Gabaritos r22 mat vol1

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Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Introdução à teoria dos conjuntos e conjuntos numéricos

Para o vestibulaR 6

Como D - (A ) C), então somente o diagrama da alternativa c pode representar tal situação.

2 Observe o diagrama:

A

B 5

14 2

4

3 6

15 C

Portanto: n((A 0 B) ) C) 5 2 1 4 1 6 5 12

3 c Observe o diagrama a seguir: A 8–x–z–t z

x t

B 4–x–y–t y 7–y–z–t C

n(A 0 B 0 C) 5 5 (8 2 x 2 z 2 t) 1 (4 2 x 2 y 2 t) 1 (7 2 y 2 z 2 t) 1 1(x 1 y 1 z 1 t) 5 19 2 x 2 y 2 z 2 2t 5 16  ] ]  x 1 y 5 3 2 z 2 2t } n((A ) B) 0 (B ) C)) 5 x 1 y 5 3 2 z 2 2t Como x, y, z e t são números naturais, o maior valor que (A ) B) 0 (B ) C) 5 x 1 y pode assumir é 3.

4 c Somando os homens e as mulheres, temos 2.000 pessoas; entre elas, 2.000 2 500 5 1.500 tinham o antígeno A ou o B. Se 1.080 pessoas tinham o antígeno A e 900 o antígeno B, então 1.980 2 1.500 5 480 pessoas tinham os antígenos A e B. Como o resultado da pesquisa é proporcional ao número de homens (H) e mulheres (M): 1.200 __ 3 3 H H ​ _____ ​  5 ​    ​   ]  ​ __  ​ 5 __ ​    ​   ]  H 5 ​ __  ​ M 800 2 M 2 M Mas H 1 M 5 480; logo: 3 ​ __  ​ M 1 M 5 480  }  M 5 192 2

5

Futebol

Natação

18

21

12

(18 1 12) 60

C x

25

95 1 x 1 25 5 150 Portanto, 30 pessoas utilizaram os produtos B e C.

7 A partir dos dados do enunciado temos: 242 2 96 5 146 eram não brasileiros 242 2 64 5 178 eram mulheres 242 2 47 5 195 eram não fumantes a) Se 36 eram brasileiros fumantes e 20 eram homens brasileiros fumantes, então 36 2 20 5 16 eram mulheres brasileiras fumantes. Se 96 eram brasileiros e 51 eram homens brasileiros, então 96 2 51 5 45 eram mulheres brasileiras, e se 16 eram mulheres brasileiras fumantes, então 45 2 16 5 29 eram mulheres brasileiras não fumantes. b) Se 25 eram homens fumantes e 20 eram homens brasileiros fumantes, então 25 2 20 5 5 eram homens fumantes não brasileiros. c) Se 47 eram fumantes e se 36 eram fumantes brasileiros, então 47 2 36 5 11 eram fumantes não brasileiros, e se 5 eram homens fumantes não brasileiros, então 11 2 5 5 6 eram mulheres fumantes não brasileiras. Se 64 eram homens e 51 eram homens brasileiros, então 64 2 51 5 13 eram homens não brasileiros, e se 146 eram não brasileiros, então 146 2 13 5 133 eram mulheres não brasileiras. Se 133 eram mulheres não brasileiras e 6 eram mulheres fumantes não brasileiras, então 133 2 6 5 127 eram mulheres não brasileiras não fumantes.

8 A ) B 1 A ) C 5 90 2 28 2 8 5 54 A ) B 1 B ) C 5 84 2 26 2 8 5 50 A ) C 1 B ) C 5 86 2 24 2 8 5 54 A ) B 5 54 2 A ) C (I) A ) B 5 50 2 B ) C (II) A ) C 1 B ) C 5 54 (III) De (I) e (II), tem-se: 54 2 A ) C 5 50 2 B ) C } B ) C 5 A ) C 2 4 (IV) Substituindo (IV) em (III), tem-se: A ) C 1 A ) C 2 4 5 54  ] 2(A ) C) 5 58 } A ) C 5 29 Substituindo (IV) em (III), tem-se: B ) C 5 A ) C 2 4  ]  B ) C 5 29 2 4 5 25 A ) C 5 54 2 A ) C  ]  A ) B 5 54 2 29 5 25 Portanto, tem-se o diagrama a seguir: A 28

9

29

Não praticam futebol ou natação.

a) ​  ________      ​ 5 0,5 5 50%

B 95

9 60

b) ​ ___   ​  5 0,15 5 15%

24

25

B 26

8 25

a) 28 1 26 1 24 5 78 C b) 25 1 29 1 25 1 8 5 87 c) 28 1 25 1 29 1 26 1 25 1 24 1 8 5 165

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1 c


9 c Telespectadores que gostaram das novelas A, B e C: 100 Telespectadores que gostaram apenas das novelas A e B: 350 2 100 5 250 Telespectadores que gostaram apenas das novelas A e C: 400 2 100 5 300 Telespectadores que gostaram apenas das novelas B e C: 300 2 100 5 200 Telespectadores que gostaram apenas da novela A: 1.450 2 (250 + 300 + 100) 5 800 Telespectadores que gostaram apenas da novela B: 1.150 2 (250 + 200 + 100) 5 600 Telespectadores que gostaram apenas da novela C: 900 2 (300 + 200 + 100) 5 300 Total de telespectadores que gostaram de alguma novela: 100 + 250 + 300 + 200 + 800 + 600 + 300 5 2.550 Total de telespectadores que não gostaram de nenhuma novela: 3.000 2 2.550 5 450

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10 d Pede-se apenas o percentual de homens na turma. Isso permite considerar um total de 100 alunos. Sendo x o número de homens, 100 2 x será o número de mulheres. Como 30% dos homens somados a 10% das mulheres resultam em 18% do total: 0,3x 1 0,1 ? (100 2 x) 5 0,18 ? (100) ] 0,3x 1 10 2 2 0,1x = 18 ] 0,2x 5 18 2 10 5 8 ] x 5 8 : 0,2 5 40 Ou seja, a porcentagem de homens é 40%.

11 d (x 1 3)4 (x2 1 5) > 0 para qualquer x  3. (3 2 x)6 Portanto, o sinal da expressão depende exclusivamente de (x 2 3)3. Como x  3: (x 2 3)3 , 0 ] x 2 3 , 0 ] x , 3 Então, x está no intervalo ]−∞, 3[.

14 d Na tabela, há alguns exemplos numéricos, com n e p irracionais; logo, resta avaliar apenas o item V. n

p

1 ​ __  ​ n

1 ​ __  ​ p

1 1 ​ __  ​ 1 ​ __  ​ n p

1 1    ​  ​ _____    ​  1 1 d​ ll ​ _______ 2 ​  2​dll 2 ​  1 1 d​ ll 2 ​  2​dll 2 ​

1

2 2 2 ​  2​dll 2 ​  _____ 1 1 d​ ll ​ _______    ​  ​ _____    ​  ​ _______     ​       ​  ​ 2 1 1 d​ ll 2 ​  2​dll 2 ​  2

1 ​ __  ​ 2

1 ​ ___   ​  d ​ ll 2 ​

1 ​ ___   ​  d ​ ll 2 ​

d 2 ​  ​ ll

​dll 2 ​

2​dll 2 ​

1 ​ ___   ​  d ​ ll 2 ​

1    ​  ​ _____ 2​dll 2 ​

d 2 ​  ​ ll

2 ​  2​dll

0

Mas se n e p são irracionais, seus inversos também serão; 1 1 portanto, são também reais e pode-se dizer que ​ __  ​ e ​ __  ​ n p são números complexos com parte imaginária nula; po1 1 1 1 de-se então escrever ​ __  ​ 5 ​ __  ​ 1 0i e ​ __  ​ 5 ​ __  ​ 1 0i. Assim: p p n n 1 1 1 1 1 1 ​ __  ​1 ​ __  ​ 5 ​ __  ​ 1 0i 1 ​ __  ​ 1 0i 5 ​ __  ​ 1 ​ __  ​ 1 0i p n p n n p

15 a) Pode-se associar a soma dos primeiros números ímpares ao número que representa a área do quadrado cujo lado é igual à posição do último número da soma. Assim, a soma dos 8 primeiros ímpares é numericamente igual à área do quadrado de lado 8 e, portanto, igual a 64. b) Sn 5 n2 5 3.600  ]  n 5 ​dlllll 3.600 ​   ]  n 5 60 Observe que o corredor n tem 2n 2 1 bolas (n na respectiva coluna e n 2 1 na linha respectiva). Portanto: 2n 2 1 5 2 3 60 2 1 5 119

16 Soma dos 12 dígitos:

12 b Sendo x o número de funcionários e y o número de cestas, tem-se: I. 10x 5 y 2 36 II. 12x 5 y 1 10 Isolando y em I e substituindo em II: y 5 10x 1 36 ] 12x 5 10x 1 36 1 10 ] ] 12x 2 10x 5 36 1 10 ] 2x 5 46 ] x 5 23

13 d

x O menor número da forma ​  __  ​ ocorrerá quando x for o míy x 2 1 nimo e y for o máximo, isto é, quando ​ __  ​ 5 ​ __  ​ 5 ​ __  ​. y 8 4 x __ O maior número da forma ​    ​ ocorrerá quando x for o máy x 15 ximo e y for o mínimo, isto é, quando ​ __  ​ 5 ​ ___ ​ 5 5. Logo, y 3 1 x __ os números da forma ​    ​ pertencem ao intervalo ​ ​ __  ​, 5  ​. y 4 1 1 __ __ Mas ​ ​    ​, 5  ​- ​ ​    ​, 5  ​ e a única alternativa que está de 4 9

E  R E  R

acordo é a d.

E  R

7 1 8 1 9 1 0 1 1 1 0 1 X 1 5 1 1 1 2 1 4 1 0 5 37 1 X Soma dos números de ordem par: 8 1 0 1 0 1 5 1 2 1 0 5 15 Logo, o dobro será igual a 30. Portanto: N 5 37 1 X 1 30 5 67 1 X Como d 5 6 % 0, então 67 1 X não é múltiplo de 10, 67 1 X será dividido por 10 e deixará resto 4, pois d 5 10 2 4 5 6; logo, N 5 74 5 67 1 X, ou seja, X 5 7.

17 a) 71 2 (7 1 1) 5 63

30 2 (3 1 0) 5 27 Como 63 e 27 são múltiplos de 9, a afirmação é verdadeira para os números 71 e 30. b) z 5 xy 2 (x 1 y) 5 10x 1 y 2 x 2 y 5 9x Como x é um número inteiro, então 9x é múltiplo de 9.

18 0,2222... 1 0,2333... 5 0,4555... x 5 0,4555... 10x 5 4,555...   ] 100x 2 10x 5 45,555... 2 4,555... 100x 5 45,555... 41 }  x 5 ​ ___  ​ 90


19 (12,34)2 5 (12 1 0,34)2 5

1 5 144 1 2 3 12 3 0,34 1 0,342 . 144 1 ​ __  ​ 3 12 5 150 2 Agora: (12,34)3 . 150 3 12,34 . 150 3 12 5 1.800 Portanto, 12,34 é maior que ​3d llll 1.800.

59 1 4 1    ​  5 5 1 ​ ___   ​ 5 5 1 ​ ___   ​  5 ​ ___  ​ 26 5 1 ​ _________ 11 11 11 1 ​ ___ ​  2 1 ​ _____    ​  4 1 11 ​ __  ​ 3 Portanto, a 1 b 5 59 1 11 5 70.

20 c racionais não inteiros. II. Verdadeira, pois 6 2 9 5 3 é um número inteiro. III. Falsa, pois 5 é um número real e inteiro. IV. Falsa, pois ​dll 9 ​ 5 3 é um número real e racional. V. Verdadeira, pois a raiz cúbica de um número negativo é um número real.

21 b Observe o conjunto dos quadrados perfeitos: 0² 5 0, 1² = 1, 2² = 4, 3² = 9, 4² = 16, 5² = 25, 6² 5 5 36, 7² 5 49, 8² 5 64, 9² 5 81, 10² 5 100. Nota-se que o algarismo das unidades será sempre 0, 1, 4, 5, 6 ou 9. Logo, a única opção válida é 552.049. De fato, esse número corresponde a 743².

22 d Se José recebeu R$ 2,45, então Geraldo recebeu R$ 5,25 2 R$ 2,45 5 R$ 2,80. Se Luiz deu R$ 5,25 por 5 broas de milho, então cada broa custou R$ 1,05. José deu 2 broas de milho e Geraldo 3, pois todos deveriam ficar com 5 broas. Logo, por justiça, José deveria receber 2 3 R$ 1,05 5 5 R$ 2,10, e Geraldo deveria receber 3 3 R$ 1,05 5 R$ 3,15. Portanto, Geraldo deveria receber R$ 0,35 a mais.

23  V Como os relógios A e B não registram os segundos, as seguintes situações são possíveis: Situação I: A 2 11h51min59s e B 2 11h53min00s Situação II: A – 11h51min00s e B – 11h53min59s No caso da situação I, a defasagem é de 61 segundos e, no caso da situação II, 179 segundos. Portanto, nenhum deles está correto.

24 172 5 289 e 182 5 324, logo, 17 , ​dllll 299 ​  , 18

#​ 5 17 } E​@ ​dllll 299 ​   log5 127 5 k  ] 5k 5 127 . 53 5 125  ] 53 , 5k , 54 } E(log5 127) 5 E(k) 5 3 21 , sen 233w , 0  } E(sen 233w) 5 21 7 7 0 , ​ __  ​ , 1  }  E​ ​ __  ​  ​ 5 0 8 8 2 ​ , 2  }  E​@ d​ ll 2 ​  #​ 5 1 1 , ​dll

@  #

4__________________ 3 17 1 2 3 3 2 (21) 68 1 6 1 1 y 5 ​             ​ 5  ​  __________  ​   } y 7 75 1 011

25  b 30 [

5 4 1,2 2 0,5 ] 2 √13 5 2 ][ 6 10 5 2 3, 7

25 2 12 0,7 ][ ] 2 √13 5 1,3 30 7 5 13 [ 13 ] 2 √13 5 7 2 √13 ]

5 30 [

] 7 2 4 < 7 2 √13 < 7 2 3 ] 3 < 7 2 √13 < 4

27 a √3 1 1 [ √2 ] (20,25)22 2 [ 6√3 ] 5

2

5[ 5[

6

√3 1 1 √2 ] (220,5) 2 (612√3) 5 2

√2 ] [ 1 ] 2 6(12√3)(√3 1 1) 5 2 2 1 1 1 1 5 5 2 6123 5 2 622 5 2 2 2 2 36 18 2 1 17 5 5 36 36

28 d O número de crianças vacinadas foi: 98 2 12 5 86. O número de vacinas dadas foi: 60 1 32 5 92. Logo, a quantidade de crianças que tomaram as duas vacinas pode ser encontrada fazendo-se 92 2 86 5 6. As crianças que não tomaram exatamente duas vacinas, ou seja, tomaram uma ou nenhuma, totalizam: 98 2 6 5 92.

29 a I. Verdadeira, pois 0 , b , c. II. Falsa, pois a , 0 e OaO . ObO. III. Verdadeira, pois b , 1 e multiplicando a expressão por c, obtém-se bc , c. IV. Falsa, pois a , 0 e c . 0; logo: ac , 0 e, portanto, ac , b.

30 d As condições de existência de log são:     I. 6 2 x . 0 ] x , 6   II. x 2 3 . 0 ] x . 3 III. x 2 3  1 ] x  4 Então, 3 , x , 6 e x  4.

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I. Verdadeira, pois os elementos do conjunto B 2 b são


ESTUDANDO Introdução à teoria dos conjuntos e conjuntos numéricos

Para o ENEM 1 c 2 c 3 d 4 e 5 d

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6 a


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Funções: conceitos básicos

Para o vestibular De acordo com o enunciado e o gráfico, 7% dos 1.500 alunos praticam apenas vôlei. Calculando esse valor: 1.500 3 0,07 5 105 O valor de x 5 105 pertence ao intervalo [2100, 200] ∩ [100, 300].

2 a Como função, a imagem da parcela 2 b ? x 1 c é ]0, 1`[; então, a imagem de f(x) 5 a 1 2b ? 0 1 c é ]a, 1`[. Mas, de acordo com o enunciado, ]a, 1`[ 5 ]21, 1`[ ; portanto, a 5 21. Substituindo os dados na função, tem-se: {

f(0) 5 21 1 2b ? 0 1 c Æ f(1) 5 21 1 2b ? 1 1 c

3 1 Æ 2c 5 Æ c 5 22 4 4 Æ 21 1 2b 1 c 5 0 Æ 2b 2 2 5 1 Æ b 5 2

{

21 1 2c 5 2

a ? b ? c 5 (21) ? 2 ? (22) 5 4

3 a) x 5 ​ __7  ​ 9 [22, 2] e, nesse intervalo, o gráfico de f(x) é um 4 segmento de reta com extremos nos pontos (22, 3) e (2, 22); logo:

5 1 f(x) 5 ax 1 b  ] 3 5 a(22) 1 b ] a 5 2​ __   ​ e b 5 ​ __  ​ 22 5 a2 1 b 4 2 5 1 } f(x) 5 2​ __  ​ x 1 ​ __  ​ 4 2

@  #

@  #

5 7 35 1 7 1 27 f  ​ ​ __  ​  ​5 2​ __  ​ 3 ​ ​ __  ​  ​1 ​ __  ​ 5 2​ ___  ​ 1 ​ __  ​ 5 2​ ___  ​ 4 4 4 16 2 16 2

b) f (31) 5 f (23 1 8) 5 f (23) 5 f (15 1 8) 5 f (15)  ] ] f (15) 5 f (7 1 8) 5 f (7)  ]  f (7) 5 f (21 1 8) 5 f (21) } f (31) 5 f (21) x 5 21 9[22, 2]; então, (21, f(21)) é um ponto no trecho de f definida nesse intervalo e dada no item a; logo: 5 1 7 f(31) 5 f(21) 5 2​ __  ​ 3 (21) 1 ​ __  ​ 5 ​ __  ​ 4 2 4 c)

4 As funções que fornecem aproximadamente a média

de concentração de CO2 na atmosfera em ppm e a média de variação do nível do mar, em cm, em função do número de anos x a partir de 1960 são, respectivamente: 1 y 5 f(x) 5 x 1 320 e g(x) 5 ​ __  ​x. Substituindo x 5 y 2 320 5 1 em g(x) 5 ​ __  ​x, obtém-se a expressão da função h, que for5 nece a média de variação do nível do mar, em cm, em 320 função da concentração de CO2 h(y) 5 y 2 ​ ____  .  ​ 5 } h(400) 5 16 cm.

5 Com base no gráfico, conclui-se que a função g(x) 5 b 3 2kx sofreu translação de uma unidade para cima; logo, a 5 1. Além disso, tem-se: f(0) 5 3  ] 3 5 1 1 b  ]  b 5 2 f(21) 5 5  ] 5 5 1 1 2 3 22k  ] 4 5 2 3 22k  ] ] 22 5 21 2 k  ] 2 5 1 2 k  ]  k 5 21 Logo: f(x) 5 1 1 2 3 22x 5 1 1 21 2 x. Cálculo da função inversa f 21 (x):  21  21 x 5 1 1 ​2​12 f​ ​ ​​  ]  x 2 1 5 ​2​12 f​ ​ ​​  ]  21 log(x 2 1) 5 log​2​12 ​f​  ​​ ] log(x 2 1) 5 (1 2 f 21) log2  ] 21 log(x 2 1) ​]1​2 ​f ​ ​​ 5 ​  _________         ​ log2 log(x 2 1)      ​ 5 1 2 log2(x 2 1) } f 21(x) 5 1 2 ​  _________ log2 g(x) h(x) h(x) % 0; logo, desde que h % g, quando g 5 0, as raízes de f coincidem com as de g(x): 3 g(x) 5 4x2 2 6x 5 2x(2x 2 3) 5 0  } x 5 0 ou x 5 ​ __  ​ 2 Raízes de h(x): h(x) 5 2x2 2 3x 2 28 5 0  ] ] S 5 (23)2 2 4 3 (21) 3 (228) 5 9 2 112 5 2103 , 0 Logo, h(x) não possui raízes reais, e sua imagem é estritamente negativa.

6 A função f é racional, de modo que: f(x) 5 ​ ____  ​ , com

+ ++ + g(x) =

6

−3 −4

4x2 – 6x –x2 – 3x – 28

{

1

−2

– 6x

– – – –

7

8

9

10 11

12

13

14 x

3 2

+ + + + + + 0

}

3 Portanto: S 5 ​ x 9 Vox , 0 ou x . ​ __  ​  ​. 2

2

−1

– – – – – –

+ + +

– – – – – – – – – – – – – – – – –

f(x) =

3

0

h(x) = –x2 – 3x – 28

Figura B 4

4x2

– – – –– 3 2

x x x

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

1 c


7 Nesse problema, vamos supor que f e g sejam funções

de V em V. a) O gráfico de f(x) 5 o4 2 x2O é obtido refletindo-se, em relação ao eixo x, a parte do gráfico de y 5 4 2 x2, que corresponde aos valores negativos que a função assume. (x 1 7) 7 é a reta que passa por ​ 0, ​ __  ​  ​ O gráfico de g(x) 5 2 2 e (1, 4). Com isso, conseguimos construir ambos os gráficos.

