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Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 1 de 26 PROVA DE MATEMÁTICA DO COLÉGIO NAVAL (CN) 2020 – 2021 (AMARELA) ENUNCIADOS 1) Seja A o conjunto de todos os valores reais de x, tais que 2 x 2 x 2. É correto afirmar que: a) A é todo o conjunto dos Reais. b) A 2, c) A ,2 d) A 2, e) A 2, 2 2) Observe a figura a seguir: Ela esboça o percurso de um atleta amador, que partiu do ponto A e fez um trajeto que tem uma subida e uma descida. Ele chegou ao ponto B e retornou pelo mesmo caminho, seguindo o sentido oposto, onde o que era descida passou a ser subida e o que era subida passou a ser descida, finalizando no ponto de partida A. Sabendo que ele desenvolve uma velocidade média de 8 km h na subida e uma velocidade de 12 km h na descida e que gastou 1 h e 30 min da ida e 1 h e 45 min na volta, é correto afirmar que o percurso total corrido por ele me quilômetros é igual a: a) 30,8 b) 31,2 c) 32,6 d) 34,4 e) 35,2 3) Suponha que durante a pandemia uma distribuidora de medicamentos tivesse estoque de álcool gel com distribuições diárias iguais, suficiente para atender 18 farmácias durante 64 dias. Após 16 dias, 6 farmácias fecharam e, passados mais 17 dias, a distribuidora aceitou um pedido do governo para que atendesse mais 10 farmácias. As farmácias fechadas não irão abrir mais. É correto afirmar que a partir do dia em que aceitou o pedido do governo a distribuidora terá estoque suficiente para atender todas as farmácias durante: a) 26 dias b) 28 dias c) 30 dias d) 32 dias e) 34 dias 4) Quantos são os valores distintos de n, para os quais 102 n 202, e n é a quantidade de lados de um polígono convexo cuja soma dos ângulos internos resulta num quadrado perfeito? a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 9 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 2 de 26 5) Sejam a, b e c números reais positivos com a b c, considere também que 2 2 2a b c 2bc a b c 21 e que simultaneamente 2 2 2a b c 2ab 2ac 2bc 9. Um estudante fatorou os primeiros membros das igualdades e encontrou uma relação sempre verdadeira entre a, b e c. Assinale a opção que apresenta essa relação. a) a b c 1 b) b a c 6 c) a c 4 b d) c a b 2 e) b c a 4 6) Considere o triângulo ABC acutângulo e não equilátero, onde O é o seu circuncentro e H o seu ortocentro. A reta que passa por O e H intersecta o lado AB no ponto P, e a reta que passa por C e H intersecta o mesmo lado AB no ponto Q. Se a reta suporte de HP é a bissetriz do ângulo ˆAHQ e o segmento HP 4 cm, é correto afirmar que a medida em cm do perímetro do triângulo AHP é igual a: a) 4 2 3 b) 4 3 2 c) 4 6 3 d) 8 4 2 e) 8 4 3 7) Observe a figura a seguir: A figura apresenta o passo a passo de uma folha retangular, 24 cm 16 cm, que será dobrada e depois cortada. Tanto as etapas das dobras como a maneira que a folha será cortada após essas dobras estão indicadas na figura. A final da última etapa de dobras, visto de cima, o aspecto do papel é de um quadrado de 8 cm 8 cm. Dois vértices desse quadrado são escolhidos para serem retirados; visto de cima, cada corte é um arco de circunferência de 90 , que tem centro nesse vértice e raio 2 cm. Considere 3 e determine a área da folha desdobrada que sobrou após os cortes, em centímetros quadrados. a) 348 b) 354 c) 360 d) 366 e) 372 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 3 de 26 8) Observe a figura a seguir: Ela apresenta um quadrado ABCD com lado medindo 2 unidades de comprimento (u.c.). Sabe-se que G é o centro desse quadrado e que CE 1u.c. é o prolongamento do lado BC. Se 1s é a área do triângulo FHC e 2s é a área do triângulo FHG, é correto afirmar que a razão 1 2 s s é igual a: a) 7 8 b) 8 9 c) 9 10 d) 1 e) 6 5 9) Uma prova de língua estrangeira foi aplicada aos 7 8 dos alunos matriculados numa turma em um dia em que não houve presença total dos matriculados. Nesse dia o número de alunos na turma que falava fluentemente inglês era 12 a menos do que o número daqueles que não falavam fluentemente inglês. Após a correção da prova foi constatado o seguinte: a média aritmética de todas as notas dos alunos presentes foi 7,2. Todos os alunos que falavam fluentemente inglês obtiveram nota 9,2 e todos os alunos que não falavam fluentemente inglês obtiveram nota 6,4. É correto afirmar que o total de alunos matriculados nessa turma é um número cuja soma dos algarismos vale: a) 5 b) 8 c) 11 d) 12 e) 13 10) Observe a figura a seguir: Ela apresenta um trapézio retângulo com bases AB e CD. Sabe-se também que as bissetrizes internas com vértices em A e em D e o lado BC, se intersectam em P. Sendo assim, analise as afirmações a seguir. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 4 de 26 (i) ˆAPD 90 (ii) BP CP (iii) 2 2 2AD BP CP (iv) AD AB CD São verdadeiras: a) i, ii e iii apenas b) i, ii e iv apenas c) i, iii e iv apenas d) ii, iii, e iv apenas e) i, ii, iii e iv 11) Ao efetuar o cálculo da expressão com potência n 20204 7 variando n, número natural diferente de zero, e usando um moderno computador, um estudante encontrou diversos números K como resposta. Sem o uso de recurso eletrônico é possível estabelecer quais os algarismos das unidades que ele pode ter encontrado para o módulo de K. Ao efetuar a multiplicação de todos os algarismos das unidades possíveis para módulo de K obtém-se produto igual a: a) 15 b) 36 c) 84 d) 105 e) 135 12) A soma e o produto das raízes 1x e 2x de uma equação do 2° grau são iguais. Se s é a soma das raízes da equação, é correto afirmar que a expressão 2 2 2 2 1 2 2 2 1 2 s s x x x x é igual a: a) 2s 4s b) 2s 8s c) 24s 16s d) 22s 8s e) 22s 4s 13) Uma pizza de 40 cm de diâmetro foi dividida corretamente em 16 fatias iguais. Uma segunda pizza de 30 cm de diâmetro foi dividida corretamente em 25 fatias iguais. Uma menina comeu 3 fatias da primeira pizza, ingerindo o seu quinhão (o que cabe ou deveria caber em uma pessoa ou coisa) x, enquanto um homem adulto comeu 12 fatias da segunda pizza, ingerindo o seu quinhão y. Quantas fatias da segunda pizza uma mulher adulta deverá comer para que o quinhão ingerido por ela seja igual à média geométrica entre x e y, considerando 3 e a variação das espessuras das pizzas desprezível? a) 5 b) 6 c) 9 d) 10 e) 11 14) Observe a figura a seguir: Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 5 de 26 Na figura, ABC é um triângulo retângulo de catetos p e q e hipotenusa s, ADEF é um quadrado de lado unitário com vértice E externo ao triângulo ABC. Utilizando p, q e s para representar a soma FG DH obtém-se: a) 2 2 p q s q b) 2p q s 4sq c) 2s p q pq d) 2p q s 2sq e) p q s sq 15) Observe a figura a seguir: Um geógrafo posicionado numa praia deseja determinar a distância entre duas ilhas e para isso toma como referência os pontos a e B das ilhas como mostra a figura. Na praia ele marca dois pontos C e D distantes 70 m um do outro. Usando um medidor de ângulos (teodolito), ele determina os ângulos ˆACB 38 , ˆBCD 37 , ˆADC 60 e ˆADB 53 . É correto afirmar que a distância entre os pontos A e B é: Dados 3 sen37 , 5 19 sen 75 , 20 3 cos53 5 e 7 2 . 5 a) maior do que 70 m e menor do que 75 m. b) maior do que 75 m e menor do que 80 m. c) maior do que 80 m e menor do que 85 m. d) maior do que 85 m e menor do que 90 m. e) maior do que 90 m e menor do que 95 m. 16) Considerando os resultadosdas expressões A e B até a 4ª casa decimal sem fazer aproximações e sabendo que: 11% de 25 36% de 75 3% de 50 A 8,a1b3 24% de 35 8% de 40 e 75% de 36 50% de 3 25% de11 B c,3d7e, 35% de 24 40% de 8 determine o resto da divisão de N por 11 sendo o número c d e N a b . a) 0 b) 1 c) 4 d) 7 e) 9 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 6 de 26 17) Seja * * 2 2A x, y 17 x y 30xy , é correto afirmar que: a) A . b) existem 7 elementos distintos no conjunto A. c) A é um conjunto infinito. d) A é um conjunto unitário. e) existem 8 subconjuntos próprios de A. 18) Considere o conjunto 1A x | x , n n 1 um subconjunto da reta. É correto afirmar que: a) existe um único elemento de A cuja distância a qualquer outro elemento, também de A, é inferior a qualquer número real positivo. b) zero é um elemento do conjunto A. c) fixado qualquer valor real positivo p, sempre existirão dois elementos do conjunto A cuja distância na reta real é menor do que p. d) existe um elemento do conjunto A que não é racional. e) existem dois elementos do conjunto A, de tal modo que a diferença entre eles não é um número racional. 