MATEMÁTICA Prof. Favalessa 1. Na figura, está representada uma torre de quatro andares construída com cubos congruentes empilhados, sendo sua base formada por dez cubos. Calcule o número de cubos que formam a base de outra torre, com 100 andares, construída com cubos iguais e procedimento idêntico. Resposta: O número de cubos que formam a base de uma torre de 100 andares é dado por 1 100 1 2 3 100 100 2 101 50 5050. 2. A quantidade de números inteiros entre 50 e 100 que sejam múltiplos dos números 3 e 4 ao mesmo tempo é: a) 3. b) 4. c) 5. d) 13. e) 17. Resposta: [B] MMC(3,4) = 12 Múltiplos de 12 são múltiplos de 3 e de 4 ao mesmo tempo. Múltiplos de 12 entre 50 e 100 (60, 72, ..., 84, 96). Utilizando a fórmula do termo geral da P.A., temos: 96 = 60 + (n–1) 12 (em que n é o número de múltiplos de 12 entre 50 e 100) 36 n 1 12 n 1 3 n 4 3. Um fractal é um objeto geométrico que pode ser dividido em partes, cada uma das quais semelhantes ao objeto original. Em muitos casos, um fractal é gerado pela repetição indefinida de um padrão. A figura abaixo segue esse princípio. Para construí-la, inicia-se com uma faixa de comprimento m na primeira linha. Para obter a segunda linha, uma faixa de comprimento m é dividida em três partes congruentes, suprimindo-se a parte do meio. Procedese de maneira análoga para a obtenção das demais linhas, conforme indicado na figura. Se, partindo de uma faixa de comprimento m, esse procedimento for efetuado infinitas vezes, a soma das medidas dos comprimentos de todas as faixas é a) 3 m b) 4 m c) 5 m d) 6 m e) 7 m Resposta: [A] Os comprimentos das faixas constituem uma progressão geométrica infinita, sendo a1 q 2 a razão. Portanto, a soma dos comprimentos de todas as faixas é dada por 3 lim Sn x m o primeiro termo m 2 1 3 3m. 4. Um produtor rural teve problema em sua lavoura devido à ação de uma praga. Para tentar resolver esse problema, consultou um engenheiro agrônomo e foi orientado a pulverizar, uma vez ao dia, um novo tipo de pesticida, de acordo com as seguintes recomendações: • No primeiro dia, utilizar 3 litros desse pesticida. • A partir do segundo dia, acrescentar 2 litros à dosagem anterior e, assim, sucessivamente. Sabendo-se que, nesse processo, foram utilizados 483 litros de pesticida, conclui-se que esse produto foi aplicado durante: 1 a) 18 dias b) 19 dias c) 20 dias d) 21 dias e) 22 dias Resposta: [D] Considerando um P.A. de razão 3: (3, 5, 7, ...) , sendo n o número de dias de aplicação. Termo geral: an = 3+(n-1).2 an 2n 1 (3 2n 1) n 2 Fazendo Sn = 483, temos a equação: Soma dos n primeiros termos: Sn 2 Sn n2 2 n 2 n + 2n = 483 n +2n – 483 = 0 n = 21 ou n = - 23 (não convém) Portanto, o produto foi aplicado durante 21 dias. 5. Num laboratório está sendo realizado um estudo sobre a evolução de uma população de vírus. A seguinte sequência de figuras representa os três primeiros minutos da reprodução do vírus (representado por um triângulo). Supondo que se mantém constante o ritmo de desenvolvimento da população de vírus, qual o número de vírus após uma hora? a) 140 b) 180 c) 178 d) 240 e) 537 Resposta: [C] A população de vírus desenvolve-se segundo a progressão aritmética 1, 4, 7, . Portanto, o número de vírus após uma hora é 1 (60 1) 3 178. 6. A figura abaixo mostra uma série de painéis formados por uma faixa de ladrilhos claros envoltos em uma moldura de ladrilhos escuros. Num desses painéis, o número de ladrilhos escuros excede o número de ladrilhos claros em 50 unidades. A quantidade total de ladrilhos desse painel é igual a: a) 126 b) 172 c) 156 d) 224 e) 138 Resposta: [E] As diferenças entre os números de ladrilhos escuros e claros formam uma P.A de razão 1. (7, 8, 9, ..., 50) a 50 = 7 + (n-1).1 n = 44, logo, a 44 figura terá 44 ladrilhos claros e 50 + 44 ladrilhos escuros, portanto, um total de 44 + 50 + 44 = 138 ladrilhos. 7. A figura a seguir representa um modelo plano do desenvolvimento vertical da raiz de uma planta do mangue. A partir do caule, surgem duas ramificações da raiz e em cada uma delas surgem mais duas ramificações e, assim, sucessivamente. O comprimento vertical de uma ramificação, dado pela distância vertical reta do início ao fim da mesma, é sempre a metade do comprimento da ramificação anterior. Sabendo que o comprimento vertical da primeira ramificação é de h1 1 m , qual o comprimento vertical total da raiz, em metros, até h10 ? 1 1 1 10 2 2 1 c) 2 1 10 2 1 e) 2 1 29 a) 1 1 1 2 29 1 d) 2 1 1010 b) 2 Resposta: [C] Os comprimentos das ramificações, em metros, constituem a progressão geométrica 1 1 1 1, , 2 , , cujo primeiro termo é 1 e a razão vale . 2 2 2 Queremos calcular a soma dos dez primeiros termos dessa sequência, ou seja, 1 10 S10 a1 1 q 1 q 1 1 2 1 1 2 10 1 1 210 1 2 1 . 