@  #

y

f(x) g(x) 4

7 2

9 a) x2 1 5x 1 6 < 2x 1 16  ]  x2 1 3x 210 < 0

x2 1 3x 2 10 5 0  ]  x 5 25 ou x 5 2 O coeficiente do termo quadrático é igual a 1 . 0; logo, a concavidade da parábola que representa a função correspondente está voltada para cima, e o intervalo que contém os valores negativos dessa função está entre as raízes da equação resolvida. } S 5 {x 9 Vo25 < x < 2}

b) x2 1 bx 1 c < 2x 1 3  ]  x2 1 (b 2 2)x 1 c 2 3 < 0

x2 1 (b 2 2)x 1 c 2 3 5 0  ]  x 5 4 ou x 5 7 2(b 2 2) ​  ________    5 4 1 7 5 11  ​ 1 2b 1 2 5 11 ] c 2 3 5 28 c23 _____    5 4 3 7 5 28 ​   ​ 1 }  b 5 29 e c 5 31

10 a) Se x 5 1, temos: 2p(1) 2 p(2 21) 5 2p(1) 2 p(1) 5 22

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} p(1) 5 22

1

x

2

b) 2p(21) 2 p(2 2(21)) 5 2p(21) 2 p(3) 5 4 ] 2p(3) 2 p(2 2 3) 5 2p(3) 2 p(21) 5 16 Æ p(3) 5 12 e p(21) 5 8 } p(21) 1 p(3) 5 8 1 12 5 20

11 As abscissas dos pontos P e Q são soluções da equação: x17 2

x17 2

x17 2

b) O4 2 x2O < ​ _____      ]  2 ​  _____    < 4 2 x2 < ​ _____      ]  ​  ​  ​ 2 ] 2x 2 72 < 8 2 2x 8 2 2x < x 1 7

]

2x2 2 x 2 15 < 0 ] 2x2 1 x 2 1 > 0

5 2​ __  ​ < x < 3 2 ] 1 x < 21 ou x > ​ __  ​ 2

Fazendo a intersecção desses intervalos, obtém-se: 5 1 2​ __  ​ < x < 2 1 ou ​ __  ​ < x < 3. 2 2

E

R E  R

5 1 } S 5 ​ 2​ __  ​,  2 1  ​0 ​ ​ __  ​, 3  ​ 2 2

8 c Sejam os pontos A(xA, yA), B(xB, yB) e C(xC, yC) vértices do triângulo em questão. Pelo gráfico, supondo que AB seja paralelo ao eixo x, temos: xB 5 0 e yB 5 f(xB) 5 22 3 0 5 1; yA 5 yB 5 1 e yA 5 g(xA) 5 1  ] log2(xA 1 1) 5 1  ]  ] xA 5 1; xC 5 xA 5 1 e yC 5 f(xC) 5 22 3 1 5 4 Assim, os vértices são: A(1, 1), B(0, 1) e C(1, 4); AB 5 xA 2 xB 5 1, AC 5 yC 2 yA 5 3. Portanto, a área do △ABC é: AB 3 AC ____ 1 3 3 __ 3 ​ _______    5 ​   ​   5 ​    ​  ​ 2 2 2

f(x) 5 g(x)  ]  x3 1 x2 1 2x 2 1 5 x3 1 3x 1 1  ] Æ x2 2 x 2 2 5 0  ]  x 5 21 ou x 5 2 Logo: P 5 (21, f(21)) e Q 5 (2, f(2)) e, pelo gráfico: f(x) > g(x)  ]  x < 21 ou x > 2 } S 5{x 9 Vox < 21 ou x > 2}

12 g(x) 5 a(x 2 (23))2(x 2 5) 5 a(x 13)2(x 2 5), em que a % 0; então: g(f(x)) 5 a((x2 2 6x 1 5) 1 3)2 ((x2 2 6x 1 5)25)  ]  Æ a(x2 2 6x 1 8)2(x2 2 6x) 5 0  ] 2 2 Æ (x2 2 6x 1 8) 5 0  ]  x 5 2 ou x 5 4 (x 2 6x) 5 0  ]  x 5 0 ou x 5 6 }  S 5 {0, 2, 4, 6}

13 d Para x 5 3, tem-se: (3 1 1) ? f (3) 1 f (1 2 3) 5 33 1 32 2 3 1 2 Æ Æ 4 ? f (3) 1 f (2) 5 27 1 9 2 3 1 2 Æ Æ 4 ? f (3) 1 f (2) 5 35 Para x 5 21, tem-se: (21 1 1) ? f(21) 1 f(1 2 (21)) 5 (21) 3 1 (21)2 2 2 (21) 1 2 Æ 0 ? f(21) 1 f(2) 5 21 1 1 1 1 1 2 Æ Æ f(2) 5 3 Assim: 4 ? f(3) 1 3 5 35 Æ 4 ? f(3) 5 32 Æ f(3) 5 8


@ 2 #

18 a

14 a) g(3) 5 f(3 2 1) 1 1 5 f(2) 1 1 5 f ​ ​ __1  ​ 3 4  ​1 1 5

De acordo com o enunciado: f W g 5 g W f Æ f (g(x)) 5 g(f (x)) Æ 3(ax 1 b) 1 5 5 5 a(3x 1 5) 1 b Æ 3ax 1 3b 1 5 5 3ax 1 5a 1 b Æ Æ 2b 5 5a 2 5 Æ 2b 5 5(a 2 1)

1 1 5 ​ __  ​ 3 f(4) 1 1 5 ​ __  ​ 3 2 1 15 2 2 2 b) Substituindo a por 4, tem-se: x f(4x) 5 4f(x) 5 xf(4) 5 x 3 2  }  f(x) 5 ​ __  ​  2 c) g(x) 5 8  ]  f(x 2 1) 1 1 5 8  ] x21 Æ ​ _____    5 7  } x 5 15  ​ 2

A função f não é bijetora; portanto, não possui uma inversa. A segunda afirmativa equivale à definição de função inversa.

#

15 f(2x) 5 O1 2 xO e f ​ 2 3 ​ __x  ​   ​5 f(x)  } f(x) 5 ​e1 2 ​ __x  ​ u​ f(x) 5 2  ]

2

20 b

2

22x ​ _____  5 2  ​ 2 22x  5 22  ​ ​ _____ 2

Essa trajetória não configura uma função h(d), pois não passa no teste da vertical. Isso invalida as afirmações I e III. Independentemente de ser uma função ou não, a trajetória apresenta periodicidade, o que é uma evidência de regularidade. Isso invalida a afirmação II. A escolha de escala para os eixos coordenados segue condições de conveniência e convenção; portanto, não constitui restrição para a configuração de função. Isso invalida a afirmação IV. Finalmente, considerando o movimento do inseto decomposto em vertical e horizontal, haverá apenas um valor de altura e um de deslocamento horizontal, ambos relacionados a cada instante de tempo. Isso é necessário e suficiente para afirmar que existe uma função para cada componente do movimento em que o tempo é a variável independente.

S 5 {22, 6 }

16 (g W f )(x) 5 g(f(x)) 5 Ox2 2 3O  ] 2 3 ​  ou x > ​dll 3 ​   3 5 0, se x < 2​dll ] x 2 2x2 1 3 5 0, se 2​dll 3 ​  < x < ​dll 3 ​

5 ​   x2 2 3 5 2  ]  x2 5 5  ]  x 5 !​dll 2x2 1 3 5 2  ]  x2 5 1  ]  x 5 !1 } S 5 ​{ !​dll 5 ​ ; !1 }​ A equação tem quatro soluções, conforme representado no gráfico ao lado.

17

y 3

f(g(x))

2 1 x

0 −2 −1

−1

0

1

2

x22

a) Como x 9 V, tem-se ​  _______  ​  9 V se, e somente d ​ lllll x 2 2 ​

se, x 2 2 . 0, ou seja, x . 2, isto é, Df 5 {x 9 V O x . 2}. Como x 9 V e g(x) 5 O3 2 2xO 1 1, tem-se g(x) > 1, pois, para todo real x, O3 2 2xO > 0. Nota-se que, para todo real y > 1, existe x 9 V, tal que y 5 O3 2 2xO 1 1. Portanto, o conjunto imagem de g é Ig 5 {y 9 V O y > 1}. g(x) 2 2

b) Tem-se f(g(x)) 5 ​  _________   ​  , com g(x) . 2. ​dlllllll g(x) 2 2 ​

Com x 9 V, tem-se g(x) . 2 se, e somente se: O3 2 2xO 1 1 . 2  ]  O3 2 2xO . 1 ] ] 3 2 2x . 1, se x , 1 ] Df  g 5 {x 9 V O x , 1 3 2 2x , 21, se x . 2 ou x . 2}

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@

19 b


ESTUDANDO Funções: conceitos básicos

Para o ENEM 1 c Pode ser que uma ou nenhuma das pessoas do conjunto de trabalhadores seja funcionário da empresa. Nesses casos, a condição para o domínio não é respeitada e, portanto, não configura uma função.

2 c O limite de uma cúbica para os valores da variável independente tendendo ao infinito cresce também ao infinito, e isso conflita com o trecho da função em que ela é constante.

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3 b Sobre o número de gatos, pode-se afirmar que não diminuiu em momento algum, pois nenhum gato morreu, e somaram-se outros abandonados. Portanto, em qualquer momento analisado o número de gatos é maior do que nos momentos anteriores.

4 d Espera-se que exista uma correspondência um a um entre o conjunto de pessoas e um conjunto de números para determinado documento. Além disso, sabe-se que o padrão de constituição da íris humana não se repete em duas pessoas, assim como o padrão de digitais e das ondas de voz. Essa propriedade permite que um número ou uma característica biológica identifique uma única pessoa, e que uma pessoa seja identificada por um único número ou característica biológica. Trata-se do mecanismo de funções bijetoras e funções inversas.

5 e Considerando que os círculos pretos representam as regras de ortografia de uma língua e os círculos azuis, as palavras que pertencem ao mesmo código de regras gramaticais, a alternativa e é a única que representa a relação descrita no enunciado, pois mostra que uma regra se aplica à maioria das palavras de um conjunto, mas não a todas.


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Função afim

Para o vestibular 8,25 5 a 3 3,6 1 Q0 ]  a 5 1,25 e Q0 5 3,75 7,25 5 a 3 2,8 1 Q0 } Q 5 1,25D 1 3,75 a) Q0 5 R$ 3,75. b) Se o taxista fez 10 corridas, ele recebeu 10 vezes o valor inicial Q0: 10 3 3,75 5 37,5 75 2 37,5 5 1,25D  ]  D 5 30 km

2 c f(x) 5 ax 1 b 780 5 a100 1 b ]  a 5 2 e b 5 580 480 5 a(250) 1 b } f(x) 5 2x 1 580 a) Falso. f(2100) 5 2 3 (2100) 1 580 5 380. b) Falso. f(0) 5 580. c) Verdadeiro. f(120) 5 2 3 120 1 580 5 820.

3 Gastando R$ 10.000,00 mensais com propaganda, têm-se

R$ 80.000,00 de receita; gastando 2 3 10.000 5 20.000, têm-se 80.000 1 50% de 80.000 5 120.000. y 5 ax 1 b 80.000 5 a 10.000 1 b ]  a 5 4 e b 5 40.000 120.000 5 a 20.000 1 b } y 5 4x 1 40.000 a) Logo, se x 5 30.000, então y 5 4 3 30.000 1 40.000  ] ]  y 5 160.000. b) y 5 4x 1 40.000.

4 a) y 5 qx 1 b 2.700 5 q 500 1 b 11 ]  q 5 ​ ___ ​ 5 2,2 e b 5 1.600 3.800 5 q 1.000 1 b 5 b) Do item a tem-se que C(x) 5 2,2x 1 1.600. Se x 5 800, então: y 5 2,2 · 800 1 1.600 ] y 5 R$ 3.360,00. 5(F 2 32) 9 5(2C 2 32) b) F 5 2C e C 5 ​  __________      ​   ] 9C 5 10C 2 5 3 32  ] 9 ]  C 5 160 wC

5 a) 35 5 ​ ________      ​   ]  F 2 32 5 63  ]  F 5 95 wF

6 d Sejam A(x) 5 1,4 ? x 1 3,8 e B(x) 5 2,4 ? x as funções que representam os valores cobrados em função da distância pelas empresas A e B, respectivamente. Igualando as expressões, tem-se: 1,4 ? x 1 3,8 5 2,4 ? x Æ x 5 3,8 Como ambas são funções crescentes, em corridas inferiores a 3.800 m a empresa B é mais vantajosa.

7 b Seja x o preço pago pelo primeiro eletrodoméstico; então, o segundo custou 3.500 2 x. 0,9x 1 0,92 ? (3.500 2 x) 5 3.170 Æ 0,9x 1 0,92 ? 3.500 2 2 0,92x 5 3.170 Æ 0,02x 5 50 Æ x 5 50 5 2.500 0,02

8 c Seja d a distância procurada. Então: 19 5 4,60 1 0,96 3 d  ] 0,96d 5 14,4  ]  d 5 15 km.

9 A comissão porcentual é representada pelo coeficiente

angular da reta que passa nos pontos (6.000, 1.000) e (12.000, 1.600); logo: Sy _____________ 1.600 2 1.000 600 a 5 ​ ___  ​ 5 ​        ​ 5 ​ _____  ​ 5 0,1 12.000 2 6.000 6.000 Sx Portanto, a proposição é falsa, pois a comissão do vendedor não é de 20%, mas de 10%.

10 e P 5 aC 1 b ou y 5 ax 1 b Sy 48 2 40 ___ 8 1 1 a 5 ​ ___  ​ 5 ​  _______   ​ 5 ​     ​ 5 ​ __  ​ e 40 5 ​ __  ​ 3 20 1 b  ] 5 Sx 60 2 20 40 5 1 __ ] b 5 36  }  P 5 ​    ​C 1 36 5 Para C 5 100 wC, tem-se: 1 P 5 ​ __  ​ 3 100 1 36  ]  P 5 56 wP 5

11 F V F F V Sejam C o custo mensal de fabricação das peças, R a receita mensal da venda das peças e L o lucro mensal das vendas das peças (L 5 R 2 C ): C(x) 5 800 1 6x R(x) 5 10x L 5 R 2 C  ]  L(x) 5 10x 2 (800 1 6x)  ] ]  L(x) 5 4x 2 800 Falso, pois a receita é R(x) 5 10x. Verdadeiro. Falso, pois L(500) 5 4 3 500 2 800 5 1.200,00. Falso, pois: L(x) 5 2.500  ] 2.500 5 4x 2 800  ] ] x 5 825 unidades. Verdadeiro, pois: 800 L(x) 5 0  ] 4x 2 800 5 0  ]  x 5 ​  ____    ]  ​ 4 ]  x 5 200 unidades.

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1 Q 5 a 3 D 1 Q0


12 a

16 d

Seja x o valor da parcela em n pagamentos: x ? n 5 valor da geladeira Para pagamentos em 3 parcelas, tem-se: x ? n 5 (x 1 60) ? (n 2 3) Æ xn 5 xn 2 3x 1 60n 2 180 Æ Æ 3x 5 60n 2 180 Æ x 5 20n 2 60 Em 5, tem-se: x ? n 5 (x 1125) ? (n 2 5) Æ xn 5 xn 2 5x 1 1 125n 2 625 Æ 5x 5 125n 2 625 Æ x 5 25n 2 125 Portanto: x 5 20n 2 60 Æ 20n 2 60 5 25n 2 125 Æ { x 5 25n 2 125 Æ 5n 5 65 Æ n 5 13

13 e No período considerado, o grupo I está representado por uma função estritamente crescente; o grupo II, por uma estritamente decrescente.

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14 b Nas condições do enunciado, os pontos (1, 70) e (3, 65) pertencem ao gráfico representado pelo grupo II. Substituindo na função y 5 ax 1 b: 70 5 a ? 1 1 b Æ 2a 5 25 Æ a 5 2 5 e b 5 145 65 5 a ? 3 1 b 2 2 5 145 . Portanto, y 5 2 x 1 2 2

15

A reta passa pelos pontos A(2, 3) e B(a, 6), com a % 2; logo: y 5 mx 1 b 6 5 ma 1 b 3 3a 2 12 ]  m 5 ​ _____    ​ e b 5 ​  _______    ​ 3 5 m2 1 b a22 a22

@

#

3 3a 2 12 }  y 5 ​ ​ _____    ​  ​x 1 ​  _______    ​ a22 a22 O ponto de intersecção da reta AB com o eixo x é o ponto (x0, 0); então: 3 3a 2 12    ​  ​x 1 ​  _______    ​   ] 0 5 3x0 1 3a 2 12  ] 0 5 ​ ​ _____ a22 0 a22 12 2 3a     ]  x0 5 ​  _______  ​   ]  x0 5 4 2 a 3

@

#

17 c O gráfico do valor da locação da empresa A passa pelos pontos (0, 30) e (300, 165); logo: y 5 ax 1 b 135 9 165 2 30 5 ​ ____  ​ 5 ​ ___   ​  5 0,45 e b 5 30 (corte no a 5 ​  ________ ​  300 2 0 300 20 eixo y) } yA 5 0,45x 1 30 O gráfico do valor da locação da empresa B passa pelos pontos (0, 50) e (500, 250); logo: y 5 ax 1 b 200 __ 250 2 50 ____ 2   ​ 5 ​    ​ 5 0,4 e b 5 50 (corte no eixo y) 5 ​  a 5 ​  ________ ​  500 2 0 500 5 } yB 5 0,4x 1 50

a) f(x) 5 22x 1 4 b 5 4 (coeficiente linear)  ] corte no eixo y no ponto (0, 4) 0 5 22x 1 4  ]  22x 5 24  ] ] x 5 2  ]  corte no eixo x no ponto (2, 0)

a) Falso, pois a empresa A cobra 0,45 centavos por quilômetro rodado mais uma taxa fixa de 30 reais.

b) Falso, pois a empresa B cobra uma taxa fixa de 50 reais. c) Verdadeiro, pois yA (400) 5 R$ 210,00. yB (400) 5 R$ 210,00

y

yA (300) 5 R$ 165,00 , ou seja, é mais vanyB (300) 5 R$ 170,00 tajoso alugar um carro na empresa A.

d) Falso, pois

4

3

yA (500) 5 R$ 255,00 , ou seja, é mais vanyB (500) 5 R$ 250,00 tajoso alugar um carro na empresa B.

e) Falso, pois

2

1

18 c –2

–1

0

1

2

3

x

b) Se o gráfico de g é paralelo ao de f, tem-se: ag 5 af  ]  g(x) 5 22x 1 b Se g passa pelo ponto (23, 1), tem-se: 1 5 22 3 (23) 1 b  ]  b 5 25  ]  g(x) 5 22x 2 5 c) Se o gráfico de g é perpendicular ao de h, tem-se:

1 1 1 1 ag 5 2​ __   ​  ]  22 5 2​ __  ​   ]  ah 5 ​ __  ​  ]  h(x) 5 ​ __  ​x 1 b ah ah 2 2

Se h passa pelo ponto (3, 8), tem-se: 13 13 1 1 8 5 ​ __  ​ 3 3 1 b  ]  b 5 ​ ___ ​   ]  h(x) 5 ​ __  ​x 1 ​ ___ ​  2 2 2 2

O gráfico do tipo y 5 ax 1 b passa nos pontos (22, 0) e (0, 1); logo: Sy 1 120   ​  a 5 ​ ___  ​ 5 ​  ________ 5 e b 5 1 (corte no eixo y) 2 Sx 0 2 (22) } a1b5

1 3 115 2 2


19 a) P(0) 5 2 ? 1 1 8 ? 0 5 2 No instante inicial o ponto P está a 2 m da origem. b) P [ 3 ] 5 2[1 2 3 ] 1 8 ? 3 5 21 1 12 5 11 2 2 2 A função P(t) é estritamente crescente; então, 2 < P(t) < 11 para todo t  50, 3 6. 2 Agora, P [ 3 ] 2 P(0) 5 11 2 2 5 9. 2 Assim, o segmento tem 9 m de comprimento.

20 a) Por n dias são cobrados 90n pela empresa A e 210 1 80n

21 d De acordo com o enunciado: Preço de custo: R$ 600 5 R$ 4/caixa 150 caixas Lucro mínimo: Lm 5 R$ 150 5 R$ 1/caixa 150 caixas Lucro máximo: LM 5 R$ 300 5 R$ 2/caixa 150 caixas Preço de venda: V 5 C 1 L 1,L,2ÆC11,C1L,C12Æ Æ411,V,412Æ5,V,6

22 e A afirmação I é falsa, pois o gráfico representa uma função estritamente decrescente. A afirmação II é verdadeira, pois a raiz da função é igual a 1 e para valores de x maiores, f (x) , 0. A afirmação III é falsa, pois f (2) 5 2 1 (2 2 1) 5 2 5 2 1  22. 2 Como cada função tem uma única lei de formação associada, a alternativa IV está correta, pois o gráfico de f passa pelos pontos (1, 0) e (−1, 1). Substituindo na função considerada pela alternativa, tem-se: f (1) 5 2 1 (1 2 1) 5 0 e f (21) 5 2 1 (21 2 1) 5 1 2 2

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pela B. A empresa A será preferível se, e somente se, 90n , 210 1 80n, ou seja, se n , 21. b) Seja x o valor fixo cobrado pela locadora B. Assim, a empresa B será preferível se, e somente se, 90n . x 1 80n, isto é, se x , 10n. Logo, para que B seja preferível para n . 27, deve-se ter que, para todo n > 28, x , 10n, ou seja, x deve ser menor que R$ 280,00.


ESTUDANDO Função afim

Para o ENEM 1 c A lei de formação, conforme descrita no enunciado, é um caso de função linear. Isso descarta as alternativas d e e. Em uma função linear, as grandezas variam proporcionalmente. Isso descarta a alternativa b. O cálculo da densidade do material em questão é suficiente para escolher a alternativa correta. m 80 d5 5 5 16 g/cm3 Æ m 5 16v v 5 O gráfico que tem coeficiente angular igual a 16 é o da alternativa c.

2 a Se o início foi em 1990, então t 5 0 e tem-se:

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PA (0) 5 5,2 1 0 5 5,2 PB (0) 5 4,8 1 2 ? 0 5 4,8 Lembrando que as populações estão contadas em milhares de habitantes, tem-se que PA 5 5.200 e que P B 5 4.800. Portanto, o total de habitantes das duas cidades é de 10.000.

3 b Estacionando por 5 horas em A, paga-se: 4,00 1 4 ⋅ 3,00 5 16,00; e em B paga-se: 8,00 1 4 ⋅ 2,00 5 16,00. Portanto, os valores são os mesmos.

4 a A afirmação I é verdadeira. R$ 350 1a parcela: 5 R$ 175 2 2a parcela: R$ 175,00 ⋅ (1 1 0,04) 5 R$ 182,00 A afirmação II também é correta. R$ 182,00 2 R$ 175,00 5 R$ 7,00 A afirmação III é falsa. R$ 175,00 1 R$ 182,00 5 R$ 357,00

5 e As afirmativas corretas são: 1, 3 e 5; portanto, a soma é 9. A afirmação 1 é verdadeira, pois o volume considerado no gráfico considera a vazão das duas torneiras. A afirmação 2 é falsa e a 3 é verdadeira, pois: V(t) 5 2.000 1 (10 − 2)t ⇒ 20.000 5 2.000 1 8t ⇒ ä t  18.000  2.250 8 2.250 min : 60 5 37,5 h 30 h < 37,5 h < 40 h A afirmação 4 é falsa, pois a torneira que enche o tanque tem vazão maior do que a torneira que o escoa. Além disso, o cálculo acima mostra o tempo necessário para encher o tanque. A afirmação 5 é verdadeira, pois o gráfico descreve que a variação do volume é constante em relação ao tempo.


