Resolução Revisional Matemática EsPCEx Resposta da questão 1: [A] O lucro L(x) será dado por (600 − x) ⋅ (300 − x). As raízes da função são 300 e 600, o valor de x para que o lucro seja máximo é a média aritmética das raízes, portanto x v = (300 + 600) : 2 = 450. Logo, o número de peças para que o lucro seja máximo, é: 600 − 450 = 150. Resposta da questão 2: [C] Para que a função f(x) = x 2 − 6x + 5 3 x2 − 4 seja definida devemos ter duas condições: Primeira condição: x 2 − 6x + 5 ≥ 0 ⇒ x ≤ 1 ou x ≥ 5 Segunda condição: x 2 − 4 ≠ 0 ⇒ x ≠ 2 ou x ≠ -2 Fazendo agora, a intersecção das duas condições, temos: ( −∞ , − 2) ∪ ( −2,1] ∪ [5, + ∞ ) Resposta da questão 3: [B] β= 1 log3 ⋅ 2 log3 − log7 β= 1 3 ⋅ log3 3 ⇒ = 3 2 2 7 β 1 7 Portanto: 3 cos x β 1 1 3 = ⇔ 3cos x ≤ 3 2 ⇒ cos x ≤ 2 7 π 5π Portanto, a solução da inequação é: S = , . 3 3 Resposta da questão 4: [E] Cada um dos algarismos acima aparecerá 4! = 24 vezes em cada ordem decimal. A soma dos algarismos é 25. Portanto, a soma dos algarismos em cada ordem decimal será 24 ⋅ 25 = 600. www.soexatas.com Página 1 Concluímos então que a soma S pedida é: ( ) S = 24 ⋅ 25 ⋅ 104 + 103 + 102 + 10 + 1 = 600 ⋅ 11111 = 6.666.600. Resposta da questão 5: [B] Qualquer termo do desenvolvimento do binômio será dado por: 10 −p p 10 10 p 3 ⋅ − x −2 = ( −1) ⋅ x 30−5p ⋅ x p p ( ) ( ) Para que o termo acima seja independente de x devemos ter: 30 − 5p = 0 ⇒ p = 6 Fazendo agora p = 6, temos: 10 10! 6 30 −5⋅6 = = 210 ( −1) ⋅ x 6 4!⋅ 6! Resposta da questão 6: [D] Divisíveis por 4: A = {4,8,12,16,20,K,48} e n(A) = 12 Divisíveis por 5: B = {5,10,15,K,50} e n(B) = 10 Divisíveis por 4 e 5: A ∩ B = {20,40} e n(A ∩ B) = 2 Portanto, a probabilidade pedida será: P= 12 ⋅ 10 − 2 ⋅ 1 118 59 = = 50 ⋅ 49 2450 1225 Resposta da questão 7: [D] Considerando O o centro da esfera, temos: No triângulo AOD, temos: AD2 + 12 = 3 2 ⇒ AD = 8cm ΔADO − ΔABC ⇒ 8 1 4 = ⇒r = cm 4 r 8 www.soexatas.com Página 2 Portanto, o volume V do cone será dado por: 2 V= 4 1 1 8⋅π cm3 ⋅ π ⋅ R2 ⋅ h = ⋅ π ⋅ ⋅4 = 3 3 3 8 Resposta da questão 8: [D] x2 − 3 ⋅ x 2(2x − 3) 1 3 | x | ⋅ | x − 3 |= 2 ⋅ x − ⇒ = ⇒ x 2 − 3x = 4x − 6 ou x 2 − 3x = −2x + 6 ⇒ 2 2 2 2 x2 − 7x + 6 = 0 ou x 2 − x − 6 = 0 ⇒ x = 1 ou x = 6 ou x = −3 ou x = 2 Portanto, a equação possui quatro raízes. Resposta da questão 9: [A] x5 + 0x 4 − x3 + x2 + 0x + 1 x3 + 0x 2 − 3x + 2 − x5 + 0x 4 + 3x3 − 2x 2 x2 + 2 + 2x3 − x 2 + 0x + 1 − 2x3 + 0x 2 + 6x − 4 − x2 + 6x − 3 Portanto, r(x) = − x2 + 6x − 3 e r( −1) = − ( −1)2 + 6( −1) − 3 = −10. Resposta da questão 10: [A] Construindo o gráfico da função, temos: De acordo com o gráfico, o período chuvoso acontece em seis meses, ou seja, dois trimestres. Resposta da questão 11: [B] Com os dados do problema, temos os seguintes diagramas: www.soexatas.com Página 3 Portanto, o número de pessoas que responderam a pesquisa será dado por: N = 5 + 10 + 30 + 20 + 15 + 40 + 80 + 50 = 250. Resposta da questão 12: [E] a Até a 42 linha, temos: 1 + 2 + 3 + 4 + K + 40 + 41 + 42 = (1 + 42) ⋅ 42 = 903 termos. 2 Portanto, o primeiro elemento da 43ª linha será o 904º número natural ímpar. Então: a904 = 1 + 903 ⋅ 2 = 1807. Resposta da questão 13: [D] [A] (Falsa). f é crescente e decrescente no intervalo [a, 0] [B] (Falsa). f(x) ≥ f(e) em [d.b] [C] (Falsa). f(x) > 0 para x no intervalo [c, 0] [D] (Verdadeira). Ver gráfico. [E] (Falsa). f(x1 ) ≥ f(x 2 ) Resposta da questão 14: [D] Seja L(x) o lucro obtido, então: 2 L(x) = V(x) – C(x) = – 2x + 28x + 40 O valor de x para que L(x) seja máximo será dado por: xV = − b 28 =− =7 2⋅a 2 ⋅ ( −2) Resposta da questão 15: [A] www.soexatas.com Página 4 1 0 1 Considere a matriz B a inversa da matriz A = 2 1 0 , logo b23 será dado por: 0 1 1 1 0 1 Det(A) = 2 1 0 = 3 0 1 1 b23 = 1 1 2 3+2 1 1 ⋅ A 32 = ⋅ ( −1) = 1 0 1 2 0 3 3 2 1 0 0 1 1 Resposta da questão 16: [C] 3 2 360 = 2 .3 .5 Número de divisores positivos de 360: (3 + 1).