Tarefa: SIMULADO DE MATEMÁTICA ALUNO(A): ______________________________________________ Professores: Octamar e Caribé 3ª série do ensino médio Turma: ___ Nº: ______ Nota: Nº de questões: 15 Data: ____/____/____ Unidade: II SIMULADO_2010 DE MATEMÁTICA APLICADO ÀS TURMAS DO 3O ANO DO ENSINO MÉDIO DO COLÉGIO ANCHIETA EM JULHO DE 2010. ELABORAÇÃO: PROFESSORES OCTAMAR MARQUES E ADRIANO CARIBÉ. RESOLUÇÃO: PROFESSORA MARIA ANTÔNIA C. GOUVEIA QUESTÕES DE 01 A 08 Assinale os itens verdadeiros em cada questão, some os resultados e marque na Folha de Respostas. Questão 01 Na figura, ABC é um triângulo equilátero de lado 6cm e CDEF, um quadrado de lado 2cm. É verdade que: (01) 6,3 < BF < 6,4. (02) A altura do triângulo equilátero é igual a 2 3 cm. (04) AF = 2 10 − 3 3 cm. (08) A área do triângulo ACF é igual a 6cm². (16) A área do triângulo ACE 6 2sen75° cm². (32) O raio do círculo que passa nos pontos B, D e E , é igual a 17 cm. 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado RESOLUÇÃO: (01) VERDADEIRA. No triângulo retângulo BCE da figura ao lado: x 2 = 4 + 36 ⇒ x = 40 = 6,32 cm (02) FALSA. l 3 6 3 h= = = 3 3 cm 2 2 (04) VERDADEIRA. Aplicando a Lei dos Cossenos no triângulo ACF: 3 AF2 = 36 + 4 − 2 × 6 × 2 × ⇒ AF2 = 40 − 12 3 ⇒ AF = 2 10 − 3 3 cm. 2 (08) FALSA. 1 A área do triângulo ACF é igual a s = × 6 × 2 × sen30° = 3 cm². 2 (16) VERDADEIRA. A área do triângulo ACE è: S = 1 × 6 × 2 2 × sen75° = 6 2sen75° cm². 2 (32) VERDADEIRA. B, D e E, são os vértices de um triângulo retângulo. Logo a medida do raio do círculo que o circunscreve é igual à metade da sua hipotenusa: BE 64 + 4 68 = = = 17 cm. 2 2 2 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 2 Questão 02 O crescimento anual das exportações de um país, em um determinado ano, é medido tendo-se por base o valor total das exportações do ano imediatamente anterior. Supondo que o crescimento das exportações de um país foi de 20% em 2006 e de 10% em 2007, julgue os itens seguintes. (01) O valor total das exportações em 2006 foi igual a 1,2 vezes o valor correspondente em 2005. (02) Diminuindo-se 10% do valor total das exportações ocorridas em 2007, obtém-se o valor total das exportações ocorridas em 2006. (04) Em 2007, o valor total das exportações foi 32% maior que o de 2005. (08) O crescimento do valor das exportações durante o biênio 2006 – 2007 equivale a um crescimento anual constante inferior a 15% ao ano, durante o mesmo período. (16) Supondo que em 2008 as exportações caíram 30%, então nesse ano o país exportou menos que em 2005. RESOLUÇÃO: (01) VERDADEIRA. Valor2006 = Valor2005 + 0,20 Valor2005 = 1,20 Valor2005 (02) FALSA. Valor2007 = Valor2006 + 0,10 Valor2006 = 1,10 Valor2006 1,10 Valor2006 – 0,10 × 1,10 Valor2006 = 0,99Valor2006 (04) VERDADEIRA. Valor2007 = 1,10 Valor2006 = 1,10 × 1,20 Valor2005 = 1,32 Valor2005 (08) VERDADEIRA. Considerando a como a taxa anual de variação constante do valor das exportações: (x + ax) + (x + ax)a = 1,32x ⇒ 1 + a + a + a2 = 1,32 ⇒ a2 + 2a – 0,32 = 0 ⇒ − 2 ± 