19) Observe a figura a seguir. Na figura temos um triângulo equilátero ABC de baricentro G e o triângulo ABG cujo incentro é I. É correto afirmar que o suplemento do ângulo ˆGAI em radianos é igual a: a) 7 9 b) 5 6 c) 8 9 d) 9 10 e) 11 12 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 7 de 26 20) Observe a figura a seguir. Na figura, a parábola é a representação gráfica no plano cartesiano da função 2y x 14x 33. Sabe-se, sobre o losango ABCD de diagonais AC e BD, com AC paralelo ao eixo x e BD paralelo ao eixo y, que o produto das abscissas dos vértices A e C é igual a 40 e que o vértice B é o ponto de ordenada máxima da função. É correto afirmar que a área do losango em unidades de área é igual a: a) 72 b) 64 c) 60 d) 54 e) 48 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 8 de 26 RESPOSTAS E CLASSIFICAÇÃO DAS QUESTÕES 1) c (Inequação modular) 2) b (Velocidade e sistemas lineares) 3) c (Razões e proporções) 4) a (Múltiplos e divisores) 5) b (Produtos notáveis e fatoração) 6) e (Pontos notáveis no triângulo) 7) a (Áreas de regiões circulares) 8) d (Áreas de triângulos) 9) a (Média aritmética ponderada) 10) b (Trapézio) 11) d (Congruência módulo) 12) a (Produtos notáveis e fatoração) 13) d (Área de regiões circulares e média geométrica) 14) c (Semelhança de triângulos) 15) c (Relações métricas nos triângulos – lei dos senos e lei dos cossenos) 16) b (Porcentagem e congruência módulo) 17) a (Equação do 2° grau literal) 18) c (Conjuntos numéricos – números reais e racionais) 19) e (Pontos notáveis no triângulo) 20) d (Função quadrática – gráfico e área do losango) Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 9 de 26 RESOLUÇÕES 1) Seja A o conjunto de todos os valores reais de x, tais que 2 x 2 x 2. É correto afirmar que: a) A é todo o conjunto dos Reais. b) A 2, c) A ,2 d) A 2, e) A 2, 2 RESOLUÇÃO: c Sabemos que 2x x e que x x, se x 0, e x x, se x 0. Note que, se x 0, x x, e, se x 0, x x 0 x. Portanto, x x se, e somente se, x 0. Vamos analisar a inequação do enunciado. 2x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 0 x 2 Portanto, A ,2 . 2) Observe a figura a seguir: Ela esboça o percurso de um atleta amador, que partiu do ponto A e fez um trajeto que tem uma subida e uma descida. Ele chegou ao ponto B e retornou pelo mesmo caminho, seguindo o sentido oposto, onde o que era descida passou a ser subida e o que era subida passou a ser descida, finalizando no ponto de partida A. Sabendo que ele desenvolve uma velocidade média de 8 km h na subida e uma velocidade de 12 km h na descida e que gastou 1 h e 30 min da ida e 1 h e 45 min na volta, é correto afirmar que o percurso total corrido por ele me quilômetros é igual a: a) 30,8 b) 31,2 c) 32,6 d) 34,4 e) 35,2 RESOLUÇÃO: b Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 10 de 26 Sejam AP x e PB y. Supondo que na ida o atleta suba o percurso AP x no tempo 1t h e desça o percurso PB y no tempo 2t h, então 1x 8t , 2y 12t e 1 2t t 1,5. Assim, temos: 1 2 x y t t 1,5 1,5 3x 2y 36. 8 12 Supondo que na volta o atleta suba o percurso PB y no tempo 3t h e desça o percurso AP x no tempo 4t h, então 3y 8t , 4x 12t e 3 4t t 1,75. 3 4 y x t t 1,75 1,75 2x 3y 42. 8 12 Vamos resolver o sistema 3x 2y 36 . 