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265Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular Ex.: Dadas as matrizes temos • A ≠ B pois a23 = 6 ≠ 7 = b23; • A ≠ C pois A e C são de tipos diferentes. Adição e SubtrAção de MAtrizeS Dadas as matrizes A = (aij)nxm e B = (bij)nxm, do mesmo tipo, A + B = C = (cij)nxm cij = aij + bij A – B = C = (cij)nxm cij = aij – bij Ex.: Dadas as matrizes MultiplicAção de MAtriz por eScAlAr Dada a matriz A=(aij)nxm e α um número real, αA = C = (cij)nxm cij = αaij Ex.: Dada a matriz , produto de MAtrizeS Dadas as matrizes A = (aij)nxp e B = (bij)pxm, o número de colunas de A igual ao número de linhas de B, AB = C = (cij)nxm; cij = ai1b1j + ai2b2j + ... + aipbpj. O elemento cij da matriz produto é obtido “multiplican- do” a i-ésima linha de A pela j-ésima coluna de B. Essa matriz produto será do tipo nxm. Se o número de colunas de A for diferente do número de linhas de B, então o produto AB não está definido. Ex.: Dadas as matrizes reSuMo dA teoriA MAtriz de tipo n x m Tabela de números com n linhas e m colunas. n x m aij é o elemento situado na i-ésima linha e j-ésima coluna. Há um total de nm elementos. Ex.: , a23 = 6 MAtriz linhA Toda matriz com uma só linha. Ex.: A = (1 2 3)1x3 MAtriz colunA Toda matriz com uma só coluna. Ex.: MAtriz QuAdrAdA de ordeM n Matriz n x n, isto é, matriz com número de linhas igual ao número de colunas. Ex.: MAtriz nulA Matriz cujos elementos são todos zeros. Ex.: iguAldAde de MAtrizeS Dadas as matrizes A=(aij) e B=(bij), Matrizes 266 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 propriedAdeS do produto a. Propriedade Associativa (AB)C = A(BC), desde que os produtos estejam definidos. b. Propriedade Distributiva (A+B)C = AC + BC e A(B+C) = AB + AC, desde que os produtos estejam definidos. Observação: i. Em geral não vale a propriedade comutativa, i.e., AB ≠ BA. Por exemplo, dadas as matrizes: ii. Matrizes não nulas podem ter como produto uma matriz nula. Por exemplo, dadas as matrizes: MAtriz trAnSpoStA Dada a matriz A = (aij)nxm, sua transposta é a matriz At = (a’ij)nxm, a’ij = aji. Observe que a i-ésima coluna de A t é a i-ésima linha de A e que se A é matriz então At é Ex.: propriedAde dA MAtriz trAnSpoStA (AB)t = Bt At diAgonAl principAl São os elementos da forma aij, com i = j numa matriz quadrada A = (aij)nxn. Ex.: MAtriz diAgonAl Matriz quadrada A = (aij)nxn com aij = 0 para todo i ≠ j, i.e., só há elementos não nulos na diagonal principal. Ex.: MAtriz identidAde Matriz diagonal cujos elementos da diagonal principal são todos iguais a 1. Denotamos por In a matriz identidade de ordem n. Ex.: propriedAde dA MAtriz identidAde Dadas uma matriz A de ordem n e a matriz identidade I de ordem n, então AI = IA = A. MAtriz SiMétricA Matriz quadrada A que satisfaz At = A. Ex.: MAtriz Anti-SMétricA Matriz quadrada A que satisfaz At = –A. Ex.: Observe que a diagonal principal de toda matriz anti- simétrica só tem zeros. MAtriz triAngulAr Superior Matriz quadrada cujos elementos abaixo da diagonal principal são todos iguais a zero. Ex.: MAtriz triAngulAr inferior Matriz quadrada cujos elementos acima da diagonal principal são todos iguais a zero. Ex: MAtriz inverSível Matriz quadrada A de ordem n para a qual existe outra matriz B de ordem n tal que AB = In. Essa matriz B é chamada de matriz inversa de A e é de- notada por A−1. Ex.: deterMinAnte de MAtriz de ordeM 2 Ex: 267Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 propriedAde dAS MAtrizeS inverSíveiS de ordeM 2 Uma matriz A, de ordem 2, é inversível se e somente se det A ≠ 0. Nesse caso, se Ex.: det A = 1 ≠ 0, e daí, 01 Determine as matrizes (2x2) cujos elementos foram dados: a) b) 02 Considere as seguintes matrizes: Se for possível, calcule: a) 2C – D b) (2Dt – 3Et)t c) D2 – DE 03 Caso seja possível encontre os produtos de AB e BA. a) b) c) A = [3 2 1 6] e 04 Seja A–1 a inversa de . Determine A + A–1. 01 (FGV) Considere as matrizes: Seja C = AB. A soma dos elementos da 2ª coluna de C vale: a) 35 b) 40 c) 45 d) 50 e) 55 02 (UNIRIO) Um laboratório farmacêutico fabrica 3 tipos de remédios utilizando diferentes compostos. Considere a matriz A = (aij) dada a seguir, onde aij representa quan- tas unidades do composto j serão utilizadas para fabricar uma unidade do remédio do tipo i. Quantas unidades do composto 2 serão necessárias para fabricar 3 remédios do tipo 1; 2 remédios do tipo 2 e 5 remédios do tipo 3? a) 18 b) 21 c) 24 d) 27 e) 30 03 (UFF) Um dispositivo eletrônico, usado em segurança, modifica a senha escolhida por um usuário, de acordo com o procedimento descrito abaixo. A senha escolhida S1S2S3S4 deve conter quatro dígitos, representados por S1, S2, S3 e S4. Esses dígitos são, então, transformados nos dígitos M1, M2, M3 e M4, da seguinte forma: onde P é a matriz . Se a senha de um usuário, já modificada, é 0110, isto é, M1 = 0, M2 = 1, M3 = 1 e M4 = 0, pode-se afirmar que a senha escolhida pelo usuário foi: a) 0011 b) 0101 c) 1001 d) 1010 e) 1100 04 (UFF) Em uma plantação, as árvores são classificadas de acordo com seus tamanhos em três classes: pequena (P), média (M) e grande (G). Considere, inicialmente, que havia na plantação árvores da classe P, árvores da classe M e árvores da classe G. Foram cortadas árvores para venda. A fim de manter a quantidade total de árvores que ha- via na floresta, foram plantadas k mudas (pertencentes à classe P). 