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Função quadrática

Para o vestibular 7 b

A parábola tem vértice (22, 3) e passa pelo ponto (0, 5). Tem-se: y 5 a(x 2 xV)2 1 yV  ] 5 5 a[0 2 (22)]2 1 3 5 4a 1 3  1 } a 5 ​ __  ​ 2 x2 1 4x 1 10 1 1 __ y 5 ​    ​ [x 2 (22)]2 1 3 5 ​ __  ​ (x 1 2)2 1 3 5 ​  ___________  Æ  ​    2 2 2 ]  y 5 0,5x2 1 2x 1 5  ]  a 5 0,5; b 5 2; c 5 5

2 a) 2x 1 2y 5 10  ]  x 1 y 5 5  ]  y 5 5 2 x

Aretângulo 5 xy  }  A(x) 5 2x2 1 5x 5 b) Amáx. para x 5 xV  }  xV 5 2​ _______    ​    ]  xV 5 2,5 cm 2 3 (21)

3 d s(0) 5 0  ]  c 5 0 s(1) 5 32  ]  a 1 b 5 32  (I) s(2) 5 128  ] 4a 1 2b 5 128  (II) Resolvendo o sistema formado pelas equações I e II, obtêm-se a 5 32 e b 5 0. Logo, s(t) 5 32t2. Assim: s(2,5) 5 32 ? (2,5)2 5 32 ? 6,25 5 200

4 d f (g(x)) 5 f ((x2 1 5x 1 3)) 5 2(x2 1 5x 1 3) 2 9 Æ Æ f (g(x)) 5 2x2 1 10x 2 3 f (g(x)) 5 g(x) Æ 2x2 1 10x 2 3 5 x2 1 5x 1 3 Æ Æ x2 1 5x 2 6 5 0 A soma dos valores absolutos das raízes x 5 26 e x 5 1 é 7.

5 a

De acordo com o gráfico, a função tem uma raiz dupla. Assim: D 5 m2 2 4 ? (8 ­2 m) 5 0, ou seja, m 5 4 ou m 5 28. Para m 5 4, tem-se y 5 x2 1 4x 1 4 Æ 24 24  √0 Æx5 5 5 22 5 k. 2 2?1 Para m 5 28, tem-se y 5 x2 2 8x 1 16 Æ 8 2(28)  √0 Æx5 5 5 4 5 k. 2 2?1 Mas k , 0. Então, m 5 4. p 5 02 1 m ? 0 1 (8 2 4) 5 4 Portanto, k 1 p 5 22 1 4 5 2.

8 a A função (x 1 2) 2 é resultado de um deslocamento horizontal para a esquerda de x2. O ramo esquerdo da primeira cruza o ramo direito da segunda em um único ponto. A função x 2 1 2 não toca x 2, pois é resultado de um deslocamento vertical de x 2, e ambas têm a mesma concavidade. Ela também não toca a função nula. Isso descarta as alternativas b e d. O gráfico de x 1 2 é resultado de um deslocamento horizontal para a esquerda da função identidade e, por isso, tem dois pontos de cruzamento com x2. Isso descarta a alternativa c. O gráfico de x 2 2 é resultado de um deslocamento horizontal para a direita da função identidade e, por isso, não tem pontos de cruzamento com (x 1 2)2. Isso descarta a alternativa e.

9 a

x2 2 3x 1 2 5 2x 2 3 |x 2 3x 1 2| 5 |2x 2 3| Æ 2 x 2 3x 1 2 5 2(2x 2 3)

y 5 |22x 2 1| 5

• x2 2 3x 1 2 5 2x 2 3 Æ x2 2 5x 1 5 5 0 • x2 2 3x 1 2 5 22x 1 3 Æ x2 2 x 2 1 5 0

São dois ramos de exponenciais. Gráfico número 3.

2

c O produto das raízes de uma quadrática é dado por . a c 5 x1 ? x2 5 a 5 5 5 1 Æ x1 ? x2 ? x3 ? x4 5 5 ? (21) 5 25 21 c 5 21 x3 ? x4 5 a 5 1 O produto das raízes é igual a 5 ? (21) 5 25.

5[ x 1 1 [

2

2

5 5

1 2 2[ ] 2 ?

4

1 Æ h[ ] 5 2

5

2

5[ [ 1 1 2

2

5[

2

1 1 1 1 4 4

5 5 5

1 ? 4

1 2 1 1 [x2 2 ] 1 4 2

1 1 4

[

2

5 5

1 ? 4

5 [22 2

5

x2 2 3x 1 2, se x < 1 ou x > 2 2x2 1 3x 2 2, se 1 , x , 2

São dois ramos de parábolas. Gráfico número 4. y 5 2 2 |x 1 1| 5

y 5 √|x| 5

h(x) 5 [f W g](x) ? [g W f](x) 5 5

y 5 |x2 23x 1 2| 5

2 2 (x 1 1) 5 1 2 x, se x > 21 2 2 (2x 2 1) 5 3 1 x, se x , 21

São dois ramos de funções afins. Gráfico número 1.

6 a 1

22x 2 1, se x > 0 1 2 22x, se x , 0

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

1 d

São dois ramos de funções inversas da quadrática x2. Gráfico número 2.

Æ

10 d

5

1 5 1 12 1 [ 2 [1 4 4 4

1 ] ? 4 5 15 4

√x, se x > 0 √2x, se x , 0

2 2 2x 1 168) (14 1 x)(12 2 x) (2x ______________ _______________      ​ 5 x2 1 ​      ​  5 Asombreada 5 x2 1 ​     2 2 2 2 2x 1 168 __ x____________ 1   5 ​      ​ 5 ​    ​ x2 2 x 1 84 2 2 2(21) ​    xV 5 ______  ​   }  xV 5 1 cm 1 2 3 ​ __  ​ 2


11 a) f(x) 5 800 1 40x 2 20x 2 x2 5 2x2 1 20x 1 800 Como a , 0, f tem valor máximo (que ocorre para xV): 20 xV 5 2​ _______    ​  5 10  }  10 lugares 2 3 (21) b) ymáx. 5 yV 5 2(xV)2 1 20xV 1 800 5 2(10)2 1 20 3 10 1 800 ymáx. 5 900 Portanto, o faturamento máximo é de R$ 900,00.

12 a) Área da figura C: f(x) 5 (50 2 x)x  ]  f(x) 5 50x 2 x2.

Se os perímetros são iguais, as áreas das figuras A, B e C são descritas da mesma forma, ou seja, se x é uma das dimensões do retângulo A, sua área também pode ser expressa da forma 50x 2 x2. Assim: 50x 2 x2 5 400  ]  x2 2 50x 1 400 5 0 }  x 5 10 cm ou x 5 40 cm b) Como em f(x) 5 50x 2 x2 tem-se a . 0, a área da figura C é máxima (Amáx.) para ymáx. 5 yV. Daí: 2

ymáx.

4a }  Amáx. 5 625 cm2

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

50 2 4 3 (21) 3 0 S _______________ 5 2​ ___  ​  5 2      ​   ​

13 a)

4 3 (21)

t

y

Hora do dia (h)

Temperatura (wC)

8

20

18

20

tV

yV 5 ymáx. 5 30

0 = a 3 20 1 b e 30 = a 3 0 1 b  ]  b 5 30 e a 5 21,5 } Y 5 21,5X 1 30 Para o ponto (y, x), tem-se: 2(30 2 x) 3 2 x 5 2​ __  ​y 1 30  ]  y 5 _________    ou y 5 20 2​ __  ​ x ​   ​ 2 3 3 2 b) Acasa 5 x 3 y ] A(x) 5 20x 2 ​ __  ​x2  } Amáx. para x 5 xV 3 20 2 2 ________ 5 15 e y 5 20 2​ __  ​ x 5 20 2 ​ __  ​ 3 15 5 10. xV 5 2​     ​   3 3 2 2 3 ​2​ __  ​  ​ 3

@ #

Logo, x 5 15 m e y 5 10 m.

16

a b

Terreno

a 1 2b 5 120  ]  a 5 120 2 2b Aterreno 5 ab 5 120b 2 2b2 A maior área é o valor máximo de y 5 120b 2 2b2. 2 2 4 3 (22) 3 0 120 S _______________ Amáx. 5 yV 5 2​ ___  ​  5 2​      ​    } Amáx. 5 1.800 m2 4a 4 3 (22)

17 a) Quando S > 0, a função tem pelo menos um zero. Daí: S 5 b2 2 4 3 (22) 3 (26) > 0 ] b2 2 48 > 0 y=0 y>0 –4 3

y>0 4 3 b

8 1 18    5 13  }  vértice: (13, 30)  ​ tV 5 ​  ______ } b < 24​dll 3 ​ ou b > 4​dll 3 ​  2 2 2 2 __ b) Nota-se que x e x são as raízes da função f. Daí: A B y 5 a(t 2 tV) 1 yV  ] 20 5 a(8 2 13) 1 30  ]  a 5 2​    ​ 5 (x 2 x )(0 2 y ) 12 B A C ______________ 22t2 1 52t 2 188 2    ​ 5 xB 2 xA AABC 5 ​     5 6  ]  ________________ ​    } y 5 2​ __  ​(t 2 13)2 1 30  ]  y(t) 5     ​ 2yc 2 5 5 12 Mas yC 5 f(0) 5 26. Daí: ​ ___ ​ 5 xB 2 xA  ]  xB 5 2 1 xA. b) y(t) 5 26,4  ]  t 2 226t 1 160 5 0  ] 6 26 c ___ __ ]  t 5 10 h ou t 5 16 h Além disso: xA 3 xB 5 ​    ​ 5 ​    ​  ]  xA 3 xB 5 3 a 22 Substituindo xB por (2 1 xA) em xA 3 xB 5 3, tem-se: 14 y–6 6 xA 3 (2 1 xA) 5 3  ] (xA)2 1 2xA 2 3 5 0 Muro } xA 5 1 ou xA 5 23 (não convém, pois xA . 0) x x Assim: xB 5 2 1 xA 5 2 1 1 ]  xB 5 3 xB 1 xA 2b    e xV 5 ___ ​   ​ . Daí:  ​ Nota-se que xV 5 ​ ______ y 2a 2 xB 1 xA ___ 2b 2b ______ 2x 1 y 1 y 2 6 5 34 ] 2x 1 2y 5 40 ] y 5 20 2 x        ​    ]  b 5 8 ​   ​ 5 ​   ​   ] 2 5 _______ ​  2a 2 3 (22) 2 A 5 x 3 y  ]  A(x) 5 20x 2 x2  } A para x 5 x cercado

2b 20 xV 5 ​ ___ ​ 5 2​ _______    ​  5 10

máx.

V

2a 2 3 (21) y 5 20 2 x 5 20 2 10 5 10 Portanto, as dimensões do cercado são x 5 10 m e y 5 10 m.

15 a) Representando esse triângulo retângulo no plano cartesiano de modo que os catetos fiquem sobre os eixos X e Y, as extremidades da hipotenusa são os pontos (20, 0) e (0, 30), que determinam a reta de equação Y 5 aX 1 b. Daí, tem-se:

Y (0, 30)

30 m y

(y, x) x

0

20 m

(20, 0) X


18 a) A população cresce até y 5 yV, com y 5 f(t). 2 2 4 3 (210) 3 100 _______ 20 24.400 __________________ yV 5 2​           ​ 5 ​   ​ 5 110 240 4 3 (210) 220 b    ​  tV 5 2​ ___   ​  5 2​  ________ 51 2 3 (210) 2a A partir do esboço do gráfico abaixo, pode-se concluir que a população de insetos cresce durante uma semana.

f(t) 110 100

2

@

4

#

8 2m2 2m ______  ​ Coordenadas do vértice: ​​ ____  ​    ​,  ​  4 2

b) Como a 5 1 . 0, a concavidade da parábola é para cima. Daí, Im(f) 5 {y 9 Voy > yV}. Logo: 8 2 m2 {y 9 Voy > 1} - Im(f)  [  yV < 1  [  ​  _______    < 1  [  ​ 4 2 [  4 2 m < 0  ]  m < 22 ou m > 2

t

b) A população inicial é 100 (para t 5 0). Daí, f(t) 5 100: 210t 2 1 20t 1 100 5 100  ] ]  210t 2 1 20t 5 0  }  t 5 0 ou t 5 2 Logo, a população de insetos será igual à inicial quando t 5 2, ou seja, ao final da 2a semana. c) População exterminada  ]  f(t) 5 0  } 210t 2 1 20t 1 100 5 0  ]  t 2 2 2t 2 10 5 0 S 5 4 2 4 3 1 3 (210) 5 44 ]  ​dll S ​  5 ​dlll 44 ​  5 2​dlll 11 ​  dlll d lll 11 ​   2(22) ! 2​ 11 ​   2 ! 2​ _____________      5 1!​dlll 11 ​    ​ 5 ​ _________  ​ t 5    ​  231 2 11 ​ (não convém). Logo, a popu} t 7 4,31 ou t 5 1 2​dlll lação seria exterminada entre a 4a e a 5a semana.

19 a) Pelo gráfico, conclui-se que o número de peças que torna o lucro nulo (zeros da função) é 100 ou 500. b) Pelo gráfico, os intervalos são 0 , x , 100 ou x . 500. c) A parábola tem vértice (300, 800) e passa pelo ponto (0, 21.000); logo: L 5 a(x 2 xV)2 1 LV  ] ]  21.000 5 a(0 2 300)3 1 800  ] 2

2(x 2 300) 21.800 1 ]  a 5 _______ ​       ​  5 2​ ___   ​   } L 5 ​ ___________  ​ 1 800 90.000 50 50 Para L 5 350, tem-se: 2x2 1 600x 2 50.000 __________________ 350 5 ​       ​  ] 50 ]  2x2 1 600x 2 67.500 5 0 Resolvendo a equação, tem-se x 5 150 ou x 5 450; portanto, devem ser vendidas 150 peças ou 450 peças.

20 a (x 2 2)2 , 2x 2 1  ]  x2 2 4x 1 4 2 2x 1 1 , 0 } x2 2 6x 1 5 , 0 1

5 +

x

8 2 m2      ]  4 2 m2 5 0  ]  m 5 22 ou m 5 2  ​ yV 5 ​  _______ 2 Se f é crescente para x > 0, então xV < 0. Assim: m xV 5 2​ __ ​  < 0 ] m > 0  }  m 5 2 2 d) Para m 5 2, f(x) 5 y 5 x2 1 2x 1 2 > 2. Daí: y 5 (x 1 1)2 1 1  ]  !​dlllll y 2 1 ​   5x11 Como x > 0, tem-se x 5 ​dlllll y 2 1 ​   2 1.

22 a y está na imagem de f se existe x  22 e a quadrática em x, x2 1 p 5 (x 1 2)y Æ x2 2 yx 1 (p 2 2y) 5 0 admite solução real. Para tanto, é necessário e suficiente que y2 2 4(p 2 2y) > 0 Æ y2 1 8y − 4p > 0. Essa desigualdade quadrática em y tem solução para todo y real se, e somente se, 64 1 16p < 0 ou p < 24.

23 c De acordo com o gráfico: – a parábola tem sua concavidade voltada para baixo (a , 0); – intercepta o eixo x em 2 pontos distintos (D 5 b2 2 2 4ac . 0).

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

1

}1,x,5

2a

c) Como a . 0 e Im(f) 5 {y 9 Voy > 1}, tem-se yV 5 1.

0

+

2

S

b 8 2 m m    ​ 5 2​ __ ​  e yV 5 2​ ___  ​  5 ​  ______      ​ 21 a) xV 5 2​ ___ 4a


ESTUDANDO Função quadrática

Para o ENEM 1 d

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Chamando de x a largura do canil, o comprimento será 1 1 10 2 x 5 11 2 x. Dessa forma, a área A será dada por: A(x) 5 (11 2 x) ? x 5 −x² 1 11x. Isso define uma função do 2-o grau, e seu gráfico tem concavidade voltada para baixo. Assim, o valor de x que b 11 fornece área máxima é o x v 5 2 5 2 5 2a 2 ? (21) 5 5,5. Se x 5 5,5 m, 112 x, que é o comprimento, será também 5,5 m. Logo, se Pedro construir um canil com essas dimensões (5,5 m 3 5,5 m), ele terá a maior área para seu canil. Professor: A atividade pode ser resolvida por um método mais prático e sem o uso de equações do 2-o grau. Sabe-se que, fixado um perímetro, o quadrilátero com maior área é um quadrado. 10 m de alambrado mais 1 m de portão fornecem 11 m para a construção do cercado. 11 : 2 5 5,5

2 b  I. Falsa. A partir de 2.500 unidades, a empresa passa a ter prejuízo.   II. Falsa. A empresa tem lucro mantendo a produção entre 500 e 2.500 unidades. III. Verdadeira. 1.500 é coordenada do vértice da parábola. IV. Verdadeira. No intervalo [1.500, 2.000], a função é estritamente decrescente. Então, 1.500 , , 1.800 , 2.000 Æ f(2.000) 5 7.500 , f(1.800) , , 10.000 5 f(1.500).    V. Verdadeira. De acordo com o gráfico, f(1.000) 5 5 f(2.000).

3 c Se o preço do carro continuar a seguir esse modelo quadrático, então, por simetria, como o preço decresceu por 30 anos (de 1970 até 2000), levará mais 30 anos (2030) para voltar ao valor inicial.

4 a 35 andares de 3 m equivalem a 105 m. Substituindo na fórmula: 105 5 4,9 ? t² Æ t² 5 105 : 4,9 Æ t² 7 21,43. Assim, t 5 √21,43. Portanto, t está entre 4 e 5 segundos.


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Função exponencial e função logarítmica

Para o VESTIBULAR 1 Se L é o lucro em reais e t, o tempo em anos, tem-se:

5 a) Como a população tem taxa de crescimento de 1%

L(t) 5 109  1,2t L(t) . 1012  ] 109  1,2t . 1012  ] 1,2t . 1.000 ] ]  ln (1,2t ) . ln 1.000  ]  t  ln 1,2 . ln 1.000  ] ]  t  0,182 . 6,907  ]  t . 37,95 Portanto: t 5 38 anos.

ao ano, e t anos após 1o de agosto de 2000 ela será de 2 3 170 5 340 milhões, então, adotando as aproximações dadas: 170(1 1 0,01)t 5 340  ] (1,01)t 5 2  ] log 2   ​   ] ]  log (1,01)t 5 log 2  ]  t 5 ​  _______ log 1,01 10 log ​ ​ ___ ​   ​ log 10 2 log 5 5 ________________ ___ ______    ​  ]     ​  ]  t 5 ​     ]  t 5 ​  log 101 2 log 100 101 log ​ ​ ____  ​  ​ 100

2 A população após n anos pode ser dada por:

@  # @  #

#

Partindo de P(n) 5 2  P(0), tem-se:

@

#

@  #

25 n 1 n 5 2  P(0)  ]  ___ P(0)  ​​ 1 1 ​ ___ ​​ ​    ​  ​​ ​ 5 2  ]    ​   ​​ ​ 24 24 n 2 n n 102 10 100 ​​ ​ _____  ​  ​​ ​5 log 2 ]     ​      ​​ ​ ​ 2  ]  ​​ ​ _____ ] ​​ ​ _____  ​  ​​ 5 5 2  ] log 5 2 3 24  4 25  3 ] n(2 log 10 2 5 log 2 2 log 3) 5 log 2  ]  ] n(2  1 2 5  0,30 2 0,48) 5 0,30  ] 0,30 ] n  0,02 5 0,30  ]  n 5 ​ ____  ​  ]  n 515 0,02

@

#

C 2

@  #

C 2

@  #

3 C(5.600) 5 ​ __0 ​   ]  ​ __0 ​ 5 C0  10k  5.600  ]

@  #

1 1 ] ​ __  ​ 5 10k 3 5.600  ] log ​ ​ __  ​  ​5 5.600k (I) 2 2 C0 C0 1 ___ ___ C(t) 5 ​    ​   ]  ​    ​ 5 C0  10k  t  ]  ​ ___   ​ 5 10k  t  ] 32 32 32 1 1 1 5 ] kt 5 5 log ​ ​ __   ​  ​(II) ] kt 5 log ​ ​ ___   ​   ​] kt 5 log ​​ ​ __   ​  ​​ ​ 32 2 2

@  #

@  #

@  #

Substituindo (I) em (II), temos: kt 5 5  5.600k ]  t 5 28.000 anos 3

10 4 a) log 200 5 log ​ ___    ]  log 200 5 3 log 10 2 log 5  ]  ​

5 ]  log 200 5 3 2 0,7  ]  log 200 5 2,3 De m 2 M 5 5(21 1 log d), com d 5 200 e m 5 8,5, tem-se: 8,5 2 M 5 5(21 1 2,3) Partindo dessa igualdade, resulta M 5 2; b) Da condição d > 100, tem-se log d > 2. Nessas condições, tem-se: 21 1 log d > 1  ] m ] 5(21 1 log d) > 5 Como m 2 M 5 5(21 1 log d), tem-se m 2 M > 5, ou seja, m > M 1 5. 5 –5

0

M

1 2 0,699 301 ]  t 5 ​  _________   anos  ​  ​  ]  t 5 ​ ____ 4 2,004 2 2 Portanto: t 5 75 anos e 3 meses. Ou seja, a população terá dobrado de tamanho em novembro de 2075. b) Para i 5 0, 1, ..., 5, temos: 2,3   ]  P 5 P (1,023)i Pi 5 P0​ 1 1 ​ ____   ​   ​ i 0 100 Então, adotando a aproximação dada: log Pi 5 log P0 (1,023)i  ]  Pi x5 log P0 1 ilog (1,023) ] 1 ​ ____    ​  i    ​  ]  Pi x5 P0x 1 i​log 10​ 100 ​  ]  Pix 5 P0x 1 ​ ____ 100 5 1    ​  5 ​ ___   ​ , e os pontos do Em particular: P5x 2 P0x 5 ​ ____ 100 20 gráfico que relacionam P0x, P1x, ..., P5x com os respectivos 1    ​.  anos estão contidos numa reta de inclinação ​ ____ 100 População

@

#

P5 P4 P3 P2 P1 P0 00

@

01

02 03 04 05

Ano

#

3 ​ 1 1 #​​@ ​dll 3 ​ 2 1 #​ 22​@ ​dll __________________ 6 @​  10 1 4​dll2 ​  #​  log2 ​        ​ 5 ​dll 2 ​

@

5 ​@ 10 1 4​dll 2 ​  #​  log2 ​ ​

​2​ d​​ ll 2 ​

2

#

2 2 ______   ​  ​ 5 ​dll 2 ​  ​2​ d​​ ll 2 ​

d 2 ​  #​R​ 5 2 ​  #​  ​E log2 23 2 ​@ log2​ 2​​ ll2 ​ ​ 1 log2 ​dll 5 ​@ 10 1 4​dll

E

@

1 ​ __  ​

#R

2 ​  #​  ​ 3  log2 2 2 ​ ​dll 5 ​@ 10 1 4​dll 2 ​  log2 2 1 log2 ​2​ 2 ​  ​  ​ 5

E   @

#R

2 ​ 1 1 2​dll 6  ​  ​ 5  ​   2 ​  #​  ​ ​ __  ​ 2 ​ ​ ________ 5 ​@ 10 1 4​dll 2 2

@

#

2 ​  5 2 2​dll  ​ 5 17  ​   2 ​  #​  ​ ​ ________ 5 ​@ 10 1 4​dll 2

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

@

1 n P(n) 5 P(0)  ​​ 1 1 ​ ___   ​   ​​ ​. 24


7 Temos:

t(x) 5 3  ] 0,01 3 20,05x 5 3  ] 20,05x 5 3  100  ] ] 0,05x 5 log2 (3  102)  ] ]  x 5 20[log2 3 1 2 log2 (2  5)]  ] ]  x 5 20(log2 3 1 2 1 2 log25)  ] ]  x 7 20(1,6 1 2 1 2  2,3)  ] ] x 5 164, adotando as aproximações dadas. Assim, com base na função dada, a temperatura média da Terra terá aumentado 3 wC em 2044 em relação à temperatura média de 1870 (1880 1 164).

