode-se aplicar: bij = . det 1 A Cji onde Cji é o cofator do elemento aij Exercícios de Sala 01) Sabe-se que 2 ifc heb gda . Determine o valor de ifc heb gda 432 432 432 02) Uma matriz A é quadrada de ordem 4 e seu determinante é igual a 3. Calcule o valor do determinante da matriz 2A. 03) Determine a inversa das seguintes matrizes: a) 1 5 2 0 b) 3 1 5 2 04) Determine o valor de x de modo que a matriz 9 32 x seja singular Tarefa Mínima 01) Sabendo que 2 ifc heb gda , calcule ifc heb gda 32 32 32 02) ( UFRN ) O determinante 1 72 81 0 2 200 0 0 3 é igual a: 03) ( UFRGS ) Considere as seguintes afirmações. I- O determinante de uma matriz não se altera, quando são trocadas, ordenadamente, as linhas pelas colunas. II- O determinante de uma matriz com linhas proporcionais é nulo. III- Multiplicando-se uma linha de uma matriz por um número real p,não nulo,o determinante da nova matriz fica dividido por p. Quais são as verdadeiras? a) I b) II c) I e II d) II e III e) todas são verdadeiras 04) ( Udesc- Ciências da Computação ) A partir da matriz A = |aij| 2 x 2 onde aij = 1 se i j i j se i j calcular o determinante do produto da matriz A pela sua transposta, ou seja: det( At.A ), onde At é a matriz transposta de A. 05) ( Unisinus-RS ) O valor de um determinante é 48. Dividimos a 2ª linha por 8 e multiplicamos a 3ª coluna por 6, então o novo determinante valerá: 06) ( UFRGS ) A inversa da matriz A = 25 13 é: Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 20 25 13 e) 35 02 d) 31 52 c) 25 13 b) 35 12 a) 07) O maior elemento da inversa da matriz A = 51 42 é: a) 2 b) 5/6 c) 1/5 d) 1/6 e) 1/3 08) ( U.F. VIÇOSA ) Sejam as matrizes A = 62 21 e M = y x 1 1 , onde x e y são números reais e M é a matriz inversa de A. Então o produto x.y é: a) 3/2 b) 2/3 c) 1/2 d) 3/4e) 1/4 09) ( UCSal-BA ) A matriz 1 1 x x , na qual x é um número real, é inversível se, e somente se: a) x = 0 b) x = 1 c) x = -1 d) x 1 10) Considere a matriz A = 21 3 x x . Sabendo que det A- 1 = 0,25, então x : a) 0 b) – 2 c) 2 d) 4 e) – 1 Tarefa Complementar 11) ( UECE ) Sabe-se que M é uma matriz quadrada de ordem 3 e que det(M) = 2. Então det (3M) é igual a: a) 2 b) 6 c) 18 d) 54 e) 27 12) ( UFSM-RS ) Sejam as matrizes A, de ordem 3 e B = 2 1 4 1 0 2 0 1 6 . Se o det A = 6 e C = A.B, o det C vale: a) 24 b) 12 c) -6 d) -12 e) -24 13) ( SANTA CASA ) Dadas as matrizes A e B tais que: 1 5 1 3 0 0 0 0 2 2 4 3 4 0 0 0 0 3 1 1 2 1 0 0 0 0 4 2 1 3 2 A -1 e B = O valor do determinante de A.B é: a) 192 b) 32 c) -16 d) 0 e) n.d.a. 14) ( F.M. Santos-SP ) O determinante 1 0 0 0 0 2 2 0 0 0 3 2 1 0 0 4 2 3 2 0 5 1 2 3 3 é: a) -12 b) 10 c) 9 d) 0 e) n.d.a. 15) ( MACK-SP ) Seja A uma matriz quadrada de ordem 2 e I = 10 01 . Chamam-se auto valores de A as raízes da equação det (A – xI) = 0. Obtenha os autovalores de A = 32 41 16) ( FGV-SP ) Considere as matrizes A = pc nb ma 4 4 4 e B = 3 3 3 cp bn am . Se o determinante da matriz A é igual a 2, então o determinante da matriz B é igual a: a) 3/2 b) 2/3 c) – 3 d) – 3/2 e) – 2/3 17) ( UEPG-PR ) Dada a matriz A = (aij)3x3, onde aij = ji se0, ji se4, . Então é correto afirmar: 01. det (A) = 64 02. (A).