268 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 Algum tempo após o replantio, as quantidades de árvo- res das classes P, M e G passaram a ser, respectivamente, p1, m1 e g1, determinadas segundo a equação matricial: Observando-se que p1 + m1 + g1 = p0 + m0 + g0, pode-se afirmar que k é igual a: a) 5% de g0 b) 10% de g0 c) 15% de g0 d) 20% de g0 e) 25% de g0 05 (UERJ) Três modelos de aparelhos de ar-condicionado, I, II e III, de diferentes potências, são produzidos por um determinado fabricante. Uma consulta sobre intenção de troca de modelo foi realizada com 1000 usuários desses produtos. Observe a matriz A, na qual cada elemento aij representa o número daqueles que pretendem trocar do modelo i para o modelo j. Escolhendo-se aleatoriamente um dos usuários consulta- dos, a probabilidade de que ele não pretenda trocar seu modelo de ar-condicionado é igual a: a) 20% b) 35% c) 40% d) 65% 01 (FGV) As meninas 1 = Adriana; 2 = Bruna e 3 = Carla falam muito ao telefone entre si. A matriz M mostra cada elemento aij representando o número de telefonemas que “i” deu para “j” no mês de setembro: Quem mais telefonou e quem mais recebeu ligações? 02 (UENF) A temperatura corporal de um paciente foi me- dida, em graus Celsius, três vezes ao dia, durante cinco dias. Cada elemento da matriz abaixo corresponde à temperatura observada no instante i do dia j. Determine: a) o instante e o dia em que o paciente apresentou a maior temperatura; b) a temperatura média do paciente no terceiro dia de ob- servação. 03 (UEL-PR) Uma matriz quadrada A é simétrica se A = AT. Assim se a matriz é simétrica, calcule x + y + z. 04 Uma matriz A é do tipo 3 x 5, outra matriz B é do tipo 5 x 2 e a matriz C é do tipo m x 4. Qual o valor de m para que exista o produto (A.B).C? Determinantes deterMinAnte de MAtriz de ordeM 3 Dada , onde Aij é o determinante da matriz obtida de A elimi- nando sua i-ésima linha e sua j-ésima coluna. Ex.: Dada , Observação: i. A definição acima vale para qualquer linha ou coluna, p. ex., fixando a segunda linha, det A = –a21A21 + a22A22 – a23A23. O sinal “−” aparece em cada parcela para a qual a soma dos índices, em aij, é um número ímpar. ii. Para matriz de ordem 3, det A também pode ser calcula- do pela Regra de Sarrus: 269Volume 03 • 3ª Série • Pré-VestibularM a te M á ti ca 2 Em particular, det (kA) = kn . det A, onde n é a ordem de A. d) Seja B uma matriz obtida de uma matriz quadrada A so- mando à sua i-ésima linha (coluna) outras linhas (colunas) de A multiplicadas por constantes, então det B = det A. e) Seja B uma matriz obtida de uma matriz quadrada A trocando entre si duas de suas linhas (colunas), então det B = – det A. f) det (AB) = det A . det B g) Uma matriz quadrada A é inversível se e somente se A ≠ 0. Nesse caso, h) det(A) = 0 sempre que: i. A tem uma linha (coluna) só de zeros; ii. A tem duas linhas (colunas) iguais; iii. A tem uma linha (coluna) igual a outra linha (colu- na) multiplicada por uma constante; iv. A tem uma linha (coluna) igual à soma de outras linhas (colunas) multiplicadas por constantes. Obs.: Em geral, det(A + B) ≠ det A + det B. deterMinAnte de MAtriz de ordeM 4 Dada , det A = a11A11 – a12A12 + a13A13 – a14A14 Observação: i. Nesse caso, a definição acima também vale quando fixa- mos qualquer outra linha ou coluna, p. ex., com respeito à terceira coluna, temos det A = a31A31 – a32A32 + a33A33 – a34A34 ii. det In = 1 propriedAdeS do deterMinAnte a) det At = det A b) Se A é matriz triangular, det A = a11 . a22 ... anm (produto dos elementos da diagonal principal) c) Seja B uma matriz obtida de uma matriz quadrada A mul- tiplicando uma linha (coluna) por uma constante k, então det B = k . det A. 01 Resolva as equações: a) b) 02 Encontre o valor de x na matriz sabendo que det A–1 = – 1/10. 03 Sabendo que e , encontre o va- lor de: a) b) c) d) 01 (UERJ) Observe a matriz abaixo: Resolvendo seu determinante, será obtido o seguinte re- sultado: a) 1 b) sen x c) sen2 x d) sen3 x 02 O determinante da inversa da matriz a seguir é: a) – 52/5 b) – 48/5 c) – 5/48 d) 5/52 e) 5/48 270 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 03 (CEFET) Pode-se afirmar que o determinante é: a) 0 b) 1 c) –4 log 2 d) –8 log 2 e) –4 log2 2 04 (UNIRIO) O valor de é: a) 4 (cos a + sen a) b) 4 c) 2 (cos2 a – sen a) d) 2 e) 0 01 (UNICAMP) Sejam dados: a matriz , encontre o conjunto solução da equação det(A) = 0. 02 (FGV) Considere a equação det(A – xI) = 0 onde e . Calcule a soma das raízes dessa equação. 03 (UFRJ) Os números reais a, b, c e d formam, nesta or- dem, uma progressão aritmética. Calcule o determinante da matriz . Sistemas Lineares SiSteMA lineAr coM n eQuAçõeS e m incógnitAS (SiSteMA lineAr n × m) eleMentoS do SiSteMA lineAr a. Coeficientes do sistema: aij’s e bi’s b. Incógnitas: x1, x2, ..., xm c. Sistema homogêneo: b1 = b2 = ... = bn = 0 d. Sistema não-homogêneo: algum bi ≠ 0 e. Matriz associada do sistema: A = (aij)nxm f. Matriz completa do sistema: g. Solução do sistema: valores de x1, x2, …, xm que satis- fazem todas as n equações (*). h. Conjunto solução do sistema: conjunto de todas as so- luções do sistema (*). Ex.: Abaixo temos um sistema linear 2 × 3 não-homogêneo: clASSificAção doS SiSteMAS lineAreS a. Sistema impossível: não admite solução. b. Sistema possível: admite alguma solução. c. Sistema (possível) determinado: admite apenas uma solução. d. Sistema (possível) indeterminado: admite mais de uma solução. Nesse caso, admite necessariamente infini- tas soluções. propriedAde do deterMinAnte pArA SiSteMAS lineAreS n × n a. Se o sistema é homogêneo, então o sistema é sempre possível (admite solução) e i. o sistema é indeterminado (admite infinitas solu- ções) se det A = 0. ii. o sistema é determinado (admite apenas uma solu- ção) se det A ≠ 0. b. Se o sistema é não-homogêneo, então i. o sistema é impossível ou indeterminado (admite ne- nhuma solução ou infinitas soluções) se det A = 0. ii. o sistema é determinado (admite uma única solução) se det A ≠ 0. regrA de crAMer pArA SiSteMAS 3 × 3 Dado o sistema com D = det A ≠ 0, denotamos 271Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 Então a única solução do sistema é dada por: 01 Resolva os sistemas, classifique e indique o significado geométrico das soluções. a) b) 02 Determine o valor de a para que o sistema seja possível e determinado (SPD). 