8 a) Em t 5 0, tem-se: C(0) 5 377,4

Em t 5 1, tem-se: C(1) 5 377,4  1,005 Em t 5 2, tem-se: C(2) 5 377,4  1,0052 Em t 5 3, tem-se: C(3) 5 377,4  1,0053 Logo: C(t) 5 377,4  (1,005)t. b) Deseja-se que C(t) 5 1,5  C(0) 5 1,5  377,4 377,4  (1,005)t 5 1,5  377,4  ] (1,005)t 5 1,5 3 log​ ​ __  ​  ​ Logo: log 1,5 2 t _________ ________    log (1,005) 5 log 1,5  ]  t 5 ​      ​   ]  ​    ​ ] log 1,005 2,01 ____ log​ ​    ​  ​  3 2 log​ ​ __  ​  ​ 2 0,4771 2 0,3010 ______________     ​   ]  t 5 ​     ]  t 5 ​  _________     ​ ] 0,3032 2 0,3010 2,01 ____ log​ ​   ​   ​ 2 0,1761 ______    ​   ] t 7 80 anos ]  t 5 ​  0,0022 Portanto, o ano procurado é o de 2084.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

@  #

@  #

@  #

@  #

9 b Aplicando a propriedade da média aritmética dos termos extremos de uma PA:

log2 x  log8 (8x)  log4 (4x) ä log2 x  log8 (8x)  2  2  [log4 (4x)] ä log2 x  log8 8  log23 x  2  (log4 4  log22 x) ä 1 1 log2 x  2  [1  log2 x] ä 3 2 1 ä log2 x1 log2 x  2  log2 x ä 3 1 ä log2 x  1 ä log2 x  3 ä x  8 3 ä log2 x1

Como x = 8: a1 5 log2 x 5 log2 8 5 3 1 a2 5 log4 4x 5 log4 4  8 5 log4 4  8 5 (log2 4 log2 8) 

2

1 5  (23)  2 2 a3 5 log8 8x 5 log8 8  8 5 2 Então, a1 a2 a3  3 

5 15 2 . 2 2

10 a log 1 x 5 log 1 x; substituindo-se na inequação: 4

4

log 1 x  log 7 ä log4 x  log4 7 ä log4 x  log4 7  4

4

1 1  log4 ä x  7 7 1 1  14 7

11 d R  log10 [ 32.000  I0 ]  log10 32.000 

I0

 log10 25  103  log10 25  log10 103  5  log10 2  3   log10 10 ≃ 5  0,30  3  1  1,5  3  4,5

12 b a) A alternativa está correta, pois representa a aplicação da propriedade do logaritmo do quociente. b) In[

MA ] > 0 Æ MA > e0 Æ MA > 1 Æ M > x A i xi xi xi

para todo xi . 0, tal que i 5 1, 2, ..., N.

Por ser absurda, a afirmação está incorreta, pois contraria o conceito de média. c) De fato, xi < MA Æ

xi < M A. N

d) Se todos os valores xi forem iguais, então: MA 5 MG Æ

Æ

MA 5 1 Æ T 5 In 1 5 0. MG

e) Trata-se do desenvolvimento algébrico da expressão para o cálculo do índice de Theil.

13 d Decaimento exponencial N 5 N0 ? e–kt. Para t 5 5.730, tem-se a meia-vida do isótopo, ou seja, N 5

N0 . 2

Calculando o decaimento para t 5 5.730, obtém-se o valor da constante k:

N0 5 N0  e–k  5.730 Æ 0,5 5 e–k  5.730 Æ ln 0,5 5 –k  5.730  2

 (In e) Æ k 7 1,2  10–4

Calculando a idade da castanheira: 0,84  N0 5 N0  e–kt Æ 0,84 5 e–kt Æ ln 0,84 5 (–kt)   ln e Æ 20,17 5 (21,2  1024  t) Æ t 5 1.411 anos

14 log 450 5 log (32 3 5 3 10) 5 log 32 1 log 5 1 log 10  ] ] 2 3 log 3 1 log 10 2 log 2 1 log 10 5 2 3 0,48 1 1 2 0,30 1 1 Portanto: log 450 5 2,66. lll   32 5 9 15 a) ​3​​d 4,1 ​​ . 3​​dll4 5

lll 4,1 ​   b) ​3​​dlll ​5 x ] log 3​​d 4,1  5 log x ]

] √4,1 3 log 3 = log x ] 0,48 3 2,03 = log x ] ] 0,9744 = log x ] 100,9744 = x , 101 4,1   ∴ 3​​dlll , 10

16 Seja V(t) o valor da dívida em reais, V0 o valor inicial da dívida, também em reais, e t o tempo em meses. Assim: V(t) 5 V0 3 1,09t e V(t) 5 3 3 V0 5 5 V0 3 1,09t  ] 3 5 1,09t  ]  t 5 log1,09 3  ] 1,08 In 3    ​  ]  t 5 ​ ______   ]  t 7 ​ ____  ​  ]  t 7 12 meses 0,09 In 1,09


20 b

011

6 17 a) f(0) 5 2 3 3 4 2 25 30 g(0) 5 3 3 2 5 48

Portanto, 6 bactérias do tipo I e 48 bactérias do tipo II.

b)

y 48

f(t)

É sabido que o crescimento quadrático é maior que o exponencial até ambos se igualarem e, partindo desse ponto, passa a ser menor. • F1(2) 5 22 1 96 5 100 e F2(2) 5 9 ? 22 1 64 5 100 • F1(3) = 32 + 96 = 105 e F2(3) = 9 ? 23 + 64 5 136 Portanto, após o instante t 5 2, o crescimento populacional de B1 é menor que o de B2.

21 a 24

Substitui-se f(x) por x e x por g(x) 5 f 21(x):

18

f(x) 5 9 ? e  3 1 1 Æ x 5 9 ? e

12 g(t)

6 0

g(x) x21  e 3 Æ 9 g(x) x21 x21 Æ In [ ]52 Æ 23 ? In [ ] 5 g(x) Æ 3 9 9 9 3 x 2 1 23 Æ g(x) 5 In [ ] 5 In[ ] x21 9 x

1

x (horas)

24 2

g(x) 3

11Æ

​   ] c) f(t) 5 g(t) ] 2 3 3t 1 1 5 3 3 24 2 2t  ] 2 3 3 3 3t 5 3 3 ​ ___ 2t

0,90 ]  t 5 ​ ____  ​  ]  t 7 0,8411 1,07 Ou seja, após cerca de 50 min e 28 s.

18 e A população da espécie A tem um crescimento multiplicativo. Isso se reflete em uma curva exponencial. Portanto, sua evolução corresponde ao gráfico III. A população da espécie B tem um aumento aditivo. Isso se reflete em uma curva de inclinação constante. Assim, sua evolução corresponde ao gráfico II. A população da espécie C permanece estável ao longo dos anos. Isso se reflete em uma curva horizontal. Portanto, sua evolução corresponde ao gráfico I.

19 e 3 ? 22t . 0 Æ 4 2 3 ? 22t , 4 Æ Æ P(t) 5

1 1 . Æ 4 4 2 3 ? 22t

P0 P . 0 5 0,25 ? P0 4 2 3 ? 22t 4

Então, P(t) . 25% ? P0.

22 c 28 5 (100 2 20) ? 0,5t 1 20 Æ 28 5 80 ? 0,5t 1 20 Æ Æ 8 5 80 ? 0,5t Æ 0,1 5 0,5t Æ Æ log 0,1 5 log 0,5t Æ 2log 10 5 t ? log 0,5 Æ Æt5

2log 10 2log 10 5 5 log2 10 Æ log 221 2log 2

Æ 8 , 10 , 16 Æ 23 , 10 , 24 Æ log2 23 , , log2 10 , log2 24 Æ 3 , t , 4

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

23    ​   ] (3 3 22)t 5 23  ]  t 5 ​log​(3 3 ​2​2​)​ 23  ] 3t 5 ​ ____ ​(22)​t​ log 23 3 3 0,30  ​   ]  t 5 ​  _____________          ​  ] ]  t 5 ​  _________ 0,47 1 2 3 0,30 log (3 3 22)


ESTUDANDO Função exponencial e função logarítmica

Para o ENEM 1 d A diferença de intensidade desses dois terremotos é de 2 unidades na escala Richter. A amplitude sísmica do primeiro foi 100 vezes maior do que a do segundo.

2 c log 140 5 log (2 ? 7 ? 10) 5 log 2 1 log 7 1 log 10 5 5 0,301 1 0,845 1 1 5 2,146

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

3 c De fato, o crescimento acentuado é uma característica das curvas exponenciais; além disso, o número de bactérias em uma colônia sempre é representado por um número natural e, portanto, trata-se de um conjunto discreto. As funções de R em R são usadas como modelos para o estudo das populações, e isso é permitido pelo uso de hipóteses de aproximação.

4 d I. Falsa. Funções inversas não são usadas para representar casos de decrescimento. São usadas em contextos de composição de funções. II. Falsa. Idem ao comentário da afirmação I. III. Verdadeira. A afirmação questiona a continuidade do conjunto imagem da função, que, de fato, como não existe, solicita a escolha de modelos de funções contínuas para estudar a relação de dependência entre as variáveis. IV. Verdadeira. O gráfico não mostra o processo de desintegração até o fim. V. Falsa. O fato de alguns elementos terem meia-vida de bilhões de anos torna necessário o uso de escala adequada para a representação gráfica, mas o processo como um todo ainda é passível de descrição por um exponencial. Não se deve confundir a escala temporal de ocorrência do fenômeno com a taxa de variação da curva.


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Sequências numéricas, progressões aritméticas e geométricas

Para o VESTIBULAR 6 A sequência de camadas de moedas é (1, 6, 12, 18, ..., 84).

1 1 1 2 5 3 1 1 2 1 3 5 6 (a 1 a ) 3 n (1 1 n) 3 n ______ 1 n n2 1 n 1 1 2 1 ... 1 n 5 ​  __________            ​ 5 ​  _________  ​ 5 ​   ​ 2 2 2 b) Sendo an21 e an (n . 1) dois termos consecutivos da sequência (an): [(n 2 1)2 1 (n 2 1)] ______ n2 1 n 2n2 _________________ an 2 1 1 an 5 ​          5 n2  ​ 1 ​   ​   5 ​ ___ ​ 2 2 2

2 Os ângulos formam uma PA em que a1 5 30w e r 5 30w; logo: a458 5 30 1 (458 2 1) 3 30  ]  a458 5 13.740w

1 Portanto: cos 13.740w 5 cos 60w 5 ​ __  ​. 2

3 Se a é o lado do quadrado, d sua diagonal e A sua

área, tem-se a PA (a, d, A), ou seja (a, a​dll 2 ​ ,  a 2 ). Logo, se r é a razão da PA: r 5 a 2 2 a​dll 2 ​  5 a​dll 2 ​  2 a  ]  a 2 2 2a​dll 2 ​  1 a 5 0  ] ]  a(a 2 2​dll 2 ​  1 1) 5 0  ]  a 5 0 (não convém) ou a 5 (2​dll 2 ​  2 1)

4 a)

4 3 2 1

x

1 2 3 4

–2

b) S 5 f(1) 1 f(2) 1...1 f(199) 1 f(200)  ] S 5 22 1 1 1 1 4 1 7 1 ... 1 592 1 595. Portanto, os termos da soma S formam uma PA de razão 3, a1 5 22 e a200 5 595: (22 1 595) 3 200 _______________ S200 5 ​        ​ 5 593 3 100 5 59.300 2

5 a)

a 1 d 1 D 5 180w (I) d 2 a 5 D 2 d  ] 2d 5 a 1 D (II)

(II) em (I): 2d 1 d 5 180w  ]  d 5 60w c b) a 5 ​ __  ​   ]  c 5 2a 2

a

D

b

d

a c = 2a

Pela lei dos cossenos, tem-se: b2 5 a2 1 (2a)2 2 2 3 a 3 2a 3 cos 60w  ]

]  b2 5 3a2  ]  b 5 a​dll 3 ​   Pela lei dos senos, tem-se: 3 ​  ​dll ​ ___ ​  sen D sen d sen D 2 ​ _____    5 ​  _____      ​   ]  ___ ​   ​ 5 ​  _____  ​  ​   ] sen D 5 1  ] D 5 90w c 2 b ​dll 3 ​

Portanto: a 5 30w.

7 Sendo 2sr o comprimento de cada camada de tecido e o tubo cilíndrico com raio igual a 5 cm, tem-se: comprimento da 1a camada de tecido: 2s 3 5 5 10s comprimento da 2a camada de tecido: 2s 3 (5 1 0,1) 5 10,2s Logo, os comprimentos das camadas de tecido formam uma PA (10s; 10,2s; 10,4s; 10,6s; ...), cuja razão é 0,2s. Portanto: {10s 1 [10s 1 (n 2 1) 3 0,2s]} 3 n         ​  ] Sn 5 C(n) 5 ​  ____________________________ 2 ]  C(n) 5 0,1sn2 1 9,9 sn

8 Seja (a1, ..., an) uma PA de razão r e (b1, ..., bn 2 1), dada por ak 1 ak 1 1 ak 1 1 2 ak 2 1 ____________ bk 5 ​  _________      ​ . Então: bk 2 bk 2 1 5 ​      ​ 5r 2 2

f

y 7

A partir da 2a camada, a sequência forma uma PA em que a1 5 6, a razão 5 6 e an 5 84; logo: 84 5 6 1 (n 2 1) 3 6  ]  n 5 14 (6 1 84) 3 14 90 3 14       Sn 5 ​  ___________  ​   ]  Sn 5 ​  ______  ​    ]  Sn 5 630 2 2 Portanto, a quantidade de moedas será igual a 631 moedas (630 1 1), e, assim, R$ 63,10.

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1 a) Tem-se a situação:

Ou seja, a sequência (b1, ..., bn 2 1) é uma progressão aritmética de razão r. a1 1 a2 _________ an 2 1 1 an    1 ​       ​  ​ 5 Além disso: b1 1 bn 2 1 5​ _______ 2 2 1 a ) 2(a 1 n    5 a1 1 an 5 ​ _________  ​ 2 Sejam S1, ..., Sn as somas referentes a cada camada, com Sk representando a soma da camada composta por k tijolos, k(a1 1 an) . k 5 1, ..., 100. Nota-se que Sk 5 ​ _________      ​ 2 (a1 1 an) _________ 2(a1 1 an)    1 ​     1 ... 1  ​  ​ Logo: S1 1 S2 1 ... 1 S100 5 ​ ________ 2 2 (a1 1 an) 100(a1 1 an) ________        (1 1 2 1 ... 1 100)  ​ 5 ​   ​ 1 ​  ___________ 2 2 (10 1 490) (1 1 100) 3 100 _____________        ​ 3 ​      ​ 5 Assim: S1 1 S2 1 ... 1 S100 5 ​  _________ 2 2 5 250 3 5.050 5 1.262.500.

9 a) As figuras são compostas de quadrados cujos lados têm a medida de 1 palito e, a partir da figura 2, a figura n é obtida acrescentando-se (n 2 1) 3 2 quadrados à figura 1. Portanto, para formar a figura n é Fn 5 4 3 [11 (n 2 1) 3 2] 5 8n 2 4, para n > 1, e, sendo assim, F10 5 8 3 10 2 4 5 76. b) Ao exibir concomitantemente todas as primeiras 50 figuras, são necessários (8 3 1 2 4) 1 (8 3 2 2 4) 1 1 (8 3 3 2 4) 1 ... 1 (8 3 50 2 4) palitos de fósforo. Observando que, anteriormente, havia a soma de uma PA com a1 5 4 e a50 5 396, o número de palitos

(4 1 396) 3 50 ____________ de fósforo será ​        ​ 5 10.000. 2


10 Nenhum dos dois escolheu a opção correta. Observe que os caminhos 1 e 2 têm os mesmos comprimentos. De fato, traçando-se as paralelas indicadas na figura abaixo, obtém-se: • A0 A1  A2 A3  A4 A5 ... A10 A11  A0C2 • A1 A2  A3 A4  A5 A6 ... A11 A12  C2 A12

C1

A1 A0

B2

A3

A2

A4

A5

A6

A7

A9

A8

A11

A10

B1C2  C2D  B1C1  C1D e C1D  DB2  C1B2 C2

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B1

a1  a2  a3  a4  a5  100 e

700 ä 8 1 1 175 1 a ä  (a3  a4  a5)   ä  (a3  a5)  4  2 2 2 2 2 175 a4 175 175 ä a4  ä a4    6 4 2 4 1 a  a5 1   (a1  a2  a3  a4  a5)   100 ä 1 • 2 2 2 a  a4 100 a 100 a ä a3  3  a3  ä a3  20  3 2  2 2 2 2 2 ä a3  a4  a5 

A12

Por outro lado, prolongando o segmento B1C1, obtém-se D, tal que:

C1

De acordo com o enunciado, tem-se uma PA de 5 termos e uma relação entre seus termos:

a1  a2  a3  a4  a5 ä 7  (a1  a2) a3  a4  a5 . 7 A parte maior da divisão é representada pelo termo a5. • 7 (a1  a2  a3  a4  a5)  7100 ä 7 (a1  a5)   7 (a3  a4  a5)  700 ä a3  a4  a5  7 (a3  a4   a5)  700 ä 8 (a3  a4  a5)  700 ä

C2

B1

13 a

D

B2

175 175 175 ä 20   a5  ä 2 6 2 6 175 175  120 175 3  [ ] 20  [ ]   ä a5   6 3 6 2 6 230 115 ä a5   6 3

• a3  a4  a5  A0

A12

Logo: B1C2  C2B2  B1C2  C2D  DB2  B1C1  C1D  DB2   B 1C 1  C 1B 2 Portanto, o caminho mais curto é o da opção 3.

11 e (a1  a20)  20 2  40 ä a1  a20  80 20 Subtraindo-se a1 e a20 , tem-se: M20 

(a1 … a20)  20

M18  (a2 … a19)  18

(a2  a19)  18 2  a2  a19 2 18

Utilizando-se a propriedade dos termos equidistantes da PA, tem-se: a2  a19  a1  a20  80  40 2 2 2

12 e Observa-se que o número de barras aumenta de dois em dois na sequência. A sequência de barras na ordem configura uma PA de primeiro termo 3 e razão 2. Assim, N = an an  a1  (n  1)  2  3  2n  2  2n  1

14 a) O percurso de uma meia-volta é igual à metade do percurso da meia-volta anterior, portanto, formam PG 1 de razão ​ __  ​. 2 9 1 ​​ ​ __  ​  ​​ ​ 2 1 2   1.000 3 ________ ​   ​ 7 1.996 metros. Assim, o atleta 1 ​ __  ​ 2 1 2 1 9 ​​ ​ __  ​  ​​ ​ 2 1 2 1   percorreu 1.000 3 ________ ​   ​ 5 2.000 ​ 1 2 ​ __9  ​   ​7 1.996 1 2 __ ​    ​ 2 1 2

@  #

@  #

@

#

b) A distância desejada é igual a: 1 1 1 1.000 2 1.000 3 ​ __  ​ 1 1.000 3 ​ __2  ​  2 1.000 3 ​ __3  ​ 1 ... 5 2 2 2 1.000 2.000   ​      metros  ​ 5 ​  _________ 5 ​ _____ 3 1 __ 1 2 ​ 2 ​    ​  ​ 2

@ #

E @  #

R

1 n 1 3 ​ ​​ ​ __  ​  ​​ ​ 2 1  ​ 2 8.191 8.191 1 _____________ ​     ​  ] 2​ 1 2 ​ __n  ​ ​ .  ​ _____    ​ ]  ​   .  ​ _____  15    1 4.096 4.096 2 __ ​    ​ 2 1 2 8.191 1 1 1     ​  ]   ​ 2 1  ]  ​ __n   ​   ,  2​ _____ ]  2​ __n  ​   .  ​ _____  8.192 8.192 2 2

@

#

1     ​   ]  2n  ,  213  ]  n . 13 ] 22n  ,  ​ ___ 213 Portanto, o menor inteiro positivo que satisfaz a desigualdade é 14.


1 1 16 a4 5 a1 3 q4 2 1  ] 800 5 6.400 3 q3  ]  q3 5 ​ __8  ​  ]  q 5 ​ __2  ​ 21 d

17 d Os valores de 12 depósitos seguidos formam uma PG de razão 2. Somando-se estes 12 pagamentos, tem-se: 1 ? (212 2 1) S12 5 5 4.095 221 A cada ano serão depositados R$ 4.095,00. Em 21 anos: 21 ? 4.095 5 85.995

18 a Se a razão da PG é tal que 21 , q , 1, então a1 Sn  1q 1 100 Como a1  100 e q  , então: Sn   200 2 1 [1  ] 2

19 e x x , a3  , ..., a6  48 2 4 1 8 255 x  [1 [ ] ] x [ ] 2 256 a1  (1qn) Sn    Æ S8  1 1 12q 1 [ ] 2 2 255 x 128 1 5 a6  48  x  [ ] ä x  48  32 2 255 255  (48  32)   3.060 S8  x  128 128

a1  x, a2 

20 c PG: (√2 , a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, 16√2 ) a1 5 √2 e a9 5 16√2 a9 5 a1 ? q8 Æ 16√2 5 √2 ? q8 Æ 16  q8 Æ q 5 √2 PG: (√2 , 2, 2√2 , 4, 4√2 , 8, 8√2 , 16, 16√2 ) A soma procurada é: 2 1 4 1 8 1 16 5 30.