(2 + 1).( 1 + 1) = 24 Divisores de 360 que são múltiplos de 12: {12,24,36,60,72,120,180,360} n = 8 Portanto, a probabilidade pedida será: P = 8/24 = 1/3. Resposta da questão 17: [B] Volume do prisma 1: 6 ⋅ a2 3 ⋅ h 4 Volume do prisma 2: 6 ⋅ (a + 2)2 3 ⋅ h 4 Aumento do volume: V2 − V1 = 6 3 ⋅ (a + 1) ⋅ h = 108 a 3 = ⇒h=a 3 h 3 (I) (II) Substituindo (II) em (I), temos: 6 3 ⋅ (a + 1) ⋅ a 3 = 108 18(a2 + a) = 108 a2 + a = 6 Resolvendo a equação do segundo grau, temos a = – 3 ( não convém) ou a = 2. www.soexatas.com Página 5 a = 2cm ⇒ h = 2 3cm, portanto, o volume do prisma 1 será dado por: V1 = 6 ⋅ a2 3 ⋅ h 6 ⋅ 22 3 ⋅ 2 3 = = 36cm3 4 4 Resposta da questão 18: [A] 360° : 12° = 30° A área total de cada gomo é a soma das áreas de um fuso esférico como as áreas de dois semicírculos. 30° ⋅ 4 π ⋅ 42 π ⋅ 42 + 2⋅ 360° 2 16 π + 16 π A= 3 A= A= 64 π 43 π = cm2 . 3 3 Resposta da questão 19: [B] Determinando o centro C da circunferência dada: 2 2 x + 4x + 4 + y + 10y + 25 = 25 + 4 + 25 2 2 (x + 2) + (y + 5) = 4 Logo, o centro é C(–2,–5). O ponto P simétrico do ponto (–1,1) em relação ao eixo x é P (–1, –1). Portanto, o raio R da circunferência pedida será a distância entre os pontos P e C. Temos, 2 2 2 R = (–1 – (–2)) + (–1 – (–5)) = 17 Logo, a equação da circunferência pedida será dada por : 2 2 2 2 2 2 (x + 2) + (y + 5) = 17 ⇒ x + y + 4x + 10y + 29 – 17 = 0 ⇒ x + y + 4x + 10y + 12 = 0 Resposta da questão 20: [E] www.soexatas.com Página 6 2 2 9x + 25y – 36x + 50y – 164 = 0 2 2 9(x – 4x + 4) + 25(y + 2y + 1) = 164 + 36 + 25 2 2 9(x – 2) + 25(y + 1) = 225 (x − 2)2 (y + 1)2 + =1 25 9 Equação de uma elipse com centro no ponto (2, –1), eixo maior igual a 10, eixo menor igual a 6, distância focal igual a 8 e excentricidade e = 4/5 = 0,8. Portanto, a afirmação [E] é a verdadeira. Resposta da questão 21: [D] ( ) 2 A1 + A 2 + A 3 = 1⋅ log 2 + 2 ⋅ log 3 + 3 ⋅ log5 = log2 + log32 + log53 = log 2 ⋅ 32 ⋅ 53 = log ( 2 ⋅ 5 ) ⋅ ( 3 ⋅ 5 ) = log10 + log152 = 1 + 2 ⋅ log15. Resposta da questão 22: [C] Resposta da questão 23: [A] Determinando o valor de t quanto N(t) = 20 000, temos: 2000 = 20000 2 + 15.4−2t 2 + 15 ⋅ 2−4t = 10 15 ⋅ 2−4t = 8 8 15 16 = 30 2−4t = 2−4t Aplicando o logaritmo decimal dos dois lados da igualdade, temos: www.soexatas.com Página 7 log2−4t = log 16 30 −4t ⋅ log2 = log24 − log3 − log10 −4t log2 = 4 ⋅ log2 − log3 − log10 −4 ⋅ 0,3 ⋅ t = 4 ⋅ 0,3 − 0,48 − 1 −1,2t = 1,2 − 0,4 − 1 −1,2t = −0,28 28 t= 120 7 t= do mês, portan to, 7 dias. 30 Resposta da questão 24: [E] Área do lote: 20.(12 + 18) = 600m Área construída: 2 ( x + 12).20 = 10 x + 120 2 De acordo com o enunciado, temos: 40 60 ⋅ 600 ≤ 10 x + 120 ≤ ⋅ 600 ⇒ 240 ≤ 10 x + 120 ≤ 360 ⇒ 120 ≤ 10 x ≤ 240 ⇒ 12 ≤ x ≤ 24 100 100 Portanto, x ∈ [12,24]. Resposta da questão 25: [D] Admitindo x, y e z os raios das circunferências de centros A,B e C , respectivamente, temos: x + y = 9 y + z = 8 x + z = 6 Resolvendo o sistema, temos: x = 3 2, y = 11 2 e z = 5 2. Calculando, agora, a soma das áreas de todos os círculos, temos: www.soexatas.com Página 8 2 2 2 195 π 7 11 5 A = π⋅ + π ⋅ + π ⋅ = km2 . 4 2 2 2 Resposta da questão 26: [E] O complexo obtido com a rotação de 90° de 1 + i é z = –1 + i 3 Fazendo: (–1 + i) , temos: 3 3 3 2 2 3 z = (i – 1) = i –3.i .1 + 3.i.1 –1 = –i + 3 + 3i – 1 = 2 + 2i Resposta da questão 27: [A] x − (2 − 2i) = 1 ⇒ (x − 2) + (y − 2)i = 1 ⇒ (x − 2)2 + ( y − 2 ) = 1 ⇒ (x − 2)2 + (y − 2)2 = 1 2 Logo, o centro da circunferência será o ponto (2,2) e a reta que passa pela origem e pelo centro da circunferência terá equação y = x. Resolvendo o sistema abaixo determinaremos os pontos Z1 e Z2: (x − 2)2 + (y − 1)2 = 1 y = x Temos: 2x2 – 8x + 7 = 0 ⇒ x = 4− 2 2 ou Portanto, a parte real pedida é x = x= 4+ 2 . 