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ÍNDICE Língua Portuguesa Matemática História do Brasil Geografia do Brasil Química Física Inglês 04 123 263 315 379 421 483 Rio de Janeiro, Brasil Tel: (21) 3745-8106 / (21) 3851-1031 www.institutoeducarte.org.br 2019 www.institutoeducarte.org.br Rio de Janeiro, Brasil. Tel (21) 3745-8106 / 3851-1031 Whatsapp (21) 96915-1364 DIREÇÃO EXECUTIVA Eduardo Corrêa Castilho DIREÇÃO ADMINISTRATIVA Thamyres Pessôa Gonçalves Corrêa GERENTE DE PROCESSOS E DESENVOLVIMENTO HUMANO Fernanda Moura COORDENADORA PEDAGÓGICA Ketruin Lopes COORDENADOR DE CURSOS Ketruin Lopes CAPA/PROJETO GRÁFICO Follow Networking DIAGRAMAÇÃO Thiago Lima REVISÃO DE CONTEÚDO / PRÉ-MILITAR 2019 LÍNGUA PORTUGUESA / LITERATURA / REDAÇÃO Aline Meirilene Roberta Sandim MATEMÁTICA Rafael Sá Thiago Nascimento HISTÓRIA DO BRASIL Raphael Pires GEOGRAFIA DO BRASIL Thiago Rocha QUÍMICA Gleyces Ramos FÍSICA Vinícius Rocha INGLÊS Thiago Gallett IMPRESSÃO E ACABAMENTO Rotaplan Gráfi ca e Editora Pré-Militar MATEMÁTICA F institutoeducarte I institutoeducarte Y Instituto Educarte 12 4 Pré-militarMATEMÁTICA CAPÍTULO 1 - TEORIA DOS CONJUNTOS Noções primitivas São noções primitivas, ou seja, sem definição: conjunto, elemento e pertinência entre elemento e conjunto. Notação Conjunto geralmente letras maiúsculas. Elemento geralmente letras minúsculas. Pertinência : elemento x pertence ao conjunto A. : elemento x não pertence ao conjunto A. Exemplo: Seja o conjunto , então Descrição de um conjunto 1) Citação dos elementos: 2) Propriedade: Conjunto vazio É aquele que não possui elementos. Notação: Exemplo: Conjunto unitário Exemplo: Conjunto universo Quando os conjuntos em análise são todos sub- conjuntos de um mesmo conjunto, este recebe o nome de conjunto universo. Notação: Conjuntos iguais Exemplo: Subconjuntos Um conjunto é subconjunto de um conjunto se, e somente se, todo elemento de é também elemento de . Notação: Exemplo: Propriedades da inclusão Para quaisquer conjuntos e , tem-se: 1) 2) reflexiva 3) antissimétrica 4) transitiva é um subconjunto próprio de quando e . Exemplo: é um subconjunto próprio de O conjunto vazio não tem subconjunto próprio. Qualquer conjunto não-vazio tem vazio como sub- conjunto próprio. Conjunto das partes (ou conjunto potência) É aquele formado por todos os subconjuntos de um certo conjunto. Notação: o conjunto das partes de é represen- tado por . Exemplo: 12 5 Pré-militarMATEMÁTICA A quantidade de elementos do conjunto das partes de um conjunto A pode ser calculada pela expressão a seguir. Reunião de conjuntos Dados dois conjuntos A e B, a sua reunião é o conjunto formado por todos os elementos que per- tençam a A ou B. Exemplo: A união de dois conjuntos A e B também pode ser representada por diagramas chamados Diagra- mas de Venn, onde os conjuntos são em forma de linhas fechadas. Propriedades: sejam A, B e C conjuntos quais- quer, vale: 1) idempotente 2) elemento neutro 3) comutativa 4) associativa O número de elementos da união de 2 e 3 con- juntos pode ser obtido pelas relações a seguir: Interseção de conjuntos Dados dois conjuntos A e B, a sua interseção é formada pelos elementos que pertençam a A e B, ou seja, pelos elementos comuns aos dois conjun- tos. Exemplo: A interseção de dois conjuntos A e B é represen- tada em diagramas de Venn pela figura a seguir: Propriedades: sejam A, B e C conjuntos quais- quer, vale: 1) 2) idempotente 3) comutativa 4) associativa Propriedades distributiva da união e da in- terseção Conjuntos disjuntos São aqueles que possuem interseção vazia, ou seja, não possuem elementos comuns. A e B são disjuntos Diferença de conjuntos A diferença entre dois conjuntos A e B é o conjun- to formado pelos elementos a A e não pertencem a B. A diferença entre A e B é representada em dia- gramas de Venn pela figura abaixo. Exemplo: Complementar de B em A 12 6 Pré-militarMATEMÁTICA Dados dois conjuntos A e B, tais que , cha- ma-se complementar de B em relação à A o con- junto A - B. Exemplo: , , são notações que representam o complementar de A com relação ao universo. Exercícios QUESTÃO 01) Sendo , com , então: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) Dados os conjuntos , e , determine o valor de . (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03) Uma empresa decidiu realizar uma pesquisa de mercado para o lançamento de um novo produto. Aos consumidores foi perguntado o que é levado em consideração na hora de com- prar um produto: preço (P) e/ou qualidade (Q). Cada consumidor entrevistado poderia escolher mais de um item para pesquisa como mostra a tabela a se- guir: Característica do Produto Número de Votos P 60 Q 45 P e Q 35 Admitindo que todos os que foram entrevista- dos escolheram pelo menos um dos itens da pes- quisa, o número de consumidores entrevistados foi de: (A) 60 (B) 65 (C) 70 (D) 75 (E) 80 QUESTÃO 04) Uma pesquisa de mercado foi re- alizada, para verificar a preferência sobre três pro- dutos, A, B e C. 1.200 pessoas foram entrevistadas. Os resultados foram os seguintes: 370 pessoas das entrevistadas gostam do produto A, 300 preferem o produto B e 360, o produto C. Desse total, 100 pes- soas preferem A e B, 60, os produtos B e C, 30 os produtos A e C e 20 pessoas preferem os 3 produ- tos. Com base nesses dados, os que não opinaram por nenhum produto foram: (A) 330 (B) 340 (C) 360 (D) 370 (E) 380 QUESTÃO 05) Em uma enquete realizada com pessoas de idade superior a 30 anos, pesquisou-se as que estavam casadas ou não, se tinham ou não filhos. Constatou-se que 45 pessoas não eram ca- sadas, 49 não tinham filhos, e 99 estavam casadas e com filhos. Sabendo-se que 180 pessoas respon- deram a essa enquete, o número das que se decla- raram não casadas e sem filhos foi de: (A) 13 (B) 23 (C) 27 (D) 32 (E) 36 12 7 Pré-militarMATEMÁTICA QUESTÃO 06) Em uma pesquisa de mercado sobre o uso de notebooks e tablets foram obtidos, entre os indivíduos pesquisados, os seguintes re- sultados: 55 usam notebook; 45 usam tablet; e, 27 usam apenas notebook. Sabendo que todos os pesquisados utilizam pelo menos um desses equipamentos, então, dentre os pesquisados, o número dos que usam apenas ta- blet é: (A) 8 (B) 17 (C) 27 (D) 36 (E) 45 QUESTÃO 07) (EAM) Considere que “A” é o conjunto dos números inteiros positivos múltiplos de 3, “B” é o conjunto dos números inteiros positi- vos múltiplos de 5 e “C” é o conjunto dos números inteiros positivos múltiplos de 12. Sabendo que “D” é o conjunto dos números inteiros formados pela in- terseção dos três conjuntos, ou seja, D é o conjunto dos números inteiros comuns aos três conjuntos, é corretor afirmar que ”D” é o conjunto dos números inteiros formado pelos múltiplos de: (A) 10 (B) 12 (C) 30 (D) 48 (E) 60 QUESTÃO 08) (EAM) Uma pesquisa sobre a pre- ferência de leitura dos jornais A e B revelou que, dos 400 entrevistados, 190 leem o jornal A e 250 o jornal B. Sabendo que todos os entrevistados leem pelo menos um dos jornais, quantos leem os dois jornais? (A) 20 (B) 40 (C) 60 (D) 80 (E) 100 QUESTÃO 09) (EAM) Considerando n(P) como a notação que determina o número de elemen- tos de um conjunto P, AxB como o produto carte- siano entre dois conjuntos finitos A e B e saben- do-se ainda que , e , é correto afirmar que o valor numérico de x é: (A) Um número primo (B) Um múltiplo de 5 (C) Um múltiplo de 7 (D) Um múltiplo de 11 (E) Um múltiplo de 13QUESTÃO 10) (EAM 2017) Sabendo-se que A e B são subconjuntos finitos de U, que é a no- tação para a operação complementar de A em relação a U, que , e , é correto afirmar que: (A) A tem dois elementos e B tem quatro elemen- tos (B) A tem quatro elementos e B tem dois elemen- tos (C) A tem três elementos e B tem três elementos (D) A tem quatro elementos e B tem quatro ele- mentos (E) A tem um elementos e B tem cinco elementos GABARITO 01 A 06 B 02 A 07 E 03 C 08 B 04 B 09 C 05 A 10 D CAPÍTULO 2 - CONJUNTOS NUMÉRICOS Conjunto dos números naturais São os números usados para contar. Fechamento: adição e multiplicação. O conjunto dos naturais positivos é deno- tado por . Propriedades da adição e multiplicação: 12 8 Pré-militarMATEMÁTICA • Associatividade: • Distributividade: • Comutatividade: • Lei do corte: • Tricotomia: Dados dois naturais a e b quais- quer, tem-se que ou a < b ou a=b ou a > b • Princípio da boa-ordenação: Todo subcon- junto não-vazio dos números naturais possui um menor elemento. Conjunto dos números inteiro Surgiram a fim de garantir o fechamento em re- lação a subtração. Subconjuntos de : Conjunto dos inteiros não-nulo Conjunto dos inteiros não-negativos Conjunto dos inteiros não-positivos Conjunto dos inteiros positivos Conjunto dos inteiros negativos O conjunto dos números inteiros possui todas as propriedades dos números naturais e adicional- mente é fechado em relação à subtração. Pode-se definir o simétrico ou oposto para a adição da seguinte forma: tal que . Com isso é possível definir a subtração em como: Na subtração acima, a chama-se minuendo, b subtraendo e o resultado da operação resto. O minuendo é igual à soma do subtraendo com o resto. O produto ou divisão de dois inteiros de mesmo sinal é positivo. Para dois inteiros de sinais contrá- rios, o resultado é negativo. Exemplo: Divisão de inteiros Teorema: Se e d > 0, existem inteiros q e r, univocamente determinados, tais que D=d.q+r, onde 0 < r < d. Exemplo: 28 = 3 . 