Realizar essas operações repetidas vezes pode gerar: • u ma PA de razão 3; nesse caso, o resultado da diferença entre a alternativa correta e 1 deve ser um múltiplo de 3. • uma PA de razão −6; não poderia ser, pois nenhuma das alternativas é um número negativo. • uma PG de razão 4; nesse caso, a alternativa correta seria uma potência de 4. • uma PG de razão 7; semelhantemente, a alternativa correta seria uma potência de 7. De fato: 2.008 2 1 5 2.007 5 3 ? 669 Ou seja, 2.007 é um múltiplo de 3.

22 b Trata-se de uma PG decrescente de razão 21 , q , 1: a1 7 5 Sn  Æ 42  Æ 42 2 42q 5 7 Æ q  12q 6 12q

23 e Como a colônia de bactérias dobra de tamanho a cada 10 minutos, o crescimento dessa colônia será definido por uma PG em que o primeiro termo é 25 [ufc/mL] e a razão é 2. Calcula-se n tal que an , 100.000. an 5 a1 ? qn 2 1 , 100.000 Æ 25 ? 2n 2 1 , 100.000 Æ 100.000 Æ 2n 2 1 , 4.000 , 4.096 5 2¹² Æ 2n 2 1 , 25 Æ n 2 1 , 12 Æ n , 13 Se a colônia tiver 12 oportunidades de se reproduzir, precisará de 12 ? 10 min 5 120 min para isso. • a13 5 25 ? 4.096 5 102.400 . 100.000 Analogamente, se tiver 11, precisará de 110 min. • a12 5 25 ? 2¹¹ 5 51.200 , 100.000 Como o exame de diagnóstico precisa de 30 min e 110 min , t , 120 min, então o tempo que o médico tem para administrar a medicação está representado no intervalo 80 min , t 2 30 , 90 min.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

E @  # R

1 4 6.400 3 ​ ​​ ​ __  ​  ​​ ​2 1  ​ 2 192.000 ________________        ​  ]  ​   ]  S4 5 ​  _______ Portanto, S4 5 ​    1 16 __ ​    ​ 2 1 2 ]  S4 5 12.000 Portanto, o valor da dívida é R$ 12.000,00.


ESTUDANDO Sequências numéricas, progressões aritméticas e geométricas

Para o ENEM 1 e Se escritas em ordem crescente as porcentagens de 2004, 2005 e 2007, tem-se: 98,07 , 98,12 , 98,17. De fato, 98,07 1 0,05 5 98,12 e 98,12 1 0,05 5 98,17. Portanto, nessa ordem configuram uma PA.

2 b

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A sequência de cavalos é: a1 = 1, a2 5 3, a3 5 5, ... an 5 1 1 (n 2 1) ? 2 5 1 1 2n 2 2 5 2n 2 1 Com isso é possível calcular a posição do cavalo 13: 2n 2 1 5 13 Æ 2n 5 14 Æ n 5 7 Æ a7 5 13 Se o a7 é oposto ao a3, então o a6 é oposto ao a2 e o a5 está de frente para o a1. Logo, a5 5 2 ? 5 2 1 5 10 2 1 5 9.

3 a Os seguintes pares representam cavalos opostos no carrossel: (a5, a1), (a6, a2), (a7, a3), (a8, a4). Como a5 já apareceu na primeira linha, não é possível ter o próximo par (a9 e a5). Logo, há apenas 8 cavalos.

4 b 2015 2 1990 5 25 Como o primeiro termo representa o ano de 1990, 2015 representará o 26o. Usando o termo geral da PA, em 2015: a26 5 a1 1 25r 5 5% (o último termo é metade do primeiro) 10% 1 25r 5 5% Æ 25r 5 5% 2 10% 5 25% Æ 5% 5 20,2% Ær5 2 25 De 1990 até 2012 se passaram 22 anos, então: 10% 1 22 ? (20,2%) 5 10% 2 4,4% 5 5,6%

5 c Observa-se que o padrão de formação dessa sequência é a repetição da unidade nas duas primeiras posições e, a partir da terceira posição, cada termo é a soma dos dois termos anteriores. Logo: an 5 an 2 1 1 an 2 2, para n . 2.


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Razões, proporções e porcentagens

Para o vestibular 20

5 7 a outra, ​ ___   ​ de 1.280 e a terceira, ​ ___   ​ de 1.280, ou seja, 20 20 R$ 512,00, R$ 320,00 e R$ 448,00, respectivamente. 1 5

1 10 1 ​ __  ​ 5 ceberá ​ ___  ​ 5 8 ___ ​     ​  10 1 2

21511 10

8 10

b) ​ __  ​ 1 ​ __  ​ 1 ​ ___   ​ 5 ​  _________      ​ 5 ​ ___   ​ ; logo, uma pessoa re1 ​ __  ​ 5 2 1 ​ __  ​ de 1.280, a outra, ​ ___  ​ 5 ​ __  ​ de 1.280 4 8 8 ___ ​     ​  10 1 ​ ___   ​  10 1 ___ e a terceira, ​    ​ 5 ​ __  ​ de 1.280, ou seja, R$ 320,00, 8 8 ___ ​     ​  10 R$ 800,00 e R$ 160,00, respectivamente. 3 2    ​ de A, ​ ___   ​ de B 2 A substância X é composta (volume) de ​ ___ 10 10 5 e ​ ___   ​ de C. 10 E as massas dos elementos A, B e C obedecem às relações: A 5 3C B 5 2C 3 5 2 ​ ___   ​ 3 3C 1 ​ ___   ​ 3 2C 1 ​ ___   ​ 3 C 10 10 10 X _______________________ __ x 5 ​    ​ 5 ​         ​ 5 C C 6C 1 6C 1 5C

​ ​  ____________ 10 17C 1 17 ____________ 5 ​      ​  5 ​ ____ ​ 3 ​ __  ​ 5 ​ ___  ​ 5 1,7 C

10

C

10

3 a) A distância entre Paraguaçu e Piripiri é de 47 2 13 5 34 km. Entre essas duas cidades há oito espaços de 1 cm cada. Logo, 1 cm no mapa corresponde à distância de 34 ​ ___ ​  5 4,25 km 5 425.000 cm, ou seja, a escala do 8 mapa apresentado é 1 4 425.000. b) Medindo-se a partir do ponto do início da estrada, o posto se encontra no quilômetro 13 1 5 3 4,25 5 34,25. c) A distância entre essas duas cidades é 34 km 5 3.400.000 cm. Usando a escala 1 4 500.000, a dis3.400.000 5 6,8 cm. tância entre elas na folha será de ​  _________ ​  500.000

4 a) Para a produção do fertilizante F1, em cada 8 par-

tes desse fertilizante 5 são do produto P e 3 são do 5 3 produto Q; logo, ​ __  ​ são de P e ​ __  ​ são de Q. Portanto: 8 8 3 3 ​ __  ​ de 260 5 ​ __  ​ # 260 5 97,5 litros do produto Q. 8 8 b) Composição errada: 80% de 2.200 5 1.760 litros de P 20% de 2.200 5 440 litros de Q Seja x a quantidade de F1 a ser acrescentada à mistura e y a quantidade total da mistura (y 5 2.200 1 x), tem-se: 5 7 1.760 1 ​ __  ​x 5 ​ __  ​y (I) 8 9 3 9 3 2 __ __ 440 1 ​    ​x 5 ​    ​y  ]  y 5 ​ __  ​ ​ 440 1 ​ __  ​x  ​ (II) 8 9 2 8 Substituindo (II) em (I), vem: 5 3 7 9 1.760 1 ​ __  ​x 5 ​ __  ​ 3 ​ __  ​ ​ 440 1 ​ __  ​x  ​  ] 8 9 2 8

@

#

@  # 5 7 3.520 1 3x ]  1.760 1 ​    ​x 5 ​    ​ ​@ ​   ​   #​  ] 8 2 8 __

__  __________

] 28.160 1 10x 5 24.640 1 21x  ] ] 11x 5 3.520  ]  x 5 320 litros. Portanto, devem ser acrescentados à mistura 320 litros do fertilizante F1.

5 Se V é o volume da caixa-d’água, em m3, temos: V V Vazão (A) 5 ​ __ ​  m3/h e Vazão (B) 5 ​ ___   ​ m3/h 5 7,5 Calculando o volume na caixa-d’água na primeira 1,5 h, tem-se: 1,5V V x ​ __ ​ 5 ​ ___    ​  ]  x 5 ​ ____  5 0,3V; portanto, faltam V 2 0,3V 5 0,7V  ​ 5 1,5 5 para completar o volume total da caixa-d’água. 3V 1 2V ___ 5V V V V Vazão (A 1 B): ​ __ ​  1 ​ ___   ​ 5 ​  _______  5 ​   ​  5 ​ __ ​  m3/h  ​ 5 7,5 15 15 3 0,7V V ____ __    ]  t 5 2,1h Logo: ​   ​  5 ​   ​ t 3 Assim: 7 1 1,5 1 2,1 5 10,6 h. Como 0,6 h corresponde a 36 min, as bombas terminaram de encher totalmente a caixa às 10h36min da manhã.

6 No intervalo de 700 dias entre os alinhamentos, o pla700 1 neta A percorreu ​ ____  ​ 5 2 1 ​ __  ​ voltas em torno de x, de 300 3 1 modo que J corresponde a ​ __  ​ de volta. 3 4 1 __ __ Assim, B percorreu 1 1 ​    ​ 5 ​    ​ de volta durante os mes3 3 700    ​ ​ ____ 4  5 525 dias mos 700 dias e, portanto, o ano de B tem ​ ____  ​ 3 terrestres.

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8 1 a) 8 1 5 1 7 5 20; logo, uma pessoa receberá ​ ___    ​ de 1.280,


13 c

7 c x 1 y 1 z 5 310 z x z y x y Æ 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 5 2 5 3 2 3 5

x1y1z 310 5 31 1 1 1 1 1 30 2 3 5

x y 310 310 5 5 Æ x 5 150, Æ y 5 100 e 1 1 31 31 2 3 30 30 z 310 5 Æ z 5 60 1 31 5 30

Seja V a capacidade da primeira garrafa. A capacidade da segunda garrafa será 2V e a da terceira garrafa, 3V. 2 V. Conteúdo do produto A na primeira garrafa: 3 3 Conteúdo do produto A na segunda garrafa: ? 2 V. 5 2 6 28 Conteúdo de A na terceira garrafa: V1 V5 V. 3 5 15 Portanto, a fração do produto A na terceira garrafa é: 28 [ ]V 15 28 . 5 45   3V

14 d Consumo de álcool:

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8 a Porcentual de votos do candidato X: 75% de 75% 5 0,75 # 0,75 5 0,5625 5 56,25% dos votos. Como 56,25% é maior que 50%, então o candidato X ganha as eleições no primeiro turno.

9 47 # 40% 5 18,8 gramas. Na fabricação do pão foram perdidos 47 2 35 5 12 gramas. Fazendo-se a proporção: 18,8  p 100% ] 18,8x 5 1.200%  ]  x 7 63,8% 12 p x Portanto, evaporou-se aproximadamente 63,8% da água contida na massa inicial desse pão.

350 km 5 50 L. km 7 L

Gasto total com álcool: 50 ? 2,05 5 102,5. Consumo de gasolina:

350 km 5 35 L. km 10 L

Gasto total com gasolina: 35 ? 2,68 5 93,8 102,5 − 93,8 5 8,7 Houve uma economia de R$ 8,70.

15 e 37 L ? x 34 L ? R$ 2,20 5 Æ x 5 R$ 1,40 259 km 374 km

10 Dos 25.000 litros de água consumidos na residência, 25% foram destinados à higiene pessoal. Ou seja, 0,25 # 25.000 5 6.250 litros. Outros 33% foram consumidos com a descarga do banheiro, ou seja, 0,33 # 25.000 5 8.250 litros. A adolescente foi responsável por 40% desse consumo. Assim, ela consumiu 0,40 # 6.250 5 2.500 litros com higiene pessoal e 0,40 # 8.250 5 3.300 litros com o uso da descarga, totalizando um consumo de 5.800 litros.

11 Sejam R a receita da empresa, T os gastos com a conta telefônica e E os gastos com energia elétrica. Assim: T 1 E 5 0,15R 0,5T 5 1.000 ] 0,05R 5 1.000

T 1 E 5 0,15R T 5 2.000 ] R 5 20.000

]  T 1 E 5 0,15R  ] 2.000 1 E 5 0,15 3 20.000  ]  E 5 1.000 Portanto, a empresa gasta R$ 1.000,00 com a conta de energia elétrica.

12 a O 0,002% da população do estado de Rondônia corresponde a: 0,002 1.050.000 ? [ ] 5 21 100

16 a Cálculo da quantidade de nitrato em 12.000 L de água que apresenta concentração de 15 mg/L: 15 mg 1L Æ x 5 180.000 mg 5 x 12.000 L Cálculo do volume de água ideal para essa quantidade de nitrato: 10 mg 1L Æ y 5 18.000 L 5 180.000 mg y Diferença entre o volume ideal e o do reservatório: 18.000 L − 12.000 L 5 6.000 L

17 c E1 5

44,5 ? 400.744 5 178.331,08 100

E2 5

71,3 ? 1.457.000 5 1.038.841,00 100

E2 1.038.841,00 5 7 5,82 178.331,08 E1 E2 5 5,82E1 5 E1 1 E1 ? 4,82 5 E1 1 482% ? E1


18 Soma: 01 1 08 5 9 (01) Correta. Fabiano tem x bezerros e y cabritos: x y 4 x 3 0,04 ? 1 0,03 ? 5 400.000 Æ ? 1 ? 4 3 100 4 100 y ? 5 400.000 Æ 0,01 ? x 1 0,01 ? y 5 400.000 Æ 3 Æ 0,01 ? (x 1 y) 5 400.000 Æ x 1 y 5 40.000.000 (02) Incorreta. 20% ? 53.000 5 10.600  3.600

(08) Correta. Um valor x sofre um aumento inflacionário de 700%: 700x x 1 700% ? x 5 x 1 5 x 1 7x 5 8x 100 Aplicando a fórmula de juros compostos com inflação de 20% a.m.: 8x 5 x ? (1 1 0,2)t Æ 8 5 1,2t Æ 23 5 1,2t Aplicando-se log aos dois membros da equação: 3 ? log 2 5 t ? (log 12 – log 10) Æ Æ 3 ? log 2 5 t ? [log(22 ? 3) – log 10] Æ Æ 3 ? log 2 5 t ? [2 ? log 2 1 log 3 – log 10] Æ Æ 3 ? 0,301 5 t ? [2 ? 0,301 1 0,477 – 1] Æ Æ 0,903 5 t ? 0,079 Æ t 7 11,43 meses

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(04) Incorreta. 5 j 5 800.000 ? 0,05 ? 6 5 800.000 ? ? 6 5 8.000 ? 5 ? 100 ? 6 5 240.000  20.000


ESTUDANDO Razões, proporções e porcentagens

Para o ENEM 1 c

3 e

Seja y o volume do cubo que se deseja construir e k o valor do ajuste na aresta feito pelo maquinário. Então: • y 5 2x3 5 (x 1 kx)3 Æ 2x3 5 (1 1 k)3x3 Æ Æ 2 5 (1 1 k)3 Æ 3

Æ k 5 √2 2 1 5 1,23 2 1 5 5 0,23 • 0,23 7 0,25 5

1 4

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2 a Investidor A: 6 ? R$ 250,00 5 R$ 1.500,00 Investidor B: 8 ? R$ 150,00 5 R$ 1.200,00 Total investido por A e B juntos 5 R$ 2.700,00 Sabendo que a administração distribui os rendimentos de forma proporcional às quantias investidas por cada membro: A1B A B 100 A Æ 5 5 5 5 1.500 1 1.200 1.500 1.200 2.700 1.500 B 5 1.200 A 1 B 5 100 100 A Æ A 7 R$ 55,55 5 2.700 1.500 100 B Æ B 7 R$ 44,44 5 2.700 1.200

De acordo com o enunciado, x é o valor inicial de operação ou depósito 1: 35 x 20 x x 5 1.500 1 1 250 1 1 500 Æ 100 100 45 x Æ 5 2.250 Æ x 5 5.000 100 Saque 2 ou operação 3: 35% do valor inicial de operação: 35% ? 5.000 5 1.750 Saque 4 ou operação 5: 20% do valor inicial de operação 5 20% ? 5.000 5 5 1.000 Operação 1 2 3 4 5 6 7

Transação Depósito 1 Saque 1 Saque 2 Saque 3 Saque 4 Saque 5

Valor sacado R$ 5.000,00 R$ 1.500,00 R$ 1.750,00 R$ 250,00 R$ 1.000,00 R$ 500,00 (saldo zero)


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Tópicos da matemática financeira

Para o vestibulaR 6 Fazendo a proporção: 600 mL p R$ 1,80 900 ]  600x 5 500 ? 1,8  ]  x 5 ​ ____  ​  ]  x 5 1,5 500 mL p x 600 O refrigerante de 500 mL deveria ser vendido por R$ 1,50, ou seja, houve aumento. 1,65 2 1,50 ____ 0,15 Percentual do aumento: ​  __________       ​ 5 0,10 ou 10%.  ​ 5 ​  1,50 1,50

2 (21.600 2 P) ? 15% 5 1.620  ] ] (21.600 2 P) ? 0,15 5 1.620  ] 3.240 2 0,15P 5 1.620  ] 3.240 2 1.620 ____________   ]  P 5 ​      ​   ]  P 5 10.800,00 0,15

3 a [(1.000 ? 1,05) ? 0,9] ? 1,05 5 1.000 ? 0,99225 5 992,25

4 30% de R$ 50.000 5 R$ 15.000. O saldo será R$ 50.000 2 R$ 15.000 5 R$ 35.000. Logo, Denise teria pago R$ 47.600 2 R$ 35.000 5 R$ 12.600 de juros nos seis meses, ou seja, R$ 2.100 de juros por 2.100 mês. Portanto, a taxa mensal de juros seria ​  ______  ​  5 0,06 5 6%. 35.000 R$ 15.000 1 R$ 47.600 5 R$ 62.600 R$ 62.600 ? 20% 5 R$ 12.520 (lucro) Portanto, a porcentagem de lucro sobre o preço à vista é 12.520 de ​ ______   ​ 5 0,2504 7 25%. 50.000

5 Soma: 01 1 02 5 3 No primeiro empréstimo: • 6.200 2 5.000 5 1.200 • 1.200 : 5.000 5 0,24 Os juros foram de R$ 1.200,00, que correspondem a 24% do capital. 24% : 2% 5 12 Ou seja, 2% a.m. de juros simples aplicados em 12 meses. No segundo empréstimo: • 3.300 2 2.500 5 800 • 800 : 2.500 5 0,32 Os juros foram de R$ 800,00, que correspondem a 32% do capital. 32% : 8 5 4% Ou seja, 4% a.m. de juros simples aplicados em 8 meses. Portanto: (01) Verdadeira (12 meses 5 1 ano). (02) Verdadeira (4% ao mês, 12 meses 5 4 ? 12 5 48% ao ano). (04) Falsa (4% . 2%). (08) Falsa (o valor dos juros foi de R$1.200,00).

A juros compostos, o montante é dado por: M 5 C ? ? (1 1 i )n. De acordo com a condição do enunciado, o montante deve ser 80% superior ao capital. Então: 1,8C 5 C ? 1,08n Æ 1,08n 5 1,8 ] log1,8 0,255 ] n 5 log1,081,8 5 ]n5  7,29 log1,08 0,035 Portanto, serão necessários, aproximadamente, 7 anos e 3,5 meses.

7 b •  Montante após 1 ano:  M 5 10.000 1 0,1 ? 10.000 5 11.000   Saldo após o 1-o pagamento: 11.000 2 3.000 5 8.000 •  Montante após 2 anos: M 5 8.000 1 0,1 ? 8.000 5 5 8.800    Saldo após o 2-o pagamento: 8.800 2 4.000 5 4.800 •  Montante após 3 anos: M 5 4.800 1 0,1 ? 4.800 5 5.280 Logo, a 3-a parcela foi de R$ 5.280,00.

8 b Seja V o valor do carro novo. Após n anos seu valor será 0,25V. Como a taxa de desvalorização anual é de 20%, tem-se: 0,25V 5 V ? (1 2 0,20)n Æ n 5 log0,80,25 ] Æ n 5 log

8 10

1 log222 22 ? 0,3 56 5 5 4 3 ? 0,3 2 1 log23 2 log10

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

1


11 O preço pago pelo comerciante por uma camisa é __​  x  ​ e

9 b Seja x o valor disponibilizado mensalmente à taxa de 1% a.m. Convertido em meses, o período de 30 anos equivale a 360 meses. Portanto, o objetivo será cumprido no 361-º mês. O montante do primeiro depósito no valor x é dado por: M0 5 x ? (1 1 1%)360 5 x ? 1,01360 De modo semelhante, os montantes dos depósitos seguintes são: x ? 1,01360 M2 5 x ? (1 1 1%)359 5 x ? 1,01359 5 1,011 M3 5 x ? (1 1 1%)358 5 x ? 1,01358 5

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

a) O comerciante vende cada calça por x(1 1 20%) 5 1,4x x  e cada saia  ​ 1,2x, cada camisa por __ ​    ​ 3 (1 1 40%) 5 ​ ____ 3 3 1,3x x  .  ​ por ​ __  ​ 3 (1 1 30%) 5 ​ ____ 2 2 Assim, na compra, considerando-se o desconto de 10% dado, o cliente pagou 1,4x 1,3x  ​ 1 2 3 ​ ____  ​   ​3 (1 2 10%) 5 4,17x. ​ 2 3 1,2x 1 2 3 ​ ____ 3 2

@

x ? 1,01360 1,012

x ? 1,01360 M4 5 x ? (1 1 1%)357 5 x ? 1,01357 5 1,013 . . . x ? 1,01360 M360 5 x ? (1 1 1%)0 5 x ? 1,010 5 5x 1,01360 Observe que os montantes formam uma PG com 361 termos. Na ordem inversa essa PG tem o primeiro termo 360

igual a x e razão 1,01. Portanto, a soma  x ? 1,01i

3

x por uma saia é ​ __  ​ . 2

#

b) O comerciante pagou pelas duas calças, duas camisas x x 11x e duas saias: 2 3 x 1 2 3 ​ __  ​ 1 2 3 ​ __  ​ 5 ​ ____  .  ​ 3 2 3 A porcentagem de lucro obtido foi de 11x    ​ 4,17x 2 ​ ____ 3 ___________      ​  13,73% sobre o preço de custo. ​  11x ​ ____    ​ 3

i50

equivale à soma dos termos dessa PG e é dada por: 1 2 1,01361 1 2 36 ]5 ] 5x[ x [ 20,01 1 2 1,01 5 x ? 3.500 5 1.000.000 ] x  286

12 d Sendo w o valor da poupança, x a quantia de Vítor e y a quantia de Valentina: 1 x 5 2w 4 1 ] w 1 y 5 3w 2 1 1 w 1 x 1 y 5 w 1 4.947 4 2

w1

10 c Seja x o valor que o consorciado tomou emprestado de seu irmão. Assim: 30.000 2 x Parcela do consórcio 5 25 Parcela do empréstimo 5

1,25x 25

De acordo com a condição do enunciado, somando os valores das parcelas, tem-se: 30.000 2 x 1,25x 1 < 1.300 ] 25 25 ] 30.000 1 0,25x < 32.500 ] ] 0,25x < 2.500 ] x < 10.000 1 Esse valor corresponde a do valor do consórcio, ou 3 seja, aproximadamente 33%.

x 5 y 5 4w ] 4w 1 8w 5 19.788 ] w 5 1.649 ]{ x 1 2y 5 19.788

13 c Sejam x e y os valores procurados: x 1 y 5 875.000 ] 2x 1 2y 5 1.750.000 Æ x 2 5 y 5 Æ 2x 1 5x 5 1.750.000 Æ 1.750.000 ] x5 5 250.000 7 5 ? 250.000 y5 5 625.000 2 y 2 x 5 625.000 2 250.000 5 375.000


17 O tempo de aplicação do capital é n 5 150 meses. Se C0 é o capital investido, ao final de n meses o montante será:

O lucro L é dado por: L 5 R 2 C. a) Falsa, pois R 2 C 5 0 se a quantidade produzida é 10. b) Falsa, pois R 2 C , 0 para quantidades superiores a 30. c) Falsa, pois, para a quantidade 50, R 2 C , 21.000. d) Falsa, pois (R 2 C ) , 200. e) Verdadeira, pois (R 2 C ) . 0 para quantidades entre 10 e 30.

