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6 MATEMÁTICA e suas tecnologiasM MATEMÁTICA T © Hexag Sistema de Ensino, 2018 Direitos desta edição: Hexag Sistema de Ensino, São Paulo, 2019 Todos os direitos reservados Diretor geral Herlan Fellini Coordenador geral Raphael de Souza Motta Responsabilidade editorial, programação visual, revisão e pesquisa iconográfica Hexag Sistema de Ensino Diretor editorial Pedro Tadeu Batista Editoração eletrônica Arthur Tahan Miguel Torres Bruno Alves Oliveira Cruz Eder Carlos Bastos de Lima Felipe Lopes Santos Iago Kaveckis Letícia de Brito Matheus Franco da Silveira Raphael de Souza Motta Raphael Campos Silva Projeto gráfico e capa Raphael Campos Silva Foto da capa pixabay (http://pixabay.com) Impressão e acabamento PSP Digital Gráfica e Editora LTDA Todas as citações de textos contidas neste livro didático estão de acordo com a legislação, tendo por fim único e exclusivo o ensino. Caso exista algum texto a respeito do qual seja necessária a inclusão de informação adicional, ficamos à disposição para o contato pertinente. Do mesmo modo, fizemos todos os esforços para identificar e localizar os titulares dos direitos sobre as imagens publicadas e estamos à disposição para suprir eventual omissão de crédito em futuras edições. O material de publicidade e propaganda reproduzido nesta obra é usado apenas para fins didáticos, não representando qual- quer tipo de recomendação de produtos ou empresas por parte do(s) autor(es) e da editora. 2019 Todos os direitos reservados para Hexag Sistema de Ensino Rua Luís Góis, 853 – Mirandópolis – São Paulo – SP CEP: 04043-300 Telefone: (11) 3259-5005 www.hexag.com.br contato@hexag.com.br CARO ALUNO Desde 2010, o Hexag Medicina é referência na preparação pré-vestibular de candidatos às melhores universidades do Brasil. Você está recebendo o livro Estudo Orientado 6 do Hexag Medicina. Com o objetivo de verificar se você aprendeu os conteúdos estudados, este material apresenta nove categorias de exercícios a serem trabalhados como Estudo Orientado (E.O.): § E.O. Aprendizagem: exercícios introdutórios de múltipla escolha para iniciar o processo de fixação da matéria dada em aula; § E.O. Fixação: exercícios de múltipla escolha que apresentam um grau de dificuldade médio, buscando a consolidação do aprendizado; § E.O. Complementar: exercícios de múltipla escolha com alto grau de dificuldade; § E.O. Dissertativo: exercícios dissertativos seguindo a forma da segunda fase dos principais vestibulares do Brasil; § E.O. Enem: exercícios que abordam a aplicação de conhecimentos em situações do cotidiano, preparan- do o aluno para esse tipo de exame; § E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp): exercícios de múltipla escolha das faculdades públicas de São Paulo; § E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp): exercícios dissertativos da segunda fase das faculdades públicas de São Paulo; § E.O. Uerj (Exame de Qualificação): exercícios de múltipla escolha, buscando a consolidação do aprendizado para o vestibular da Uerj; § E.O. Uerj (Exame Discursivo): exercícios dissertativos nos moldes da segunda fase da Uerj. A edição 2019 foi elaborada com muito empenho e dedicação, oferecendo ao aluno um material moder- no e completo, um grande aliado para o seu sucesso nos vestibulares mais concorridos de Medicina. Bons estudos! Herlan Fellini SUMÁRIO MATEMÁTICA NÚMEROS COMPLEXOS E POLINÔMIOS MATRIZES, DETERMINANTES E SISTEMAS LINEARES GEOMETRIA ANALÍTICA Aulas 45 e 46: Números complexos: representação geométrica e módulo 7 Aulas 47 e 48: Números complexos: forma trigonométrica 15 Aulas 49 e 50: Polinômios 23 Aulas 51 e 52: Operações com polinômios 31 Aulas 45 e 46: Matrizes e operações 41 Aulas 47 e 48: Matriz inversa e equações matriciais 55 Aulas 49 e 50: Determinantes 61 Aulas 51 e 52: Sistemas lineares 69 Aulas 45 e 46: Distância de ponto à reta, ângulos e áreas 85 Aulas 47 a 50: Circunferência: equações reduzida e normal 95 Aulas 51 e 52: Secções cônicas: elipse 111 FUVEST Números complexos e polinômios são temas frequentemente cobrados na segunda fase. Domí- nio pleno das formas trigonométricas, no caso dos números complexos e para os polinômios, as relações de Girard e pesquisas de raízes são temas comumente cobrados. UNESP Números complexos e polinômios são temas pouco cobrados. Das poucas ve- zes que foram cobrados, os domínios de teorema do resto e das relações de Girard eram exigidos. UNICAMP Na primeira fase, polinômios passou a ser um tema frequentemente cobrado. Já na segunda fase, polinômios é um tema tradicionalmente cobrado, junto com progressões, determinantes e números complexos. Habilidade para trabalhar com as relações de Girard e pesquisas de raízes são fundamentais. UNIFESP Com baixa incidência em suas provas, polinômios e números complexos foram cobrados exigindo do candidato, para números complexos,: domínio da forma trigonométrica e, para polinômios,: teorema do resto e pesquisa de raízes. ENEM/UFMG/UFRJ Números complexos e polinômios nunca foram cobrados nas provas do Enem. UERJ Números complexos e polinômios são temas com baixa incidência nos vestibulares da Uerj, portanto, a abordagem é de difícil caracterização. FA CU LD ADE DE MEDICINA BOTUCATU 1963 Abordagem de NÚMEROS COMPLEXOS e de POLINÔMIOS nos principais vestibulares. 45 46 M MATEMÁTICA T Números complexos: representação geométrica e módulo Competência 5 Habilidades 20, 21 e 23 45 46 M MATEMÁTICA T Números complexos: representação geométrica e módulo Competência 5 Habilidades 20, 21 e 23 Competência 1 – Construir significados para os números naturais, inteiros, racionais e reais. H1 Reconhecer, no contexto social, diferentes significados e representações dos números e operações – naturais, inteiros, racionais ou reais. H2 Identificar padrões numéricos ou princípios de contagem. H3 Resolver situação-problema envolvendo conhecimentos numéricos. H4 Avaliar a razoabilidade de um resultado numérico na construção de argumentos sobre afirmações quantitativas. H5 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos numéricos. Competência 2 – Utilizar o conhecimento geométrico para realizar a leitura e a representação da realidade e agir sobre ela. H6 Interpretar a localização e a movimentação de pessoas/objetos no espaço tridimensional e sua representação no espaço bidimensional. H7 Identificar características de figuras planas ou espaciais. H8 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos geométricos de espaço e forma. H9 Utilizar conhecimentos geométricos de espaço e forma na seleção de argumentos propostos como solução de problemas do cotidiano. Competência 3 – Construir noções de grandezas e medidas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H10 Identificar relações entre grandezas e unidades de medida. H11 Utilizar a noção de escalas na leitura de representação de situação do cotidiano. H12 Resolver situação-problema que envolva medidas de grandezas. H13 Avaliar o resultado de uma medição na construção de um argumento consistente. H14 Avaliar proposta de intervenção na realidade utilizando conhecimentos geométricos relacionados a grandezas e medidas. Competência 4 – Construir noções de variação de grandezas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H15 Identificar a relação de dependência entre grandezas. H16 Resolver situação-problema envolvendo a variação de grandezas, direta ou inversamente proporcionais. H17 Analisar informações envolvendo a variação de grandezas como recurso para a construção de argumentação. H18 Avaliar propostas de intervenção na realidade envolvendo variação de grandezas. Competência 5 – Modelar e resolver problemas que envolvem variáveis socioeconômicas ou técnico-científicas, usando representações algébricas. H19 Identificar representações algébricas que expressem a relação entre grandezas. H20 Interpretar gráfico cartesiano que represente relaçõesentre grandezas. H21 Resolver situação-problema cuja modelagem envolva conhecimentos algébricos. H22 Utilizar conhecimentos algébricos/geométricos como recurso para a construção de argumentação. H23 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos algébricos. Competência 6 – Interpretar informações de natureza científica e social obtidas da leitura de gráficos e tabelas, realizando previsão de tendência, extrapolação, interpolação e interpretação. H24 Utilizar informações expressas em gráficos ou tabelas para fazer inferências. H25 Resolver problema com dados apresentados em tabelas ou gráficos. H26 Analisar informações expressas em gráficos ou tabelas como recurso para a construção de argumentos. Competência 7 – Compreender o caráter aleatório e não determinístico dos fenômenos naturais e sociais e utilizar instrumentos ade- quados para medidas, determinação de amostras e cálculos de probabilidade para interpretar informações de variáveis apresentadas em uma distribuição estatística. H27 Calcular medidas de tendência central ou de dispersão de um conjunto de dados expressos em uma tabela de frequências de dados agrupados (não em classes) ou em gráficos. H28 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos de estatística e probabilidade. H29 Utilizar conhecimentos de estatística e probabilidade como recurso para a construção de argumentação. H30 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos de estatística e probabilidade. 