7 + 1 Na expressão acima D é chamado dividendo; d divisor, q quociente e r, resto. Quando o resto r=0 diz-se que a divisão é exata. Outra expressão útil é a seguinte: d . q < D < . (q + 1). Valor absoluto ou módulo de um inteiro Exemplos: Propriedades: 1) 2) 3) 4) 5) Conjunto dos números racionais É o conjunto dos números que podem ser escri- tos sob forma de fração. Nesse conjunto encon- tram-se as frações, decimais exatos e as dízimas periódicas. Exemplos: 1) 2) 3) 4) 5) Dízima periódica Nomenclatura: parte inteira, parte não-periódica e período. 12 9 Pré-militarMATEMÁTICA Exemplo: Geratriz de uma dízima periódica é fração ordi- nária que dá origem à dízima periódica. A geratriz de uma dízima periódica é uma fra- ção com: Numerador – parte inteira seguida de parte não-periódica e do período, menos a parte inteira seguida da parte não-periódica. Denominador – número formado de tantos 9 quantos forem os algarismos do período , seguidos de tantos 0 quantos forem os algarismos da parte não-periódica. Exemplo: Conjunto dos números reais É o conjunto reais é a união do conjunto dos números racionais com o conjunto dos números irracionais (dízimas não-periódicas). Os números irracionais são representados por I ou , são números que não podem ser escritos sob forma de fração e constituem dízimas não-periódi- cas. Exemplo: Não é fechado para a adição, multiplicação e divisão. Representação em diagramas Como foi observado pelas definições dos con- juntos, vale a seguinte relação: Isso, pode ser representado pelo seguinte diagra- ma. Reta real Entre o conjunto dos pontos de uma reta orien- tada e o conjunto dos números reais existe uma correspondência biunívoca, ou seja, o conjunto pode ser representado por uma reta orientada que recebe o nome de reta real. O módulo de um número definido anteriormen- te pode ser entendido como a distância entre o ponto correspondente ao número na reta real e a origem da mesma. Os conjuntos numéricos podem ser representa- dos pelos seguintes símbolos: : Conjunto dos números naturais. : Conjunto dos números inteiros. : Conjunto dos números racionais. : Conjunto dos números reais. : Conjunto dos números complexos. Intervalos Dados dois números reais a < b, defini-se: Intervalo fechado em a e b. Intervalo fechado em a e aberto em b. Intervalo aberto em a e fechado em b. Intervalo aberto em a e b. 13 0 Pré-militarMATEMÁTICA Outros casos: Os intervalos podem ser representados sobre a reta real como segue: Exercícios QUESTÃO 01) Calcule o valor numérico da ex- pressão: é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) Sejam e , determine o valor de : (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03) Um conjunto possui elemen- tos e um conjunto possui elementos. Quantas são as relações de em ? (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 04) A soma de é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 05) Dividir um número por 0,0125 equivale a multiplica-lo por: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 06) O valor da expressão é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 07) (EAM) O valor de é igual a: (A) (B) 13 1 Pré-militarMATEMÁTICA (C) (D) (E) QUESTÃO 08) (EAM) Se e , o valor de é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 09) (EAM) Caso se vendam 105 pico- lés num primeiro dia de trabalho, no segundo, 109 e no terceiro, 118, quantos picolés ainda precisam ser vendidos para se chegar a um total de 400? (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 10) (EAM) Em uma divisão entre dois números inteiros o quociente é , o divisor é e o resto é o maior possível. Logo, o dividendo será: (A) (B) (C) (D) (E) GABARITO CAPÍTULO 3 - POTÊNCIAÇÃO Definição Onde: • é a base; • é o expoente. Propriedades 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) Exercícios QUESTÃO 01) Qual a metade de (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) Sendo inteiro, é igual a: (A) (B) 13 2 Pré-militarMATEMÁTICA (C) (D) (E) QUESTÃO 03) O valor de (0,5)4 é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 04) O valor de 66+66+66+66+66+66 é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 05) (ESA) Efetuando , encontra- mos: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 06) (ESA) O cubo de é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 07) (ESA) A expressão é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 08) (ESA) Se e , o valor numérico de será: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 09) (ESA) A potência de é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 10) (EAM) Quanto vale a metade de ? (A) (B) (C) (D) (E) GABARITO 13 3 Pré-militarMATEMÁTICA CAPÍTULO 4 – RADICIAÇÃO Definição Onde: • é o radicando; • é o índice da raíz. Propriedades 1) 2) 3) Racionalização Racionalizar é tirar o número irracional do deno- minador de uma fração. Exercícios QUESTÃO 01) (ESA) O resultado de é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) (ESA) é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03) (ESA) Efetuando , encontramos: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 04) (ESA) Efetuando , encontramos: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 05) (ESA) O radical é equivalente a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 06) (ESA) Racionalizando , en- contramos: (A) (B) (C)(D) 13 4 Pré-militarMATEMÁTICA (E) QUESTÃO 07) (EAM 2013) Qual é o valor de ? (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 08) (EAM) O valor da expressão é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 09) (EAM) é equivalente a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 10) (EAM) Sabendo que a fração é proporcional à fração , é correto afirmar que é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) GABARITO CAPÍTULO 5 - FATORAÇÃO Fatoração Fatorar é transformar uma soma de duas ou mais parcelas num produto de dois ou mais fatores. Casos típicos 1° Caso: Fator comum em evidência Exemplo 1. 2. 2° Caso: Agrupamento ax + bx + ay + by = x(a+b) + y(a+b) = (x+y) (a+b) Exemplo 3° Caso: Diferença dos quadrados Exemplo 13 5 Pré-militarMATEMÁTICA 4° Caso: Trinômio quadrado perfeito Exemplo 5° Caso: Soma ou diferença de cubo Exemplo 1) 2) ⟹ 6° Caso: Cubos perfeitos (Soma ou diferença) Exemplo 1) 2) 7° Caso: Fatoração do tipo x2 + Sx + P = (x - x´) (x - x´´) Exemplo Exercícios QUESTÃO 01) (EAM) A fatoração de é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) (EAM) Sendo , então é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03) (ESA) Fatorando , temos: (A) (B) (C) (D) (E) 13 6 Pré-militarMATEMÁTICA QUESTÃO 04) (ESA) O produto é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 05) (ESA) A expressão equivale a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 06) (ESA) Se fatorarmos a expres- são , encontraremos: (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 07) (ESA) Fatorando-se a expressão , obtém-se: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 08) (ESA) A expressão , depois de fatorada, resulta: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 09) (ESA) A fatoração de conduz a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 10) (ESA) Fatorando o trinômio , encontramos: (A) (B) (C) (D) (E) GABARITO CAPÍTULO 6 – PRODUTOS NOTÁVEIS Produtos Notáveis 1° Caso: Quadrado Da Soma De Dois Termos Exemplo 2° Caso: Quadrado Da Diferença De Dois Ter- mos 13 7 Pré-militarMATEMÁTICA Exemplo 3° Caso: Quadrado Da Soma Pela Diferença Exemplo 4° Caso: Cubo Da Soma De Dois Termos Exemplo 5° Caso: Cubo Da Diferença De Dois Termos Exemplo 6° Caso: Quadrado De Um Trinômio Exemplo 7° Caso: Soma Dos Cubos Exemplo 8° Caso: Diferença Dos Cubos Exemplo Exercícios QUESTÃO 01) (EAM) O produto é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) (ESA) A expressão equivale a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03) (ESA) Desenvolvendo o produto notável , obtém-se: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 04) (ESA) O produto é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) 13 8 Pré-militarMATEMÁTICA QUESTÃO 05) (ESA) equiva- le a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 06) (ESA) A fração é equiva- lente a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 07) (ESA) A expressão é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 08) (ESA) Das afirmações abaixo, uma é falsa: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 09) (ESA) O desenvolvimento de corresponde a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 10) (ESA) A expressão (a+b)2 . (a-b)2 é equivalente a: (A) (B) (C) (D) (E) GABARITO CAPÍTULO 7 – EQUAÇÃO E INEQUAÇÃO DO 1o E 2o GRAU Equação É uma sentença matemática aberta que contém, no mínimo, uma variável e exprime uma relação de igualdade. Na palavra “equação”, equa vem do latim e significa igual. I. II. III. IV. Não possui incógnita,não é uma sentença aberta (Não é uma equação) V. (Não é uma equação) Como a equação é uma igualdade, ela tem um sinal de igual. Tudo que está antes do sinal de igual é chamado de 1° membro, e tudo que está depois do sinal de igual é chamado de 2° membro. 