210 2 1 8. Para construir uma curva “floco de neve”, divide-se um segmento de reta (Figura 1) em três partes iguais. Em seguida, o segmento central sofre uma rotação de 60º, e acrescenta-se um novo segmento de mesmo comprimento dos demais, como o que aparece tracejado na Figura 2. Nas etapas seguintes, o mesmo procedimento é aplicado a cada segmento da linha poligonal, como está ilustrado nas Figuras 3 e 4. Se o segmento inicial mede 1 cm, o comprimento da curva obtida na sexta figura é igual a a) 6! cm 4!3! b) 5! cm 4!3! c) 4 3 5 cm d) 4 3 6 cm Resposta:[C] Os comprimentos das figuras formam uma P.G. de razão 4/3. Logo, o comprimento da sexta figura será dado por: a6 4 1. 3 5 4 3 5 . 9. Considere a sucessão de figuras apresentada a seguir, em que cada figura é formada por um conjunto de palitos de fósforo. Suponha que essas figuras representam os três primeiros termos de uma sucessão de figuras que seguem a mesma lei de formação. Nesse caso, o número de fósforos necessários para que seja possível exibir todas as primeiras 50 figuras ao mesmo tempo é igual a a) 200. b) 1000. c) 2000. d) 10000. Resposta: [D] A quantidade de palitos em cada figura varia de acordo com uma P.A de razão r = 8 P.A.( 4, 12, 30, 28, ...) Na figura 50 temos a50 q palitos: a50 = 4 + 49.8 = 396. Calculando a soma de todos os palitos. S50= (4 396 ).50 2 10.000 3 10. No centro de um mosaico formado apenas por pequenos ladrilhos, um artista colocou 4 ladrilhos cinza. Em torno dos ladrilhos centrais, o artista colocou uma camada de ladrilhos brancos, seguida por uma camada de ladrilhos cinza, e assim sucessivamente, alternando camadas de ladrilhos brancos e cinza, como ilustra a figura a seguir, que mostra apenas a parte central do mosaico. Observando a figura, podemos concluir que a 10ª camada de ladrilhos cinza contém a) 76 ladrilhos. b) 156 ladrilhos. c) 112 ladrilhos. d) 148 ladrilhos. Resposta: [D] O número de ladrilhos em cada “lado” das camadas cinza constitui a progressão aritmética (2, 6,10, ). Desse modo, o “lado” da 10ª camada terá a10 a1 (n 1)r 2 (10 1) 4 2 36 38 ladrilhos. Portanto, a 10ª camada de ladrilhos cinza contém 4 (38 2) 4 148 ladrilhos. 11. A soma dos n primeiros termos de uma sequência e dada pela fórmula Sn diferença entre o segundo e o primeiro termos dessa sequencia e igual a a) 5. b) 18. c) 23. d) 33. Resposta: [B] a1 3 13 S1 a1 a2 Portanto, S2 3n3 2n . Desse modo, a 2 1 5 3 23 5 a2 2 2 28 28 a2 23 12. Com o objetivo de criticar os processos infinitos, utilizados em demonstrações matemáticas de sua época, o filósofo Zenão de Eleia (século V a.C.) propôs o paradoxo de Aquiles e a tartaruga, um dos paradoxos mais famosos do mundo matemático. Existem vários enunciados do paradoxo de Zenão. O escritor argentino Jorge Luis Borges o apresenta da seguinte maneira: Aquiles, símbolo de rapidez, tem de alcançar a tartaruga, símbolo de morosidade. Aquiles corre dez vezes mais rápido que a tartaruga e lhe dá dez metros de vantagem. Aquiles corre esses dez metros, a tartaruga corre um; Aquiles corre esse metro, a tartaruga corre um decímetro; Aquiles corre esse decímetro, a tartaruga corre um centímetro; Aquiles corre esse centímetro, a tartaruga um milímetro; Aquiles corre esse milímetro, a tartaruga um décimo de milímetro, e assim infinitamente, de modo que Aquiles pode correr para sempre, sem alcançá-la. Fazendo a conversão para metros, a distância percorrida por Aquiles nessa fábula é igual a d 10 1 1 10 1 10 1 10 ... 10 2 n . n 0 É correto afirmar que: a) d = + ∞ b) d = 11,11 c) d = 91 9 d) d = 12 Resposta: [E] d 10 1 1 10 1 10 2 1 10 ... 10 n . n 0 PG infinita de razão 1/10 4 e) d = 100 9 d= 10 1 1 10 10 9 10 100 9 13. Considere o padrão de construção representado pelos desenhos a seguir. Na Etapa 1, há um único quadrado com lado 10. Na Etapa 2, esse quadrado foi dividido em quatro quadrados congruentes, sendo um deles retirado, como indica a figura. Na etapa 3 e nas seguintes, o mesmo processo é repetido em cada um dos quadrados da etapa anterior. Nessas condições, a área restante na Etapa 6 será de a) 100 1 4 5 . b) 100 1 3 6 . c) 100 1 3 5 . d) 100 Resposta: [E] Na primeira etapa: 10.10 = 100 Na segunda etapa: (3/4).100 2 Na terceira etapa: (3/4). (3/4).100 = (3/4) .100 Temos, então uma P.G. de razão q = ¾ 5 Portanto o sexto termos será (3/4) . 100 14. Uma pessoa resolveu fazer sua caminhada matinal passando a percorrer, a cada dia, 100 metros mais do que no dia anterior. Ao 0 completar o 21 . dia de caminhada, observou ter percorrido, nesse dia, 6 000 metros. A distância total percorrida nos 21 dias foi de: a) 125 500 m. b) 105 000 m. c) 90 000 m. d) 87 500 m. e) 80 000 m. Resposta: [B] 5 3 4 6 . e) 100 3 4 5 .