GABARITO Matemática E – Extensivo – V. 6 Exercícios 01)a) P(1) é sempre igual à soma dos coeficientes de P(x). b)P(0) é sempre igual ao termo independente de P(x). c)P(2) é a raiz de P(x), pois P(2) = 0. a)P(1) = 1³ + 7 . 1² − 17 . 1 −2 P(1) = 1 + 7 − 17 − 2 P(1) = −11 b)P(0) = 0³ + 7 . 0² − 17 . 0 − 2 P(0) = 0 + 0 − 0 − 2 P(0) = −2 c)P(2) = 2³ + 7 . 2² − 17 . 2 − 2 P(2) = 8 + 28 − 34 − 2 P(2) = 0 P(x) = (3x − 1)10 Soma dos coeficientes: P(1) = (3 . 1 − 1)10 P(1) = 210 P(1) = 1024 Termo independente: P(0) = (3 . 0 − 1)10 P(0) = (−1)10 P(0) = 1 05)p + q = 1 + 2 = 3 02)a = 11 04)1024 e 1 P(x) = 4x² − ax + 7 e P(2) = 1 P(x) = px³ − qx² + 2x − 1 P(3) = p . 3³ − q . 3² + 2 . 3 − 1 = 14 27p − 9q + 6 − 1 = 14 27p − 9q = 9 (i) P(2) = 4 . 2² − a . 2 + 7 = 1 16 − 2a + 7 = 1 23 − 2a = 1 −2a = − 22 a = 11 Como 1 é raiz, tem-se que P(1) = 0: P(1) = p . 1³ − q . 1² + 2 . 1 − 1 = 0 p − q + 1 = 0 p − q = −1 (ii) 03)V – V – V – F (V) Para m = − 3 P(x) = ((−3)² − 9)x³ + ((−3) + 3)x² + ((−3) + 7)x − 2 P(x) = 0x³ + 0x² + 4x − 2 P(x) = 4x − 2 ⇒ grau 1 (V) Para m = 3 P(x) = (3² − 9)x³ + (3 + 3)x² + (3 + 7)x − 2 P(x) = 0x³ + 6x² + 10x − 2 P(x) = 6x² + 10x − 2 ⇒ grau 2 (V) P(x) nunca terá grau zero, pelo fato de possuir um termo independente de valor (−2) (F) Como queremos somar os coeficientes, logo: m² − 9 + m + 3 + m + 7 − 2 ⇒ m² + 2m − 1 Vamos supor que a soma dos coeficientes dê −6, logo: m² + 2m − 1 = −6 m² + 2m + 5 = 0 06)C Aplicando a fórmula de Bháskara: Δ = 2² − 4 . 1 . 5 Δ = 4 − 20 Δ = −16 Usando o método da soma: 27p − 9q = 9 p − q = −1 . (−1) 3p − q = 1 −p + q = 1 2p = 2 p =1 Observe que Δ = −16, sendo assim a equação não possui raízes reais. Logo a soma dos coeficientes nunca poderá ser −6. Montando um sistema com (i) e (ii), temos: 27p − 9q = 9 3p − q = 1 ⇒ p − q = −1 p − q = −1 Substituindo p = 1 em qualquer uma das equações obtemos q = 2. P(x) = (a − 2)x³ + (1 − b)x + (c − 3) Q(x) = 2x³ + (3 + b)x − 1 Logo: a−2=2⇒a=4 1 − b = 3 + b ⇒ b = −1 c − 3 = −1 ⇒ c = 2 Matemática E 1 GABARITO 07)a = 4 e b = 8 −2a + 3b + 1 = 29 −2 . 13 + 3b + 1 = 29 −26 + 3b + 1 =29 3b = 54 ⇒ b = 18 b + 4c = 158 18 + 4c = 158 4c = 140 ⇒ c = 35 P(x) = (a + b − 12)x² + (2a − b)x + 2a − b Se P(x) é identicamente nulo, logo todos os seus coeficientes são iguais a zero. Temos: a + b − 12 = 0 ⇒ a + b = 12 (i) 2a − b = 0 (ii) Montando um sistema com (i) e (ii) e solucionando pelo método da adição, temos: (x² + x − 2) . (x − 4) − (x + 1) . (x² − 5x + 3) = = x³ + x² − 2x − 4x² − 4x + 8 − (x³ − 5x² + 3x + x² − 5x + 3) = = x³ − 3x² − 6x + 8 − (x³ − 4x² − 2x + 3) = = x³ − 3x² − 6x + 8 − x³ + 4x² + 2x − 3 = = 0x³ + 1x² − 4x + 5 Logo, a = 0, b = 1, c = −4 e d = 5 Temos que b + d = 1 + 5 = 6 a + b = 12 2a − b = 0 3a = 12 a=4 ⇓ a + b = 12 ⇒ 4 + b = 12 ⇒ b = 8 08)A