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1 Matemática A – Lista de Exercícios e Aplicações – Prof. Valdomiro Placido dos Santos | 2020
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE CAMPINAS
Química - CEATEC
Matemática A
Prof. Miro
valdomiro.santos@puc-campinas.edu.br
Unidade 2 – Equação da reta e sistemas lineares
Avaliações
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05/03 20/03 17/04 07/05 05/06 19/06
Exercícios para aula
Estudo da reta
Tipos de equação e nomenclatura
1) Desenhe no plano xy a reta r cuja equação
reduzida é : 2 10r y x= − + .
a) Identifique o coeficiente angular e o seu
papel no gráfico.
b) Identifique o coeficiente linear e o seu papel
no gráfico.
2) Desenhe no plano xy a reta s cuja equação
geral é : 6 2 12 0s x y− + = .
a) Identifique o coeficiente angular e o seu
papel no gráfico.
b) Identifique o coeficiente linear e o seu papel
no gráfico.
3) Desenhe no plano xy as retas t e u cujas
equações especiais são
a) : 3t y = .
b) : 2u x =
Equação da reta
Uma equação de uma reta é uma condição matemática
estabelecida para que um par ordenado genérico
( , )x y do plano cartesiano pertença à tal reta.
4) Faça uma ilustração da reta r que passa pelos
pontos (1,3)A e (4,9)B e determine uma
equação para a reta r .
1ª opção: usando a equação reduzida da reta
A equação reduzida de uma reta tem a forma
y ax b= + ou y mx b= +
❖ Coeficiente angular a (ou m ):
B A
B A
y yy
a m
x x x
−
= = =
−
❖ Para obter o coeficiente linear b :
Basta substituir um dos pontos (A ou B) na
expressão após calcular o valor de a .
2ª opção: usando a equação fundamental da reta
A equação fundamental de uma reta tem a forma
0 0( )y y m x x− = −
onde:
0 0( , )x y → qualquer um dos pontos dados da reta.
m a= → coeficiente angular (taxa de variação).
5) Determine uma equação para a reta que passa
pelos pontos (5,100)A e (10,80)B .
Equações especiais da reta
6) Determine uma equação para reta que é paralela
ao eixo x e passa pelo ponto (3,2)P .
7) Determine uma equação para reta que é paralela
ao eixo y e passa pelo ponto (3,2)P .
Exemplo de aplicação
8) Enquanto o tempo x decorre, em minutos, a
quantidade restante y , em miligramas, de um
reagente numa reação satisfaz à equação
3 60x y+ = .
a) Identifique a curva dada pela equação.
b) Desenhe a curva no plano cartesiano.
c) Qual é a taxa de diminuição do reagente?
d) Qual é a quantidade inicial de reagente na
reação?
e) Em quantos minutos o reagente irá
desaparecer?
Sistemas lineares 2x2
Solução de um sistema linear 2x2
9) Considere o sistema linear 3 11
2 4 16
x y
x y
+ =
+ =
.
a) Verifique se o par (8, 1) é solução do sistema.
b) Resolva o sistema por substituição.
c) Resolva o sistema por cancelamento.
10) Determine os parâmetros reais a e b, de modo que
o terno ordenado (2, 3, –1) seja solução do
sistema
2
x y z a
x ay z b
− + =
+ − =
2 Matemática A – Lista de Exercícios e Aplicações – Prof. Valdomiro Placido dos Santos | 2020
Número de soluções e classificação de sistemas
Classificação de sistemas lineares
• SPD: Sistema possível e determinado
(possui apenas uma solução)
• SPI: Sistema possível e indeterminado
(possui infinitas soluções)
• SI: Sistema impossível (não tem solução)
11) Considere o sistema linear 10
2 8
x y
x y
+ =
− =
.
a) Represente graficamente este sistema.
b) Qual é o número de soluções?
c) Classifique o sistema.
d) Dê o conjunto solução do sistema.
12) Considere o sistema linear 2 10
4 2 22
x y
x y
+ =
+ =
.
a) Represente graficamente este sistema.
b) Qual é o número de soluções?
c) Classifique o sistema.
13) Considere o sistema linear 2 10
4 2 20
x y
x y
+ =
+ =
.
a) Represente graficamente este sistema.
b) Qual é o número de soluções?
c) Classifique o sistema.
Sistemas lineares 3x3
Escalonamento de sistemas (método de Gauss)
14) Considere o sistema a seguir.
a) Resolva este sistema por substituição.
b) Resolva este sistema por escalonamento.
15) Considere o sistema abaixo.