9 E.O. AprEndizAgEm 1. (UEL) A forma algébrica do número comple- xo z = (1 + 3i)/(2 – i) é: a) 1/2 – 3i. b) 5/3 + (7i/3). c) –1/5 + (7i/5). d) –1/5 + 7i. e) 3/5 + (4i/5). 2. (FEI) Escrevendo o número complexo z = 1 _____ 1 – i + 1 _____ 1 + i na forma algébrica obtemos: a) 1 – i. b) i – 1. c) 1 + i. d) i. e) 1. 3. (PUC-RS) O número complexo a + bi, dife- rente de zero, está assinalado, no plano com- plexo, sobre o eixo real. É correto afirmar que seu conjugado está situado: a) sobre o eixo real. b) sobre o eixo imaginário. c) no primeiro quadrante. d) no segundo quadrante. e) no terceiro quadrante. 4. (Espcex (Aman)) Seja o número complexo z = x + yi ______ 3 + 4i , com x e y reais e i2 = –1. Se x2 + y2 = 20, então o módulo de z é igual a: a) 0. b) dXX 5 . c) 2 dXX 5 ____ 5 . d) 4. e) 10. 5. (Mackenzie) Se y = 2x, sendo x = 1+i _____ 1–i e i = dXXX –1 , o valor de (x + y)2 é: a) 9i. b) –9 + i. c) –9. d) 9. e) 9 – i. 6. (UFSM) Os edifícios “verdes” têm sido uma nova tendência na construção civil. Na exe- cução da obra desses prédios, há uma preo- cupação toda especial com o meio ambiente em que estão inseridos e com a correta uti- lização dos recursos naturais necessários ao seu funcionamento, além da correta destina- ção dos resíduos gerados por essa utilização. A demarcação do terreno onde será cons- truído um edifício “verde” foi feita através dos pontos P1, P2, P3 e P4, sendo o terreno delimitado pelas poligonais P1P2 , —— P2P3 , P3P4 e P4P1 , medidas em metros. Sa- bendo que P1, P2, P3 e P4 representam, res- pectivamente, a imagem dos complexos z1 = 20 + 40i, z2 = –15 + 50i, z3 = –15 – 10i e z4 = 1 ___ 16 z1 – 5 __ 4 z3 , qual é a área, em m 2, desse terreno? a) 1.595. b) 1.750. c) 1.795. d) 1.925. e) 2.100. 7. (PUC-RS) Na figura abaixo, o ponto A é o afi- xo de um número complexo z no plano de Argand-Gauss. Se a distância do ponto A até a origem O é 4, então a diferença entre z e o seu conjugado é igual a: a) –4 dXX 2 – 4 dXX 2 i. b) –4 dXX 2 + 4 dXX 2 i. c) –4 dXX 2 i. d) 4 dXX 2 i. e) 4 dXX 2 . 8. (Ufrgs) O argumento do número complexo z é p __ 6 , e o seu módulo é 2. Então, a forma algébrica de z é: a) –i. b) i. c) dXX 3 i. d) dXX 3 – i. e) dXX 3 + i. 9. (UEPB) O módulo e o argumento do número complexo z = (1 + i)(1 – i)2 são respectiva- mente: a) dXX 2 e 3p ___ 4 + 2kp, k [ Z. b) dXX 2 e p __ 4 + 2kp, k [ Z. c) 2 dXX 2 e 3p ___ 4 + 2kp, k [ Z. d) 2 dXX 2 e 7p ___ 4 + 2kp, k [ Z. e) 2 dXX 2 e 5p ___ 4 + 2kp, k [ Z. 10 6. (PUC-RS) A área da figura representada no plano de Argand Gauss pelo conjunto de pontos {z [ C: |z| ≤ 1} é: a) 1 __ 2 . b) 1. c) p __ 2 . d) p. e) 2p. 7. (UECE) Se x e y são números reais não nulos, pode-se afirmar corretamente que o módulo do número complexo z = x – iy ______ x + iy é igual a: a) 1. b) 2. c) x2 + y2 d) |xy|. 8. (UFC) Seja z0 o número complexo que é raiz da equação iz + (1 – 3i) ___________ 1 + i = 4i (lembre-se que i2 = –1). Então, |z0| é igual a: a) 2 dXXX 11 . b) 3 dXX 6 . c) 8. d) dXXX 74 . e) 2 dXXX 21 . 9. (Espcex - AMAN) Sendo z o número comple- xo obtido na rotação de 90°, em relação à origem, do número complexo 1 + i, determi- ne z3 a) 1 – i. b) – 1 + i. c) – 2i. d) – 1 – 2i. e) 2 + 2i. 10. (UECE 2017) Se i é o número complexo cujo quadrado é igual a −1, então, o valor de 5 − i227 + i6 − i13 é igual a: a) i + 1. b) 4i − 1. c) −6i − 1. d) − 6i. E.O. COmplEmEntAr 1. (UEPB) Dado o número complexo z = x + yi, o sistema |z| = 5 |iz – 3| = 2 tem como solução: a) z = 5i. b) z = –5i. c) z = 5. d) z = −5. e) z = 5 + 5i. 10. (IFSP) Sendo i a unidade imaginária, con- sidere os números complexos z = 1 + i e w = z2 − z. Um argumento de w é: a) p __ 3 . b) p __ 2 . c) 2p ___ 3 . d) 3p ___ 4 . e) 5p ___ 4 . E.O. FixAçãO 1. (Ufrgs) A forma a + bi de z = (1 + 2i )/(1 – i) é: a) 1/2 + 3/2i. b) –1/2 + 3/2i. c) –1/2 + 2/3i. d) –1/2 – 2/3i. e) 1/2 – 3/2i. 2. (Insper) Considere um número complexo z, de módulo 10, tal que z = (K + i)2, em que K é um número real. A parte real desse número complexo é igual a: a) 5 dXX 3 . b) 8. c) 5 dXX 2 . d) 6. e) 5. 3. (UERN) Seja z = a + bi um número complexo, tal que 4z – zi + 5 = –1 + 10i. Assim, o mó- dulo do complexo z é: a) dXX 2 . b) 2 dXX 2 . c) 3 dXX 2 . d) 4 dXX 2 . 4. O módulo do número complexo z = i2014 – i1987 é igual a: a) dXX 2 . b) 0. c) dXX 3 . d) 1. 5. (UEL) Seja z um número complexo de módu- lo 2 e argumento principal 120°. O conjuga- do de z é: a) 2 – 2i dXX 3 . b) 2 + 2i dXX 3 . c) –1 – i dXX 3 . d) –1 + i dXX 3 . e) 1 + i dXX 3 . 11 2. (UFSJ) Na figura abaixo, estão representa- dos os números complexos Z1 e Z2 por meio de seus afixos A e B, respectivamente. Considerando essa figura, é CORRETO afir- mar que: a) o afixo de (Z1 · Z2) é um ponto do 2º qua- drante. b) (Z1) 2 = 2i. c) |Z1 + Z2| = dXX 3 . d) o afixo de Z1 __ Z2 é um ponto do 2º quadrante. 3. A representação geométrica, no Plano de Ar- gand-Gauss, do conjunto de pontos que satis- fazem a condição |z + 2 – 3i| = |z – 1 + 4i|, com z = x + yi, sendo x e y números reais, é reta de equação: a) 2x – 3y + 7 = 0. b) 3x – 7y – 2 = 0. c) 2x – 3y + 3 = 0 d) 4x – 3y + 3 = 0. e) 2x – y = 0. 4. (UECE) No plano complexo, o número z = 2 – 3i é o centro de um quadrado e w = 5 – 5i é um de seus vértices. O vértice do quadrado não consecutivo a w é o número complexo: a) 2 – 2i. b) 1 – i. c) –1 – i. d) –2 – 2i. 5. (FGV) Os quatro vértices de um quadrado no plano Argand-Gauss são números complexos, sendo três deles 1 + 2i, –2 + i e –1 – 2i. O quarto vértice do quadrado é o número com- plexo: a) 2 + i. b) 2 – i. c) 1 – 2i. d) –1 + 2i. e) –2 – i. E.O. dissErtAtivO 1. (Ufrrj) Encontre o conjunto solução da equa- ção (1 + i)x + (1 – i) = 0, onde i é a unidade imaginária. 2. (Ufrrj) Determine o módulo, o argumento e represente graficamente o número complexo z = 2 + 2( dXX 3 ) i. 3. (UFRJ) Seja z o número complexo 2 + 3i ______ a + i ; onde a = a + bi. Determineo valor de a para que z seja um imaginário puro. Justifique. 4. (FGV) Seja f uma função que, a cada número complexo z, associa f(z) = iz, onde i é a uni- dade imaginária. Determine os complexos z de módulo igual a 4 e tais que f(z) = z , onde z é o conjugado de z. 5. (UFSC 2017) Em circuitos elétricos como, por exemplo, o das instalações residenciais, as grandezas elétricas são analisadas com o auxílio dos números complexos. A relação U = Z·J fornece a tensão U em função da impedância Z e da corrente elétrica j. Nesses termos, essas variáveis são expressas atra- vés de números complexos a + bi. Considere agora U = 110(cos0° + isen0°) e Z = 5 + 5i. Determine o valor da expressão 2a + b, sendo j = a + bi. 6. (UFPR) Considere o número complexo z0 = 4i + 13 ______ 2 + 3i . a) Determine a parte real e a parte imaginária de z0. b) Determine a e b, de modo que z = 1 − i seja solução da equação z2 + az + b = 0. 7. (FGV-RJ) a) Considere os números complexos z1 = 1 + i; z2 = 2(1 + i) em que i é o número complexo tal que i2 = −1. Represente, no plano carte- siano, o triângulo cujos vértices são os afi- xos dos números complexos z1 + z2, z2 − z1 e z1z2. Calcule a sua área. b) A razão de semelhança entre um novo triân- gulo, semelhante ao triângulo original, e o triângulo original, é igual a 3. Qual é a área desse novo triângulo? 8. (UFG) Considerando os números comple- xos z e w tais que z + w = (9 − 3 √ __ 3 ) + 1 e z − w = (−3 + 3 √ __ 3 ) + i(3 − 3 √ __ 3 ), determi- ne a área do paralelogramo de lados z e w sabendo-se que o ângulo entre eles é p __ 3 . 12 9. (IME 2017) Sejam os complexos z = a + bi e w = 47 + ci, tais que z3 + w = 0. Determine o valor de a, b e c sabendo que esses números são inteiros e positivos. E.O. UErJ ExAmE disCUrsivO 1. (UERJ) João desenhou um mapa do quintal de sua casa, onde enterrou um cofre. Para isso, usou um sistema de coordenadas re- tangulares, colocando a origem O na base de uma mangueira, e os eixos OX e OY com sentidos oeste-leste e sul-norte, respecti- vamente. Cada ponto (x, y), nesse sistema, é a representação de um número complexo z = x + iy, x [ R, y [ R e i2 = –1. Para indicar a posição (x1, y1) e a distância d do cofre à origem, João escreveu a seguinte observação no canto do mapa: x1 + iy1 = (1 + i) 9 Calcule: a) as coordenadas (x1, y1); b) o valor de d. 2. (UERJ) Considere a equação a seguir, que se reduz a uma equação do terceiro grau: (x + 2)4 = x4 Uma de suas raízes é real e as outras são imaginárias. Determine as três raízes dessa equação. E.O. ObJEtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Fuvest) Sabendo que k é um número real e que a parte imaginária do número complexo (2 + i)/(k + 2i) é zero, então k é: a) –4. b) –2. c) 1. d) 2. e) 4. 2. (Unicamp 2016) Considere o número com- plexo z = 1 + ai/a − i, onde a é um núme- ro real e i é a unidade imaginária, isto é, i2 = − 1, O valor de z2016 é igual a: a) a2016. b) 1. c) 1 + 2016i. d) i. 3. (Unicamp) Sejam x e y números reais tais que x + yi = √ ______ 3 + 4i onde i é a unidade ima- ginária. O valor de xy é igual a: a) −2. b) −1. c) 1. d) 2. 4. (Unicamp) Chamamos de unidade imaginá- ria e denotamos por i o número complexo tal que i2 = −1. Então i0 + i1 + i2 + i3 +...+ i2013 vale: a) 0. b) 1. c) i. d) 1 + i E.O. dissErtAtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Fuvest) a) Sendo i a unidade imaginária, determine as partes real e imaginária do número comple- xo Z0 = 1 ____ 1 + i – 1 __ 2i + i b) Determine um polinômio de grau 2, com co- eficientes inteiros, que tenha z0 como raiz. c) Determine os números complexos w tais que z0 · w tenha módulo igual a 5 dXX 2 e tais que as partes real e imaginária de z0 · w sejam iguais. d) No plano complexo, determine o número complexo z1 que é o simétrico de z0 com re- lação à reta de equação y – x = 0. 