P(x) = x + a Como 2 é raiz do polinômio, tem-se que P(2) = 0 P(2) = 2 + a = 0 a = −2 10)D 11)C P(x) − P(−x) = x³ ax³ + bx² + cx + 2 − (−ax³ + bx² − cx + 2) = x³ ax³ + bx² + cx + 2 + ax³ − bx² + cx − 2 = x³ 2ax³ + 2cx = x³ 1 Logo: 2a = 1 ⇒ a− = e 2c = 0 ⇒ c = 0 2 Temos assim que P(x) = x + 2 ou P(x) = −x + 2. Utilizando a segunda informação, P(−2) = 4: P(x) = x + 2 P(−2) = − 2 + 2 = 0 ≠ 4 P(x) = −x + 2 P(−2) = 2 + 2 = 4 Logo, P(x) = −x + 2 09)a + b + c = 13 + 18 + 35 = 66 P(x) = ax² + (b + c)x − 2a − 3x² + 3cx + 3b + 1 P(x) = (a − 3)x² + (b + c + 3c)x + (−2a + 3b + 1) P(x) = (a − 3)x² + (b + 4c)x + (−2a + 3b + 1) Como P(x) é idêntico a Q(x), temos: a − 3 = 10 ⇒ a = 13 Temos: P(−1) = −a + b − c + 2 = 0 b = a + c − 2 1 b− = + 0 − 2 2 3 b =− 2 1 3 P(1)− = − − + 0 + 2 = 1 2 2 3 1 P(2) = 8−. + 4 . − + 2 . 0 + 2 = 0 2 2 12)V − V − F - V (V) Pelo conceito de divisibilidade. (V) P(3) = (2 . 3 − 6) . Q(3) + 3 − 10 P(3) = 0 . Q(3) − 7 P(3) = −7 (F) 4x³ + bx² + cx + d = (2x − 6) (mx² + nx − 3) + x − 10 4x³ + bx² + cx + d = 2mx³ + 2nx² − 6x − 6mx² − 6nx + 18 + x − 10 4x³ + bx² + cx + d = 2mx³ + (2n − 6m)x² + (− 5 − 6n)x +8 Logo, D = 8 (V) 2m = 4 ⇒ m = 2 2 Matemática E GABARITO 13)A P(x) = (ax² − 2bx + c + 1)5 P(1) = 32 (a . 1² − 2b . 1 + c + 1)5 = 32 (a − 2b + c + 1)5 = 32 a − 2b + c + 1 = 5 32 a − 2b + c + 1 = 2 (i) P(0) = 0 (a . 0² − 2b . 0 + c + 1)5 = 0 (c + 1)5 = 0 c+1= 50 c+1=0 c = − 1 (ii) P(−1) = 0 (a . (−1)² − 2b . (−1) + c + 1)5 = 0 (a + 2b + c + 1)5 = 0 a + 2b + c +1 = 5 0 a + 2b + c + 1 = 0 (iii) Substituindo (ii) em (i) e (iii): a − 2b + c + 1 = 2 a − 2b − 1 + 1 = 2 a − 2b = 2 (iv) a + 2b + c + 1 = 0 a + 2b − 1 + 1 = 0 a + 2b = 0 (v) Montando um sistema linear com (iv) e (v): a − 2b = 2 a + 2b = 0 2a = 2 15)D f(x) = (x + b)³, desenvolvendo (x + b)³: f(x) = x³ + 3bx² + 3b²x + b³ Como f(x) = x³ − 6x² + mx + n, temos que: 3b = −6 ⇒ b = −2 3b² = m ⇒ 3 . (−2)² = m ⇒ m = 12 b³ = n ⇒ (−2)³ = n ⇒ n = − 8 Temos m = 12 e n = −8 16)a = b = 1 a b 2x = + (x − 1) (x + 1) (x 2 − 1) soma de fração 2x a(x + 1) + b(x − 1) = 2 (x − 1) (x − 1) . (x + 1) 2x ax + a + bx − b = 2 (x − 1) (x 2 − 1) (a + b)x + (a − b) = 2x a + b = 2 a − b = 0 2a = 2 a =1 ⇓ a+b=2⇒1+b=2⇒b=1 1 1 17)A = C− = e B =− 2 2 a =1 ⇓ P(x) = x³ + 0x² + x + 0 P(x) = x³ + x P(1) = 1³ + 1 = 1 + 1 = 2 1 a − 2b = 2 ⇒ 1 − 2b = 2 ⇒ b =− 2 x A Bx + C = + (x − 1) . (x 2 + 1) (x − 1) (x 2 + 1) A . (x 2 + 1) + (Bx + C) . (x − 1) x = 2 (x − 1) . (x 2 + 1) (x − 1) . (x + 1) P(0) = 0³ + a2 . 0² + a1 . 