Matemática 3 COMENTÁRIOS – ATIVIDADES 1. aula 1 PARA COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS 1. SALA Temos o conjunto A = {∅; 3; {3}; {2; 3}}, em que os elementos são ∅; 3; {3}; {2; 3}. a) Falsa, pois {2; 3} ⊂ A ⇒ 2; 3 ∈ A. b) Falsa, pois 2 não é um elemento. c) Falsa, pois ∅ é um elemento. d) Falsa, pois 3 é um elemento. e) Verdadeira. {3} ∈ A. Resposta correta: E Não possui item correto. 2. n( A ) 2. I. a ∈ A (verdadeiro), pois a é elemento de A. II. {a} ∈ A (verdadeiro), pois {a} é elemento de A. III. {{a}} ⊂ A (verdadeiro), pois {a} é elemento de A e {{a}} é subconjunto de A. IV. {a, b} ⊂ A (verdadeiro), pois a e b são elementos de A e {a, b} é subconjunto de A. V. {a} ⊂ A (verdadeiro), pois a é elemento de A, sendo {a} um subconjunto de A. VI. ∅ ⊂ A (verdadeiro), pois ∅ é subconjunto de qualquer conjunto. VII. ∅ ∈ A (falso), pois ∅ não é elemento de A. 2 n (P( A )) = n(B) = 2n(A) – n(B) = 2n(B) + 6 – n(B) = 26 = 64 n (P(B)) 2 A = {x ∈ ⎥/ 1 ≤ x < 5} B = {x ∈ ⎥/2 ≤ x ≤ 6} Resposta correta: D 3. P(A) 1) n(A) = n; n(B) = n + 1 2) P(A) = 2n; P(B) = 2n+1 ⇒ P(B) = 2n . 2 ⇒ P(B) = P(A) . 2 ⇒ P(B) = 2 . P(A) ⇒ y = 2x A ∩ B = {x ∈ ⎥/ 2 ≤ x < 5} Resposta correta: E Resposta correta: A 4. I) II) 3. n(P(M)) = 2 . n(P(N)) 2n(M) = 21 . 2n(N) 2n(M) = 21 + n(N) n(M) = 1 + n(N) Resposta correta: A 4. n(M ∪ N) = n(M) + n(N) – n(M ∩ N) n(M ∪ N) = 1 + n(N) + n(N) – 1 n(M ∪ N) = 2n(N) Do enunciado, temos: I. a = 2m II. b = 2n 8 = 2n 23 = 2n n=3 Resposta correta: E 5. O conjunto x pode ser: • x = {1, 2} • x = {1, 2, 3} • x = {1, 2, 3, 4} O número de subconjuntos é dado por 2n(A), portanto: 2n(A) = 1024 n(A) 10 2 =2 n(A) = 10 III. c = 2 O número de subconjuntos com 4 elementos é: 10 x 9 x 8 x 7 = 210 C10,4 = 4x3x2x1 O número de subconjuntos que não possuem 4 elementos é: K = 1024 – 210 K = 814 V. m = 2p – n m = 2p – 3 Resposta correta: B p IV. a = c + 2b a=c+2.8 a = c + 16 VI. a = c + 16 2m = 2p + 16 2p – 3 = 2p + 16 2 ∴p=4 VII. c = 2p c = 24 c = 16 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 1 A soma dos elementos do 24º conjunto (277 + 300) 24 = 6924 e soma dos algarismos é: 2 6 + 9 + 2 + 4 = 21 VIII. a = 16 + 16 a = 32 IV. a + b + c = 32 + 8 + 16 = 56 é Resposta correta: A Resposta correta: A 10. 5. I = {x ∈ ⎥/3 < x ≤ 7} x ≤ –1 ou x > 3. Resposta correta: A Resposta correta: A 11. 6. O conjunto é dado por A = {0, 1, 2, 3, 4}. Para P(B) ter um número máximo de elementos é necessário que B seja o maior possível, ou seja, B = {1, 2, 3, 4}, portanto, n(P(B)) = 24 = 16. I. Se “n” é o número de elementos de “A”, então n(A) = n. P(A) = 2 n(A) ⇒ P(A) = 2n n II. n(P(PA)) = 2n(PA) = 22 Resposta correta: E Resposta correta: C 7. n(P(P(P(P(A))))) = n(P(P(P(B))) n( A ) 2 2 2 2 n( A) 2 2 2 n( A ) 2 n(B) 2 2 12. Observe que: I. a + b = 18 = 2 n(B) 2 = 2 a = 18 – b 2 =2 2n(A) = n(B) 2n(A) – n(B) = 0 n(B ) A soma dos números é dada por S = Resposta correta: A FG18IJ = 2 H18K 18 8. FG IJ H K 18 18 = (18 − b) ! b ! b II. O 10º conjunto começa com 10 e tem 19 elementos. K = 10 + 11 + 12 + ... + a19, como a19 = a1 + 18r = 10 + 18 . 1 = 28, então: K = 10 + 11 + 12 + ... + 28 (10 + 28) . 19 K= 2 K = 19 . 