2. (Fuvest) Nos itens abaixo, z denota um nú- mero complexo e i a unidade imaginária (i2 = –1). Suponha z ≠ i. a) Para quais valores de z tem-se z + i _____ 1 + iz = 2? b) Determine o conjunto de todos os valores de z para os quais z + i _____ 1 + iz é um número real. 3. (Unesp) Considere os números complexos w = 4 + 2i e z = 3a + 4ai, onde a é um número real positivo e i indica a unidade imaginá- ria. Se, em centímetros, a altura de um tri- ângulo é |z| e a base é a parte real de z · w, determine a de modo que a área do triângulo seja 90 cm2. 4. (Fuvest) Determine os números complexos z que satisfazem, simultaneamente, |z|= 2 e Im = z – 1 _____ 1 + i = 1 __ 2 . Lembretes: i2 = – 1, se w = a + bi, com a e b reais, então |w| = √ ________ (a2 + b2) e Im (w) = b. 13 5. (Unesp) Considere os números complexos z = 2 – i e w = –3 – i, sendo i a unidade imaginária. a) Determine z · w e |w – z|. b) Represente z e w no plano complexo (Ar- gand-Gauss) e determine b [ R, b ≥ 0, de modo que os números complexos z, w e t = bi sejam vértices de um triângulo, no plano complexo, cuja área é 20. gAbAritO E.O. Aprendizagem 1. C 2. E 3. A 4. C 5. C 6. D 7. D 8. E 9. D 10. D E.O. Fixação 1. B 2. B 3. B 4. A 5. C 6. D 7. A 8. D 9. E 10. C E.O. Complementar 1. B 2. A 3. B 4. C 5. B E.O. Dissertativo 1. S = {i}. 2. |z| = 4; u = p __ 3 rad. 3. a = a − [ (2a + 3) ________ 3 ] i, a ≠ 0. 4. 2 dXX 2 – 2 dXX 2 i e –2 dXX 2 + 2 dXX 2 i. 5. 11. 6. a) Re(z0) = 2; Im (z0) = 1. b) a = -2 e b = 2. 7. a) 4 u.a. b) 36 u.a. 8. 18 · (2 √ __ 3 - 3). 9. c = 52. E.O. UERJ Exame Discursivo 1. a) (16, 16). b) d = 16 dXX 2 u.c. 2. x = −1 ou x = −1 ou x = −1 − i. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp 1. E 2. B 3. D 4. D E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) Parte real = 1 __ 2 e parte imaginária = 1 · i b) 4x2 – 4x + 5 = 0. 14 c) –6 + 2i ou 6 – 2i. d) Z1 = 1 + 1 __ 2 · i. 2. a) z = (4/5) + (3/5 i). b) {z [ C | z = 1 e z ≠ i}. 3. a = 3 cm. 4. z = 2i ou z = –2. 5. a) z · w = –7 + i |w – z| = 5. b) b = 7. 47 48 M MATEMÁTICA T Números complexos: forma trigonométrica Competência 5 Habilidades 20, 21 e 23 Competência 1 – Construir significados para os números naturais, inteiros, racionais e reais. H1 Reconhecer, no contexto social, diferentes significados e representações dos números e operações – naturais, inteiros, racionais ou reais. H2 Identificar padrões numéricos ou princípios de contagem. H3 Resolver situação-problema envolvendo conhecimentos numéricos. H4 Avaliar a razoabilidade de um resultado numérico na construção de argumentos sobre afirmações quantitativas. H5 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos numéricos. Competência 2 – Utilizar o conhecimento geométrico para realizar a leitura e a representação da realidade e agir sobre ela. H6 Interpretar a localização e a movimentação de pessoas/objetos no espaço tridimensional e sua representação no espaço bidimensional. H7 Identificar características de figuras planas ou espaciais. H8 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos geométricos de espaço e forma. H9 Utilizar conhecimentos geométricos de espaço e forma na seleção de argumentos propostos como solução de problemas do cotidiano. Competência 3 – Construir noções de grandezas e medidas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H10 Identificar relações entre grandezas e unidades de medida. H11 Utilizar a noção de escalas na leitura de representação de situação do cotidiano. H12 Resolver situação-problema que envolva medidas de grandezas. H13 Avaliar o resultado de uma medição na construção de um argumento consistente. H14 Avaliar proposta de intervenção na realidade utilizando conhecimentos geométricos relacionados a grandezas e medidas. Competência 4 – Construir noções de variação degrandezas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H15 Identificar a relação de dependência entre grandezas. H16 Resolver situação-problema envolvendo a variação de grandezas, direta ou inversamente proporcionais. H17 Analisar informações envolvendo a variação de grandezas como recurso para a construção de argumentação. H18 Avaliar propostas de intervenção na realidade envolvendo variação de grandezas. Competência 5 – Modelar e resolver problemas que envolvem variáveis socioeconômicas ou técnico-científicas, usando representações algébricas. H19 Identificar representações algébricas que expressem a relação entre grandezas. H20 Interpretar gráfico cartesiano que represente relações entre grandezas. H21 Resolver situação-problema cuja modelagem envolva conhecimentos algébricos. H22 Utilizar conhecimentos algébricos/geométricos como recurso para a construção de argumentação. H23 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos algébricos. Competência 6 – Interpretar informações de natureza científica e social obtidas da leitura de gráficos e tabelas, realizando previsão de tendência, extrapolação, interpolação e interpretação. H24 Utilizar informações expressas em gráficos ou tabelas para fazer inferências. H25 Resolver problema com dados apresentados em tabelas ou gráficos. H26 Analisar informações expressas em gráficos ou tabelas como recurso para a construção de argumentos. Competência 7 – Compreender o caráter aleatório e não determinístico dos fenômenos naturais e sociais e utilizar instrumentos ade- quados para medidas, determinação de amostras e cálculos de probabilidade para interpretar informações de variáveis apresentadas em uma distribuição estatística. H27 Calcular medidas de tendência central ou de dispersão de um conjunto de dados expressos em uma tabela de frequências de dados agrupados (não em classes) ou em gráficos. H28 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos de estatística e probabilidade. H29 Utilizar conhecimentos de estatística e probabilidade como recurso para a construção de argumentação. H30 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos de estatística e probabilidade. 17 E.O. AprEndizAgEm 1. (UEL) O número complexo [ 1 __ 2 + i √ __ 3 ___ 2 ] 2 escri- to na forma trigonométrica a + bi = r[cos(q) + isen(q)] é: a) cos(0) + isen(0). b) cos ( π __ 6 ) + isen ( π __ 6 ) . c) cos ( 2π ___ 3 ) + isen ( 2π ___ 3 ) . d) 3cos ( 2π ___ 3 ) + isen ( 2π ___ 3 ) . e) 2 [ cos ( 5π ___ 6 ) + isen ( 5π ___ 6 ) ] . 2. (UFSM) Na iluminação da praça, três novas luminárias são instaladas do seguinte modo: uma dessas luminárias é instalada na bisse- triz do primeiro quadrante; a distância de cada uma delas ao ponto de encontro das li- nhas centrais dos dois passeios é 20 metros; a distância entre cada par dessas luminárias é a mesma. Quais números complexos a se- guir representam os pontos onde foram ins- taladas as três luminárias? a) z1 = 20 ( cos π __ 4 + i sen π __ 4 ) z2 = 20 ( cos 11π ____ 12 + i sen 11π ____ 12 ) z3 = 20 ( cos 19π ____ 12 + i sen 19π ____ 12 ) b) z1 = 20 ( cos π __ 4 + i sen π __ 4 ) z2 = 20 ( cos π __ 6 + i sen π __ 6 ) z3 = 20 ( cos 2π ___ 3 + i sen 2π ___ 3 ) c) z1 = cos π __ 4 + i sen π __ 4 z2 = cos 11π ____ 12 + i sen 11π ____ 12 z3 = cos 19π ____ 12 + i sen 19π ____ 12 d) z1 = cos π __ 3 + i sen π __ 3 z2 = cos π ___ 12 + i sen π ___ 12 z3 = cos 2π ___ 3 + i sen 2π ___ 3 e) z1 = 20 ( cos π __ 3 + i sen π __ 3 ) z2 = 20 (cos π + i sen π) z3 = 20 ( cos 5π ___ 6 + i sen 5π ___ 6 ) 3. (UFC) Sabendo que i2 = –1 e que 0 < q < p __ 2 , o número complexo (cos q + isen q) ______________ (cos q - isen q) é igual a: a) cos(2q) + isen(2q). b) (1 + i) ______ (1 - i) . c) cos ( q __ 2 ) + isen ( q __ 2 ) . d) (1 - i) ______ (1 + i) . e) cos (q)2 + isen (q)2 . TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO Notações : Conjunto dos números naturais; R: Conjunto dos números reais; R+: Conjunto dos números reais não nega- tivos; i: unidade imaginária; i2 = –1; P(A): conjunto de todos os subconjuntos do conjunto A; n(A): número de elementos do conjunto fi- nito A; AB : segmento de reta unindo os pontos A e B; arg z: argumento do número complexo z; [ab] = x ∈ i: {a ≤ x ≤ b} A/B = x { x ∈ A e x ∉ B} AC: complementar do conjunto A; ∑ akx k k = 0 n = a0 + a1x + a2x 2 + ... + anx n, n ∈ Z Observação: Os sistemas de coordenadas con- siderados são cartesianos retangulares. 4. (ITA) Sejam z = n2(cos45º + i sen 45°) e w = n(cos 15º + i sen 15º), em que n é o menor inteiro positivo tal que (1 + i)n é real. Então, z __ w é igual a: a) dXX 3 + i. b) 2 ( dXX 3 + i). c) 2 ( dXX 2 + i). d) 2 ( dXX 2 – i). e) 2 ( dXX 3 – i). 5. Sendo o complexo z = 2 [cos(p/6) + sen (p/6) i], calculando z6 obtemos: a) –32i. b) –32. c) –64i. d) –64. 6. (UFSM) Dados dois números complexos na forma z = r(cosa + i sena) w = s(cosb + i senb), pode-se afirmar que z · w é igual a: a) rs[cos(ab) – sen(ab)]. b) rs[cos(a + b) + i sen(a + b)]. c) rs[cos(a – b) – i sen(a - b)]. d) (r + s)(cosa · cosb – i sena · senb). e) (r + s)[cos(a + b) + i sen(a + b)]. 18 7. (Ufrgs) Se w = cos 30° + i sen 30° e z = cos 120° + i sen 120°, então: a) w2+ z2 = 0. b) w + z = 0. c) w2 − z2 = 0. d) w − z = 0. e) w4 + z4 = 0. 