2 4− 2 . 2 Resposta da questão 28: [C] www.soexatas.com Página 9 Já que 2 é raiz, podemos utilizar do dispositivo de Briot-Ruffini para determinar as outras raízes e então fazer o estudo do sinal dessa função polinomial. Logo, P(x) = ( x − 2) ⋅ (2x 2 − x − 1), fazendo 2x 2 − x − 1 = 0, temos x = 1 ou x = -1/2, que são as outras duas raízes. Fazendo agora o estudo do sinal do polinômio P(x), temos: P(x) estará definida para P(x) ≥ 0, ou seja, A expressão 1 x ∈ / − ≤ x ≤ 1 ou x ≥ 2 2 Resposta da questão 29: [C] Sejam 1, 2 e r as três raízes do polinômio, utilizando as relações de Girard podemos escrever: 1⋅ 2 + 1 ⋅ r + 2 ⋅ r = − 1 1 3 ⋅ r = −3 r = −1 Então, −a = 1 + 2 + ( −1) a = −2 −b = 1⋅ 2 ⋅ (1−) b=2 3 2 Logo, P(x) = x – 2x – x + 2 Dividindo P(x) por (x–1), obtemos: 2 P(x) = (x–1).(x –x – 2) 2 Logo, q(x) = x – x – 2, resolvendo a equação q(x) ≤ 0 : www.soexatas.com Página 10 S = [ −1, 2] Resposta da questão 30: [A] tg60° = x ⇒ x = 9 ⋅ tg60° = 9 ⋅ 3m. 9 Resposta da questão 31: [D] O primeiro termo da progressão aritmética é dado por a1 = S1 = 5 ⋅ 12 − 12 ⋅ 1 = −7. Desse modo, o segundo termo da progressão é tal que a2 = S2 − a1 = 5 ⋅ 22 − 12 ⋅ 2 − ( −7) = 20 − 24 + 7 = 3. Portanto, a razão da progressão aritmética é r = a2 − a1 = 3 − ( −7) = 10. Resposta da questão 32: [C] O gráfico de Q(x) = P(x) + 1 é igual ao gráfico de P(x) deslocado de uma unidade para cima. Portanto, a equação P(x) + 1 = 0 tem duas raízes no intervalo ]0, 5[. Resposta da questão 33: [C] Seja f : → a função definida por f(x) = ax + b. O valor inicial de f é a ordenada do ponto de interseção do gráfico de f com o eixo y, ou seja, b = 1. Logo, como o gráfico de f passa pelo ponto ( −2, 0), temos que 0 = a ⋅ ( −2) + 1 ⇔ a = www.soexatas.com 1 . 2 Página 11 Portanto, f(x) = x + 1 e sua inversa é tal que 2 x= y + 1 ⇔ y = 2 ⋅ (x − 1) ⇔ f −1(x) = 2x − 2. 2 Resposta da questão 34: [A] Temos que f(g(x)) = (x − 1)2 + 4(x − 1) = x 2 − 2x + 1 + 4x − 4 = x 2 + 2x − 3 = (x + 3)(x − 1). Assim, a função f o g está definida para os valores de x tais que (x + 3)(x − 1) ≥ 0 ⇔ x ≤ −3 ou x ≥ 1, ou seja, D = {x ∈ | x ≤ −3 ou x ≥ 1}. Resposta da questão 35: [D] Seja f a função do gráfico 1. Como f(0) = a + b e f(a) = b, segue que f(x) = | x − a | +b. Seja g a função do gráfico 2. x 1 Sabendo que g( −1) = a + b e g(0) = 1 + b, vem g(x) = + b. a Seja h a função do gráfico 3. Como h(x) = a − 1 para todo x < 0 e h(x) = a + 1 para todo x > 0, segue que h(x) = |x| + a. x Resposta da questão 36: [C] Como 1 é racional, segue que 2 1 1 f = 2 ⋅ − 1 = 0. 2 2 Por outro lado, como i64 + 5i110 = (i2 )32 + 5 ⋅ (i2 )55 = ( −1)32 + 5 ⋅ ( −1)55 = 1− 5 = −4 ∈ , vem f(i64 + 5i110 ) = f( −4) = 2 ⋅ ( −4) − 1 = −9. www.soexatas.com Página 12 Finalmente, como −2 = i 2 ∉ , encontramos f(f( −2)) = f(f(i 2)) = f[(i 2)2 + 8] = f(6) = 2⋅6 −1 = 11. Portanto, 1 f + f(i64 + 5i110 ) + f(f( −2)) = 0 + ( −9) + 11 = 2. 2 Resposta da questão 37: [A] Os comprimentos das faixas constituem uma progressão geométrica infinita, sendo a1 = m o primeiro termo q = 2 a 3 razão. Portanto, a soma dos comprimentos de todas as faixas é dada por lim Sn = x →∞ m = 3m. 2 1− 3 Resposta da questão 38: [C] Considere a matriz M dada por 3 5 1 0 M= . 1 x 0 1 Aplicando as operações elementares sobre a matriz M, obtemos L1 ↔ L2 1 x 0 1 M' = 3 5 1 0 L2 '' ↔ ( −3) ⋅ L1 '+ L2 ' x 0 1 1 M'' = 0 − 3x + 5 1 −3 L 2 ''' ↔ 1 ⋅ L 2 '' −3x + 5 0 1 x M''' = 1 0 1 −3x + 5 1 −3 −3x + 5 L1 '''' ↔ ( − x) ⋅ L2 '''+ L1 ''' x 1 0 3x − 5 M'''' = 0 1 − 1 3x − 5 www.soexatas.com 5 3x − 5 . 