0 + a0 = 0 0 + 0 + 0 + a0 = 0 a0 = 0 x Ax 2 + A + Bx 2 − Bx + Cx − C = 2 (x − 1) . (x + 1) (x − 1) . (x 2 + 1) P(−i) = (−i)³ + a2 . (−i)² + a1 . (−i) + 0 = 0 i − a2 − a1i = 0 − a2 + (1 − a1)i = 0 Do assunto de números complexo, se a + bi = 0 ⇒ a = 0 e b = 0. Logo a2 = 0 e a1 = 1 14)E soma de fração P(x) = x³ + a2x² + a1x + a0 x (A + B)x 2 + (C − B)x + (A − C) = 2 (x − 1) . (x + 1) (x − 1) . (x 2 + 1) x = (A + B)x² + (C − B)x + (A − C) Logo: A + B = 0 ⇒ A = −B (i) C − B = 1 ⇒ C = 1 + B (ii) A − C = 0 ⇒ A = C (iii) Matemática E 3 GABARITO De (i) e (iii) temos que C = −B. Substituindo em (ii): C=1+B −B = 1 + B −1 = 2B 1 B =− 2 A = −B 1 A = − − 2 1 A− = 2 Logo: (i) A + B + C = 1 (ii) A − B + 2C = −2 (iii) −2A = 4 20)4 095 A=C 1 C− = 2 Para calcular a soma dos coeficientes, basta fazer P(1). 11 12 Fazendo P(1) resta somente o somatório ∑ : k =0 k 11 a(x − 2) + b(x − 1) x = (x − 1) . (x − 2) (x − 1) . (x − 2) x = a(x − 2) + b(x − 1) x = ax − 2a + bx − b x = (a + b)x + (−2a − b) Vamos acrescentar e retirá-lo: 12 12 12 + + + … + 12 + 12 − 12 11 12 12 0 1 2 Logo, 212 − 1 = 4 096 − 1 = 4 095 Para somar os coeficientes basta ter P(1). Logo: P(1) = ∑ (3k − 1) . 1k = ∑ (3k − 1) Logo, a . b = (−1) . 2 = − 2 99 99 k =0 k =0 Se resolvermos os primeiros termos do somatório teremos: − 1 + 2 + 5 + 8 + … + 296 k =1 k = 99 Observando melhor, essa soma é a soma de todos os termos de uma progressão aritmética de a1 = −1, a100 = 296, r = 3. Logo: (a + an ) . n (−1+ 296) . 100 = 295 . 50 = 14 750 = S100 = 1 2 2 B C x 2 − 2x + 4 A + = + x 3 + x 2 − 2x x x + 2 x − 1 x 2 − 2x + 4 A(x + 2)(x − 1) + B(x )(x − 1) + C(x )(x + 2) = x . (x + 2) . (x − 1) x 3 + x 2 − 2x soma de fração x 2 − 2x + 4 A(x 2 + x − 2) + B(x 2 − x ) + C(x 2 + 2x ) = x 3 + x 2 − 2x x 3 + x 2 − 2x 2 2 2 2 x − 2x + 4 Ax + Ax − 2A + Bx − Bx + Cx + 2Cx = 3 2 3 2 x + x − 2x x + x − 2x 22)E x 2 − 2x + 4 (A + B + C)x 2 + (A − B + 2C)x + (−2A ) = x 3 + x 2 − 2x x 3 + x 2 − 2x 4 1 212 21)14 750 19)A + B + 2C = −2 + 2 + 2 = 2 12 a b x + = (x − 3x + 2) (x − 1) (x − 2) 2 k =0 12 Esse somatório é a soma da linha 12 do triângulo de Pascal (matéria de binômio de Newton). Só falta o 12 termo . 12 a + b = 1 2a − b = 0 −a =1 a = −1 ⇓ a + b = 1 ⇒ −1 + b = 1 ⇒ b = 2 12 12 12 ∑ k = 0 + 1 + 2 + … + 11 k =0 18)C Temos que A = −2. Substituindo em (i) e (ii) e montando um sistema, temos que B = 2 e C = 1. Matemática E x 3 + 5x 2 + 0x + 6 x 2 + 0x − 3 −x 3 + 0x 2 + 3x 5x 2 + 3x + 6 2 −5x + 0x + 15 3 x + 21 ⇓ r(x ) x+5 ⇓ q(x ) GABARITO 29)B 23)D x 4 + x 3 − 7 x 2 + x + 9 x 2 + 2x + 1 −x 4 − 2x 3 − 3x 2 3 x2 − x − 6 2 − x − 8x + x + 9 x 3 + 2x 2 + x ⇓ P(x) = (2x² − 3x + 1) . (3x² + 1) + (−x + 2) P(x) = 6x4 + 2x² − 9x³ − 3x + 3x² + 1 − x + 2 P(x) = 6x4 − 9x³ + 5x² − 4x + 3 quociente 6x 4 − 9x 3 + 5x 2 − 4x + 3 x − 1 −6 x 4 + 6 x 3 − 6 x 2 + 2x + 9 6 x 3 − 3 x 2 + 2x − 2 − 3x 3 + 5x 2 − 4x + 3 6x 2 + 12x + 6 3x 3 − 3x 2 14x + 15 ⇓ resto 2x 2 − 4 x + 3 − 2x 2 + 2x − 2x + 3 2x − 2 1 24)A gr(p) = M ⇒ gr(p . q) = 2 = gr(p) gr(q) = N 30)B Como gr(p . q) = gr(p) + gr(q) = 2 + N = 2 ⇒ N = 0 −x 4 + 