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1a Questão Dado o vetor v representado pelo segmento orientado AB, onde A = (2,0) e B = (-3,2), o módulo de v é igual a: 25 29 √29 Nenhuma das respostas √5 Explicação: AB = B - A = (-3,2) - (2,0) = (-5,2) Módulo: {(-5)^2 + (2)^2}^(1/2) = √29 2a Questão Considere o triângulo ABC definido pelos segmentos AB, BC e CA. Se A = (0,0), B = (-5,5) e C = (4,7), qual o perímetro aproximado do triângulo ABC? 24,35 20,05 22,50 28,85 32,54 Explicação: AB = B - A = (-5,5) - (0,0) = (-5,5). Módulo de AB = 5√2 BC = C - B = (4,7) - (-5,5) = (9,2). Módulo de BC = √85 CA = (0,0) - (4,7) = (-4,-7). Módulo de CA = √65 Perímetro: 5√2+√85+√65 Ou seja, aproximadamente 24,35 1a Questão Um carro percorre uma distância de 72 km ao longo de uma estada, no sentido sul-norte, depois pega uma estrada secundária, percorrendo mais 65 km, no sentido leste-oeste. Calcule o módulo do deslocamento resultante. 72 30 90 97 87 Explicação: c2=a2+b2 c2=a2+b2 c2=722+652 c2=722+652 c2=5184+4225 c2=5184+4225 c=9409 √c=9409 c = 97 km O vetor resultante tem módulo 97 quilômetros. 2a Questão Sabendo que a distância percorrida por uma partícula é o módulo do vetor que representa essa distância. Calcule a distância do vetor T(-12,9) a origem. 5 u.c 2 u.c 4 u.c 15 u.c 200 u.c Explicação: O modulo do vetor T(-12,9) a origem será (−12−0)2+(9−0)2=15u.c 3a Questão Calcule o ângulo entre os vetores u=(3,2) e v=(6,4) 90° 0° 45° 60° 30° Explicação: u.v=(3,2).(6,4)=3.6+2.4=18+8=26 !!u!!=V3²+2²=V9+4=V13 !!v!!=V6²+4²=V36+16=V52=2V13 Então: cos A= u.v / !!u!!.!!v!! = 26 /V13.2V13 = 1 => A=0° 4a Questão O carteiro percorre uma distância para entregar uma carta saindo do ponto A (0,5) até o ponto B (3,-2). Sabendo que a distância percorrida pelo carteiro pode ser representado pelo módulo do vetor AB . Calcule a distância percorrida pelo carteiro. 1 u.c 6 u.c 58u.c 10 u.c 7 u.c Explicação: O carteiro percorre uma distância para entregar uma carta saindo do ponto A (0,5) até o ponto B (3,-2). Sabendo que a distância percorrida pelo carteiro pode ser representado pelo módulo do vetor AB . Calcule a distância percorrida pelo carteiro. Vetor AB = B - A = (3,-2) - (0,5) = (3-0, -2 -5) = (3,-7) Modulo de AB que irá representar a distância = (3−0)2+(−2−5)2= 32+(−7)2=58u.c 5a Questão Dados os vetores u ( 4, -x ) e v ( 2, 3 ), qual é o valor de x , sabendo que os vetores são ortogonais ? -8/3 2/5 3/2 -3/2 8/3 Explicação: O produto escalar dos vetores tem que ser igual a zero 6a Questão Dados os vetores u = (2, -1, 4) e v = (2 + m, -1, 3 + 2n), determinar, respectivamente, os valores de m e n para que os vetores sejam iguais. -1 e 1/2 1 e 2/3 -1 e 0 2/3 e -2 0 e 1/2 Explicação: 2 + m = 2 3 + 2n = 4 7a Questão Marque a alternativa correta Existem três tipos de grandeza: as escalares, as vetoriais e as algébricas. Força, velocidade e aceleração são grandezas algébricas. As grandezas vetoriais para serem perfeitamente definidas necessita-se conhecer o valor do módulo, sua direção e seu sentido. Sobre as grandezas escalares pode-se afirmar que são aquelas que ficam completamente definidas por apenas a direção. Dois ou mais segmentos orientados de mesmo comprimento e mesma direção, não podem ser classificados como paralelos ou colineares. Explicação: Definições no conteúdo online 8a Questão Sendo dados os vetores a=(1,1) , b=(1,0) e c=(0,1), calcule o ângulo entre os vetores a-c e c-b. 120° 270° 135° 0° 180° Explicação: a-c=(1,1)-(0,1)=(1,0) c-b=(0,1)-(1,0)=(-1,1) (a-c).(c-b)=(1,0).(-1,1)=-1 !!a-c!!=V1²+0²=1 !!c-b!!=V(-1)²+1²=V2 Logo: cos A=(a-c).(c-b) / !!a-c!!.!!c-b!! = -1 / 1.V2 = -V2/2 => Â=135° 1a Questão Determine o valor de m para os vetores u = (5; m) v = ( -15; 25) sejam perpendiculares. 6 9 5 3 12 Explicação: A para dois vetores sejam perpendiculares é que seu produto escalar seja nulo, portanto: U= (5, m) V= (-15, 25) -75+25m=0 25m=75 m=75/25 m=3 2a Questão A reta r definida por x = - y e a reta s definida por ax - 3y = 0 são ortogonais. Qual o valor de a? a=0 a=3 a=−3 a=32 a=12 Explicação: y=mx+q r:x=−y.:y=−x s:ax−3y=0.:3y=−axy=−ax3 −1=−a3−3=−aa=3 3a Questão Considere uma colisão de dois veículos. Num sistema de coordenadas cartesianas, as posições finais destes veículos após a colisão são dadas nos pontos A = (2,2) e B = (4, 1). Para compreender como ocorreu a colisão é importante determinar a trajetória retilínea que passa pelos pontos A e B. x + y = 3 x + y - 3 = 0 x + 3y - 6 = 0 x - y = 0 x + 2y - 6 = 0 Explicação: Primeiro, devemos calcular o determinante entre os pontos P(x,y), A(2,2), B(4,1). | x y 1 | x y | 2 2 1 | 2 2 | 4 1 1 | 4 1 Depois, devemos fazer o cálculo do produto das diagonais principais, menos o produto das diagonais secundárias. 2x+4y+2-8-x-2y=0 x+2y-6=0 Gabarito letra b 4a Questão Os ângulos (em graus) diretores do vetor v = (0,-3,5) em relação aos eixos x, y e z respectivamente são: 90 ; 31 ; 121 90 ; 121 ; 31 121 ; 31 ; 90 90 ; 90 ; 0 31 ; 90 ; 121 Explicação: Os ângulos diretores são dados por: cos x = x|v| ⇒ cos x = 0√34 ⇒ x = 90º cos y = y|v| ⇒ cos y = −3√34 ⇒ y = 120,96° cos z = z|v| ⇒ cos z = 5√34 ⇒ z = 30,96º 5a Questão Dados os vetores no plano R2, u = 2 i - 5 j e v = i + j,determine o vetor o vetor 3 u - 2 v 4 i - 17 j 9 i + 4 j 17 i + 6 j 3 i - 18 j 12 i - 8 j Explicação: 3u ¿ 2v = 3.