19 K = 192 2 19 K Portanto: = = 19 19 19 = (23)6 = 86 já que é S representa a soma da li- nha 18 do triângulo de Pascal. Resposta correta: A 13. O último elemento de cada conjunto Cn é dado por n2: C2 = {2, 3, 4} 22 C3 = {5, 6, 7, 9} 32 ... Resposta correta: A C49 = {..., 492} 9. O último elemento de cada conjunto é igual à soma do número de elementos dos conjuntos até o conjunto citado. 1º conj. {1} ⇒ 1 elemento 2º conj. {2, 3} ⇒ 2 elementos ... 23º conj. { ..., __ } 1 + 2 + 3 + ... + 23 = b1+ 23g .23 = 276 C50 = {492 + 1, ..., 502} 99 elementos S= (49 + 1+ 50 ) 99 2 S= (49 + 1+ 50 )(50 + 49) 2 2 2 24º conj. {277, 278, ..., __ } S= 1 + 2 + 3 + ... + 24 = 300 2 3ª SÉRIE E EXTENSIVO FG18IJ + FG18IJ + ... + H0K H1 K | VOLUME 1 2 2 2 3 2 3 2 50 + 50 . 49 + 50 + 49 + 49 + 49 . 50 2 | MATEMÁTICA 3 S= 50 + 49 + (49 + 1). 49 + (50 − 1). 50 + 50 + 49 2 S= 50 + 49 + 49 + 49 + 50 − 50 + 50 + 49 2 S= 2 . 50 + 2 . 49 + 49 − 50 + 50 + 49 2 S= 2 .(50 + 49 ) + (49 − 50)(49 + 50) + 50 + 49 2 S= 2 .(50 + 49 ) − 49 − 50 + 50 + 49 2 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 2 2 2. 2 3 2 2 Temos os dados I. n(x) = 100; n(y) = 90 e n(z) = 80 II. n(x ∩ y ∩ z) = 10 III. n(x ∩ y) = n(x ∩ z) = n(y ∩ z) = (10 + a) ⎛ ⎞ IV. n ⎜ x − ( y ∪ z ) ⎟ = 50 ⎜ ⎟ ↓ ⎝ ⎠ 3 3 S = 503 + 493 Portanto, x = 50, y = 49 e x + y = 99 Resposta correta: 99 V. n(x) = 50 + 2a + 10 100 = 60 + 2a a = 20 VI. Pertence a mais de um conjunto (pintada) 20 + 20 + 20 + 10 = 70 14. n(A) = 1 n(P(A)) = 2n(A) = 21 = 2 n(P(P(A))) = 2n(P(A)) = 22 = 4 n(P(P(P(A))) = 2n(P(P(A))) = 24 = 16 Resposta correta: C 15. Lembrando... Seja um conjunto de “n” elementos. Assim, temos: I. nº de subconjuntos de um elemento: C1n II. nº de subconjuntos de dois elementos: Cn2 Assim, podemos dizer que o número de subconjuntos n! de A com “a” elementos é dado por Cna = . (n − a)! . a! O conjunto A de “n” elementos tem 45 subconjuntos de 2 elementos. Assim, temos: Cn2 = 45 n! = 45 (n − 2 )! . 2! Resposta correta: A n (n − 1)(n − 2 )! 2 = 45 ⇒ n – n – 90 = 0 (n − 2 )! . 2 n' = 10 3. Preenchendo o diagrama: n'' = −9 (F ) Resposta correta: A aula 2 COMENTÁRIOS – ATIVIDADES 1. Temos os dados: 1. B ⊂ A 2. B ∩ C = ∅ 3. A ∩ C = {3} 4. C – A = {1; 4} 5. B – C = ; 6} a) b) c) d) e) PARA SALA C n = 31 + 20 + 25 + 3 n = 79 Falso; pois CBA = A – B = {3; 5; 7} Verdadeiro Falso; pois B ∪ C = {2; 6; 3; 1; 4} Falso; pois A ∩ B = B = {2, 6} Falso; pois C – B = {1; 3; 4} Resposta correta: E Resposta correta: B 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 3 4. Observe o diagrama: 2. Observe: • Número de manhãs em que choveu ⇒ d – 7 • Número de tardes em que choveu ⇒ d – 10 Sempre que chovia de manhã, não chovia à tarde, ou seja, número de manhãs em que choveu + número de tardes em que choveu = Nº total de dias em que choveu: d – 7 + d – 10 = 9 2d = 26 d = 13 Resposta correta: A Resposta correta: B 3. 5. Representando no diagrama: x ∩ {2, 3, 4} = 3 ⇒ O conjunto x não possui os elementos 2 e 4, mas apenas o 3. x ∪ {3, 4} = {1, 3, 4, 5} ⇒ O conjunto x possui os elementos 1 e 5. O conjunto x é {1, 3, 5}, então o produto dos elementos é 15. Resposta correta: C 4. n(diarreia ou febre ou dor no corpo) = n(diarreia) + n(febre) + n(dor no corpo) – n(diarreia e febre) – n(diarreia e dor no corpo) – n(febre e dor no corpo) + n(diarreia, febre e dor no corpo) 160 = 62 + 62 + 72 – 14 – 8 – 20 + x x=6 Resposta correta: A Respostas corretas: a) b) c) d) e) 16 + 6 = 22 22 5 31 16 5. x∩B≠0⇒3e4∉x II. x ∪ B = A ∪ C x ∪ {3, 4} = {1, 2, 3, 4}, como 3 e 4 ∉ x, então: x = [1, 2} A soma dos elementos é 1 + 2 = 3 COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS 1. I. Observe o diagrama: Resposta correta: C 6. O conjunto (B – A) ∪ (C – A) é dado por (A ∪ B ∪ C) – A, ou seja, n[(B – A) ∪ (C – A)] = 70 – 30 = 40 Observe o diagrama: n[A ∩ (B ∪ C)] = 15 + 5 = 20 Resposta correta: B Resposta correta: B 4 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 7. x = {2, 4, 6, 8, ...