Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FRENTE 1 – ÁLGEBRA M A T EM Á T IC A D – 121 1. O conjunto verdade da equação 2x3 + 4x2 + 5x – 1 = 0 é V = {a; b; c}. Obtenha: a) a + b + c b) ab + ac + bc c) a b c d) + + e) a2 + b2 + c2 RESOLUÇÃO: a) a + b + c = = – 2 b) a b + a c + b c = c) a b c = d) + + = = = 5 e) a + b + c = – 2 ⇒ (a + b + c)2 = (– 2)2 ⇒ ⇒ a2 + b2 + c2 + 2 . (a b + a c + b c) = 4 ⇒ ⇒ a2 + b2 + c 2 + 2 . = 4 ⇒ a2 + b2 + c2 = –1 2. (MACKENZIE) – Se p(x) = 4x3 – 16x2 – x + m, m real, admite duas raízes opostas, o valor de m é a) 3 b) – 2 c) 2 d) – 4 e) 4 RESOLUÇÃO: Sejam α , – α, β as raízes do polinômio p(x) = 4x3 – 16x2 – x + m. Pelas Relações de Girard, temos α + (– α) + β = – ⇒ β = 4 Portanto: p(4) = 0 ⇒ 4 . 43 – 16 . 42 – 4 + m = 0 ⇒ m = 4 Resposta: E 3. (FUVEST) – Sabe-se que o produto de duas raízes da equação algébrica 2x3 – x2 + kx + 4 = 0 é igual a 1. Então, o valor de k é: a) – 8 b) – 4 c) 0 d) 4 e) 8 RESOLUÇÃO: Sejam r1, r2 e r3 as raízes. Do enunciado e das Relações de Girard, temos � r1 . r2 = 1 – a3 – 4 ⇒ r3 = – 2 r1 . r2 . r3 = ––––– = ––––a0 2 Se – 2 é raiz da equação, então 2 . (– 2)3 – (– 2)2 + k . (– 2) + 4 = 0 ⇒ ⇒ – 16 – 4 – 2k + 4 = 0 ⇒ k = – 8 Resposta: A 4. (FGV) – Considere a equação x3 – 6x2 + mx + 10 = 0 de incógnita x e sendo m um coeficiente real. Sabendo que as raízes da equação formam uma progressão aritmética, o valor de m é: a) 4 b) – 5 c) 5 d) – 3 e) 3 RESOLUÇÃO: Sejam α – r, α e α + r, as raízes da equação, em progressão aritmética de razão r: 1o. ) α – r + α + α + r = ⇔ 3α = 6 ⇔ α = 2 2o.) Para x = 2, temos: 23 – 6 . 22 + m . 2 + 10 = 0 ⇔ 8 – 24 + 2m + 10 = 0 ⇔ m = 3 Resposta: E MÓDULO 28 EQUAÇÕES ALGÉBRICAS I 1 –– c 1 –– b 1 –– a – 4 –––– 2 5 –– 2 1 –– 2 5 ––– 2 ––––– 1 –– 2 b c + a c + a b ––––––––––––– a b c 1 –– c 1 –– b 1 –– a 5 ––– 2 (– 16) –––––– 4 – (– 6) –––––– 1 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 121 1. Seja o polinômio P(x) = (x – 2)2 . (x2 – 4) . (x – 3). Assinale a afirmativa falsa. a) O grau de P(x) é 5. b) O conjunto verdade da equação P(x) = 0 é V = {– 2; 2; 3}. c) 3 é raiz simples de P(x) = 0. d) 2 é raiz dupla de P(x) = 0. e) 0 não é raiz de P(x) = 0. RESOLUÇÃO: P(x) = (x – 2)2.(x2 – 4).(x – 3) = (x – 2)2.(x – 2).(x + 2).(x – 3) = = (x – 2)3.(x + 2).(x – 3) = (x – 2).(x – 2).(x – 2).(x + 2).(x – 3) O polinômio P(x) é de grau 5 e suas raízes são r1 = 2, r2 = 2, r3 = 2, r4 = – 2 e r5 = 3. O conjunto verdade da equação P(x) = 0 é V = {– 2; 2; 3}, sendo – 2 raiz simples, 2 raiz tripla e 3 raiz simples. Resposta: D 2. Sabe-se que 2 é raiz dupla da equação x3 – x2 + mx + n = 0, sendo m, n ∈ �. Então, m + n é igual a a) – 1 b) 1 c) 3 d) 4 e) 6 RESOLUÇÃO: Se as raízes da equação são r1 = 2, r2 = 2 e r3 = r, então r1 + r2 + r3 = 1 ⇔ 2 + 2 + r = 1 ⇔ r = – 3 Portanto, as raízes são r1 = 2, r1 = 2 e r3 = – 3. ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ m + n = – 8 + 12 = 4 Resposta: D 3. O número complexo 3 – 2i é raiz da equação de coe ficientes reais x3 – 9x2 + mx + n = 0. O valor de n é a) – 39 b) – 13 c) 0 d) 13 e) 39 RESOLUÇÃO: Se 3 – 2i é raiz da equação, então 3 + 2i também o é. Seja r a terceira raiz. Das Relações de Girard, decorre que 3 – 2i + 3 + 2i + r = 9 ⇒ r = 3 O produto das raízes é igual a – n. Portanto, – n = (3 – 2i)(3 + 2i) . 3 ⇒ – n = (9 – 4i2) . 3 ⇒ ⇒ – n = 39 ⇒ n = – 39 Resposta: A 4. (UNICAMP) – Dada a equação polinomial com coeficientes reais x3 – 5x2 + 9x – a = 0: a) Encontre o valor numérico de a de modo que o número complexo 2 + i seja uma das raízes da referida equação. b) Para o valor de a encontrado no item anterior, determine as outras duas raízes da mesma equação. RESOLUÇÃO: a) Se 2 + i é raiz, então 2 – i também o é. Sendo r a terceira raiz, das Relações de Girard, resulta 2 + i + 2 – i + r = 5 ⇔ r = 1 Então, 13 – 5 . 