3 3x − 5 − Página 13 x 3x − 5 Desse modo, A −1 = − 1 3x − 5 5 x 3x − 5 3x − 5 e, portanto, (A −1)t = 3 − 5 3x − 5 3x − 5 − 1 3x − 5 . 3 3x − 5 − Se B é a transposta da inversa de A, então x x y + 4 3x − 5 = 3 5 y − 3x − 5 1 3 3= 3x − 5 3x − 5 ⇒ 3 y = − 5 3x − 5 3x − 5 x = 2 ⇔ . y = 5 − Portanto, x + y = 2 + 5 = 7. Resposta da questão 39: [B] As permutações dos algarismos 1, 2, 3, 4 e 5 que terminam em 2 ou 4 são divisíveis por 2. Logo, existem 2 ⋅ P4 = 2 ⋅ 4! permutações nessas condições. Por outro lado, existem P5 = 5! permutações dos algarismos 1, 2, 3, 4 e 5. Desse modo, a probabilidade pedida é dada por 2 ⋅ 4! 2 ⋅ 4! 2 = = . 5! 5 ⋅ 4! 5 Resposta da questão 40: [A] I. Correta. Se uma reta é perpendicular a um plano, então ela forma ângulo reto com todas as retas do plano. Além disso, se duas retas formam um ângulo reto, então elas são perpendiculares ou ortogonais. II. Correta. Considere a figura. Seja MN a projeção ortogonal de AB sobre α. AB é agudo, do triângulo retângulo AQB, obtemos Sabendo que MN = AQ = e que QAB 2 AB AQ ⇔ cosQAB = 2 cosQAB = AB AB =1 ⇔ cosQAB 2 = arccos 1 ⇔ QAB 2 ⇒ QAB = 60°, www.soexatas.com Página 14 $ = 60°, ou seja, a reta $ são ângulos correspondentes, segue que NPB e NPB Portanto, como QAB suur AB faz com α um ângulo de 60°. III. Incorreta. Se α e β são planos paralelos e γ é um plano que intersecta α e β, então as interseções entre esses planos são retas paralelas. IV. Incorreta. Seja r a reta determinada pela interseção dos planos α e β . Se s é uma reta de α, tal que s ≠ r e s r, então s não intersecta β. Resposta da questão 41: [E] sur sur suur suur As retas LB e GE são as retas suporte das diagonais GE e LB. Logo, as retas LB e GE são concorrentes no ponto de interseção das diagonais do bloco. sur sur suur suur Como as retas AG e HI são coplanares e não paralelas, segue que AG e HI são concorrentes. suur suur suur suur Como AD e GK são distintas, não têm ponto em comum e não são coplanares, temos que AD e GK são reversas. Resposta da questão 42: [A] Como a superfície de contato entre os líquidos está inicialmente na metade da altura do cone, segue que a razão entre o volume de água e a capacidade V do recipiente é tal que vH2 0 V 3 V 1 = ⇔ vH2 0 = . 8 2 Desse modo, o volume de óleo é dado por V − vH2O = V − V 7V = . 8 8 Portanto, quando toda a água e nenhum óleo escoar, a altura x atingida pelo óleo é tal que 7V 3 8 =x ⇔ x =3 7 V h 8 h ⇔x= 3 7 h. 2 Resposta da questão 43: [A] Completando os quadrados, obtemos x2 + y 2 − 4x = 0 ⇔ (x − 2)2 + y2 = 4. Assim, o centro da circunferência é o ponto C(2, 0). O coeficiente angular da reta t é dado por − xC − xP 2 −1 1 1 3 3 =− =− = ⋅ = . yC − yP 3 0− 3 − 3 3 3 Desse modo, a equação de t é y − 3 = 3 ⋅ (x − 1) e, portanto, a abscissa do ponto de interseção de t com o eixo 3 x é tal que www.soexatas.com Página 15 0− 3 = 3 ⋅ (x − 1) ⇔ −3 = x − 1 ⇔ x = −2. 3 Resposta da questão 44: [B] Seja n o número de acertos do aluno. A cada acerto, o aluno fica com seus pontos multiplicados por 3 ; e a cada erro, fica com seus pontos multiplicados 2 1 . 2 Desse modo, sabendo que o aluno ficou devendo 13 pontos, temos que por n 3 1 ⋅ 2 2 8 −n ⋅ 256 = 243 ⇔ 3n = 35 ⇔ n = 5. Portanto, o aluno acertou 5 perguntas e errou 8 − 5 = 3. Resposta da questão 45: [E] 1 Sabendo que log r p = ⋅ logq p, para quaisquer reais positivos p, q e r, com q ≠ 1, vem q r 6 − loga m 1 = 2 ⇔ 2 ⋅ 1 + ⋅ loga m = 6 − loga m 1 + log 2 m 2 a ⇔ 2 + loga m = 6 − loga m ⇔ loga m = 2 ⇔ m = a2 . Portanto, m a+ m = a2 a + a2 = a 1 = . a+a 2 Resposta da questão 46: [E] Temos que x3 − 8 = 0 ⇔ x = 3 8 + 0 ⋅ i. Logo, queremos calcular as raízes cúbicas do complexo z = 8 + 0 ⋅ i. Como o módulo de z é ρ = 82 + 02 = 8, segue que o argumento principal θ de z é tal que 0 =0 8 ⇔ θ = 0. 