0x 3 − x 2 25)D 2 3x + 0x + 3 x 2 + 0x − 3 x − 1 −x 2 + x Logo, o coeficiente de 8x² é 8. −2 ⇓ resto 31)A Sabendo que gr(f) = 4, gr(g) = 3 e gr(h) = 2, temos então: gr(f . g) = 4 + 3 = 7 28)B 32)D Os polinômios A(x) e B(x) têm o mesmo grau. x +1 x−3 −x + 1 27)C q r O grau do polinômio P(x) é: gr(P) = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 = 21 Sabemos que P(x) = D(x) . Q(x) + R(x): P(x) = (x² + 4x + 7) . (x² + 1) + (x − 8) P(x) = x4 + x² + 4x³ + 4x + 7x² + 7 + x − 8 P(x) = x4 + 4x³ + 8x² + 5x − 1 ⇓ x −1 ⇓ Como o grau do divisor D(x) é gr(D) = 2, temos que o grau do quociente Q(x) é: gr(Q) = gr(P) − gr(D) = 17 − 2 = 15 x2 − 3 − 3x 2 + x − 4 Observe que o grau do polinômio P(x) é gr(P) = 17, pois P(x) = (x8 + …) . (x9 + …) = x17 + … 26)B x 4 + 0 x 3 − 2x 2 + x − 4 x 2 + 0 x + 1 Observe que g = 2x² − 3x − 2 = (2x + 1) . (x − 2). Logo, f é divisivel por 2x + 1 e x − 2. Matemática E 5 GABARITO 33)A x 3 − 2x 2 + kx − 3 −x 3 + x 2 − 3x x2 − x + 3 x −1 2 − x + (k − 3)x − 3 x2 − x+3 (k − 3 − 1) ⇓ k−3−1=0⇒k−4=0⇒k=4 34)a − b = − 3 − (−7) = − 3 + 7 = 4 2x³ − ax² + bx + 2 ≡ (2x² + 5x − 2) . (cx + d) + 0 resto 2x³ − ax² + bx + 2 ≡ 2cx³ + 2dx² + 5cx² + 5dx − 2cx − 2d 2x³ − ax² + bx + 2 ≡ 2cx³ + (2d + 5c)x² + (5d − 2c)x − 2d Logo: 2c = 2 ⇒ c = 1 −2d = 2 ⇒ d = −1 2d + 5c = −a ⇒ −2 + 5 = −a ⇒ a = −3 5d −2c = b ⇒ −5 − 2 = b ⇒ b = − 7 35)D x³ + ax² + bx + 7 ≡ (x² + x + 1) . (cx + d) + 0 x³ + ax² + bx + 7 ≡ cx³ + dx² + cx² + dx + cx + d x³ + ax² + bx + 7 ≡ cx³ + (d + c)x² + (d + c)x + d Logo: c=1 d=7 d+c=a⇒7+1=a⇒a=8 d+c=b⇒7+1=b⇒b=8 a + b = 8 + 8 = 16 36)D x4 + 4x³ + px² + qx + r ≡ (x³ + 3x² + 9x + 3)(ax + b) + 0 x4 + 4x³ + px² + qx + r ≡ ax4 + bx³ + 3ax³ + 3bx² + 9ax² + 9bx + 3ax + 3b x4 + 4x³ + px² + qx + r ≡ ax4 + (3a + b)x³ + (9a + 3b)x² + (3a + 9b)x + 3b Logo: a=1 3a + b = 4 ⇒ 3 . 1 + b = 4 ⇒ b = 1 9a + 3b = p ⇒ 9 . 1 + 3 . 1 = p ⇒ p = 12 37)k = 2 (k)x³ + (k + 1)x² + (2k)x + 6 ≡ (x² + 2) . (ax + b) + 0 kx³ + (k + 1)x² + 2kx + 6 ≡ ax³ + bx² + 2ax + 2b Logo: 2b = 6 ⇒ b = 3 b=k+1⇒3=k+1⇒k=2 6 Matemática E GABARITO 38)E 2x 2010 − 5x 2 − 13x + 7 x2 + x + 1 −2x 2010 − 2x 2009 − 2x 2008 2x 2008 − 2x 2007 + 2x 2005 − 2x 2004 + … + 2x 4 − 2x 3 + 2x − 7 −2x 2009 − 2x 2008 − 5x 2 − 13x + 7 2x 2009 + 2x 2008 + 2x 2007 2x 2007 − 5x 2 − 13x + 7 −2x 2007 − 2x 2006 − 2x 2005 −2x 2006 − 2x 2005 − 5x 2 − 13x + 7 2x 2006 + 2x 2005 + 2x 2004 2x 2004 − 5x 2 − 13x + 7 2x 5 + 2 x 4 + 2 x 3 2x 3 − 5x 2 − 13x + 7 −2 x 3 − 2 x 2 − 2 x − 7x 2 − 15x + 7 7x 2 + 7x + 7 − 8x + 14 Logo, r(x) = − 8x + 14, calculando r(2) temos: r(2) = − 8 . 2 + 14 = − 16 + 14 = − 2. 39)a + b + c + d = 4 + 16 + 0 + 1 = 21 x 4 + 0x 3 + ax 2 + 0x + b − x 4 − 2x 3 − 4 x 2 x 2 + 2x + 4 x 2 − 2x + a −2x 3 + (a − 4)x 2 + 0x + b 2x 3 + 4 x 2 + 8x ax 2 + 8x + b −ax 2 − 2ax − 4a (8 − 2a)x + b − 4a Como a divisão é exata, temos: 8 − 2a = 0 ⇒ 8 = 2a ⇒ a = 4 e b − 4a = 0 ⇒ b − 4 . 