03 Resolva os sistemas, se possível, e classifique-os. a) b) c) d) 04 (UFF) As ligações entre as cidades A, B e C figuram num mapa rodoviário conforme ilustrado. Seguindo esse mapa, uma pessoa que se deslocar de A para C, passando por B, percorrerá 450km. Caso a pessoa se desloque de A para B, passando por C, o percurso será de 600km. Para se des- locar de B para C, passando por A, a pessoa vai percorrer 800km. Determine quantos quilômetros esta pessoa per- correrá ao se deslocar de A para B, sem passar por C. 01 (PUC) A soma dos quadrados das soluções do sistema é: a) 9 b) 25 c) 34 d) 40 e) 45 02 (UFMG)Se a, b, e c são as soluções do sistema , então a.b.c vale: a) 3 b) 4 c) 5 d) 12 e) 60 03 Numa loja, os artigos A e B, juntos custam R$70,00. Dois artigos A mais um C custam R$105,00 e a diferença de preços entre os artigos B e C, nessa ordem, é R$ 5,00. Qual o preço do artigo C? a) 20,00 b) 25,00 c) 30,00 d) 40,00 e) 45,00 04 A soma das quantias que Fernando e Beth possuem é igual à quantia que Rosa possui. O dobro do que possui Fernando menos a quantia de Beth mais a de Rosa é igual a 30 reais. Sabendo que a quantia que Fernando possui, adicionada a 1/3 da quantia de Rosa, vale 20 reais, quan- to vale a soma das quantias de Fernando, Beth e Rosa. a) 10,00 b) 25,00 c) 30,00 d) 50,00 e) 60,00 05 (UERJ) Muitas jóias são constituídas por ligas feitas de uma mistura de ouro puro com outros metais. Uma jóia é considerada de ouro n quilates se n/24 de sua massa for de ouro, sendo n um número inteiro, maior ou igual a 1 e menor ou igual a 24. Uma aliança de ouro 15 quilates tem massa igual a 4 g. Para transformar essa aliança em outra, de ouro 18 quila- tes, mantendo a quantidade dos outros metais, é neces- 272 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 sário acrescentar, em sua liga, uma quantidade de gramas de ouro puro equivalente a: a) 1,0 b) 1,5 c) 2,0 d) 3,0 06 (UERJ) Um conjunto de 100 copos descartáveis, dispostos em um supor- te, serão usados em uma festa. Considere, agora, as seguintes infor- mações: – sempre se tenta retirar apenas 1 copo de cada vez desse suporte; – quando se tenta retirar 1 copo, e exatamente 2 saem jun- tos, 1 deles é desperdiçado; – quando se tenta retirar 1 copo, e exatamente 3 saem jun- tos, 2 deles são desperdiçados; – quando se tenta retirar 1 copo, nunca saem 4 ou mais de 4 juntos; – foram retirados todos os copos desse suporte, havendo desperdício de 35% deles. – a razão entre o número de vezes em que foram retirados exatamente 2 copos juntos e o número de vezes em que foram retirados exatamente 3 juntos foi de 3/2. O número de vezes em que apenas 1 copo foi retirado do suporte é igual a: a) 30 b) 35 c) 40 d) 45 01 (USP) Com base nos dados da tabela, um mingau com- posto somente desses ingredientes e feito para suprir 10% das necessidades diárias de proteína e 4% das ne- cessidades diárias de carboidratos deverá conter quantos copos de leite e quantas colheres (de sopa) de aveia, res- pectivamente? Um copo de leite Uma colher (de sopa) dee aveia Necessidade diária padrão Proteína 6,4g 0,8g 88g Carboidrato 10,0g 2,0g 400g 02 Alexandre entrou na lanchonete BOG e pediu 3 ham- búrgueres, 1 suco de laranja e 2 cocadas, gastando R$21,50. Na mesa ao lado, algumas pessoas pedi- ram 8 hambúrgueres, 3 sucos de laranja e 5 cocadas, gastando R$57,00. Sabendo-se que o preço de um hambúrguer, mais o de um suco de laranja, mais o de uma cocada totaliza R$10,00, calcule o preço de cada um desses itens. 03 (CEFET-Adaptada) Em umalanchonete, o custo de 3 sanduíches, 7 refrigerantes e uma torta de maçã é R$22,50. Com 4 sanduíches, 10 refrigerantes e uma tor- ta de maçã, o custo vai para R$30,50. Calcule o custo de um sanduíche, um refrigerante e uma torta de maçã, em reais. 04 (UERJ) Observe a equação química que representa a fer- mentação do açúcar: xC6H12O6 → yCO2 + zC2H5OH Uma das formas de equilibrar essa equação é igualar, em seus dois membros, as quantidades de átomos de cada elemento químico. Esse processo dá origem ao seguinte sistema linear: Determine o conjunto-solução do sistema e calcule os menores valores inteiros positivos de x, y e z que formam uma das soluções desse sistema. 01 (ENEM) Em uma viagem ao exterior, o carro de um tu- rista brasileiro consumiu, em uma semana, 50 galões de gasolina, a um custo total de 152 dólares. Considere que um dólar, durante a semana da viagem, valia 1,60 reais e que a capacidade do galão é de 3,8 L. Durante essa semana, o valor, em reais, de 1L de gasolina era de: a) 1,28 b) 1,40 c) 1,75 d) 1,90 e) 2,00 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2reSuMo dA teoriA plAno cArteSiAno (a) coordenada-x ou abscissa do ponto P (b) coordenada-y ou ordenada do ponto P biSSetriz do 1º e 3º QuAdrAnteS P(a, b) ∈ r1 ⇔ b = a biSSetriz do 2º e 4º QuAdrAnteS P(a, b) ∈ r2 ⇔ b = –a ponto Médio de SegMento Dados os pontos P(x1, y1) e Q(x2, y2), M(a, b) é ponto médio de bAricentro de triângulo Dado um triângulo de vértices A(x1, y1), B(x2, y2) e C(x3, y3), G(a, b) é baricentro do ∆ABC. diStânciA entre doiS pontoS Dados os pontos A(x1, y1) e B(x2, y2), pontoS colineAreS Dados os pontos A(x0, y0), B(x1, y1) e C(x2, y2), A, B e C são colineares Se A, B e C são não colineares, então Geometria Analítica 274 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 01 Determine os valores de x e y que tornam A e B o mesmo ponto: a) A(1+ x, y – 2x + 2) e B (–3, –1 + 3y) b) A(x – y – 3, x + y – 3) e B(2x, 3y) 02 Dados os pontos A(1, 2) e C(2, 6), determinar as coorde- nadas de um ponto B (sobre a reta que contém AC), tal que . 