(At) é uma matriz quadrada de ordem 6 04. det(2A) = 8 det(A) 08. det(A) det(At) 16. A2 = 161616 01616 0016 18) Os valores de k para que a matriz A = 31 31 101 k k não admita inversa são: a) 0 e 3 b) 1 e – 1 c) 1 e 2 d) 1 e 3 e) 3 e – 1 19) ( UFPB ) Se a matriz 2 5 5 x x x não é invertível, então o valor de x em módulo é: Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 21 20) ( ESAG-SC ) Seja a matriz A = ( aij ) 3 x 3 definida por aij = 1 0 i j para i j para i j o determinante de A-1 é: AULAS 12 SISTEMAS LINEARES 1. Definição Denomina-se Sistema Linear todo conjunto de m equações lineares com n incógnitas. a x a x a x b a x a x a x b a x a x a x b n n n n m m mn n n 11 1 12 2 1 1 21 1 22 2 2 2 1 1 2 2 Se b1, b2, ......, bn = 0 dizemos que o sistema é homogêneo. Solução de um Sistema Linear Denomina-se solução de um sistema a seqüência de números reais (1, 2,..........., n) que satisfaz simultaneamente todas as equações do sistema. Sistemas Equivalentes Dois Sistemas são ditos equivalentes se e somente se: São Possíveis e admitem as mesmas soluções, ou São Impossíveis. Classificação de um Sistema Linear Um Sistema Linear pode ser classificado de acordo com o número de soluções que ele apresenta. Sendo assim ele pode ser: DETERMINADO (1 solução) POSSÍVEL INDETERMINADO (infinitas soluções) IMPOSSÍVEL Não Admite Solução 2. Regra de Cramer A Regra de Cramer consiste num método para se resolver sistemas Lineares de n equações e n incógnitas. Seja o sistema a x a x a x b a x a x a x b a x a x a x b n n n n n n nn n n 11 1 12 2 1 1 21 1 22 2 2 2 1 1 2 2 Para obtermos a solução para esse sistema vamos fazer alguns cálculos. Acompanhe: det S Determinante associado a matriz formada pelos coeficientes das incógnitas. det S = a a a a a a a a a n n n n nn 11 12 1 21 22 2 1 2 det Xi Determinante associado a matriz obtida a partir de S, trocando a coluna dos coeficientes de Xi, pela coluna dos termos independentes do sistema. det X1 = b a a b a a b a a n n n n nn 1 12 1 2 22 2 2 det X2 = a b a a b a a b a n n n n nn 11 2 1 21 2 2 1 det Xn = a a b a a b a a bn n n 11 12 1 21 22 2 1 2 A solução do Sistema é dada por: x1 det Xdet S x det X det S x det X det S 1 2 2 n n Veja que só é possível aplicar a Regra de Cramer em sistemas n x n em que det S 0. Esses sistemas são denominados normais. 3. Discussão com base na regra de Cramer (2x2) 1) Quando det S 0, o sistema é possível e determinado. 2) Quando det S = det X1 = det X2 = ...= 0, o sistema é possível e indeterminado 3) Quando det S = 0 e pelo menos um dos demais determinantes for diferente de zero, os sistema é impossível O sistema homogêneo é sempre possível. Exercícios de Sala 01) Usando a regra de Cramer, resolva os seguintes sistemas: a) 152 1134 yx yx b) 622 3 yx yx c) 233 1 yx yx Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 22 02) Dado o sistema de equações lineares x y z x y z x y z 1 1 com , R, então o sistema é determinado se: a) se -1 b) se = -1 e 1 c) se 1 d) se = -1 e = 1 e) se = -1 e = -1 03) ( FGV-SP ) O sistema linear 0 0 02 zyx zyx