} = {os números pares} y = {3, 6, 9, 12, ...} = {os múltiplos de 3} I = x ∩ y = {6, 12, 18, ...} = {aos pares múltiplos de 3} = {os múltiplos de 6} 10. Observe o diagrama: A pergunta então se torna: Qual o menor múltiplo de 6 menor do que 1000? Esse número é 996, e a soma dos algarismos é 24. Resposta correta: C 8. Observe o diagrama: 25 – y + 9 + 2 + y + 7 + 6 + 25 – y + 2y = 75 y=1 Resposta correta: E 11. Observe o diagrama: 10 – x + 9 – x + 7 – x + x + 5 + 6 + 7 + 4 = 36 – 2x + 48 = 36 – 2x = – 12 x=6 Resposta correta: E 9. I. Observe o diagrama: x + 20 = 22 x=2 II. n [A – (B ∩ C)] = x + 3 + 4 = 2 + 7 = 9 Resposta correta: B 12. O conjunto B é formado pelos divisores positivos de 20, ou seja, B = {1, 2, 4, 5, 10, 20} e o conjunto A, pelos múltiplos de 4, portanto A = {0, 4, 8, 12, 16, 20, ...}. Desta maneira A ∩ B = {4, 20}. Resposta correta: C 14 + 29 – x + x + 30 – x = 60 73 – x = 60 x = 13 O número de doadores de tipo diferente de O e Rh negativo é 30 – x = 30 – 13 = 17 Resposta correta: D 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | 13. Perceba que temos os conjuntos X, Y, Z, V cujos elementos são múltiplos de um número natural. Veja: X = m(2) Y = m(3) Z = m(7) V = m(11) Quando isso acontece, temos que o conjunto interseção é formado pelos múltiplos do mmc (2, 3, 7, 11), que é 462. VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 5 X ∩ Y ∩ Z ∩ V = m(462) = {462, 924, 1386, 1848, 2310 , ...} aula 3 ↓ primeiro múltiplo de10 C O M E N T Á R I O S –A T I V I D A D E S Resposta correta: C 1. SALA Observe que: • 14. PARA x= 4 =2∈Q 16 = • y = (1 + Q´ 5 ) = 12 + 2 . 1 . • z = (1 + 5 ) (1 – • w= 2 5 +( 5 ) =6+ 2 5∈ 2 5 ) = 12 – ( 5 )2 = – 4 ∈ Q 7 – 1 ∈ Q´ Resposta correta: B 2. 2 y= I. I. x 4 x2 x 4 16 ⎛x 4⎞ − ⇒ y² = ⎜ − ⎟ ⇒ y² = −2. . + ⇒ 3 x 9 3 x x² ⎝3 x⎠ x² 8 16 x2 8 16 − + ⇒ 3y² = 3 . −3. + ⇒ 9 3 x² 9 3 x² x² 48 x 2 48 ⇒ 3y 2 = −8+ ⇒ + = 3y 2 + 8 3 x² 3 x² n (A ∪ B) = 8 x+y+k+m+n+2=8 x+y+k+m+n=6 ⇒ y2 = II. n (A ∪ C) = 9 x+k+m+n+z+2=9 x+z+k+m+n=7 II. Substituindo (1) em III. n (B ∪ C) = 10 y + k + m + n + z + 2 = 10 y+z+k+m+n=8 x 2 48 ⎛x 4⎞ + = 10 ⎜ − ⎟ , temos: 3 x2 3 x ⎠ ⎝ y 3y2 + 8 = 10y ⇒ 3y2 − 10y = − 8 Resposta correta: A IV. Somando os itens (I), (II) e (III) x+y+k+m+n=6 x+z+k+m+n=7 +y + z + k + m + n = 8 3. Considere os conjuntos: A = {x ∈ \ /1 ≤ x < 5} e B = {x ∈ \ / − 1 ≤ x < 3} . Os conjuntos “A” e “B” escritos na forma de intervalo são: 2x + 2y + 2z + 2k + 2m + 2n + k + m + n = 21 2x + 2y + 2z + 2k + 2m + 2n + 2 . 2 + k + m + n = 21 +2.2 2(x + y + z + k + m + n + 2) + k + m + n = 25 2 . n (A ∪ B ∪ C) + k + m + n = 25 2 . 