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Aula 08 Matemática e suas Tecnologias p/ ENEM 2016 Professores: Arthur Lima, Hugo Lima MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 1 AULA 08: Inequações, desigualdades SUMÁRIO PÁGINA 1. Teoria 02 2. Resolução de exercícios 15 3. Questões apresentadas na aula 37 4. Gabarito 43 Olá! Nesta oitava aula aprenderemos os tópicos relacionados a inequações e desigualdades. Tenha uma excelente aula. Permaneço à disposição e deixo abaixo meus contatos: E-mail: ProfessorArthurLima@hotmail.com Facebook: www.facebook.com/ProfArthurLima Ah, e não deixe de me seguir no aplicativo Periscope, onde transmito vídeos gratuitos ao vivo com dicas adicionais para seu estudo: www.periscope.tv/arthurrrl, ou simplesmente busque @ARTHURRRL no aplicativo. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 2 1. TEORIA 1.1 INEQUAÇÕES DE 1º E 2º GRAUS Chamamos de inequação uma desigualdade que utiliza os símbolos > (maior que), < (menor que), t (maior ou igual a) ou d (menor ou igual a). Podemos ter inequações de primeiro grau, segundo grau ou outros graus, dependendo do maior expoente ao qual estiver elevada a variável. Veja alguns exemplos: x + 7 > 1 (x mais 7 unidades é maior que 1) 3x2 < 27 (o triplo de x ao quadrado é menor que 27) Ao resolver uma inequação não encontraremos o valor exato da variável, mas sim um intervalo onde esta variável pode se encontrar. Para exemplificar, vamos resolver os exercícios de fixação abaixo: 1. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação de primeiro grau abaixo: x + 7 > 1 RESOLUÇÃO: Veja que esta é uma inequação de primeiro grau. Para resolvê-la, vamos isolar a variável x, somando -7 nos dois lados da inequação: x + 7 ± 7 > 1 ± 7 x > -6 Portanto, sabemos que qualquer valor x que seja maior que ±6 atende a inequação. Por exemplo, x = 0 atende a inequação, pois 0 > -6. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 3 Uma maneira mais formal de representar todos os valores que atendem a inequação é dizer que o conjunto-solução desta inequação (S) é: � ! �{ | 6}S x R x (leia-se: o conjunto solução é formado por todo x pertencente ao conjunto dos números reais, tal que x é maior que -6) RESPOSTA: x > -6 2. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação de primeiro grau abaixo: -x + 18 < 2x RESOLUÇÃO: 3RGHPRV�³SDVVDU´�R����SDUD�R�ODGR�GLUHLWR�GD�LQHTXDoão (somando - ���QRV�GRLV�ODGRV�GD�LQHTXDomR��H�³SDVVDU´�R��[�SDUD�R�ODGR�HVTXHUGR� -x -2x < -18 -3x < -18 -x < -18/3 -x < -6 Se quisermos obter o valor de x (ao invés de ±x), devemos multiplicar ambos os lados da inequação por -1. Entretanto, atenção: neste caso, você deve inverter o sinal da inequação. Observe: x > 6 Aqui, teríamos o conjunto solução: � !{ | 6}S x R x RESPOSTA: x > 6 3. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação de segundo grau abaixo: -x2 +13x > 36 RESOLUÇÃO: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 4 Para resolver uma inequação do segundo grau, você precisa: 1) passar todos os termos para o mesmo lado; 2) substituir o sinal da inequação pelo sinal de igualdade, resolvendo a equação através da fórmula de Báskara; 3) escrever o conjunto-solução da inequação. Vamos efetuar estes passos. Passando todos os termos da inequação acima para o mesmo lado, temos: -x2 +13x ± 36 > 0 Vamos multiplicar os dois membros da inequação por -1, para substituir o sinal negativo de ±x2. Lembrando que devemos inverter o sinal da desigualdade, temos: x2 ± 13x ± 36 < 0 Agora, devemos substituir o sinal > por =, temporariamente, apenas para calcularmos as raízes da equação: x2 ± 13x ± 36 = 0 Utilizando a fórmula de Báskara, vemos que x1 = 4 e x2 = 9. O próximo passo é escrever o conjunto solução da inequação. Como o fator x2 tem coeficiente positivo (1x2), a curva f(x) = x2 ± 13x ± 36 tem concavidade para cima, cruzando o eixo horizontal em x = 4 e em x = 9. O gráfico desta função seria mais ou menos assim: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 5 Observe neste gráfico que f(x) tem valor negativo para x entre 4 e 9 (está abaixo do eixo horizontal). Da mesma forma, f(x) tem valor positivo para x abaixo de 4 e também para x acima de 9 (pois está acima do eixo horizontal), e tem valor igual a zero para x = 4 e para x = 9. Como a inequação que temos é x2 ± 13x ± 36 < 0, estamos interessados apenas nos trechos onde f(x) é menor que zero (negativa). Marquei em vermelho esses trechos: 4 9 x f(x) MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 6 Portanto, o nosso conjunto solução é: � �{ | 4 9}S x R x RESPOSTA: 4 < x < 9 4. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação de segundo grau abaixo: - x2 + 3x - 2 t 0 RESOLUÇÃO: Substituindo o t pelo =, temos: - x2 + 3x - 2 = 0 Utilizando a fórmula de Báskara, obtemos x1 = 1 e x2 = 2. O gráfico de f(x) = - x2 + 3x - 2 tem concavidade para baixo, pois x2 tem coeficiente negativo (-1x2). Este gráfico cruza o eixo x em 1 e 2: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 7 Como queremos saber a região onde f(x) t 0, isto é, - x2 + 3x - 2 t 0, marquei a região que nos interessa no gráfico abaixo: Portanto, o nosso conjunto solução é a região entre 1 e 2, isto é: d d{ |1 2}S x R x RESPOSTA: ���[��� Repare que, no terceiro exercício de fixação (x2 ± 13x ± 36 > 0) tínhamos o sinal >, enquanto no quarto exercício (- x2 + 3x - 2 t 0) 1 2 x f(x) 1 2 x f(x MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 8 tínhamos o sinal t . No primeiro caso, os valores de x que tornavam x2 ± 13x ± 36 igual a zero não fizeram parte do conjunto solução. Já no segundo exemplo, os valores de x que tornavam - x2 + 3x - 2 fizeram parte do conjunto solução. Vamos treinar mais: 5. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Encontre o conjunto solução da inequação abaixo: f(x) = x2 ± 2x + 1 �� RESOLUÇÃO: O primeiro passo da resolução é obter as raízes de f(x) e de g(x). Para isso, basta igualá-las a zero e utilizar a fórmula de Báskara. Acompanhe: f(x) = 0 Æ 2 2 1 0x x� � 2( 2) ( 2) 4 1 1 2 1 x � � r � � u u u 2 0 1 2 xr Observe que nesta equação o ' foi igual a zero, de modo que temos duas raízes iguais a 1, e o gráfico da equação apenas toca no eixo horizontal. Esboçando o gráfico de f(x), temos algo assim: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 9 Observe que para x = 1 a função f(x) é igual a zero, porém para x > 1 ou x < 1 a função assume valores positivos. Assim, o conjunto- solução da inequação ( ) 0f x d é apenas x = 1, pois para qualquer valor x diferente de 1 teremos f(x) > 0. RESPOSTA: x = 1 6. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Encontre o conjunto solução da inequação abaixo: g(x) = -2x2 ���[������� RESOLUÇÃO: Igualando g(x) a zero, temos: 22 3 2 0x x� � � 23 3 4 ( 2) 2 2 ( 2)x � r � u � u u � 3 5 4 x � r � 12 2 x ou x � MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 10 Assim, g(x) é uma parábola com a concavidade para baixo (pois o termo x2 é multiplicado por um coeficiente negativo, -2), que toca o eixo horizontal nos pontos 12 2 x ou x � . Esboçando o gráfico, temos: Repare que g(x) é igual a zero em x = -1/2 e em x = 2. E g(x) é positiva para x entre -1/2 e 2. Como a nossa inequação é do tipo ( ) 0g x t , podemos escrever o seguinte conjunto-solução: 1| 2 2 x R x ½ � d d® ¾¯ ¿ RESPOSTA: -½ �[��� 1.2 INEQUAÇÕES PRODUTO Chamamos de inequações produto aquelas em que temos o produto de duas funções compondo a inequação. Exemplificando, seja f(x) = x + 7 e g(x) = 3x ± 27. As inequações GDGDV�SRU�I�[��J�[������RX�I�[��J�[������RX�I�[��J(x) < 0 ou f(x).g(x) > 0 são todas inequações produto. Veja elas abaixo, respectivamente: (x + 7).(3x ± 27���� (x + 7).(3x ± 27���� MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 12 Chamamos de inequações quociente aquelas em que temos a divisão de duas funções compondo a inequação. Exemplificando, seja f(x) = x + 7 e g(x) = 3x ± 27. As inequações dadas por f(x)/g(x) ����RX�I�[�/J�[������RX�I�[�/g(x) < 0 ou f(x)/g(x) > 0 são todas inequações produto. Veja elas abaixo, respectivamente: 7 0 3 27 7 0 3 27 7 0 3 27 7 0 3 27 x x x x x x x x � d� � t� � �� � !� Vamos resolver um exercício sobre o tema: 8. OBJETIVO ± VESTIBULAR) O número de soluções inteiras da inequação 2 6 0 14 2 x x � t� é: A) 6 B) 7 C) 8 D) 9 E) 10 RESOLUÇÃO: Aqui devemos fazer um estudo em separado do numerador e do denominador e, posteriormente, ver como eles interagem. No numerador temos a função de primeiro grau f(x) = 2x + 6, cuja raiz é x = -3. Esta função tem como gráfico uma reta crescente, visto que o coeficiente que multiplica a variável é positivo. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 14 O enunciado pede o número de soluções inteiras. Elas estão no intervalo entre x = -3 e x = 7, marcado em verde no gráfico. São elas: - 3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 e 6. Temos então 10 soluções inteiras. RESPOSTA: E 1.4 OUTROS TIPOS DE INEQUAÇÕES Existem diversos outros tipos de inequações. Para isso, basta que tenhamos uma função f(x) e uma desigualdade. A função pode ser de primeiro e segundo graus, como vimos, polinômios, funções exponenciais, logarítmicas e etc. Portanto, se estivermos diante de XPD�IXQomR�I�[�����RX�I�[����� ou f(x) < 0 ou f(x) > 0, estaremos diante de uma inequação. Sobre isso, vamos resolver o exercício abaixo. 9. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação abaixo: log2(x - 1) < 1 RESOLUÇÃO: Primeiramente vamos trabalhar o logaritmo. Vejamos: log2(x - 1) < 1 x ± 1 < 21 x < 3 No entanto, para que o logaritmo exista temos que x - 1 > 0, ou seja, x > 1. Portanto, o conjunto solução da inequação é 1 < x < 3. RESPOSTA: 1 < x < 3 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 15 2. RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS Trabalharemos agora alguns exercícios de fixação e também questões de outros vestibulares. O assunto desta aula não é um assunto muito cobrado pelo ENEM, mas pode cair! Lembre-se: é muito importante que você execute os cálculos à mão, pois é assim que você deverá fazer na hora da prova. Além disso, é com a prática que vamos ficar cada vez melhores. 10. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação 3 ± [������[ RESOLUÇÃO: 3 ± [������[ 3 ± ���[���[ ����[ ���[ RESPOSTA: [��� 11. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação 9 ± x2 > 0 RESOLUÇÃO: Primeiramente vamos encontrar as raízes. Para isso, substituímos o sinal > por =, temporariamente. Vejamos: 9 ± x2 = 0 9 = x2 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 16 x1 = 3 x2 = -3 Repare que na inequação 9 ± x2 > 0, a variável x2 vem multiplicada por um coeficiente negativo (-1). Assim, estamos diante de uma parábola com a concavidade voltada para baixo, que cruza o eixo x nos pontos x = 3 e x = -3. Portanto, os valores de x que satisfazem a inequação 9 ± x2 > 0 são aqueles entre -3 e 3, visto que correspondem à região da parábola que está acima do eixo x apresentando, portanto, valor positivo. Um esboço da situação é apresentada na figura a seguir: Obs.: Observe que os pontos x = -3 e x = 3 não satisfazem a inequação e, portanto, não fazem parte do conjunto solução. Apenas os valores acima de -3 e abaixo de 3 que a satisfazem. RESPOSTA: -3 < x < 3 12. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação 2x-3 > 22x-5 RESOLUÇÃO: Basta que o expoente de 2 no lado esquerdo seja superior ao expoente de 2 no lado direito da inequação, veja: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 18 28 8 4 1 15 2 1 8 64 60 2 8 2 2 x x x r � r � r 1 2 8 2 5 2 8 2 3 2 x x � � Como estamos diante de uma parábola de concavidade voltada para cima, temos que os valores de x que satisfazem a inequação são aqueles menos que 3 e os maiores que 5. RESPOSTA: x < 3 ou x > 5 15. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: x2 ± 6x - 16 < 0 RESOLUÇÃO: Primeiramente vamos encontrar as raízes. Para isso, substituímos o sinal > por =, temporariamente. Vejamos: x2 ± 6x - 16 = 0 Utilizando Báskara, encontramos as raízes x = 8 e x = -2. Portanto, trata-se de uma inequação de segundo grau, cujo coeficiente que multiplica a variável de maior expoente é positivo. Logo, temos uma parábola de concavidade voltada para cima, que cruza o eixox nos pontos x = -2 e x = 8. A inequação pede os valores menores do que zero. Portanto, o conjunto solução da inequação são os valores de x compreendidos entre -2 e 8. RESPOSTA: -2 < x < 8 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 20 17. PUC-RJ ± VESTIBULAR ± 2012 - adaptada) Sejam f e g funções reais dadas por f(x) = x + 1 e g(x) = 1 + 2x2. Os valores de x tais que I�[���J�[��VmR� RESOLUÇÃO: I�[���J�[� [�����������[2 ��������[2 ± (x + 1) ����[2 ± x 9DPRV�HQFRQWUDU�DV�UDt]HV��3DUD�LVVR��VXEVWLWXtPRV�R�VLQDO��SRU� �� temporariamente. Vejamos: 2x2 ± x = 0 x.(2x - 1) = 0 Veja que temos um produto cujo valor é zero. Daí temos duas possibilidades: ou o primeiro fator é zero (x1 = 0) ou o segundo fator é zero (2x - 1 = 0 ĺ x2 = ½). 9ROWDQGR�j�QRVVD�LQHTXDomR�����[2 ± x, trata-se de uma inequação de segundo grau, cujo coeficiente que multiplica a variável de maior expoente é positivo. Logo, temos uma parábola de concavidade voltada para cima, que cruza o eixo x nos pontos x1 = 0 e x2 = ½. A inequação pede os valores menores ou iguais a zero. Portanto, o conjunto solução da inequação são os valores de x compreendidos entre 0 e ½, incluídos os pontos x1 = 0 e x2 = ½. RESPOSTA: 0 �[��ò 18. UFRS ± VESTIBULAR) Tem-se (x+2).(x ± 1) < 0 se e somente se: A) x < 1 B) x > - 2 C) - 2 < x < 0 D) x # 2 e x = 1 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 21 E) - 2 < x < 1 RESOLUÇÃO: 9DPRV�HQFRQWUDU�DV�UDt]HV��3DUD�LVVR��VXEVWLWXtPRV�R�VLQDO��SRU� �� temporariamente. Vejamos: (x+2).(x ± 1) =0 Veja que temos um produto cujo valor é zero. Daí temos duas possibilidades: ou o primeiro fator é zero (x1 = -2) ou o segundo fator é zero (x2 = 1). Voltando à nossa inequação (x+2).