03 Seja o triângulo ABC, A(0,0), B(4,2) e C(6,4). Determine o valor da base média relativa ao lado AB. 04 Sejam os pontos A(1,3) e C(2,5). Determine as coordena- das de um ponto B tal que B divida o segmento AC nas seguintes proporções: a) b) c) 01 (PUC) Os pontos A(–1, 2), B(3,1) e C(a, b) são coli- neares. Para que C esteja sobre o eixo das abscissas, a e b devem ser, respectivamente iguais a: a) 0 e 4 b) 0 e 7 c) 4 e 0 d) 7 e 0 e) 0 e 0 02 (IBEMEC) Ache as coordenadas do baricentro do tri- ângulo ABC. a) b) c) d) e) 03 (FGV) Em um triângulo ABC, A(4,2) é um vértice, B(-3,2) outro vértice e G(1,1) é o baricentro. Então, o terceiro vértice de triângulo ABC é: a) (2,–1) b) (1.5,0) c) (3,–3) d) (–1,–2) e) (5,0) 04 (ESPM) Dois vértices de um triângulo ABC são os pontos A(2,–1) e B(5,3), e o seu baricentro é o ponto G(1,3). Po- demos afirmar que o comprimento da mediana, relativa ao vértice C, mede: a) b) c) 9 d) e) 05 Se o triângulo de vértices nos pontos P1(0,0), P1(3,1) e P3(2, K) é retângulo, com o ângulo de vértice P1 reto. Então, K é igual a: a) 5 b) 6 c) 3 d) 4 e) 8 06 Seja o triângulo de vértices A(2, x), B(x,3) e C(1, 5). Se a área do triângulo ABC é máxima, então x é igual a: a) 1 b) –3 c) 4 d) 3 e) –4 275Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 01 (USP) Se P e M são pontos de interseção dos gráficos de f(x) = x2 – 3 e , então determine a medida do comprimento do segmento PM. 02 Os pontos A e B pertencem ao gráfico das curvas y = ex e respectivamente se A tem abscissa 1 e B tem ordenada 1, podemos Encontre a distância AB. 03 O triângulo retângulo ABC está, inicialmente, na posição representada na figura ao lado. Após sofrer uma rotação em torno do vértice C, de modo que o vértice A passe para a posição A’, determine as novas coordenadas do vértice B. 04 Determine os vértices B e C de um triângulo equilátero ABC sabendo que o ponto médio do lado AB é e A é a origem do sistema. Equação Geral e Reduzida da reta, condição de paralelismo e perpendicularidade eQuAção gerAl dA retA Se r é a reta determinada pelos pontos A(x0, y0) e B(x1, y1), então observe que: P(x, y) ∈ r ⇔ P, A e B são colineares ⇔ ⇔ ax + by + c = 0 Assim, r : ax + by + c = 0 é a equação geral da reta r. a) Quando b = 0, então a ≠ 0 e r é uma reta vertical, . b) Quando b ≠ 0, temos ou, r : y = mx + n, que é a equação reduzida da reta r. No caso em que a = 0, temos m = 0 e r : y = n constante, o que dá uma reta horizontal. eQuAção reduzidA dA retA R : y = mx + n a) n é o coeficiente linear de r. b) (0, n) é o ponto do eixo-y onde a reta corta este eixo. c) m = tg θ é o coeficiente angular de r ou, a inclinação da reta. d) (–n/m, 0) é o ponto do eixo-x onde a reta corta este eixo. e) Dados dois pontos A(x0, y0) e B(x1, y1) de r, temos: r : y = m(x – x0) + y0. 276 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 retAS pArAlelAS Dadas as retas r : y = mx + n e s : y = m’x + n’ r // s ⇔ θ = θ’ ⇔ m = m’ retAS perpendiculAreS Dadas as retas r : y = mx + n e s : y = m’x + n’ r ⊥ s ⇔ m . m’ = –1 01 Determine, em cada caso, os pontos de interseção das retas dadas. a) y = 2x + 3 e y = 1 – 2x b) x – 2y = 3 e 2x + y = 6 c) 1 – x – y = 0 e x + y = 4 d) y = 1 – 1/3 x e y = –x – 3 02 Encontre a equação da reta que passa pelo ponto P = (3,0) e tem coeficiente angular igual a 2. 03 Encontre a equação da reta que passa pelo ponto P = (2,3) e é paralela à reta de equação x + y + 2 = 0. 04 Encontre a equação da reta que passa pelo ponto P = (2,3) e é perpendicular à reta de equação x + y + 2 = 0. 05 Determine a equação da reta que passa pelo ponto P = (2,0) e é perpendicular à reta que passa pelos pontos A = (–2,1) e B = (3,–1). 01 (UNIFICADO) ABCDEF é um hexágono regular de lado 4. Encontre a equação da reta que contém o lado AF. a) y + x – 2 = 0 b) x + y + 2 = 0 c) 3x – y – 17 = 0 d) 1 – x – y = 0 e) x – 1 = 3 02 (ESPM) Observe a figura mostrada e calcule a área da região hachurada. a) 2,7 b) 2,8 c) 2,9 d) 3,0 e) 3,1 03 (IBEMEC) As coordenadas do ponto P pertencentes à reta 3x – y – 17 = 0 cuja distância ao ponto Q(2, 3) é mínima, são: a) (6,1) b) c) d) e) (–1,–20) 04 (UNIFICADO) As retas x + ay – 3 = 0 e 2x – y + 5 = 0 são paralelas. Qual o valor de a? a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 3,0 e) 3,5 277Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 01 Determine a equação da retaque passa pelo ponto P(3, 4) e é paralela à bissetriz do 2º quadrante. 02 (COVEST) Num triângulo ABC, retângulo em A, de vérti- ces B(1, 1) e C(3, –2), o cateto que contém o ponto B é paralelo à reta (r) 3x – 4y + 2 = 0. Determine a equação da reta que contém o cateto AC. 03 Considere o quadrilátero ABCD tal que A(–1, 2), B(1, 3), C(2,–2) e D(0,–3). Determine as coordenadas do ponto de encontro das suas diagonais. 04 (UFC) Determine a equação da reta que é perpendicular à reta 4x + y – 1 = 0 e que passa pelo ponto de interse- ção das retas 2x – 5y + 3 = 0 e x – 3y – 7 = 0 é: Distância de Ponto a Reta e Regiões do Plano Determinadas por uma Reta diStânciA entre ponto e retA regiõeS do plAno deterMinAdAS por uMA retA a) R1 : y < mx + n região abaixo da reta r b) R2 : y > mx + n região acima da reta r c) r : y = mx + n a reta r 01 Calcule a distância do ponto P = (–1,2) à reta de equa- ção 2x + y – 1 = 0. 02 Calcule a distância do ponto P = (4,–2) à reta que passa pelos pontos A = (–2,3) e B = (2,1). 03 Calcule a distância entre as retas paralelas 2x + 3y + 1 = 0 e 2x + 3y – 1 = 0. 