13 9 Pré-militarMATEMÁTICA Exemplo: Equação do 1° grau com uma variável É uma equação em que a variável está elevada somente ao expoente 1 e pode ser escrita na forma ax + b = 0, em que a e b são constantes (números). Exemplo: I. II. III. Conjunto universo É o conjunto que contém todos os valores que podem satisfazer a equação. Indica-se pela letra U. Raiz ou solução da equação É um número que satisfaz a equação, ou seja, transforma uma sentença aberta em uma sentença verdadeira. No caso da equação 4 + 2x = 22, por exemplo, a raiz é um valor que de x que a transforma em sen- tença verdadeira. Verifique que se trocarmos x por 9, temos uma igualdade 4 + 2 ∙ 9 = 22. Exemplo: Sendo U={0,1,2,3}, determine a raiz da equação x + 9 = 11. ● Se x=0, a sentença x+9=11 ficaria ⟶ 0+9=11 ⟶ falso ● Se x=1, a sentença x+9=11 ficaria ⟶ 1+9=11 ⟶ falso ● Se x=2, a sentença x+9=11 ficaria ⟶ 2+9=11 ⟶ verdadeiro ● Se x=3, a sentença x+9=11 ficaria ⟶ 3+9=11 ⟶ falso Raiz ou solução da equação É o conjunto que contém as raízes da equação indicado pela letra V. Esse conjunto pode ser cha- mado também de conjunto solução e deve estar contido no conjunto universo. Exemplo: Sendo U={-4,-3,-2,-1,0}, determine o conjunto verdade da equação z+1=-2. ● Se z=-4, a sentença z+1=2 ficaria ⟶ -4+1=-2 ⟶ falso. ● Se z=-3, a sentença z+1=2 ficaria ⟶ -3+1=-2 ⟶ verdadeiro. ● Se z=-2, a sentença z+1=2 ficaria ⟶ -2+1=-2 ⟶ falso. ● Se z=-1, a sentença z+1=2 ficaria ⟶ -1+1=-2 ⟶ falso. ● Se z=0, a sentença z+1=2 ficaria ⟶ 0+1=-2 ⟶ falso. Como -3 é o único número que pertence ao conjunto universo e satisfaz a equação, temos que V={-3}. Resolução de equações do 1° grau 1° CASO) os coeficientes são inteiros. Exemplo: 5x-1=19 5x=19+1 5x=20 x=4 ∴ S={4} 2° CASO) a equação possui sinais de pontu- ação. Exemplo: 3(x-1)+5=2(x+1)+2 3x-3+5=2x+2+2 3x-2x=2+2+3-5 x=2 ∴ S={2} 3° CASO) equação com denominadores Exemplo: 14 0 Pré-militarMATEMÁTICA Inequações do 1° grau Inequação é toda sentença aberta expressa por uma desigualdade. Assim, as expressões são sepa- radas pelos sinais > (maior), < (menor), ≥ (maior ou igual) e ≤ (menor ou igual) Exemplo: I. 3x+10<200 II. 2x+5≥50 Resolução de uma inequação do 1° grau Resolver uma inequação é determinar as suas raízes, isto é, encontrar o seu conjunto verdade a partir de um conjunto universo dado. Para isso, isolamos a variável em um dos mem- bros da inequação, aplicando as mesmas proprie- dades válidas para as igualdades (equações). Quando multiplicamos a inequação por -1, deve- mos inverter o sinal da desigualdade. Exemplo: Equação do 2° grau Chama-se equação do 2° grau, variável x, toda expressão matemática da forma: ax2 + bx + c = 0 a, b e c são números quaisquer, sendo que a não pode ser zero, pois, o termo x2 seria eliminado. ● O número a é o coeficiente de x^2 ● O número b é o coeficiente de x ● O número c é o termo independente Observe os valores de a, b e c nos exemplos: Exemplos: x2 + 6x - 6 = 0, temos Exemplos: x2 - 10x + 9 = 0 a=1; b=-10; c=9 2x2 - 10x + 8 = 0, temos Raízes da equação do 2° grau Uma raiz (ou solução) de uma equação é um nú- mero que, se colocado no lugar de x, torna a igual- dade correta Exemplo:x2 - 5x + 6 = 0Quando x = 222 - 5 ∙ 2 + 6 = 04 - 10 + 6 = 0 0 = 0 ⟶ VerdadeiroLogo S = {2} Equações do 2° grau incompletas Resolver uma equação é determinar o seu con- junto verdade (ou raízes). As equações incomple- tas do 2° grau admitem duas soluções. 1° CASO) Equação da forma ax2 + bx = 0 Exemplo:x2 + 5x = 0x(x + 5) = 0 14 1 Pré-militarMATEMÁTICAx = 0 oux + 5 = 0x = -5S = {-5,0} 2° CASO) Equação da forma ax2 + c =0 Exemplo: Equações completa do 2° grau Para resolvê-la é necessário conhecer a fórmula de Bháskara. e Exemplo: OBS: ∆ > 0 ⟹ Equação possui duas raízes reais e diferentes ∆ = 0 ⟹ Equação possui duas raízes reais e iguais ∆ < 0 ⟹ Equação não possui raízes reais Inequações do 2° grau As inequações do 2° grau são resolvidas utili- zando o teorema de Bháskara. O resultado deve ser comparado ao sinal da inequação, com o obje- tivo de formular o conjunto. Exemplo: Exercícios QUESTÃO 01) (ESA) Para que uma escada seja confortável, sua construção deverá atender aos pa- râmetros e e p da equação 2e + p = 63 , onde e e p representam, respectivamente, a altura e o com- primento, ambos em centímetros, de cada degrau da escada. Assim, uma escada com 25 degraus e altura total igual a 4 m deve ter o valor de p em cen- tímetros igual a: (A) 32 (B) 31 (C) 29 (D) 27 (E) 26 QUESTÃO 02) (ESA) Sendo , o Conjunto 14 2 Pré-militarMATEMÁTICA Verdade da inequação 8 - 3x > 2 é: (A) V = ∅ (B) V = {0,1,2} (C) V = {0,1} (D) V = {…,-1,0,1,2} (E) V = {1,2} QUESTÃO 03) (ESA) O conjunto solução da ine- quação x2 + 5x + 6 < 0, onde x é um número real , é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 04) (ESA) Um pelotão está formado de tal maneira que todas as n filas têm n soldados. Trezentos soldados se juntam a esse pelotão e a nova formação tem o dobro de filas, cada uma, po- rém, com 10 soldados a menos. Quantas filas há na nova formação? (A) 20 (B) 30 (C) 40 (D) 60 (E) 80 QUESTÃO 05) (ESA) A soma dos inversos das raízes da equação x2 - 36x + 180 é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 06) (ESA) A equação x + (3x + 7)1/2 =1 possui uma raiz (A) par (B) múltipla de 5 (C) negativa (D) maior que 7 (E) irracional QUESTÃO 06) (EAM) Em relação ao conjunto dos números inteiros, qual é o conjunto-solução da equação 3x - 4 = 2? (A) {0} (B) {1} (C) {2} (D) {3} (E) {4} QUESTÃO 07) (EAM) Qual é o valor de k, para que a equação 3x2 - 2x + k= 0 possua raízes reais e iguais? (A) 1/3 (B) 2/3 (C) 3 (D) - 1/3 (E) -3 QUESTÃO 08) (EAM) As raízes da equação 2 ∙ (3x + 2) = 2 ∙ (4 - x) é um número racional (A) compreendido entre 0 e 1 (B) compreendido entre -1 e 0 (C) menor que-1 (D) maior que 1 (E) igual a 1 QUESTÃO 09) (EAM) Assinale a opção que cor- responde ao maior número que é solução da equa- ção x2 - 3x + 2 = 0. (A) 5 (B) 4 (C) 3 (D) 2 (E) 1 QUESTÃO 10) (EAM) A soma das raízes da 14 3 Pré-militarMATEMÁTICA equação 4x2 - 11x + 6 = 0 é: (A) 11/4 (B) 11 (C) 6 (D) 3/2 (E) 4 GABARITO 01 B 06 C 02 B 07 A 03 B 08 A 04 D 09 D 05 A 10 A CAPÍTULO 8 – SISTEMAS DE 1° GRAU Sistemas de equações do 1° grau As soluções de um sistema de duas equações do 1° grau com duas variáveis, é representado grafica- mente pelo ponto comum às duas retas que repre- sentam as equações desse sistema. MÉTODO DA SUBSTITUÍÇÃO MÉTODO DA ADIÇÃO MÉTODO DA COMPARAÇÃO 14 4 Pré-militarMATEMÁTICA Exercícios QUESTÁO 01) (EAM) Considere que um senhor deseja cercar um terreno retangular de 200 m2 de área, utilizando 60 metros de arame. Sendo assim, é correto afirmar que o comprimento e a largura, deste terreno, são respectivamente: (A) 50m e 4m (B) 40m e 5m (C) 25m e 8m (D) 20m e 10m (E) 16m e 12,5m QUESTÁO 02) (EAM) Um estudante pagou um lanche de 8 reais em moedas de 50 centavos e 1 real. Sabendo que, para este pagamento, o estu- dante utilizou 12 moedas, determine, respectiva- mente, as quantidades de moedas de 50 centavos e de um real que foram utilizadas no pagamento do lanche e assinale a opção correta. (A) 5 e 7 (B) 4 e 8 (C) 6 e 6 (D) 7 e 5 (E) 8 e 4 QUESTÁO 03) (EAM) A soma de um número x com o dobro de um número y é -7; e a diferença entre o triplo desse número x e número y é igual a 7. Sendo assim, é correto afirmar que o produto xy é igual a: (A) -15 (B) -12 (C) -10 (D) -4 (E) -2 QUESTÁO 04) (ESA) Em um programa de TV, o participante começa com R$ 500,00. Para cada per- gunta respondida corretamente, recebe R$500,00; e para cada resposta errada perde R$150,00. Se um participante respondeu todas as 25 questões formuladas no programa e terminou com R$600,00, quantas questões ele acertou? (A) 14 (B) 9 (C) 10 (D) 11 (E) 12 QUESTÁO 05) (ESA) Três amigos, Abel, Bruno e Carlos, juntos possuem um total de 555 figurinhas. Sabe-se que Abel possui o triplo de Bruno menos 25 figurinhas, e que Bruno possui o dobro de Carlos mais 10 figurinhas. Desses amigos, o que possui mais tem: (A) 250 figurinhas (B) 365 figurinhas (C) 275 figurinhas (D) 325 figurinhas (E) 300 figurinhas QUESTÁO 06) (ESA) Carlos é o caixa da bilhe- teria do cinema da cidade. Os ingressos custam R$ 8,00, sendo que algumas pessoas como estu- dantes, idosos e pessoas conveniadas ao cinema pagam a metade do valor. Ontem Carlos esqueceu de marcar o valor que cada pessoa pagou, mas ele sabe que 120 pessoas pagaram pela sessão e arre- cadou um total de R$ 760,00. O número de pessoas que pagaram meia entrada foi: (A) 60 (B) 70 (C) 80 (D) 40 (E) 50 QUESTÁO 07) (ESA) O sistema de equações (A) Não tem solução (B) Tem como solução o par (C) Tem como solução o par (D) Tem como solução o par QUESTÁO 08) (ESA) No sistema , o valor de x é: (A) -1 (B) -2 14 5 Pré-militarMATEMÁTICA (C) 2 (D) 1 QUESTÁO 09) (ESA) Resolvendo o sistema ao lado, achamos os seguintes valores para x e y: (A) (B) (C) (D) QUESTÁO 10) (ESA) O sistema (A) É impossível (B) É indeterminado (C) Tem como solução o par ordenado (x=3,y=2) (D) Tem como solução o par ordenado (x=2,y=3) GABARITO 01 D 06 E 02 E 07 D 03 D 08 D 04 A 09 C 05 B 10 C CAPÍTULO 9 – FUNÇÃO Pares ordenados Muitas vezes, para localizar um ponto em um plano, utilizamos dois números racionais, em uma certa ordem. Denominamos esses números de par ordenado. Exemplo: Produto cartesiano Dados dois conjuntos A e B não vazios, cha- mamos de produto cartesiano de A por B, e repre- sentamos por A×B. Exemplo: Seja A={2,3} e