8 cos θ = = 1 8 sen θ = 0 2π =0 e r= . 3 3 Portanto, as raízes cúbicas de z são dadas por Desse modo, w 0 = www.soexatas.com Página 16 zk = 3 8 ⋅ [cos(w 0 + k ⋅ r) + i ⋅ sen(w 0 + k ⋅ r)] = 2 ⋅ [cos(k ⋅ r) + i ⋅ sen(k ⋅ r)], ou seja, z0 = 2 ⋅ [cos0 + i ⋅ sen0] = 2, 2π 2π z1 = 2 ⋅ cos + i ⋅ sen = −1 + i ⋅ 3 3 3 e 4π 4π z1 = 2 ⋅ cos + i ⋅ sen = −1 − i ⋅ 3. 3 3 As imagens dos complexos z0 , z1 e z2 determinam um triângulo equilátero de lado | z0 − z1 | = | 2 − ( −1 + i ⋅ 3) | = | 3 −i⋅ 3 | = 32 + ( − 3 )2 = 12 u.c., cuja área é dada por | z0 − z1 |2 ⋅ 3 12 3 = = 3 3 u.a. 4 4 Resposta da questão 47: [D] Se z = a + bi, com a e b reais, então z = a − bi. Desse modo, z + 2z = 2 − zi ⇔ a + bi + 2 ⋅ (a − bi) = 2 − (a + bi) ⋅ i ⇔ 3a − bi = (b + 2) − ai. Logo, obtemos o sistema 3a = b + 2 ⇔ a = b a = 1 . b = 1 Portanto, o número complexo z que satisfaz a condição dada é z = 1 + i. Resposta da questão 48: Questão anulada no gabarito oficial. Se q(x) = q(1 − x), então ax2 + bx + c = a(1 − x)2 + b(1 − x) + c = ax 2 − (2a + b)x + a2 + b + c. Assim, obtemos o sistema www.soexatas.com Página 17 b = −2a − b a = −b ⇔ 2 2 a + b + c = c a = −b ⇒ a2 − a = 0 a = 0 e b = 0 ⇒ ou a = 1 e b = −1 Dado que a ≠ 0, segue que a = 1 e b = −1. Portanto, q(x) = x 2 − x + c = a(x 2 − x) + c. Por outro lado, como a2 = a = 1, vem que as alternativas [B] e [C] estão corretas. Resposta da questão 49: [B] Supondo que a Terra seja uma esfera, considere a figura. Como AB é tangente à esfera, segue que OB ⊥ AB. Além disso, AO = h + R e OB = R. Portanto, do triângulo AOB, obtemos sen α = OB AO R h+R ⇔ R = h sen α + R sen α ⇔ R − R sen α = h sen α ⇔ R(1 − sen α ) = h sen α h sen α ⇔R= . 1 − sen α ⇔ sen α = Resposta da questão 50: [D] Como P pertence ao segundo quadrante e sen 45° = do terceiro quadrante e cos 60° = 2 , segue que α = 45° + 90° = 135°. Por outro lado, sabendo que Q é 2 1 , vem β = 60° + 180° = 240°. 2 Portanto, www.soexatas.com Página 18 tg ( α + β ) = tg(135° + 240°) = tg(360° + 15°) = tg15° = tg(45° − 30°) tg 45° − tg30° = 1 + tg 45° ⋅ tg30° 3 3 = 3 − 3 ⋅ (3 − 3 ) = 9 − 6 3 + 3 = 6(2 − 3 ) = 2 − 3. = 6 3 3 + 3 (3 − 3 ) 32 − ( 3 )2 1 + 1⋅ 3 1− Resposta da questão 51: [A] Como log3 x + log3 9x = log3 x + log3 32 + log3 x = 2 ⋅ log3 x + 2 ⋅ log3 3 = 2 ⋅ (log3 x + log3 3) = 2 ⋅ log3 3x, segue que a sequência (log3 x, log3 3x, log3 9x) é uma progressão aritmética de razão log3 3x − log3 x = log3 3x = log3 3 = 1. x Resposta da questão 52: [E] Como f e g são funções crescentes, segue que o valor máximo do quociente mínimo é f(x) f(8) 3 ⋅ 8 = = 1, e o valor é g(y) g(6) 4 ⋅ 6 f(4) 3 ⋅ 4 1 = = . g(9) 4 ⋅ 9 3 Resposta da questão 53: [D] Como o gráfico de f é uma reta, segue que f(x) = ax + b. Do gráfico, temos que b = 2 e f( −3) = 0. Logo, 2 2 e, portanto, f(x) = x + 2. 3 3 2 3 1 3 Desse modo, g − = f − + 1 = ⋅ − + 2 + 1 = 2. 2 2 2 3 0 = −3a + 2 ⇔ a = Resposta da questão 54: [E] 2 − x ≥ 0 x ≤ 2 Os valores de x para os quais f está definida são tais que e ⇔ e ⇔x<2 2 x ≠ 2 e x ≠ 6 x − 8x + 12 ≠ 0 Portanto, o domínio de f é D =] − ∞, 2[. www.soexatas.com Página 19 Resposta da questão 55: [B] De acordo com as informações, vem N0 = N0 ⋅ 2k⋅10 ⇔ 210k = 2−2 ⇔ k = −5 −1. 4 Resposta da questão 56: [B] Como a função f passa pelos pontos (p, 1) e (q, 2), segue que logk p = 1 ⇔ k = p e logk q = 2 ⇔ k 2 = q. Sabendo que a área do trapézio é igual a 30 u.a, vem 1+ 2 ⋅ (q − p) = 30 ⇔ q − p − 20 = 0. 