12 + 9 . 1 – a = 0 ⇔ a = 5 b) As outras raízes da equação são 2 – i e 1. Respostas: a) a = 5 b) 2 – i e 1 � r1r2 + r1r3 + r2r3 = mr1r2r3 = – n � 2 . 2 + 2 . (– 3) + 2 . (– 3) = m 2 . 2 . (– 3) = – n � m = – 8n = 12 MÓDULO 29 EQUAÇÕES ALGÉBRICAS II M A T EM Á T IC A D 122 – C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 122 1. As raízes da equação x3 + mx2 + nx – 216 = 0 (m, n ∈ �) são reais e estão em progressão geométrica de razão igual a 3. O valor de m + n é: a) 80 b) 130 c) 144 d) 182 e) 196 RESOLUÇÃO: Sejam a = , b = r e c = 3r as raízes. Como abc = 216, temos . r . 3r = 216 ⇒ r3 = 63 ⇒ r = 6 Portanto, a = 2, b = 6 e c = 18. Resposta: B 2. (UNESP) – O polinômio 2x4 – 14x3 + 34x2 – 34x + 12 admite a raiz 1 com multiplicidade 2, e as raízes a e b, a < b, com mul ti pli - cidade simples. A distância entre os pontos (a; b) e (– 1; 7) é igual a: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 RESOLUÇÃO: P(x) = 2x4 – 14x3 + 34x2 – 34x + 12 1 é raiz dupla de P(x) ⇒ P(x) = (x – 1)(x – 1). Q(x) e Q(1) ≠ 0 P(x) = (x – 1) . (2x3 – 12x2 + 22x – 12) = = (x – 1)(x – 1)(2x2 – 10x + 12) = (x – 1)2 . 2(x – 2)(x – 3) Se a e b (a < b) são as outras raízes, então a = 2 e b = 3. A distância entre os pontos A(a;b) = (2;3) e B(– 1; 7) é dAB = (– 1 – 2)2 + (7 – 3)2 = 9 + 16 = 5 Resposta: D 3. (UFF) – Considere o polinômio p(x) = x4 + 2x3 + 3x2 + 2x + 2. a) Verifique se o número complexo i é raiz de p(x). b) Calcule todas as raízes complexas de p(x). RESOLUÇÃO: a) Como p(i) = i4 + 2i3 + 3i2 + 2i + 2 = 1 – 2i – 3 + 2i + 2 = 0, segue-se que i é uma raiz de p(x). b) Como i é raiz de p(x), – i também o é. Portanto, o polinômio p(x) é divisível por (x – i)(x + i) = x2 + 1. Dividindo-se p(x) por x2 + 1, obtemos x2 + 2x + 2 como quociente. Portanto, p(x) = (x2 + 1)(x2 + 2x + 2). Para determinarmos as outras raízes de p(x), basta resolver a equação x2 + 2x + 2 = 0. Logo, as raízes de p(x) são i, – i, – 1 + i e – 1 – i. Respostas: a) i é raiz b) i, – i, – 1 + i, – 1 – i 2 2 2 – 14 – 12 – 10 34 22 12 – 34 – 12 0 12 0 1 1 MÓDULO 30 EQUAÇÕES ALGÉBRICAS III r ––– 3 r ––– 3 � a + b + c = – mab + ac + bc = n a = 2, b = 6 e c = 18 ⇒ � 2 + 6 + 18 = – m2 . 6 + 2 . 18 + 6 . 18 = – n ⇒ ⇒ � m = – 26n = 156 ⇒ m + n = 130 M A T EM Á T IC A D – 123 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 123 FRENTE 2 – ÁLGEBRA 1. (UFMG) – O quadro a seguir apresenta a massa em toneladas e o percentual de resíduos recuperados em Belo Horizonte no ano de 2006. Diagnóstico do Manejo de Resíduos Sólidos Urbano 2006 – Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS). O gráfico de setores, a seguir, apresenta a participação de papel e papelão, plásticos, metais, vidros e outros no total de resíduos recuperados, conforme os dados do quadro acima. Considerando as informações acima, o valor em graus do ângulo α é a) 210 b) 216 c) 220 d) 227 RESOLUÇÃO: Observe que, em toneladas, a massa correspondente a papel e papelão é a que mais contribui para o total de materiais recuperados e, portanto, corresponde ao ângulo α. Assim, α = 60,0% de 360° = 216°. Resposta: B 2. (FGV) – Um supermercado fez a seguinte oferta para a compra de determinada marca de suco de laranja em caixa de 1litro: Expresse, em porcentagem, o desconto obtido por unidade em relação ao preço original, para quem comprar 8 sucos de laranja. RESOLUÇÃO: Na compra do tipo “compre 6 e leve 8”, o cliente paga 6 . R$ 3,60 = R$ 21,60 pelos 8 sucos que leva. Cada suco sai por = R$ 2,70. Dessa forma, o desconto, por unidade, foi de = = 0,25 = 25%. Resposta: 25% 3. (UFJF) – Uma lanchonete vende cada copo de suco de laranja por R$ 