2x 3y 42 Multiplicando a primeira equação por 3 e subtraindo o dobro da segunda equação, temos: 9x 4x 108 84 5x 24 x 4,8. Multiplicando a segunda equação por 3 e subtraindo o dobro da primeira equação, temos: 9y 4y 126 72 5y 54 y 10,8. Portanto, o percurso total é 2 x y 2 4,8 10,8 2 15,6 31,2 km. 3) Suponha que durante a pandemia uma distribuidora de medicamentos tivesse estoque de álcool gel com distribuições diárias iguais, suficiente para atender 18 farmácias durante 64 dias. Após 16 dias, 6 farmácias fecharam e, passados mais 17 dias, a distribuidora aceitou um pedido do governo para que atendesse mais 10 farmácias. As farmácias fechadas não irão abrir mais. É correto afirmar que a partir do dia em que aceitou o pedido do governo a distribuidora terá estoque suficiente para atender todas as farmácias durante: a) 26 dias b) 28 dias c) 30 dias d) 32 dias e) 34 dias RESOLUÇÃO: c Supondo que cada farmácia recebia uma quantidade x de álcool gel por dia, então a distribuidora possuía estoque de 18 64 x. Nos primeiros 16 dias, foi consumido 18 16 x de álcool gel e restou em estoque 18 64 x 18 16 x 18 48 x. Nos 17 dias seguintes, foi consumido 18 6 17 x 12 17 x de álcool gel e restou em estoque 18 48 x 12 17 x 12 55 x. Após esse período a distribuidora passou a atender 12 10 22 farmácias e a necessidade diária passou a ser 22 x. Assim, o estoque será suficiente para 12 55 x 30 22 x dias. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 11 de 26 4) Quantos são os valores distintos de n, para os quais 102 n 202, e n é a quantidade de lados de um polígono convexo cuja soma dos ângulos internos resulta num quadrado perfeito? a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 9 RESOLUÇÃO: a A soma dos ângulos internos de um polígono de gênero n é iS 180 n 2 . Para que 2 2iS 180 n 2 2 3 5 n 2 seja um quadrado perfeito, 5 n 2 deve ser um quadrado perfeito. Assim, deve existir p natural tal que 2 2n 2 5p n 5p 2. Como 102 n 202, então 2 2 2102 5p 2 202 100 5p 200 20 p 40 p 5,6 2p 5 n 5 5 2 127 2p 6 n 5 6 2 182 Portanto, há 2 valores distintos de n. 5) Sejam a, b e c números reais positivos com a b c, considere também que 2 2 2a b c 2bc a b c 21 e que simultaneamente 2 2 2a b c 2ab 2ac 2bc 9. Um estudante fatorou os primeiros membros das igualdades e encontrou uma relação sempre verdadeira entre a, b e c. Assinale a opção que apresenta essa relação. a) a b c 1 b) b a c 6 c) a c 4 b d) c a b 2 e) b c a 4 RESOLUÇÃO: b 2 2 2 2 2 2 22 a b c 2bc a b c 21 a b 2bc c a b c 21 a b c a b c 21 a b c a b c a b c 21 a b c a b c 1 21 * 22 2 2a b c 2ab 2ac 2bc 9 a b c 9 a b c 3 Como a b c a b c 0, então a b c 3. Substituindo a b c 3 em (*), temos: 3 a b c 1 21 a b c 1 7 b a c 6. 6) Considere o triângulo ABC acutângulo e não equilátero, onde O é o seu circuncentro e H o seu ortocentro. A reta que passa por O e H intersecta o lado AB no ponto P, e a reta que passa por C e H intersecta o mesmo lado AB no ponto Q. Se a reta suporte de HP é a bissetriz do ângulo ˆAHQ e o segmento HP 4 cm, é correto afirmar que a medida em cm do perímetro do triângulo AHP é igual a: a) 4 2 3 b) 4 3 2 c) 4 6 3 d) 8 4 2 e) 8 4 3 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 12 de 26 RESOLUÇÃO: e O ponto O, circuncentro, é o ponto de encontro das mediatrizes do triângulo ABC e centro do círculo circunscrito ao triângulo. O ponto H, ortocentro, é o ponto de encontro das alturas do triângulo ABC. A reta suporte de HP é a bissetriz do ângulo ˆAHQ, então ˆ ˆAHP PHQ . Seja K o ponto médio de OH, então K é o centro do círculo de 9 pontos, que passa pelos pontos médios dos lados, pés das alturas e pontos médios dos segmentos que ligam o ortocentro aos vértices. Sendo J o ponto médio de AH, então KJ KQ. Sabemos que ˆ ˆKHQ KHP 180 , KH é lado comum e KQ KJ. Assim, nos triângulos KHQ e KHJ, temos uma correspondência lado-lado-ângulo, o que associado ao fato de ambos os triângulos serem obtusângulos garante a congruência desses triângulos. Daí, conclui-se que HQ HJ. Sabemos que o simétrico do ortocentro em relação ao lado está sobre o círculo circunscrito, então cAH AH e cHH 2 HQ 2HJ AH. Logo, o triângulo cAHH é equilátero. Como HP é bissetriz e AG altura do triângulo equilátero cAHH , então P é baricentro do triângulo. Se L é o lado do triângulo equilátero, então 2 L 3 4 L 4 3. 3 2 O perímetro do triângulo AHP é 2p AP HP AH 4 4 4 3 8 4 3 cm. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 13 de 26 7) Observe a figura a seguir: A figura apresenta o passo a passo de uma folha retangular, 24 cm 16 cm, que será dobrada e depois cortada. Tanto as etapas das dobras como a maneira que a folha será cortada após essas dobras estão indicadas na figura. A final da última etapa de dobras, visto de cima, o aspecto do papel é de um quadrado de 8 cm 8 cm. Dois vértices desse quadrado são escolhidos para serem retirados; visto de cima, cada corte é um arco de circunferência de 90 , que tem centro nesse vértice e raio 2 cm. Considere 3 e determine a área da folha desdobrada que sobrou após os cortes, em centímetros quadrados. a) 348 b) 354 c) 360 d) 366 e) 372 RESOLUÇÃO: a A folha dobrada possui 6 “camadas”. Note que, nos quadrados de 8 cm 8 cm, os arcos de circunferência de 90 e raio 2 m não se intersectam independentemente de quais sejam os dois vértices escolhidos. Assim, a área retirada nos cortes realizados em 2 vértices, considerando as 6 camadas, é 2 2 setor 90 2 2 6 S 12 12 12 3 36 cm . 4 A área original da folha era 224 16 384 cm , então a área da folha desdobrada, que sobrou após os cortes, é 2384 36 348 cm . Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 14 de 26 8) Observe a figura a seguir: Ela apresenta um quadrado ABCD com lado medindo 2 unidades de comprimento (u.c.). Sabe-se que G é o centro desse quadrado e que CE 1u.c. é o prolongamento do lado BC. Se 1s é a área do triângulo FHC e 2s é a área do triângulo FHG, é correto afirmar que a razão 1 2 s s é igual a: a) 7 8 b) 8 9 c) 9 10 d) 1 e) 6 5 RESOLUÇÃO: d FC CE FC 1 2 FCE ~ ABE FC AB BE 2 3 3 2 HC FC HC 1 HC HA3FHC ~ BHA k HA AB HA 2 3 1 3 Na proporção acima adotamos a constante de proporcionalidade k, o que resulta HC k e HA 3k. Como G é o centro do quadrado, então AC HA HC k 3k GC 2k. 2 2 2 Logo, GH GC HC 2k k k. Os triângulos FHC e FHG têm vértice F comum e bases GH e HC sobre a mesma reta, então a razão entre as suas áreas é igual à razão entre as suas bases. Assim, temos: FHC1 2 FHG Ss HC k 1. s S HG k 9) Uma prova de língua estrangeira foi aplicada aos 7 8 dos alunos matriculados numa turma em um dia em que não houve presença total dos matriculados. Nesse dia o número Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 15 de 26 de alunos na turma que falava fluentemente inglês era 12 a menos do que o número daqueles que não falavam fluentemente inglês. Após a correção da prova foi constatado o seguinte: a média aritmética de todas as notas dos alunos presentes foi 7,2. Todos os alunos que falavam fluentemente inglês obtiveram nota 9,2 e todos os alunos que não falavam fluentemente inglês obtiveram nota 6,4. É correto afirmar que o total de alunos matriculados nessa turma é um número cuja soma dos algarismos vale: a) 5 b) 8 c) 11 d) 12 e) 13 RESOLUÇÃO: a Seja x o número de alunos presentes que falavam fluentemente inglês, então o número de alunos presentes que não falavam fluentemente inglês é x 12. Logo, x alunos tiveram nota 9,2 e x 12 alunos tiveram nota 6,4. A média das notas de todos os alunos presentes foi 7,2, então x 12 6,4 x 9,2 7,2 6,4x 76,8 9,2x 14,4x 86,4 1,2x 9,6 x 8 x x 12 Portanto, a quantidade de alunos presentes era 2x 12 2 8 12 28. Sendo n o total de alunos matriculados, então 7 n 28 n 32, 8 cuja soma dos algarismos é 3 2 5. 10) Observe a figura a seguir: Ela apresenta um trapézio retângulo com bases AB e CD. Sabe-se também que as bissetrizes internas com vértices em A e em D e o lado BC, se intersectam em P. Sendo assim, analise as afirmações a seguir. (i) ˆAPD 90 (ii) BP CP (iii) 2 2 2AD BP CP (iv) AD AB CD São verdadeiras: a) i, ii e iii apenas b) i, ii e iv apenas c) i, iii e iv apenas d) ii, iii, e iv apenas e) i, ii, iii e iv RESOLUÇÃO: b Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 16 de 26 Como AB CD, então ˆDAB 2x e ˆADC 2y são ângulos colaterais internos, o que implica ˆ ˆDAB ADC 180 2x 2y 180 x y 90 . AP e DP são bissetrizes dos ângulos ˆDAB 2x e ˆADC 2y, respectivamente, então ˆ ˆBAP DAP x e ˆ ˆADP CDP y. No triângulo APD, temos: ˆˆ ˆ ˆ ˆ ˆAPD DAP ADP 180 APD x y 180 APD 90 180 APD 90 (i) Logo, o triângulo APD é retângulo em P. Seja Q o ponto médio de AD, então PQ é a mediana relativa à hipotenusa do triângulo APD, o que implica AQ DQ PQ. Como AQ QP, então o triângulo AQP é isósceles e ˆ ˆPAQ APQ x. Como ˆˆAPQ PAB x, então PQ AB CD. Como PQ AB CD e Q é ponto médio de AD, então PQ é base média do trapézio ABCD, o que implica que P é ponto médio de BC, ou seja, BP CP. (ii) Além disso, como PQ é base média do trapézio ABCD, então AB CD PQ 2PQ AB CD. 2 Mas sabemos que AD PQ AQ DQ PQ . 