01 (UFF) O elenco de um filme publicitário é composto por pessoas com cabelos louros ou olhos verdes. Sabe-se que esse elenco tem, no máximo, vinte pessoas dentre as quais, pelo menos, doze possuem cabelos louros e, no máximo, cinco possuem olhos verdes. No gráfico a seguir, pretende-se marcar um ponto P(L,V), em que L represen- ta o número de pessoas do elenco que têm cabelos louros e V o número de pessoas do elenco que têm olhos verdes. O ponto P deverá ser marcado na região indicada por: a) R1 b) R2 c) R3 d) R4 e) R5 278 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 01 (UFRJ) Determine a área da região R definida por R = R1 ∩ R2 ∩ R3, sendo: R1 = {(x, y) ∈ R 2; 4x + 5y – 16 < 0} R2 = {(x, y) ∈ R 2; 4x – 3y > 0} R3 = {(x, y) ∈ R 2; y > 0} Circunferência eQuAção reduzidA dA circunferênciA γ : Circunferência de centro C(x0, y0) e raio r γ : (x – x0) 2 + (y – y0) 2 = r2 Se a circunferência tem centro na origem, γ : x2 + y2 = r2 eQuAção gerAl dA circunferênciA Desenvolvendo a equação reduzida, (x – x0) 2 + (y – y0) 2 = r2, obtemos a chamada equação geral da circunferência: x2 + y2 + ax + by + c = 0 onde, coMpletAndo o QuAdrAdo Essas fórmulas são muito úteis para transformar a equa- ção geral da circunferência na equação reduzida desta circun- ferência. Exemplo: x2 + 6x = (x + 3)2 – 9 01 Determine o centro e o raio de cada circunferência dada. a) x2 + (y – 3)2 = 16 b) (x + 2)2 + y2 – 12 = 0 c) 3x2 + 3y2 – 6x + 12y + 14 = 0 02 Escreva as equações das circunferências mostradas. a) 279Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 b) 03 (COVEST) Determinar a equação da circunferência que tem um de seus diâmetros determinado pelos pontos A(5, –1) e B(–3, 7). 04 (COVEST) Calcule o raio da circunferência tangente à reta 3x + 4y – 60 = 0 e concêntrica à circunferência de equação x2 + y2 = 9 é: 01 Se θ ∈ IR, então, os pontos (x, y) tais que x = cos θ e y = sen θ estão sobre: a) uma reta. b) uma circunferência de raio 1. c) um segmento de reta. d) uma semicircunferência. e) um par de retas paralelas. 02 A circunferência concêntrica a x2 + y2 – 8x + 12y = 0 e tangente à reta 5x + 12y = 0 tem raio igual a: a) 1 b) 1/2 c) 3 d) 4 e) 5 03 (MACk-SP) A curva x2 + y2 – 2x – 2y + 1 = 0 tem um único ponto comum com a reta x + y = k, k ∈ IR. A soma dos possíveis valores de k é: a) 4 b) –2 c) –4 d) 2 e) 0 04 (FATEC) Seja C a circunferência de equação x2 + y2 – 6x – 4y + 9 = 0. Um quadrado, cujos lados são paralelos aos eixos cartesianos, está inscrito em C. O perímetro des- se quadrado é: a) 2 b) 4 c) 4 d) 8 e) 8 05 (UFF) Um arquiteto deseja desenhar a fachada de uma casa e, para isto, utiliza um programa de computador. Na construção do desenho, tal programa considera o plano cartesiano e traça curvas a partir de suas equações. Na fachada, a janela tem a forma do retângulo MNPQ encimado pela semicircunferência PRQ, conforme mostra a figura: Para desenhar a janela o arquiteto precisa da equação da semicircunferência PRQ. Sabe-se que o segmento MN é paralelo ao eixo Ox e tem comprimento igual a 2 cm, que MQ tem comprimento igual a 1 cm e que o ponto M tem coordenadas . Uma possível equação da semicircun- ferência é dada por: a) b) c) d) e) 06 (UNI-RIO 2000) Considerando uma circunferência de centro (2, 1), que passa pelo ponto (2, –2), assinale a opção correta. a) A equação da circunferência é (x – 2)2 + (y – 1)2 = 3. b) O interior da circunferência é representado pela inequa- ção x2 + 4x + y2 + 2y < 4. c) O interior da circunferência é representado pela inequa- ção x2 – 4x + y2 – 2y < 4. d) O exterior da circunferência é representado pela inequa- ção x2 – 4x + y2 – 2y > –2. e) O ponto (5, –1) pertence à circunferência. 280 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 02 (UFF) Cada ponto P(x, y) de uma curva C no plano xy tem suas coordenadas descritas por: , 0 < t < p Escreva uma equação de C relacionando, somente, as va- riáveis x e y. Calcule o comprimento de C. 03 Se M é o ponto médio do segmento AB e P é o ponto médio do segmento OM, determinar a equação da cir- cunferência de centro P e raio OP. 04 (PUC) Se o raio da circunferência 2x2 + 2y2 + 4x – y + k = 0 é igual a 1, calcule o valor de k. 01 (UFRJ) A reta y = x + k, k fixo, intercepta a circunferên- cia x2 + y2 = 1 em dois pontos distintos, P1 e P2, como mostra a figura a seguir. a) Determine os possíveis valores de k. b) Determine o comprimento do segmento em função de k. Elipse elipSe A elipse de focos F1 e F2 e eixo maior 2a (2a > F1F2 > 0) é o lugar geométrico E dos pontos P tais que dP,F1 + dP,F2 = 2a. eleMentoS dA elipSe a) Focos: F1 e F2 b) Distância focal: F1F2 = 2c c) Eixos de simetria Eixo maior: A1A2 = 2a Eixo menor: B1B2 = 2b d) Centro da elipse: C e) Relação Fundamental: a2 = b2 + c2 f) Excentricidade: e = c/a (0 < e < 1) eQuAção dA elipSe a) Eixo maior no eixo-x e Eixo menor no eixo-y: P(x,y) ∈ Elipse ⇔ b) Eixo maior no eixo-y e Eixo menor no eixo-x: P(x,y) ∈ Elipse ⇔ c) Eixo maior // eixo-x , Eixo menor // eixo-y e centro C(x0, y0): P(x,y) ∈ Elipse ⇔ d) Eixo maior // eixo-y , Eixo menor // eixo-x e centro C(x0, y0): P(x,y) ∈ Elipse ⇔ 281Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 01 Calcular a distância focal, a excentricidade e a área das elipses abaixo: a) 2x2 + y2 = 2 b) 3x2 + 4y2 = 12 02 Dada a elipse de equação , determinar: a) o centro; b) o eixo maior; c) o eixo menor; d) a distância focal; e) a excentricidade; f) a área. 03 Verifique se representam elipses as equações abaixo e, em caso afirmativo, encontre o centro, a excentricidade e a área: a) x2 + 3y2 – 8x – 6y + 16 = 0 b) 3x2 + 2y2 + 12x + 8y + 14 = 0 04 (UNIRIO) Determine a equação da elipse cujo centro é C(1,–2), a qual passa pelos pontos A(2,–2) e B(1,–4), possuindo os seus eixos paralelos aos eixos cartesianos. 