2 Daí, obtemos k 2 − k − 20 = 0 ⇔ k = −4 ou k = 5. Portanto, como k > 0, temos que k + p − q = 5 + 5 − 25 = −15. Resposta da questão 57: [C] = 30°, então CBA $ = L2 ⇔ L2 = 3 . $ = 60°. Logo, senCBA Se BAC L1 L1 2 Procedendo de forma análoga, concluímos que L3 L 4 L 3 = =K= 9 =K= . L 2 L3 L8 2 Portanto, 8 3 L L9 L2 L3 81 ⋅ ⋅ K ⋅ 9 = = . ⇔ L1 L 2 L8 2 L1 256 Resposta da questão 58: [A] De acordo com o enunciado, segue que x + y + 5 = 24 y + z + 15 = 24 x + z + 10 = 24 x + y = 19 y + z = 9 . x + z = 14 Tomando a matriz ampliada do sistema, vem www.soexatas.com Página 20 1 1 0 19 0 1 1 9 . 1 0 1 14 Somando a 3ª linha com a 1ª multiplicada por −1, obtemos 1 1 0 1 0 −1 0 19 1 9 . 1 − 5 Somando a 3ª linha com a 2ª multiplicada por 1, encontramos 1 1 0 19 0 1 1 9 . 0 0 2 4 Assim, z = 2, y = 7 e x = 12. Portanto, segue que x − y ⋅ z = 12 − 7 ⋅ 2 = −2. Resposta da questão 59: [B] Ordenando alfabeticamente os anagramas da palavra ESPCEX, obtemos: 5! = 60 anagramas que começam pela letra C; 2! ii. 3 ⋅ P4 = 3 ⋅ 4! = 72 anagramas que começam por E, e cuja segunda letra é C, E ou P; i. P(2) = 5 iii. 2 ⋅ P3 = 2 ⋅ 3! = 12 anagramas que começam por ES, e cuja terceira letra é C ou E. Portanto, como ESPCEX é o próximo anagrama na ordem considerada, segue que a sua posição é 60 + 72 + 12 + 1 = 145. Resposta da questão 60: [E] A probabilidade pedida é dada por 0,04 ⋅ 300 + 0,1⋅ 700 ⋅ 100% = 8,2%. 300 + 700 Resposta da questão 61: [D] I. Falsa. r1 e r2 podem ser reversas. II. Verdadeira. Dada uma reta r1 ⊂ α, podemos determinar r2 ⊂ β, com r1 r2 , através da projeção ortogonal de r1 sobre β. III. Verdadeira. Resposta da questão 62: [A] Considere a figura. www.soexatas.com Página 21 Aplicando o Teorema de Pitágoras no triângulo ABC, vem 2 2 2 AC = AB + BC = 62 + 242 = 612. Portanto, aplicando o Teorema de Pitágoras no triângulo ADC, encontramos 2 2 2 CD = AD + AC = 82 + 612 ⇒ CD = 676 = 26 cm. Resposta da questão 63: [B] Pelas Relações de Girard, as medidas r, s e t do bloco são tais que r +s+t = − −14 = 14, 1 rs + rt + st = 64 = 64 1 e rst = − −96 = 96. 1 Portanto, o volume do novo bloco é dado por V = (r − 1)(s − 1)(t − 1) = rst − (rs + rt + st) + r + s + t − 1 = 96 − 64 + 14 − 1 = 45 cm3 . Resposta da questão 64: [A] Seja v o volume de gasolina que será transferido do tanque 1 para o tanque 2. Como a porcentagem de gasolina no tanque 2 é de 100% − 25% = 75%, segue que o volume de gasolina no tanque 3V2 2 é , com V2 sendo o volume total de combustível no tanque 2. 4 Desse modo, para que o teor de etanol na mistura em T2 caia para 20%, devemos ter 3V2 +v 3V 4 = 80% ⇔ 5 ⋅ 2 + v = 4 ⋅ (V2 + v) 4 V2 + v ⇔v= www.soexatas.com V2 . 4 Página 22 Por outro lado, sendo V1 o volume de combustível no tanque 1, vem que V1 = π ⋅ R 2 ⋅ 2h . 3 Então, V2 = π ⋅ (R 2 )2 ⋅ 2h 2h = 2 ⋅ π ⋅ R2 ⋅ = 2V1 3 3 e, assim, v= V1 . 2 Portanto, como será retirada a metade da gasolina do tanque 1, segue que o nível de combustível nesse tanque h ficará reduzido a . Além disso, como 3 V2 + v = V2 + V2 5V2 = , 4 4 5 do volume de combustível inicial, segue que o 4 5 2h 5h nível de combustível nesse tanque atingirá uma altura igual a ⋅ = . 4 3 6 ou seja, como o volume no tanque 2, após a transferência, será Finalmente, temos que a diferença entre a altura dos níveis de T1 e T2 será 5h 2h h − = . 6 6 2 Resposta da questão 65: [C] Considere a figura. Queremos calcular ED. Como AE é a metade da diagonal da base do cubo menor e BD é a metade da diagonal da base do cubo maior, segue que AE = BC = 2 2 cm e BD = 4 2 cm. Desse modo, é fácil ver que AB = EC = 2cm e CD = 2 2 cm. Portanto, aplicando o Teorema de Pitágoras no triângulo CED, obtemos www.soexatas.com Página 23 2 2 2 2 ED = EC + CD ⇒ ED = 22 + (2 2)2 2 ⇒ ED = 12 ⇒ ED = 2 3 cm. Resposta da questão 66: [B] Considere a figura. 