11 + k + m + n = 25 k+m+n=3 A= B= Assim, temos: 1. A ∩ B = [1; 3[ V. n(A ∪ B ∪ C) = n(A) + n(B) + n(C) – n(A ∩ B) – n(A ∩ C) – n(B ∩ C) + n(A ∩ B ∩ C) 11 = n(A) + n(B) + n(C) – (k + 2) – (m + 2) – (n + 2) + 2 11 = n(A) + n(B) + n(C) – k – m – n – 2 – 2 –2 + 2 11 = n(A) + n(B) + n(C) – (K + m + n) – 4 11 = n(A) + n(B) + n(C) – 3 – 4 n(A) + n(B) + n(C) = 18 2. A ∪ B = [ −1; 5[ 3. A − B = [ 3; 5[ 4. B − A = [ −1; 1[ Resposta correta: A 4. Resposta correta: D x + x + x + ... = 9 ⇒ x + x + x + ... = 81 ⇒ 1) 15. Como em cada um tem 1 bactéria e tem 5 tipos de bactérias no primeiro hospital, então há 5 estetoscópios nele. Obs.: Questão muito mal elaborada. ⇒ x + 9 = 81 ⇒ x = 72 y − y − y − ... = 7 ⇒ y − y − y − ... = 49 ⇒ 2) ⇒ y − 7 = 49 ⇒ y = 56 Resposta correta: Não há resposta. 3) 3y – 2x = 3 . 56 – 2 . 72 = 168 – 144 = 24 Resposta correta: D 6 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 5. ( ( 1 2+ 3 = Veja que 2− 3 3. . Assim, 3+ 2 a= ) +( 2− 3) = 4 1 2+ 3) + = 4. 2 3 + ( ) Faça ( 2 + 3 ) = y ⇒ 2+ 3 x Desenvolvendo a expressão: 3 − 2 x a= x ( 3 + 2) ( 3 + 2) ( 3 − 2) ( 3 + 2) y+ ( 3) + 2. 3 . 2 + ( 2) 2 a= a= 1 y2 + 1 =4⇒ =4 y y ( ( ( 2+ 3 ) x ( = 2+ 3 ⇒ 2+ 3 ( x = 1⇒ x = 2 ; e 2 + 3 2 x 1 2+ 3 = = 2+ 3 2+ 3 ( 3) −( 2) 2+ 2+ ) 3) 3) ( x x 2 ( ) ( ) = 2+ 3 = 2+ 3 x 2 ) x −2 6 3+2 6 +2 −2 6 3−2 Portanto: 17a = 17 . 5 = 85 = 2− 3 Resposta correta: 85 −1 4. I. n= −1 n= −1 2 5+2 6 −2 6 1 a=5∈Q ) = (2 + 3 ) ) 2 2 a= y 2 − 4y + 1 = 0 ⇒ y1 = 2 + 3 e y 2 = 2 − 3 ⇒ −2 6 x x ( −2 6 ⇒ n= x = −1 ⇒ x = −2 2 1 2 −1 1 – 2 +1 2 + 1− ( 2 − 1) ( 2 − 1)( 2 + 1) 2 + 1− 2 + 1 ( 2) −1 2 2 2 2 −1 n=2 n= Portanto, as raízes da equação são 2 e –2 e seu produto vale –4. LM 1 O P 0, 25 PQ MN LM OP 9 1 k= M + MM 9 25 PPP N 100 Q LM OP 1 k = M1+ 5 P MN 10 PQ L 10 O k = M1+ P N 5Q Resposta correta: B 2 II. k = 0, 999... + 2 COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS 1. I. 0, 4333... é uma dízima periódica, então é racional. II. 0, 101101110... é uma dízima não-periódica, então é irracional. 2 III. 2 é irrracional. C 2πR = = π é irracional. IV. 2R 2R 2 Resposta correta: C 2. Transformando a dízima em fração: r = 0, 340909... s r 3409 − 34 = s 9900 r 3375 = s 9900 15 r = 44 s Desta maneira, r = 15 e s = 44, então: n(P(A)) = 3 . 15 – 44 n(P(A)) = 1 2n(A) = 1 n(A) = 0 k = [ 1 + 2 ]2 k=9 Resposta correta: D 5. I. ( F ) Pois se x = 1 e y = 3, então x – y = –2, que não é um número natural. II. ( V ) A soma de um número racional com um número irracional é sempre um número irracional. 1 e 2, onde x . y = III. ( F ) Pois x e y poderiam ser 2 1 2. = 1. 2 IV. ( F ) Pois se x = y = 2 , então x . y = 2 que é um número racional. Resposta correta: A Resposta correta: A 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 7 6. Sendo E = (r + 1) (r + 2) (r – 4), teremos: E = (r2 + 3r + 2) (r – 4) E = r3 – r2 – 10r – 8 E = r(r2 – r – 10) – 8, como r2 – r – 10 = 0, então: E=r.0–8 E=–8 11. Observe que: I. 1 x=m+ 13 Chamemos 2 – 1 = x, como x é primo tem dois divisores. II. Lembrando... Dado o número natural xn . ym. O número de divisores é dado pelo produto (n + 1) . (m + 1). III. n = 217 – 16 = 24 . 213 – 24 = 24 (213 – 1) = 24 . x1 A quantidade de divisores é (4 + 1) . (1 + 1) = S . 2 = 10 I. 1 x +1 x x x=m+1. x +1 m=x– Temos que: x2 + x − x x +1 m= x2 x +1 P2 = 5 2 5. 2... 2 y=1+ y=1+ y= 1+ N= 7 + 4 3 + 7 + 4 3 4+4 3 +3 = (2 + 3 ) (II) 4−4 3 +3 = (2 − 3 ) = 2+ 3 2 = p = q n= =y 1 1 y 1 ny + 1 y y ny + 1 1 y2 − y Desenvolvendo R: x2 + x + 1 y2 − y + 1 − R= x +1 y ( y − 1) 3 1x 2 x 4 + 2 x 4 x 8 + 3 x 6 x 12 +...+ 1000 x 2000 x 4000 1x 3 x 9 + 2 x 6 x 18 + 3 x 9 x 27 +...+ 1000 x 3000 x 9000 3 2x 4 (1x1x1 + 2x 2x 2 + 3x 3x 3 +...