(x ± 1) < 0, que pode ser reescrita como x2 + x ± 2 < 0 , trata-se de uma inequação de segundo grau, cujo coeficiente que multiplica a variável de maior expoente é positivo. Logo, temos uma parábola de concavidade voltada para cima, que cruza o eixo x nos pontos x1 = -2 e x2 = 1. A inequação pede os valores menores que zero. Portanto, o conjunto solução da inequação são os valores de x compreendidos entre -2 e 1. RESPOSTA: E 19. FGV ± VESTIBULAR - adaptada) O número de soluções inteiras da inequação -3 < x + 2 4 é: A) 6 B) 7 C) 8 D) 9 E) 0 RESOLUÇÃO: Repare que nesse caso temos um sistema de inequações de primeiro grau, composto pelas seguintes inequações: -3 < x + 2 x + 2 4 Da primeira temos que: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 22 -3 < x + 2 -5 < x Da segunda temos que: x + 2 4 [� 2 O exercício pediu o número de soluções inteiras. Entre -5 (não incluso) e 2 (incluso) temos sete soluções inteiras possíveis: -4, -3, -2, - 1, 0, 1 e 2. RESPOSTA: B 20) UEM ± VESTIBULAR ± 2012) A soma de todos os números inteiros que satisfazem simultaneamente a inequação-produto (3x-7).(x-4) < 0 e a inequação-quociente 2 1 0 5 x x � !� é? A) 3 B) 5 C) 6 D) 7 RESOLUÇÃO: Primeiramente vamos resolver a inequação produto e encontrar as raízes. Para isso, substituímos o sinal < por =, temporariamente. Vejamos: (3x-7).(x-4) < 0 Note que temos uma multiplicação dos dois termos que estão entre parênteses. O produto desta multiplicação é zero e para que isso seja possível pelo menos um dos termos tem que ser igual a zero. Assim, temos: 3x - 7 = 0 ĺ x = 7/3 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 24 A última linha do gráfico acima mostra o resultado da divisão do numerador pelo denominador. Repare que para x < -½, o numerador tem valor negativo e o denominador é positivo. A divisão de negativo por positivo dá negativo. Já para x entre -½ e 5, tanto o numerador quanto o denominador têm valores positivos. A divisão de positivo por positivo dá positivo. Já para x > 5, o numerador é positivo e o denominador assume valores negativos. A divisão de positivo por negativo é negativo. O enunciado pede o número de soluções inteiras. Elas estão no intervalo entre x = -½ e x = 5, marcado em verde no gráfico. São elas: - 0, 1, 2, 3 e 4. Comparando o conjunto solução das inequações produto e quociente, vemos que só 3 e 4 satisfazem as duas ao mesmo tempo. A soma de 3 e 4 é 7, nosso gabarito. RESPOSTA: D 21. PUC-MG ± VESTIBULAR) Resolva a inequação: 2 0 3 x x � t� RESOLUÇÃO: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 25 No numerador temos a função de primeiro grau f(x) = x + 2, cuja raiz é x = -2. Esta função tem como gráfico uma reta crescente, visto que o coeficiente que multiplica a variável é positivo. No denominador temos a função de primeiro grau g(x) = x - 3, cuja raiz é x = 3. Esta função tem como gráfico uma reta crescente, visto que o coeficiente que multiplica a variável é positivo. Atenção para o seguinte fato: como a função g(x) está no denominador, e não existe divisão por zero, temos que x não pode assumir o valor 3. Ou seja, x deve ser diferente de 3. No gráfico abaixo vemos que a reta do numerador, que cruza o eixo x em x = -2, assume valores negativos para x < -2 e positivos para x > - 2. Já a reta do denominador, que cruza o eixo x em x = 3, assume valores negativos para x < 3 e valores positivos para x > 3 (lembrando que x deve ser diferente de 3). A última linha do gráfico acima mostra o resultado da divisão do numerador pelo denominador. Repare que para x < -2, o numerador tem valor negativo e o denominador também. A divisão de negativo por negativo dá positivo. Já para x entre -2 e 3, o numerador tem sinal MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 26 positivo e o denominador tem sinal negativo. A divisão de positivo por negativo dá negativo. Já para x > 3, o numerador é positivo e o denominador assume valores positivos. A divisão de positivo por positivo é positivo. O enunciado QRV�GHX�XPD�LQHTXDomR�TXRFLHQWH�GR�WLSR�����/RJR��R� FRQMXQWR�VROXomR�p��[��-2 e x > 3. Lembre-se, incluímos o -2 porque a função deve ser maior ou igual a zero. Para x = -2 vimos que a função assume valor zero. Não incluímos o x = 3 no conjunto solução pois a função não está definida neste ponto (não existe divisão por zero). RESPOSTA: [��-2 ou x > 3 22. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: 2 2 1 x x � t� RESOLUÇÃO: Aqui primeiramente vamos trabalhar a inequação antes de começar a nossa análise. 2 2 0 1 2 (1 )2 0 1 (1 ) x x x x x x � � t� � �� t� � 2 2 2 0 1 1 3 0 1 x x x x xx � �� t� � t� No numerador temos a função de primeiro grau f(x) = 3x, cuja raiz é x = 0. Esta função tem como gráfico uma reta crescente, visto que o coeficiente que multiplica a variável é positivo. No denominador temos a função de primeiro grau g(x) = 1 - x, cuja raiz é x = 1. Esta função tem como gráfico uma reta decrescente, visto que o coeficiente que multiplica a variável é negativo. Atenção para MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 27 o seguinte fato: como a função g(x) está no denominador, e não existe divisão por zero, temos que x não pode assumir o valor 1. Ou seja, x deve ser diferente de 1. No gráfico abaixo vemos que a reta do numerador, que cruza o eixo x em x = 0, assume valores negativos para x < 0 e positivos para x > 0. Já a reta do denominador, que cruza o eixo x em x = 1, assume valores positivos para x < 1 e valores negativos para x > 1 (lembrando que x deve ser diferente de 1). A última linha do gráfico acima mostra o resultado da divisão do numerador pelo denominador. Repare que para x < 0, o numerador tem valor negativo e o denominador é positivo. A divisão de negativo por positivo dá negativo. Já para x entre 0 e 1, tanto o numerador quanto o denominador têm valores positivos. A divisão de positivo por positivo dá positivo. Já para x > 1, o numerador é positivo e o denominador assume valores negativos. A divisão de positivo por negativo é negativo. Logo, o conjunto solução da inequação é dado por 0 �[����� RESPOSTA: ���[���� MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 28 23. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: ( 1)( 2) 0( 3)( 4) x x x x � � t� � RESOLUÇÃO: No numerador temos a função de segundo grau f(x) = (x ± 1)(x ± 2), cujas raízes são x = 1 e x = 2. Esta função tem como gráfico uma parábola de concavidade voltada para cima, visto que o coeficiente que multiplica a variável de maior expoente é positivo. No denominador temos a função de segundo grau g(x) = (x + 3)(x + 4), cujas raízes são x = -3 e x = -4. Esta função tem como gráfico uma parábola de concavidade voltada para cima, visto que o coeficiente que multiplica a variável de maior expoente é positivo. Atenção para o seguinte fato: como a função g(x) está no denominador, e não existe divisão por zero, temos que x não pode assumir os valores -3 e -4. Ou seja, x deve ser diferente de -3 e de -4. No gráfico abaixo vemos que a parábola do numerador, que cruza o eixo x em x = 1 e x = 2, assume valores negativos para 1 < x < 2 e positivos para x < 1 e x > 2. Já a parábola do denominador, que cruza o eixo x em x = -4 e x = -3, assume valores positivos para x < -4 e x > -3 e valores negativos para -4 < x < -3 (lembrando que x deve ser diferente de -4 e -3). MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 