1,50, obtendo um lucro de 50% sobre o custo do suco. Devido a uma queda na safra, o preço da laranja subiu, o que acarretou um aumento de 20% no custo do suco. O dono da lanchonete, para não diminuiras vendas de suco de laranja, decidiu manter o preço de cada copo de suco em R$ 1,50 e reduzir o tamanho do copo de modo a conservar a margem de lucro de 50% sobre o custo do suco. Originalmente, a capacidade do copo era 300 m�. O novo copo deve ter capacidade de: a) 150 m� b) 200 m� c) 250 m� d) 275 m� e) 280 m� RESOLUÇÃO: Resolução oficial: Como o lucro com a venda do copo de 300 m� de suco de laranja por R$ 1,50 era de 50% sobre o custo, tem-se que “custo + 50% do custo = R$ 1,50”, ou seja, 1,5 × custo = R$ 1,50, o custo de R$ 1,00. Com o aumento de 20%, o custo de um copo com 300 m� de suco de laranja aumentou em R$ 0,20 (que corresponde a 20% de R$ 1,00), passando a ser R$ 1,00 + R$ 0,20 = R$ 1,20. Ao decidir manter o preço em R$ 1,50 pelo copo de suco de laranja e manter a margem de lucro de 50% sobre o preço de custo do suco, foi necessário diminuir a capacidade do copo de maneira a que o custo permanecesse igual a R$ 1,00. Represen - tando por x a capacidade do novo copo, temos: R$ 1,20 ––––– 300 m� R$ 1,00 ––––– x m� 1 × 300 300 x = –––––––– = ––––– = 250 m� 1,20 1,20 Resposta: C MÓDULO 28 PORCENTAGEM R$ 21,60 ––––––––– 8 0,90 ––––– 3,60 R$ 3,60 – R$ 2,70 ––––––––––––––––– R$ 3,60 Quan - tidade Materiais recuperados, exceto material orgânico e rejeito Papel e papelão Plásticos Metais Vidros Outros Total Massa (t) 4131,0 912,0 33,5 788,1 1022,0 6886,6 % 60,0 13,2 0,5 11,4 14,8 100 M A T EM Á T IC A D 124 – C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 124 M A T EM Á T IC A D – 125 4. (UFG) – Um pecuarista deseja fazer 200 kg de ração com 22% de proteína, utilizando milho triturado, farelo de algodão e farelo de soja. Admitindo-se que o teor de proteína do milho seja 10%, do farelo de algodão seja 28% e do farelo de soja seja 44%, e que o produtor disponha de 120 kg de milho, calcule as quantidades de farelo de soja e farelo de algodão que ele deve adicionar ao milho para obter essa ração. RESOLUÇÃO: Sendo s e a respectivamente as quantidades, em kg, de farelo de soja e farelo de algodão na mistura, temos: ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ a = 20 e s = 60 Resposta: 60kg de farelo de soja e 20kg de farelo de algodão. 1. Maria aplicou a quantia de R$ 3 600,00 durante um período de 8 meses no regime de juros simples, obtendo no final um montante de R$ 3 960,00. A taxa de juros anual dessa aplicação foi de: a) 9% b) 10% c) 11% d) 13% e) 15% RESOLUÇÃO: Sr. Professor, utilize essa questão para comentar o que é montante e a fórmula para cálculo de juros simples. Sendo J o juro simples obtido na aplicação de um capital C durante um tempo t a uma taxa de i%, na mesma unidade de tempo: 3 600,00 + J = 3 960,00 ⇒ J = 360,00 J = = = 360,00 ⇔ i = 15 Resposta: E 2. (U. F. Mato Grosso do Sul) – Dois amigos dividiram entre si uma quantia de R$ 850,00, em partes não iguais. Após a divisão, cada um fez uma aplicação, em juros simples, da seguinte forma: • O primeiro aplicou todo o seu dinheiro a uma taxa de 4% ao mês, durante 1 ano e 8 meses. • O segundo aplicou todo o seu dinheiro a uma taxa de 5% ao mês durante 1 ano e meio. Sabendo-se que os juros obtidos ao final das duas aplicações foram iguais e considerando as informações fornecidas, assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s). (001) O valor dos juros obtidos pelo primeiro amigo foi de R$ 360,00. (002) O valor do montante obtido pelo segundo amigo foi de R$ 760,00. (004) O valor investido inicialmente pelo segundo amigo foi de R$ 450,00. (008) O valor investido inicialmente pelo primeiro amigo foi de R$ 400,00. (016) O valor da soma dos montantes dos dois amigos foi de R$ 1210,00. RESOLUÇÃO: O primeiro aplicou x reais e o segundo aplicou (850 – x) reais. Os juros obtidos por ambos são tais que: = ⇔ 8x = (850 – x) . 