(2, -5) -2( 1, 1) = (6, -15) + (-2, -2) = (4, -17) = 4 i - 17 j 6a Questão Sejam os vetores v = (0,-3,-4) e s = (-2,5,8). O vetor u = (a,b,c) é definido pela expressão 3v - s. Logo, a, b e c valem, respectivamente: -2, 14 e 20 -20, 2 e -14 2, -14 e -20 20, 14 e 2 -14, 2 e -20 Explicação: 3 . (0,-3,-4) - (-2,5,8) (0,-9,-12) - (-2,5,8) (2,-14,-20) 7a Questão Calcule o ângulo entre os vetores v = (2,2) e u = (0,2). α=44° α=45° α=48° α=46° α=47° Explicação: I)|v|=√22+22=√8=2√2|u|=√02+22=√4=2II)|u|.|v|=2.2√2=4√2 III)|v,u|=(2.0)+(2.2)|v,u|=0+4|v,u|=4IV)cosα=44√2cosα=1√2cosα=√22α=45° 8a Questão Dados os vetores v = (2,2) e u = (0,2), calcule o ângulo entre eles 45° 48°49° 46° 47° Explicação: cosx=(2,2).(0,2)2√8=42√8 cosx=2√8 x=π4=45° Um pesquisador não conhece as coordenadas de P(m, 1, n) mas sabe que P pertence a reta que passa por A(3,-1,4) e B (4,-3,-1). Podemos definir que P é: P (3,4,5) P(0,1,3) P (2,1,9) P (3,3,1) P (4,2,1) Explicação: O ponto P(m, 1,n) pertence a reta que passa por A(3,-1,4) e B (4,-3,-1) , Determine P Temos o vetor AB = B - A = (4,-3,-1) - (3,-1,4)= (1,-2,-5) Com o vetor AB escrevemos a reta: t . AB Como P pertence a reta entao AP = P - A = ( m -3,1 - (-1), n - 4) = (m - 3, 2, n - 4) Como AP é paralelo a AB entao AP = t AB Entao temos o sistema: m -3 = 1 t 1+1 = - 2 t n- 4 = -5 t Portanto -2 t = 2 entao t = -1 m - 3 = 1 (-1) entao m = 2 n - 4 = - 5 (-1) entao n = 9 P ( 2,1,9) 2. É importante ressaltar que a equação vetorial da reta no R³ não é única. A equação vetorial no R³ da reta que passa pelo ponto P(xp, yp, zp) e tem a direção do vetor v é dada por (x, y, z) = (xp, yp, zp) + t. (xv, yv, zv). Com base nessas informações, determine a equação vetorial da reta no R³ que passe pelo ponto P (1, 2, 3) e tenha a direção do vetor v = (1, 2, 4). (x, y, z) = (1, 2, -3) + t.(2, 2, 4) (x, y, z) = (1, 2, -3) + t.(1, -2, 4) (x, y, z) = (1, 2, 3) + t.(1, 2, 4) (x, y, z) = (0, 2, 3) + t.(1, 2, -4) (x, y, z) = (1, 0, 3) + t.(1, 2, 0) Explicação: (x, y, z) = (1, 2, 3) + t.(1, 2, 4) 3. Determinar o valor de m para que as retas r: y=mx-5 e s: x=-2+t sejam ortogonais. z=-3x y=4-2t z=5t -15/2 13/2 -9/2 7/2 -11/2 Explicação: Os vetores diretores das retas r e s são respectivamente u=(1,m,-3) e v=(1,-2,5) Para que as retas sejam ortogonais devemos ter: u.v=0 Daí: (1,m,-3).(1,-2,5)=0 -> 1-2m-15=0 -> -2m=15 -> m=-15/2 4. A equação geral da reta que passa pelos pontos A(2, 3/4) e B(1/3, -5) é dada por: -68x + 19y + 122 = 0 -69x + 20y + 123 = 0 70x - 21y - 124 = 0 -69x + 21y - 122 = 0 -70x + 19y + 123 = 0 Explicação: Na equação genérica da reta no R² (ax + by + c = 0) substituir as coordenadas dos dois pontos dados da reta. Resolver o sistema formado (2 equações para as 2 incógnitas - a e b) e determinar a equação da reta pedida 5. Obter a equação geral da reta representada pelas equações paramétricas: x = t + 9 y = t - 1 x-y-10=0 2x-y+20=0 x+y-10=0 x-y+10= 0 x-2y-20=0 Explicação: Isolando o parâmetro t: x = t + 9 t = x - 9 x = t + 9 x = (y + 1) + 9 x = y + 1 + 9 x = y + 10 ← x - y - 10 = 0 Equação Geral da Reta: x - y + 10 = 0 6. Determine a equação da reta que passa pelo ponto A(4,2) e tem inclinação de 45° com eixo das abscissas. y = x - 2 y = - x - 2 y = x - 1 y = x + 2 y = - x - 1 Explicação: y = ax + b (equação geral da reta), onde a = coeficiente angular = tangente do ângulo formado entre a reta e o eixo das abscissas No exercício a = tg 45º = 1 y = x + b Como P (4, 2) pertence a reta, 2 = 4 + b -> b = -2 y = x - 2 7. Um engenheiro precisa definir a reta que passa pelos pontos A e B. Sabendo que A(-1, 8) e B(-5, -1) defina a equação geral da reta que passa pelos pontos. x + 55 y + 2 = 0 x - 7 y + 3 = 0 3x + 2y + 2= 0 7 x + 3y + 1 = 0 9x - 4y + 41 = 0 Explicação: Um engenheiro precisa definir a reta que passa pelos pontos A e B. Sabendo que A(-1, 8) e B(-5, -1) defina a equação geral da reta que passa pelos pontos. y - y0 = m (x - x0) m =(8-(-1) )/ (-1 -(-5)) = 9/4 y - (-1) = 9/4 (x - (-5)) y + 1 = 9/4 (x+5) y + 1 = 9/4 x + (9/4) 5 4y + 4 = 9 x + 45 -4y + 9x - 4 + 45 = 0 9x - 4y + 41 = 0 8. O ângulo formado entre os vetores v = (-3,2) e u = (0,6) será aproximadamente igual a: 65,66o 22,56o 12,77o 56,31o 90,05o Explicação: O ângulo será calculado aplicando-se a fórmula: cos x = (v . u) / (v . u) Onde: v e u são os módulos dos vetores (-3,2) . (0,6) = (-3) . 0 + 2 . 6 = 12 v = \(\sqrt{13}\) u = 6 1. O vetor diretor da reta definida pelas equações reduzidas em z x = - 3 + z y = - 1 + z será: v = (1,1,1) v = (-2,1,0) v = (0,0,0) v = (-1,0,1) v = (-3,2,-1) Explicação: Uma maneira de resolver o problema é atribuir valores para z: Exemplo: z = 0 ⇒ x = -3, y = -1 ⇒ A(-3,-1,0) z = 1 ⇒ x = -2, y = 0 ⇒ B(-2,0,1) Logo: v = AB = B - A = (-2,0,1) - (-3,-1,0) = (1,1,1) 2. Dado o plano \(\pi\) determinado pelos pontos A(-2,0,-2), B(1,2,4) e C(-1,-2,6). Um sistema de equações paramétricas de \(\pi\) é corretamente representado por: x = -2 + 3h + t y = 2h - 2t z = -2 + 6h + 8t x = -2 + 3h y = 2h z = -2 + 6h + 8t x =3h + t y = 2h + t z = -2 + 6h + 8t x = 3h + t y = 2h - 2t z = 6h + 8t x = 2 + 3h + t y = - 2h - 2t z = -2 + h + 8t Explicação: Determinamos os vetores diretores do plano: AB = B - A = (1,2,4) - (-2,0,-2) = (3,2,6) AC = C - A = (-1,-2,6) - (-2,0,-2) = (1,-2,8) Logo, as equações paramétricas serão: x = -2 + 3h + t y = 2h - 2t z = -2 + 6h + 8t 3. A reta r definida por x = - y e a reta s definida por ax - 3y = 0 são ortogonais. Qual o valor de a: a = 3/2 a = 3 a = 1/2 a = 0 a = - 3 Explicação: x + y = 0 e ax - 3y = 0 (1,1) . (a,-3) = 0 a - 3 = 0 a = 3 4. Considera a reta r que passa pelo ponto A(0,0,3) e tem a direção de v = (-1,2,2). O ponto P que pertence a reta r, quando o parâmetro t = -3, é dado por: P(0,0,0) P(-3,-6,-3) P(-6,-3,3) P(-6,0,-3) P(3,-6,-3) Explicação: Reta r(x,y,z) = (0,0,3) + t(-1,2,2) Para t = -3 P(x,y,z) = (0,0,3) - 3(-1,2,2) = (0,0,3) + (3,-6,-6) = (3,-6,-3) 5. As retas 2x - y = 3 e 2x + ay = 5 são perpendiculares. Assim sendo, o valor de a será: a = -1 a = -4 a = 1 a = 0 a = 4 Explicação: Retas perpendiculares apresentam o produto abaixo igual a zero: ax + by + c = 0 a'x + b'y + c' = 0 (a,b) . (a',b') = 0 a.a' + b.b' = 0 6. A equação vetorial da reta r que passa pelo ponto A = (0,-1,3) e tem a direção de v = (-1,2,-1) é: r(x,y,z) = (0,-1,3) + t(-1,2-1) r(x,y,z) = (0,0,0) + t(0,-1,3) r(x,y,z) = (-1,2,-1) + t(0,-1,3) r(x,y,z) = t(-1,2,-1) r(x,y,z) = (0,-1,3) Explicação: A equação vetorialda reta é dada por: r(x,yz,) = A + tv 7. A equação geral do plano \(\pi\) que passa pelo ponto A(0,-1,3) e é ortogonal ao vetor n = (-2,3,4) é corretamente representada por: 3x - 4y + 5z - 11 = 0 2x - 4y - 3z - 9 = 0 - 2x - 3y - 4z - 9 = 0 2x - 3y - 4z + 9 = 0 x + y + z = 0 Explicação: A(0,-1,3) e n = (-2,3,4) Assim: \(\pi\): -2x + 3y + 4z + d = 0 Como A pertence ao plano ⇒ -2(0) + 3(-1) + 4(3) + d = 0 ⇒ -3 + 12 + d = 0 ⇒ d = -9 Assim: \(\pi\): -2x + 3y + 4z - 9 = 0 ⇒ \(\pi\): 2x - 3y - 4z + 9 = 0 8. A equação geral do plano \(\delta\) que passa pelo ponto A(2,3,4) e é paralelo ao plano \(\pi\): 2x + 3y - 5z + 11 = 0 é dada por: 2x + 3y - 5z + 7 = 0 2x - 3y - 5z - 7 = 0 \(x \over 3\)+ 3y - z + 11 = 0 - 2x + 5y - z + 7 = 0 x + y + z - 11 = 0 Explicação: Pela equação geral do plano \(\pi\) podemos definir o vetor diretor n como n = (2,3,-5). Como os planos \(\delta\) e \(\pi\) são paralelos: v = an ⇒ Supondo a = 2, v = 2(2,3,-5) = (4,6,-10) Assim: \(\delta\): 4x + 6y - 10z + d = 0. Se A pertence a \(\delta\), então: 4(2) + 6(3) - 10(4) + d = 0 ⇒ d = 14 Assim: \(\delta\): 4x + 6y - 10z + 14 = 0 ⇒ \(\delta\): 2x + 3y - 5z + 7 = 0 Um pesquisador perdeu parte dos dados de sua pesquisa. Ele precisa descobrir qual é o valor de z pertencente ao ponto P (0,0,z). O pesquisador sabe que P com o vetor T (-1,2,-2) tem como distância o valor 3. Portanto P será: O vetor P pode ser P(0,1,0) ou P(0,0,5) O vetor P pode ser P(0,0,1) ou P(0,3,2) O vetor P pode ser P(0,0,0) ou P(0,0,-4) O vetor P pode ser P(1,0,0) ou P(0,0,0) O vetor P pode ser P(0,2,3) ou P(1,0,4) Explicação: Um pesquisador perdeu parte dos dados de sua pesquisa. Ele precisa descobrir qual é o valor de z pertencente ao ponto P (0,0,z). O pesquisador sabe que P com o vetor T (-1,2,-2) tem como distância o valor 3. Portanto P será: \(\sqrt{(0-(-1))^2 + (0-2)^2 + (z+2)^2} = 3 \,\, entao \,\, z^2 + 4z + 9 =9\) z = - 4 e z = 0 Portanto P = (0,0,0) ou P (0,0,-4) 2. Considere o triângulo ABC definido pelos segmentos AB, BC e CA. Se A = (0,0), B = (-5,5) e C = (4,7), qual o perímetro aproximado do triângulo ABC? 20,05 28,85 32,54 24,35 22,50 Explicação: AB = B - A = (-5,5) - (0,0) = (-5,5). Módulo de AB = \(5\sqrt{2}\) BC = C - B = (4,7) - (-5,5) = (9,2). Módulo de BC = \(\sqrt{85}\) CA = (0,0) - (4,7) = (-4,-7). Módulo de CA = \(\sqrt{65}\) Perímetro: \(5\sqrt{2}+\sqrt{85}+\sqrt{65}\) Ou seja, aproximadamente 24,35 3. Dados os vetores u ( 4, -x ) e v ( 2, 3 ), qual é o valor de x , sabendo que os vetores são ortogonais ? 2/5 3/2 -8/3 8/3 -3/2 Explicação: O produto escalar dos vetores tem que ser igual a zero 4. Um carro percorre uma distância de 72 km ao longo de uma estada, no sentido sul-norte, depois pega uma estrada secundária, percorrendo mais 65 km, no sentido leste-oeste. Calcule o módulo do deslocamento resultante. 72 90 97 87 30 Explicação: c2=a2+b2 c2=a2+b2 c2=722+652 c2=722+652 c2=5184+4225 c2=5184+4225 c=9409 √c=9409 c = 97 km O vetor resultante tem módulo 97 quilômetros. 5. O carteiro percorre uma distância para entregar uma carta saindo do ponto A (3,-2) até o ponto B (-3,-2). Sabendo que a distância percorrida pelo carteiro pode ser representado pelo módulo do vetor AB . Calcule a distância percorrida pelo carteiro. 6 u. c 10 u.c 8 u. c 7 u. c 1 u. c Explicação: O carteiro percorre uma distância para entregar uma carta saindo do ponto A (3,-2) até o ponto B (-3,-2). Sabendo que a distância percorrida pelo carteiro pode ser representado pelo módulo do vetor AB . Calcule a distância percorrida pelo carteiro. \(\sqrt{ (-3-3)^2+ (-2-(-2))^2} = \sqrt{ (-6)^2+ 0^2} = 6 u.c\) 6. Dados os vetores u = (2, -1, 4) e v = (2 + m, -1, 3 + 2n), determinar, respectivamente, os valores de m e n para que os vetores sejam iguais. -1 e 1/2 -1 e 0 2/3 e -2 1 e 2/3 0 e 1/2 Explicação: 2 + m = 2 3 + 2n = 4 7. O carteiro percorre uma distância para entregar uma carta saindo do ponto A (0,5) até o ponto B (3,-2). Sabendo que a distância percorrida pelo carteiro pode ser representado pelo módulo do vetor AB . Calcule a distância percorrida pelo carteiro. \(\sqrt{58} u.c\) 1 u.c 10 u.c 6 u.c 7 u.c Explicação: O carteiro percorre uma distância para entregar uma carta saindo do ponto A (0,5) até o ponto B (3,-2). Sabendo que a distância percorrida pelo carteiro pode ser representado pelo módulo do vetor AB . Calcule a distância percorrida pelo carteiro. Vetor AB = B - A = (3,-2) - (0,5) = (3-0, -2 -5) = (3,-7) Modulo de AB que irá representar a distância = \(\sqrt{(3-0)^2 + (-2-5)^2}\)= \(\sqrt{3^2 +(-7)^2} = \sqrt{58} u. c\) 8. Sendo dados os vetores a=(1,1) , b=(1,0) e c=(0,1), calcule o ângulo entre os vetores a-c e c-b. 120° 0° 135° 180° 270° Explicação: a-c=(1,1)-(0,1)=(1,0) c-b=(0,1)-(1,0)=(-1,1) (a-c).