4 + 1,28 − 2 + 2,2978 a = ⇒a= = 0,1489 < 0,15 2 2 (16) VERDADEIRA. Valor2008 = 0,70 Valor2007 = 0,70 × 1,32 Valor2005 = 0,924 Valor2005 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 3 Questão 03 03 Sobre polígonos é verdade que: (01) Se l e R são, respectivamente , lado e raio de um triângulo eqüilátero, então l = R 2 . (02) A área de um quadrado de raio R é igual a 2R². (04) Cada ângulo interno de um pentágono regular mede 96°. (08) A área de um dodecágono regular de raio R é igual a 3R². (16) As menores diagonais de um hexágono regular de lado l , tem medida igual a l 3 . (32) O número de diagonais de um polígono convexo de n lados é dado pela fórmula n (n − 3) , portanto 2 existe polígono convexo com 30 diagonais. RESOLUÇÃO: (01) FALSA. No triângulo retângulo ABC da figura ao lado: l 3 = R × cos30° ⇒ l = 2R × ⇒l=R 3 2 2 (02) VERDADEIRA. Aplicando o Teorema de Pitágoras ao triângulo retângulo da figura ao lado: ( 4 R 2 = 2l 2 ⇒ l = R 2 ⇒ S = R 2 ) 2 = 2R 2 (04) FALSA. Num polígono convexo regular, a medida do ângulo interno é dada pela relação: a i = Então no pentágono regular: a i = 180°(5 − 2 ) 36° × 3 = 108° 5 (08) VERDADEIRA. O dodecágono regular inscrito numa circunferência de raio R divide essa 360° circunferência em 12 arcos congruentes que medem = 30° . 12 1 1 Logo a área do dodecágono é S = 12 × × R 2 × sen 30° = 6R 2 × = 3R 2 2 2 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 4 180°(n − 2 ) . n (16) VERDADEIRA. Uma das diagonais menores do hexágono regular ao lado, é a corda AB cuja medida é 2x. No triângulo retângulo destacado: l2 3l 2 l 3 x 2 = l2 − ⇒ x 2 = ⇒x= ⇒ AB = l 3 4 4 2 (32) FALSA. n (n − 3) 3 ± 9 + 240 3 ± 249 = 30 ⇒ n (n − 3) = 60 ⇒ n 2 − 3n − 60 = 0 ⇒ n = = ∉N 2 2 2 Questão 04 (UFBA2008/Modificada) (UFBA2008/Modificada) Uma caixa contém cinco varetas azuis, medindo 1cm, 3cm, 4cm, 5cm e 7cm, e quatro varetas verdes, medindo 2cm, 3cm, 4cm e 5cm. Com relação às varetas da caixa, é correto afirmar: (01) A média aritmética dos comprimentos das varetas é menor que 4cm. (02) Escolhendo-se, ao acaso, uma vareta, a probabilidade de ser azul ou ter comprimento maior que 4cm é igual a 2/3. (04) Escolhendo-se, ao acaso, duas varetas, sem reposição, a probabilidade de serem da mesma cor é igual a 4/9. (08) Existem exatamente 21 maneiras distintas de escolher três varetas que formem um triângulo isósceles. (16) Existem exatamente 9! maneiras distintas de se enfileirar as varetas. RESOLUÇÃO: (01) VERDADEIRA. 1 + 3 + 4 + 5 + 7 + 2 + 3 + 4 + 5 34 = = 3,777... < 4 , Ma = 9 9 (02) VERDADEIRA. Existem 5 varetas azuis ou 3 com comprimentos maiores que 4cm, das quais, duas são azuis. Assim ao todo existem 6 varetas que satisfazem à condição estabelecida. 6 2 A probabilidade pedida é p = = . 9 3 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 5 (04) VERDADEIRA. 9×8 = 36 (Número de possibilidades distintas de se escolher 2 entre as 9 varetas). n(E) = C92 = 2 ×1 n(A) = C52 + C 24 = 10 + 6 = 36 (Número de possibilidades distintas de se escolher, sem reposição, 2 varetas de mesma cor, entre as 9 varetas). 