8. (PUC-RS) A superfície e os parafusos de afi- nação de um tímpano da Orquestra da PUC- -RS estão representados no plano complexo Argand-Gauss por um disco de raio 1, cen- trado na origem, e por oito pontos uniforme- mente distribuídos, respectivamente, como mostra a figura: Nessa representação, os parafusos de afina- ção ocupam os lugares dos números comple- xos z que satisfazem a equação: a) z8 = i. b) z8 = –i. c) z8 = 1. d) z8 = –1. e) z8 = 1 + i. 9. (Ulbra) O produto das raízes cúbicas do nú- mero complexo z = –1 é igual a: a) 1 – √ __ 3 i _______ 4 . b) [ cos π __ 3 + i sen π __ 3 ] . c) – 1 __ 2 + dXX 3 ___ 4 i. d) 1 + dXX 2 ______ 3 i. e) -1. 10. (IFAL 2016) O número complexo z = 1 + i representado na forma trigonométrica é: a) 21/2 (cos 45º + isen 45º). b) 2 (cos 90º + isen 90º). c) 4 (cos 60º + isen 60º). d) 4 (cos 60º + isen 60º). e) 2 (cos 90º + isen 90º). E.O. FixAçãO 1. (Esc. Naval) Qual valor de n,n inteiro maior que zero, para que (1 + i)n seja um número real? a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 6. 2. A figura geométrica formada pelos afixos das raízes complexas da equação x3 – 8 = 0 tem área igual a: a) 7 dXX 3 . b) 6 dXX 3 . c) 5 dXX 3 . d) 4 dXX 3 . e) 3 dXX 3 . 3. (UFSM) Observe a vista aérea do planetário e a representação, no plano Argand-Gauss, dos nú- meros complexos z1, z2, ..., z12, obtida pela divi- são do círculo de raio 14 em 12 partes iguais. Considere as seguintes informações: I. z2 = 7 dXX 3 + 14 i II. z11 = z 3 III. z5 = z4 · z 11 Está(ão) correta(s): a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III. 4. (PUC-SP) Seja Sn = n ⋅ (n – 1) __________ 2 + n ⋅ (3 – n) ⋅ i ____________ 2 , em que n ∈ R* e i é a unidade imaginária, a expressão da soma dos n primeiros termos de uma progressão aritmética. Se an é o enésimo termo dessa progressão aritmética, então a forma trigonométrica da diferença a15 – a16 é: a) 2 dXX 2 ( cos 3π ___ 4 + i ⋅ sen 3π ___ 4 ) . b) 2 dXX 2 ( cos 5π ___ 4 + i ⋅ sen 5π ___ 4 ) . c) 2 dXX 2 ( cos 7π ___ 4 + i ⋅ sen 7π ___ 4 ) . d) dXX 2 ( cos 5π ___ 4 + i ⋅ sen 3π ___ 4 ) . e) dXX 2 ( cos 3π ___ 4 + i ⋅ sen 3π ___ 4 ) . 19 5. (Ufrgs) O menor número inteiro positivo n para o qual a parteimaginária do número complexo ( cos π __ 8 + i · sen π __ 8 ) n é negativa é: a) 3. b) 4. c) 6. d) 8. e) 9. 6. (UFC) A área do polígono cujos vértices são as representações geométricas das raízes do polinômio p(x) = x6 – 1 é: a) 3 dXX 3 ____ 2 . b) 2 dXX 3 ____ 3 . c) 3 dXX 2 ____ 2 . d) 2 dXX 2 ____ 3 . e) 3 dXX 3 ____ 4 . 7. (UEL) A potência (cos 60° + i sen 60°)601 é igual a: a) ( 1 __ 2 ) (1 – i dXX 3 ). b) ( 1 __ 2 ) (– 1 + i dXX 3 ). c) ( 1 __ 2 ) (1 + i dXX 3 ). d) ( 1 __ 2 ) ( dXX 3 + i). e) ( 1 __ 2 ) ( dXX 3 – i). 8. (PUC-SP) Dado o número complexo z = cos π __ 6 + i · sen π __ 6 , então, se P1, P2 e P3 são as respectivas imagens de z, z2 e z3 no plano complexo, a medida do maior ângulo interno do triângulo P1P2P3 é: a) 75°. b) 100°. c) 120°. d) 135°. e) 150°. 9. (IME) As raízes cúbicas da unidade, no con- junto dos números complexos, são represen- tadas por 1, w e w2, onde w é um número complexo. O intervalo que contém o valor de (1 – w)6 é: a) (–∞, –30]. b) (–30, –10]. c) (–10, 10]. d) (10, 30]. e) (30, ∞). 10. Considerando os números complexos z1 e z2, tais que: § z1 é a raiz cúbica de 8i que tem afixo no segundo quadrante; § z2 é raiz da equação x 4 + x2 – 12 = 0 e Im(z2) > 0. Pode-se afirmar que |z1 + z2| é igual a: a) 2 dXX 3 . b) 3 + dXX 3 . c) 1 + 2 dXX 2 . d) 2 + 2 dXX 2 . E.O. COmplEmEntAr 1. (Cefet-MG) Considere as raízes complexas w0, w1, w2, w3 e w4 da equação w 5 = z, onde z ∈ representadas graficamente por: O número complexo z é: a) 16i. b) 32i. c) 16 + 16i. d) 16 + 16 √ __ 3 i. e) 32 + 32 √ __ 3 i. 2. (Ufrgs) O polígono ABCDE da figura é um pentágono regular inscrito no círculo unitá- rio de centro na origem. As coordenadas polares p e q do vértice A são, respectivamente: a) 1 e π __ 5 . b) 1 e π __ 6 . c) 1 e π __ 8 . d) 1 e π ___ 10 . e) 1 e π ___ 12 . 20 3. (UFC) Considere o número complexo z = (1 + i) · ( dXX 3 – i). Assinale a opção na qual consta o menor inteiro positivo n, tal que zn seja um número real positivo. a) 6. b) 12. c) 18. d) 24. e) 30. 4. (Esc. Naval ) Seja p a soma dos módulos das raízes da equação x3 + 8 = 0 e q o módulo do número complexo Z, tal que Z Z = 108, onde Z é o conjugado de Z. Uma representação tri- gonométrica do número complexo p + qi é: a) 12 ( cos π __ 3 + i sen π __ 3 ) . b) 20 ( cos π __ 3 + i sen π __ 3 ) . c) 12 ( cos π __ 6 + i sen π __ 6 ) . d) 20 dXX 2 ( cos π __ 6 + i sen π __ 6 ) . e) 10 ( cos π __ 3 + i sen π __ 3 ) . 5. (Unigranrio - Medicina 2017) Sejam x1, x2 e x3 as raízes da equação x 3 + 1 = 0 tomando como base o conjunto dos números comple- xos. Ao representarmos geometricamente essas raízes no plano de Argand-Gauss, obte- mos um triângulo, cujos vértices são os afi- xos de x1, x2 e x3. A área do triângulo é: a) √ __ 3 ___ 4 . b) 3 __ 4 . c) 2 √ __ 3 ____ 4 . d) 3 √ __ 3 ____ 4 . e) 3 __ 2 . E.O. dissErtAtivO 1. (UFPR) Considere os números complexos z = cos π ___ 18 + i sen π ___ 18 e w = 2 cos π __ 9 + i sen π __ 9 . a) Mostre que o produto z.w é igual a ( dXX 3 ) + i. b) Mostre que z18 é igual a – 1. 2. (UFC) Os números complexos distintos z e w são tais que z + w = 1 e z · w = 1. a) Calcule |z|. b) Calcule o valor z4 + w4 sabendo-se que z está no primeiro quadrante do plano complexo. 3. (UFPE) Encontre o menor inteiro positivo n tal que a potência ( dXX 3 + i)n seja um número real. 4. (UFBA) Sendo z1 e z2 números complexos tais que: § z1 é a raiz cúbica de 8i que tem afixo no segundo quadrante, § z2 satisfaz a equação x 4 + x2 − 12 = 0 e Im(z2) > 0, calcule | √__ 3 z1 __ z2 + z2 | 5. (UFPR) Considere os pontos z1, z2 e z3, indi- cados no plano complexo abaixo, e que cor- respondem às raízes cúbicas de 1. a) Qual é o menor inteiro n > 1, de modo que (z2) n = 1? Justifique sua resposta. b) Calcule (z3) 100. 6. (UnB) A figura acima ilustra um triângulo equi- látero ABC inscrito em uma circunferência de raio 2 centrada na origem de um sistema de coordenadas cartesianas ortogonais xOy, em que um ponto (x, y) é identificado com o número complexo z = x + iy. Esse triângulo foi obtido a partir da representação plana de uma molécula de amônia (NH3), na qual os três átomos de hidrogênio estão posiciona- dos nos seus vértices e o átomo de nitrogê- nio encontra-se na origem. Com base nessas informações e consideran- do o centímetro como a unidade de medida de comprimento, em ambos os eixos, julgue os itens a seguir. a) Se z1 corresponde ao ponto C e se z2 corres- ponde ao ponto B, então z1 __ z2 = z2 __ 2 . b) Considerando-se 10 pontos distintos sobre a circunferência em questão, com vértices nesses pontos, a quantidade de triângulos que é possível formar é superior à de heptá- gonos convexos. 21 c) Os vértices A, B e C correspondem às raízes complexas do polinômio f(z) = z3 – 8. d) A área do triângulo ABC é inferior a 5 cm2. 7. (ITA) Considere, no plano complexo, um po- lígono regular cujos vértices são as soluções da equação z6 = 1. A área deste polígono, em unidades de área, é igual a: E.O. ObjEtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Unesp) Considere o número complexo z = cos(p/6) + i sen (p/6). O valor de z3 + z6 + z12 é: a) –i. b) 1 __ 2 + dXX 3 ___ 2 i. c) i – 2. d) i. e) 2i. E.O. dissErtAtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Fuvest) Resolva os três itens abaixo. a) Calcule cos(3p/8) e sen(3p/8). b) Dado o número complexo z = dXXXXXX 2 – dXX 2 + i dXXXXXX 2 + dXX 2 , encontre o menor inteiro n > 0 para o qual zn seja real. c) Encontre um polinômio de coeficientes in- teiros que possua z como raiz e que não pos- sua raiz real. 2. (Unicamp) Um número complexo z = x + iy, z ≠ 0, pode ser escrito na forma trigonométri- ca: z = |z|(cosq + isenq), onde |z| = dXXXXXXX x2 + y2 , cos q = x ___ |z| e sen q = y ___ |z| . Essa forma de re- presentar os números complexos não nulos é muito conveniente, especialmente para o cálculo de potências inteiras de números complexos, em virtude da fórmula de De Moivre: [|z|(cos q + isen q)]t = |z|t(cos tq + isen tq) que é válida para todo t ∈ Z . Use essas in- formações para: a) Calcular ( dXX 3 + i)12. b) Sendo z = dXX 2 ___ 2 + i dXX 2 ___ 2 , calcular o valor de 1 + z + z2 + z2 + ... + z15. gAbAritO E.O. Aprendizagem 1. C 2. A 3. A 4. B 5. D 6. B 7. A 8. C 9. E 10. A E.O. Fixação 1. C 2. E 3. B 4. E 5. E 6. A 7. C 8. E 9. B 10. A E.O. Complementar 1. D 2. D 3. D 4. A 5. D E.O. Dissertativo 1. a) z · w = 1 · 2 · {cos[(π/18) + (π/9)] + i · sen[(π/18) + (π/9)]} z · w = 2 · [cos(π/6) + i · sen(π/6)] z · w = dXX 3 + i. b) z18 = 118 · {cos[18 · (π/18)] + i · sen[18 · (π/18)] z18 = cos π + i · sen π = –1. 2. a) |z| = 1. b) z4 + w4 = z4 + z 4 = –1. 3. n = 6. 4. dXX 3 z1 __ z2 + z2 = 1. 5. a) n deverá ser 3, pois cos(3 · 120º) + i · sen(3 · 120º) = 1. b) (z3) 100 = z3. 6. 22 a) Correto. Temos que A ̂ O B = 2p ___ 3 rad. O complexo z1 pode ser obtido através de uma rotação de 2p ___ 3 rad no sentido anti- -horário, do complexo z0 = 2, ou seja, z1 = z0 · ( cos 2p ___ 3 + isen 2p ___ 3 ) = –1 + i dXX 3 . Portanto, como z2 é o conjugado de z1, se- gue que z1/z2 = –1 + i √ __ 3 ________ –1 – i √ __ 3 = –1 + i √ __ 3 ________ –1 – i √ __ 3 = –1 + i √ __ 3 ________ –1 + i √ __ 3 = –1 – i √ __ 3 ________ 2 = z2 __ 2 . b) Incorreto. O número de triângulos que é possível formar com 10 pontos distintos sobre a circunferência é dado por( 10 ___ 3 ) . Por outro lado, podemos formar ( 10 ___ 7 ) heptágonos convexos com os mesmos 10 pontos. Portanto, como ( 10 ___ 3 ) e ( 10 ___ 7 ) são números binomiais complementares, se- gue que ( 10 ___ 3 ) = ( 10 ___ 7 ) . c) Correto. Temos que f(z) = 0 ⇔ z3 = 8 ⇔ z = 3 dXXXXXXXX 8 + i · 0 . Pela segunda fórmula de De Moivre, seue que as raízes cúbicas de 8 + i · 0 são dadas por zk = 3 dXX 8 [ cos ( k · 2p ___ 3 ) + i sen ( k · 2p ___ 3 ) ] , com k ∈ Z. Daí, z0 = 2, z1 = –1 + i dXX 3 e z2 = –1 – i dXX 3 que são os resultados obtidos em [A]. d) Incorreto. A medida do lado do triângulo ABC é Im(z1) – Im(z2) = dXX 3 – (– dXX 3 ) = 2 dXX 3 cm. Logo, a área de ABC é dada por: (2 dXX 3 )2 · dXX 3 __________ 4 = dXXX 27 cm2 > dXXX 25 cm2 = 5 cm2. 