B= {-1,0,2}. Calcule: A×B= {(2,-1), (2,0), (2,2), (3,-1), (3,0), (3,2)} As funções nada mais são que um tipo parti- cular de relação que possuem uma propriedade específica. R1= {(0,1),(1,2),(2,3),(3,4)} OBS: Observe que todos os elementos do conjunto A possuem uma flecha em direção a um único ele- mento do conjunto B. 14 6 Pré-militarMATEMÁTICA Dados os conjuntos A={-2,-1,0,1,2} e B={0,1,2,3,5,9} e a relação R={(x,y)∈A×B; Y=x^2+1} Exemplo: Domínio da uma função Exemplos: • • • • • OBS: Dois exemplos que não são funções Classificação das funções FUNÇÃO INJETORA Sejam a função fA⟶B, f é injetora quando ele- mentos distintos de A estão associados a elemen- tos distintos de B. No diagrama, não há elemento em B que receba mais de uma seta. No gráfico, re- tas horizontais cruzam seu gráfico em no máximo um ponto. n(A)≤n(B), se A e B forem finitos. f é injetora ⟺ ∀x1,x2 ∈A, x_1≠x2⟹ f(x1)≠f(x2 ) ou f é injetora ⟺ ∀x1,x2 ∈A, f(x1)=f(x2)⟹ x1=x2 FUNÇÃO SOBREJETORA Sejam a função fA ⟶ B, f é sobrejetora quando todo elemento de B está associado por f a pelo me- nos um elemento de A. No diagrama, todo elemento recebe seta. No gráfico, retas horizontais traçadas no contradomínio interceptam em pelo menos um ponto. n(A) ≥ n(B), se A e B forem finitos. f é sobretora ⟺ ∀ y ∈ B, ∃ ∈ A tal que (x,y) ∈ f ou f = f(x) 14 7 Pré-militarMATEMÁTICA FUNÇÃO BIJETORA Sejam a função fA ⟶ B f é bijetora se, e so- mente se, for sobrejetora e injetora. Todo elemento de B está associado por f a um único elemento de A. No diagrama, todo elemento de B recebe uma seta. No gráfico, retas horizontais traçadas pelo contradomíniocruzam o gráfico em exatamente um ponto. n(A) = n(B), se A e B forem finitos. Exercícios QUESTÃO 01) (EAM) Para que a expressão seja número real deve-se ter: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) (EAM) Dada a função real defi- nida por , o valor de é igual a: (A) -52 (B) -48 (C) -12 (D) 24 (E) 48 QUESTÃO 03) (EAM) A função definida por f(x) = -3x + 6 é: (A) Crescente para todos os reais (B) Crescente para x > 2 (C) Decrescente para todos os reais (D) Decrescente para x < 2 (E) Decrescente para x < 2 QUESTÃO 04) (EAM) Seja a função real f defini- da por Sabendo-se que f(3)=2 e f(5)=4, determine o valor de k+p e assinale a opção corre- ta. (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (E) 4 QUESTÃO 05) (EEAr) Ao comparar o valor de f(1) e f(-1) da função f(x) = 5x6 + 4x2 + 3x - 1, ob- tém-se:(A) f(1)<f(-1)(B) f(1)=f(-1)(C) f(1)>2f(-1)(D) f(1)=2f(-1) QUESTÃO 06) (EEAr) – Considerando que o domínio de uma função é o maior subconjunto de constituído por todos os valores que podem ser atribuídos à variável independente, o domínio da função é: (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 07) (EEAr) Seja a função . Os valores inteiros do domínio de são tais que seu produto é igual a: (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 QUESTÃO 08) (EEAr) Analisando o gráfico da função f da figura, percebe-se que, nos intervalos [–5,–2] e [–1,2] de seu domínio, ela é, respectiva- mente, 14 8 Pré-militarMATEMÁTICA (A) Crescente e crescente (B) Crescente e decrescente (C) Decrescente e crescente (D) Decrescente e decrescente QUESTÃO 09) (EEAr) Seja a função definida por f(x) = 4x – 3. Se f-1 é a função inversa de f , então f f-1 (5) é (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 10) (EEAr) Na função f(x)=mx - 2(m-n), m e n ∈ R . Sabendo que f(3)=4 e f(2)= - 2, os valores de m e n são, respectivamente: (A) 1 e-1 (B) -2 e 3 (C) 6 e-1 (D) 6 e 3 GABARITO 01 A 06 D 02 A 07 A 03 C 08 B 04 A 09 C 05 C 10 C CAPÍTULO 10 – FUNÇÃO DO GRAU Função do 1° grau Uma função chama-se função afim quando existem dois números reias e , tal que . Exemplo Valor de uma função do 1° grau É o valor que a função assume para um deter- minado . Exemplo Para , determine: a) b) c) Determinação da função do 1° grau conhe- cendo seus valores em dois pontos distintos Exemplo Determine a função do 1° grau sabendo que e 14 9 Pré-militarMATEMÁTICA Gráfico de uma função do 1° grau O gráfico de uma função da forma f(x)=ax+b é sempre uma reta. Exemplo x y-1 11 -3 Exemplo x y-1 11 -3 Significado dos coeficientes Coeficiente angular Coeficiente linear Casos particulares Função identidadef(x)=x ou y=x A função identidade também é conhecida como bissetriz dos quadrantes ímpares. 15 0 Pré-militarMATEMÁTICA • Função linear ou • Função constante ou Zero ou raiz da função afim Chama-se de zero ou raiz da função do 1° grau f(x) = ax + b o número real tal que f(x) = 0. Basta resolver a equação ax+b=0. Estudo dos sinais da função afim Estudar o sinal da função afim, consiste em deter- minar os valores de x para os quais f(x) > 0, f(x)<0 e f(x) = 0. Na função f(x)=ax+b dois casos são possíveis: • a > 0 ⟶ Função crescente • a < 0 ⟶ Função decrescente Exercícios QUESTÃO 01) (EAM) A função definida por é: (A) crescente para todos os reais (B) crescente para x > 2 (C) decrescente para todos os reais (D) decrescente para x<2 (E) decrescente para x ≥ 2 QUESTÃO 02) (ESA) Lembrando que zero ou raiz da função f(x)=ax+b é o valor de x que torna a função nula. Então identifique a alternativa que apresenta a função f(x) cuja raiz é igual a +3.(A) f(x) = 2x-5(B) f(x) = x+3(C) f(x) = 3x-3(D) f(x) = x-3(E) f(x) = 3x QUESTÃO 03) (ESA) Os valores de k de modo que o valor mínimo da função seja -3 são: 15 1 Pré-militarMATEMÁTICA (A) 5/2 e 3/2 (B) -5/2 e 3/2 (C) -5/2 e -3/2 (D) 5/4 e -3/4 (E) 5/2 e -3/2 QUESTÃO 04) (ESA) Com relação às funções injetoras, sobrejetora e bijetoras podemos afirmar que: (A) se,é injetora e sobrejetora,então ela é bijetora (B) se,é injetora,então ela é sobrejetora (C) se,é sobrejetora e não é injetora,então ela é bijetora (D) se,é sobrejetora,então ela é injetora (E) se,é injetora e não é sobrejetora,então ela é bijetora QUESTÃO 05) (ESA)Funções bijetoras possuem função inversa porque elas são invertíveis, mas de- vemos tomar cuidado com o domínio da nova fun- ção obtida. Identifique a alternativa que apresenta a função inversa de . (A) f-1(x) = x - 3 (B) f-1(x) = x + 3 (C) f-1(x) = -x - 3 (D) f-1(x) = -x + 3 (E) f-1(x) = 3x QUESTÃO 06) (ESA) Sejam as funções reais da- das por f(x)=5x+1 e g(x)=3x-2. Se m=f(n), então g(m) vale: (A) 15n+1 (B) 14n-1 (C) 3n-2 (D) 15n-15 (E) 14n-2 QUESTÃO 06) (EEAr) A função que corresponde ao gráfico a seguir é é f(x) = ax + b, em que o valor de a é: (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 07) (EEAr) Se , com e , é uma função invertível, o valor de é (A) -2 (B) -1 (C) 3 (D) 5 QUESTÃO 08) (EEAr) Se é uma função tal que e , então o valor de “a” é (A) 1 (B) 2 (C) 1/2 (D) 3/2 QUESTÃO 09) (EEAr) Seja a função real . A sentença que completa corretamen- te a expressão do conjunto domínio dessa função é (A) x > 1 (B) x ≠ 1 (C) x > 0 (D) x ≠ 0 QUESTÃO 10) (EEAr) Sejam f e g funções po- linomiais de primeiro grau, tais que o gráfico de f passa por (2,0) e o de g por (-2,0). Se a intersecção dos gráficos é o ponto (0,3), é correto afirmar que (A) f e g são crescentes (B) f e g são decrescentes (C) f é crescente e g é decrescente (D) f é decrescente e g é crescente 15 2 Pré-militarMATEMÁTICA GABARITO CAPÍTULO 11 – FUNÇÃO DO 2° GRAU Função do 2° grau ou Função quadrática Função quadrática é qualquer função dada por uma lei da forma f(x) = ax2 + bx + c, na qual a,b e c são números reais com a ≠ 0. Exemplo: • f(x) = 3x2 + 4x + 1 • • Gráfico da função quadrática Em um sistema cartesiano ortogonal, o gráfico de uma função quadrática é representado por uma curva, à qual damos o nome de parábola. Exemplo: Vamos esboçar o gráfico da função quadrática . Vamos esboçar o gráfico da função quadrática . Relações entre a concavidade de uma pará- bola e o coeficiente a. O gráfico de uma função quadrática é sempre uma parábola, e essa parábola terá a concavidade voltada para cima quando e terá concavidade voltada para baixo quando . 15 3 Pré-militarMATEMÁTICA Raízes ou zeros da função quadrática Quando fazemos ax2 + bx + c igual a zero, isto é, y = f(x) = 0, muitas vezes, podemos obter valores de , aos quais denominamos raízes ou zeros da função. Para fazer referência a essas raízes, costuma- mos usar símbolos tais como ou . Então, se , temos que . A fórmula de Bháskara nos fornece e , mas devemos considerar os casos em que o discriminante (Δ) seja: (Δ > 0) A função tem raízes reais e diferentes, portanto a parábola determina dois pontos distintos no eixo dos . (Δ = 0) A função tem raízes reais e iguais: por- tanto a parábola tangencia o eixo dos . (Δ < 0) A função não tem raízes reais, portanto a pará- bola não determina nenhum ponto no eixo dos x. Vértice da parábola O vértice V de uma parábola é representado pelo ponto de intersecção do eixo de simetria com a própria parábola. As coordenadas do vértice são: ou Conjunto imagem da função quadrática O conjunto imagem da função quadrática é determinado a partir da ordena- da do vértice da parábola. Temos dois casos a considerar: • a > 0 Quando a > 0 a função apresenta um ponto de mínimo, cujo ordenada é o valor mínimo da função. Logo:15 4 Pré-militarMATEMÁTICA • a < 0 Quando a < 0 a função apresenta um ponto de máximo, cujo ordenada é o valor máximo da função. Logo: Estudo dos sinais da função quadrática Os valores reais de x que tornam a função qua- drática positiva, negativa