zyx admite solução trivial, se: a) = - 2 b) - 2 c) = 2 d) 2 e) Tarefa Mínima 01) ( USF-SP ) Resolvendo o sistema x y z x y z x y z 9 2 11 1 , obtém-se y igual a: 02) ( UFRGS ) Dado o sistema de equações lineares sobre R 2 4 3 2 4 4 0 x y z x y z x y z os valores de x, y e z que constituem sua solução: a) formam uma progressão geométrica b) formam uma progressão aritmética c) são iguais entre si d) não existem e) têm uma soma nula 03) ( FGV -SP ) O sistema de equações 2 5 10 2 3 x y x y é equivalente a: 2 5 10 10 ) . ) . 1 2 3 3 10 10 ) . ) 3 3 x x a b y y x x c d y y -2 -5 1 2 2 -1 -2 1 5 -2 -5 2 04) ( UFSC )Para que o sistema abaixo sejaimpossível, o valor de a é: x y z x y az x y z 3 4 1 2 2 3 05) ( UFSC )Determine o valor de m para que o sistema, abaixo, admita infinitas soluções: mx y z x my z x y 2 0 2 0 3 2 0 Tarefa Complementar 06) ( UEPG-PR ) O sistema linear b4z2y3x 2zyx 33zyax é: 01. impossível para a 2 e b = 5 02. impossível para a = 2 e b 5 04. possível e determinado para a = 2 b R 08. possível e indeterminado para a = 2 e b = 5 16. possível e determinado para a 2 07) ( UFSCar - SP ) Dado o sistema linear x ay z ax y az x ay z 0 0 0 assinale a alternativa correta: a) O sistema admite uma infinidade de soluções para qualquer a real. b) O sistema não admite solução de a = 1. c) O sistema admite uma única solução se a = 3. d) O sistema admite somente a solução trivial. e) O sistema admite uma única solução se a = 1. 08) ( FEI-SP ) Se o sistema 3 2 1 0 4 2 2 0 2 3 2 0 x y z mx y z x my z admite uma única solução, então: a) m 6 b) m 2 c) m 8 d) m 4 e) m 3 09) ( UFSC ) Considere o sistema S1: 06y-2x- 03yx determine a soma dos números associados à(s) proposição(ões) VERDADEIRA(S). 01. O par ordenado (15,5) é uma solução do sistema S1. 02. O sistema S1 é possível e determinado. 04. A solução do sistema S1 é uma reta que não passa pela origem. 08. O sistema S2: 030y-10x- 06y2x é equivalente ao sistema S1. 10) ( UFSC ) Assinale a soma dos números associados às proposições VERDADEIRAS 01. O número de elementos de uma matriz quadrada de ordem 12 é 48. 02. Somente podemos multiplicar matrizes de mesma ordem. 04. A soma das raízes da equação x44 xx4 xxx = 0 é 8. Inclusão para a vida Matemática D PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 23 08. Uma matriz quadrada pode ter diversas matrizes inversas. 16. O sistema 0yx 02y3x é indeterminado. 11) ( UFSC ) Assinale a soma dos números associados às proposições VERDADEIRAS 01. A matriz 0213 1845 1524 0321 não possui inversa. 02. Se um sistema de equações é indeterminado, então não se pode encontrar solução para ele. 04. Uma pequena indústria produz três tipos de produto que indicamos por x, y, z. As unidades vendidas de cada produto e o faturamento bruto da empresa em três meses consecutivos são os dados na tabela abaixo. Então, os preços dos produtos x, y e z só podem ser, respectivamente, R$ 1.000,00, R$ 5.000,00 e R$ 3.000,00. Mês Unidades de x vendidas Unidades de y vendidas Unidades de z vendidas Faturamento bruto 1 1 5 3 R$ 35.000,00 2 4 1 2 R$ 15.000,00 3 5 6 5 R$ 50.000,00 08. A solução da equação 0 213 42 142 x é x = 1 12) ( UFSC ) Assinale as proposições CORRETAS. 