9 ⇔ ⇔ 17x = 7 650 ⇒ x = 450 Desta forma, os juros obtidos por ambos foram: J = = 360 reais O montante do primeiro foi de M1 = 450 + 360 = 810 reais. O montante do segundo foi de M2 = (850 – 450) + 360 = 760 reais. A soma dos montantes dos dois amigos foi, em reais, 810 + 760 = 1570. Resposta: Somente 001 e 002 são verdadeiras. 3. (FGV) – João divide suas economias e as aplica em dois fundos: A e B. No primeiro mês, o fundo A rendeu 50% e o fundo B, 30%. No segundo mês, ambos renderam 20%. Se a rentabilidade que João obteve no bimestre foi de 63,2%, que porcentagem de sua economia foi aplicada no fundo B? a) 50% b) 60% c) 40% d) 70% e) 30% RESOLUÇÃO: Se x for a quantia de sua economia aplicada em B, e T toda a economia de João, então T – x será a quantia aplicada em A. Assim sendo: 1,2 . 1,5 . (T – x) + 1,2 . 1,3x = 1,632T ⇔ ⇔ 1,8T – 1,8x + 1,56x = 1,632T ⇔ 0,24x = 0,168T ⇔ x = ⇔ ⇔ x = 0,7 . T ⇔ x = 70%T Resposta: D (850 – x) . 5 . 18 ––––––––––––––– 100 x . 4 . 20 ––––––––– 100 450 . 4 . 20 ––––––––––– 100 MÓDULO 29 JUROS SIMPLES E COMPOSTO � s + a + 120 = 20010% . 120 + 28% . a + 44% . s = 22% . 200 � a + s = 801200 + 28a + 44s = 4400 � a + s = 80 7a + 11s = 800 � 4s = 240 a + s = 80 Cit –––––– 100 8 3600,00 . i . ––– 12 ––––––––––––––––– 100 0,168T ––––––– 0,24 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 125 M A T EM Á T IC A D 126 – 4. (PMSC) – Júlio juntou os R$ 5 000,00 que possuía com uma de - ter minada quantia de seu irmão e aplicou o total por 2 meses, a uma taxa de juros compostos de 2% ao mês, recebendo, de juros, ao final da aplicação, um total de R$ 323,20. Sabendo-se que o valor recebido de juros foi dividido entre eles de forma proporcional à contribuição de cada um para a formação do valor inicialmente aplicado, pode-se afirmar que o irmão de Júlio recebeu: a) R$ 202,00 b) R$ 198,10 c) R$ 154,20 d) R$ 121,20 e) R$ 118,30 RESOLUÇÃO: O valor total C aplicado é tal que 1,02 . 1,02 , C – C = 323,20 ⇔ 0,0404C = 323,20 ⇔ C = 8000,00 Dessa forma, em milhares de reais, Júlio aplicou 5 e seu irmão aplicou 3. A parte dos juros que cabe ao irmão de Júlio é . R$ 323,20 = R$ 121,20. Resposta: D 1. (UFBA) – Um capital aplicado no prazo de dois anos, a uma taxa de juros compostos de 40% ao ano, resulta no montante de R$ 9 800,00. Sendo x% a taxa anual de juros simples que, aplicada ao mesmo capital durante o mesmo prazo, resultará no mesmo montante, determine x. RESOLUÇÃO: Um capital C aplicado durante dois anos a uma taxa de juros compostos de 40% ao ano rende juros de 1,40 . 1,40 . C – C = 0,96C. Se aplicado a juros simples, no mesmo período, à taxa de x% ao ano, os juros obtidos serão y = = . Desta forma, = 0,96 C ⇒ x = 48 Resposta: 48 2. (FGV) – Numa loja, os preços dos produtos expostos na vitrina incluem um acréscimo de 50% sobre o preço de custo. Durante uma liquidação, o lojista decidiu vender os produtos com um lucro real de 20% sobre os preços de custo. a) Calcule o desconto que ele deve dar sobre os preços da vitrina. b) Quando não há liquidação, sua venda é a prazo, com um único pagamento após dois meses e uma taxa de juros compostos de 10% ao mês. Nessa condição, qual será a porcentagem do lucro sobre o preço de custo? RESOLUÇÃO: Sendo c o preço de custo, os preços expostos na vi trina são 1,5 . c. a) Na liquidação, devemos ter 1,5 . c (1 – i) = 1,2c, sen do i o desconto a ser concedido. Logo, 1 – i = ⇔ 1 – i = 0,8 ⇔ i = 0,2 = 20% b) Após dois meses, o comprador deverá