(c-b)=(1,0).(-1,1)=-1 !!a-c!!=V1²+0²=1 !!c-b!!=V(-1)²+1²=V2 Logo: cos A=(a-c).(c-b) / !!a-c!!.!!c-b!! = -1 / 1.V2 = -V2/2 => Â=135° Sejam os vetores v = (3,2), s = (0,5) e t = (-3,-3). O resultado correto da expressão 3v - 5s + t é dado por: (-22,-6) (-6,-22) (6,-22) Nenhuma das alternativas (22,-6) Explicação: 3 . (3,2) - 5 . (0,5) + (-3,-3) (9,6) + (0,-25) + (-3,-3) (6,-22) 2. Dados os vetores v = (2,2) e u = (0,2), calcule o ângulo entre eles 45° 49° 47° 48° 46° Explicação: \(cosx = \frac{(2,2) . (0,2)}{2\sqrt[]{8}} = \frac{4}{2\sqrt[]{8}}\) \(cosx = \frac{2}{\sqrt[]{8}} \) \(x = \frac{π}{4} = 45°\) 3. Se u = (x,5) e v = (-2,10) são vetores paralelos, então o valor de x é: x = -1 x = 25 x = -5 x = 1 x = 2 Explicação: Os vetores são proporcionais e não podem se cruzar (paralelos), logo: Se em \(\vec{v}\), \(y=10\) e em \(\vec{u}\), \(y=5\) (temos aqui uma divisão por 2) Logo, Se em \(\vec{v}\), \(x=-2\) então em \(\vec{u}\), \(x=-1\) 4. Os ângulos (em graus) diretores do vetor v = (0,-3,5) em relação aos eixos x, y e z respectivamente são: 121 ; 31 ; 90 90 ; 31 ; 121 90 ; 90 ; 0 90 ; 121 ; 31 31 ; 90 ; 121 Explicação: Os ângulos diretores são dados por: cos x = \(x \over |v|\) ⇒ cos x = \(0 \over \sqrt{34}\) ⇒ x = 90º cos y = \(y \over |v|\) ⇒ cos y = \(-3 \over \sqrt{34}\) ⇒ y = 120,96° cos z = \(z \over |v|\) ⇒ cos z = \(5\over \sqrt{34}\) ⇒ z = 30,96º5. Sejam os vetores v = (0,-3,-4) e s = (-2,5,8). O vetor u = (a,b,c) é definido pela expressão 3v - s. Logo, a, b e c valem, respectivamente: -20, 2 e -14 2, -14 e -20 20, 14 e 2 -14, 2 e -20 -2, 14 e 20 Explicação: 3 . (0,-3,-4) - (-2,5,8) (0,-9,-12) - (-2,5,8) (2,-14,-20) 6. Calculando a área do paralelogramo definido pelos vetores 2u e -3v sendo u=(-2,0,3) e v=(1,-1,0) encontramos: 9V17 2V23 6V22 5V21 7V19 Explicação: Chamando de A a área do paralelogramo, temos que: A= !!(2u)x(-3v)!! 2u=(-4,0,6) -3v=(-3,3,0) i j k (2u)x(-3v) = -4 0 6 = -18i -18j - 12k = (-18 , -18 , -12) -3 3 0 Daí: A = !!(-18 , -18 , -12)!! = V324+324+144 = V792 = 6V22 7. Qual o valor da soma de dois vetores perpendiculares entre si cujos módulos são 12 e 5 unidade? \(s = 12 u\) \(s = 13 u\) \(s = 9 u\) \(s = 10 u\) \(s = 11 u\) Explicação: \(12^2 + 5^2 = |s|^2\) \(s = \sqrt{164}\) \(s = 13 u\) 8. Determine o valor de m para os vetores u = (5; m) v = ( -15; 25) sejam perpendiculares. 9 5 6 3 12 Explicação: A para dois vetores sejam perpendiculares é que seu produto escalar seja nulo, portanto: U= (5, m) V= (-15, 25) -75+25m=0 25m=75 m=75/25 m=3 Se A é uma matriz 3 x 4 e B uma matriz n x m, então: existem, iguais, A + B e B + A se, e somente se, A = B. existe A + B se, e somente se, n = 4 e m = 3. existem AB e BA se, e somente se, n = 4 e m = 3. existem, iguais, AB e BA se, e somente se, A = B. existe AB se, e somente se, n = 4 e m = 3. Explicação: Propriedades de matrizes: Para que AB e BA possam existir, então: (3 x 4) x (4 x 3) = 3 x 3 (4 x 3) x (3 x 4) = 4 x 4 2. Determine a equação da hipérbole de focos F(6,0) e F(-6,0) e de excentricidade igual a \(\frac{3}{2}\) \(4x^2-y^2=80\) \(4x^2+5y^2=80\) \(5x^2+4y^2=80\) \(5x^2-4y^2=80\) \(4x^2-5y^2=80\) Explicação: Pelos dados do problema, temos: \(c=6\) \(e=\frac{3}{2}\) ⇒ \(\frac{c}{a} =\frac{3}{2}\) ⇒ \(a=\frac{2c}{3}=\frac{2.6}{3}=4\) \(c^2=a^2+b^2 \) ⇒ \(36=16+b^2\) ⇒ \(b^2=20\) Como os focos estão sobre o eixo Ox e O(0,0), vem: \(\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1\) ⇒ \(\frac{x^2}{16}-\frac{y^2}{20}=1\) ⇒ \(5x^2-4y^2=80\) 3. Determine a equação da hipérbole de focos F1(5,0) e F2(-5,0) e de vértices A1(3,0) e A2(-3,0). \(16x^2-y^2=144\) \(16x^2-9y^2=144\) \(9x^2+y^2=144\) \(9x^2-16y^2=144\) \(9x^2-y^2=144\) Explicação: Pelos dados do problema, temos: c = 5 a = 3 c2 = a2 + b2 ⇒ 25 = 9 + b2 ⇒ b2 = 16 Como os focos estão sobre o eixo Ox, teremos: \(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} =1\) ⇒ \(\frac{x^2}{9}-\frac{y^2}{16}=1\) ⇒ \(16x^2-9y^2=144\) 4. Determine o centro e o raio da circunferência de equação x²+y²-4x+6y-3=0. (3,4) e 6 (-1,3) e 5 (3,-1) e 5 (3,-2) e 4 (2,-3) e 4 Explicação: x²+y²-4x+6y-3=0 -2a=-4 -> a=2 -2b=6 -> b=-3 => O(2,-3) a²+b²-r²=c -> 2²+(-3)³-r²=-3 -> r=4 5. Determine o centro e o raio da circunferência de equação x² + y² - 4x + 6y - 3 = 0. (-1,3) e 5 (3,-2) e 4 (3,-1) e 5 (3,4) e 6 (2,-3) e 4 Explicação: Temos que: -2a=-4 -> a=2 -2b=6 -> b=-3 => o centro é O(2,-3) a²+b²-r² = -3 -> 2²+(-3)²-r²=-3 -> r=4 6. Determine os focos e as extremidades do eixo maior da elipse de equação \(4x^2 +25y^2=100\) Os focos são os pontos F1(\(\sqrt{-21}\),0) e