ou nula, podem ser dados considerando-se alguns casos: Exercícios QUESTÃO 01) (ESA) As funções do 2° grau com uma variável: f(x) = ax2 + bx + c terão valor máximo quando (A) a < 0 (B) b > 0 (C) c < 0 (D) ∆ > 0 (E) a > 0 QUESTÃO 02) (ESA) A função x2-6x+8 tem para o valor do ∆ (discriminante): (A) -2 (B) 2 (C) -4 (D) 4 QUESTÃO 03) (ESA) As abscissas dos pontos de interseção da parábola que representa função , com o eixo x são: (A) 1 e -2 (B) 3 e -2 (C) -2 e -3 (D) -3 e 2 QUESTÃO 04) A média das raízes da equação 2x2 - 22x + 56 = 0 é: (A) 1,5 (B) 2,5 (C) 3,5 (D) 4,5 (E) 5,5 QUESTÃO 05) (EEAr) Uma das raízes da equação é, sendo , é: (A) tg a + cossec a (B) tg a - cos a (C) tg a + sen a (D) tg a - sec a QUESTÃO 06) (ESA) A equação do 2° grau cujas raízes são 5 e 2 é: (A) x2 + 7x + 10 = 0 15 5 Pré-militarMATEMÁTICA (B) x2 - 10x + 7 = 0 (C) x2- 7x + 10 = 0 (D) x2 - 7x - 10 = 0 (E) x2 + 10x + 7 = 0 QUESTÃO 07) Uma função quadrática tem o eixo das ordenadas como eixo de simetria. A distância entre os zeros da função é de 4 unidades, e a fun- ção tem -5 como valor mínimo. Esta função é defi- nida por: (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 08) (EEAr) Seja a função quadrática f(x)=ax²+bx+1. Se f(1)=0 e f(-1)=6, então o valor de a é: (A) 4 (B) 5 (C) 3 (D) 2 QUESTÃO 09) (EEAr) Considere a inequação x2 - 1 ≤ 3. Está contido no conjunto solução dessa inequação o intervalo (A) [-3,0] (B) [-1,1] (C) [1,3] (D) [3,4] QUESTÃO 10) (EEAr) A função f(x)=x^2-2x-2 tem um valor ____________, que é _________. (A) mínimo; -5 (B) mínimo; -3 (C) máximo; 5 (D) máximo; 3 GABARITO CAPÍTULO 12 – FUNÇÃO MODULAR Função Modular É a função de em que associa a cada o elemento seu módulo ou valor absoluto . O gráfico da função modular é a união de duas semirretas com origem na origem do plano carte- siano e que são bissetrizes do 1o e 2o quadrantes. A imagem da função é , isto é, a função assume somente valores reais não-negativos. O gráfico das funções modulares compostas pode ser obtido traçando-se o gráfico da função ori- ginal e espelhando-se a parte negativa em relação ao eixo x. 15 6 Pré-militarMATEMÁTICA Equações modulares As equações modulares podem ser resolvidas utilizando as seguintes propriedades. Exemplo Resolva a equação |x-2|=6⟺x-2=6 ou x-2=-6⟺x=8 ou x=-4S={8,-4} Resolva a equação |x-3|=|4x-1|⟺x-3=4x-1 ou x-3=-(4x-1)⟺x-4x=3-1 ou x-3=-4x+1⟺x= -2/3 ou x= 4/5 As equações modulares que apresentam soma ou subtração de módulos necessitam que seja rea- lizado um estudo de sinal para a sua solução. Inequações modulares Para a solução de inequações modulares é ne- cessária a utilização das seguintes propriedades dos módulos, onde . Exemplo Resolva a inequação . Resolva a inequação . Assim como para as equações, as inequações modulares que apresentam soma ou subtração de módulos normalmente necessitam que seja feito um estudo de sinal para a sua solução. Propriedades do módulo Além das propriedades já apresentadas, deve-se atentar também para as seguintes desigualdades, onde . a) b) c) d) (Desigualdade triangu- lar) e) f) QUESTÃO 01) (UFF) Considere o sistema: A região do plano que melhor representa a solu- ção do sistema é: QUESTÃO 02) Sendo S o conjunto solução da inequação , pode-se afirmar que: (A) (B) (C) 15 7 Pré-militarMATEMÁTICA (D) (E) QUESTÃO 03) A soma dos inteiros que satisfa- zem a desigualdade é: (A) 14 (B) 0 (C) -2 (D) -15 (E) -18 QUESTÃO 04) (ITA) Os valores de , para os quais a função real dada por está definida, formam o conjunto: (A) [0,1] (B) [-5,6] (C) [-5,0] ∪ [1,∞) (D) (-∞,0] ∪ [1,6] (E) [-5,0] ∪ [1,6] QUESTÃO 05) Assinale a afirmativa correta. A inequação . (A) nunca é satisfeita (B) é satisfeita em x = 0 (C) é satisfeita para x negativo (D) é satisfeita para x positivo (E) é sempre satisfeita QUESTÃO 06) Seja . De- termine os valores de x para os quais f(x) < 1. (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 07) O gráfico da função é constituído por: (A) duas semirretas de mesma origem (B) duas retas concorrentes (C) duas retas paralelas (D) uma única reta que passa pelo (0,2) QUESTÃO 08) Determine, no campo dos reais, o conjunto verdade da inequação . (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 09) Sendo , determine a solu- ção para a inequação . (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 10) (EEAr) Seja uma fun- ção. Essa função pode ser (A) (B) (C) GABARITO CAPÍTULO 13 – FUNÇÕES EXPONENCIAIS Potenciação Qual o total de resultados possíveis nos 14 jo- gos da Loteca? Cada jogo pode ter 3 resultados possíveis: vitó- ria da primeira equipe, empate ou vitória da segun- da equipe. Mas, para cada resultado possível do primeiro jogo, o segundo jogo também apresenta três pos- 15 8 Pré-militarMATEMÁTICA sibilidades, e assim por diante. Logo, o número de resultados possíveis nos 14 jogos e dado por: Na indicação 314= 4.782.969, o número 3 e cha- mado de base; o número 14, de expoente e o nú- mero 314, de potência. Multiplicações com fatores iguais induziram a criação dessa notação. Dados um número real a e um número natural n(n>1) , a notação an significa a∙a∙a∙a∙…∙a. Potências são extremamente convenientes para representar números muito grandes ou muito pequenos. Observe as sequências a seguir: Essas sequências sugerem que as potências se- jam escritas como expoentes negativos. Assim: A partir dessas considerações, podemos defi- nir: • • • • • Exemplo: Calcular o valor de e . Solução: Observações: a-1 é chamado de inverso de a; O número zero não tem inverso; a ∙ a-1 = 1 Propriedades das potências Multiplicação de potências de mesma base Em multiplicação de potências de mesma base, conservam-se as bases e somam-se os expoentes. Para e , podemos escrever: Divisão de potências de mesma base Em divisão de potências de mesma base, conser- vam-se as bases e subtraem-se os expoentes. Para e , podemos escrever: Potência de uma potência Para efetuarmos cálculos envolvendo potência de uma potência, basta conservarmos a base e multi- plicarmos os expoentes. Simbolicamente, para e , pode- mos escrever: Outras propriedades das potências Para e , temos: Notação científica Para diminuir o trabalho de escrever números com muitos algarismos, os cientistas introduziram em sua linguagem a notação científica. 15 9 Pré-militarMATEMÁTICA Um número está expresso em notação científi- ca se estiver escrito como o produto de dois núme- ros reais: um deles entre 1 e 10, incluindo o 1, e o outro, uma potência de 10. Exemplo: A velocidade da luz, no vácuo, é de 300.000km/s. Determinar a distâncias percorrida pela luz em um minuto. Expressar a resposta utilizando notação científica. Solução: Em 1 segundo a luz percorre 300.000km/s. Como 1 minuto equivale a 60 segundos, temos: Então, em 1 minuto a luz percorre 18 milhões de quilômetros ou, utilizando notação científica, 1,8∙107 km. Função exponencial A pressão que a camada de ar exerce sobre um corpo, ao nível do mar, é de 1atm (atmosfera). Um quilometro acima do nível do mar, é de 0,9atm. E assim, para cada 1km de altitude, essa pressão cai em torno de 10%. Vamos obter a lei que fornece a pressão y (em atmosferas) em função da altitude x (em metros): Logo, y=(0,9)x. Os pontos (0;1),(1;0,9), (2;0,81), (3;0,73), (4;0,66) etc. Representam essa função no plano cartesiano. Mas, como a variação da pressão atmosférica é contínua, podemos desenhar o gráfico: Definimos, assim, a função exponencial , sendo x sendo . Função exponencial é toda função cuja lei é dada pela equação , sendo e di- ferente de 1. Gráfico da função exponencial O gráfico da função exponencial y=ax ou f(x)=ax tem as seguintes características: Passa pelo ponto P(0, 1); Apresenta uma das seguintes configurações: Note que: 16 0 Pré-militarMATEMÁTICA , restrição à base , garante a existência de no conjunto . Veja o exemplo: e , restrições impostas à base , ga- rantem que potências iguais e de mesma base não sejam provenientes de expoentes diferentes, como nos exemplos: Assim, se e , então . O conjunto imagem da função exponencial é formado exclusivamente pelos números reais posi- tivos. Observe que não existe . Portanto, a função ou , com e , tem domínio e conjunto imagem . Exemplos: 1) Observe o gráfico da função . Observações: a) Se x = 2, então y = 4, isto é, 22 = 4. b) Se x = 2,5, então y ≅ 5,5, isto é, 22, 5 ≅ 5,5. c) Se y = 3, então x ≅ 1,5, isto é, 21,5 ≅ 3. d) Se x > 2 ⇔ y > 4, isto é, x > 2 ⇔ 2x > 4. 