pagar pela compra o valor V = 1,5 . c (1 + 0,1)2 ⇔ V = 1,815c, o que indica um lucro de 81,5% sobre o preço de custo. Respostas: a) 20% b) 81,5% 3. (UFPR) – Ana investiu R$ 1 000,00 em uma financeira, a juro composto de 1% ao mês. O gráfico que representa o montante M em função do tempo t (em meses) de investimento é uma a) exponencial passando pelos pontos (0; 1000) e (1; 1010). b) reta passando pelos pontos (0; 1000) e (1; 1010). c) parábolapassando pelos pontos (1; 1010) e (2; 1020). d) hipérbole passando pelos pontos (1; 1030) e (2; 1010). e) senoide passando pelos pontos (0; 1000) e (2; 1020). RESOLUÇÃO: Aplicar a 1% ao mês, a juros compostos, é o mesmo que multiplicar mensalmente o capital investido por 1,01. Assim, o montante M, em reais, é tal que M = 1000,00 . 1,01t e o seu gráfico é Resposta:A 4. (UFMG) – No período de um ano, certa aplicação financeira obteve um rendimento de 26%. No mesmo período, porém, ocorreu uma inflação de 20%. Então, é correto afirmar que o rendimento efetivo da referida aplicação foi de a) 3% b) 5% c) 5,2% d) 6% RESOLUÇÃO: Admita que o capital C a ser aplicado seja capaz de comprar n1 produtos a um preço unitário p. Ao final do período, o capital C rendeu um montante de 1,26 C e o preço unitário do produto passou a ser de 1,20p (devido à inflação). A quantidade n2 de produtos a ser comprada é tal que: ⇔ = ⇔ n2 = n1 ⇔ ⇔ n2 = 1,05n1 = 105%n1 Como o aplicador consegue comprar 5% a mais do que comprava, o rendimento efetivo foi de 5%. Resposta: B 1,26 ––––– 1,20 n1 . p –––––––– n2 . 1,20p C –––––– 1,26C C = n1 . p 1,26 C = n2 . 1,20p � MÓDULO 30 JUROS SIMPLES E COMPOSTO x . C –––––– 50 C . x . 2 –––––––– 100 x . C ––––– 50 3 –– 8 1,2 –––– 1,5 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 126 FRENTE 3 – GEOMETRIA ANALÍTICA 1. (FGV) – Um mapa é localizado sobre um sistema de eixos cartesiano ortogonal, de modo que a posição de uma cidade é dada pelo ponto P(1; 3). Um avião descreve uma trajetória retilínea segundo a equação x + 2y = 20. Qual a menor distância da cida de ao avião? RESOLUÇÃO: A menor distância entre a cidade e o avião é dada por = Resposta: A menor distância entre a cidade e o avião é 2. (UEG) – Calcule a área da circunferência cujo centro está na origem do sistema de coordenadas e que é tangente à reta de equação 4x + 3y = 12. RESOLUÇÃO: I) A distância entre o centro da circunferência (origem) e a reta de equação 4x + 3y – 12 = 0 é o seu raio r. Assim, r = ⇔ r = II) A área S do círculo é S = π . 2 ⇔ S = (unidades de área) Resposta: (unidades de área) 3. (FGV) – No plano cartesiano, seja P o ponto situado no 1o. qua - drante e pertencente à reta de equação y = 3x. Sabendo que a distância de P à reta de equação 3x + 4y = 0 é igual a 3, podemos afirmar que a soma das coordenadas de P vale: a) 5,6 b) 5,2 c) 4,8 d) 4,0 e) 4,4 RESOLUÇÃO: Se P é o ponto do 1o. quadrante e pertencente à reta de equação y = 3 . x, então P (x; 3x), com x positivo. Sabendo que a distância de P (x; 3x) à reta de equação 3x + 4y = 0 é igual a 3, temos: = 3 ⇔ �15 . x � =15 ⇔ x = 1 (pois x > 0) O ponto P tem coordenadas (1; 3) cuja soma é 4. Resposta: D 4. (UFPB) – As margens de um rio estão representadas pelas retas de equações (r) 6x + 8y + 400 = 0 e (s) 3x + 4y + 25 = 0, em que x e y são medidos em metros. Sabendo-se que um atleta de natação nadou nesse rio de uma margem a outra, conclui-se que esse atleta nadou no mínimo a) 30 m b) 35 m c) 28 m d) 32 m e) 40 m RESOLUÇÃO: As retas r e s são paralelas e representam as margens de um rio. A distância mínima que o atleta pode nadar representa a distância entre as retas paralelas, assim: (r) 6x + 8y + 400 = 0 ⇔ 3x + 4y + 200 = 0 (s) 3x + 4y + 25 = 0 dr,s = = = 35 metros Resposta: B MÓDULO 28 DISTÂNCIA ENTRE UM PONTO E UMA RETA E ENTRE DUAS RETAS PARALELAS 13 ���5 ––––––– 5 |1 + 2 . 