7. 3 dXX 3 ____ 2 . E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp 1. D E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) cos ( 3p ___ 8 ) = dXXXXXXX 2 – dXX 2 _______ 2 . sen ( 3p ___ 8 ) = dXXXXXXX 2 + dXX 2 _______ 2 . b) n = 8. c) z8 + 256 = 0. 2. a) 4096. b) 0. 49 50 M MATEMÁTICA T Polinômios Competência 5 Habilidades 20, 21 e 23 Competência 1 – Construir significados para os números naturais, inteiros, racionais e reais. H1 Reconhecer, no contexto social, diferentes significados e representações dos números e operações – naturais, inteiros, racionais ou reais. H2 Identificar padrões numéricos ou princípios de contagem. H3 Resolver situação-problema envolvendo conhecimentos numéricos. H4 Avaliar a razoabilidade de um resultado numérico na construção de argumentos sobre afirmações quantitativas. H5 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos numéricos. Competência 2 – Utilizar o conhecimento geométrico para realizar a leitura e a representação da realidade e agir sobre ela. H6 Interpretar a localização e a movimentação de pessoas/objetos no espaço tridimensional e sua representação no espaço bidimensional. H7 Identificar características de figuras planas ou espaciais. H8 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos geométricos de espaço e forma. H9 Utilizar conhecimentos geométricos de espaço e forma na seleção de argumentos propostos como solução de problemas do cotidiano. Competência 3 – Construir noções de grandezas e medidas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H10 Identificar relações entre grandezas e unidades de medida. H11 Utilizar a noção de escalas na leitura de representação de situação do cotidiano. H12 Resolver situação-problema que envolva medidas de grandezas. H13 Avaliar o resultado de uma medição na construção de um argumento consistente. H14 Avaliar proposta de intervenção na realidade utilizando conhecimentos geométricos relacionados a grandezas e medidas. Competência 4 – Construir noções de variação de grandezas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H15 Identificar a relação de dependência entre grandezas. H16 Resolver situação-problema envolvendo a variação de grandezas, direta ou inversamente proporcionais. H17 Analisar informações envolvendo a variação de grandezas como recurso para a construção de argumentação. H18 Avaliar propostas de intervenção na realidade envolvendo variação de grandezas. Competência 5 – Modelar e resolver problemas que envolvem variáveis socioeconômicas ou técnico-científicas, usando representações algébricas. H19 Identificar representações algébricas que expressem a relação entre grandezas. H20 Interpretar gráfico cartesiano que represente relações entre grandezas. H21 Resolver situação-problema cuja modelagem envolva conhecimentos algébricos. H22 Utilizar conhecimentos algébricos/geométricos como recurso para a construção de argumentação. H23 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos algébricos. Competência 6 – Interpretar informações de natureza científica e social obtidas da leitura de gráficos e tabelas, realizando previsão de tendência, extrapolação, interpolação e interpretação. H24 Utilizar informações expressas em gráficos ou tabelas para fazer inferências. H25 Resolver problema com dados apresentados em tabelas ou gráficos. H26 Analisar informações expressas em gráficos ou tabelas como recurso para a construção de argumentos. Competência 7 – Compreender o caráter aleatório e não determinístico dos fenômenos naturais e sociais e utilizar instrumentos ade- quados para medidas, determinação de amostras e cálculos de probabilidade para interpretar informações de variáveis apresentadas em uma distribuição estatística. H27 Calcular medidas de tendência central ou de dispersão de um conjunto de dados expressos em uma tabela de frequências de dados agrupados (não em classes) ou em gráficos. H28 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos de estatística e probabilidade. H29 Utilizar conhecimentos de estatística e probabilidade como recurso para a construção de argumentação. H30 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos de estatística e probabilidade. 25 E.O. AprEndizAgEm 1. (UEPB) O produto entre as raízes da equação x4 + 3x2 + 2 = 0 é: a) 2. b) 1. c) 2 . d) –1. e) 2i. 2. Sabendo-se que –5, a e b são raízes da equação x3 + 6x2 + 3x – 10 = 0, logo, o valor de a + b é: a) –3. b) –2. c) –1. d) 0. 3. (Ufrgs) Se 2 é raiz dupla do polinômio p(x) = 2x4 – 7x3 + 3x2 + 8x – 4, então a soma das outras raízes é a) –1. b) –0,5. c) 0. d) 0,5. e) 1. 4. (Ufrgs) As raízes do polinômio p(x) = x3 + + 5x2 + 4x são: a) –4, –1 e 0. b) –4, 0 e 1 c) –4, 0 e 4 d) –1, 0 e 1. e) 0, 1 e 4. 5. Se 3 e 1 __ 3 são as raízes da equação ax 2 – 6x + p = 0, então o valor de a + p é: a) –5. b) –9 ___ 5 . c) 0. d) 18 ___ 5 . e) 4. 6. (FGV-RJ) A equação polinomial x3 – x2 – 16x – 20 = 0 tem raízes x1, x2 e x3. O valor da expressão 1 __ x1 + 1 __ x2 + 1 __ x3 é: a) 1. b) – 3 __ 4 . c) 4 __ 5 . d) 3 __ 4 . e) – 4 __ 5 . 7. (Ufrgs) Um polinômio de 5º grau com coefi- cientes reais que admite os números comple- xos –2 + i e 1 – 2i; como raízes, admite: a) no máximo mais uma raiz complexa. b) 2 – i e –1 + 2i como raízes. c) uma raiz real. d) duas raízes reais distintas. e) três raízes reais distintas. 8. (UECE) Se os números m, p e q são as solu- ções da equação x3 – 7x2 + 14x – 8 = 0, então o valor da soma log2m + log2p + log2q é: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. 9. (AMAN) Os polinômios A(x) e B(x) são tais que A(x) = B(x) + 3x3 + 2x2 + x + 1. Sabendo- -se que –1 é raiz de A(x) e 3 é raiz de B(x), então A(3) – B(–1) é igual a: a) 98. b) 100. c) 102. d) 103. e) 105. 10. (CPS 2017) No século XVI, divertidos duelos intelectuais entre professores das academias contribuíram para o avanço da Matemática. Motivado por um desses duelos, o matemáti- co italiano Niccólo Fontana (Tartaglia) (1500 – 1557) encontrou uma fórmula para resol- ver equações polinomiais de terceiro grau. No entanto, os outros matemáticos da época não tinham acesso a tal descoberta, tendo que encontrar formas alternativas para re- solver aqueles problemas. Uma dessas formas alternativas é a fatora- ção, que facilita a observação das raízes (so- luções), pois transforma a adição dos termos da equação em uma multiplicação igualada a zero. Veja o exemplo. x3 + 6x2 + 5x - 12 = 0⇔(x - 1)·(x + 3)·(x + 4) = 0 Analisando o exemplo dado, é correto afir- mar que essa equação: a) possui três raízes naturais distintas. b) possui três raízes inteiras distintas. c) possui duas raízes naturais distintas e uma raiz irracional. d) possui duas raízes irracionais distintas e uma raiz inteira. e) não possui raízes reais. 26 E.O. FixAçãO 1. (UEPB) Se uma das raízes dopolinômio p(x) = x3 + x2 + 4x + 4 é o número complexo z = –2i, as outras raízes são: a) 1 e –1. b) –1 e 2i. c) –1 e 2. d) –1 e 3. e) 2 e 2i. 2. (AFA) As raízes da equação algébrica 2x3 – ax2 + bx + 54 = 0 formam uma progres- são geométrica. Se a, b ∈ R, b ≠ 0, então a __ b é igual a: a) 2 __ 3 . b) 3. c) – 3 __ 2 . d) – 1 __ 3 . 3. (Mackenzie) Se a, b e g são as raízes da equação x3 + x2 + px + q = 0, onde p e q são coeficientes reais e a = 1 – 2i é uma das raí- zes dessa equação, então a ⋅ b ⋅ g é igual a: a) 15. b) 9. c) –15. d) –12. e) –9. 4. (Mackenzie) Se a, b e c são as raízes do po- linômio p(x) = x3 – 5x2 + 2x + 8, tais que a = –2bc , o valor de a __ b + a __ c : a) 2. b) 1 __ 2 . c) –2. d) 3. e) – 1 __ 4 . 5. (Insper) A equação x5 = 8x2 possui duas raí- zes imaginárias, cuja soma é: a) −2. b) −1. c) 0. d) 1. e) 2. 6. (FGV 2017) A equação algébrica x3 − 7x2 + kx + 216 = 0, em que k é um número real, possui três raízes reais. Sabendo-se que o quadrado de uma das raízes dessa equação é igual ao produto das outras duas, então o valor de k é igual a. a) -64. b) -42. c) -36. d) 18. e) 24. 7. (UECE 2017) Se os números de divisores po- sitivos de 6, de 9 e de 16 são as raízes da equação x3 + ax2 + bx + c = 0, onde os coefi- cientes a, b e c são números reais, então, o valor do coeficiente b é: a) 41. b) 45. c) 43. d) 47. 8. (UECE 2017) Sejam P(x) = x5 + x4 + x3 + x2 + x + 1 um polinômio e M o conjunto dos nú- meros reais k tais que P(k) = 0. O número de elementos de M é: a) 1. b) 2. c) 4. d) 5. 9. (Fac. Albert Einstein - Medicina 2017) Um polinômio de quinto grau tem 2 como uma raiz de multiplicidade 3. A razão entre o co- eficiente do termo de quarto grau e o coefi- ciente do termo de quinto grau é igual a -7. A razão entre o termo independente e o coefi- ciente do termo de quinto grau é igual a 96. A menor raiz desse polinômio vale: a) 0. b) -1. c) -2. d) -3. 10. (Esc. Naval 2017) Seja P(x) = x6 + bx5 + cx4 + dx3 + ex2 + fx + g um polinômio de coefi- cientes inteiros e que P( √ __ 2 + 3 3 ) = 0. O poli- nômio R(x) é o resto da divisão de P(x) por x3 − 3x − 1. Determine a soma dos coeficien- tes de R(x) e assinale a opção correta. a) -51. b) -52. c) -53. d) -54. e) -55. E.O. COmplEmEntAr 1. (ITA) Considere os polinômios em x ∈ R da forma p(x) = x5 + a3x 3 + a2x 2 + a1x. As raízes de p(x) = 0 constituem uma progressão arit- mética de razão 1 __ 2 quando (a1,a2,a3) é igual a: a) ( 1 __ 4 , 0, 5 __ 4 ) . b) ( 1 __ 4 , 1, 5 __ 4 ) . c) ( 1 __ 4 , 0, – 5 __ 4 ) . d) ( 5 __ 4 , 0, 1 __ 4 ) . e) ( 1 __ 4 , –1, – 1 __ 4 ) . 