30 A quantidade de números inteiros x que satisfaz simultaneamente às duas desigualdades é: A) 11 B) 10 C) 9 D) 8 E) 7 RESOLUÇÃO: A primeira desigualdade pode ser reescrita da seguinte forma: 5 7 5 2 3 15 14 10 10 0 x x x x x �d d � � d [���� Ou seja, valores de x menores ou iguais a 10 satisfazem a primeira desigualdade. A segunda desigualdade pode ser reescrita da seguinte forma: 6 1 4 6 4 2 0 x x x � � d � � d � � d [��� Ou seja, valores de x maiores ou iguais a 2 satisfazem a segunda desigualdade. Os números inteiros x que satisfazem simultaneamente às duas GHVLJXDOGDGHV�VmR�DTXHOHV�WDLV�TXH����[������$R�WRGR�VmR���Q~PHURV� inteiros. RESPOSTA: C MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 32 1) _ { / _ _ 3} 2 D S x x ou x � ! RESOLUÇÃO: Primeiramente vamos encontrar as raízes: 4 (2 1) 1 0 3 12 1 0 2 1 0 3 3 x x x x x x § ·� � � ¨ ¸© ¹ � o � o Estamos diante de uma inequação de segundo grau, dada por: -4(2x - 1)(x - 3)/3 > 0 (2x - 1)(x - 3) < 0 Repare que invertemos o sinal da inequação ao multiplicar toda a desigualdade por -3/4. (2x - 1)(x - 3) < 0 2x2 - 7x + 3 < 0 Veja então que temos uma parábola de concavidade voltada para cima, que cruza o eixo x em x = ½ e x = 3, assumindo valores menos que zero entre esses valores. Logo nosso conjunto solução é 1{ / 3} 2 S x x � � RESPOSTA: B 27. CFTMG ± 2013) O número de soluções inteiras da inequação x ± 1 < 3x ± 5 < 2x + 1 é: A) 4 B) 3 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 33 C) 2 D) 1 RESOLUÇÃO: Podemos dividir a inequação em duas: x ± 1 < 3x ± 5 3x ± 5 < 2x + 1 Trabalhando a primeira temos: x ± 1 < 3x ± 5 0 < 2x ± 4 0 < x ± 2 2 < x Trabalhando a segunda temos: 3x ± 5 < 2x + 1 x ± 6 < 0 x < 6 Logo, 2 < x < 6. Nesse intervalo temos 3 soluções inteiras que são 3, 4 e 5. RESPOSTA: B 28. IFCE ± 2012) Tomando-se , o conjunto dos números reais, como universo, a inequação 2 23 3 42 7 7 5 x x x § ·� � d¨ ¸© ¹ tem como solução: 7) _ { / } 5 7) _ { / } 5 A S x x B S x x d � t MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 34 5) _ { / } 2 2) _ { / } 5 2) _ { / } 5 C S x x D S x x E S x x t � d � t � RESOLUÇÃO: 2 23 3 42 7 7 5 42 5 42 5 2 5 x x x x x x � � d � d t � t � RESPOSTA: E 29. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Quais são os valores inteiros de y que satisfazem a inequação abaixo? -22y +13.2y > 36 RESOLUÇÃO: Vamos fazer x = 2y e substituir na inequação: -x2 +13x ± 36 > 0 x2 ± 13x ± 36 < 0 Vamos substituir o sinal < por =, temporariamente, apenas para calcularmos as raízes da equação: x2 ± 13x ± 36 = 0 Utilizando a fórmula de Báskara, vemos que x1 = 4 e x2 = 9. Como o fator x2 tem coeficiente positivo, a curva x2 ± 13x ± 36 tem concavidade MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 35 para cima, cruzando o eixo horizontal em x = 4 e em x = 9. Assim, a expressão x2 ± 13x ± 36 tem valor negativo para x entre 4 e 9. Retornando à nossa variável original temos: 4 < x < 9 4 < 2y < 9 Veja que para satisfazer 4 < 2y devemos ter y > 2. Para satisfazer 2y < 9 devemos ter y < 4. Logo, apenas y = 3 é solução. RESPOSTA: 3 30. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: 1 1 2 2 log ( 18) log (2 )x x� � ! RESOLUÇÃO: Primeiro precisamos verificar as condiçõesde existência dos logaritmos: -x+18 > 0 ĺ x < 18 2x > 0 ĺ x > 0 Como a base dos logaritmos está entre 0 e 1, estamos diante de uma função decrescente. Nesta condição, o logaritmo de um número x é menor quanto maior o valor de x. Logo, ao retirar o logaritmo para comparar apenas o que está dentro dos parênteses, devemos inverter o sinal da desigualdade. Veja: 1 1 2 2 log ( 18) log (2 )x x� � ! (-x+18) < (2x) -x -2x < -18 -3x < -18 -x < -18/3 -x < -6 x > 6 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 36 Logo x deve estar no seguinte intervalo: 6 < x < 18 RESPOSTA: 6 < x < 18 Fim de aula!!! Nos vemos na aula 09. Abraço, Prof. Arthur Lima Periscope: @ARTHURRRL Facebook: www.facebook.com/ProfArthurLima MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 38 7. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação abaixo: (x ± 15)(x ± 29) < 0 8. OBJETIVO ± VESTIBULAR) O número de soluções inteiras da inequação 2 6 0 14 2 x x � t� é: A) 6 B) 7 C) 8 D) 9 E) 10 9. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação abaixo: log2(x - 1) < 1 10. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação 3 ± [������[ 11. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação 9 ± x2 > 0 12. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação 2x-3 > 22x-5 13. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação 3x-1 > 1 14. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação x2 - 8x + 15 > 0 15. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: x2 ± 6x - 16 < 0 16. UFSE - VESTIBULAR) Quantos números inteiros são soluções da inequação (2x-9).(x+1) > 0 ? MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 39 A) Nenhum B) Dois C) Quatro D) Seis E) Infinitos 17. PUC-RJ ± VESTIBULAR ± 2012 - adaptada) Sejam f e g funções reais dadas por f(x) = x + 1 e g(x) = 1 + 2x2. Os valores de x tais que I�[���J�[��VmR� 18. UFRS ± VESTIBULAR) Tem-se (x+2).(x ± 1) < 0 se e somente se: A) x < 1 B) x > - 2 C) - 2 < x < 0 D) x # 2 e x = 1 E) - 2 < x < 1 19. FGV ± VESTIBULAR - adaptada) O número de soluções inteiras da inequação -3 < x + 2 4 é: A) 6 B) 7 C) 8 D) 9 E) 0 20) UEM ± VESTIBULAR ± 2012) A soma de todos os números inteiros que satisfazem simultaneamente a inequação-produto (3x-7).(x-4) < 0 e a inequação-quociente 2 1 0 5 x x � !� é? A) 3 B) 5 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 40 C) 6 D) 7 21. PUC-MG ± VESTIBULAR) Resolva a inequação: 2 0 3 x x � t� 22. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: 2 2 1 x x � t� 23. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: ( 1)( 2) 0( 3)( 4) x x x x � � t� � 24. IFBA ± VESTIBULAR - 2012) Considere estas desigualdades: 5 7 5 2 3 6 1 4 x x x � d°°®� �° d°¯ A quantidade de números inteiros x que satisfaz simultaneamente às duas desigualdades é: A) 11 B) 10 C) 9 D) 8 E) 7 25. UNICAMP ± VESTIBULAR ± 2015) Seja a um número real positivo e considere as funções afins f(x) = ax + 3a e g(x) = 9 - 2x, definidas para todo número real x. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 42 5) _ { / } 2 2) _ { / } 5 2) _ { / } 5 C S x x D S x x E S x x t � d � t � 29. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Quais são os valores inteiros de y que satisfazem a inequação abaixo? -22y +13.2y > 36 30. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO) Resolva a inequação: 1 1 2 2 log ( 18) log (2 )x x� � ! MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS P/ ENEM TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 08 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 43 01 x>-6 02 x>6 03 4<x<9 04 1x2 05 1 06 -½x2 07 15<x<29 08 E 09 1<x<3 10 [��� 11 -3 < x < 3 12 x < 2 13 x > 1 14 x<3 ou x>5 15 -2<x<8 16 x<-1 ou x>9/2 17 0 �[��ò 18 E 19 B 20 D 21 x-2 ou x>3 22 ���[���� 23 x < -4, -����[����RX [��� 24 C 25 -3<x<9/2 26 B 27 B 28 E 29 3 30 6<x<18
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