3 – 20| –––––––––––––– ���������� 12 + 22 13 ���5 ––––––– 5 12 ––– 5 � 4 . 0 + 3 . 0 – 12 � –––––––––––––––––– ��������42 + 32 144π ––––– 25 12�–––�5 144π ––––– 25 �3 . x + 4 . 3 . x � ––––––––––––––––– ����32 + 42 �200 – 25� ––––––––––– ��������� 32 + 42 175 –––– 5 M A T EM Á T IC A D – 127 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 127 M A T EM Á T IC A D 128 – 1. (FATEC) – A circunferência de centro (2; 1) e raio 3 intercepta o eixo das abscissas nos pontos de abscissas a) – 2 + 2���2 e – 2 – 2���2 b) 2 + 2���2 e 2 – 2���2 c) 2 + ���2 e 2 – ���2 d) – 1 – ���5 e – 1 + ���5 e) 1 + ���5 e 1 – ���5 RESOLUÇÃO: A circunferência de centro (2;1) e raio 3 tem equação (x – 2)2 + (y – 1)2 = 9 e intercepta o eixo das abscissas nos pontos tais que y = 0. Assim: (x – 2)2 + (0 – 1)2 = 9 ⇔ (x – 2)2 = 8 ⇔ x – 2 = ± ���8 ⇔ x = 2 ± 2���2 As abscissas desses pontos são: 2 + 2���2 e 2 – 2���2. Resposta: B 2. (FGV) – No plano cartesiano, o ponto C(2; 3) é o centro de uma circunferência que passa pelo ponto médio do seg mento ––– CP, em que P é o ponto de coordenadas (5; 7). A equação da circunferência é: a) x2 + y2 – 4x – 6y + 7 = 0 b) 4x2 + 4y2 – 16x – 24y + 29 = 0 c) x2 + y2 – 4x – 6y + 8 = 0 d) 4x2 + 4y2 –16x – 24y + 31 = 0 e) 4x2 + 4y2 – 16x – 24y + 27 = 0 RESOLUÇÃO: O ponto médio do segmento CP –– é M = ; = ; 5 O raio da circunferência é CM = – 2 2 + (5 – 3)2 = A equação da circunferência é (x – 2)2 + (y – 3)2 = 2 ⇔ x2 – 4x + 4 + y2 – 6y + 9 = ⇔ ⇔ x2 + y2 – 4x – 6y + 13 – = 0 ⇔ ⇔ 4x2 + 4y2 – 16x – 24y + 52 – 25 = 0 ⇔ 4x2 + 4y2 – 16x – 24y + 27 = 0 Resposta: E 3. (PUC-RS) – O comprimento da curva de equação (x – 1)2 + (y + 1)2 – 9 = 0 é a) – 1 b) 3 c) π d) 3π e) 6π RESOLUÇÃO: (x – 1)2 + (y + 1)2 – 9 = 0 é a equação de uma circunferência de centro (1; – 1) e raio r = 3. O comprimento C, dessa curva é tal que: C = 2π r ⇔ C = 6π Resposta: E 1. Determine o centro e o raio de cada circunferência representada algebricamente. a) x2 + y2 – 14x – 6y – 6 = 0 b) x2 + y2 – x = 0 c) x2 + y2 – 6x – 10y + 30 = 0 RESOLUÇÃO: a) C(7; 3) e r = 8 b) C� ; 0� e r = c) C(3; 5) e r = 2 2. (FGV) – Dada a circunferência de equação x2 + y2 – 6x – 10y + 30 = 0, seja P seu ponto de ordenada máxima. A soma das coordenadas de P é: a) 10 b) 10,5 c) 11 d) 11,5 e) 1 RESOLUÇÃO: A circunferência x2 + y2 – 6x – 10y + 30 = 0 tem centro C (3; 5) e raio r = �������������32 + 52 – 30 = 2. O ponto P, de ordenada máxima, é P (3; 5 + 2) = P (3; 7). A soma das coordenadas de P é 10. Resposta: A 3. (FGV-2011) – No plano cartesiano, uma circunferência, cujo centro se encontra no segundo quadrante, tangencia os eixos x e y. Se a distância da origem ao centro da circunferência é igual a 4, a equação da circunferência é: a) x2 + y2 + (2����10)x – (2����10) y + 10 = 0 b) x2 + y2 + (2���8)x – (2���8) y + 8 = 0 c) x2 + y2 – (2����10)x + (2����10) y + 10 = 0 d) x2 + y2 – (2���8)x + (2���8) y + 8 = 0 e) x2 + y2 – 4x + 4y + 4 = 0 RESOLUÇÃO Se r for a medida do raio da circunferência, o centro será (– r; r) e a distância desse centro à origem é: ���������������������(– r – 0)2 + (r – 0)2 = 4 ⇔ r���2 = 4 ⇔ r = 2���2 A equação da circunferência é: (x + r)2 + (y2 – r)2 = r2 ⇔ x2 + y2 + 2rx – 2ry + r2 = 0 ⇔ ⇔ x2 + y2 + 4���2x – 4���2y + 8 = 0, pois r = 2���2 ⇔ ⇔ x2 + y2 + 2���8x – 2���8y + 8 = 0 Resposta: B MÓDULO 30 CIRCUNFERÊNCIA II 1 –– 2 1 –– 2 MÓDULO 29 CIRCUNFERÊNCIA I � 2 + 5––––––2 3 + 7 –––––– 2 � 7 –– 2 � 7––2 � 5–––2 5�––�2 25 ––– 4 � � 25 ––– 4 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 128 FRENTE 4 – GEOMETRIA DOS SÓLIDOS 1. (UFLA) – A intersecção de um plano com uma esfera é um círculo de 16π dm2 de área. Sabendo-se que o plano dista 3 dm do centro da esfera, o volume da esfera é: a) 100π dm3 b) π dm3 c) 400π dm3 d) 500π dm3 e) π dm3 RESOLUÇÃO: R2 = 32 + 42 ⇔ R = 5 dm V = . π . R3 = . π . 