F2(\(\sqrt{21}\),0) e as extremidades do eixo maior são A1(5,0) e A2(-5,0). Os focos são os pontos F1(\(\sqrt{21}\),0) e F2(\(\sqrt{-21}\),0) e as extremidades do eixo maior são A1(5,0) e A2(-5,0). Os focos são os pontos F1(\(\sqrt{-21}\),0) e F2(\(\sqrt{21}\),0) e as extremidades do eixo maior são A1(5,0) e A2(5,0). Os focos são os pontos F1(0,\(\sqrt{21}\)) e F2(0,\(\sqrt{-21}\)) e as extremidades do eixo maior são A1(0,5) e A2(5,0). Os focos são os pontos F1(\(\sqrt{-21}\),0) e F2(\(\sqrt{21}\),0) e as extremidades do eixo maior são A1(0,5) e A2(5,0). Explicação: \(4x^2 +25y^2=100\) ⇒ \(\frac{4x^2}{100} +\frac{25y^2}{100}=\frac{100}{100}\) ⇒ \(\frac{x^2}{25} +\frac{y^2}{4} =1\) Como 25 > 4, o eixo maior está no eixo Ox. Então: a2 = 25 ⇒ a = 5 b2 = 4 ⇒ b = 2 a2 = b2 + c2 ⇒ 25 = 4 + c2 ⇒ c2 = 21 ⇒ \(c=\sqrt{21}\) Logo, os focos são os pontos F1(\(\sqrt{21}\),0) e F2(\(\sqrt{-21}\),0) e as extremidades do eixo maior são A1(5,0) e A2(-5,0). 7. Uma elipse tem os focos em F1(0,3) e F2(0,-3). Se o comprimento do eixo menor da elipse é 2, determine a equação dessa elipse. \(x^2 + y^2 = 1\) \(x^2 + y^2 = 10\) \(10x^2 = 10\) \(10x^2 + y^2 = 1\) \(10x^2 + y^2 = 10\) Explicação: Pelos dados do problema, temos que V(0,0), c = 3, 2b = 2 ⇒ b = 1. \(a^2 = b^2 +c^2 \) ⇒ \(a^2 = 1 + 9 = 10\) Como os focos estão localizados no eixo y e o vértice é V(0,0), temos: \(\frac{x^2}{b^2} + \frac{y^2}{a^2} = 1\) ⇒ \(\frac{x^2}{1} + \frac{y^2}{10} = 1\) \(10x^2 + y^2 = 10\) 8. Determine a equação de uma das assíntotas à hipérbole x²/9 - y²/36 = 1. y=2x y=3x-2 y=-3x y=x y=3x Explicação: Temos: x²/9 - y²/36 = 1 -> a²=9 -> a=3 b²=36 -> b=6 x y 1 Daí: 3 6 1 = 0 -> 6x-3y-18+18 --3y + 6x = 0 -> 12x - 6y = 0 -> 6y = 12x -> y =2x -3 -6 1 A matriz A = \(\begin{bmatrix}-1&0&0\\0&-1&-1\\4&5&-1\end{bmatrix}\) e a matriz B = \(\begin{bmatrix}1&1\\0&1\\8&2\end{bmatrix}\) foram multiplicadas. A matriz resultante dessa multiplicação será: \(\begin{bmatrix}0&-1\\-8&3\\4&-7\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}-1&-1\\-8&-3\\-4&7\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}-1\\-8\\-4\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}-8&-3\\-4&7\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}1&-1\\8&-3\\4&7\end{bmatrix}\) Explicação: A matriz resultante será do tipo 3 x 2 \(\[\begin{matrix}-1&-1\\-8&-3\\-4&7\end{matrix}\]\) 2. Seja a matriz A = \(\begin{bmatrix}1&0&0\\1&3&6\\-1&0&8\end{bmatrix}\) A matriz B tal que B = A2 é corretamente expressa por: \(\begin{bmatrix}1&0&0\\-2&9&66\\-9&0&64\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}-2&1&-1\\2&-3&26\\-9&2&-4\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}-1&0&0\\-2&5&66\\-9&0&-64\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}1&1&1\\-2&9&66\\-9&0&64\end{bmatrix}\) \(\begin{bmatrix}1&0&0\\2&9&66\\9&0&64\end{bmatrix}\)Explicação: A matriz B será o produto de A x A, o que dará uma matriz 3 x 3 B = \(\[\begin{matrix}1&0&0\\-2&9&66\\-9&0&64\end{matrix}\]\) 3. Determine x, y e z para que se tenha: \(\begin{pmatrix} x+y & 2 \\ 4 & x-y \\ \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 7 & z \\ z² & 1 \\ \end{pmatrix}\) x = 5, y = 3 e z = 2 x = 4, y = 3 e z = 2 x = 4, y = 3 e z = 1 x = 3, y = 2 e z = 1 x = 5, y = 4 e z = 3 Explicação: Podemos igualar as incógnitas aos seus correspondentes: z² = 4 z = 2 x - y = 1 x + y = 7 Quais números em que a subtração entre eles seja 1 e a soma 7? 3 e 4 logo, x = 4 e y = 3 4. Represente a matriz A = (aij)3x2 definida por : aij = 0 se i igual a j (-1)i+j se i diferente de j 0 -1 A = -1 0 1 -1 0 -1 A = 1 0 -1 -1 0 1 A = 3 -4 -2 -1 2 -1 A = -3 1 1 -1 0 1 A = 3 -2 1 -1 Explicação: Temos que a matriz A é do tipo: a11 a12 A = a21 a22 a31 a32 Daí: a11 = 0 a21 = (-1)2+1=(-1)3=-1 a31 = (-1)3+1=(-1)3 = -1 a12 = (-1)1+2 = (-1)3 = -1 a22 = 0 a32 = (-1)3+2 = (-1)5 = -1 Então a matriz será: 0 -1 A = -1 0 1 -1 5. Um conjunto de dados aleatórios foi organizado conforme a Tabela abaixo: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Se você imaginar tal Tabela como uma matriz 3 x 3, então, o determinante de tal matriz será: 30 18 0 - 9 - 12 Explicação: Aplicando a técnica de redução de ordem da matriz ficamos com -3 -6 -6 -12 Como a segunda coluna é a primeira multiplicada por 2, então, det = Zero 6. 1 -4 -2 Dadas as matrizes A = -5 , B = 0 e C = 8 , determine a soma dos elementos da matriz X tal que: 2 3 -6 A - 2B +3C - X = 0. 13 16 11 12 15 Explicação: Temos que: 1 -8 -6 4 X = A - 2B +3C -> X = -5 - 0 + 24 -> X = 19 2 -6 -18 -10 Daí, a soma dos elementos da matriz é: 4 + 19 - 10 = 13 7. Uma tabela de valores foi organizada conforme abaixo: 1 -1 3 0 2 -5 3 7 9 Se você pensar nessa Tabela como uma matriz 3 x 3, qual o valor do elemento aij para i = 1 e j = 3 ? 1 0 3 2 9 Explicação: aij = 3, pois i = 1 (primeira linha) e j = 3 (terceira coluna) 8. Dadas as matrizes \(A = \begin{pmatrix} 1\\ -5\\ 2 \end{pmatrix}\), \(B = \begin{pmatrix} -4\\ 0\\ 3 \end{pmatrix}\) e \(C = \begin{pmatrix} -2\\ 8\\ -6 \end{pmatrix}\) , determine a soma dos elementos da matriz X tal que A - 2B + 3C - X = 0. 