16 4 A probabilidade pedida é p = = . 36 9 (08) FALSA. Para a resolução, deve-se considerar o teorema: “Em todo triângulo a medida de um lado qualquer é sempre menor que a soma dos outros dois lados”. 1) Para formar os lados congruentes, pode-se escolher duas varetas medindo 3cm. Sendo 6m a soma desses lados, o terceiro lado somente poderá ser escolhido entre as varetas que medem 1cm, 2cm, 4cm (azul), 4cm (verde), 5cm (azul) e 5cm (verde), logo, nesse caso, poderão ser formados 6 triângulos. 2) Para formarem os dois lados congruentes, pode-se também escolher –se duas varetas medindo 4cm ou duas medindo 5cm, e, em cada caso, restarão sempre, 7 varetas para o terceiro lado. Então poderão ser formados exatamente 2 × 7 = 14 triângulos isósceles. Ao todo são (6 + 14) = 20 maneiras distintas de se escolher três varetas que formem um triângulo isósceles. (16) VERDADEIRA. Existem exatamente 9! maneiras distintas de se enfileirar as varetas. Questão 05 05 Considere a figura, a seguir, onde ABCD é um quadrado de lado 6cm e centro M. A reta VM é perpendicular ao plano ABCD e o diedro VBCA mede 60°. É verdade que: (01) As retas VM e BC são ortogonais. (02) A interseção dos planos VBC e VAD é uma reta paralela ao plano ABCD. (04) Pelo vértice V passa uma única reta paralela ao plano ABCD. (08) VM = 3 3 cm. (16) A área do triângulo VBC é igual a 6 3 cm². (32) A área do triângulo VAC é igual a 9 3 cm². 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 6 RESOLUÇÃO: (01) VERDADEIRA. Sendo a reta VM perpendicular ao plano ABCD, ela é ortogonal a toda reta desse plano que não passe pelo ponto M, pois sempre existe uma reta s contida no plano passando pelo ponto M, paralela a infinitas retas desse plano. No exemplo, s // BC . (02) VERDADEIRA. Como se vê na figura ao lado, os planos VBC e VAD se interceptam segundo a reta s paralela ao plano ABCD. (04) FALSA. Todas as retas que passam por V e estão contidas no plano α paralelo ao plano ABCD, são paralelas a este palno. (08) VERDADEIRA. No triângulo retângulo VMN, tg 60° = VM VM ⇒ 3= ⇒ VM = 3 3 cm. 3 3 (16) FALSA. No triângulo retângulo VMN, cos 60° = A área do triângulo VBC é igual a 3 1 3 ⇒ = ⇒ VN = 6 . VN 2 VN 6× 6 = 18 cm². 2 (32) FALSA. Considere-se AC , diagonal do quadrado ABCD como base do triângulo VAC, cuja altura é o segmento VM . AC × VM 6 2 × 3 3 Então a área do triângulo VAC é: = = 9 6 cm². 2 2 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 7 Questão 06 No 3o ano de um colégio existem 3 turmas (A; B e C) com as seguintes quantidades de alunos: TURMA A TURMA B TURMA C HOMENS 20 30 10 MULHERES 30 20 40 Com base nas informações, é verdade que: (01) A probabilidade de, sorteando-se um aluno do 3o ano, ele ser homem é 0,4. (02) A probabilidade de, sorteando-se um aluno da turma B, ele ser homem é 0,6. (04) A probabilidade de, sorteando-se um aluno do 3o ano, ele ser mulher ou ser da turma B é 0,8. (08) A probabilidade de, sorteando-se dois alunos do 3o ano A, encontrarmos um homem e uma mulher é 12/49. (16) A probabilidade de, sorteando-se três homens do 3º ano, encontrarmos um de cada turma é 300/1711. (32) A probabilidade de, sorteando-se três alunos do 3º ano C, encontrarmos pelo menos um homem é 111/245. RESOLUÇÃO: TURMA A TURMA B TURMA C TOTAL HOMENS 20 30 10 60 MULHERES 30 20 40 90 TOTAL 50 50 50 150 (01) VERDADEIRA. 