+ 1000 x1000 x1000) 3x 9 (1x1x1 + 2x 2x 2 + 3x 3x 3 +...+ 1000 x1000 x1000) R= x2 x + 1 ⎛ y2 − y 1 ⎞ + − + x + 1 x + 1 ⎜⎝ y (y − 1) y (y − 1) ⎟⎠ 8 27 R= x2 y2 − y 1 + 1− 2 + x +1 y − y y2 − y 3 F GH R = m + 1 – (1 + n) R=m+1–1–n R=m– n p 2 = ∴ p = 2, q = 3 e p + q = 5 3 q Resposta correta: E 8 n+ n (y2 – y) = 1 10. Simplificando a expressão: p = q 1 ny2 – ny = 1 2− 3 4 Resposta correta: E p = q 1+ ny2 + y ny + 1+ y = ny + 1 ny + 1 II 2 1 1 n+ Resposta correta: D (I) 1+ 5 2 5... , então: 50 I 1 n+ ... P= 1 II. y = 1 + P4 = 25 . 2 5 2 5... , como P = P4 = 50 . P P4 – 50P = 0 P (P3 – 50) = 0 P = 0 (Não convém) ou P3 – 50 = 0 P3 = 50 3 x x +1 m= 5 2 5 2... ⎛ ⎞ (P2)2 = ⎜ 5. 2 5 2... ⎟ ⎝ ⎠ =x 1 x=m+ Resposta correta: D P= 1+ 1 x 1+ 7. 1 1 x=m+ 9. m+ ... Resposta correta: A 8. 1 1+ Resposta correta: B 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 I JK aula 4 1 12. Considere x = 2207 – 2207 − 1 2207 − 1 ... = x COMENTÁRIOS – ATIVIDADES 1. 1 x x2 = 2207x – 1 x2 – 2207x + 1 = 0 x = 2207 – PARA SALA Igualando as abscissas e as ordenadas: 4x = x + 9 3y = – y + 20 3x = 9 4y = 20 x=3 y=5 O par ordenado é (4x, 3y) = (4 . 3, 3 . 5) = (12, 15), a soma das coordenadas do par é 12 + 15 = 27. Resposta correta: A Resposta correta: D 13. Temos que: 2 2 P +5 P + 4k − 4k + 4 + 1 = P+2 P+2 2. P + 4k + 4 − 4k + 1 + P+2 P+2 2 (P + 2) − 4P − 8 + 8 + 1 + P+2 P+2 Temos que: I. A x B = {(0, 3), (0, 4), (3, 3), (3, 4)} II. B x A = {(3, 0), (4, 0), (3, 3), (4, 3)} III. A x B – B x A = {(0, 3), (0, 4), (3, 4)} 2 (P + 2) + Resposta correta: D − (P + 2) 9 + P+2 P+2 3. 9 P+2–1+ P+2 Formando todos os pares ordenados com x ∈ [1, 4] e y ∈ [2, 3), formaremos o retângulo abaixo: P2 + 5 ser um número inteiro é necessário que P + 2 P+2 seja divisor de 9, então P + 2 pode ser – 9, – 3, – 1, 1, 3, 9. Para Resposta correta: C (Retificação do gabatito) a = 3 a interseção entre A e B 3 passa a existir, no caso sendo A ∩ B = {3}. 14. Observe que a partir de Resposta correta: C 4. Sabemos que x2 = x . x, portanto: n(x2) = n(x) . n(x) 16 = [n(x)]2 n(x) = 4 Observando os pares ordenados, vemos que –4, –2, 1 e 8 pertencem a x. (– 2, 8) ↓ ↓ X X a =3 3 a=9 (– 2, – 4) ↓ ↓ X X e (1, – 4) ↓ ↓ X X Como A só possui 4 elementos, podemos afirmar que x = {– 4, – 2, 1, 8}, tendo soma dos elementos igual a 3. Resposta correta: D Resposta correta: C 15. 5. x 15 x 2 ≤ e ≥ ⇒ y 3 y 18 A relação R é formada por (x, y) ∈ M x M, ou seja, x ∈ {4, 5, 6, 7} e y ∈ {4, 5, 6, 7} , obedecendo a condição x + y = 10 ou y = 10 – x. Substituindo os possíveis valores de x, teremos: x = 4 ⇒ y = 10 − 4 ⇒ y = 6 ∈M ⇒ ( 4, 6) x ⎡1 ⎤ ∈ ,5 y ⎢⎣ 9 ⎥⎦ x = 5 ⇒ y = 10 − 5 ⇒ y = 5 ∈M ⇒ ( 5, 5) x = 6 ⇒ y = 10 − 6 ⇒ y = 4 ∈M ⇒ ( 6, 4) Resposta correta: D x = 7 ⇒ y = 10 − 7 ⇒ y = 3 ∉ M ⇒ não 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 9 Forma par R = {( 4,6 ) , ( 5,5 ) , ( 6,4 )} 5. Para encontrarmos R–1, basta trocarmos x por y: R−1 = {( 4,6 ) , ( 5,5 ) , ( 6,4 )} , logo, ∴ A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 6, 7, 8, 9}, pois n (A x B) = n(A) x n(B) = 4 x 5 = 20 Então, a soma dos elementos de A é 10. R ∩ R−1 = {( 5,5 )} O número de elementos desse conjunto é 1. Resposta correta: 20 Resposta correta: A 6. COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS 1. No produto A x A, a ordenada e a abscissa saem do conjunto