01 (UFPE) Considere dois pontos distintos A e B de um pla- no. O lugar geométrico dos pontos P deste plano tal que a soma das distâncias de P aos pontos A e B é constante, é uma curva denominada: a) circunferência; b) parábola; c) hipérbole; d) elipse; e) reta. 02 Em uma praça dispõe-se de uma região retangular de 20m de comprimento por 16 m de largura para construir um jardim. A exemplo de outros canteiros, este deverá ter a forma elíptica e estar inscrito nessa região retan- gular. Para aguá-lo, serão colocados dois aspersores nos pontos que correspondem aos focos da elipse. Qual será a distância entre os aspersores? a) 4 m b) 6 m c) 8 m d) 10 m e) 12 m 03 A distância focal da elipse abaixo é: a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 e) 16 04 (UFF) O conjunto dospontos P(x,y) ∈ IR2 que satisfa- zem à equação x2 + 4xy + 4y2 = 1/4 representa: a) um par de retas paralelas. b) uma parábola. c) uma elipse. d) um par de retas perpendiculares. e) uma circunferência. 05 O gráfico que melhor representa a curva de equação x2 + 16y2 = 16 é: a) b) c) d) e) 282 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 06 (UERJ) Um holofote situado na posição (–5,0) ilumina uma região elíptica de contorno x2 + 4y2 = 5, projetan- do sua sombra numa parede representada pela reta x = 3, conforme ilustra a figura ao lado. Considerando o metro a unidade dos eixos, o compri- mento da sombra projetada é de: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 01 (UFRJ) Sejam F1 e F2 os pontos do plano cartesiano de coordenadas e . Determine as coordenadas dos pontos da reta r de equação x – y = 1 cuja soma das distâncias a F1 e F2 sejam iguais a 4 (isto é: determine as coordenadas dos pontos P sobre a reta r que satisfazem ). 02 (UFRJ) Uma elipse cuja distância focal mede 1 cm está inscrita em um retângulo (de lados paralelos aos eixos principais da elipse) de área igual a cm2. Determine as medidas dos lados do retângulo. 03 (UERJ) Uma porta colonial é formada por um retângulo de 100cm x 200cm e uma semi-elipse. Observe as figuras: Na semi-elipse o eixo maior mede 100 cm e o semi-eixo menor, 30 cm. Calcule a medida da corda , paralela ao eixo maior, que representa a largura da porta a 224 cm de altura. 04 (UERJ) O logotipo de uma empresa é formado por duas circunferências concêntricas tangentes a uma elipse, como mostra a figura abaixo. A elipse tem excentricidade 0,6 e seu eixo menor mede 8 unidades. A área da região por ela limitada é dada por a . b . p, em que a e b são as medidas dos seus semi-ei- xos. Calcule a área da região definida pela cor cinza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 01 (UERJ) Um raio de luz incide em um espelho plano, como indica a figura abaixo: O espelho perpendicular ao eixo Y contém o eixo X. A equação da reta suporte desse raio é y = –1/2 x + k. A equação da reta suporte do raio refletido é y = ax + b. Portanto a + b é igual a: a) – 3/2 b) –2 c) –1 d) – 1/2 02 (UFF) A figura abaixo representa um retângulo MNPQ. O produto dos coeficientes angulares das retas suportes de todos os seus lados é: a) 1 b) 1/2 c) 0 d) – 1/2 e) –1 03 (UNIRIO) Dentre os gráficos abaixo, o que melhor repre- senta a circunferência de equação x2 + y2 = 4x é: a) b) c) d) e) 04 (FUVEST) Das regiões hachuradas na sequência, a que melhor representa o conjunto dos pontos (x,y), do plano cartesiano, satisfazendo ao conjunto de desigualdades é: a) b) c) d) e) 05 (UNIRIO) O menor valor inteiro de m para que a equa- ção x2 + y2 + 8x – 2y – m = 0 represente uma circunfe- rência é: a) –17 b) –16 c) 0 d) 16 e) 17 06 (CESGRANRIO) Para delimitar um gramado, um jardi- neiro traçou uma elipse inscrita num terreno retangular de 20 m por 16 m. Para isto, usou um fio esticado preso por suas extremidades M e N, como na figura. A distância entre M e N é: a) 10 m b) 12 m c) 12,5 m d) 15 m e) 18 m 07 (UFRJ) Um satélite é colocado em órbita elítica em torno da Terra (suposta esférica), tendo seus pólos como focos. Em um certo sistema de medidas, o raio da Terra mede três unidades. Ao passar pelo plano de Equador, o saté- lite está, no mesmo sistema de medidas, a uma unidade acima da superfície terrestre. 284 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 Determine a que altura h o satélite estará quando passar diretamente sobre o polo Norte. 08 (UFF) Um grande poluente produzido pela queima de combustíveis fósseis é o SO2 (dióxido de enxofre). Uma pesquisa realizada na Noruega e publicada na revista “Science” em 1972 concluiu que o número (N) de mor- tes por semana, causadas pela inalação de SO2 estava relacionado com a concentração média (C), em mg/m3, do SO2 conforme o gráfico abaixo: os pontos (C,N) dessa relação estão sobre o segmento de reta da figura. Com base nos dados apresentados, a relação entre N e C(100 ≤ C ≤ 700) pode ser dada por: a) N = 100 – 700C b) N = 94 + 0,03C c) N = 97 + 0,03C d) N = 115 – 94C e) N = 97 + 600C 09 (FUVEST) O conjunto dos pontos (x, y) do plano cartesiano, cujas coordenadas satisfazem a equação (x2 + y2 + 1) (2x + 3y – 1)(3x – 2y + 3) = 0, pode ser representado, graficamente, por: a) b) c) d) e) 10 (UFF) Na figura a seguir estão representadas as retas r e s. Sabendo que a equação da reta s é x = 3 e que ( ) mede 5 cm, a equação de r é: a) y = 3x/4 b) y = 4x/3 c) y = 5x/3 d) y = 3x e) y = 5x 11 (UFF) Considere o sistema . A região do plano que melhor representa a solução do sistema é: a) b) c) d) e) 285Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 12 (UFF) Considere o gráfico: S representa o conjunto solução do sistema: a) b) c) d) e) 13 (UFF) Considere o triângulo equilátero MPQ, de lado L, inscrito na circunferência centrada na origem do sistema de eixos coordenados, conforme a figura abaixo: A equação da reta que contém o lado MP é: a) y + x = L b) y – x = L c) y + 3x = L d) y – 3x = L e) 2 y + 6x = L 14 (FUVEST)Na figura ao lado o ângulo mede 90º, o ângulo CÔA mede 45º e o segmento OC mede . A equação da reta AB é: a) x + y – 2 = 0 b) x + y – 1 = 0 c) x – y + 2 = 0 d) x – y + 1 = 0 e) x – y – 1 = 0 15 (UNIFICADO) A equação da circunferência cuja