60 2 p= = = 0,4 150 5 (02) VERDADEIRA. 30 60 p= = = 0,6 50 100 (04) VERDADEIRA. n(M∪B) = n(M) + n(B) – n(M∩B) = 90 + 50 – 20 = 120 ⇒ p = (08) FALSA. C × C30,1 20 × 30 120 24 p = 20,1 = = = 50 × 49 245 49 C50, 2 2 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 8 120 4 = = 0,8 150 5 (16) VERDADEIRA. 20 × 30 × 10 6000 300 = = p= 60 × 59 × 58 1711 C60,3 3× 2 (32) FALSA. 30 × 29 20 × 19 20 × 19 × 18 × 30 + 20 × + ( C 20,1 × C30, 2 ) + (C 20, 2 × C30,1 ) + (C 20,3 ) 2 2 3× 2 p= == = 50 × 49 × 48 C50,3 3× 2 8700 + 5700 + 1140 15540 777 111 = = = = 19600 19600 980 140 Questão 07 07 Considere os polinômios p(x) = x³ − 2x² + 1 e q(x) = x² − 1. É verdade que: (01) Sendo r(x) o resto da divisão de p(x) por q(x), então r(2) = 0. (02) O resto da divisão de p(x) por 2x – 1 é igual a 5/8. (04) A equação p(x) = 0 possui duas raízes irracionais. p( x ) 1 = possui duas raízes positivas. (08) A equação q( x ) 3 (16) A equação p(x) .q(x) = 0 possui uma raiz dupla. (32) 3 é raiz da equação p(2x – 7) = 0. RESOLUÇÃO: (01) FALSA. x³ − 2x² + 0x + 1 − x³ + x − 2x² + x + 1 2x² −2 (Resto) x− 1 x² − 1 x −2 x(x² − 1) = x³ − x − 2 (x² − 1) = − 2x² + 2 (02) VERDADEIRA. 3 2 1 1 1− 4 + 8 5 1 1 1 p = − 2 + 1 = − + 1 = = 8 2 8 8 2 2 2 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 9 (04) VERDADEIRA. x³ − 2x² + 1 = 0 ⇒ p(1) = 1 – 2 + 1 = 0 ⇒ p(x) é divisível por x – 1 Aplicando Briot-Ruffini: 1 1 1 −2 −1 0 −1 1 0 Logo podemos escrever: p(x) = (x – 1)(x² – x – 1) 1± 1+ 4 1± 5 = . 2 2 1− 5 1+ 5 Logo as raízes de p(x) = 0 são: 1, e 2 2 Resolvendo a equação x² – x – 1 = 0 ⇒ x = (08) FALSA. p( x ) x 3 − 2 x 2 + 1 x 2 − x − 1 1 = = = ⇒ 3x 2 − 3x − 3 = x + 1 ⇒ 3x 2 − 4x − 4 = 0 ⇒ o produto das suas q( x ) x 2 −1 x +1 3 4 raízes é − ⇒ que as raízes possuem sinais diferentes. 3 (16) VERDADEIRA. A equação p(x) . q(x) = ( x 3 − 2 x 2 + 1 )( x² – 1) =0 ⇒ (x – 1)(x² – x – 1)(x – 1)(x + 1) = 0⇒ (x² – x – 1)(x – 1)²(x + 1) = 0 ⇒ 1 é uma raiz dupla. (32) FALSA. p(2x – 7) = (2x – 7) 2(2x – 7)² +1. Substituindo x por 3: (6 – 7)³ – 2(6 – 7)² +1 = –1 – 2 + 1 = – 2 ⇒ 3 não é raiz da equação p(2x – 7) = 0 Questão 08 08 1 1 1 0 1 e B = 0 1 Considere as matrizes: A = 2 1 1 1 1 Pode-se afirmar que: (01) A matriz AB é simétrica. (02) A matriz BA é inversível. x (04) (3, 1) é solução do sistema (AB) X = C, onde X = e C = y X X (08) + B t .A t = ⇒ x 22 = 24 . 3 2 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 10 8 . 13 1 −1 (16) det (AB) = − . 4 x (32) O sistema (AB)X = C, onde X = e C = y a é determinado, ∀ a, b ∈ R. b RESOLUÇÃO: (01) FALSA. 1 1 2 2 1 0 1 não é simétrica, pois a21 ≠ a12. 0 1 = AB = 2 1 1 1 1 3 4 (02) FALSA. 