01. O par ordenado (x, y) = (5, 2) é a única solução do sistema 276y3x 92yx 02. A matriz A = (aij)13, tal que aij = i –3j é A = 852 . 04. A soma dos elementos da inversa da matriz 10 11 é igual a 2. 08. Uma matriz quadrada A se diz anti-simétrica se tA = -A, sendo tA a transposta da matriz A. Nessas condições pode-se afirmar que a matriz 001 000 100 é anti-simétrica. 16. Se as matrizes P, Q e R são escolhidas entre as listadas a seguir, para que PQ – R seja uma matriz nula, o valor de x deve ser 2. 2 1 3 , 53x , x20 116 , 6 19 32. A e B são matrizes quadradas de ordem 2 tais que A = 5B. Nestas condições pode-se afirmar que det(A) = 5det(B), sendo que det(A) e det(B) designam, respectivamente, os determinantes das matrizes A e B. 13) ( UFSC ) Marque a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Dada uma matriz A, de ordem m x n, e uma matriz B de ordem n x p, a matriz produto A.B existe e é de ordem m x p. 02. Se um sistema de equações possui mais equações do que incógnitas, então ele é incompatível (impossível). 04. A terna (2, 1, 0) é solução do sistema x y z x y z x y z x y z 2 3 4 2 2 3 3 7 6 2 2 14 08. Três pessoas foram a uma lanchonete. A primeira tomou 2 (dois) guaranás e comeu 1 (um) pastel e pagou R$ 4,00. A segunda tomou 1 (um) guaraná e comeu 2(dois) pastéis e pagou R$ 5,00. A terceira tomou 2 (dois) guaranás e comeu 2(dois) pastéis e pagou R$ 7,00. Então, pelo menos, uma das pessoas não pagou o preço correto. 14) ( FUVEST ) O sistema linear ayx ayx 9log4log 3log2log a) tem solução única se a = 0 b) tem infinitas soluções se a = 2 c) não tem solução se a = 3 d) tem infinitas soluções se a = 4 e) tem solução única se a = 9 Matemática D Inclusão para a Vida PRÉ-VESTIBULAR DA UFSC 24 GABARITO – MAT D AULA 1 1) R$ 45,20 2) 252 3) 8 dias 4) a) 20 b) 2 c) 240 d) 0,6 e) 0,06 f) 0,0025 g) 70% 5) e 6) 08 7) b 8) a 9) a 10) a 11) a 12) 44 13) 40 14) d 15) 02 AULA 2 1) 15 2) a) 9 b) 3 c) 8 3) 05 4) c 5) d 6) a 7) 04 8) 02 9) d 10) 08 11) 12 12) e 13) d 14) 60 15) c AULA 3 1) 24 2) 60 3) 24 4) 210 5) c 6) a 7) 28 8) e 9) a 10) 30 11) 35 12) 12 13) d 14) a AULA 4 1) 19 2) b 3) 13 4) 32 5) 04 6) c 7) c 8) Cn, p 9) b 10) d 11) c AULA 5 1) 280 2) 01 3) 37 4) a 5) e 6) a 7) e 8) 01 9) c 10) a AULA 6 1) a) – 5 b) 0 c) 38 2) – 4 3) 66 4) 66 5) d 6) 00 7) d 8) 66 9) d 10) a AULA 7 1) 23 2) 35 3) b 4) 11 5) 07 6) 04 7) b 8) e 9) e 10) d AULA 8 1) d 2) d 3) 08 4) c 5) c 6) c 7) 00 8) b 9) e 10) 03 AULA 9 1) 2 1 1 1 2 3 2 4 5 5 2 4 1 3 4 3 2 5 8 5 9 9 a b c d) ) ) ) 2) 34 3) 6 e 2 4) 36 5) a) 2 2 2 2 X b) 3 0 4 1 X 3 3 5 1 Y 6) 12 7) e 8) 12 9) d 10) e 11) b 12) b 13) 9 17 10 12 14) a 15) b AULA 10 1) b 2) 05 3) 00 00 4) 01 5) 56 6) a) 14 b) 11 c) 15 7) 03 8) 08 9) 05 10) d 11) 01 12) 40 13) 32 14) 80 15) 0 0 0 0 16) 56 17) 19 18) e 19) b AULA 11 1) – 12 2) 6 3)c 4) 121 5) 36 6) a 7) b 8) a 9) d 10) e 11) d 12) d 13) a 14) a 15) 5 e – 1 16) d 17) 05 18) c 19) 05 20) ½ AULA 12 1) 03 2) b 3) a 4) 02 5) 02 6) 26 7) a 8) a 9) 09 10) 04 11) 09 12) 18 13) 13 14) c