5 -6 1 -2 0 Explicação: A - 2B + 3C - X = 0 X =\(\begin{pmatrix} 1\\ -5\\ 2 \end{pmatrix}\)- \( \begin{pmatrix} -8\\ 0\\ 6 \end{pmatrix}\) + \(\begin{pmatrix} -6\\ 24\\ -18 \end{pmatrix}\) X = \( \begin{pmatrix} 3\\ 19\\ -22 \end{pmatrix}\) Daí, a soma dos elementos da matriz é: 3 + 19 - 22 = 0 São dadas as matrizes A = (aij) e B = (bij), quadradas de ordem 2, com aij = 3i + 4j e bij = ¿ 4i ¿ 3j. Considerando C = A + B, calcule a matriz C. \(C = \begin{pmatrix} 0 & -1 \\ -1 & 0 \\ \end{pmatrix}\) \(C = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & -1 \\ \end{pmatrix}\) \(C = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \\ \end{pmatrix}\) \(C = \begin{pmatrix} -1 & 0 \\ 0 & -1 \\ \end{pmatrix}\) \(C = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ -1 & 0 \\ \end{pmatrix}\) Explicação: 2. Dadas as matrizes , e , determine a matriz D resultante da operação A + B ¿ C. \(D = \begin{pmatrix} -8 & -9 & -4 \\ -2 & 4 & 16\\ 5& 5 &5 \\ \end{pmatrix}\) \(D = \begin{pmatrix} -8 & -5 & 1 \\ 2 & -9 & 5\\ -8& 5 &16 \\ \end{pmatrix}\) \(D = \begin{pmatrix} 5 & -9 & 5 \\ -6 & 8 & 10\\ -8& 5 &2 \\ \end{pmatrix}\) \(D = \begin{pmatrix} 16 & -9 & -8 \\ 4& 10 & 2\\ 5& 5 &10 \\ \end{pmatrix}\) \(D = \begin{pmatrix} -8 & -9 & 16 \\ 2 & 4 & 10\\ 10& 5 &5 \\ \end{pmatrix}\) Explicação: 3. Seja A = (aij)3x3, com aij = i + j, e B = (bij)3x3, com bij = j - i, determine C3,3, da matriz C, tal que C = A.B. 15 11 8 18 13 Explicação: Matriz A: (aij) 3x3, regra de formação: aij = i+j Matriz B: (bij) 3x3, regra de formação: bij = j-i A: | 2 3 4 | B: | 0 1 2 | | 3 4 5 | | -1 0 1 | | 4 5 6 | | -2 -1 0 | Matriz C é o produto entre a A e a B. Logo c31= (4x0)+(5x-1)+(6x-2) = 0 -5 -12 = -17 c32= (4x1)+(5x0)+ (6x-1) = 4+0 -6 = -2 c33= (4x2)+(5x1)+(6x0) = 8 + 5 + 0 = 13 LOGO O VALOR É 13 4. Considere a matriz quadrada M = (mij) de 2ª ordem definida por mij = sen (π/2i-j) se i igual a j cos (π/i+j) se i diferente de j. O valor do determinante da matriz M é igual a: -1/3 0 -1/4 -1/2 -1 Explicação: Temos que: M = m11 m12 = sen (π/2.1-1) cos (π/1+2) = sen π cos π/3 = 0 1/2 m21 m22 cos (π/2+1) sen (π/2.2-2) cos π/3 sen π/2 1/2 1 Daí o determinante da matriz será: det M = 0 1/2 = -1/4 1/2 1 5. 2 0 1 Se p = 2 1 e q = -3 1 2 então pq - p² é um número. 3 -2 4 1 4 primo múltiplo de 7 0 ímpar divisor de 144 Explicação: Temos: p = 2 1 = -4 -3 = -7 2 0 1 3 -2 e q = -3 1 2 = 8 - 3 - 4 - 4 = -34 1 4 Logo: pq - p² = (-7).(-3) - (-3)² = 21 - 9 = 12 6. O elemento c22 da matriz C = AB, onde A = e B = : 22 0 2 6 11 Explicação: Não é necessário realizar toda a multiplicação entre as matrizes A e B. O elemento C22 é formado pela soma dos produtos dos elementos da 2ª linha da matriz A com os elementos da 2ª coluna da matriz B, isto é: C22 = A21 . B12 + A22 . B22 + A23 . B32 + A24 . B42 C22 = 5 . 1 + 6 . 1 + 7 . 0 + 8 . 0 C22 = 5 + 6 C22 = 11 Letra D 7. A matriz A = \(\begin{bmatrix}1&k&-3\\0&-3&5\\0&2&2\end{bmatrix}\) somente irá apresentar a matriz inversa A-1 se, e somente se, a variável kfor: k = 0 Para qualquer valor de k, k pertence ao conjunto de números reais R, A será invertível. k = 1 k > 0 k < 0 Explicação: Aplicando a regra de Sarrus para calcular o determinante da matriz A, 3 x 3, você encontrará o determinante de A igual a -16. Logo, det A independe do parâmetro k e será sempre diferente de zero. 8. Os valores de x tal que det A = 0 são: Dado: A = \(\[\begin{matrix}1&x&x\\2&2x&1\\3&x+1&1\end{matrix}\]\) x = - 1/2 ou x = 1/2 x = 1/2 ou x = -1 x = 0 ou x = 1/2 x = 0 ou x = 1 x = - 1/2 ou x = 2 Explicação: Utilizando a regra de Sarrus para a matriz 3 x 3, det A será: \(x^2-x+\)\(1\over4\) = 0 ⇒ x1 = \(-1\over2\) ou x2 = \(1\over2\) Determine o cofator do elemento b22 na matriz B: \(B = \begin{pmatrix} 3 & 1 & 2 & 7 \\ 1 & 9 & 3 & 5 \\ 4 & 4 & 3 & 0 \\ 0 & 1 & 3 & 5 \end{pmatrix}\) 87 91 83 85 89 Explicação: Eliminando a 2ª linha e a 2ª coluna de B, obtemos: B22 = (-1)2+2 . \( \begin{pmatrix} 3 & 2 & 7 \\ 4 & 3 & 0 \\ 0 & 3 & 5 \end{pmatrix}\) (nesta etapa calcule o determinante normalmente e depois multiplique para achar o cofator) B22 = 1 . 89 B22 = 89 2. Calcule o valor do determinante: 3 2 1 1 2 5 1 -1 0 24 23 25 26 22 Explicação: Nesta questão deve ser aplicado o calculo de determinante em matriz de ordem 3, copiando as duas primeiras colunas ao lado da terceira. Formando uma matriz A3x5, e seguir o calculo do determinante que ficará da seguinte forma: D = (3 . 2 . 0) + (2 . 5 . 1) - (1 . 1 . -1) - (1 . 2 . 1) + (-1 . 5 . 3) + (0 . 1 . 2) D = 0 +10 -1 -2 +15 - 0 D = 25 - 3 D = 22 3. Uma bolsa contém 20 moedas, distribuídas entre as de 0,05, 0,10 e 0,25 centavos, totalizando R$ 3,25. Sabendo que a quantidade de moedas de 0,05 centavos é a mesma das moedas de 0,10 centavos, quantas moedas de 0,25 centavos há nessa bolsa? 9 10 12 6 8 Explicação: Organizando os dados como um sistema de equações: x + y + z = 20 2x + z = 20 0,05 . x + 0,10 . y + 0,25 . z = 3,25 ⇒ 15x + 25z = 325 x = y Resolvendo o problema: x = y = 5 ⇒ z = 10 4. Qual o cofator do elemento a13 na matriz abaixo? \(A = \begin{pmatrix} 2 & 1 & 5 \\ 4 & 3 & 2 \\ 7 & 6 & 8 \end{pmatrix}\) 4 6 5 3 2 Explicação: Como i = 1 e j = 3, eliminamos a 1ª linha e a 3ª coluna da matriz A, e assim temos: A13 = (-1)1+3 . \( \begin{pmatrix} 4 & 3 \\ 7 & 6 \end{pmatrix}\) A13 = 1 . (24 - 21) = 3 Fórmula do cofator: Aij = (-1)i-j . Dij 5. Um sistema linear tem a seguinte matriz de coeficientes \(\begin{bmatrix}3&4&5\\2&k&4\\1&-2&2\end{bmatrix}\). Uma condição necessária e suficiente sobre k para que o sistema tenha uma única solução é: k diferente de zero k diferente de 4 k diferente de \(12\over 11\) k diferente de \(-12\over11\) k diferente de - 4 Explicação: \(\[\begin{matrix}3&4&5\\2&k&4\\1&-2&2\end{matrix}\]\) O determinante da matriz acima, aplicando a regra de Sarrus, é: k + 4 Para que o sistema admita uma única solução, k + 4 deve ser diferente de zero. Logo: k é diferente de - 4. 