Cn 5 C0(1 1 0,005)n Aplicando a fórmula do binômio de Newton, tem-se: (1 1 0,005)150 5 [1 1 150

 [

k50

15 e

5[

Observe que t  {1, 2, 3, ..., 12}. O valor de P é mínimo se sen[ Nesse caso,

pt p 1 ] 5 21. 6 2

Equação da reta: y 2 62 5 24(x 2 20) ] y 5 24x 1 142 Receita diária: R 5 x ? y 5 x(24x 1 142) 5 24x² 1 142x O valor de x que maximiza a receita, em reais, é dado por: 2142 142 xv 5 5 17,75 5 2(24) 8

3 3 149 1 ? 4 4 400

149 1 . , tem-se: 400 3 3 3 1 (1 1 0,005)150 . 1 1 1 ? 52 4 4 3

Assim, ao final de 150 meses, o rendimento será superior a 100%.

18 e Sendo x o número de camisas e y o custo mensal, o gráfico de y em função de x é uma reta que passa pelos pontos (400, 17.000) e (600, 23.000). O coeficiente angular dessa reta é dado por: m5

23.000 2 17.000 5 30 600 2 400

Tomando o ponto (400, 17.000), a equação da reta é: y 2 17.000 5 30 ? (x 2 400) O custo procurado é o valor de y para x 5 750, ou seja: y 2 17.000 5 30 ? (750 2 400) ] y 5 27.500

16 a Sendo x o preço da diária e y o número de carros estacionados, o gráfico de y em função de x é uma reta que passa pelos pontos (20, 62) e (28, 30). O coeficiente angular dessa reta é dado por: 62 2 30 m5 5 24 20 2 28

150 150 1 0 1 1 1 2 150 ]?[ ]?[ ] 1[ ] 1[ ] 5 ]?[ 2 0 200 200 200 1

Como

Portanto: pt p 3p t 1 5 1 2kp ] 5 1 + 2k ] t 5 6 1 12k 6 2 2 6 5 1 Æk50 1 < t < 12 ] 1 < 6 1 12k < 12 ] 2 < k < 12 12 Então, t = 6, que representa junho de 2010. pt p O valor de P é máximo se sen [ 1 ] 5 1. 6 2 pt p p Nesse caso, 1 5 1 2kp, com k inteiro. 6 2 2 Portanto: t pt p p 1 5 1 2kp ] 5 2k ] t 5 12k 6 6 2 2 1 1 < t < 12 ] 1 < 12k < 12 ] <k<1]k51 12 Então, t 5 12, que representa dezembro de 2010.

150 1 k 2 150 1 k ]?[ ]?[ ] . [ ] 5 k k 200 200 k 50

511

pt p 3p 1 5 1 2kp, com k inteiro. 6 2 2

1 150 ] 5 200

19 Soma: 04 1 08 1 16 5 28 (01) Falsa. Se a taxa é de 5% ao mês, em um mês a dívida de R$ 1.000,00 passará a ser de 1.000 ? (1 1 0,05) 5 5 1.000 ? 1,05 5 R$ 1.050,00. (02) Falsa. M 5 C(1 1 0,05)10 ] M 5 C(1,05)10 Os juros, nesse caso, serão de: J 5 M 2 C 5 C(1,05)10 2 C 5 C(1,0510 2 1) (04) Verdadeira. M 5 C(1 1 0,05)n 5 C ? 1,05n (08) Verdadeira. VF 5 VP ? (1 2 i ? t) ] VF 5 2.000 ? (1 2 0,02 ? 3) ] ] VF 5 1.880 (16) Verdadeira VF 5 VP ? (1 2 i ? t) = VP ? (1 2 0,02 · 1) 5 VP ? 0,98 5 5 VP ? 98%

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

14 e


20 b

24

Sendo v o valor do vestido pago à vista, o valor a ser pago após um mês é 2% mais caro, portanto, 102% de v ou 1,02v. Ao descontar desse valor a parcela de R$ 119,34, o saldo devedor é de 1,02v – 119,34. Após mais um mês, esse saldo devedor vai estar 2% mais caro. Ou seja, os R$ 260,10 representam 102% do saldo devedor. Assim: 1,02(1,02v 2 119,34) 5 260,10 ] ] 1,0404v 2 121,7268 5 260,10 ] ] 1,0404v 5 260,10 1 121,7268 5 381,8268 ] 381,8268 ] v5 5 367 1,0404 Então, o preço de venda à vista seria de R$ 367,00.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

21 c Taxa de juros (i ) nesse período de 6 meses: 1.600 1.600 5 i ? 80.000 ] ] i 5 0,2 5 20% 80.000 Logo, admitindo que seja constante, em um ano (12 meses), tem-se duas aplicações com essa taxa, ou seja: 1 1 i 5 1,22 ] 1 1 i 5 1,44 ] i 5 44%

22 a C 5 2.400 2 1.200 5 1.200 Após 2 meses, o saldo de R$ 1.200,00 com juros será de R$ 1.452,00. 1.452 1.452 5 1.200(1 1 i )2 ] (1 1 i )2 5 5 1,21 ] 1.200 ] 1 1 i 5 √1,21 5 1,1 ] i 5 1,1 2 1 5 0,1 5 10% ao mês

23 a) O valor presente da segunda parcela é dado por: 200 200  198,02 VP 5 5 1,01 1 1 [1 1 ] 100 Somando esse valor à primeira parcela, tem-se o valor presente da mercadoria: 200,00 1 198,02 5 398,02 b) Se não há entrada, o valor presente da primeira p p mercadoria é VP1 5 . 5 1,01 1 1 [1 1 ] 100 Já o valor presente da segunda mercadoria é: p p VP2 5 5 1,012 1 2 [1 1 ] 100 Somando esses dois termos, tem-se: VP 5 VP1 1 VP2 5

p p 2,01 1 ] 1,97 p 5 p[ 1,01 1,012 1,012 

Considerando que a mercadoria custa 2p, deve-se dar um desconto de, ao menos: 2 2 1,97 5 0,015 5 15% 2

Observe o esquema: 30 dias

60 dias

90 dias

X

X

X

x 1,135

x 1,1352

x 1,1353

A soma das parcelas atualizadas monetariamente, isto é, sem a aplicação do juro, resulta no preço à vista: x x x 1 1 5 3.423 Æ 1,135 1,1352 1,1353 2 11 Æ x [ 1,135 1 1,135 ] 5 3.423 Æ 1,1353

Æ x 5 3.423 ? 1,462  1.462,00 3,423 Portanto, o valor de cada parcela será de, aproximadamente, R$ 1.462,00. O valor total da dívida é de R$ 4.386,00.


ESTUDANDO Tópicos da matemática financeira

Para o ENEM 1 c

5 c

R$ 132,00 (R$ 145,00 2 R$ 132,00) 13 ? 100 x5 %  9,8% 132

100% x

Se 10 < 9,8 , 20, o desempenho financeiro da empresa fica classificado como bom.

2 c x 2 30% ? x 1 20% ? (30% ? x) 5 3.800 Æ ] x ? (1 2 0,3 1 0,06) 5 3.800 Æ 0,76x 5 3.800 Æ Æ x 5 5.000

a) Incorreta. 23.000 ? 1,219 2 22.000 5 28.037 2 22.000 5 6.037 . 5.000 b) Incorreta. 22.000 2 19.000 ? 1,051 5 22.000 2 19.969 5 2.031 , 3.000 c) Correta. Guilherme pagou R$ 22.000,00 pelo carro. 22.000 2 19.000 5 3.000 . 969 d) Incorreta. 969 , 1.000 5 23.000 2 22.000 e) Incorreta. 12.000 1 10.000 ? 1,051 5 22.510 , 23.000

• 500 ? 1,00560 5 502,80000 • 500 ? 1,00876 5 504,38000 504,38 2 (504,38 2 500) ? 4% 5 504,2048

4 c Sabe-se que a expressão para o montante M de uma aplicação a juros compostos sobre um capital C é dado por: M 5 C ? (1 1 i )t O quadro do enunciado mostra os valores do fator (1 1 i )t. Então, para n 5 12, o investimento A rende 42,6%. Isso mostra que esse investimento é mais rentável do que o B. Agora, para analisar o investimento C, tem-se i 5 0,18 e n 5 2: (1 1 0,18) 2 5 1 2 1 2 ? 1 ? 0,18 1 0,18 2 5 1 1 0,36 1 1 0,0324 5 1,3924 Ou seja, o investimento C rende 39,24% ao ano. Portanto, o investimento A é o mais rentável dos três no período de um ano.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

3 d


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Geometria plana: conceitos e relações básicas

Para o vestibular 6

1 Seja h a altura da árvore. Por semelhança de triângulos, tem-se:

AA, tem-se: m(Aå BD) 5 m(Tå DC) m(Cå TD) 5 m(Aå BD) 5 90w

30h 2 45 5 10x 1 100 20h 2 30 5 10x

BD 1 BD tg Bå AD 5 ​ ___  ​   ]  ​ __  ​ 5 ​ ___ ​   } BD 5 5 m 2 10 AD Pelo Teorema de Pitágoras: BD2 1 AD2 ​   } AD 5 5​dll 5 ​  m AD 5 ​dlllllllll Seja r o raio da esfera, então, BC 5 CT 5 r e CD 5 BD 2 BC 5 5 2 r Assim, da semelhança entre os triângulos ABD e CTD: 5 ​  5​dll 10 AB AD ​ ___ ​  5 ​ ___  ​   ]  ​ ___ ​ 5 ​ _____  ​  } r 5 10​@ ​dll 5 ​ 2 2 #​m r 52r CT CD

a) Considerando o ângulo de vértice å A da figura, tem-se:

h sen å A 5 ​ __ ​   } h 5 c 3 sen å A c b) Sabe-se que a área SABC do triângulo ABC é dada por:

]  ABD 8 CTD

b) No triângulo ABD:

} h 5 11,5 m

2

a) S e AT é tangente à esfera, m(Cå TD) 5 90w, pelo caso

b 3 (c 3 senå A) b__________ 3 c 3 sen å A b3h      ​ ​       ​  ; logo: SABC 5 ___________  ​ SABC 5 ​ ____ 5 ​  2 2 2

7

3 Os triângulos BDC e DEC são semelhantes, logo:

Soma: 01 1 08 5 9 O triângulo ABC é semelhante ao triângulo retângulo pitagórico de lados 3, 4 e 5. Logo, AB 5 40 km. Aplicando as relações métricas nos triângulos retângulos:

BC DC 4EC ___ 4 ​ ___  ​ 5 ​ ___ ​   ]  ​ ____  5 ​     ​   ]  EC2 5 4  ​ 4 DC EC EC } EC 5 2 cm Pelo Teorema de Pitágoras, tem-se: DC2 5 DE2 1 EC2  ] 42 5 DE2 1 22 } DE 5 2​dll 3 ​  cm

BC2 5 AB ? CX

302 5 40 ? CX Æ CX 5 18

AB 5 AC ? AX Æ 402 5 50 ? AX Æ AX 5 32 2

4 a) Seja x a aresta dessa caixa-d’água cúbica. Para que o volume seja máximo, ela deve ter a maior aresta x possível. Esse fato ocorre quando uma das arestas do cubo estiver totalmente contida no plano BCD. Pelo caso AA de semelhança de triângulos, tem-se: 62x x ​ ___   ​ 5 ​ _____  } x 5 1,2 m  ​ 1,5 6 b) O volume de água que corresponde a uma altura de 85% da altura da caixa é igual a: (1,2 m)2 3 (0,85 3 1,2 m) 5 1,4688 m3 5 1.468,8 litros

BX2 5 AX ? CX

BX2 5 32 ? 18 Æ BX 5 24

(01) Verdadeiro. BC 30 3 5 5 Æ Bå AC  30º AC 50 5 (04) Falso: XC 5 18 , 20 (08) Verdadeiro: AX 5 32 . 30 (02) Falso: sen BåAC 5

8 d Observe a figura:

5

T

A

1

a) Observe a fi-

2 2

O

gura ao lado.

3

1

J a d

S

D 4m P

Nos triângulos OPT e OPS, OT 5 OS 5 1 metro, OP é comum aos dois triângulos. Pelo Teorema de Pitágoras, PT 5 PS; logo, pelo caso LLL os triângulos OPT e OPS são congruentes e, portanto, os ângulos a e d também são congruentes, ou seja, OP é a bissetriz do ângulo J.

@ J2 #

OT PT

1

1

2 ​  ​dll 4

b) tg ​ ​ __  ​  ​5 ​ ___ ​  5 ​ ________    ​     ​ 5 ​ ___ ​  5 ​ ____ d 2 ​  ​ llllll 32 2 12 ​ 2​dll

@  # J 1 2 tg ​@ ​    ​  #​ 2

J 2 ​  ​dll 2tg ​ ​ __  ​  ​ 2 ? ​ ___ ​  2 4​dll 2 ​  4 __________ __________ 5 ​ ____   ​    ​      ​ 5 ​  tg J 5 ​  2

__

@  #

2 ​  2 ​dll 1 2 ​​ ​ ___ ​   ​​ ​ 4

7

B 1m

17 m

2m

d+2

E

Os triângulos ABC e DEC são semelhantes, logo: AB DE 2 4 ​ ___  ​ 5 ​ ___ ​   ]  ​ __________    ​     ​  ] 5 ​ ______ BC EC 17 1 d 1 2 d12 4 2    ​     ​  ] 4d 1 8 5 38 1 2d  ] ] ​ ______ 5 ​ _____ 19 1 d d 1 2 ] 2d 5 30 } d 5 15 m

C

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

10 10 h 2 1,5 ​ ___ ​ 5 ​ ___  ​ 5 ​  _______ ​  30 x 1 10 c1 ] h 2 1,5 10 10 ___ ___ _______     ​   ​ 5 ​    ​ 5 ​   ​ x 20 c2


14

9 Cálculo do terceiro ângulo do △ABC: 180º − (60º 1 75º) 5 45º

a) Apontando uma semelhança de triângulos na figura,

Cálculo de outro lado do △ABC, por meio da lei dos senos: x 35 5 x 35 sen 75º sen 45º Æ x 5 45 Æ 5 0,9 0,7 sen 75º 5 sen 105º 5 0,9

22x servando que AQ 5 ​ _____  , tem-se:  ​ 2 0,8 1,6 2 0,8x x ​ ___  ​ 5 ​ _____    ​ ] 1,2x 5 ​  _________      ​ 1,2 _____ 2 22x ​   ​   2 } x 5 0,5 m

Área do △ABC, em cm2: 35 ? x ? sen 60º 35 ? 45 ? 0,8 5 630 5 2 2

15

10 d med (FåNP) 5 75º, med (MåNF) 5 105º e med (Må FN) 5 45º Pela lei dos senos: FN MN FN 8 Æ Æ FN 5 4√2 5 5 sen 30º sen 45º 1 √2 2 2

11 a Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

pode-se concluir que d 5 2J.

b) Pela mesma semelhança de triângulos do item a e ob-

a) OAK 5 ​dll K ​,  K 9 v* } OA2 5 ​dll 2 ​;  OA3 5 ​dll 3 ​;  OA4 5 2 e OAn 1 1 5 ​dlllll n 1 1 ​   1 1 ______ _______ b) an 5 sen Jn 5 ​     ​  5 ​     ​   OAn 1 1 d​ lllll n 1 1 ​   Assim: 1 1 1 1    ​   ] a1 5 ​ ___   ​ ; a2 5 ​ ___   ​ ; a3 5 ​ ___   ​ e a9 5 ​ ____ d d d d ​ ll 4 ​  ​ ll 2 ​  ​ ll 3 ​  ​ lll 10 ​

O ângulo BåAC 5 60º e, pela lei dos cossenos, tem-se: BD2 5 AB2 1 AD2 2 2AB 3 AD cos 60º ] 1 ] BD2 5 12 1 22 2 2 3 1 3 2 3 ​ __  ​ 5 5 2 2 2 } BD 5 √3 cm

3 ​  10 ​  ​dll ​dlll 2 ​  ​dll 1   ] a1 5 ​ ___ ​ ; a2 5 ​ ___ ​ ; a3 5 ​ __  ​ e a9 5 ​ ____ ​ 2 3 2 10

16 c G

12 d

H F

massa ABC 5 massa ADE 1 massa BCED Æ Æ 1.250 g 5 massa ADE 1 700 g Æ massa ADE 5 550 g 2 Área△ADE 550 AD 550 11 AD 5[ ] 5 1.250 Æ BC 5 1.250 5 25 Área△ABC BC

6

A

6

B

4 6

C

4 D

4

E

7 0,664

13

AB 5 BC 5 BH 5 6

a) MS 5 MR 1 RS e NT 5 RS

CD 5 DE 5 DF 5 4

​dll 3 ​  MR cos 30w 5 ​ ___ ​ 5 ​ ___ ​   ]  MR 5 5​dll 3 ​   2 10

1 NT cos 60w 5 ​ __  ​ 5 ​ ___ ​   ]  NT 5 RS 5 10  ]

2 20 ] MS 5 MR 1 RS

3 ​ + 2 #​m } MS 5 5​@ ​dll

SP 5 ST 1 TP e ST 5 NR 1 NR sen 30w 5 ​ __  ​ 5 ​ ___ ​   ]  NR 5 ST 5 5 2 10 d 3 ​  TP ​ ll 3 ​   ] sen 60w 5 ​ ___ ​ 5 ​ ___  ​   ]  TP 5 10​dll 2 20 ] SP 5 ST 1 TP }  SP 5 5​@ 2​dll 3 ​ 1 1 #​m

med (HAB) 5 med (FCD) 5 45º Æ AG // CF med (FED) 5 med (HCB) 5 45º Æ CH // FG Portanto, HG 5 CF 5 4​dll 2 ​  e GF 5 CH 5 6​dll 2 ​.  2 (6​dll 2 ​)  1 2 (4​dll 2 ​)  1 2 ? 6 1 2 ? 4 5 20​dll 2 ​  + 20 7 48,2

b) O ângulo Må NP mede 360º 2 (60º 1 90º 1 60º) 5 150º; logo, a lei dos cossenos fornece a medida MP: MP 2 5 MN2 1 NP2 2 2 3 MN 3 NP 3 cos 150º 5 3 ​  ​dll 5 102 1 202 2 2 3 10 3 20 3 ​ 2​ ___ ​   ​5 2

@  #

5 100 1 400 1 200​dll 3 ​   } MP 5 ​dlllllllllll 500    1 200​dll 3 ​ ​  5 10​dlllllll 5 1 2​dll 3 ​ ​

17 d Seja r o raio da região 1, h e b a altura e a base da região 3, respectivamente. Então, em dm2, tem-se: A1 5

p52 25p 5 5 39 2 2

A3 5

h?b 7 ? 10 5 5 35 2 2

A figura toda compreende um retângulo com 120 dm2 de área. 120 dm2 2 A1 2 A3 5 46 dm2 Por simetria, A2 5 23 dm2. Para economizar, as peças com maior área superficial serão feitas com os materiais mais baratos. A2 , A3 , A1


18

A

Q

E H

F I

O P G C

B

a) Seja P o ponto de tangência entre o círculo de centro D e o lado tABu. O triângulo APD é retângulo de √3 hipotenusa e ângulo DåAP 5 30º. 2 1 √3 DP Æ DP 5 5 sen 30º 5 2 4 √3 2 √3 b) Seja Q o ponto médio de tADu, ou seja, DQ 5  . 4 O ponto Q é também o ponto médio de tEFu e o triângulo FQG é retângulo em Q. 1 Por semelhança, QF 5  . Por simetria, FG 5 EG 5 4 √3 √2  . Assim, por Pitágoras, QG 5  . Logo, 5r5 4 4 √3 2 √2  . DG 5 4 c) O triângulo GHI é equilátero. Seja O o centro de ABC e de GHI. 1 √3 3√2 2 √3 Æ OG 5 OD 2 DG 5 OD 5 AD 5 3 6 12 3√2 2 √3 3√2 2 √3 12 3 GH OG GH Æ Æ ? 5 5 5 12 2 √3 √3 AB AO 1 ? 3 2 √6 2 1 Æ GH 5 4

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

D


ESTUDANDO Geometria plana: conceitos e relações básicas

Para o ENEM 1 d 400 5 8. 50 3 5 2. Razão entre as medidas lineares dos rótulos: √8 Logo, qualquer comprimento no rótulo menor tem metade do comprimento correspondente no rótulo maior. Consequentemente, a relação entre as áreas é 2² 5 4. Razão entre os volumes das latas:

3 e Se x é o comprimento e c é a projeção horizontal da rampa, tem-se: x 1m 5o

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

2 d Como os triângulos formados pelos raios de luz dentro e fora do projetor são semelhantes, então a imagem projetada na parede é proporcional à imagem do slide. Pode-se então escrever a razão de proporção entre os dois triângulos da figura a fim de determinar a altura x da imagem projetada: x 12 5 Æ 5 cm ? 12 m 5 30 cm ? x Æ 5 30 Æ 30x 5 60 Æ x 5 2 m Assim, a distância entre a primeira fileira de cadeiras e o telão deve ser também de 2 m. Dessa forma, como cada fileira ocupa 50 cm ou 0,5 m, caberão 20 fileiras nos 10 m restantes.

c

1 1 5 0,0875 Æ c 5 5 c 5 11,43 Æ c 0,0875 1 ? 100 5 8,75% . 5% Æi5 11,43 tg 5º 5

Isso torna as afirmações I e II falsas. A afirmação IV também é falsa, pois: x² 5 1² 1 c² 5 1 1 11,43² 5 1 1 130,65 5 131,65 Æ Æ x 5 11,47


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Geometria plana: polígonos, círculos e áreas

Para o vestibular 1 d

4 b

Um setor circular de 45° corresponde a 1 de um círculo. 8 Nesse caso, o raio do círculo tem 4 km: 2 AS 5 p ? 4 5 2p 5 2 ? 3,14 Æ AS 5 6,28 8 Área região retangular: AR 5 7 ? 4 5 28

Área região triangular: 7?7 5 24,5 2

40 2 a ___ 40 2 ​ ______    5 ​    ​ 5 ​ __  ​  ] 2b 5 120 2 3a  ​ 60 3 b 120 2 3a ________ } b 5 ​       ​ 2 Como a área da base do galpão é igual a 504 m2, tem-se o sistema:

A1 1 A2 1 A3 5 6,28 1 28 1 24,5 5 58,78

2 d A

B B

120 2 3a b 5 ​  ________      ​ 120 2 3a 2  ​5 504  ] ]  a​ ​  ________  ​   2 ab 5 504

@

120a 2 3a2 5 1.008  ]  a2 2 40a 1 336 5 0

A

40 ! 16 a 5 ​  _______    ​   2

I C

D

#

E F H

} a 5 12 ou a 5 28

Se a 5 12, então b 5 42, e o perímetro da base do galpão tem medida igual a 2 3 (12 1 42) m 5 108 m. Se a 5 28, então b 5 18, e o perímetro da base do galpão tem medida igual a: 2 3 (28 1 18) m 5 92 m , 108 m.

