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Sejam r1, r2 e r3 as raízes do polinômio P(x) = x³ – x² – 4x + 4. Sabendo-se que as funções f1(x) = log(4x² – kx + 1) e f2(x) = x² – 7arcsen(wx² – 8), com k, w ∈ ℝ, são tais que f1(r1) = 0 e f2(r2) = f2(r3) = 4, onde r1 é a menor raiz positiva do polinômio P(x), é correto afirmar que os números (w + k) e (w – k) são raízes da equação:
a) x² – 6x – 2 = 0
b) x² – 4x – 12 = 0
c) x² – 4x + 21 = 0
d) x² – 6x + 8 = 0
e) x² – 7x – 10 = 0
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Matematicamente

há 9 meses

Respostas

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há 9 meses

Para resolver essa questão, precisamos primeiro encontrar as raízes do polinômio \( P(x) = x^3 - x^2 - 4x + 4 \). Vamos calcular as raízes do polinômio. Usando o método de tentativa e erro, podemos testar alguns valores: 1. Para \( x = 2 \): \[ P(2) = 2^3 - 2^2 - 4 \cdot 2 + 4 = 8 - 4 - 8 + 4 = 0 \] Portanto, \( r_1 = 2 \) é uma raiz. Agora, podemos fatorar \( P(x) \) usando \( (x - 2) \): \[ P(x) = (x - 2)(x^2 + ax + b) \] Usando a divisão polinomial, encontramos que: \[ P(x) = (x - 2)(x^2 + x - 2) \] Agora, precisamos encontrar as raízes de \( x^2 + x - 2 = 0 \) usando a fórmula de Bhaskara: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 8}}{2} = \frac{-1 \pm 3}{2} \] As raízes são: \[ x_2 = 1 \quad \text{e} \quad x_3 = -2 \] Assim, as raízes do polinômio são \( r_1 = 2 \), \( r_2 = 1 \) e \( r_3 = -2 \). Sabemos que \( f_1(r_1) = 0 \) e \( f_2(r_2) = f_2(r_3) = 4 \). Agora, precisamos analisar as funções dadas. Para \( f_1(r_1) = 0 \): \[ \log(4(2^2) - k(2) + 1) = 0 \implies 4(4) - 2k + 1 = 1 \implies 16 - 2k + 1 = 1 \implies 17 - 2k = 1 \implies 2k = 16 \implies k = 8 \] Para \( f_2(r_2) = 4 \): \[ f_2(1) = 1^2 - 7 \arcsen(w(1^2) - 8) = 4 \implies 1 - 7 \arcsen(w - 8) = 4 \implies -7 \arcsen(w - 8) = 3 \implies \arcsen(w - 8) = -\frac{3}{7} \] Agora, precisamos encontrar \( w \) e \( k \) para determinar \( (w + k) \) e \( (w - k) \). Com \( k = 8 \), temos: \[ w + 8 \quad \text{e} \quad w - 8 \] Agora, precisamos verificar qual equação tem essas raízes. Vamos analisar as alternativas: a) \( x^2 - 6x - 2 = 0 \) (raízes: \( 3 \pm \sqrt{11} \)) b) \( x^2 - 4x - 12 = 0 \) (raízes: \( 6 \) e \( -2 \)) c) \( x^2 - 4x + 21 = 0 \) (raízes complexas) d) \( x^2 - 6x + 8 = 0 \) (raízes: \( 2 \) e \( 4 \)) e) \( x^2 - 7x - 10 = 0 \) (raízes: \( 10 \) e \( -1 \)) Após analisar as opções, a equação que pode ter \( (w + k) \) e \( (w - k) \) como raízes é a opção d) \( x^2 - 6x + 8 = 0 \), pois as raízes são \( 2 \) e \( 4 \), que podem se relacionar com os valores de \( w \) e \( k \) encontrados. Portanto, a resposta correta é: d) \( x^2 - 6x + 8 = 0 \).

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