4 = 0 ⇒ b = 16 x 3 + cx 2 + dx − 3 − x 3 + x 2 − 2x x2 − x + 2 x + c +1 2 (c + 1)x + (d − 2)x − 3 −(c + 1)x 2 + (c + 1)x − 2(c + 1) (c + d − 1)x − 2c − 5 Como o resto é igual a −5, temos: −2c − 5 = − 5 ⇒ c = 0 e c + d − 1 = 0 ⇒ 0 + d − 1 = 0 ⇒ d = 1 40)R(4) = 17 Pela divisibilidade, P(x) = Q(x) . D(x) + R(x), temos: (x − 3)10 . (x² + 1) = Q(x) . (x² − 7x + 12) + R(x) (x − 3)10 . (x² + 1) = Q(x) . (x− 3) . (x − 4) + R(x) (x − 3)9 . (x² + 1) = Q(x) . (x − 4) + R(x) Matemática E 7 GABARITO 43)A Como buscamos o valor de R(4), temos: (4 − 3)9 . (4² + 1) = Q(4) . (4 − 4) + R(4) 19 . 17 = Q(4) . 0 + R(4) 17 = R(4) 41)a) Q(x) = 7x² + 15x + 20 e R(x) = 39 b) Q(x) = x³ – 2x² + 5x – 7 e R(x) = 20 7 5 c) Q(x) = 2x4 + x³ + 3x + e R(x) = 2 2 d) Q(x) = 3x² +12x + 30 e R(x) = 59 e) Q(x) = –x4 – x² – 2x + 2 e R(x) = –5 a) 2 b) –3 7 1 –10 –1 7 15 20 39 1 1 1 2 Dividindo x² + 2 por x + 1, pelo método de Briot-Ruffini: –1 1 0 2 Q1 (x) = x –1 1 –1 3 Dividindo x² + 2 por x − 1: 1 1 0 2 Q2 (x) = x +1 1 1 4 Logo, Q1(3) + Q2(4) = 3 − 1 + 4 + 1 = 7 44)E –1 8 5 –7 20 1 –2 c) 4 0 4 2 –1 6 2 1 0 5 6 y –1 4 7 2 Q'(x) = 4x + 2x³ +6x + 5 dividindo por 2 temos: 5 Q(x) = 2x4 + x³ + 3x + 2 1 –2 –14 –1 1 4 59 10 Q'(x) = x² + 4x + 10 multiplicando por 3 temos: Q(x) = 3x² +12x + 30 e) 2 1 –2 1 0 –6 –1 0 1 1 2+a 4+4a Temos assim os coeficientes do divisor: 1, −2, −4, 4 ,8. Logo, D(x) = x4 − 3x³ − 4x² + 4x + 8 1 4 3 2 x − 1 ≡ (x − 1) . (ax + bx + cx + d) Logo, a = b = c = d = 1. Temos que Q(x) = x³ + x² + x + 1 ⇒ ⇒ Q(−1) = (−1)³ +(−1)² + (−1) + 1 = 0 ou 1 1 0 0 0 –1 1 1 1 1 0 Logo, Q(x) = x³ +x² + x + 1 ⇒ Q(−1) = 0 8 0 –1 m Como o resto deve ser zero, temos que −2 + m = 0 ⇒ m = 2. 46)A Q( x ) x4 − 1 ≡ ax4 + (b − a)x³ + (c − b)x² + (d − c)x − d 1 –2 0 1 –1 –1 –1 –2 –2+m D( x ) 0 45)E 1 2 –2 –5 42)D P( x ) 4 Temos: 2 . (4 + 4a) − 2a = −4 8 + 8a − 2a = −4 8 + 6a = −4 6a = − 12 a=−2 Q'(x) = x4 + x² + 2x − 2 multiplicando por −1 temos: Q(x) = –x4 – x² – 2x + 2 0 Conseguimos descobrir o valor de y do método, pois y . (−4) + 8 = 0 ⇒ y = 2. Assim, completando o método: 2 1 a 2a –2a 8 4 d) 6 1 a 2a –2a 8 Matemática E 2 2 0 –4 a 2 4 4 8+a Como P(x) é divisível por D(x), logo o resto é zero. Temos assim que 8 + a = 0 ⇒ a = −8. GABARITO 47)B –2 1 –5 p 2 1 1 –7 14+p –26 –2p Divisão de x³ + px + qx por x − 1: 1 1 0 p q Como P(x) é divisível por x + 2, o resto é zero. Temos Assim que −26 − 2p = 0 ⇒ −26 = 2p ⇒ p = −13 48)31 1 1+p 1+p+q Como o resto é 8, temos que: 1 + p + q = 8 ⇒ p + q = 7 (ii). De (i) e (ii), temos que p = 1 e q = 6. 51)E m 1 a a –a –6 3 0 Sabendo que P(x) ≡ D(x) . Q(x) + R(x). Logo: P(x) ≡ (x² − x) . (6x² + 5x + 3) + (−7x) ≡ 6x4 − x³ − 2x² − 10x Sabemos que m = 2, pois m . 