representação cartesia- na está indicada pela figura acima é: a) x2 + y2 – 3x – 4y = 0 b) x2 + y2 + 6x + 8y = 0 c) x2 + y2 + 6x – 8y = 0 d) x2 + y2 + 8x – 6y = 0 e) x2 + y2 – 8x + 6y = 0 16 (OGLOBO) Considerando todos pares de números reais (x, y) que satisfazem a x2 + y2 – 6x – 6y + 12 = 0, o maior valor possível de y/x é: a) 3 + 2 b) 2 + c) 3 d) 6 e) 6 – 17 (UERJ) Sejam x e y números naturais (x ≥ 0; y ≥ 0). A quantidade de pares ordenados (x, y) tais que 0 < x2 + y2 < 25 é igual a: a) 19 b) 20 c) 21 d) 23 e) 25 18 (UNIRIO) A melhor representação de x2 + y2 – 6|x|=7, no plano XOY, é: a) b) c) d) e) 286 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 19 (PUC) Sejam R e S as regiões do plano delimitadas pelos círculos de equações x2 + y2 = 1 e (x – 1)2 + y2 = 1, respectivamente. A área de R∩S é: a) b) p/2 c) d) e) 20 A transmissão de mensagens codificadas em tempos de conflitos militares é crucial. Um dos métodos de cripto- grafia mais antigos consiste em permutar os símbolos das mensagens. Se os símbolos são números, uma permuta- ção pode ser efetuada usando-se multiplicações por ma- trizes de permutação, que são matrizes quadradas que satisfazem as seguintes condições: • cada coluna possui um único elemento igual a 1 (um) e todos os demais elementos são iguais a zero; • cada linha possui um único elemento igual a 1 (um) e todos os demais elementos são iguais a zero. Por exemplo, a matriz permuta os ele- mentos da matriz coluna , transformando-a na matriz , pois P = M . Q. Pode-se afirmar que a matriz permuta , transforman- do-a em , é: a) b) c) d) e) 21 Em computação gráfica, o sistema RGB identifica uma cor a partir de três números R, G e B que especificam, respectiva- mente, as quantidades de vermelho (Red), verde (Green) e azul (Blue) que compõem a cor. Outro sistema de identifica- ção de cores é o NTSC (usado em TV). Nesse sistema, uma cor também é definida por três números: Y (luminância), I (sinal em fase) e Q (quadratura). Os dois sistemas estão relacionados através da seguinte equação matricial: Se 0 < R < 1, 0 < G < 1 e 0 < B < 1, então: a) 0 < Y < 1, 0 < I < 1 e 0 < Q < 1 b) 0 < Y < 1, –0,596 < I < 0,596 e –0,523 < Q < 0,523 c) 0 < Y < 0,299, 0 < I < 0,596 e 0 < Q < 0,211 d) 0,114 < Y < 0,587, –0,322 < I < 0,596 e –0,523 < Q < 0,312 e) 0,211 < Y < 0,596, –0,523 < I < 0,587 e –0,322 < Q < 0,312 22 A palavra “perímetro” vem da combinação de dois ele- mentos gregos: o primeiro, perí, significa “em torno de”, e o segundo, metron, significa “medida”. O perímetro do trapézio cujos vértices têm coordenadas (–1, 0), (9, 0), (8, 5) e (1, 5) é: a) 10 + + b) 16 + + c) 22 + d) 17 + 2 e) 17 + + 23 Na década de 1940, o estatístico P. H. Leslie propôs um modelo usando matrizes para o estudo da evolução de uma população ao longo do tempo. Se, por exemplo, x(t) e y(t) representam a distribuição de indivíduos no ano t em duas faixas etárias, no modelo de Leslie, a dis- tribuição de indivíduos x(t + 1) e y(t + 1) no ano t + 1, nessas mesmas duas faixas etárias, é dada por: As constantes a e b representam as fertilidades em cada faixa etária e a constante p representa a taxa de sobrevi- vência da primeira faixa etária. Se a = 0; b = 10; p = 0,1; e sabendo que x(0) = 2000 e y(0) = 200; então a distribuição de indivíduos no ano t = 10 é dada por: a) x(10) = 20 000 e y(10) = 2 000 b) x(10) = 2 000 e y(10) = 200 c) x(10) = 2 00010 e y(10) = 20010 d) x(10) = 2 000 . 1010 e y(10) = 200 . 1010 e) x(10) = 2 000 . 1010 e y(10) = 200 . 1010 24 Embora não compreendam plenamente as bases físicas da vida, os cientistas são capazes de fazer previsões sur- preendentes. Freeman J. Dyson, por exemplo, concluiu que a vida eterna é de fato possível. Afirma que, no en- tanto, para que tal fato se concretize o organismo inteli- gente precisa reduzir a sua temperatura interna e a sua velocidade de processamento de informações. Conside- rando-se v a velocidade cognitiva (em pensamentos por segundo) e T a temperatura do organismo (em graus Kelvin), Dyson explicitou a relação entre as variáveis x = log10T e y = log10v por meio do gráfico a seguir: 287Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 Sabendo-se que o gráfico da figura está contido em uma reta que passa pelos pontos A = (5/2,0) e B = (–15,–17), assinale a alternativa que contém a equação que descre- ve a relação entre x e y. a) y = 34/35 x – 17/7 b) y = x – 5/2 c) y = 34/30 x – 17/5 d) y = 5/2 x – 17/5 e) y = 34/35 x + 5/2 25 A Segunda Guerra Mundial motivou o estudo de vários problemas logísticos relacionados com o transporte e a distribuição de recursos. Muitos destes problemas po- dem ser modelados como um programa linear. Como um exemplo de programa linear, considere o problema de encontrar o par ordenado (x,y) que satisfaz simultanea- mente as condições: –2x + y > 0, x > 0, x – y > –2. Se (x0,y0) é a solução deste programa linear, é correto afirmar que: a) x0 + y0 = 7 b) x0 + y0 = 6 c) x0 + y0 = 8 d) x0 + y0 = 2 e) x0 + y0 = 0 26 A adição de biodiesel ao óleo promove pequenas modifi- cações nas propriedades do combustível as quais, apesar de causarem redução na quantidade de energia fornecida ao motor, promove um aumento na eficiência com que esta é convertida em potência de saída. O gráfico a seguir, representado por um segmento de reta que une o ponto (30,–8) à origem (0,0), apresenta a va- riação V da energia fornecida ao motor com relação ao padrão diesel (em %) como função da proporção P de adição de biodiesel na mistura (em %). Adaptado de Scientific American, Ano 5, Número 53, Outubro de 2006. Assinale a única opção correta: a) V(22) = [V(2)]2 b) V(2) < V(8) c) V(8) = 4V(2) d) e) V(8) = V(2) . V(4) 27 Toda media de desigualdade é uma forma de agregar diferenças de renda entre toda a população em um indi- cador