2) Observe o gráfico da função . Observações: a) Se x = -2, então y = 4, isto é, (1/2)-2 = 4. b) Se x = -2,5, então y ≅ 5,5, isto é, (1/2)-2,5 ≅ 5,5. c) Se y = 3, então x ≅ 1,5, isto é, (1/2)-1,5 ≅ 3. d) Se x > -2 ⇔ y < 4, isto é, x > -2 ⇔ (1/2)x < 4. Comportamento da função exponencial: cres- cente ou decrescente? Se y = ax, temos: 16 1 Pré-militarMATEMÁTICA Equações exponenciais As equações que apresentam incógnitas como expoente são chamadas equações exponenciais. Na resolução de equações exponenciais, utilizamos todas as propriedades das potências. Outra proprie- dade usada e a seguinte:am = an ⇔ m = n (a > 0 e a ≠ 1) Exemplos: 1) Qual o valor real x, tal que 2x = 16? Solução: Fatorando o número 16, obtemos 16 = 24. Logo: 2x = 16 2x = 24 x = 4 2) Determinar o valor real de x, tal que . Solução: . Assim, . Então: 1) Calcular o valor de x, tal que 4x = 8.. Solução: 8 = 23, mas a base que aparece no primeiro lado da igualdade é 4. Entretanto, 4=22. Assim, (22)x = 23 ou 22x =23. Por- tanto: 2) Resolver a equação exponencial: 2x + 2x+3 = 36 Solução: QUESTÃO 01) (ESA) Seja a função definida por , tal que . Então é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02) (ESA) Identifique a equação ex- ponencial. (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03) (ESA) Se , então é igual a: (A) 4 (B) 8 (C) 10 (D) 16 (E) 100 QUESTÃO 04) (ESA) O conjunto solução da equação exponencial é: (A) 16 2 Pré-militarMATEMÁTICA (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 05) (ESA) A soma dos dois primeiros números inteiros do domínio da função definida por é: (A) 1 (B) -1 (C) 3 (D) 5 QUESTÃO 06) (EEAr) Na função , tal que x ≠ 0, o valor de x para que f(x) = 36, é um número (A) divisível por 2 (B) divisível por 3 (C) divisível por 5 (D) divisível por 7 QUESTÃO 07) (EEAr) O valor real que satisfaz a equação 4x -2 x -2 = 0 é um número (A) entre -2 e 2 (B) entre 2 e 4 (C) maior que 4 (D) menor que -2 QUESTÃO 08) (EEAr) No conjunto dos números reais, a equação (3x)x = 98 tem por raízes (A) um número positivo e um negativo (B) um número negativo e o zero (C) dois números negativos (D) dois números positivos QUESTÃO 09) (EEAr) O conjunto solução da ine- quação é (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 10) (EEAr) Se x é raiz da equação elevado a , então o valor de x é: (A) 5 (B) 3 (C) -2 (D) -4 GABARITO CAPÍTULO 14 – FUNÇÕES LOGARÍTMICAS O que é logaritmo? Reproduzimos, a seguir, um trecho da tabela que Henry Briggs publicou em 1617. Na versão original, os números indicados na coluna 10m variam de 1 a 1.000 e os indicados na coluna m apresentam até 14 casas decimais: Analisando um trecho da tabela de Briggs, pode- mos escrever: Os expoentes de 10 são denominados logarit- mos. Assim: 16 3 Pré-militarMATEMÁTICA ● O expoente 2,004321 é o logaritmo de 101 na base 10. ● O expoente 2,008600 é o logaritmo de 102 na base 10. ● O expoente 2,012837 é o logaritmo de 103 na base 10. E assim por diante. O que significa dizer que o número 2,004321 é o logaritmo de 101 na base 10? Significa que 102,004321 é igual a 101 (na verdade, aproximadamente igual). Na escrita, usa-se a notação log para abreviar o termo logaritmo. Escrevemos:log10 101 = 2,004321. Definição de logaritmos Considere N e b números reais positivos, com b≠1. Definimos: b: base do logaritmo N: logaritmando a: logaritmo de N na base b As restrições impostas à base b do logaritmo (b>0 e b ≠ 1) garantem a existência e unicidade (único valor) do logaritmo de qualquer número po- sitivo. Exemplos: , pois , pois , pois , pois , pois , pois Observação: Quando a base do logaritmo é 10, é comum não indicá-la e o logaritmo é chamado decimal. Assim, Exemplos: Descobrir o valor de x, em cada item: a) b) c) d) Solução: Pela definição de logaritmo, se loga N = b, então ab = N. a) log2 x = 5 ⟹ 25 = x. Portanto, x = 32. b) log5 125 = x ⟹ 5x = 125 ⟹ 5x = 53. Portanto, x = 3. c) logx 8 = 3 ⟹ x3 = 8 ⟹ x = ∛8. Portanto, x = 2. d) log 10x = 7 ⟹ 107 = 10x. Portanto, x = 7. Propriedades dos logaritmos Observe os logaritmos decimais de 2, 3, 6 e 8. Veja as coincidências: a) b) c) Na verdade, essas coincidências são proprieda- des dos logaritmos. Vamos demonstrá-las: Considere m,n e a números reais positivos com a≠1. Considere, ainda, que loga m = x ⟹ ax = m e loga n = y ⟹ ay = n. Lembrando que , temos: Propriedade de um produto Portanto, Assim: 16 4 Pré-militarMATEMÁTICA Propriedade de um quociente Portanto. Assim: Propriedade de uma potência Considere r um número real. Então, mr=(ax)r=axr. Portanto, loga mr=Loga axr = x ∙ r = r ∙ loga m. Assim: Propriedade de mudança de base. Do exemplo anterior, concluímos que o logaritmo de um número pode ser escrito como quociente de dois logaritmos em uma base qualquer. Do exemplo anterior, concluímos que o logaritmo de um número pode ser escrito como quociente de dois logaritmos em uma base qualquer. Considere a, b e n números reais positivos e dife- rentes de 1. Para obter cambria matcambria, faze- mos logb a = x, ou seja, bx=a. Se bx = a, então logn bx = logn a. Aplicando a pro- priedade de uma potência, obtemos: x ∙ logn b=logn a. Daí, Assim: Exemplo: Dados e , calcular . Solução: Usando a propriedade de mudança de base, po- demos escrever: Função logarítmica Denomina-se função logarítmica, qualquer função , dada por uma lei da forma , em que a é um número real positivo e diferente de 1. Existem condições para que a função logarítmica exista. São elas: A base deve ser um número real positivo e diferente de 1; A variável x deve ser maior que zero, logo, o seu domínio é o conjunto dos números reais positivos. Como se constrói o gráfico da função logarítmica? Para construir o gráfico da função logarítmica devemos atribuir alguns valores convenientes para a variável x e calcularmos os valores corresponden- tes para a variável y. Os pares ordenados obtidos corresponderão a alguns pontos do gráfico. Exemplos: 1) O gráfico a seguir é da função : A partir desse gráfico é possível concluir que: a) Se , então , isto é, b) Se , então , isto é, c) , isto é, 2) O gráfico a seguir é da função : 16 5 Pré-militarMATEMÁTICA A partir desse gráfico é possível concluir que: a) Se , então , isto é, b) Se , então , isto é, c), isto é, Observação: Em geral, função logarítmica e toda função cuja lei é dada pela equação , sendo b um nú- mero real positivo e diferente de 1. O gráfico da função logarítmica ou tem as seguintes características: Passa pelo ponto ; Apresenta uma das seguintes configurações: O domínio da função logarítmica é formado exclu- sivamente pelos números reais positivos. Observe que não são definidos , . Portanto, a função com e tem domínio e conjunto imagem . Comportamento da função logarítmica: cres- cente ou decrescente? Se , com , temos: Equação logarítmica É toda equação cuja incógnita é apresentada no logaritmando ou na base de um logaritmo. A seguir, alguns exemplos de equações logarít- micas: a) b) c) Uma propriedade importante dos logaritmos, mui- to utilizada na resolução das equações logarítmicas é a seguinte: Exemplos: Resolva as equações logarítmicas a seguir: a) b) c) d) Solução: a) Aplicando a definição de logaritmos, temos: 16 6 Pré-militarMATEMÁTICA , logo Devemos lembrar que o logaritmando deve ser maior do que zero. Sendo assim, a condição de existência (CE) e representada por . Como satisfaz a condição de existência, temos que é a solução da equação. b) Aplicando a definição de logaritmos, temos: , então , logo . Condição de existência: . Como para a condição de existência é sa- tisfeita, temos que . c) Aplicando a propriedade dos logaritmos: , a equação pode ser escrita de outra forma, vejamos: , logo Condição de existência: e . Das raízes obtidas, apenas satisfaz a condição de existência da equação inicial, então te- mos que: . d) Primeiramente, temos que aplicar a propriedade fundamental da igualdade de logaritmos: Logo: Como satisfaz a condição de exis- tência, temos que: Exercícios QUESTÃO 01) (ESA) O valor da expressão é: (A) 5/3 (B) -1 (C) 0 (D) 1 (E) 2/3 QUESTÃO 02) (ESA) Sejam e , definidas por e , respectivamente. O valor de é: (A) 2/3 (B) 2 (C) -2 (D) 0 (E) -4 QUESTÃO 03) (ESA) Adotando-se e , o valor de será dado por: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 04) (ESA) Se log x representa o loga- ritmo na base 10 de x, então o valor de , tal que é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 05) (ESA) Utilizando os valores apro- ximados e , encontramos para o valor de: (A) (B) 16 7 Pré-militarMATEMÁTICA (C) (D) (E) QUESTÃO 06) (EEAr) Sejam , e número reais positivos, com diferente de 1. Se e se , então é igual a: (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 07) (EEAr) As funções logarítmicas e são, respectivamen- te, (A) crescente e crescente (B) crescente e decrescente (C) decrescente e crescente (D) decrescente e decrescente QUESTÃO 08) (EEAr) O valor de x na equação é (A) 1 (B) 3 (C) 9 (D) 27 QUESTÃO 09) (EEAr) Se a > 0, b > 0, c > 0 e c ≠1, então é correto afirmar que (A) (B) (C) (D) QUESTÃO 10 (EEAr) Seja x um número real positivo e diferente de 1. Assim, é igual a (A) -1 (B) 0 (C) 1 (D) x GABARITO CAPÍTULO 15 – JUROS SIMPLES O regime de capitalização simples é aquele em que os juros gerados em cada período são iguais e sobre eles não incidem novos juros, ou seja, os juros não são capitalizados. Juros simples são então, a remuneração recebi- da pela aplicação de um capital C a uma taxa de ju- ros i% durante um certo tempo t, cuja remuneração é calculada somente sobre o capital inicial C. MONTANTE Chama-se montante (M) o valor resgatado ao fi- nal da aplicação do capital C. No regime de capitalização a juros simples os acréscimos ao capital em cada período são iguais, ou seja, o montante cresce segundo uma progres- são aritmética, o que pode ser confirmado pela ca- racterística da expressão acima que é uma função do 1o grau em t. Vale citar que, para o cálculo de juros, normal- mente é usado o ano comercial de 360 dias, no qual os meses são sempre considerados com 30 dias. O QUE É INFLAÇÃO? Em economia, inflação é a queda do valor de mercado ou poder de compra do dinheiro. Porém, é popularmente usada para se referir ao aumento geral dos preços. Os índices de inflação