2 Assim, temos: AD 2PQ AB CD 2 AB CD AD AB CD. 2 (iv) Vamos analisar as afirmativas. (i) Verdadeira (demonstrado acima) (ii) Verdadeira (demonstrado acima) (iii) Falsa Aplicando o teorema de Pitágoras nos triângulos ABP, DCP e APD, temos: 2 2 2AB BP AP 2 2 2CD CP DP 2 2 2AP DP AD Substituindo as duas primeiras igualdades na terceira, vem: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2AD AB BP CD CP BP CP AB CD BP CP (iv) Verdadeira (demonstrado acima) 11) Ao efetuar o cálculo da expressão com potência n 20204 7 variando n, número natural diferente de zero, e usando um moderno computador, um estudante encontrou Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 17 de 26 diversos números K como resposta. Sem o uso de recurso eletrônico é possível estabelecer quais os algarismos das unidades que ele pode ter encontrado para o módulo de K. Ao efetuar a multiplicação de todos os algarismos das unidades possíveis para módulo de K obtém-se produto igual a: a) 15 b) 36 c) 84 d) 105 e) 135 RESOLUÇÃO: d Para encontrar os possíveis algarismos das unidades de n 2020K 4 7 , devemos estudar os restos desses números na divisão por 10. Vamos analisar inicialmente o resto de 20207 na divisão por 10. 0 1 2 3 4 7 1 mod10 7 7 mod10 7 9 1 mod10 7 7 1 7 3 mod10 7 7 3 21 1 mod10 Assim, o período de repetição tem tamanho 4, o que implica 4p7 1, 4p 17 7, 4p 27 1 e 4p 37 3, onde p é um número natural. Como 2020 4 505, então 505 2020 4 5057 7 1 1 mod10 . Vamos agora estudar os restos na divisão por 10 de n4 . 0 1 2 3 4 1 mod10 4 4 mod10 4 6 mod10 4 4 6 24 4 mod10 Assim, se n é ímpar n4 4 mod10 e, se n é par, n4 6 mod10 . Vamos analisar agora como o módulo de K afeta esses restos. n 2020 n 2020 n 2020 2020 n n 2020 4 7 , se 4 7 K 4 7 7 4 , se 4 7 Se n 20204 7 , então n 2020 4 1 3 mod10 , se n é ímparK 4 7 6 1 5 mod10 , se n é par Se n 20204 7 , então 2020 n 1 4 3 7 mod10 , se n é ímparK 7 4 1 6 5 5 mod10 , se n é par Portanto, os possíveis restos de K na divisão por 10, ou seja, seus algarismos das unidades são 3, 5 e 7, cujo produto é 3 5 7 105. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 18 de 26 12) A soma e o produto das raízes 1x e 2x de uma equação do 2° grau são iguais. Se s é a soma das raízes da equação, é correto afirmar que a expressão 2 2 2 2 1 2 2 2 1 2 s s x x x x é igual a: a) 2s 4s b) 2s 8s c) 24s 16s d) 22s 8s e) 22s 4s RESOLUÇÃO: e É dado que 1 2 1 2s x x x x . Elevando 1 2s x x ao quadrado em ambos os lados e substituindo 1 2s x x , temos: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 1 2s x 2x x x s x 2s x x x s 2s. Vamos desenvolver a expressão 2 2 2 2 1 2 2 2 1 2 s s x x x x a fim de substituir 1 2s x x . e o resultado anterior. Assim, temos: 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 22 2 2 2 1 2 1 2 2 2 x x x xs s x x x x x x x x 2 x x x x x x 2 s 2s 2s 4s. 13) Uma pizza de 40 cm de diâmetro foi dividida corretamente em 16 fatias iguais. Uma segunda pizza de 30 cm de diâmetro foi dividida corretamente em 25 fatias iguais. Uma menina comeu 3 fatias da primeira pizza, ingerindo o seu quinhão (o que cabe ou deveria caber em uma pessoa ou coisa) x, enquanto um homem adulto comeu 12 fatias da segunda pizza, ingerindo o seu quinhão y. Quantas fatias da segunda pizza uma mulher adulta deverá comer para que o quinhão ingerido por ela seja igual à média geométrica entre x e y, considerando 3 e a variação das espessuras das pizzas desprezível? a) 5 b) 6 c) 9 d) 10 e) 11 RESOLUÇÃO: d A área de cada fatia da pizza de 40 cm de diâmetro é 220 25 . 16 Logo, o quinhão da menina é x 3 25 75 . A área de cada fatia da pizza de 30 cm de diâmetro é 215 9 . 25 Logo, o quinhão do homem adulto é y 12 9 108 . O quinhão da mulher adulta deve ser x y 75 108 3 25 3 36 3 5 6 90 . Como cada fatia da segunda pizza tem área 9 , então o quinhão da mulher adulta corresponde a 90 10 9 fatias da segunda pizza. 