53 = π dm3 Resposta: E 2. (UNESP) – Um troféu para um campeonato de futebol tem a forma de uma esfera de raio R = 10 cm cortada por um pla - no situado a uma distância de 5 ���3 cm do centro da esfera, determinando uma circunfe rên - cia de raio rcm, e sobreposta a um cilindro circular reto de 20 cm de altura e raio r cm, co - mo na figura (não em escala). O volume do cilindro, em cm3, é a) 100 π b) 200 π c) 250 π d) 500 π e) 750 π RESOLUÇÃO: No triângulo retângulo AOB, da figura, temos: (r cm)2 + (5��3 cm)2 = (10 cm)2 ⇒ r = 5 cm Assim, o volume V do cilindro, em centímetros cúbi cos, é: V = π . 52 . 20 = 500π Resposta: D 3. (UFES) – Um ourives deixou como herança para seus oito filhos uma esfera maciça de ouro. Os herdeiros resolveram fundir o ouro e, com ele, fazer oito esferas iguais. Cada uma dessas esferas terá um raio igual a a) do raio da esfera original. b) do raio da esfera original. c) do raio da esfera original. d) do raio da esfera original. e) do raio da esfera original. RESOLUÇÃO: . π . r3 = . . π . R3 ⇔ = ⇔ ⇔ 3 = 3 ⇔ = ⇔ Resposta: A MÓDULO 28 ESFERA E SUAS PARTES 100 –––– 3 500 –––– 3 4 –– 3 4 –– 3 500 –––– 3 1 –– 2 1 –– 3 1 –– 4 1 –– 6 1 –– 8 1 ––– 8 r3 ––– R3 4 ––– 3 1 ––– 8 4 ––– 3 R r = ––– 2 1 ––– 2 r ––– R�1–––2��r–––R� M A T EM Á T IC A D – 129 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 129 M A T EM Á T IC A D 130 – 4. (MACKENZIE) – Uma boia marítima construída de uma determinada liga metálica tem o formato de uma gota que, separada em dois sólidos, resulta em um cone reto e em uma semiesfera, conforme a figura ao lado, na qual r = 50 cm. Se o preço do m2 da liga metálica é 1200 reais, adotando-se π = 3, o custo da superfície da bóia é, em reais, igual a a) 4200 b) 5700 c) 4500 d) 5200 e) 3800 RESOLUÇÃO: Sendo S a área da superfície da gota, em metros qua drados, temos: S = Slateral do cone + Ssemiesfera = = π . r . 3r + = 3 . 0,5 . 3 . 0,5 + = 3,75 Assim, o custo da superfície da boia é, em reais, 3,75 . 1200 = 4500 Resposta: C 5. (UNESP) – Com um recipiente de vidro fino e transparente na for - ma de um paralelepípedo reto retângulo, que tem como base um qua - drado cujo lado mede 15 cm e a aresta da face lateral mede 40 cm, Márcia montou um enfeite de natal. Para tanto, colocou no interior desse recipiente 90 bolas coloridas maciças de 4 cm de diâmetro cada uma e completou todos os espaços vazios com um líquido colorido transparente. Desprezando-se a espessura do vidro e usando (para facilitar os cálculos) a aproximação π = 3, a) dê, em cm2, a área lateral do recipiente e a área da superfície de cada bola. b) dê, em cm3, o volume do recipiente, o volume de cada esfera e o volume do líquido dentro do recipiente. RESOLUÇÃO: a) Sejam AR e AS as áreas, em cm2, da lateral do reci piente e da superfície de cada bola, respectivamente. AR = 4 . (15 . 40) = 2400 AS = 4 . π . 22 = 4 . 3 . 4 = 48 b) Sejam VR, VE e VL os volumes, em cm3, do recipien te, de cada esfera e do líquido, respectivamente. VR = (15 . 15) . 40 = 9000 VE = . π . 23 = . 3 . 8 = 32 VL = VR – 90 . VE = 9000 – 90 . 32 = 6120 Respostas: a) 2400 cm2 e 48 cm2 b) 9000 cm3, 32 cm3 e 6120 cm3 1. (MACKENZIE) – A razão entre o volume de uma esfera e o volume de um cilindro circular reto circunscrito a esta esfera é igual a: a) b) c) ���3 d) e) RESOLUÇÃO: = = = Resposta: B ���3 –––– 3 1 –– 3 2 –– 3 4 –– 3 4 –– 3 4 –– 3 MÓDULO 29 INSCRIÇÃO E CIRCUNSCRIÇÃO DE SÓLIDOS 4 . 