A. Multiplicando a 1ª equação por (3) e somando as duas equações, teremos: ( 3 ) ⎧9x + 3y = 21 ⎪⎧3x + y = 7 ⎨ ⎨ ⎩2x − 3y = 1 ⎩⎪2x − 3y = 1 (1, 3) ↓ ↓ A A O conjunto A – B é formado pelos elementos de A que não pertencem a B, desta maneira: A – B = {– 1, 0} O conjunto C – B é obtido da mesma forma: C – B = {0} 7. O produto cartesiano (A – B) x (C – B) é formado por pares ordenados de x ∈ (A – B) e y ∈ (C – B), sendo assim: (A – B) x (C – B) = {(– 1, 0), (0, 0)} Resposta correta: B Como (1, 9) e (9, 2) ∈ A2, então podemos afirmar que 1, 2 e 9 ∈ A, sabemos ainda que A2 = A x A, portanto: n (A2) = n(A) . n(A) 9 = [n(A)]2 n(A) = 3 Desta maneira, os únicos elementos de A são 1, 2 e 9. Tendo o seguinte produto cartesiano: A2 = A x A = {(1, 1) , (1, 2), (1, 9), (2, 1), (2, 2), (2, 9), (9, 1), (9, 2), (9, 9)} Os outros elementos a que o enunciado se refere são: (1, 1) , (1, 2), (2, 1), (2, 2), (2, 9), (9, 1), (9, 9), tendo soma igual a 51. Para representarmos o produto cartesiano K x K, vamos traçar retas verticais nas abscissas 1, 2, 3 e 4 e retas horizontais nas ordenadas 1, 2, 3 e 4, as intersecções representam o produto cartesiano: Resposta correta: B 8. Sabemos que: n(A x B) = n(A) x n(B) n(A x B) = 5 . 2 n(A x B) = 10 O valor máximo de [n(A x B)]n (A ∩ B) = 10 n (A ∩ B) se quando o expoente n (A ∩ B) for máximo, o que ocorre quando B ⊂ A, ou seja, n (A ∩ B) = 2. Desta maneira, o valor máximo de [n(A x B)] n(A ∩ B) = 102. Resposta correta: A O produto A x B é formado por todos os pontos em que x ∈ [1, 5] e y ∈ [3, 6]: Resposta correta: B 9. n(A x B) = n(A) . n(B) 6x – 6 = (x – 1) (x + 1) x2 – 6x + 5 = 0 x = 1 ou x = 5 Se x = 1, n(A) = x – 1 = 1 – 1 = 0 não serve, pois A não é vazio. Se x = 5, n(A) = x – 1 = 5 – 1 = 4. A = 4 . 3 = 12u.a Resposta correta: B 10 (5, 6) ↓ ↓ A A Resposta correta: D Resposta correta: B 4. (2, 4) ↓ ↓ A A Como o conjunto A só possui 6 elementos, então só podem ser 1, 2, 3, 4, 5 e 6. Desta maneira, a soma é: 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 = 21 11x = 22 ⇒ x = 2, substituindo na equação 3x + y = 7 ⇒ 3(2) + y = 7 y=1 3. O número de elementos do produto A x A é dado por: n(A x A) = n(A) x n(A) 36 = [n(A)]2 n (A) = 36 n (A) = 6 elementos Igualando as abscissas e as ordenadas: ⎧3x + y = 7 , ⎨ ⎩2x − 3y = 1 2. Os pares ordenados são formados com x ∈ A e y ∈ B, portanto: (1, 2), (2, 6), (3, 7), (4, 8), (1, 9) ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ A B A B A B A B A B Resposta correta: C 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 Para encontrarmos R−1 basta trocarmos x por y: 10. I. ( F ) Considere os conjuntos A = {1, 2} e B = {3}, os produtos serão A x B = {(1, 3), (2, 3)} e B x A = {(3, 1), (3, 2)}, com isso A x B ≠ B x A. II. ( V ) III. ( V ) Um par ordenado de (A x B) só será par ordenado de (E x F) se os elementos de A (abscissa) forem elementos de E e se os elementos de B (ordenada) forem elementos de F. R−1 = {(3, 1), (2, 2), (1, 3)} Todos os pares de R são pares de R−1 , então: R ∩ R−1 = {(1, 3), (2, 2), (3, 1)} ∴ n (R ∩ R−1) = 3 Resposta correta: D Resposta correta: D 11. Uma relação binária de B em A é formada por qualquer subconjunto de B x A, ou seja, os pares ordenados da relação binária de B em A terão abscissas retiradas de B e ordenadas tiradas de A. O item C é o único que obedece à condição. {(5, 2) ↓ ↓ B