escalar. Um dos índices de desigualdade mais utili- zado é o Coeficiente de Gini. Sua construção é baseada numa curva denom Curva de Lorenz, a qual é obtida a partir da ordenação das pessoas segundo o seu nível de renda. As pessoas são dispostas de forma crescente com suas rendas. A figura a seguir ilustra uma Curva de Lo- renz, relacionando a fração acumulada da renda (Φ) com a fração acumulada da população (p). O coeficiente de Gini é definido como o dobro da área da região α limitada pela curva de Lorenz (a que forma um arco na figura) e a diagonal Φ = p do quadrado de vértices (0,0), (1,0), (1,1) e (0,1). Considerando que a Curva de Lorenz na figura acima é o arco de círculo com centro no ponto (0,1), que une os pontos (0,0) e (1,1), pode-se afirmar que o Coeficiente de Gini é igual a: a) p/2 b) p – 1 c) 7p/4 d) p/4 e) p/2 – 1 28 Nos processos de digitalização, imagens podem ser re- presentadas por matrizes cujos elementos são os algaris- mos 0 e 1. Considere que a matriz linha L = (1 0 1 0 0 1) representa a figura a seguir: onde 1 representa “quadrinho” vermelho e 0 representa “quadrinho” branco. Seja X a matriz linha dada por X = LM, onde M é a ma- triz M = (mij) com: 288 Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a teM á tica 2 Dessa forma, a matriz X representa a figura da opção: a) b) c) d) e) 29 Um dispositivo eletrônico, usado em segurança, modifica a senha escolhida por um usuário, de acordo com o pro- cedimento descrito abaixo. A senha escolhida S1S2S3S4 deve conter quatro dígitos, representados por S1, S2, S3 e S4. Esses dígitos são, então,transformados nos dígitos M1, M2, M3 e M4, da seguinte forma: Se a senha de um usuário, já modificada, é 0110, isto é, M1 = 0, M2 = 1, M3 = 1 e M4 = 0, pode-se afirmar que a senha escolhida pelo usuário foi: a) 0011 b) 0101 c) 1001 d) 1010 e) 1100 30 Em um sistema de coordenadas cartesianas retangulares Oxy, a curva plana de equação , sendo R uma constante real positiva, é conhecida como feiticeira de Agnesi em homenagem à cientista Maria Gaetana Agnesi. Pode-se afirmar que esta curva: a) está situada abaixo do eixo x; b) é simétrica em relação ao eixo y; c) é simétrica em relação à origem; d) intercepta o eixo x em dois pontos; e) intercepta o eixo y em dois pontos. Módulo 17 exercícioS de fixAção 01 A matrix 2x2 apresenta 1 < i < 2 e 1 < j < 2. 02 a) Não é possível efetuar 2C – D, pois a ordem de C é 2x3 e a ordem de D é 3x3. b) 2Dt – 3Et = c) D2 – DE = 03 a) b) Não é possível calcular BA. c) 04 QueStõeS objetivAS 01 Letra A. 02 Letra B. 03 Letra C. 04 Letra A. 05 Letra B. QueStõeS diScurSivAS 01 Quem mais telefonou foi Bruna e quem recebeu mais ligações foi Adriana. 02 a) instante 3 do dia 5. b) 37,3ºC 03 x + y + z = –1 + 2 + 4 = 7 04 m = 2 Módulo 18 exercícioS de fixAção 01 a) x = 9/4 b) –3/2 02 x = 4 03 a) 20 b) –100 c) 40 d) –60 QueStõeS objetivAS 01 Letra D. 02 03 Letra E. 04 Letra D. QueStõeS diScurSivAS 01 02 x1 + x2 = 5 03 det A = e a+d – eb+c = 0 Módulo 19 exercícioS de fixAção 01 a) b) –12 → Im possível → S = { } 02 a ≠ –1/2 03 a) S = {1, 1, 1}. O sistema é possível e determinado. b) S = 1, 2, 3} O sistema é possível e determinado. c) Sistema não possui solução. d) . O sistema é possível e determinado. 04 325km. QueStõeS objetivAS 01 Letra C. 02 03 Letra B. 04 Letra E. 05 Letra C. 06 Letra C. QueStõeS diScurSivAS 01 1 copo; 3 colheres 02 Hamburguer: R$ 4,00; Suco: R$ 2,50; Cocada: R$ 3,50 03 R$ 6,50 04 S = {(1, 2, 2)} QueStõeS eneM 01 Letra A. Módulo 20 exercícioS de fixAção 01 a) (–3, 31/2) b) (–2, –6) 289Volume 03 • 3ª Série • Pré-Vestibular M a te M á ti ca 2 02 (5/3, 14/3) 03 04 a) (7/4; 9/2) b) (7/6; 10/3) c) (11/7; 29/7) QueStõeS objetivAS 01 Letra D. 02 Letra B. 03 Letra A. 04 Letra A. 05 Letra D. 06 Letra D. QueStõeS diScurSivAS 01 02 03 (4,8; 2,4) 04 B = (2 , 2) e C = (0, 4) Módulo 21 exercícioS de fixAção 01 a) P(–1/2, 2) b) P(3,0) c) P(–6,3) 02 y = 2x – 6 03 y = –x + 5 04 y = x + 1 05 y = 5/2 x – 5 QueStõeS objetivAS 01 Letra A. 02 Letra C. 03 Letra D. 04 Letra A. QueStõeS diScurSivAS 01 y = –x + 7 ou y + x – 7 = 0 02 y = – 4x/3 + 2 ou 4x + 3y – 6 = 0 03 P = (1/2, 0) 04 y = x/4 – 6 ou x – 4y – 24 = 0 Módulo 22 exercícioS de fixAção 01 /5 02 4 /5 03 2 13 QueStõeS objetivAS 01 Letra D. QueStõeS diScurSivAS 01 4 u.a. Módulo 23 exercícioS de fixAção 01 a) b) c) 02 a) Reduzida: (x + 2)2 + (y – 2)2 = 22 Geral: x2 + 4x + 4 + y2 – 4y + 4 – 4 = 0 x2 + y2 + 4x – 4y + 4 = 0 b) Reduzida: (x – 1)2 + (y + 4)2 = 12 Geral: x2 – 2x + 1 + y2 + 8y + 16 – 1 = 0 x2 + y2 – 2x + 8y + 16 = 0 03 x2 + y2 – 2x – 6y – 22 = 0 04 12 QueStõeS objetivAS 01 Letra B. 02 Letra D. 03 Letra C. 04 Letra E. 05 Letra C. 06 Letra C. QueStõeS diScurSivAS 01 a) b) 02 a) (x – 1)2 + (y – 2)2 = 1, 0 < x < 2 e 2 < y < 3 b) p 03 (x – 1)2 + (y – 1)2 = ( )2 ou (x – 1)2 + (y – 1)2 = 2 04 k = 1/8 Módulo 24 exercícioS de fixAção 01 a) distância focal = 2; excentricidade = /2; Área = p. b) distância focal = 2; excentricidade = 1/2; Área = 2 p. 02 a) (2,1) b) eixo x. c) eixo y. d) 24 e) 12/13 f) 65p 03 a) Centro: (4,1); excentricidade = /3; Área = p. b) Não representa uma elipse. 04 QueStõeS objetivAS 01 Letra D. 02 Letra A. 03 Letra B. 04 Letra A. 05 Letra C. 06 Letra C. QueStõeS diScurSivAS 01 a) (0, –1) ou (8/5, 3/5) 02 cm e 1cm 03 60cm 04 21p u.a. QueStõeS coMpleMentAreS 01 Letra A. 02 Letra A. 03 Letra E. 04 Letra A. 05 Letra B. 06 Letra B. 07 h = 2 unidades 08 Letra B. 09 Letra D. 10 Letra B. 11 Letra B. 12 Letra D. 13 Letra C. 14 Letra C. 15 Letra C. 16 Letra A. 17 Letra C. 18 Letra C. 19 Letra A. 20 Letra A. 21 Letra B. 22 Letra E. 23 Letra B. 24 Letra A. 25 Letra B. 26 Letra C. 27 Letra E. 28 Letra B. 29 Letra C. 30 Letra B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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