6. Sendo (a,b,c) a solução do sistema \(\begin{cases} x - 2y + 4z = 9 \\ 2x + y - 10z = -13{} \\ 3x + 3y -z = 10 \end{cases}\),então a + 2b - c, vale: 2 -4 4 3 6 Explicação: Temos: \(D = \begin{vmatrix} 1&-2&4\\ 2&1&-10\\ 3&3&-1 \end{vmatrix} =-1+60+24-12-4+30=97\) \(Da = \begin{vmatrix} 9&-2&4\\ -13&1&-10\\ 10&3&-1 \end{vmatrix} =-9+200-156-40+26+270 = 291\) \(Db = \begin{vmatrix} 1&9&4\\ 2&-13&-10\\ 3&10&-1 \end{vmatrix} =13-270+80+156+18+100 = 97\) \(Dc = \begin{vmatrix} 1&-2&9\\ 2&1&-13\\ 3&3&10 \end{vmatrix} =10+78+54 - 27+40+39 = 194\) Daí: a = Da/D = 291/97 = 3 b = Db/D = 97/97 = 1 c = Dc/D = 194/97 = 2 Então: a + 2b - c = 3 + 2.1 - 2 = 3 7. Qual o valor do determinante? a -1 1 a -1 -a a² 1 a a - a³ a² - a a³ a² a³ - a² Explicação: Nesta questão deve ser aplicado o calculo de determinante em matriz de ordem 3, copiando as duas primeiras colunas ao lado da terceira. Formando uma matriz A3x5, e seguir o calculo do determinante que ficará da seguinte forma: D = a² + a² - a² - a² - a³ + a D = 2a² - 2a² - a³ + a D = a - a³ 8. Calcule o determinante: 1/2 1/3 3 4 3 5 1 4 2 Explicação: Para achar os o valor do determinante, em uma matriz quadrada, temos de multiplicar a11 por a22, e o mesmo em a12 por a21, e fazer a diferença do produto dos dois, como segue abaixo: D = 1/2 . 4 - 1/3 . 3 = 0,5 . 4 - 0,3333 . 3 D = 2 - 1 = 1 Carlos e sua irmã Andreia foram com seu cachorro Bidu à farmácia de seu avô. Lá encontraram uma velha balança com defeito, que só indicava corretamente pesos superiores a 60 kg. Assim, eles se pesaram dois a dois e obtiveram as seguintes marcas: Carlos e o cão pesam juntos 87 kg; Carlos e Andreia pesam 123 kg; Andreia e Bidu pesam 66 kg. Determine o peso de cada um deles. Andreia pesa 53 kg, Bidu 14 kg e Carlos 75 kg. Andreia pesa 51 kg, Bidu 17 kg e Carlos 70 kg. Andreia pesa 52 kg, Bidu 16 kg e Carlos 73 kg. Andreia pesa 50 kg, Bidu 16 kg e Carlos 70 kg. Andreia pesa 51 kg, Bidu 15 kg e Carlos 72 kg. Explicação: Peso de Carlos = x Peso de Ándreia = y Peso de Bidu = z eq 1: x + z = 87 eq 2: x + y = 123 eq 3: y + z = 66 Agora, subtraímos a equação 1 da equação 2: (x + y) - (x + z) = 123 - 87 y - z = 36 (eq 4) Agora, somamos a eq 3 com a eq 4: (y - z) + (y + z) = 36 + 66 2y = 102 y = 51 Com y = 51, temos: y + z = 66 51 + z = 66 z = 15 Então... x + z = 87 x + 15 = 87 x = 72 Logo, os pesos de cada um são: Carlos (x) = 72 Kg Ándreia (y) = 51 Kg Bidu (z) = 15 2. Determine o valor de k para que o vetor w=(2,-5,k)seja uma combinação linear dos vetores u=(1,2,1) e v=(3.0,-2). 15/2 -11/2 13/2 -10/3 -9/2 Explicação: Temos: w=au + bv => (2,-5,k) = a(1,2,1) + b(3,0,-2) => (2,-5,k) = (a,2a,a) + ( 3b,0,-2b) => (2,-5,k) = (a+3b,2a,a-2b) => a+3b=2 => -5/2 + 3b = 2 => b=3/2 => 2a=-5 => a=-5/2 a-2b = k => -5/2 - 2.3/2 = k => k=-11/2 3. Um estacionamento cobra R$ 2,00 por moto e R$ 3,00 por carro estacionado. Ao final de um dia, o caixa registrou R$ 277,00 para um total de 100 veículos. Quantas motos e carros usaram o estacionamento nesse dia? 53 carros e 47 motos 23 carros e 38 motos 67 carros e 33 motos 77 carros e 23 motos 47 motos e 53 motos Explicação: c,m = carro, moto 3c + 2m = 277 ........ (i) c + m = 100 ............ (ii) De (ii) tiramos: c = 100-m e aplicamos isso em (i): 3c + 2m = 277 3.(100-m) + 2m = 277 300 - 3m + 2m = 277 -m = 277-300 → multiplicamos toda equação por (-1) para positivar o "m": m = -277+300 m = 23 ====== c = 100 - m = 100 - 23 c = 77 4. Um clube promoveu um show de música popular brasileira ao qual compareceram 200 pessoas, entre sócios e não sócios. No total, o valor arrecadado foi de R$ 1 400,00 e todas as pessoas pagaram ingresso. Sabendo que o preço do ingresso foi R$ 10,00 e que cada sócio pagou metade desse valor, determine o número de sócios e não sócios que compareceram ao show. 120 sócios e 80 não sócios 78 sócios e 122 não sócios 115 sócios e 85 não sócios 122 sócios e 78 não sócios 130 sócios e 70 não sócios Explicação: X+y=200 (5) X= quantidade de sócios y=quantidade não sócios 5x+10y=1400 5x+5y=1000 (-1) 5x+10y=1400 -5x-5y=-1000 5x+10y=1400 Some as duas equações 5y=400 y=80 Substitua y=80 em x+y=200 x+80=200 x=120 Foram 80 não associados e 120 associados ao show 5. Considere a transformação linear do R², f(x,y) = (x+y , 4x) e os vetores u=(-1,3) e v=(5,2). Determine o valor de f(3u-2v). (8,-52) (8,52) (-8,52) (6,-52) (-8,-52) Explicação: Temos: 3u-2v = 3(-1,3) - 2(5,2) = (-3,9) - (10,4) = (-13,5) Logo: f(x,y) = (x+y , 4x) => f(-13,5) = (-13+5 , 4.(-13)) = (-8,-52) 6. A dimensão do espaço vetorial dim M5 x 5(R) é igual a: 10 5 0 25 20 Explicação: A resolução é: dim M5 x 5(R) = 5 . 