A , (7, 3) ↓ ↓ B A , (9, 4) ↓ ↓ B A , 15. O conjunto B é {x ∈ Z* / – 2 < x < 3} = {– 1, 1, 2}, além disso n(A) = 3 e n(B) = 3. Sabemos que o número de relações binárias (RA x B) é dado por 2n(A) x n(B), então: n(RA x B) = 2n(A) x n(B) n(RA x B) = 23 x 3 n(RA x B) = 512 (11, 5)} ↓ ↓ B A Devemos desconsiderar a relação sem nenhum elemento, desta maneira, poderemos formar 512 – 1 = 511 relações. Resposta correta: C Resposta correta: A 12. O conjunto W é formado por pares ordenados de P x P, ou seja, retirando x de P e y de P, desta maneira, x e y só podem ser 1, 2, 5, 7 e 8. Esses pares ordenados deverão ter x < y: W = {(1, 2), (1, 5), (1, 7), (1, 8), (2, 5), (2, 7), (2, 8), (5, 7), (5, 8), (7, 8)} ∴ n(W) = 10 aula 5 COMENTÁRIOS – ATIVIDADES O domínio é formado pelos elementos do conjunto de partida que estão sendo utilizados, D (ƒ) = {1, 2, 3}. A imagem é formada pelos elementos do contradomínio CD (ƒ) = {2, 4, 6, 8} que estão sendo utilizados, Im (ƒ) = {2, 4, 6}. Observe que cada elemento de B é igual a 2 vezes o elemento correspondente de A, portanto ƒ(x) = 2x. 2. Atribuindo a x os valores do conjunto A: ƒ(1) = 3 . 1 – 1 = 2 ƒ(2) = 3 . 2 – 1 = 5, não convém pois 5 ∉ B. ƒ(3) = 3 . 3 – 1 = 8 13. O conjunto A x B é formado pelos pares ordenados (x, y) onde x ∈ A e y ∈ B: {(1, 1); (2, 2); ↓ ↓ ↓↓ AB AB (1, 2); ↓↓ AB (2, 1); ↓↓ AB (3, 1); ↓↓ AB (3, 2)} ↓↓ AB SALA 1. Resposta correta: C AxB= PARA A = {1, 2, 3} B = {1, 2} A ∩ B = {1, 2} O número de elementos A ∩ B é 2. Resposta correta: B 14. A relação R é formada por (x, y) ∈ E x E, ou seja, x ∈ {1, 2, 3, 4, 5} e y ∈ {1, 2, 3, 4, 5}, obedecendo à condição x + y = 4 ou y = 4 – x. Substituindo os possíveis valores de x, teremos: x = 1 ⇒ y = 4 – 1 = 3 ⇒ 3 ∈ A ⇒ (1, 3) x = 2 ⇒ y = 4 – 2 = 2 ⇒ 2 ∈ A ⇒ (2, 2) x = 3 ⇒ y = 4 – 3 = 1 ⇒ 1 ∈ A ⇒ (3, 1) x = 4 ⇒ y = 4 – 4 = 0 ⇒ 0 ∉ A ⇒ Não forma par x = 5 ⇒ y = 4 – 5 = – 1 ⇒ – 1 ∉ A ⇒ Não forma par R = {(1, 3), (2, 2), (3, 1)} 3ª SÉRIE E EXTENSIVO Não é função, pois o elemento 2 não gera nenhum elemento em B. 3. O item D é o único que traz uma função de A em B, pois é o único em que cada elemento de A gera apenas um elemento em B. Resposta correta: D | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 11 4. A função ƒ: A → B é formada com x ∈ A e y ∈ B, atribuindo-se os valores de A a x. ƒ(x) = x2 + 1 x = –3 ⇒ ƒ(–3) = (–3)2 + 1 = 10 x = –2 ⇒ ƒ(–2) = (–2)2 + 1 = 5 x = –1 ⇒ ƒ(–1) = (–1)2 + 1 = 2 x = 0 ⇒ ƒ(0) = 02 + 1 = 1 x = 1 ⇒ ƒ(1) = 12 + 1 = 2 x = 2 ⇒ ƒ(2) = 22 + 1 = 5 x = 3 ⇒ ƒ(3) = 32 + 1 = 10 COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS 1. • • • • • Representando por diagramas: Item A não é função, pois existe um elemento de A gerando dois elementos de B. Item B não é função, pois existe um elemento de A gerando três elementos de B. Item C não é função, pois sobra elemento em A. Item D é função, pois cada elemento de A gera apenas um elemento no conjunto B. Item E não é função, pois existe um elemento de A gerando dois elementos em B. Resposta correta: D 2. Substituindo na função, teremos x = 1. ƒ ( 2 ) = 2 . ƒ (1) − ƒ ( 0 ) ƒ ( 2 ) = 2 . ƒ (1) − 1 Substituindo x = 2 na função, teremos: ƒ (1) = 2 . ƒ ( 0 ) − ƒ ( −1) ƒ (1) = 2 . (1) − 3 ⇒ ƒ (1) = −1 Substituindo, vamos ter: ƒ ( 2 ) = 2 . ( −1) − 1 = −3 A imagem será Im(ƒ) = {1, 2, 5, 10} Resposta correta: D Resposta correta: B 5. 