3 − 6 = 0 ⇒ 3m = 6 ⇒ m=2 Completando o método, e substituindo m por 2, temos: Dividindo P(x) por 2x + 1: 1 6 –1 –2 –10 0 2 6 –4 2 1 a a 1 2+a 4+3a 3 0 Assim: 2 . (4 + 3a) − a = 3 8 + 6a − a = 3 8 + 5a = 3 a = −1 Com esses resultados sabemos que: P(x) = x4 − x³ − x² + x − 6 Q(x) = x³ + x² + x + 3 1 –k –k Logo, o resto é igual a 5. x 2 2i + x − 2. 3 3 Observe que a raiz de 3x − 6i é: 3x − 6i = 0 3x = 6i x = 2i Logo: 49)A 1 –10 5 52)Q(x) = 01. Verdadeiro. P(x) é um polinômio de 4° grau. 02.Verdadeiro. P(x) é divisível por x − 2, pois m = 2. 04.Verdadeiro. P(0) = 04 − 0³ − 0² + 0 − 6 = −6 08.Verdadeiro. P(1) = 14 − 1³ − 1² + 1 − 6 = −6 16.Verdadeiro. Q(x) = x³ + x² + x + 3 0 –a –6 –1 2i 1 0 –2 3 1 2i 6 –12i+3 Observação: 2i . 2i = 4i², mas i² = −1. Logo, 4i² = −4. Temos que: Q'(x) = x² + 2ix − 6 ⇒ Q(x) = x 2 2i + x − 2. 3 3 53)C 1 1–k 7–k 6–k Como P(x) é divisível por x − 1, o resto é zero. Temos assim que 6 − k = 0 ⇒ k = 6. Se k = 6, então Q(x) = x² + (1 − k)x + (7 − k) ⇒ Q(x) = x² − 5x + 1 50)D Divisão de x³ + px + q por x + 1: –1 1 0 p q 1 1 0 0 0 ... 0 1 1 1 1 1 ... 1 2 Temos que Q(x) = x49 + x48 + x47 + … + 1 e R(x) = 2. Logo Q(x) = ∑ x n + 1, mas 1 = x0. Então, Q(x) = ∑ x n. 49 n =1 49 n= 0 1 –1 1+p –1–p+q Como o resto é 4, temos −1 − p + q = 4 ⇒ −p + q = 5 (i). Matemática E 9 GABARITO 54)R(x) = 23 59)E Pelo teorema do resto, x − 2 = 0 ⇒ x = 2 P(2) = 2³ + 2 . 2² + 5 . 2 − 3 = 8 + 8 + 10 − 3 = 23 55)R(x) = 52 Pelo teorema do resto x + 1 = 0 ⇒ x = − 1 P(x) = (x² − x − 2) . Q(x) + (2x − 1) P(−1) = ((−1)² − (−1) − 2) . Q(−1) + (2 . (−1) − 1) P (−1) = (1 + 1 − 2) . Q (−1) + (−2 − 1) P (−1) = 0 . Q (−1) + (−3) P (−1) = 0 − 3 ⇒ P (−1) = −3 Pelo teorema do resto, x + 2 = 0 ⇒ x = −2 P(−2) = (−2)6 − (−2)4 + (−2)² = 64 − 16 + 4 = 52 56)Verdadeira. 60)B Pelo teorema do resto: i) x − 1 = 0 ⇒ x = 1 3 ii) 2x + 3 = 0 ⇒ x =− 2 P(x) ≡ (2x² − 3x + 1) . (3x² + 1) + (− x + 2) P(x) ≡ 6x4 − 9x³ + 5x² − 4x + 3 De i: P(1) = 2 . 1³ + 5 . 1² − 1 − 6 = 2 + 5 −1 − 6 = 0 61)A De ii: 3 2 3 3 3 3 P− = 2 . − + 5 . − − − − 6 2 2 2 2 3 27 45 3 P− = − + + −6 = 0 2 4 4 2 Pelo teorema do resto, x − 3 = 0 ⇒ x = 3 P(3) = 4 ⇒ a . 3³ − 2 . 3 + 1 = 4 27a − 6 + 1 = 4 27a − 5 = 4 27a = 9 1 a = 3 58)A f(x) ≡ (−x² −1) . (x + 2) + (2x + k) f(x) ≡ −x³ −2x² + x − 2 + k Como P(1) = 0, logo P(x) é divisível por x − 1. 3 Como P− = 0, logo P(x) é divisível por 2x + 3. 2 57)A Pelo teorema do resto, x − 1 = 0 ⇒ x = 1 P(1) = 0 P(x) é divisível ⇓ P(1) = 14 − k . 1³ + 5 . 1² + 5 . 1 + 2k = 0 1 − k + 5 + 5 + 2k = 0 11 + k = 0 k = − 11 10 Pelo teorema do resto. x − 1 = 0 ⇒ x = 1 P(1) = 6 . 14 − 9 . 1³ + 5 . 1² − 4 . 1 + 3 P(1) = 6 − 9 + 5 − 4 + 3 = 1 Pelo teorema do resto, x − 1 = 0 ⇒ x = 1 Como f(x) é divisível por x − 1, então f(1) = 0: f(1) = 0 ⇒ f(1) = −1³ −2 . 