2 = 1cm, segue que TR = 2 cm. Além disso, QS = 2 2 cm. 2 Portanto, o volume da pirâmide definida pelos pontos PQRST é dado por Como TS = RS = 1 1 TR ⋅ QS ⋅ (PQRST) ⋅ PQ = ⋅ ⋅ PQ 3 3 2 1 2 ⋅2 2 ⋅ ⋅2 3 2 4 = cm3 . 3 = Resposta da questão 67: [C] Completando os quadrados, obtemos x 2 + 2x + y 2 + 6y + 1 = 0 ⇔ (x + 1)2 − 1 + (y + 3)2 − 9 + 1 = 0 ⇔ (x + 1)2 + (y + 3)2 = 9. Logo, segue que o centro da circunferência é o ponto C( −1, − 3) e o seu raio é r = 9 = 3. O ponto de ordenada máxima é o ponto sobre a reta xC = −1, cuja ordenada é dada por yC + r = −3 + 3 = 0, ou seja, ( −1, 0). Resposta da questão 68: [E] Completando os quadrados, obtemos 9x 2 − y 2 = 36x + 8y − 11 ⇔ 9(x 2 − 4x) − (y 2 + 8y) = −11 ⇔ 9[(x − 2)2 − 4] − [(y + 4)2 − 16] = −11 ⇔ 9(x − 2)2 − (y + 4)2 = 9 ⇔ www.soexatas.com (x − 2)2 12 − (x − 2)2 32 = 1, Página 24 que é a equação de uma hipérbole com eixo real paralelo ao eixo Ox. Resposta da questão 69: [A] Como P pertence à parábola, segue que 2 1 +3 1 28 a = 3 = +1= . 3 27 27 Sabendo que a bissetriz dos quadrantes ímpares é a reta y = x, temos que o coeficiente angular da reta procurada é −1 e, portanto, sua equação é dada por y− 1 28 1 28 = ( −1) ⋅ x − =0 ⇔ x+y− − 3 27 3 27 ⇔ 27x + 27y − 37 = 0. Resposta da questão 70: [E] Considere a figura. Sejam F1 e F2 os focos da elipse. Queremos calcular F1F2 = 2 ⋅ OF1. 2 2 Sabendo que F1B1 = 602 e OB1 = 362 , da relação fundamental, vem 2 2 2 2 F1B1 = OB1 + OF1 ⇔ OF1 = 602 − 362 ⇒ OF1 = 2304 ⇔ OF1 = 48 m. Portanto, 2 ⋅ OF1 = 2 ⋅ 48 = 96 m. Resposta da questão 71: [E] Temos que: www.soexatas.com Página 25 3 x +3y = 32 2 2 y y + x = 0 3 x + 3y = 2 ⇔ 2 y = 0 ou y = − 3 x x = 2 e y = 0 ⇔ 4. x = −2 e y = 3 3 x ⋅ 27 y = 9 ⇔ 3 2 2 y + xy = 0 3 4 Portanto, −2, é um ponto do 2º quadrante e (2, 0) é um ponto do eixo x. 3 Resposta da questão 72: [B] Temos que 5 x −1 = 150 ⇔ 5 x −1 = 2 ⋅ 3 ⋅ 52 ⇔ 5 x −3 = 2 ⋅ 3 x −3 10 ⇔ log = log(2 ⋅ 3) 2 ⇔ (x − 3) ⋅ (log10 − log2) = log2 + log3 ⇒ (x − 3) ⋅ (1 − 0,3) = 0,3 + 0,48 0,78 ⇔ x−3 = 0,7 ⇒ x ≅ 3 + 1,1 ⇒ x ≅ 4,1. Portanto, x ∈ [4, 5[. Resposta da questão 73: [D] Resolvendo a inequação, obtemos: 10 x + 10 x +1 + 10 x + 2 + 10 x +3 + 10 x + 4 < 11111 ⇔ 10 x ⋅ (1 + 10 + 100 + 1000 + 10000) < 11111 ⇔ 10x ⋅ 11111 < 11111 ⇔ 10 x < 100 ⇔ x < 0. Portanto, a inequação dada tem apenas soluções negativas. Resposta da questão 74: [C] Sabendo que z1 |z | | x + yi | = 1 , com z2 ≠ 0, obtemos | z | = = z 2 | z2 | | 3 + 4i | x2 + y2 2 3 +4 2 = 20 25 = 2 5 . 5 Resposta da questão 75: [C] www.soexatas.com Página 26 Como −1 é raiz de A(x) e 3 é raiz de B(x), segue que A( −1) = 0 e B(3) = 0. Logo, A( −1) = B( −1) + 3 ⋅ ( −1)3 + 2 ⋅ ( −1)2 + ( −1) + 1 ⇔ B( −1) = 1 e A(3) = B(3) + 3 ⋅ 33 + 2 ⋅ 32 + 3 + 1 ⇔ A(3) = 103. Portanto, A(3) − B( −1) = 103 − 1 = 102. Resposta da questão 76: [A] Se 2 + i é raiz de P, então 2 − i também é raiz de P. Logo, P é divisível por [x − (2 + i)][x − (2 − i)] = x2 − 4x + 5. Aplicando o método da chave, vem 2x3 − 9x 2 + 14x − 5 x2 − 4x + 5 −2x3 + 8x 2 − 10x 2x − 1 2 − x + 4x − 5 x2 − 4x + 5 0 Desse modo, 1 P(x) = 2 x − (x2 − 4x + 5). 2 Portanto, como x 2 − 4x + 5 > 0 para todo x real, segue que P(x) < 0 para todo x real tal que x < 1 . 2 Resposta da questão 77: [D] A duração do ano de Júpiter é tal que TJ2 = k ⋅ (5R)3 ⇔ TJ2 = 52 ⋅ 5 ⋅ kR3 ⇔ TJ = 52 ⋅ 5 ⋅ T 2 ⇔ TJ = 5 5 ⋅ T. Resposta da questão 78: [A] π Como f − = −1, a lei de f só pode ser a lei apresentada na alternativa [A]. 