3x − 5 x 2 − 81 x2 – 81 ≠ 0 x2 ≠ 81 x≠±9 a) ƒ(x) = 3. D = {x ∈ R/x ≠ ± 9} i) Resposta correta: B 15 − 3x b) g(x) = 4. x −1 15 – 3x ≥ 0 – 3x ≥ – 15 3x ≤ 15 x≤5 Como ƒ(x) = 5, então: ƒ(x + h) = 5, logo: ƒ ( x + h) − ƒ ( x ) 5 − 5 = =0 h h x (– 1) Atribuindo os valores 0, 1 e 2 a x: y=x–1 • x = 0 ⇒ y = 0 – 1 = –1 • x=1⇒y=1–1=0 • x=2⇒y=2–1=1 ii) x – 1 ≠ 0 x≠1 D = {x ∈ R/x ≤ 5 e x ≠ 1} 3 c) h(x) = 25 − x 2 5x + 1 5x + 1 > 0 5x > – 1 1 x>– 5 A imagem é {–1, 0, 1}. 1U R D = Sx ∈R / x > − V 5 T W 12 Resposta correta: A 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3 5. Representando por diagramas, veremos que o único item que forma função é o item C. Resposta correta: C 6. O item C forma função de A em B, com x ∈ A e y ∈ B, substituindo os valores de A em x: x = 1 ⇒ y = 12 – 3 . 1 + 2 = 0 ⇒ (1, 0) x = 2 ⇒ y = 22 – 3 . 2 + 2 = 0 ⇒ (2, 0) Representando por meio de diagramas: 10. Observe que: x + 20 ƒ(x) = x x 20 + ƒ(x) = x x 20 ƒ(x) = 1 + x 20 y=1+ x O contradomínio da função é o conjunto dos números naturais; portanto, o valor de y tem de ser um número natural, o que será possível se atribuirmos a x um valor que seja um divisor positivo de 20. Os divisores positivos de 20 são 1, 2, 4, 5, 10 e 20, portanto: D(ƒ) = {1, 2, 4, 5, 10, 20}. A soma dos cinco elementos de A é 1 + 2 + 4 + 5 + 10 = 22. Resposta correta: D 11. Substituindo sen2x por 1 – cos2x: ƒ(x) = 3 (1 – cos2x) – 5cos2x ƒ(x) = 3 – 8cos2x ƒ(x) = 3 – 4 (2 cos2x) ƒ(x) = 3 – 4 (2 cos2x – 1 + 1) Resposta correta: C 7. Para existir ƒ, é necessário que: I. 1 – x ≥ 0 –x≥–1 x≤1 cos2x ƒ(x) = 3 – 4 (cos 2x + 1) ƒ(x) = 3 – 4 cos2x – 4 ƒ(x) = – 1 – 4 cos2x II. x – 1 ≠ 0 x≠1 O domínio é formado pela interseção: D = {x ∈ R / x < 1} = ]– ∞ , 1[ Resposta correta: A 8. Para existir y, é necessário que o radicando seja positivo: 3x – 2 > 0 3x > 2 2 x> 3 2 ∴ D = {x ∈ R / x > } 3 Resposta correta: D 9. Como –1 ≤ cos 2x ≤ 1, então – 1 ≤ cos 2x ≤ 1 x (– 4) 4 ≥ – 4 cos2x ≥ – 4 4 – 1 ≥ – 1 – 4 cos 2x ≥ – 4 – 1 – 5 ≤ ƒ(x) ≤ 3 Im (ƒ) = [– 5, 3] Resposta correta: B 12. Se não existe ƒ(3), podemos afirmar que 3 gera o denominador: ƒ(x) = ax + 3b = 0 a . 3 + 3b = 0 3a = – 3b a=–b Temos que: ƒ( x ) − 5 x = ƒ( x ) + 1 1 x . [ƒ(x) + 1] = ƒ(x) – 5 x ƒ(x) + x = ƒ(x) – 5 x ƒ(x) – ƒ(x) = – x – 5 ƒ(x) [x – 1] = – x – 5 −x − 5 ƒ(x) = x −1 Substituindo x por –1: ax + b − 5 ƒ(x) = ax + 3b ƒ(– 1) = A função ƒ existirá se x – 1 ≠ 0, ou seja, x ≠ 1, desta maneira: D = R – {1} 1= Resposta correta: E 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 −a+b −5 − a + 3b − ( −b) + b − 5 − ( − b) + 3b | MATEMÁTICA 3 13 4b = 2b – 5 2b = – 5 −5 b= 2 5 b= 2 Portanto, a2 + b2 = 25 25 50 25 + = = 4 4 4 2 Resposta correta: A 13. Atribuindo valores a x: I. ƒ(x + 1) = ƒ(x) + ƒ(1) x = 1 ⇒ ƒ(1 + 1) = ƒ(1) + ƒ(1) ƒ(2) = 2ƒ(1) 1 = 2ƒ(1) 1 ƒ(1) = 2 II. ƒ(x + 1) = ƒx) + ƒ(1) x = 2 ⇒ ƒ(2 + 1) = ƒ(2) + ƒ(1) 1 ƒ(3) = 1 + 2 3 ƒ(3) = 2 III. ƒ(x + 1) = ƒ(x) + ƒ(1) x = 3 ⇒ ƒ(3 + 1) = ƒ(3) + ƒ(1) 3 1 ƒ(4) = + 2 2 ƒ(4) = 2 IV. ƒ(x + 1) = ƒ(x) + ƒ(1) x = 4 ⇒ ƒ(5) = ƒ(4) + ƒ(1) 1 ƒ(5) = 2 + 2 5 ƒ(5) = 2 Resposta correta: C 14. Atribuindo valores a x: x=3 ⇒ ƒ(4) – ƒ(3) = 2 . 3 x=4 ⇒ ƒ(5) – ƒ(4) = 2 . 4 x=5 ⇒ ƒ(6) – ƒ(5) = 2 . 5 x=6 ⇒ ƒ(7) – ƒ(6) = 2 . 6 + + ƒ(7) – ƒ(3) = 6 + 8 + 10 + 12 ƒ(7) – ƒ(3) = 36 Resposta correta: D -91208 Rev.: Giselle 14 3ª SÉRIE E EXTENSIVO | VOLUME 1 | MATEMÁTICA 3