2 11
2 3 2 21
4 5 8
x y z
x y z
x y z
+ + =
+ − =
− + = −
a) Resolva este sistema por substituição.
b) Resolva este sistema por escalonamento.
Exemplo de aplicação
16) A quantidade y , em miligramas, de um reagente
restante numa reação decai linearmente (a curva
é uma reta) com o passar do tempo x , dado em
minutos. Um químico deseja estabelecer a
equação dessa reta. Para isso, ele mediu a
quantidade de reagente restante na reação em
dois instantes diferentes. Os dados coletados
estão na tabela abaixo.
Tempo x (em min) Quantidade y (em mg)
3 102
5 90
Dica: se a curva é uma reta, então tem equação
da forma y ax b= + .
a) Determine a equação da reta resolvendo o
sistema correspondente.
b) Qual é a taxa de decaimento do reagente?
c) Qual é a quantidade inicial de reagente na
reação?
d) Qual o tempo necessário para a quantidade de
reagente zerar?
17) Um químico está analisando a demanda de
reagente para reações realizadas com três
substâncias (A, B, C). Ele já constatou que a
quantidade do reagente, em mg, demandada para
cada litro da substância A presente na reação é
fixa, mas desconhecida. O mesmo vale para as
demais substâncias. Ele convencionou o seguinte:
❖ Para cada litro da substância A presente na
reação, são necessários x mg do reagente;
❖ Para cada litro da substância B presente na
reação, são necessários y mg do reagente;
❖ Para cada litro da substância C presente na
reação, são necessários z mg do reagente;
Com a finalidade de descobrir essas quantidades,
ele realizou três experimentos (3 reações),
conforme tabela.
Experimento
Quantidades utilizadas das
substâncias (em litros)
Total de
reagente
necessário
(em mg)
A B C
Reação 1 1 2 4 70
Reação 2 2 5 1 75
Reação 3 3 2 3 100
Veja que, por exemplo, na reação 1 foram
utilizados 1 litro de A, 2 litros de B e 4 litros de C,
sendo necessários 70 mg do reagente para a
reação se completar. Com base nesses 3
experimentos, determine os valores de x , y e z
, isto é, a quantidade de reagente que cada litro
de cada uma das substâncias demanda.
3 Matemática A – Lista de Exercícios e Aplicações – Prof. Valdomiro Placido dos Santos | 2020
Exercícios propostos e aplicações
1) Considere a reta r cuja equação reduzida é
: 3 12r y x= − + .
a) Faça o gráfico dessa reta no plano xy .
b) Identifique o coeficiente angular e o seu
papel no gráfico.
c) Identifique o coeficiente linear e o seu papel
no gráfico.
2) Considere a reta s cuja equação geral é
: 2 4 0s x y− + = .
a) Faça o gráfico dessa reta no plano xy .
b) Identifique o coeficiente angular e o seu
papel no gráfico.
c) Identifique o coeficiente linear e o seu papel
no gráfico.
3) Considere, no plano cartesiano, o triângulo
formado pelos pontos A(-1, 2), B(5, 3) e C(1, 7).
a) Determine uma equação para a reta r que é
paralela ao eixo y e passa pelo ponto B.
b) Determine uma equação para a reta s que é
paralela ao eixo x e passa pelo ponto B.
c) Determine a equação geral da reta suporte
do lado BC. Dica: a reta suporte do lado BC é
a reta que contém o lado BC.
d) Determine a equação geral da reta suporte
do lago AB.
e) Determine a equação geral da reta que passa
pelo ponto B e é paralela ao lado AC. Dica:
retas paralelas têm o mesmo coeficiente
angular (mesmo m).
4) Enquanto o tempo x decorre, em minutos, a
quantidade restante y , em miligramas, de um
reagente numa reação satisfaz à equação
5 80x y+ = .
a) Identifique a curva dadapela equação.
b) Desenhe a curva no plano cartesiano.
c) Qual é a taxa de diminuição do reagente?
d) Qual é a quantidade inicial de reagente na
reação?
e) Em quantos minutos o reagente irá
desaparecer?
5) Resolva o sistema linear
2 25
3 4 55
x y
x y
+ =
+ =
6) Resolva o sistema linear
2 5
3 5 14
x y
x y
− =
+ =
7) Resolva o sistema linear
5
2 2 5
3 4 14
x y z
x y z
x y z
+ − =
+ + =
+ − =
8) Resolva o sistema linear
2 11
2 3 2 21
4 5 8
x y z
x y z
x y z
+ + =
+ − =
− + = −
9) Uma reta passa pelos pontos A(1, 45) e B(3, 55).