1² + 1 − 2 + k = 0 −1 − 2 + 1 − 2 + k = 0 −4 + k = 0 k=4 62)C 3 Pelo teorema do resto, 2x + 3 = 0 ⇒ x =− 2 3 P− = 0 2 ⇓ 2 3 3 3 P− = −10 . − − a − + 3 = 0 2 2 2 9 3a + +3=0 4 2 90 3a + +3=0 − 4 2 a = 13 −10 . 63)D Matemática E P(−1) = Q(−1) . D(−1) + R(−1) P(−1) = ((−1)³ − 2 . (−1) − 1) . D(−1) + (5 . (−1) + 8) P(−1) = (−1 + 2 − 1) . D(−1) −5 + 8 P(−1) = 0 . D(−1) − 5 + 8 P(−1) = 0 − 5 + 8 P(−1) = 3 GABARITO 70)B 64)a = 7 − 5i D(x) = x − (1 + i) p(x) = 2x4 + 2x2 + x + a e Pelo teorema do resto, x − 1 − i = 0 ⇒ x = 1 + i p(1 + i) = 0 2 . (1 + i)4 + 2. (1 + i)² + (1 + i) + a = 0 2 . (−4) + 2 . (2i) + 1 + i + a = 0 −8 + 4i + 1 + i + a = 0 −7 + 5i + a = 0 ⇒ a = 7 − 5i 65)p(1) = 5 p'(−1) = 4 ⇒ p'(−1) = 3 . (−1)³ + 2b . (−1) + c = 4 3 − 2b + c = 4 −2b + c = 1(ii) De (i) e (ii), temos b = c = − 1 Vamos descobrir o valor de d: Observe que se dividir p(x) por x − 1 isso resultará em resto 5. Pelo teorema de resto, x − 1 = 0 ⇒ x = 1. 66)10 02.Verdadeiro. P(x) = x4 − 5x³ + 10x² − 5x P(0) = 04 − 5 . 0³ + 10 . 0² − 5 . 0 P(0) = 0 08.Verdadeiro. P(x) = x4 − 5x³ + 10x² − 5x −21 Pelo teorema do resto, x + 1 = 0 ⇒ x = −1 P(−1) = (−1) 4 − 5 . (−1) ³ + 10 . (−1) ² − 5 . (−1) −21 P (−1) = 1 + 5 + 10 + 5 − 21 P (−1) = 0 67)C p'(1) = 0 ⇒ p'(1) = 3 . 1³ + 2b . 1 + c = 0 3 + 2b + c = 0 2b + c = −3 (i) Como p(x) é divisível por x + 3, x − 1 e x + 5, então p(x) é divisível por (x + 3) . (x − 1) . (x + 5), que possui grau 3. Logo o grau de p(x) é maior ou igual a 3. Pelo teorema do resto, x − 1 = 0 ⇒ x = 1 p(1) = 2 ⇒ p(1) = 1³ − 1 . 1² − 1 . 1 + d = 2 1 − 1 − 1 + d = 2 d = 3 Temos assim que p(x) = x³ − x² − x + 3. 71)F - V - V - V - F 72)D P(x) = Q(x) . (3x − 2) + 1 2 2 P = Q . 0 + 1 3 3 2 P = 0 + 1 3 2 P = 1 3 (x² − 1) . P(x) = Q1(x) . (3x −2) + k 2 2 2 2 − 1 . P = Q1 . 0 + k 3 3 3 2 2 2 − 1 . P = 0 + k 3 3 5 − . 1 = K 9 5 − = k 9 68)C P(x) = (x³ + 3x² + 5) . k(x) + (x² + x + 7) Pelo teorema do resto, k(0) = 2. Logo: P(0) = (0³ + 3 . 0² + 5) . k(0) + (0² + 0 + 7) P(0) = (0 + 0 + 5) . 2 + (0 + 0 +7) P(0) = 5 . 2 + 7 P(0) = 17 69)p = −7 e q = −10 Pelo teorema do resto, x − 2 = 0 ⇒ x = 2 P(2) = 0 ⇒ P(2) = 2 . 2³ + p . 2² + 11 . 2 + q = 0 16 + 4p + 22 + q = 0 4p + q = − 38 (i) P(1) = −4 ⇒ P(1) = 2 . 1³ + p . 1² + 11 . 1 + q = −4 2 + p + 11 + q = − 4 p + q = −17 (ii) De (i) e (ii), temos p = − 7 e q = −10. 73)a + b = 1 + 4 = 5 P(x) = (x + 1) . Q(x) + ax + b = 3 P(−1) = (−1 + 1) . Q(−1) + a(−1) + b = 3 0 . Q (−1) − a + b = 3 − a + b = 3 (i) P(x) = (x − 2) . Q(x) + ax + b = 6 P(2) = (2 − 2) . Q(2) + a . 2 + b = 6 0 . Q(2) + 2a + b = 6 2a + b = 6 (ii) De i e ii temos a = 1 e b = 4. Matemática E 11 GABARITO P(2) = 0 ⇓ P(2) = 25 + a . 24 + b . 2² + c . 2 + 1 = 0 32 + 16a + 4b + 2c + 1 = 0 16a + 4b + 2c = − 33 (iii) 3 11 74)R(x) = x + 4 4 P(x) = (x − 3) . Q(x) + ax + b = 5 P(3) = (3 − 3) . Q(3) + a . 