27 2. (AFA) O polinômio P(x) = x4 – 75x2 + 250x tem uma raiz dupla. Em relação à P(x) é correto afirmar que: a) apenas uma de suas raízes é negativa. b) a sua raiz dupla é negativa. c) três de suas raízes são negativas. d) nenhuma de suas raízes é negativa. 3. (Fatec) Se x = 2 é uma das raízes da equação x3 – 4x2 + mx – 4 = 0, m ∈ R, então as suas outras raízes são números: a) negativos. b) inteiros. c) racionais não inteiros. d) irracionais. e) não reais. 4. (FGV) A função polinomial P(x) = x3 + ax2 + bx + c tem a propriedade de que a mé- dia aritmética dos seus zeros, o produto dos seus zeros e a soma dos seus coeficientes são todos iguais. Se o intercepto do gráfico de y = P(x) com o eixo y ocorre no ponto de coordenadas (0,2), b é igual a: a) 5. b) 1. c) –9. d) –10. e) –11. 5. (IFAL 2017) Podemos dizer que o polinômio p(x) = x3 - 2x2 - 5x + 6 a) tem três raízes reais. b) tem duas raízes reais e uma imaginária. c) tem uma raiz real e duas imaginárias. d) não tem raiz real. e) tem duas raízes reais e duas imaginárias. E.O. dissErtAtivO 1. (UFPE) Se as raízes da equação x3 – 7x2 – 28x + k = 0 são termos de uma progressão geométrica, determine e assinale o valor do termo constante k. 2. (UFJF) Seja p(x) = x3 + ax2 + bx + c um poli- nômio com coeficientes reais. Sabe-se que as três raízes desse polinômio são o quarto, o sétimo e o décimo sexto termos de uma pro- gressão aritmética, cuja soma de seus vinte primeiros termos é igual a 80 ___ 3 e o seu décimo terceiro termo é igual a 3. Encontre os valo- res de a, b e c. 3. (UFG) Com base no polinômio p(x) = x4 – 25: a) determine os valores de x, no conjunto dos números reais, tais que p(x) < 0; b) escreva p(x) como um produto de três poli- nômios com coeficientes reais; c) considerando-se a representação dos núme- ros complexos em um plano cartesiano, cal- cule a área do polígono cujos vértices são as raízes de p(x). 4. (IME) O polinômio P(x) = x5 – 3 x4 + 10x3 – 30x2 + 81x – 243 possui raízes complexas simétricas e uma raiz com valor igual ao mó- dulo das raízes complexas. Determine todas as raízes do polinômio. 5. (UFPE) O polinômio x3 + ax2 + bx + 19 tem co- eficientes a, b números inteiros, e suas raízes são inteiras e distintas. Indique |a| + |b|. 6. (UFPR 2017) Dada a função polinomial p(x) = x3 + 2x2 − 7x − 2, faça o que se pede: a) Calcule p ( - 2 __ 5 ) . b) Encontre as raízes de p(x). 7. (UFJF-PISM) Considere o polinômio p(x) = 16x5 - 48x4 - 40x3 + 120x2 + 9x − 27. a) Sabendo que p(x) possui uma raiz r natural menor que 5, determine r. b) Determine o polinômio q(x) = p(x) ____ x - r . c) Determine todas as raízes de q(x) especifi- cando suas multiplicidades. 8. (UFES) Considere o polinômio f(x) = 3x3 − 7x2 + 8x − 2. a) Verifique se f(x) possui raízes inteiras. Justi- fique. b) Verifique se f(x) possui raízes racionais não inteiras. Justifique. c) Determine todas as raízes de f(x). Informações: 1. Se um polinômio de grau n com coefi- cientes inteiros anx n + an-1x n-1 +...+ a1x + a0 possui uma raiz da forma r _ s com r e s inteiros primos entre si, então r é um di- visor de a0 e s é um divisor de an. 2. Dois inteiros r e s são primos entre si quando mdc(r,s) = 1. 3. Dados os inteiros a e b é divisor de b quan- do existe um inteiro c tal que b = a·c. 9. (PUC-RJ) O retângulo ABCD tem dois vérti- ces no gráfico da função polinomial dada por f(x) = 5x3 − 65x2 + 235x − 155 e dois vérti- ces no eixo x como na figura abaixo. 28 Sabendo que o vértice A = (1,0), faça o que se pede. a) Determine as coordenadas do vértice D. b) Determine as coordenadas do vértice C. c) Calcule a área do retângulo ABCD. 10. (FGV) A editora aplicou o lucro obtido em 2011, R$100.000,00, em um fundo de ren- da fixa, a certa taxa de juro composta. Após 3 anos, deve receber um montante de R$172.000,00. a) A que taxa de juro anual aplicou seu dinheiro? Use as informações do gráfico abaixo para justificar a sua resposta. b) Qual é a soma das duas raízes complexas da equação x3 + 3x2 + 3x − 0,728 = 0, que não são números reais? E.O. UErJ ExAmE disCUrsivO 1. (UERJ 2012) Considere a equação a seguir, que se reduz a uma equação do terceiro grau: (x + 2)4 = x4 Uma de suas raízes é real e as outras são imaginárias. Determine as três raízes dessa equação. E.O. ObJEtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Unesp) Dado que as raízes da equação x3 – 3x2 – x + k = 0, onde k é uma constante real, formam uma progressão aritmética, o valor de k é: a) –5. b) –3. c) 0. d) 3. e) 5. 2. (Unesp) Sabe-se que, na equação x3 + 4x2 + x – 6 = 0, uma das raízes é igual à soma das outras duas. O conjunto solução (S) desta equação é: a) S = {–3, –2, –1}. b) S = {–3, –2, +1}. c) S = {+1, +2, +3}. d) S = {–1, +2, +3}. e) S = {–2, +1, +3}. 3. (Unicamp) Sejam r, s e t as raízes do polinô- mio p(x) = x3 + ax2 + bx + ( b __ a ) 3 , em que a e b são constantes reais não nulas. Se s2 = rt, então a soma de r + t é igual a: a) b __ a + a. b) – b __ a – a. c) a – b __ a . d) b __ a – a. 4. (Fuvest) As três raízes de 9x3 – 31x– 10 = 0 são p, q e 2. O valor de p2 + q2 é: a) 5/9. b) 10/9. c) 20/9. d) 26/9. e) 31/9. 5. (Unifesp) Sejam p, q, r as raízes distintas da equação x3 – 2x2 + x – 2 = 0. A soma dos quadrados dessas raízes é igual a: a) 1. b) 2. c) 4. d) 8. e) 9. 6. (Fuvest) Sabe-se que o produto de duas raí- zes da equação algébrica 2x3 – x2 + kx + 4 = 0 é igual a 1. Então o valor de k é: a) –8. b) –4. c) 0. d) 4. e) 8. 29 7. (Unicamp) Considere o polinômio p(x) = x3 – x2 + ax – a, onde a é um número real. Se x = 1 é a única raiz real de p(x), então podemos afirmar que: a) a < 0. b) a < 1. c) a > 0. d) a > 1. E.O. dissErtAtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Fuvest) As raízes do polinômio p(x) = x3 – 3x2 + m, onde m é um número real, estão em progressão aritmética. Deter- mine: a) o valor de m; b) as raízes desse polinômio. 2. (Fuvest) Um polinômio de grau 3 possui três raízes reais que, colocadas em ordem cres- cente, formam uma progressão aritmética em que a soma dos termos é igual a 9/5. A diferença entre o quadrado da maior raiz e o quadrado da menor raiz é 24/5. Sabendo-se que o coeficiente do termo de maior grau do polinômio é 5, determine: a) a progressão aritmética. b) o coeficiente do termo de grau 1 desse poli- nômio. 3. (Fuvest) O polinômio p(x) = x4 + ax3 + bx2 + cx – 8, em que a, b, c são números reais, tem o número complexo 1 + i como raiz, bem como duas raízes simétricas. a) Determine a, b, c e as raízes de p(x). b) Subtraia 1 de cada uma das raízes de p(x) e determine todos os polinômios com coe- ficientes reais, de menor grau, que possuam esses novos valores como raízes. 4. (Unicamp) Dada a equação polinomial com coeficientes reais x3 – 5x2 + 9x – a = 0: a) Encontre o valor numérico de a de modo que o número complexo 2 + i seja uma das raízes da referida equação. b) Para o valor de a encontrado no item ante- rior, determine as outras duas raízes da mes- ma equação. 5. (Unesp) Seja z = 1 + i um número complexo. a) Escreva z e z3 na forma trigonométrica. b) Determine o polinômio de coeficientes reais, de menor grau, que tem z e |z|2 como raízes e coeficiente dominante igual a 1. gAbAritO E.O. Aprendizagem 1. A 2. C 3. B 4. A 5. D 6. E 7. C 8. C 9. C 10. B E.O. Fixação 1. B 2. D 3. C 4. C 5. A 6. B 7. D 8. A 9. D 10. E E.O. Complementar 1. C 2. A 3. E 4. E 5. A E.O. Dissertativo 1. k = 64. 2. a = –1, b = –17, c = –15. 3. a) x ∈ R | – 5 < x < 5 . b) Fatorando o polinômio, temos: p(x) = (x2)2 – 52 = (x2 + 5) ⋅ (x2 – 5 2) = (x2 + 5)⋅(x + 5 )⋅(x – 5 ) = 0. c) A área do quadrilátero pedido é 10. 4. As raízes de P(x) são 3, 7 + 2 i, 7 – 2 i, – 7 + 2 i e – 7 – 2 i. 5. 20. 6. a) 132 ____ 125 . b) Logo, as raízes de P(x) são 2, −2 + √ __ 3 e −2 − √ __ 3 . 7. a) Como 3 é a única raiz natural menor do que 5, segue que r = 3. b) 16 ( x - 3 __ 2 ) ( x + 3 __ 2 ) ( x - 1 __ 2 ) . ( x + 1 __ 2 ) . c) As raízes de q são − 3 __ 2 , − 1 __ 2 , 1 __ 2 e 3 __ 2 , todas de multiplicidade um. 8. a) Por inspeção, concluímos que nenhum dos possíveis candidatos a raiz inteira, x = ±1 e x = ±2, são raízes de f. b) Por inspeção, tem-se que dos candidatos a raiz racional não inteira, apenas x = 1 __ 3 é raiz de f. c) Sabendo que x = 1 __ 3 é raiz de f, pelo dispo- sitivo de Briot-Ruffini, vem 1 − i e 1 + i. 9. a) y0= 20. b) xC = xB = 5. c) 80 u.a. 30 10. a) Assim, f(x) = (x - 0,2) · (x2 + 3,2x + 3,64). Daí, como x2 + 3,2x + 3,64 = 0 não possui raízes reais, concluímos que x = 0,2 = 20% é a única raiz real de f. b) Das Relações de Girard e do item (a), se- gue que a soma das raízes de f que não são números reais é -3,2. E.O. UERJ Exame Discursivo 1. x = −1 ou x = −1 + i ou x = −1 −i. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp 1. D 2. B 3. D 4. D 5. B 6. A 7. C E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) 2. b) 1 – 3 , 1 e 1 + 3 . 2. a) (–7/5, 3/5, 13/5). b) –73/5. 3. a) a = –2, b = –2 e c = 8. b) q(x) = k ⋅ (x2 + 1)⋅(x – 1)⋅(x + 3) (k ≠ 0). 4. a) a = 5. b) 2 – i e 1. 5. a) z = 2 [cos(p/4) + i sen(p/4)] e z3 = 2 2 [cos(3p/4) + i sen(3p/4)]. b) x3 – 4x2 + 6x – 4. 