no Brasil são medidos de diversas maneiras. Duas formas de medir a inflação ao consumidor 16 8 Pré-militarMATEMÁTICA são o INPC (Índice Nacional de Preços ao Consu- midor), aplicado a famílias de baixa renda (aquelas que tenham renda de um a seis salários mínimos) e o IPCA (Índice Nacional de Preços ao Consumidor Ampla), aplicado à famílias que recebem um mon- tante de até quarenta salários mínimos. O recorde da inflação brasileira foi em 1980; chegando a 330%. Até 1994 a economia brasileira sofreu com a inflação alta. Neste ano, houve a cria- ção do Plano Real e a mudança da moeda para o real (R$), atual moeda do país. Com isso a inflação foi controlada. Atualmente a inflação é controlada pelo Banco Central através da política monetária que segue o regime de metas de inflação. Exemplo: QUESTÃO 01 (ESA) O capital, em reais, que deve ser aplicado à taxa mensal de juros simples de 5%, por 4 meses, para se obter juros de R$ 400,00 é igual a, (A) 1.600,00 (B) 1.800,00 (C) 2.000,00 (D) 2.400,00 (E) 2.500,00 QUESTÃO 02 (ESA) Um par de coturnos custa na loja “Só Fardas” R$ 21,00 mais barato que na loja “Selva Brasil”. O gerente da loja “Selva Brasil”, observando essa diferença, oferece um desconto de 15% para que o seu preço iguale o de seu con- corrente. O preço do par de coturnos, em reais, na loja “Só Fardas” é um número cuja soma dos alga- rismos é (A) 9 (B) 11 (C) 10 (D) 13 (E) 12 QUESTÃO 03 (ESA) O capital de R$ 360,00 foi dividido em duas partes, A e B. A quantia A rendeu em 6 meses o mesmo que a quantia B rendeu em 3 meses, ambos aplicados à mesma taxa no regi- me de juros simples. Nessas condições, pode-se afirmar que: (A) A=B (B) A=2B (C) B=2A (D) A=3B (E) B=3A QUESTÃO 04 (ESA) Uma loja de eletrodomés- ticos paga, pela aquisição de certo produto, o cor- respondente ao preço x (em reais) de fabricação, mais 5% de imposto e 3% de frete, ambos os per- centuais calculados sobre o preço x. Vende esse produto ao consumidor por R$ 54,00, com lucro de 25%. Então, o valor de x é: (A) R$ 38,00 (B) R$ 41,80 (C) R$ 40,00 (D) R$ 36,00 (E) R$ 42,40 QUESTÃO 05) Se R$ 3.000,00 foram aplicados por 5 meses à taxa de juros simples de 4% a.m., determine os juros recebidos e o montante. (A) R$ 3.450,00 16 9 Pré-militarMATEMÁTICA (B) R$ 3.496,00 (C) R$ 3.515,50 (D) R$ 3.725,25 (E) R$ 3.600,00 QUESTÃO 06) Um capital de R$ 2.000,00 foi aplicado por 7 meses a uma taxa anual de juros simples de 24%. Qual o montante dessa aplica- ção? (A) R$ 2.115,00 (B) R$ 2.280,00 (C) R$ 2.490,75 (D) R$ 2.960,00 (E) R$ 3.100,00 GABARITO CAPÍTULO 16 – JUROS COMPOSTO A maioria das operações financeiras não traba- lha com sistema de capitalização simples, mas sim com capitalização composta. No regime de capitalização composta, os juros gerados em cada período são incorporados ao ca- pital (capitalizados) para o cálculo dos juros no perío- do seguinte. Chamamos de juros compostos a remunera- ção que o capital C recebe após n períodos de aplicação, quando a cada período, a partir do segundo, os juros são calculados sobre o montante do capital no período anterior. Exemplo: Carlos aplicou R$ 900,00 em um investimento e recebeu 2% de juros ao mês. Se essa quantia for aplicada em regime de juros compostos, qual será o montante após 3 meses? Com auxílio da fórmula geral, temos: Os juros J podem ser obtidos subtraindo do montante M o capital inicial C. No regime de capitalização a juros compostos o montante cresce segundo uma progressão ge- ométrica,o que pode ser confirmado pela carac- terística da expressão , que é uma função exponencial em t. 17 0 Pré-militarMATEMÁTICA Exemplo: QUESTÃO 01 (ESA) Assinale a alternativa que represente o tempo necessário para que uma pes- soa que aplicou , à taxa de ao ano, receba de juros. (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 01 (ESA) Assinale a alternativa que represente o tempo necessário para que uma pes- soa que aplicou R$2000,00, à taxa de 10% ao ano, receba R$ 662,00 de juros. (A) 36 meses (B) 1 ano e meio (C) 3 meses (D) 2 anos (E) 6 anos QUESTÃO 02 (ESA) Um agricultor colheu dez mil sacas de soja durante uma safra. Naquele momento a soja era vendida a R$ 40,00 a saca. Como a expectativa do mercado era do aumento de preços, ele decidiu guardar a produção e tomar um empréstimo no mesmo valor que obteria se vendesse toda a sua produção, a juros compos- tos de 10% ao ano. Dois anos depois, ele vendeu a soja a R$ 50,00 a saca e quitou a dívida. Com essa operação ele obteve: (A) prejuízo de R$ 20.000,00 (B) lucro de R$ 20.000,00 (C) prejuízo de R$ 16.000,00 (D) lucro de R$ 16.000,00 (E) lucro de R$ 60.000,00 QUESTÃO 03 (ESA) Um capital de R$ 1.000,00 foi aplicado a juros compostos a uma taxa de 44% a.a.. Se o prazo de capitalização foi de 180 dias, o montante gerado será de: (A) R$ 1.440,00 (B) R$ 1.240,00 (C) R$ 1.680,00 (D) R$ 1.200,00 (E) R$ 1.480,00 QUESTÃO 04 Qual o montante produzido por R$ 10.000,00 à taxa de juros compostos de 6% a.m. durante 5 meses? (A) R$ 13.382,25 (B) R$ 12.493,35 (C) R$ 11.380,55 (D) R$ 10.451,25 (E) R$ 10.000,00 QUESTÃO 05 Uma pessoa aplicou R$ 1.000,00 por um ano e meio à taxa de juros compostos de 6% ao bimestre. Qual o montante dessa aplica- ção? (A) R$ 1278,24 (B) R$ 1419,00 17 1 Pré-militarMATEMÁTICA (C) R$ 1689,48 (D) R$ 2000,00 (E) R$ 2135,96 QUESTÃO 06 Qual o capital que aplicado a ju- ros compostos de 2% a.m. gera um montante de R$ 225.232,40 após um semestre? (A) R$ 100.000,00 (B) R$ 124.960,50 (C) R$ 185.600,00 (D) R$ 200.000,00 (E) R$ 231.952,75 GABARITO CAPÍTULO 17 – ANÁLISE COMBINATÓRIA (FATORIAL E PERMUTAÇÃO) Fatorial Dado um número natural n, define-se fatorial do numero natural n ou n fatorial, como sendo o produ- to de todos os números naturais consecutivos de n até 1. Dá seguinte forma: n! = n . (n - 1) . (n - 2) . ... . 3 . 2 . 1, para todo n > 1 Por definição temos que: Exemplos: 1) Calcule os fatorais: a) b) c) 2) Vamos calcular os fatoriais: a) b) 3) Simplifique a expressão . Solução: Permutação simples Seja um conjunto com n elementos distintos. Uma permutação simples dos n elementos desse conjunto é uma sequência desses n elementos, de modo que a mudança de ordem desses n elemen- tos determina permutações diferentes. Utilizando o princípio fundamental da contagem podemos determinar o número de permutações da seguinte forma Ou ainda utilizando fatorais temos: Exemplos: 1) Calcule: 2) 3) Portanto: 4) Quantos números de 4 algarismos distintos po- demos formar com os algarismos 1, 2, 3 e 4? 5) Quantos anagramas tem a palavra MANTO? Como a palavra MANTO tem 5 letras, temos: Resposta: 120 anagramas. Permutação com repetição Vamos analisar a seguinte situação: Quantos anagramas podemos formar com a pa- 17 2 Pré-militarMATEMÁTICA lavra MARCA? Neste caso, perceba que a palavra MARCA, pos- sui duas letras repetidas, e quando permutamos duas letras iguais, o anagrama não se altera. Desta forma devemos considerar uma permutação com repetição, assim devemos proceder da seguinte maneira: Calculamos a permutação com as 5 letras que possui a palavra marca e, em seguida, calculamos a permutação da quantidade de letras repetidas. O resultado será a divisão entre as permutações, ou seja a permutação de 5 elementos com 2 repetidos. Portanto a palavra MARCA, possui 60 anagra- mas diferentes. Exemplo: Numa prateleira existem 5 livros diferentes de Matemática, 4 livros diferentes de Português e 3 li- vros diferentes de Inglês. • De quantos modos diferentes podemos arrumá- -los? Solução: Resposta: Podemos arrumar de 479.001.600 modos diferentes. • De quantos modos diferentes podemos arru- má-los de maneira que os livros de cada matéria fiquem sempre juntos? Solução: Como podemos variar a posição dos três tipos de matéria (Matemática, Português e Inglês) e cada matéria variarem os livros entre si, então temos: Resposta: Podemos arrumar de 103.680 modos diferentes. • De quantos modos diferentes podemos arrumá- -los de modo que os livros de Inglês fiquem sempre juntos? Se considerarmos os livros de inglês juntos e com posições sempre fixas, eles podem ser con- siderados como um único elemento. Sendo assim somando-se as outras 9 posições ocupadas pelos outros livros, obtemos 10 posições e o número de possibilidades e dado por P10. Como as posições dos livros de inglês não são fixas, devemos multipli- car P10 por P3. Assim temos que: Resposta: Podemos arrumar de 21.772.800 mo- dos diferentes. QUESTÃO 01 (ESA) Em uma barraca de cachor- ro quente, o freguês pode escolher um entre três ti- pos de pães, uma entre quatro tipos de salsichas e um entre cinco tipos de molhos. Identifique a quan- tidade de cachorros quentes diferentes que podem ser feitos. (A) 27 (B) 35 (C) 12 (D) 60 (E) 86 QUESTÃO 02 (ESA) Sendo um número natural, Equivale a e ainda e , identifique a afirmativa verdadeira. (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03 (ESA) O número de anagramas di- ferentes que podemos formar com a palavra RAN- CHO, de modo que se iniciem com vogal, é: (A) 120 (B) 240 (C) 720 (D) 1440 (E) 24 QUESTÃO 04 (ESA) O número de anagramas di- ferentes com as letras da palavra MILITAR que não possuem consoantes consecutivas que se pode ob- ter é: (A) 24 (B) 60 (C) 72 17 3 Pré-militarMATEMÁTICA (D) 120 (E) 186 QUESTÃO 05 (ESA) Com as letras da palavra SARGENTO foram escritos todos os anagramas iniciados por vogais e com as consoantes todas jun- tas. Quantos são esses anagramas? (A) 224 (B) 120.960 (C) 40.320 (D) 2.160 (E) 720 QUESTÃO 06 (EEAr) Com os algarismos 2, 3, 4, 5, 6 e 7 posso escrever ___ números pares de quatro algarismos distintos. (A) 120 (B) 180 (C) 240 (D) 360 QUESTÃO 07 (EEAr) Um professor montará uma prova com as 4 questões que ele dispõe. O número de maneiras diferentes que o professor pode mon- tar essa prova, levando em conta apenas a ordem das questões, é (A) 20 (B) 22 (C) 24 (D) 26 QUESTÃO 08 (EEAr) A metade do número de anagramas da palavra PRISMA que começam por S é (A) 10 (B) 20 (C) 30 (D) 60 GABARITO CAPÍTULO 18 – ANÁLISE COMBINATÓRIA (ARRANJOS E COMBINAÇÕES) Arranjo simples Um arranjo simples de p elementos distintos, ti- rados de um conjunto com n elementos distintos (p menor ou igual a n), é uma sequência desses p ele- mentos, de modo que a mudança de ordem desses p elementos determina arranjos diferentes. Indica-se: ou com Fórmula do número de arranjos: Exemplos: 1) Calcule: a) b) Portanto 2) Quantos números de quatro algarismos distin- tos podemos formar com os algarismos 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7? Solução: Resposta: Podemos formar 840 números dife- rentes. 