3 . (0,5)2 –––––––––––– 2 4π r2 –––––– 2 2 –– 3 4 π R3 ––––––– 6 π R3 4 –– π R3 3 ––––––––– πR2(2R) Ve –––– Vc C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 130 M A T EM Á T IC A D – 131 2. (FATEC) – Duas esferas maciças iguais e tangentes entre si estão inscritas em um paralele pípedo reto retângulo oco, como mostra a fi - gura abaixo. Observe que cada esfera tangencia as quatro faces laterais e uma das bases do paralelepípedo. O espaço entre as esferas e o paralelepípedo está preen chi do com um líquido. Se a aresta da base do paralele pípedo mede 6 cm, o volume do líquido nele contido, em litros, é aproxima damente igual a: a) 0,144 b) 0,206 c) 1,44 d) 2,06 e) 20,6 RESOLUÇÃO: Sejam R e h, respec tiva mente, as me didas, em cen tímetros, do raio da esfera e da altura do paralelepípedo. Assim: a) R = = 3 b) h = 4R = 4 . 3 = 12 Sendo VL o volume do líquido, VP o volume do paralelepípedo e VE o volume da esfera, em cen tímetros cúbicos, temos: VL = VP – 2 . VE = 62 . 12 – 2 . π . 33 = 432 – 72π ≅ 205,92 Logo, o volume do líquido é aproximadamente 0,206 litro. Resposta: B 3. (PUC-SP) – Um cone circular reto, cujo raio da base é 3 cm, está inscrito em uma esfera de raio 5 cm, conforme mostra a figura a seguir. O volume do cone corresponde a que porcentagem do volume da esfera? a) 26,4 % b) 21,4 % c) 19,5 % d) 18,6 % e) 16,2 % RESOLUÇÃO: = = Assim: = = = 16,2% Resposta: E 4. (MACKENZIE) – Um cubo está inscrito numa es fera. Se a área total do cubo é 8, o volume da esfera é: a) b) c) d) 12π e) 8π RESOLUÇÃO: Sendo a a medida da aresta do cubo, d a medida da diagonal do cubo e R o raio da esfera, temos: I) 6a2 = 8 ⇔ a2 = ⇔ a = II) 2R = d ⇔ R = ⇔ R = ⇔ R = ⇔ R = 1 Assim, o volume V da esfera é dado por: V = π R3 ⇔ V = π . 13 ⇔ V = Resposta: B 6 ––– 2 4 ––– 3 r2h ––––– 4R3 1 ––πr2h 3 –––––––– 4 ––πR3 3 Vcone ––––––– Vesfera 81 –––– 500 32(5 + 4) ––––––––– 4 . 53 Vcone ––––––– Vesfera 16π –––– 3 4π ––– 3 8π ––– 3 2��3 ––––– 3 4 –– 3 2��3 ––––– . ��3 3 –––––––––––– 2 a��3 ––––– 2 d –– 2 4π ––– 3 4 –– 3 4 –– 3 C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 131 1. (UNIFESP) – Considere o poliedro cujos vértices são os pontos médios das arestas de um cubo. O número de faces triangulares e o número de faces quadradas desse poliedro são, respectivamente: a) 8 e 8 b) 8 e 6 c) 6 e 8 d) 8 e 4 e) 6 e 6 RESOLUÇÃO: O cubo possui exatamente 6 faces e 8 vértices. Assim sendo, o novo poliedro possui exatamente 8 faces triangulares (uma para cada vértice do cubo) e 6 faces quadradas (uma para cada face do cubo). Resposta: B 2. (FUVEST) – Quantas faces tem um poliedro convexo com 6 vér - tices e 9 arestas? Desenhe um poliedro que satisfaça essas con dições. RESOLUÇÃO: 6 – 9 + F = 2 ⇔ F = 5 Resposta: 5 faces 3. (UNIV. SÃO JUDAS TADEU) – Um poliedro con vexo apresenta 8 faces quadrangulares e 6 faces trian gu lares. O número de vértices desse poliedro é: a) 27 b) 25 c) 18 d) 15 e) 13 RESOLUÇÃO: I) F = 8 + 6 ⇔ F = 14 II) A = = 25 III) V + F = A + 2 ⇔ V + 14 = 25 + 2 ⇔ V = 13 Resposta: E 4. (CESGRANRIO) – O poliedro da figura (uma invenção de Leonardo da Vinci utilizada moder namente na fabricação de bolas de futebol) tem como faces 20 hexágonos e 12 pentágonos, todos regulares. O número de vértices do poliedro é: a) 64 b) 90 c) 60 d) 72 e) 56 RESOLUÇÃO: V – A + F = 2 (Relação de Euler) Assim: V – + (20 + 12) = 2 ⇔ V – 90 + 32 = 2 ⇔ V = 60 Resposta: C 5. O número de vértices do dodecaedro regular é: a) 10 b) 12 c) 18 d) 20 e) 30 RESOLUÇÃO: O dodecaedro tem 12 faces pentagonais. Assim: I) F = 12 II) A = = 30 III) V + F = A + 2 ⇔ V + 12 = 30 + 2 ⇔ V = 20 Resposta: D 8 . 4 + 6 . 3 –––––––––––– 2 �12 . 5 + 20 . 6–––––––––––––2� 12 . 5 –––––– 2 MÓDULO 30 POLIEDROS M A T EM Á T IC A D 132 – C7_MAT_D_Rose_prof 31/05/11 15:20 Página 132
Compartilhar