3 + b = 5 0 . Q(3) + 3a + b = 5 3a + b = 5 (i) De i, ii e iii, temos a = − 3, b = 9 −3 . a.b 2 = 9. Logo, = 3 c − 2 P(x) = (x + 1) . Q(x) + ax + b = 2 P(−1) = (−1 + 1) . Q(−1) + a(−1) + b = 2 0 . Q(−1) − a + b = 2 − a + b = 2 (ii) De i e ii temos que a = 77)V - V - V - V (V) Seja ax + b um polinômio qualquer de grau 1. Efetuando a divisão por D(x), temos: ax + b x −1 3 11 eb= . 4 4 75)C −ax + a Sabendo que: b) P(x) = (x² + x) . (x² − 3) + (ax + P(x) = x4 − 3x² + x³ − 3x + ax + b P(x) = x4 + x³− 3x² + (− 3 + a)x + b Pelo teorema do resto, temos x − 1 = 0 ⇒ x = 1. ⇓ resto Note que o resto é igual à soma dos coeficientes. x (V) Seja gr(P) = 1, então: ax + b −ax −ax De i e ii, temos que a = 2. Logo, o termo de grau 1 é −3 + a = −3 + 2 = −1. 76)E 2 x ax 2 + b 0 + bx − bx Se R(x) = ax + b, então R(4) = 4a + b = 10 (ii). Pelo teorema do resto, sabemos: 0+c=c ⇓ resto Seja gr(P) = 3, então: ax 3 + bx 2 + cx + d −ax 3 x 2 ax + bx + c 0 + bx 2 P(1) = 2 ⇓ P(1) = 15 + a . 14 + b . 1² + c . 1 + 1 = 2 1 + a + b + c + 1 = 2 a + b + c = 0 (i) − bx 2 0 + cx − cx P(−1) = 3 ⇓ P(−1) = (−1)5 + a . (−1)4 + b . (−1)² + c . (−1) + 1 = 3 −1 + a + b − c + 1 = 3 a + b − c = 3 (ii) 12 a 0+b = b ⇓ resto Seja gr(P) = 2, então: ax 2 + bx + c P(1) = 0 ⇓ P(1) = 14 + 1³− 3 . 1² + (− 3 + a) . 1 + b = 0 1 + 1− 3 + (− 3 + a) + b = 0 − 1 − 3 + a + b = 0 a + b = 4 (i) a a +b R( x ) 3 9 e c =− . 2 2 0+d=d ⇓ resto Então podemos afirmar que o resto vai ser igual ao termo independente. Matemática E GABARITO (V) Da 1a afirmação temos que o resto da divisão de P(x) por um binômio D(x) = x − 1 é igual à soma dos coeficientes. 40 Então R(x) é igual a ∑ (5n + 1),.porém os coeficientes desse polinômio são os termos de uma P.A. de razão igual a xn n=0 5. Logo: (1+ 201) . 41 S41 = = 4141 2 (V) Pelo teorema do resto: x + 1 = 0 ⇒ x = −1 Substituindo em P(x), temos: 29 29 P(−1) = ∑ . (−1)n desenvolvendo n= 0 n 29 29 29 29 29 29 29 29 P(− 1) = (−1)0 + (−1)1 + … + (−1)n − 1 + (−1)n = − + … + − 0 1 n − 1 n 0 1 n − 1 n Note que os elementos desse somatório são os mesmos do triângulo de Pascal. E sabemos que os coeficientes binomiais equidistantes pertencentes à mesma linha possuem valores numéricos iguais, ou seja: 29 29 29 29 − = … = − + = 0. 0 n 1 n − 1 Então P(−1) = 0. Logo P(x) é divisível por D(x). 78)−2 P(x) = x³ − 1000x² − 10002x + 9999. Escrevendo os coeficientes em potência de 10, temos: P(x) = x³ −104 . x² − (104 + 2)x + (104 − 1) Pelo teorema do resto, x − 10001 = 0 ⇒ x = 104 + 1. Logo: P(104 + 1) = (104 + 1)³ −104 . (104 + 1)² −(104 + 2) . (104 + 1) + (104 − 1) = (104 + 1)² . [104 + 1 − 104] − 108 − 104 − 2 . 104 − 2 + 104 − 1 =108 + 2 . 104 + 1 − 108 − 104 − 2 . 104 − 2 + 104 − 1 = − 2 Matemática E 13