3) Quantos múltiplos de 3, formados por quatro algarismos distintos, podem ser formados com os algarismos 2, 3, 4, 6 e 9? Solução: Um número é múltiplo de 3 quando a soma dos valores absolutos dos seus algarismos for divisível por 3. Desta forma, com os algarismos 2, 3, 4, 6 e 9 podemos ter os possíveis grupos de quatro algaris- 17 4 Pré-militarMATEMÁTICA mos, que formarão múltiplos de 3: 2, 3, 4 e 6, pois 2 + 3 + 4 + 6 = 15 e 15 é divisível por 3; 2, 3, 4 e 9, pois 2 + 3 + 4 + 9 = 18 e 18 é divisível por 3; 2, 4, 6 e 9, pois 2 + 4 + 6 + 9 = 21 e 21 é divisível por 3 Perceba que todos os grupos possuem 4 elemen- tos que formarão os múltiplos de 3 com quatro alga- rismos, ou seja, temos três grupos de números com esta possibilidade variando os números entre si. Assim: Como tem três grupos, o total de números forma- dos é: Resposta: O total de múltiplos de 3 distintos é 72. 4) O código secreto do cartão magnético do clien- te de um banco é formado por cinco algarismos di- ferentes que devem ser digitados numa determina- da sequência. Qual é o número máximo de códigos diferentes que se pode formar nesse caso? Solução: Resposta: Podemos formar 30.240 códigos di- ferentes. Combinação simples Uma combinação de p elementos distintos, tira- dos de um conjunto com n elementos distintos (p menor ou igual a n), é qualquer subconjunto de p elementos desse conjunto, desde que a mudança de ordem desses elementos determine a mesma combinação. Indica-se: ou com Fórmula do número de combinações: Exemplos: 1) Calcule: a) b) Portanto 1) Quantos comissões constituídas de pessoas podem ser formadas a partir de um grupo de pes- soas? Solução: Resposta: Podemos formar comissões dife- rentes. 2) Ao final de uma reunião com participantes, todos cumprimentam-se um a um uma única vez. Quantos cumprimentos são trocados? Solução: Resposta: Serão trocados cumprimentos. 3) De um grupo de dez pessoas sendo seis ho- mens e quatro mulheres, é sorteado um grupo de quatro pessoas. Determine quantos grupos diferen- tes podem ser formados se: a) O grupo é formado unicamente por homens; Solução: Resposta: Poderão ser formados grupos di- ferentes. b) O grupo é formado por dois homens e duas mulheres. Solução: Resposta: Podemos formar grupos diferen- tes. 17 5 Pré-militarMATEMÁTICA QUESTÃO 01 (ESA) Um colégio promoveu numa semana esportiva um campeonato interclasses de futebol. Na primeira fase, entraram na disputa ti- mes, cada um deles jogando uma vez contra cada um dos outros times. O número de jogos realizados na 1a fase foi (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 02 (ESA) Para o time de futebol da EsSA, foram convocados goleiros, zagueiros, meios de campo e atacantes. O número de times diferentes que a EsSA pode montar com esses jo- gadores convocados de forma que o time tenha goleiro, zagueiros, 5 meios de campo e atacan- te é igual a: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 03 (ESA) Uma obra necessita de vi- gilantes para o terno da noite durante exatamente noites. Se para cada noite são necessários vi- gilantes, quantos devem ser contratados de modo que o mesmo par de vigilantes não se repita? (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 04 (ESA) Com os algarismos sem repeti-los, podemos escrever números de algarismos, maiores que O va- lor de é: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 05 (EEAr) Um maestro escolherá 5 músicas distintas, dentre as que dispõe, e mon- tará uma apresentação. Para a escolha das músi- cas e da ordem que elas serão tocadas, o maestro possui um número de possibilidades cujo algarismo das unidades é (A) 0 (B) 2 (C) 4 (D) 6 QUESTÃO 06 (EEAr) De um grupo de (dez) pessoas, (cinco) serão escolhidas para compor uma comissão. Ana e Beatriz fazem parte dessas (dez) pessoas. Assim, o total de comissões que podem ser formadas, que tenham a participação de Ana e Beatriz, é (A) 24 (B) 36 (C) 48 (D) 56 GABARITO CAPÍTULO 19 – PROBABILIDADE Experimentos aleatórios Existem certos experimentos que, embora sejam repetidos de maneiras idênticas, não apresentam os mesmos resultados. Como exemplos: Lançamento de um dado; Lançamento de uma moeda; Resultado de um jogo de roleta; Número sorteado em um bingo; Enfim, são inúmeros os experimentos que podem ser realizados da mesma forma, ou seja, pelo mes- 17 6 Pré-militarMATEMÁTICA mo procedimento, tais que não se pode precisar com exatidão o resultado, a estes tipos de experi- mentos chamamos de experimentos aleatórios. Outras definições Espaço amostral (U) É o conjunto de todos os possíveis resultados de um experimento aleatório. Evento (E) É qualquer subconjunto do espaço amostral. Evento elementar: é qualquer subconjunto unitário do espaço amostral. Evento certo É todo o evento que coincide com o espaço amostral, por exemplo: No lançamento de um dado, ocorrer um número menor do que 7. Este evento é certo, pois no lan- çamento de um dado todos os possíveis resultados são menores do que 7. Evento impossível É todo o evento vazio, ou seja, não existe a possi- bilidade da ocorrência do evento, por exemplo: No lançamento de um dado, ocorrer um número maior do que 6. Este evento é impossível, pois no lançamento de um dado, não existe resultado maior do que 6. Espaço amostral equiprovável É quando todos os eventos elementares tiverem a mesma chance de ocorrência. Probabilidade Seja U um espaço amostral equiprovável e E um de seus eventos. Denomina-se probabilidade do evento E o número P(E) tal que: Sendo: : o número de elementos do evento E. : o número de elementos do espaco amos- tral. Exemplos: 1) Qual o espaço amostral dos seguintes experi- mentos? a) Lançamento de um dado. Solução: b) Lançamento de uma moeda. Solução: c) Lançamento de duas moedas. Sendo e , temos: Solução: 2) No lançamento de um dado, determine os even- tos A: sair um número par; B sair um número primo. Solução: 3) Uma urna contem bolas azuis e bolas ver- des. Dessa urna são retiradas, sucessivamente, bolas. a) Use a árvore de possibilidades para demons- trar todos os possíveis resultados, ou seja, o espaço amostral. Solução: A representa as bolas azuis e V, as verdes. Tem- -se: Assim, sendo, o espaço amostral será: U = {(AAA), (AAV), (AVA), (AVV), (VAA), (VAV), 17 7 Pré-militarMATEMÁTICA (VVA), (VVV)} b) Qual a probabilidade de saírem todas as bolas da mesma cor? Solução: O número de elementos do espaço amostral é dado por: O número de elementos do evento é dado por: , pois: Desta forma: 4) No lançamento de dois dados honestos, qual a probabilidade de que a diferença, em módulo, entre os números das faces voltadas para cima seja me- nor que 2? Solução: O número de elementos do espaço amostral pode ser dado pelo princípio fundamental da contagem, da seguinte forma: , pois são 6 opções de resulta- dos em cada dado. Observe o quadro a seguir com todas as possibilidades: O número de elementos do evento e dado por: , observe no quadro a seguir os resul- tados favoráveis destacados: E = {(1,1), (1,2), (2,1), (2,2), (2,3), (3,2), (3,3), (3,4), (4,3), (4,4), (4,5), (5,4), (5,5), (5,6), (6,5), (6,6)} Desta forma: . Eventos dependentes Analise a seguinte situação: Um dado e lançado, neste caso já vimos que o espaço amostral e . Consideremos o evento : sair o número , ou seja, , desta forma: . Agora, consideremos o evento B: sair o número 3, sabendo que saiu um número ímpar, ou seja, B={3} Entretanto, perceba que o espaço amostral foi modificado, passando a ser , desta for- ma: . Esta situação exemplifica o que e probabilidade condicional, isto e, ao dizer que o número que saiu e ímpar, a probabilidade do evento “sair o número 3”, foi modificada pelo evento condicionante “saiu um número ímpar”, ou seja, passou de 16,6% para 33,3% aproximadamente, pois o espaco amostral foi reduzido. Desta forma, podemos indicar a probabilidade de ocorrer o evento A condicionado a B, ou seja, pro- babilidade de ocorrer A sabendo que B já ocorreu da seguinte forma: , e para esta situação temos: . 17 8 Pré-militarMATEMÁTICA
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