51 52 M MATEMÁTICA T Operações com polinômios Competência 5 Habilidades 20, 21 e 23 Competência 1 – Construir significados para os números naturais, inteiros, racionais e reais. H1 Reconhecer, no contexto social, diferentes significados e representações dos números e operações – naturais, inteiros, racionais ou reais. H2 Identificar padrões numéricos ou princípios de contagem. H3 Resolver situação-problema envolvendo conhecimentos numéricos. H4 Avaliar a razoabilidade de um resultado numérico na construção de argumentos sobre afirmações quantitativas. H5 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos numéricos. Competência 2 – Utilizar o conhecimento geométrico para realizar a leitura e a representação da realidade e agir sobre ela. H6 Interpretar a localização e a movimentação de pessoas/objetos no espaço tridimensional e sua representação no espaço bidimensional. H7 Identificar características de figuras planas ou espaciais. H8 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos geométricos de espaço e forma. H9 Utilizar conhecimentos geométricos de espaço e forma na seleção de argumentos propostos como solução de problemas do cotidiano. Competência 3 – Construir noções de grandezas e medidas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H10 Identificar relações entre grandezas e unidades de medida. H11 Utilizar a noção de escalas na leitura de representação de situação do cotidiano. H12 Resolver situação-problema que envolva medidas de grandezas. H13 Avaliar o resultado de uma medição na construção de um argumento consistente. H14 Avaliar proposta de intervenção na realidade utilizando conhecimentos geométricos relacionados a grandezas e medidas. Competência 4 – Construir noções de variação de grandezas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H15 Identificar a relação de dependência entre grandezas. H16 Resolver situação-problema envolvendo a variação de grandezas, direta ou inversamente proporcionais. H17 Analisar informações envolvendo a variação de grandezas como recurso para a construção de argumentação. H18 Avaliar propostas de intervenção na realidade envolvendo variação de grandezas. Competência 5 – Modelar e resolver problemas que envolvem variáveis socioeconômicas ou técnico-científicas, usando representações algébricas. H19 Identificar representações algébricas que expressem a relação entre grandezas. H20 Interpretar gráfico cartesiano que represente relações entre grandezas. H21 Resolver situação-problema cuja modelagem envolva conhecimentos algébricos. H22 Utilizar conhecimentos algébricos/geométricos como recurso para a construção de argumentação. H23 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos algébricos. Competência 6 – Interpretar informações de natureza científica e social obtidas da leitura de gráficos e tabelas, realizando previsão de tendência, extrapolação, interpolação e interpretação. H24 Utilizar informações expressas em gráficos ou tabelas para fazer inferências. H25 Resolver problema com dados apresentados em tabelas ou gráficos. H26 Analisar informações expressas em gráficos ou tabelas como recurso para a construção de argumentos. Competência 7 – Compreender o caráter aleatório e não determinístico dos fenômenos naturais e sociais e utilizar instrumentos ade- quados para medidas, determinação de amostras e cálculos de probabilidade para interpretar informações de variáveis apresentadas em uma distribuição estatística. H27 Calcular medidas de tendência central ou de dispersão de um conjunto de dados expressos em uma tabela de frequências de dados agrupados (nãoem classes) ou em gráficos. H28 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos de estatística e probabilidade. H29 Utilizar conhecimentos de estatística e probabilidade como recurso para a construção de argumentação. H30 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos de estatística e probabilidade. 33 E.O. AprEndizAgEm 1. (ESPM) O resto da divisão do polinômio x5 – 3x2 + 1 pelo polinômio x2 – 1 é: a) x – 1. b) x + 2. c) 2x – 1. d) x + 1. e) x – 2. 2. (Cefet-MG) Os polinômios A(x) = x2 – 3x + 2 e B(x) = x4 – 2x3 + kx2 – 3x – 2 têm uma úni- ca raiz em comum. Os valores possíveis para k são números: a) pares. b) primos. c) inversos. d) ímpares. e) simétricos. 3. (UEG) A divisão do polinômio x3 + 2x2 – 5x – 6 por (x + 1) (x – 2) é igual a: a) x – 3. b) x + 3. c) x – 6. d) x + 6. 4. Quais são os polinômios que representam o quociente q(x) e o resto r(x) da divisão do polinômio p(x) = x3 + 5x2 + 6 pelo polinômio d(x) = x2 – 3? a) q(x) = –(x + 5) e r(x) = 3x + 21. b) q(x) = x + 5 e r(x) = –(3x + 21). c) q(x) = x – 5 e r(x) = –3x + 21. d) q(x) = –(x + 5) e r(x) = 3x – 21. e) q(x) = x + 5 e r(x) = 3x + 21. 5. (PUC-PR) Se (x – 2) é um fator do polinômio x3 + kx2 + 12x – 8, então, o valor de k é igual a: a) –3. b) 2. c) 3. d) 6. e) –6. 6. (AMAN) O polinômio f(x) = x5 – x3 + x2 + 1, quando dividido por q(x) = x3 – 3x + 2 dei- xa resto r(x). Sabendo disso, o valor numérico de (r – 1) é: a) –10. b) –4. c) 0. d) 4. e) 10. 7. (UFTM) Dividindo-se o polinômio p(x) = 3x4 – 2x3 + mx + 1 por (x – 1) ou por (x + 1), os restos são iguais. Nesse caso, o valor de m é igual a: a) –2. b) –1. c) 1. d) 2. e) 3. 8. (PUC-RJ) Sabendo que 1 é raiz do polinômio p(x) = 2x3 – ax2 – 2x, podemos afirmar que p(x) é igual a: a) 2x2 (x – 2). b) 2x (x – 1) (x + 1). c) 2x (x2 – 2). d) x (x – 1)(x + 1). e) x(2x2 – 2x – 1). 9. Dividindo o polinômio p(x) pelo polinômio (x – 2)(x – 4)(x – 5) obtém-se resto x + 3. Se os restos das divisões de p(x) por x – 2, x – 4 e x – 5 são, respectivamente, os números A, B e C, então ABC vale: a) 100. b) 180. c) 200. d) 280. e) 360. 10. (UPE) Para que o polinômio 6x3 – 4x2 + 2mx – –(m + 1) seja divisível por x – 3, o valor da raiz quadrada do módulo de m deve ser igual a: a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. e) 5. E.O. FixAçãO 1. (UFJF) Dados dois polinômios A(x) e B(x), sabe-se que S(x) = A(x) + B(x) é um polinô- mio de grau 8 e que D(x) = A(x) – B(x) é um polinômio de grau 5. É correto afirmar: a) O polinômio W(x) = B(x) – A(x) tem grau 8. b) Os polinômios A(x) e B(x) têm o mesmo grau. c) O polinômio C(x) = A(x) ⋅ B(x) tem grau 13. d) O polinômio A(x) tem grau 5. e) O grau do polinômio B(x) é menor que 7. 2. (IME) Seja ∆ o determinante da matriz 1 2 3 x x2 x3 x x 1 . O número de possíveis va- lores de x reais que anulam ∆ é: a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. e) 4. 34 3. (FGV) O quociente da divisão do polinômio P(x) = (x2 + 1)4 ⋅ (x3 + 1)3 por um polinômio de grau 2 é um polinômio de grau: a) 5. b) 10. c) 13. d) 15. e) 18. 4. (UECE) Se a expressão algébrica x2 + 9 se es- creve identicamente como a(x + 1)2 + b(x + 1) + c onde a, b e c são números reais, então o valor de a – b + c é: a) 9. b) 10. c) 12. d) 13. 5. Sejam p (x) = 2x2010 – 5x2 – 13x + 7 e q (x) = x2 + x + 1. Tomando r(x) como sendo o resto na divisão de p(x) por q(x), o valor de r(2) será: a) –8. b) –6. c) –4. d) –3. e) –2. 6. (UPF) Se o polinômio P(x) = x4 – 2x2 + mx + p é divisível por D(x) = x2 + 1, o valor de m – p é: a) –3. b) –1. c) 0. d) 2. e) 3. 7. (ESPM) O trinômio x2 + ax + b é divisível por x + 2 e por x – 1. O valor de a – b é: a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. e) 4. 8. (Ibmec-RJ) Se o resto da divisão do po- linômio P(x) = x3 + ax + b pelo polinômio Q(x) = x2 + x + 2 é igual a 4, então podemos afirmar que a + b vale: a) 2. b) –2. c) 3. d) –3. e) 4. 9. (ITA) Se 1 é uma raiz de multiplicidade 2 da equação x4 + x2 + ax + b = 0, com a, b ∈ R, então a2 – b3 é igual a: a) –64. b) –36. c) –28. d) 18. e) 27. 10. (PUC-RS 2017) Os polinômios p(x), q(x), f(x), h(x) em C, nessa ordem, estão com seus graus em progressão geométrica. Os graus de p(x) e h(x) são, respectivamente, 16 e 2. A soma do número de raízes de q(x) com o nú- mero de raízes de f(x) é: a) 24. b) 16. c) 12. d) 8. e) 4. E.O. COmplEmEntAr 1. (Udesc) Um polinômio p(x) dividido por x + 1 deixa resto 16; por x – 1 deixa resto 12, e por x deixa resto –1. Sabendo que o resto da divisão de p(x) por (x + 1)(x – 1) x é da forma ax2 + bx + c, então o valor nu- mérico da soma das raízes do polinômio ax2 + bx + c é: a) 3 __ 5 . b) 2. c) 2 ___ 15 . d) 4. e) –2. 2. (AFA) Considere o polinômio p(x) = ax4 + bx3 + 2x2 + 1, {a, b} ∈ R e marque a alternativa FALSA. a) x = 0 não é raiz do polinômio p(x). b) Existem valores distintos para a e b tais que x = 1 ou x = –1 são raízes de p(x). c) Se a = 0 e b = 3, o resto da divisão de p(x) por 3x2 – x + 1 é zero. d) Se a = b = 0, tem-se que x = – 1 __ 2 i é uma raiz de p(x), considerando que i2 = –1. 3. (UEPB) Os valores de m e n para os quais a expressão 5x 4 + 8x2 + mx + n _________________ x2 + 2 seja um polinô- mio são, respectivamente: a) 2 e –4. b) 0 e –2. c) 0 e –4. d) 2 e 4. e) 8 e –4. 4. (UEL) O polinômio p(x) = x3 + x2 – 3ax – 4a é divisível pelo polinômio q(x) = x2 – x – 4. Qual o valor de a? a) −2. b) −1. c) 0. d) 1. e) 2. 35 5. (Udesc) Considere o polinômio f(x) = 8x3 – – 6x2 – 3x + 1. Sabe-se que as raízes de f(x) são os primeiros termos de uma progressão geométrica infinita, cujo primeiro termo é a maior raiz de f(x), e a soma desta progressão é raiz do polinômio g(x) = x + a. Então, o resto da divisão de f(x), por g(x) é: a) – 35 ___ 27 . b) – 1 __ 2 . c) – 2 __ 3 . d) –2. e) –81. E.O. dissErtAtivO 1. (UFF) Considere o polinômio p(x) = x4 + 2x3 + 3x2 + 2x + 2. a) Verifique se o número complexo i é raiz de p(x). b) Calcule todas as raízes complexas de p(x). 