5 = 25 7. Determine m para que o seguinte sistema seja possível e determinado. mx + 2y - z = 1 x - 3y + z = 0 x + 2z = 2 m ≠ -5/6 m ≠ -2/3 m ≠ -3/4 m ≠ -4/5 m ≠ -1/2 Explicação: Para que o sistema seja possível e determinado, devemos ter D ≠ 0, ou seja: m 2 -1 1 -3 1 ≠ 0 ⇒ 6m ≠ -5 ⇒ ≠ -5/6 1 0 3 Logo , m ≠ -5/6 8. Resolva o sistema linear V = {(8,9,11)} V = {(3,4,5)} V = {(1,2,3)}. V = {(2,3,4)} V = {(7,8,9)} Explicação: Equação I: 2x+3y+z= 11 2x+3y+(6-x-y= 11 2x+3y+6-x-y= 11 x+2y= 5 Equação III: 5x+2y+3y= 18 5x+2y+3(6-x-y)= 18 5x+2y+18-3x-3y= 18 2x-y= 0 y= 2x Substituindo esta equação III na I,... x+2y= 5 x+2 . (2x)= 5 x+4x= 5 5x= 5 x= 1 Equação III, y= 2x y= 2 . 1 y= 2 Equação II, z= 6-x-y z= 6-1-2 z= 3 Vamos resolver o sistema linear: x + y = 9 x + z = 8 y + z = 5 S = {(7, 6, 5)} S = {(8, 4, 3)} S = {(6, 3, 2)} S = {(6, 4, 2)} S = {(5, 4, 2)} Explicação: Ele pode ser excrito na forma x + z + 0z = 9 x + 0y + z = 8 0x + y + z = 5 Daí, temos 1 1 0 D = 1 0 1 = - 2 0 1 1 Como D = - 2 ≠ 0, o sistema é possível e determinado. 9 1 0 Dx = 8 0 1 = - 12 5 1 1 x = Dx/D = -12/-2 = 6 1 9 0 Dy = 1 8 1 = - 6 0 5 1 y = Dz/D = -6/-2 = 3 1 1 9 Dz = 1 0 8 = - 4 0 1 5 z = Dz/D = -4/-2 = 2 S = {(6, 3, 2)} 2. Determine a e b para que os sistemas sejam equivalentes. x - y = 9 ax + y = 12 x + y = 5 e 2x - by = 20 a = 2 e b = 3 a = 3 e b = 2 a = 4 e b = 3 a = 6 e b = 5 a = 3 e b = 4 Explicação: Primeiro resolvemos o sistema x - y = 9 x + y = 5 x - y = 9 x + y = 5 Somando as duas equações temos: 2x = 14 ⇒ 7 - 9 ⇒ y = -2 Para que os sitemas sejam equivalentes, S = {(7, -2)} também deve ser o conjunto solução do outro sistema; então: ax + y = 12 ⇒ a(7) + (-2) = 12 ⇒ 7a - 2 = 12 ⇒ 7a = 14 ⇒ a = 2 2x - by = 20 ⇒ 2(7) - b(-2) = 20 ⇒ 14 + 2b = 20 ⇒ 2b = 6 ⇒ b = 3 Portanto, a = 2 e b = 3 3. Considere uma colisão de dois veículos. Num sistema de coordenadas cartesianas, as posições finais destes veículos após a colisão são dadas nos pontos A = (2,2) e B = (4, 1). Para compreender como ocorreu a colisão é importante determinar a trajetória retilínea que passa pelos pontos A e B. x + y - 5 = 0 2x + 2y- 8 = 0 x + 2y - 6 = 0 x - y = 0 x - 2y + 2 = 0 Explicação: Primeiro, devemos calcular o determinante entre os pontos P(x,y), A(2,2), B(4,1). | x y 1 | x y | 2 2 1 | 2 2 | 4 1 1 | 4 1 Depois, devemos fazer o cálculo do produto das diagonais principais, menos o produto das diagonais secundárias. 2x+4y+2-8-x-2y=0 x+2y-6=0 4. O conjunto {(1,-1), (-2,2), (1,0)} não é uma base de R2. A afirmativa é: Verdadeira, pois o conjunto de vetores é linearmente dependente. Falsa, pois o produto vetorial é nulo. Falsa, pois o conjunto de vetores é linearmente dependente. Nada se pode concluir sobre a afirmativa Verdadeira, pois o conjunto de vetores é linearmente independente. Explicação: O conjunto de vetores não é linearmente independente. Observe que os dois primeiros vetores (1, ¿1) e (¿2, 2) são múltiplos. Temos (¿2, 2) = ¿2 . (1, ¿1) + 0 . (1, 0) Logo, o conjunto de vetores é linearmente dependente. Podemos concluir que o conjunto {(1, ¿1), (¿2, 2), (1, 0)} não é uma base de ℜ2. 5. Utilizando a Regra de Cramer, determine o valor da incógnita X no seguinte sistema de equações lineares: x = 10 x = 6 X= 3 x = 4 x = 7 Explicação: Calculando o determinante temos D= 31 Calculando o determinante de x,temos Dx= 93 Logo x =Dx/D = 3 6. Determinar os autovalores da matriz a seguir: \(A =\bigl(\begin{smallmatrix} 3&-1 \\ -1&3 \end{smallmatrix} \bigr)\) 1 e 5 -1 e 3 -2 e 2 2 e 4 1 e -3 Explicação: Temos que: A - \(\lambda\)I = \(\bigl(\begin{smallmatrix} 3&-1 \\ -1&3 \end{smallmatrix} \bigr)\)- \(\lambda\)\(\bigl(\begin{smallmatrix} 1&0 \\0&1 \end{smallmatrix} \bigr)\) =\(\bigl(\begin{smallmatrix}3-\lambda&-1 \\ -1&3-\lambda \end{smallmatrix} \bigr)\) Daí, vem que: det (A - \(\lambda\)I) = 0 det \(\bigl(\begin{smallmatrix} 3-\lambda&-1 \\ -1&3-\lambda \end{smallmatrix} \bigr)\) = 0 → (3 - \(\lambda\)).(3 - \(\lambda\)) - (-1).(-1) = 0 9 - 3\(\lambda\) - 3\(\lambda\) + \(\lambda\)² - 1 = 0 \(\lambda\)² - 6\(\lambda\) + 8 = 0 Logo: \(\lambda\)1 = 2 e \(\lambda\)2 = 4, que são os autovalores. 7. Se tivermos o sistema abaixo, então x + y + z + t é igual a: 5 7 8 6 3 Explicação: Somando todas equações, temos: 3x+3y+3z+3t = 15 3(x+y+z+t) =15 divida ambos os lados por 3 (x+y+z+t) = 5 8. Carlos e sua irmã Andreia foram com seu cachorro Bidu à farmácia de seu avô. Lá encontraram uma velha balança com defeito, que só indicava corretamente pesos superiores a 60 kg. Assim, eles se pesaram dois a dois e obtiveram as seguintes marcas: Carlos e o cão pesam juntos 87 kg; Carlos e Andreia pesam 123 kg; Andreia e Bidu pesam 66 kg. Determine o peso de cada um deles. Andreia pesa 51 kg, Bidu 15 kg e Carlos 72 kg. Andreia pesa 53 kg, Bidu 14 kg e Carlos 75 kg. Andreia pesa 50 kg, Bidu 16 kg e Carlos 70 kg. Andreia pesa 52 kg, Bidu 16 kg e Carlos 73 kg. Andreia pesa 51 kg, Bidu 17 kg e Carlos 70 kg. Explicação: Peso de Carlos = x Peso de Ándreia = y Peso de Bidu = z eq 1: x + z = 87 eq 2: x + y = 123 eq 3: y + z = 66 Agora, subtraímos a equação 1 da equação 2: (x + y) - (x + z) = 123 - 87 y - z = 36 (eq 4) Agora, somamos a eq 3 com a eq 4: (y - z) + (y + z) = 36 + 66 2y = 102 y = 51 Com y = 51, temos: y + z = 66 51 + z = 66 z = 15 Então... x + z = 87 x + 15 = 87 x = 72 Logo, os pesos de cada um são: Carlos (x) = 72 Kg Ándreia (y) = 51 Kg Bidu (z) = 15
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