1 1 1 0 1 = BA = 0 1 1 1 2 1 1 BA não é inversível. 1 + 2 1 1 + 1 3 1 2 2 1 1 = 2 1 1 ⇒ det(BA) = 6 + 4 + 3 − 3 − 6 − 3 = 0 ⇒ 1 + 2 1 1 + 1 3 1 2 (04) VERDADEIRA. 2 2 x = (AB) X = C ⇒ 3 4 y 8 2x + 2 y ⇒ = 13 3x + 4 y 2 x + 2 y = 8 4 x + 4 y = 16 x = 3 ⇒ ⇒ 3x + 4 y = 13 3x + 4 y = 13 y = 1 8 ⇒ 13 (08) VERDADEIRA. 2 3 X X ⇒ x22 = 24. + B t A t = ⇒ 2X + 6(AB)t = 3X ⇒ X = 6 3 2 2 4 (16) FALSA. 1 1 1 1 −1 det (AB) = = = = . det(AB) 2 2 8 − 6 2 det 3 4 (32) VERDADEIRA. 2 2 = 2 ≠ 0 ⇒ o sistema Como det 3 4 . 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 2 2 x a = é determinado, ∀ a, b ∈ R. 3 4 y b 11 QUESTÕES DE 09 E 10 Resolva as questões 09 e 10, deixando os cálculos e suas justificativas, e marque as respostas encontradas na Folha de Respostas. Questão 09 Na segunda guerra mundial, mensagens secretas eram enviadas por meio de códigos que utilizavam matrizes. 1 1 0 Suponha que uma mensagem foi enviada por meio da matriz A = − 1 0 2 . 1 2 1 0 1 1 Para encontrar a matriz B a ser decodificada usa-se a matriz C = 1 2 1 tal que BC = A. 1 0 2 Cada número da matriz B corresponde a letras que traduzirão a mensagem enviada. Calcule o número b12. RESOLUÇÃO: b11 b12 b 21 b 22 b 31 b32 b13 0 1 1 1 1 0 b 23 1 2 1 = − 1 0 2 ⇒ b33 1 0 2 1 2 1 b12 + b13 = 1 (L1; L 2 − L3 ) ⇒ b11 + 2b12 = 1 b + b + 2 b = 0 13 11 12 b12 + b13 = 1 2b12 + 2b13 = 2 3b12 = 3 ⇒ ⇒ . b12 = 1 b12 − 2b13 = 1 b12 − 2b13 = 1 RESPOSTA: b12 = 1 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 12 Questão 10 Seis operários constroem um muro de 30 m de comprimento em 5 dias, trabalhando 6 horas por dia. Quantas horas por dia devem trabalhar 9 operários, para construírem um muro semelhante ao anterior, só que com 48 m de comprimento e em 4 dias? RESOLUÇÃO: Representando em uma tabela as grandezas que aparecem na questão: 1) Trabalhando-se 6h/d, o trabalho foi feito em 6 dias. Trabalhando-se (2×6)h/d, o trabalho será feito em (6÷2) dias. Ao se multiplicar a primeira grandeza por 2, a segunda ficou dividida pelo mesmo dois, logo h/dia e dias são grandezas inversamente proporcionais. 2) Trabalhando-se 6h/d, o trabalho foram feitos em 30 metros. Trabalhando-se (2×6)h/d, serão feitos (2×30) metros. Ao se multiplicar a primeira grandeza por 2, a segunda ficou multiplicada pelo mesmo dois, logo h/dia e comprimento são grandezas diretamente proporcionais. 3) Trabalhando 6h/d, 6 operários fizeram o trabalho num certo tempo. Trabalhando (2×6)h/d, (6÷2) operários farão o trabalho no mesmo tempo. Ao se multiplicar a primeira grandeza por 2, a segunda ficou dividida pelo mesmo dois, logo h/dia e número de operários são grandezas inversamente proporcionais. Representando os resultados da comparação na tabela inicial: Armando a proporção: 6 9 30 4 6 3 5 4 6 3 1 1 6 3 = × × ⇒ = × × ⇒ = × × ⇒ = ⇒ x =8 x 6 48 5 x 2 8 5 x 2 2 1 x 4 RESPOSTA: 8 horas 09-1797(M)_2ªAval-Matem-3ºEM-U1(prof)_15-04_ado 13 H/DIA 6 (2×6) ↓ DIAS 5 (6÷2) ↑ H/DIA 6 (2×6) ↓ METROS 30 (2×30) ↓ H/DIA 6 (2×6) ↓ OPERÁR. 6 (6÷2) ↑