2. (UFLA) O polinômio P(x) = 2x3 + px2 + 11x + q é divisível por x – 2, e P(1) = –4. Calcule os valores de p e q. 3. (UPE) Analise as afirmações abaixo e conclua: ( ) Um polinômio de grau ímpar e coeficientes reais possui, necessariamente, pelo menos, uma raiz real. ( ) Se todos os coeficientes de um polinômio são reais, suas raízes serão, necessariamen- te, reais. ( ) Se um polinômio possui raízes complexas não reais, então seu grau é, necessariamen- te, um número par. ( ) Se um polinômio possui raízes complexas não reais, então seu grau é, necessariamen- te, um número ímpar. ( ) Se um polinômio possui raízes complexas, e todos seus coeficientes são números intei- ros, então os conjugados complexos de cada raiz, também, são raízes do mesmo polinô- mio. 4. (UFV) O inteiro 2 é raiz do polinômio p(x) = 4x3 – 4x2 – 11x + k, onde k é uma constante real. a) Determine o valor de k. b) Determine as outras raízes de p(x). c) Determine os intervalos onde p(x) > 0. 5. (UFJF-PISM 3 2017) O resto da divisão de um polinômio p(x) por um polinômio q(x) é o po- linômio r(x) = x5 - 7x4 - 8x3 + 56x2 + 15x - 105. Sabendo que 7 é raiz de p(x) e de q(x), de- termine todas as raízes de r(x). 6. (UFU 2017) Considere os polinômios p(x) = x3 + 2a + b e h(x) = x4 + a − 2b, em que a e b são constantes reais e x é uma variável real. Determine os valores de a e b para os quais esses polinômios sejam divisíveis por x - 4. 7. (UFJF-PISM 3 2016) Sabendo que o polinô- mio p(x) = ax3 + bx + 2 é divisível por (x + 1)2, determine a e b. 8. (UFPE) Determine o polinômio com coefi- cientes reais p(x) = ax3 + bx2 + cx, tal que p(x + 1) − p(x) = 6x2 e indique a2 + b2 + c2. 9. (UFTM) Seja o polinômio P(x) = x3 − 2x2 − 4x + m, sendo m um número real. Sabendo-se que P(x)é divisível por (x − 2) determine: a) O valor de m. b) Todas as raízes de P(x). E.O. UErJ ExAmE disCUrsivO 1. (UERJ) Observe o gráfico da função polino- mial de R em R definida por P(x) = 2x3 – 6x2 + 3x + 2: Determine o conjunto solução da inequação P(x) > 0. E.O. ObJEtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Unesp) O polinômio P(x) = a ⋅ x3 + 2 ⋅ x + b é divisível por x – 2 e, quando divisível por x + 3, deixa resto –45. Nessas condições, os valores de a e b, respectivamente, são: a) 1 e 4. b) 1 e 12. c) –1 e 12. d) 2 e 16. e) 1 e –12. 36 2. (Unicamp 2017) Considere o polinômio p(x) = xn + xm + 1, em que n > m ≥ 1. Se o resto da divisão de p(x) por x + 1 é igual a 3, então: a) n é par e m é par. b) n é ímpar e m é ímpar. c) n é par e m é ímpar. d) n é ímpar e m é par. E.O. dissErtAtivAs (UnEsp, FUvEst, UniCAmp E UniFEsp) 1. (Fuvest) O produto de duas das raízes do po- linômio p(x) = 2x3 – mx2 + 4x + 3 é igual a –1. Determinar: a) o valor de m. b) as raízes de p. 2. (Unicamp) O polinômio p(x) = x3 – 2x2 – 9x + 18 tem três raízes: r, –r e s. a) Determine os valores de r e s. b) Calcule p(z) para z = 1 + i, onde i é a unidade imaginária. 3. (Unicamp) As três raízes da equação x3 – 3x2 + 12x – q = 0, onde q é um parâmetro real, formam uma progressão aritmética. a) Determine q. b) Utilizando o valor de q determinado no item (a), encontre as raízes (reais e complexas) da equação. 4. (Unicamp) Seja a um número real e seja: a) Para a = 1, encontre todas as raízes da equa- ção p(x) = 0. b) Encontre os valores de a para os quais a equação p(x) = 0 tenha uma única raiz real. 5. (Unicamp) Determine o quociente e o resto da divisão de x100 + x + 1 por x2 – 1. gAbAritO E.O. Aprendizagem 1. E 2. A 3. B 4. E 5. E 6. A 7. D 8. B 9. D 10. E E.O. Fixação 1. B 2. C 3. D 4. D 5. E 6. E 7. D 8. C 9. C 10. C E.O. Complementar 1. C 2. D 3. C 4. E 5. A E.O. Dissertativo 1. a) i4 + 2 . i3 + 3 . i2 + 2 . i + 2 = 1 – 2i – 3 + 2i + 2 = 0, logo, i é raiz da equação. b) Se i é raiz, –i também é raiz (teorema das raízes conjugadas). Logo, p(x0 é divisível por (x + i) . (x – i) = x2 + 1 P(x) = (x2 + 1) . (x2 + 2x + 2) Resolvendo a equação produto, temos: x2 + 1 = 0 x = i ou x = –1 x2 + 2x + 2 = 0 x = –1 – i ou x = –1 + i. 2. p = –7 e q = –10. 3. V-F-F-F-V. (V) As raízes complexas aparecerão sempre aos pares; (F) Poderá ter raízes não reais; (F) Poderá ter grau par ou ímpar; (F) Poderá ter grau par ou ímpar; (V) Verdadeiro: as raízes complexas apare- cem aos pares (a própria raiz e sua conju- gada) para coeficientes reais. 4. a) k = 2. b) x = –3/2 e x = 1/2. c) ]–3/2, 1/2[ e ]2, +∞[. 5. 7, ± √ __ 3 , ± √ __ 5 . 6. − 384 ____ 5 e 448 ____ 5 . 7. a = − 1 e b = 3. 8. P(x) = 2x3 − 3x2 + x e a2 + b2 + c2 = 22 + (−3)2 + 12 = 14. 9. P(x) = x3 − 2x2 − 4x + 8 = (x − 2) (x2 − 4) = (x − 2)2 (x + 2), ou seja, as raízes de P(x) são 2 e –2. 37 E.O. UERJ Exame Discursivo 1. O número 2 é raiz, pois p(2) = 0. Dividindo p(x) por (x – 2), temos: Logo, P(x) = (x – 2) . (2x2 + 2x + 1) Onde suas raízes são x = 2, x = 1 ± dXX 3 ______ 2 . Resolvendo, agora a inequação P(x) > 0 atra- vés do gráfico do polinômio P(x). Portanto, a solução da inequação será dada por: S = { x ∈ R | 1 – √ __ 3 ___ 2 ≤ x≤ 1 + dXX 3 ______ 2 ou x ≥ 2 } E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. E 2. A E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) m = 7. b) 3/2; 1 – dXX 2 e 1 + dXX 2 . 2. a) Fatorando P(x), obtemos p(x) = x3 – 2x2 – 9x + 18 = x2 (x – 2) – 9 (x – 2) = (x – 2)(x2 – 9) Portanto, r = 3 e s = 2. b) Se z = 1 + i, então z2 = (1 + i)2 = 2i. Logo, p(z) = (1 + i – 2) (2i – 9) = 2i2 – 9i – 2i + 9 = 7 – 11i. 3. a) q = 10. b) 1, 1 – 3i e 1 + 3i. 4. a) 3; 1 – 2i; 1 + 2i. b) {a ∈ R | –3 < a ≤ 5}. 5. quociente: Q(x) = x98 + x96 + ... + x2 + 1 resto: R(x) = x + 2. FUVEST Frequentemente cobrados, matrizes, determinantes e sistemas lineares aparecem nas duas fases do vestibular, exigindo do candidato domínio da teoria e das aplicações, com a resolução de questões interdisciplinares ou de outra área da própria matemática. UNESP Nos últimos anos, a Vunesp procurou cobrar matrizes, determinantes e sistemas lineares apenas na primeira fase, com questões teóricas de médio e alto grau de dificuldade. UNICAMP O vestibular da Comvest exige do candidato o domínio completo da teoria de matrizes, determinantes e sistemas lineares, com questões teóricas e de alto grau de abstração. UNIFESP Cobradas com baixíssima frequência, as questões de matrizes, sistemas lineares e determinantes são, em geral, teóricas, que visam apenas verificar o domínio formal teórico do candidato. ENEM/UFMG/UFRJ Matrizes é um tema pouquíssimo recorrente no Enem, mas, quando cobrado, é sempre com auxílio de tabelas para a disposição dos valores. No entanto, sistemas lineares possui mais incidência com aplicações em situações-problema. UERJ Matrizes e determinantes são cobrados com auxílios de tabelas nos exames de qualificação. Nas questões discursivas, a ênfase está no domínio teórico das fórmulas e resolução de sistemas lineares. FA CU LD ADE DE MEDICINA BOTUCATU 1963 Abordagem de MATRIZES, DETERMINANTES e SISTEMAS LINEARES nos principais vestibulares. 45 46 M MATEMÁTICA T Matrizes e operações Competência 6 Habilidades 24, 25 e 26 45 46 M MATEMÁTICA T Matrizes e operações Competência 6 Habilidades 24, 25 e 26 Competência 1 – Construir significados para os números naturais, inteiros, racionais e reais. H1 Reconhecer, no contexto social, diferentes significados e representações dos números e operações – naturais, inteiros, racionais ou reais. H2 Identificar padrões numéricos ou princípios de contagem. H3 Resolver situação-problema envolvendo conhecimentos numéricos. H4 Avaliar a razoabilidade de um resultado numérico na construção de argumentos sobre afirmações quantitativas. H5 Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando conhecimentos numéricos. Competência 2 – Utilizar o conhecimento geométrico para realizar a leitura e a representação da realidade e agir sobre ela. H6 Interpretar a localização e a movimentação de pessoas/objetos no espaço tridimensional e sua representação no espaço bidimensional. H7 Identificar características de figuras planas ou espaciais. H8 Resolver situação-problema que envolva conhecimentos geométricos de espaço e forma. H9 Utilizar conhecimentos geométricos de espaço e forma na seleção de argumentos propostos como solução de problemas do cotidiano. Competência 3 – Construir noções de grandezas e medidas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H10 Identificar relações entre grandezas e unidades de medida. H11 Utilizar a noção de escalas na leitura de representação de situação do cotidiano. H12 Resolver situação-problema que envolva medidas de grandezas. H13 Avaliar o resultado de uma medição na construção de um argumento consistente. H14 Avaliar proposta de intervenção na realidade utilizando conhecimentos geométricos relacionados a grandezas e medidas. Competência 4 – Construir noções de variação de grandezas para a compreensão da realidade e a solução de problemas do cotidiano. H15 Identificar a relação de dependência entre grandezas. H16 Resolver situação-problema envolvendo a variação de grandezas, direta ou inversamente proporcionais. H17 Analisar informações envolvendo a variação de grandezas como recurso para a construção de argumentação. H18 Avaliar propostas de intervenção na realidade envolvendo variação de grandezas. Competência 5 – Modelar e resolver problemas que envolvem variáveis socioeconômicas ou técnico-científicas, usando representações algébricas. H19 Identificar representações algébricas que expressem a relação entre grandezas. H20 Interpretar gráfico cartesiano que represente
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