G

5 b D

LA – LB 5 LC  Æ  LA 1 LC 5 LE  Æ  LB – LC 5 LD  Æ  L D – L C 1 L F 5 L E  LB 1 LD 5 LI  Æ  LE 1 LF 5 LG  Æ  LF 1 LG 5 LH  Æ

C

LC 5 9 – 8  Æ  LC 5 1 LE 5 9 1 1  Æ  LE 5 10 LD 5 8 – 1  Æ  LD 5 7 Æ  7 – 1 1 LF 5 10  Æ  LF 5 4 LI 5 8 1 7  Æ  LI 5 15 LG 5 10 1 4  Æ  LG 5 14 LH 5 4 1 14  Æ  LH 5 18

AD 5 LI 1 LH 5 15 1 18 5 33 CD 5 LH 1 LG 5 18 1 14 5 32 ÁreaABCD 5 AD ? CD 5 33 ? 32 5 1.056

3 c O triângulo retângulo MAN está inscrito na circunferência de raio r; logo, MN é diâmetro da circunferência. Seja O o centro da circunferência, como M é ponto médio do lado do quadrado ABCD, P é o seu centro. O ponto T é tangente à circunferência; logo, o triângulo CTO é retângulo em T. Portanto, pelo Teorema de Pitágoras, tem-se: OC2 5 OT2 1 CT2  ] (3r)2 5 r2 1 k2  ] 8r2 5 k2 2 ​  k​dll } r 5 ​ ____    ​ 4 A diagonal do quadrado ABCD é igual a 4r 5 k​dll 2 ​;  novamente pelo Teorema de Pitágoras, k​dll 2 ​  5 AB​dll 2 ​   ]  AB 5 k. Portanto, a área do quadrado ABCD 5 AB2 5 k2.

O diâmetro de duas semicircunferências ocupa uma distância horizontal de 6 mm 5 0,006 m. Dividindo o comprimento de papel em uma bobina em grupos de 0,006 m, tem-se: 102 : 0,006 5 17.000 Assim, 17.000 circunferências divididas nessa configuração ocupam 102 m. O comprimento de uma circunferência, em mm, é: C 5 2πr 5 2 ? 3,14 ? 1,5 5 9,42 17.000 ? 9,42 mm 5 160 3 140 mm 5 160 m e 14 cm

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

AT 5

O terreno triangular possui 1.200 m2 de área e 60 m de base; logo, sua altura mede 40 m. Sejam a e b o comprimento e a largura do retângulo, respectivamente, de uma semelhança de triângulos, tem-se:


6 a V V V

9 c De acordo com o enunciado, tem-se: Área△ABC 5

(V) Os ângulos opostos em um paralelogramo são congruentes; a soma dos quatro é igual a 360º. Disso conclui-se que a soma de quaisquer dois ângulos consecutivos é igual a 180°. (V) O traçado das bissetrizes dos ângulos opostos de um paralelogramo produz quatro ângulos congruentes, pois os ângulos opostos têm mesma medida. Dois dos quatro ângulos estão na região interna às bissetrizes e são opostos um ao outro. Conclui-se que a área entre elas, comum ao paralelogramo inicial, é a região interna de outro paralelogramo. (V) Todo quadrado tem, respectivamente, dois lados opostos paralelos, quatro ângulos congruentes e dois lados adjacentes congruentes.

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7 a No primeiro movimento, o vértice P faz uma rotação de 90º em torno do vértice oposto no quadrado, sobre uma circunferência de raio √2 (medida da diagonal do quadrado). No segundo movimento, P faz uma rotação de 90º em torno do vértice consecutivo, sobre uma circunferência de raio 1 (medida do lado do quadrado). No terceiro movimento, P fica fixo. No quarto, P repete a trajetória do segundo movimento e passa a ocupar a mesma altura inicial. Para calcular a distância percorrida por P, basta somar os arcos de circunferência percorridos.

Áreas ACDE, AFGB e BHIC 5 1 ? 1 5 1 Áreas dos triângulos AEF, BGH e CID, em função de dois lados e do ângulo entre eles: √3 1 ? 1 ? sen 120º 5 4 2 ÁreaDEFGHI 5

Sendo x e y as medidas das partes do fio, tem-se:

[4] x

2

5 4[

y 4

]

2

Æ x 5 2y

60 5 x 1 y Æ x 5 40 e y 5 20 x 5 2y • L1 é a medida do lado do quadrado maior: 40 L1 5 5 10 4 • L2 é a medida do lado do quadrado menor: 20 55 4 (01) Verdadeiro: x 5 4 ? L1 5 40 L2 5

(02) Verdadeiro: (L2)2 5 52 5 25 (04) Verdadeiro: L1 5 2 ? L2 5 10 (08) Verdadeiro: A1 1 A2 5 (L1)2 1 (L2)2 5 102 1 52 5 125

√3 √3 13?113? 5 3 1 √3 4 4

10 a Seja x a medida do lado do hexágono. Observa-se que a área do △ABF equivale à sexta parte da área do hexágono ABCDEF; isso, por sua vez, equivale à área de um triângulo equilátero de lado x. • AD 5 2x •

3 3 AD 5 (2x) 5 3 Æ x 5 2 4 4

• A△eq 5

22 √3 x2 ? √3 5 √3 5 4 4

11 De acordo com a figura, os retângulos internos têm lados com medida x e 2x. O perímetro de cada retângulo, em cm, é dado por 6x. 12 2 A área, em cm2, é igual a 5 . Portanto: 18 3

2p ? 1 2p√2 1 4p p 2p√2 5 (√2 1 2) 12[ ]5 4 4 2 4

8 Soma: 01 + 02 + 04 + 08 = 15

√3 12 ? √3 5 4 4

2x2 5

2 √3 Æx5 3 3

Finalmente: 6x 5 6 √3 5 2 √3 3

12 Sejam: •  G, a medida da área do pentágono grande; e •  p, a medida da área do pentágono pequeno. Dois pentágonos regulares são sempre semelhantes, e a razão das áreas é igual ao quadrado da razão de semelhança: 2 G 4L 5 [ ] Æ G 5 16p p L Logo, as áreas A e B são iguais.


16 d

Sejam o raio da circunferência, o lado e altura do triângulo equilátero, respectivamente, R, L e H, então:

R

L

L

A soma de todos os ângulos θ é igual a 360°, ou seja, há 25 palitos, pois 360 : 14,4 5 25. A medida , equivale ao comprimento dos n palitos dispostos na horizontal do arranjo. Há n palitos na fileira de cima e mais n na de baixo; e ainda n 1 1 palitos na vertical. Portanto, são 3n 1 1 palitos ao todo. 3n 1 1 5 25 Æ n 5 8

H R

L

17 Soma: 004 + 008 = 12 (001) Falsa. Nos triângulos equiláteros, os pontos notáveis coincidem.

L 2

1 3

[

Ln √3 L √3 ] 5 n6 2

• R 5 40 5 20 2

Rn 5

2 H Æ H 5 30 3 L •H5 √3 Æ L 5 20√3 2

Aplicando uma rotação nos triângulos consecutivos, observa-se que o maior pode ser decomposto em quatro menores, semelhantes a ele e congruentes entre si.

•R5

Bn

Área do triângulo recortado:

Bn 1 1

20√3 ? 30 L?H 5 5 300√3 2 2

Rn 5

14 a △ABC  △345 Æ AC 5 5 EC 5 x, BE 5 3 – x, DB 5 y e AD 5 4 – y tDEu // tFCu Æ △ABC ~ △DBE 3 32x DE BD 2 y BE Æ Æ 5 5 5 5 3 AC BA 5 4 BC 21 6 Æx5 ey5 10 5 21 6 63 ? 5 ÁreaDECF 5 EC ? BD 5 x ? y 5 10 5 25

15 a P

O

3p ,√3 5 √3 e 5 √3 Æ , 5 2 p 2 A área do hexágono é igual a 6 vezes a área do triângulo equilátero menor. 3√3 12 ? √3 AH 5 6 ? AT 5 6 5 2 4 r5

Ln Ln 1 1

]

2

Æ[

Ln Ln 1 1

]

2

5 4 Æ Ln 5 2Ln 1 1

Ln √3 4L √3 5 n11 5 4Rn 1 1 6 6

Portanto, cada termo da sequência (Rn) é igual a um quarto do termo anterior. (002) Falsa. Bn 5

Ln √3 4L √3 5 n11 5 4Bn 1 1 4 4

Portanto, cada termo da sequência (Bn) é igual a um quarto do termo anterior. (004) Verdadeira. Tomando-se um triângulo Tn de lado Ln e uma circunferência Cn de raio Rn inscrita à Tn, tem-se:

Bn 5

(Ln)2 √3 4

] (Ln)2 12 (L )2 √3 (L )2 p ] Sn 5 Bn 2 An 5 n 2 n 5 4 12 (L )2 ? (3√3 2 p) 5 n 12 An 5 p(Rn)2 5 p

(Ln)2 ? (3√3 2 p) 4(Ln+1)2 ? (3√3 2 p) 5 5 4Sn 1 1 12 12 Portanto, cada termo da sequência (Sn) é igual a um quarto do termo anterior. (008) Verdadeira. O cálculo se encontra nas justificativas das afirmações 001 e 004. (016) Falsa. 6Rn L √3 5 2√3 Rn Rn 5 n Æ Ln 5 √3 6

Sn 5

O raio da circunferência equivale à altura do triângulo equilátero médio de lado , e, em cm, são dados, respectivamente, por:

5[

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13 c


18 a O quadrado n, n . 1, tem área An e lado de medida ln, dado por: I I √2 1 An In [ n 2 1 ] √2 Æ n 5 Æ 5 In 2 1 2 2 2 An 2 1 Então, as áreas desses quadrados configuram uma PG 1 decrescente de razão , cuja soma é dada por: 2 x2 A 1 Æ x2 5 25 √2 Æ 64√2 5 S5 1 12q 1 2  2 l 1 5 x e A 1 5 x 2. A10 5 (A1)2 ? q9 5 x2 ? [

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Æ A10 5

√2 16

1 2

]

9

Æ A10 5

x2 25√2 5 Æ 9 2 29


ESTUDANDO Geometria plana: polígonos, círculos e áreas

Para o ENEM 1 e

3 b 1 1 1 ? 360º 5 120º Æ AS 5 pR2 5 ? 3,14 ? 902 Æ 3 3 3 50

50 50

30 80

80 50 5 1,6  e  5 1,666... 50 30 1,666... 2 1,6 5 0,066... 80 cm × 50 cm Æ

AS 5 8.478 m² Área da praça incluindo o palco: 1 Apalco 5 ? 3,14 ? 92 Æ Apalco 5 84,78 m² 3 A área da praça, ocupada por pessoas, em m2, é de: 8.478 – 84,78 5 8.393,22 8.393,22 ? 4 7 33.573

60 60

30 90

90 60 5 1,5  e  52 90 cm × 60 cm Æ 60 30 2 2 1,5 5 0,5 Como 0,5 . 0,066..., o retângulo de 80 cm × 50 cm atende melhor às preferências do artista.

2 c Área total, em m2, é dada por: 3 ? 52 pR2 5 137,5 5 100 1 Aterreno 5 10² 1 2 2 Preço do material 5 137,5 ? 3,30 5 453,75 Preço da mão de obra 5 10 ? 137,5 5 1.375,00 Preço total 5 1.375,00 1 453,75 5 R$ 1.828,75

4 e Esta sala tem formato trapezoidal e sua área, em m2, é dada por: (8 1 5) ? 8 Asala 5 5 52 2 Se x é o número de alunos, então: 4,5 1 1,2 ? x 5 52 Æ x 7 39,58 De acordo com a situação, portanto, o número máximo de alunos é 39.

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60


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Ciclo trigonométrico

Para o vestibular 4

1 e

O ângulo formado entre a capital do Amapá, o centro da Terra e a capital do Equador é de 78w 2 52w 5 26w, ou 13s seja, ​ ____ ​  rad. 90 2s

2sr

13s ​ ____ ​    90

2 d No triângulo retângulo WXY, tem-se: x tg 60w 5 ​ ______    ​  ] x 2 90 3 ​ 2 1 #​5 90​dll 3 ​   ] ]  x​@ d​ ll

W 45° x

60°

X

45°

x – 90

Y

5

Z

x (medidas em centímetros)

270 1 90 3 1,73 _____________    ​ 5 x 5 ​     2 5 212,85 7 212,8 cm.

13s ]  x 5 6.400 3 ​ ____ ​    ]  x 7 2.902,8 km 90 r

Sol a pino z 60° x Sombra x

3 ​  90​dll ]  x 5 270 1 ​ _____      ​ 2 Portanto,

90

x

y

z – comprimento da rampa; x – comprimento da sombra projetada; y – largura da sombra. Asombra 5 x 3 y 5 36 m2 36 x Arampa 5 z 3 y 5 ​ _______    ​   3 y 5 ​ ___ ​ 5 72 m2 1 cos 60w ​ __  ​ 2

6 d Considere os pontos a seguir em que B, C e D são colineares: A

3

a A C 3 dm P

7 dm

B 2 dm Q

2a d

r

d 2 5 d 2B, Q 1 d 2P, Q  ]  d 2P, B 5 22 1 ​​@ 4​dll 3 ​  #2​​ ​  ]

■  P, B

]  dP, B­ 5 2​dlll 13 ​  dm dB, Q _____ 2 ____   Desse modo, sen(BBPQ) 5 ​   ​  5 ​     ​ ] dP, B 2​dlll 13 ​  13 ​  ​dlll ____   ] sen(BBPQ) 5 ​   .  ​ 13 b) Perímetro da roda maior: 2s 3 3 5 6s dm 60w Distância percorrida pelas duas rodas: ​ ____   ​ 3 6s 5 s dm. 360w 360ws 360w ]  a 5 ​  ______ 2s 3 2 dm      ​   ]  a 5 90w 4s  s dm   a

Portanto, os raios da circunferência menor descreverão um ângulo reto. 80 voltas da roda maior correspondem a 80 # 6s 5 480s dm. Perímetro da roda menor: 2s 3 2 5 4s dm. 480s Assim, essa roda terá dado ​  _____    5 120 voltas.  ​ 4s

C

D

No :ABC: 2a 1 J 5 a 1 90w  ]  a 5 90w 2 J (I) Sabe-se que sen J 5 cos (90w 2 J) (II) De (I) e (II), então, sen J 5 cos a.

a) Na figura, PQ 5 CB e AC 5 1 dm (3 dm 2 2 dm). Portanto: 2 2 2 2 2 2 ■  d  A, B 5 d A, C 1 d B, C  ] 7 5 1 1 d B, C  ]  dB, C­ 5 4​dll 3 ​  dm

J

B

7

s 2 llllllll 3 2 ■  c os a 5 ​dllllllll 1 2 sen2 a ​    ] cos a 5 ​ 1 2 ​​ ​ __  ​  ​​ ​ ​     ] 5 4 __   ] cos a 5 ​    ​ 5 3 ​ __  ​ 5 sen a 3 _____ __ ■  t g a 5 ​     ​  ] tg a 5 ​   ​   ] tg a 5 ​ __  ​ cos a 4 4 __ ​    ​ 5 3 36 36 Assim: tg a 5 ​ ___ ​   ]  ​ __  ​ 5 ​ ___ ​   ]  x 5 48 m. x x 4 3 __ 2 3 ​    ​ 2tg a 4 24  ​ 5 ​ ________ b) tg 2a 5 ​  ________       ​  5 ​ ___ ​  2 7 3 2​ 1 2 tg a 1 2 ​​ ​ __   ​  ​​ 4 36 24 36 Portanto: tg 2a 5 ​ ___ ​   ]  ​ ___ ​ 5 ​ ___ ​   ]  xe 5 10,5 m. 7 xe xe

a) Sendo 0 , a , ​ __ ​ , tem-se:

d

@  #

@  #

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

O comprimento do arco que corresponde a 1 rad será:  2s 3 1 cm  2s rad  ]  x 5 1 cm   1 rad      x Portanto, o perímetro do referido “monstro” será igual a (2s 3 1 2 1) 1 2 5 (2s 1 1) cm.


8

12 b s s 3s s 3s 2s 1 3s 5s    5 ​ ___ ​  5 ​ __ ​ , ou seja, ​ __ ​  e ​ ___ ​  são ​ __ ​  1 ​ ___ ​  5 ​  _______  ​ 5

5 10 2 10 10 10 complementares. Logo, o produto de suas tangentes é igual a 1. s 3s s 3s log ​ tg ​ ​ __ ​   ​  ​1 log ​ tg ​ ​ ___  ​  ​  ​5 log ​ tg ​ ​ __ ​   ​ 3 tg ​ ​ ___ ​   ​  ​5 5 5 10 10 5 log 1 5 0

E   @  # R

E   @  # R

E   @  # @  # R

OM 5 OP 5 PQ 5 2 Æ OQ 5 4 PM QN 3 QN 5 Æ 5 Æ QN 5 6 OP OQ 2 4

13 Seja A a área da quadra, tem-se:

9 a

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

10 F

E

120° a

Fio 1 1

1 3

a)

60°

H

G

No :EHF, tem-se: a 1 120w 1 d 5 180w (II) De (I) e (II): 30w 1120w 1 d 5 180w, isto é, d 5 30w. Sendo a 5 d, o :EHF é isósceles e, portanto, EH 5 HF. No triângulo retângulo GHF, tem-se: 1 ​ ___   ​   d 3 ​  ___ ​ ll 3 ​  ​dll GF ___ ___ sen 60w 5 ​    ​   ]  ​   ​ 5 ​   ​   ] 2 HF HF 2 2 ]  HF 5 ​ __  ​  ]  EH 5 ​ __  ​ 3 3 2 2 C 5 ​ __  ​  3 103 3 12 1 ​ __  ​ 3 103 3 30  ]  C 5 28.000 3 3

10 b A CB B 5

1 p B B 5 rad A O 2 6

m(ABBC ) 5 m(CBAB) Æ CA 5 CB AnABC 5

1 1 1 a2 p ? BC ? AC ? sen 5 ? a2 ? 5 2 2 2 4 6

[ cos (p 2 x) ? sen (p 1 x) ? tg (2x) 5 4 3 4 16 5 2  ? ? 5 2  5 5 3 25

x cos J 5 ​ ___   ​  10

x

]

y 5 10 3 sen J x 5 10 3 cos J

A 5 2x 3 y 5 2 3 (10 3 sen J) 3 (10 3 cos J) 5 100 3 sen 2J s s 2J 5 ​ __ ​   ]  J 5 ​ __ ​ rad 4 2 2 ​  ​dll s y 5 10 3 ​ ___ ​  y 5 10 3 sen ​ __ ​  2 4 ] s ] 2 ​  ​dll x 5 10 3 cos ​ __ ​  ___ x 5 10 3 ​   ​  4 2

2 ​   y 5 5​dll x 5 5​dll 2 ​

2 ​  m e 10​dll 2 ​  m. As dimensões são 5​dll

14 5 3 cos 2x 1 3 3 sen x 5 4  ] ] 5(1 2 2 3 sen2 x) 1 3 3 sen x 5 4  ] ] 10 3 sen2 x 2 3 3 sen x 2 1 5 0  ] 49 ​  2 (23)!​dlll ____________ ] sen x 5 ​        ​  ] 2 3 10 1 1 ]  sen x 5 ​ __  ​, ou sen x 5 2​ __  ​ 5 2 x 9 Q3  ] sen x , 0 e cos x , 0. Dessa forma:

d

@  #

lllllllll 6 ​  2​dll 1 2 ____ cos x 5 2 ​dllllllll 1 2 sen2 x ​  5 ​ 1 2 ​​ 2​ __  ​  ​​ ​ ​   5 ​   ​    5 5

Como x é um arco do segundo quadrante, sen x . 0.