14) Observe a figura a seguir: Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 19 de 26 Na figura, ABC é um triângulo retângulo de catetos p e q e hipotenusa s, ADEF é um quadrado de lado unitário com vértice E externo ao triângulo ABC. Utilizando p, q e s para representar a soma FG DH obtém-se: a) 2 2 p q s q b) 2p q s 4sq c) 2s p q pq d) 2p q s 2sq e) p q s sq RESOLUÇÃO: c Sejam, sem perda de generalidade, AC p e AB q. ˆ ˆ ˆ ˆDCH FGB HDC BFG 90 p q 1BF FG q 1 FG BFG ~ BAC FG BA AC q p q q p 1HD DC HD p 1 HDC ~ BAC HD BA AC q p p 2 2 2 2 2 2 2 2 p q 1 q p 1 p q 1 q p 1 p q pq p q FG HD q p pq pq p q p q pq Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 20 de 26 Aplicando o teorema de Pitágoras ao triângulo retângulo ABC, temos 2 2 2p q s . Substituindo essa última igualdade na expressão anterior, temos: 2 2 2p q s FG HD p q p q . pq pq Alternativamente, poderíamos considerar um sistema de eixos ortogonais com origem em A, onde AC está sobre o eixo x e AB, sobre o eixo y. A reta r suporte do segmento BC corta o eixo x no ponto C p,0 e o eixo y no ponto B 0,q , então a equação segmentária dessa reta é x y r : 1. p q O ponto G é o ponto da reta r que possui ordenada y 1, então G G G p q 1x x1 1 q 1 1 1 x FG p q p q q q Note ainda que a abscissa de G Gx é a medida do segmento FG. O ponto H é o ponto da reta r que possui abscissa x 1, então H H H q p 1y y1 1 p 1 1 1 y HD p q q p p p Note ainda que a ordenada de H Hy é a medida do segmento DH. A conclusão da questão é feita da mesma forma que na solução anterior. 15) Observe a figura a seguir: Um geógrafo posicionado numa praia deseja determinar a distância entre duas ilhas e para isso toma como referência os pontos a e B das ilhas como mostra a figura. Na praia ele marca dois pontos C e D distantes 70 m um do outro. Usando um medidor de ângulos (teodolito), ele determina os ângulos ˆACB 38 , ˆBCD 37 , ˆADC 60 e ˆADB 53 . É correto afirmar que a distância entre os pontos A e B é: Dados 3 sen37 , 5 19 sen 75 , 20 3 cos53 5 e 7 2 . 5 a) maior do que 70 m e menor do que 75 m. b) maior do que 75 m e menor do que 80 m. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 21 de 26 c) maior do que 80 m e menor do que 85 m. d) maior do que 85 m e menor do que 90 m. e) maior do que 90 m e menor do que 95 m. RESOLUÇÃO: c No triângulo ACD, temos ˆCAD 180 75 60 45 . Aplicando a lei dos senos ao triângulo ACD, temos: 19 70 70 AD 70 sen 75 7 19 7 1920AD 19 5 95. 7sen 45 sen 75 sen 45 2 2 52 No triângulo BCD, temos ˆCBD 180 37 60 53 30 . Aplicando a lei dos senos ao triângulo BCD, temos: 3 70 70 BD 70 sen 37 35BD 140 84. 1sen 30 sen 37 sen 30 5 2 Aplicando a lei dos cossenos ao triângulo ABD, vem: 2 2 2 3AB 95 84 2 95 84 cos53 9025 7056 15960 16081 9576 6505 5 AB 80,65 Note que 2 2 26400 6505 7225 80 AB 85 80 AB 85. Logo, AB é maior do que 80 m e menor do que 85 m. 16) Considerando os resultados das expressões A e B até a 4ª casa decimal sem fazer aproximações e sabendo que: 11% de 25 36% de 75 3%de 50 A 8,a1b3 24% de 35 8% de 40 e 75% de 36 50% de 3 25% de11 B c,3d7e, 35% de 24 40% de 8 determine o resto da divisão de N por 11 sendo o número c d e N a b . a) 0 b) 1 c) 4 d) 7 e) 9 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 22 de 26 RESOLUÇÃO: b 75% de 36 50% de 3 25% de11 75% 36 50% 3 25% 11 B 35% de 24 40% de 8 35% 24 40% 8 11% 25 36% 75 3% 50 A 24% 35 8% 40 B A c,3d7e 8,a1b3 a 3, b 7, c 8, d 1, e 3 c d e 8 1 3 12N a b 3 7 10 Vamos encontrar o resto de 12N 10 na divisão por 11. 1212N 10 1 1 mod11 Portanto, o resto da divisão de N por 11 é 1. 17) Seja * * 2 2A x, y 17 x y 30xy , é correto afirmar que: a) A . b) existem 7 elementos distintos no conjunto A. c) A é um conjunto infinito. d) A é um conjunto unitário. e) existem 8 subconjuntos próprios de A. RESOLUÇÃO: a 2 2 2 217 x y 30xy 17x 30yx 17y 0 Considerando a equação anterior como uma equação na variável x e, consequentemente, y como um parâmetro real não nulo, então o discriminante da equação é 2 2 2900y 4 17 17y 256y . Como *y , então 2y 0, o que implica 2256y 0. Portanto, a equação 2 217x 30yx 17y 0 não possui raízes reais, ou seja, não existe * *x, y que satisfaçam a equação, então A . 