Determine a equação reduzida dessa reta
utilizando sistemas lineares.
Dica: a equação tem a forma y ax b= + .
10) Para repor seus estoques, um empresário compra
peças do tipo A e do tipo B. Em julho, ele comprou
20 peças do tipo A e 60 peças do tipo B, gastando
um total de R$1.320,00. Em agosto, ele comprou
40 peças do tipo A e 50 peças do tipo B, gastando
um total de R$1.380,00. Sabendo que o preço das
peças não variou de julho para agosto, qual é o
preço da peça do tipo A e qual é o preço da peça
tipo B?
11) Um químico está analisando a demanda de
reagente para reações realizadas com três
substâncias (A, B, C). Ele já constatou que a
quantidade do reagente, em mg, demandada para
cada litro da substância A presente na reação é
fixa, mas desconhecida. O mesmo vale para as
demais substâncias. Ele convencionou o seguinte:
❖ Para cada litro da substância A presente na
reação, são necessários x mg do reagente;
❖ Para cada litro da substância B presente na
reação, são necessários y mg do reagente;
❖ Para cada litro da substância C presente na
reação, são necessários z mg do reagente;
Com a finalidade de descobrir essas quantidades,
ele realizou três experimentos (3 reações),
conforme tabela.
Experimento
Quantidades utilizadas das
substâncias (em litros)
Total de
reagente
necessário
(em mg)
A B C
Reação 1 1 1 2 200
Reação 2 3 4 1 350
Reação 3 4 3 2 390
Com base nesses 3 experimentos, determine os
valores de x , y e z , isto é, a quantidade de
reagente que cada litro de cada uma das
substâncias demanda.
12) Em uma certa época, uma epidemia atingiu
determinada região. A fim de combater a doença,
a população local foi dividida em três grupos, por
faixa etária, e todas as pessoas foram vacinadas,
cada uma recebendo a dose da vacina de acordo
com o especificado no quadro a seguir.
4 Matemática A – Lista de Exercícios e Aplicações – Prof. Valdomiro Placido dos Santos | 2020
Considerando que, na primeira aplicação, foram
gastos 800.000 ml da vacina, na segunda,
600.000 ml e, na terceira, 500.000 ml, calcule o
número de pessoas de cada grupo.
Gabarito dos exercícios propostos
1) Respostas
a) Gráfico
b) 3m a= = − . Representa a taxa de decrescimento
da reta (variação de y em relação a x).
c) 12b = . Representa a intersecção da reta com o
eixo y (valor de y quando x = 0).
2) Respostas
a) Gráfico
b) 2m a= = . Representa a taxa de crescimento da
reta (variação de y em relação a x).
c) 4b = . Representa a intersecção da reta com o
eixo y (valor de y quando x = 0).
3) Respostas
a) x = 5
b) y = 3
c) 8 0x y+ − =
d) 6 13 0x y− + =
e) 5 2 19 0x y− − =
4) Respostas
a) Pela forma da equação, a curva é uma reta.
b) Gráfico
c) Taxa = a = - 5. Significa que a quantidade de
reagente diminui 5 miligramas por minuto,
isto é, a = -5 mg/min.
d) b = 80 mg. É o valor referente a x = 0 min.
e) Pelo gráfico, x = 16 min. Tempo necessário
para a quantidade de reagente zerar na
reação.
5) {(5, 10)}S =
6) {(3, 1)}S =
7) {(3, 1, 1)}S = −
8) {(4, 5,1)}S =
9) 5 40y x= +
10) Respostas:
Tipo A: R$12,00
Tipo B: R$18,00
11) Resposta
Substância A: cada litro demanda 30 mg do reagente
Substância B: cada litro demanda 50 mg do reagente
Substância C: cada litro demanda 60 mg do reagente
12) Resposta:
Grupo I: 100.000
Grupo II: 150.000
Grupo III: 50.000
Leituras sugeridas e referências bibliográficas
1. HOFFMANN, L. D.; BRADLEY, G. L. Cálculo, um curso moderno e suas aplicações. 10ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
2. BOULOS, P. Cálculo Diferencial e Integral. V. 1. São Paulo: Pearson, 2012.
3. FLEMMING, D.M.; GONÇALVES, M.B. Cálculo A: funções, limite, derivação, integração. São Paulo: Pearson, 1992 e posteriores;
4. STEWART, J. Cálculo. Vol. 1. São Paulo: Editora Pioneira Thomson Learning, 2016.