4 5 sen x 4 5 5 2  ■ tg x 5 3 cos x 3 2 5 3 ■  cos (p 2 x) 5 2cos x 5 5 4 ■  sen (p 1 x) 5 2sen x 5 2  5 4 ■  tg (2x) 5 2tg (x) 5 3

y sen J 5 ​ ___   ​  10

b) Será máxima, se sen 2J for máximo:

11 a sen2 x 1 cos2 x 5 1 4 Æ sen x 5 3 5 cos x 5 2  5

y

J

d Fio 2

Considere a figura ao lado: No triângulo retângulo EGF, tem-se: 1 ​ ___   ​  d ll ​ 3 ​  FG tg a 5 ​ ___  ​   ] tg a 5 ___    ] ​   ​ 1 EG ]  a 5 30w (I)

15 c A cada hora, o ponteiro dos minutos varre um ângulo de 2π rad; o das horas varre p rad. 6 Uma superposição demora mais de 1 h. Depois desse tempo, o ponteiro dos minutos varre um ângulo x até a próxima superposição. O ponteiro das horas varre exatamente o ângulo x. Como o movimento de ambos é constante, vale a seguinte proporção: p 2p x 5 6 Æx5 11 (2p 1 x) 2p 2p 24p Ponteiro dos minutos: 2p 1 x 5 2p 1 5  . 11 11


20 a a) Perigeu (ponto P): a 5 0w ou a 5 360w  ]

@

#

7.980 ]  ​ 264 1 ​  __________    ​    ​3 102 5 1.200 km 100 1 5 3 1 Apogeu (ponto A): a 5 180w  ]

@

#

7.980       ​  ​3 102 5 2.000 km. ]  ​ 264 1 ​  _____________ 100 1 5 3 (21 )

b) Quando h 5 1.580 km:

@

#

7.980 ​ 264 1 ​  ____________       ​   ​3 102 5 1.580  ] 100 1 5 cos a

7.980 ]  ​  ____________       ​ 5 79,8  ] cos a  5 0  ] 100 + 5 cos a ]  a 5 90w ou a 5 270w

cos x  21 5 sen x cotg x cos x 1 sen x 5 5 cos x ? cotg x 1 sen x 5 cos x ? sen x 5

2

2

cos x cos x 1 sen x 1 5 5 1 sen x 5 sen x sen x sen x

5 cossec x

tg x . 0 e cotg x . 0 Æ

#

det ​ log(tg x) log(cotg x)  ​ 5 0 Æ 1 1 Æ log (tg x) 2 log (cotg x) 5 0 Æ log (tg x) 5 log (cotg x) Æ sen x cos x Æ Æ tg x 5 cotg x Æ 5 cos x sen x p Æ sen² x 5 cos² x Æ sen x 5 ± cos x Æ x 5 ou 4 5p x5 4 (para sen x 5 cos x) Para sen x 5 2cos x Æ tg x , 0, o que não é possível. Portanto, há somente duas soluções.

19 b sen² x 1 cos² x 5 1 ] 4 2 16 ] ] [ ] 1 cos2 x 5 1 ] cos2 x 5 1 2 5 25 3 ] cos x 5 2 5 2?

tg x 5

3 4 2 ] 5 1 ] sen x 5 2 5 5

sen x 3 5 3 52 5 sen x ? sec x 5 2 ? cos x 5 4 4

21 a Como x está no II quadrante, os valores de cos x, sec x, tg x e cotg x são negativos; sen x e cossec x são positivos. 3 5 cos x 5 2 ] sec x 5 2 5 3

tg x 5

4 5 3 2 ] 5 1 ] sen x 5 5 ] cossec x 5 4 5

4 sen x 3 4 3 : 2 5 5 2 ] cotg x 5 2 5 [ 5] cos x 3 4

Portanto: 3 4 4 3 5 5 2 2 2 1 5 2 1 5 5 3 4 3 4 236 1 48 2 80 2 45 2 100 1 75 5 60 138 23 ? 6 5 22,3 52 52 60 10 ? 6

5

18 a

@

] sen2 x 1 [

sen2 x 1 [2

17 e

2

x  IV quadrante e, portanto, sen x , 0. 1 5 4 ] ] cos x 5 sec x 5 5 cos x 4 5

4 3 8 9 1 1 3 ? [2 ] 5 2 52 5 5 5 5 5

22 c cos (2x 2 1) 5 0 ] 2x 2 1 5

p 1 kp, k  Z ] 2

p p1 2 kp 1 1 1 kp ] x 5 1 ,5] 2 4 2 ] π(1 1 2k) 1 2 , 20 ] 3,14 1 6,28k , 18 ]

] 2x 5

] k , 18 2 3,14 7 2,37 6,28 Se k é inteiro e x  [0, 5], então k  {0, 1, 2}. Para cada valor de k há um valor de x. Portanto, a equação tem três soluções.

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16


ESTUDANDO Ciclo trigonométrico

Para o ENEM 1 b a 5 m (IBOP) 5

4 b p2 2

p 3

p 5 3

Altura do triângulo OPP9: sen a 5 sen

π 3 3 2

Metade da base do triângulo OPP9: cos a 5 cos ÁreanOPP95 2 [

p 1 5 3 2

1 3 1 3 ] 2 2 2 4

2 d

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Cálculo do ângulo percorrido pelo ponteiro menor em 15 min: 60 min 30° Æ x 5 7,5° 5 15 min x 60 2 x 5 60° 2 7,5° 5 52,5°

3 e p rad. 6 Por definição, a medida em radianos de um ângulo é igual à razão entre o comprimento do arco e a medida do raio da circunferência correspondente. O raio desse círculo tem 5 cm, então:

Cada setor é determinado por um ângulo de

m)AB p Æ Æ m)AB 5 r ? a 5 5 cm ? r 6 5p Æ m)AB 5 cm 6 a5

A soma S de n arcos nesse círculo cromático é dada, em cm, por: 5p S5n? 6 Para 6 cores (primárias e secundárias), tem-se: 5p 5p ] S5n? 56? S 5 5p 6 6

De acordo com a figura: AB 5 OA 5 5 m BC 5 OB 2 OA 5 5 2 2 5 m π mAC 5 π m. ⇒ mAC 4 5 4 5p 5 AB 1 BC 1 m)AC 5 5 1 ( 5 2 5 ) 1 4 5p 5 15 2 4 4 Como são dois espelhos de água simétricos, a resposta é2 [

5π 5 2 ] m. 4


Revisão em 22 volumes – Matemática – Gabarito ESTUDANDO Funções trigonométricas

Para o vestibular 4

T

R

a) S(1) 5 2  ] 2 5 H 2 cos (1 2 1) ​ __ ​   ​ 5 H 2 cos 0 ]

3sx @ #​5 0  ] sen ​ ​ ____ x 2 1 ​    ​   ​​ 21 1 d​ lllll

b) 3 5 3 2 cos ​ (t 2 1) ​ __ ​   ​  ] cos ​ (t 2 1) ​ __ ​   ​ 5 0 ]

} H 5 2 1 1 5 3

@  2 # 3sx ]  sen ​@ ​   ​  #​5 0 ou 21 1 ​ x 2 1 ​ 5 0  ] 2 ____

dlllll

3sx  5 ks, k 9 b ou  ​ ]  ​ ____ 3 2k x 5 2  ]  x 5 ​ ___ ​ , k > 2 9 b 3 Desse modo, as coordenadas dos quatro primeiros pontos de intersecção de f com o eixo das abscissas são 8 10 4 P 5 ​ ​ __  ​, 0  ​, Q 5 (2,0), R 5 ​ ​ __  ​, 0  ​e S 5 ​ ​ ___ ​,  0  ​ 3 3 3

@  #

@  #

2

s 6

As abscissas dos pontos de intersecção do gráfico da função f, domínio [1, 1`[ com o eixo das abscissas são as raízes da equação f(x) 5 0:

@

@

E

s 6

R

R

T

@

s 6

R

#

s s ] cos​ (t 2 1) ​ __ ​   ​5 cos ​ ​ __ ​  1 ks  ​  ] 6 2 s s __ __ ] (t 2 1)​   ​  5 ​   ​  1 ks  ]  t 5 4 1 6k 6 2

} t 5 4 (maio) ou t 5 10 (novembro)

5 a) Para t 5 0:

#

E

R

s h(0) 5 11,5 1 10 3 sen ​ ​ ___  ​ 3 (0 2 26)  ​5 12 s 5 11,5 1 10 3 sen ​ 22s 2 ​ __ ​   ​5 6 s 1 5 11,5 1 10 3 sen ​ 2​ __ ​   ​5 11,5 1 10 3 ​ 2​ __  ​  ​ 6 2

@  @  #

#

s A função f terá valor máximo se cos ​ x 1 ​ __ ​   ​ for mínimo, 3 ou seja, igual a 21; logo:

@

T

#

@  #

} h(0) 5 6,5 m

#

s cos ​ x 1 ​ __ ​   ​ 5 cos (s 1 2ks) 5 21  ]

b) As alturas máxima e mínima são obtidas quando sen

s 2s ]  x 1 ​ __ ​  5 s 1 2ks  ]  x 5 ​ ___ ​ 1 2ks, k 9 b 3 3

s ​ ​ ___  ​ 3 (t 2 26)  ​ é, respectivamente, máximo e míni12 mo, ou seja, 1 e 21. Desse modo, a altura máxima é

2s } x 5 ​ ___ ​  3

11,5 1 10 3 1 5 21,5 e a mínima, 11,5 1 10 3 (21) 5 1,5, ambas em metros.

a) P(4) 5 500 1 0,5 3 4 1 20 cos ​ ​ ___ ​   ​  ]

O tempo gasto em uma volta completa é igual ao período da f unção h(t); assim, em segundos: 2s ​ _____    ​ 5 24 s ___ ​ ​    ​  ​ 12

3

3 } P(4) 5 492

E

@ 4s6 #

e u

Portanto, em 2004 o valor do PIB era de 492 bilhões de dólares.

b) P(x 1 12) 2 P(x) 5

@

#

s(x 1 12) 5 500 1 0,5 (x 1 12) 1 20 cos ​ ​  ________  ​2  ​   6 sx 2 ​ 500 1 0,5x 1 20 cos ​ ​ ___ ​   ​  ​5 6

E

@  @  @  #

@  # R

@  # #

sx xs sx 5 6 1 20 ​ cos ​ ___ ​ cos 2s 2 sen ​ ___ ​ sen 2s 2 cos​ ​ ___ ​   ​  5 6 6 6 sx sx 5 6 1 20 ​ cos ​ ​ ___ ​   ​2 cos ​ ​ ___ ​   ​  ​ 6 6

} P (x 1 12) 2 P (x) 5 6

@  # #

R

6

@ s6

5s 4

#

a) cos​ ​ __ ​  t 1 ​ ___ ​   ​ 5 1

A solução geral é:

s 5s 5 t ​ __ ​  t 1 ​ ___ ​ 5 0 1 2ks  ]  ​ __  ​ 5 2​ __  ​ 1 2k 6 4 4 6

15 }  t 5 2​ ___ ​ 1 12k, k 9 b 2 O primeiro instante positivo acontece para k 5 1 e 9 vale ​ __  ​ s. 2 9 Assim, para t . 0 pode-se escrever: t 5 ​ __  ​ 1 12k, k 9 v. 2 b) A primeira maré alta ocorreu no primeiro instante s 5s positivo em que cos ​ __ ​ t 1 ​ ___ ​   ​ 5 1. De acordo com o 4 6 item a, 4,5 horas depois do início da observação.

@

#

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

1


7 a) Tem-se:

@

@

#

#

s s 2 1 < sen ​ 2sx 2 ​ __ ​   ​< 1  ] 0 < 1 1 sen ​ 2sx 2 ​ __ ​   ​< 2 2

2

} 0 < y < 2 2s    ​ 5 1. Logo, a função f tem imagem [0, 2] e período ​  _____ e ​ 2su​ s b) y 5 1  ] 1 1 sen ​ 2sx 2 ​ __ ​   ​5 1  ] 2 s s __ ] sen ​ 2sx 2 ​   ​   ​5 0  ]  sx 2 ​ __ ​  5 ks 2 2 k 1 } x 5 ​ __  ​ 1 ​ __  ​ , k 9 b 4 2 3 1 Como x 9 [0, 1], tem-se x 5 ​ __  ​ ou x 5 ​ __  ​ . 4 4

@

#

@

#

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

8 a Sabe-se que a resposta é da forma y 5 a 1 b sen (mx 1 n). Observando o gráfico da função seno, verifica-se que sua imagem está no intervalo [21, 3], logo, a 5 1 e s 12s 13s __ b 5 2. O período será igual a ​ ____   5 4s, logo:   2 ​   ​ 5 ​ ____  ​  ​ 3 3 3 2s 1 4s 5 ​ ___ ​   ]  m 5 ​ __  ​ m 2 Como a função está deslocada horizontalmente para s a direita ​ __ ​  radianos, em relação à função f(x) 5 sen x, 3 s então, n 5 2​ __ ​ . 3 x s Portanto, a equação da onda será: y 5 1 1 2 sen ​ ​ __  ​ 2 ​ __ ​   ​ 2 3

@

#

9 Soma: 001 + 004 + 008 = 13 π π √2 Æ 52? (001) F(0) 5 2 ? cos [2 ? 0 1 ] 5 2 ? cos 4 4 2 Æ F(0) 5 √2 (002) A imagem da função é o intervalo [22, 2]. π (004) 2 ? cos [2x 1 ] 5 0 4 π π Æ 3π 2x 1 5 x5 π 4 2 8 ∫ ∫ 3π 5π π Æx5 π 2x 1 5 2 8 4 Portanto, a função F tem duas raízes no intervalo fechado [0, π]. (008) F(x) assume valores mínimos quando: π 3π 3π 2x 1 1 2kπ Æ x 5 5 π 1 2kπ Æ 2x 5 1 kπ, 4 8 8 kZ (016) A função assume valores máximos quando: π π π 2x 1 5 0 1 2kπ Æ 2x 5 1 2kπ Æ x 5 1 8 4 4 1 kπ, k  Z

10 a Como a imagem de f está no intervalo [21,5; 1,5] o valor de a é igual a 1,5, e como período de f é 12,4 horas, tem-se: 2s 2s 5s ​ ___ ​ 5 12,4  ]  b 5 ​ ____  ​ 5 ​ ___ ​  12,4 31 b 5πt . } f (x) 5 1,5 sen 31

@ #

11 a) h(x) 5 f (g(x)) 5 (cos x 2 sen x)2 1 1 5 5 cos2 x 2 2 sen x cos x 1 sen2 x 1 1 5 } h(x) 5 2 2 sen 2x

b) h(x) será máximo se sen 2x for mínimo; logo, sen2 x 5 21, portanto, h(x) 5 2 2 (21) 5 3.

12 b Como a imagem de f está no intervalo [22, 2] o valor de 8s k é igual a 2, e como o período de f é ​ ___ ​ , tem-se: 3 2s 8s 3x 3 ​ ___ ​ = ​ ___ ​   ]  m 5 ​ __  ​  }  f(x) 5 2 sen ​ ​ ___ ​   ​ m 4 4 3 29s ____    3 3 ​   ​ 29s 29s 3 f ​ ​ ____  ​5 2 sen ​ ​ ____  ​    ​    ​  ​    ​5 2 sen ​ ​ _______ 4 4 3 29s ___ 5s    ​   ​ ; logo: Mas ​ ____  ​ 4 4 2 ​  ​dll 29s 5s 2 ​    ​    ​5 2 sen ​ ​ ___ ​   ​5 2 ​ 2​ ____  ​   ​5 2​dll f ​ ​ ____ 2 4 3

@  #

@  #

@  #

@  # @

@  #

@  #

#

13 a) Como y varia de 9,6 a 14,4: 14,4 2 9,6 OBO 5 ​  _________      ​ 5 2,4 e 2 A 1 2,4 3 (21) 5 9,6 } A 5 12

b) Do item a:

E

R

s f(t) 5 12 ! 2,4 3 sen ​ 2​ ___  ​ (t 2 105)  ​ 90 A função f assume o seu valor médio quando: s sen ​ 2​ ___  ​ (t 2 105)  ​ 5 0  ] 90 s ]  2​ ___  ​ (t 2 105) 5 ns, n 9 b  ] 90 } t 5 105 1 90n, n 9 b

E

R

Para n 5 21, temos t 5 105 1 90 3 (21) 5 15 que é o menor valor positivo para o qual t assume seu valor médio.

14 O tempo de uma oscilação, em segundos, é o período da 3 2s s 5 ​ __  ​ s. Assim, em seis segundos 8s 4 3 6 5 8 oscilações completas. o atleta faz com o braço 3 4 função f(t), que é


π f(x) 5 √2 ? sen [x 2 ] . 4 a) f(0) 5 √2 ? sen [0 2

π π ] 5 2√2 ? cos [ ] Æ f (0) 5 21 4 4

√2 , para 0 < x < 2π, se e somente se 2 π 1 sen [x 2 ] 5 , que tem soluções 4 2 π π 5π π 5π 13π . 1 5 ,x5 1 5 x5 4 6 12 4 6 12

b) f(x) 5

c) f(x) 5 √3 , para 0 < x < 2π, se e somente se √3 √3 π sen [x 2 ] 5 e como . 1, não existe 4 √2 √2 solução.

16 e Na sequência de gráficos, o primeiro é uma parábola; o segundo tem o eixo x como assíntota horizontal e aumenta rapidamente conforme os valores de x aumentam; o terceiro é uma reta; e o quarto é uma função periódica. Essas características descrevem funções do 2º- grau, exponencial, polinomial do 1º- grau e trigonométrica, respectivamente.

17 e • sen x > 0 Æ |sen x| 5 sen x Os gráficos y 5 |sen x| e y 5 sen x coincidem. • sen x , 0 Æ |sen x| 5 2sen x Os gráficos y 5 |sen x| e y 5 sen x são simétricos em relação ao eixo x. Assim, a função f é par, pois f(x) 5 f(2x) tem período igual a π, Im f 5 [0, 1], Df 5 (2∞,1 ∞). π Restrita ao intervalo 50, 6, a função f é bijetora e, por2 tanto, possui inversa nesse intervalo.

18 e O maior e o menor preço ocorrem, respectivamente, 2πt 2πt ]  5 1 e cos [ ]  5 21. Nesses quando cos [ 360 360 casos, p(t) 5 5 e p(t) 5 1, respectivamente. Portanto, a alternativa e está incorreta.

19 Soma: 04 + 08 + 16 = 28 (01) A descrição remete a uma função linear, mas h(t) é uma função trigonométrica. Portanto, a afirmativa é falsa. 2kπ (02) sen 2pt 5 1 Æ t 5 5 kp 2 10  0,3 0,2t 1 0,3 > 10 Æ t > 5 9,7  10 5 48,5 0,2 2 Portanto, para t > 48,5 existem valores de h(t) > 10. (04) h(t) 5 0,2t 1 0,03  sen (2pt) ] ] h(14 1 k) 5 0,2  (14 1 k) 1 0,03  sen [2p   (14 1 k)] ] ] h(14 1 k) 5 2,8 1 0,2k 1 0,03  sen [2p  (14 1 k)] sen (2pn) 5 0, então 2,8 1 0,2k é uma PA de razão 0,2 para k 5 1, 2, 3, ... (08) • sen (2pt) 5 0 para t 7 N ] h(t) 5 0,2t 1 0,03  sen (2pt) 5 5 0,2t • h(t 1 1) 5 0,2  (t 1 1) 1 0,03  sen (2pt 1 2p) 5 5 0,2t 1 0,2 1 0,03  sen [2p(t 1 1)] 5 0,2t 1 0,2 1 0 5 5 0,2t 1 0,2 ] h(t 1 1) 5 h(t) 1 0,2 (16) t é dado em dias. Portanto, 72 h correspondem a 3 dias. Em polegadas: h(3) 5 3  0,2 1 0,03  sen 6p 5 0,6 1 0 5 0,6.

20 e π 3π t] 5 1. 1 A temperatura é máxima quando sen [ 12 2 Então: 3π π π • 1 t5 Æ t 5 14 2 12 2 • F(t) 5 24 1 8 ? 1 5 32

21 a) •p5p π π •x  kp ] x  + kp ] 3 3 π + kp, k 7 b } ] D { x7V O x 3 b) 2π •p5 π 2 π π π ] 1 kp ] x  +k • 2x  2 2 4 π π ] D {x7V O x + k  ,k 7 b } 2 4 c) • p 5 2p π π •x+ + kp ]  kp ] x   4 4 π + kp, k 7 b } ] D { x7V O x  4

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

15 As condições do enunciado implicam:


22 e Sendo k 7 b , de acordo com a condição de existência da função: kπ π π π 1 kp ] x   kp ] 2x  1 2x  2 3 6 3

23 a f[

π π π ] 5 √3  cos sec [2  ]  cos [8  ]  6 6 6

 √3  cos sec [  cos [

π 4π ]  cos [ ]  √3  3 3

1 sen [

π ] 3

2 1 1 3 π 2   ]  √3  2 2 2 3 √3

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

24 d

cos x cos2 x   f (x) 5 s cos x d  [ sen x ]  5  sen x 2 Para qualquer valor de x, cos x  0. Então o sinal de f 1 depende do fator  [ sen x ] . No intervalo p; 3π a 2 função é estritamente positiva, pois, nesse intervalo, sen x é negativo.

I

T

25 c Dado que x  π ± kp, k 7 b, então: 2 cos x  sec x ] 1 ] cos2 x  1 ] | cos x |  1 ] ] cos x  cos x ] x  0 + kp Solução gráfica: y ê função secante 1 ê função cosseno – 3π 2

–π

–π 0 2

π 2 –1

π 3π 2

x


ESTUDANDO Funções trigonométricas

Para o ENEM 1 c

3 b

De acordo com o enunciado, a projeção das exportações é dada pela função E(t) 5 2 sen t 1 3, com t no intervalo [0, t4]. I. Falsa. O declínio ocorre entre os instantes de t1 e t3 e retoma o crescimento em t3. II. Verdadeira. III. Falsa. –1  sen t  1 ] 2 1 3  2 sen t 1 3  2 1 3 ] ] 1  2 sen t 1 3  5 Ocorrerá um valor mínimo entre os instantes t2 e t3, mas o valor correto é de 1 milhão. IV. Verdadeira. Entre os instantes t1 e t3 E(X) atinge os valores máximo e mínimo: 5  1 5 4.

A função expressa no enunciado tem, no denominador, uma componente trigonométrica cosseno que varia de −1 a 1. Portanto, a soma dos valores de r no apogeu e no perigeu vale: s

5.865 5.865 1  12.000 10,15 110,15

A figura abaixo mostra a roda-gigante em funcionamento.

altura h = x 10 m x

10 m

10 m

altura 0

Na figura, é possível observar que a altura da cadeira é dada por um valor h  x  10. O valor de x é dado por: x ] sen α  x  10  sen α 10 Resta encontrar o valor do ângulo α de acordo com o tempo que a roda fica ligada. A “altura zero” corresponde ao ângulo de medida 270° e a cadeira anda mais 10°/s, então: α = 270° + 10°t. Reunindo todas as informações: h  10 + x  10 + 10 sen α  10 + 10 sen (270°+ 10°t) ] ] f(t) = 10 + 10 sen (270° + 10°t) Observe que os dados da tabela poderiam ser testados e a alternativa correta, encontrada por tentativa e erro.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

2 b


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