18) Considere o conjunto 1A x | x , n n 1 um subconjunto da reta. É correto afirmar que: a) existe um único elemento de A cuja distância a qualquer outro elemento, também de A, é inferior a qualquer número real positivo. b) zero é um elemento do conjunto A. c) fixado qualquer valor real positivo p, sempre existirão dois elementos do conjunto A cuja distância na reta real é menor do que p. d) existe um elemento do conjunto A que não é racional. e) existem dois elementos do conjunto A, de tal modo que a diferença entre eles não é um número racional. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 23 de 26 RESOLUÇÃO: c 1 1 1 1 1A x | x , n 1, , , , , n 1 2 3 4 5 Quanto maior o valor de n, mais próximo de 0 está o número 1 x , n 1 mas x nunca assume o valor 0. Vamos analisar cada uma das afirmações. a) Falsa A distância entre dois elementos consecutivos de A é n n n 1 1 1 1 d x x 0. n 1 n 1 1 n 1 n 2 Supondo existe um elemento n 1 x n 1 de A cuja distância a qualquer outro elemento, também de A, é inferior a qualquer número real positivo . Se tomarmos n d 0, 2 então a distância de nx a todos os elementos de A é maior do que , o que é absurdo. b) Falsa n 1 x n 1 é sempre diferente de 0, pois o numerador é sempre não nulo. c) Verdadeira Seja p 0 e supondo n 1 1 1 1 d p p p n . n 1 n 2 n 1 n 2 n p Assim, tomando 1 n , p a distância nd entre nx e n 1x é menor do que p. d) Falsa Todos os elementos de A são da forma 1 , n 1 ou seja, podem ser escritos na forma de uma fração irredutível e, portanto, são todos racionais. e) Falsa Todos os elementos do conjunto A são racionais e a diferença entre dois números racionais é sempre racional. Portanto, não existem dois elementos do conjunto A cuja diferença entre eles não seja racional. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 24 de 26 19) Observe a figura a seguir. Na figura temos um triângulo equilátero ABC de baricentro G e o triângulo ABG cujo incentro é I. É correto afirmar que o suplemento do ângulo ˆGAI em radianos é igual a: a) 7 9 b) 5 6 c) 8 9 d) 9 10 e) 11 12 RESOLUÇÃO: e No triângulo equilátero, o baricentro é também incentro. Assim, AG é bissetriz do ângulo ˆBAC 60 , o que implica ˆ ˆBAG GAC 30 . Como I é o incentro do triângulo ABG, então AI é bissetriz do ângulo ˆBAG 30 , o que implica ˆ ˆBAI IAG 15 . Portanto, radˆGAI 15 15 rad 180 12 e o suplemento de ˆGAI é 11 rad. 12 12 Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 25 de 26 20) Observe a figura a seguir. Na figura, a parábola é a representação gráfica no plano cartesiano da função 2y x 14x 33. Sabe-se, sobre o losango ABCD de diagonais AC e BD, com AC paralelo ao eixo x e BD paralelo ao eixo y, que o produto das abscissas dos vértices A e C é igual a 40 e que o vértice B é o ponto de ordenada máxima da função. É correto afirmar que a área do losango em unidades de área é igual a: a) 72 b) 64 c) 60 d) 54 e) 48 RESOLUÇÃO: d As coordenadas do vértice da parábola, que é o gráfico da função 2y x 14x 33, são V b 14 x 7 2a 2 1 e 2 Vy 7 14 7 33 49 98 33 16. O ponto B é o vértice da parábola, então suas coordenadas são B 7,16 . Os pontos A e C são equidistantes do vértice e possuem a mesma ordenada, então suas coordenadas podem ser escritas na forma 0A 7 k, y e 0C 7 k, y , com k 0. O produto das abscissas dos vértices A e C é 2 27 k 7 k 40 49 k 40 k 9 k 3. Assim, Ax 7 3 4 e Cx 7 3 10. As ordenadas de A e C são dadas por 20 A Cy y y f 4 4 14 4 33 7. Logo, as coordenadas de A e C são A 4,7 e C 10,7 . Como as diagonais do losango cortam-se ao meio, então B D D A C D y y 16 y y y 7 y 2. 2 2 As coordenadas do ponto D são D 7, 2 . As medidas das diagonais do losango são C AAC x x 10 4 6 e B DBD y y 16 2 18. Resoluções elaboradas pelo Prof. Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 26 de 26 Portanto, a área do losango ABCD é AC BD 6 18 S 54 2 2 unidades de área.
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