2 Resposta da questão 79: [D] Temos que www.soexatas.com Página 27 sec1320° = sec(3 ⋅ 360° + 240°) = sec 240° = − sec 60° = −2, 5π 53π cos = cos 4 ⋅ 2π + 3 3 5π = cos 3 π = cos 3 1 = 2 e tg2220° = tg(6 ⋅ 360° + 60°) = tg60° = 3. Portanto, sec1320° −2 1 53 π 2 − 2 ⋅ cos − 2 ⋅ + ( 3)2 + (tg2220°) = 2 2 2 3 = −1 − 1 + 3 = 1. Resposta da questão 80: [D] Considere a figura. O arco compreendido entre quaisquer dois pontos consecutivos indicados, sobre a circunferência, na figura, vale 360° = 30°. Logo, α = 4 ⋅ 30° = 120°. Por outro lado, o deslocamento do ponteiro das horas, em 30 minutos, é 12 30° θ= = 15°. 2 Portanto, o resultado pedido é dado por: www.soexatas.com Página 28 cos(α − θ) = cos105° = cos(45° + 60°) = cos 45° ⋅ cos60° − sen 45° ⋅ cos60° 2 1 2 3 ⋅ − ⋅ 2 2 2 2 2− 6 = 4 6− 2 =− . 4 = Resposta da questão 81: [D] A Segunda fórmula de Moivre pode ser escrita sob a forma zk = n ρ ⋅ ( cos w k + i ⋅ sen w k ), em que w k = w 0 + k ⋅ r, w 0 = θ 2π e r= . n n 7π 47π 59π , , K é Desse modo, como a razão da progressão aritmética , 12 60 60 47π 7π 12π π − = = , 60 12 60 5 segue que 2π π = ⇔ n = 10. n 5 Portanto, se todos os termos dessa PA forem representados num círculo trigonométrico, eles determinarão nesse círculo os vértices de um decágono regular. Resposta da questão 82: [C] Como a área do quadrado OMNP mede 16 unidades, segue que 2 (OMNP) = 16 ⇒ OP = 16 ⇒ OP = 4 u.c. Logo, M = (4, 0), N = (4, 4) e P = (0, 4) ⇔ c = 4. O ponto de encontro das diagonais do quadrado é dado por xM − x O y P − y O , 2 2 4−0 4−0 , = (2, 2). = 2 2 Desse modo, f(2) = 2 ⇔ 2 = a ⋅ 22 + b ⋅ 2 + 4 ⇔ 2a + b = −1. Além disso, como a parábola passa pelo ponto N, vem f(4) = 4 ⇔ 4 = a ⋅ 42 + b ⋅ 4 + 4 ⇔ b = −4a. Portanto, www.soexatas.com Página 29 2a + b = −1 b = −4a ⇔ 2a − 4a = −1 b = −4a ⇔ 1 2 , b = −2 a= e a soma pedida é a+b+c = 1 5 −2+4 = . 2 2 Resposta da questão 83: [A] Aplicando a definição de módulo, obtemos: (x − 1) ⋅ (x − 2), se x ≥ 2 f(x) = (x − 1) ⋅ | x − 2 | = −(x − 1) ⋅ (x + 2), se x < 2 x 2 − 3x + 2, se x ≥ 2 = . 2 − x − x + 2, se x < 2 Para que f(x) ≥ 2, devemos ter: x ≥ 2 x ≥ 2 i) ∧ ⇔ ∧ 2 2 x − 3x + 2 ≥ 2 x − 3x ≥ 0 x ≥ 2 ⇔ ∧ x ≤ 0 ∨ x ≥ 3 ⇔ x≥3 ou x < 2 x < 2 ii) ∧ ⇔ ∧ 2 2 − x − x + 2 ≥ 2 x + x ≤ 0 x < 2 ⇔ ∧ −1 ≤ x ≤ 0 ⇔ −1 ≤ x ≤ 0 Portanto, o conjunto de valores de x para os quais f(x) ≥ 2 é {x ∈ | −1 ≤ x ≤ 0 ∨ x ≥ 3}. Observação: Esboçando o gráfico da função f, teríamos: www.soexatas.com Página 30 Resposta da questão 84: [D] 1ª Solução: Temos que: i) para 0 ≤ t < 20, vem t + 8 ≥ 12 ⇔ t ≥ 20. 5 Logo, [0, 20[ ∩ [20, + ∞[ = ∅. ii) para 20 ≤ t < 50, encontramos − t2 4t + ≥ 12 ⇔ t 2 − 80t ≤ 1200 100 5 ⇔ (t − 40)2 ≤ 2800 ⇔ −20 7 + 40 ≤ t ≤ 20 7 + 40. Então, [20, 50[ ∩ [ −20 7 + 40, 20 7 + 40[ = [20, 50[. iii) para 50 ≤ t ≤ 100, vem − 3t + 21 ≥ 12 ⇔ t ≤ 75. 25 Daí, [50, 100[ ∩ ] − ∞, 75] = [50, 75]. Portanto, como ∅ ∪ [20, 50[ ∪ [50, 75] = [20, 75], segue que o número de dias, dentro do período chuvoso, em que a altura do nível da represa é maior do que ou igual a 12 metros é dado por 75 − 20 + 1 = 56. 2ª Solução: Esboçando o gráfico da função N, obtemos a figura abaixo. www.soexatas.com Página 31 Portanto, segue que o número de dias, dentro do período chuvoso, em que a altura do nível da represa é maior do que ou igual a 12 metros é dado por 75 − 20 + 1 = 56. Resposta da questão 85: [C] A quantidade de grãos colocados pelo menino em cada casa constitui uma progressão geométrica cujo primeiro termo é 1 e cuja razão vale 2. Logo, segue que a quantidade de grãos colocados até a nona casa foi de 1⋅ 29 − 1 = 511. 2 −1 Como os grãos só acabaram na décima casa, temos que a quantidade mínima de grãos que o menino utilizou na brincadeira é 511 + 1 = 512. Resposta da questão 86: [D] Para que o sistema seja possível e indeterminado, deve-se ter 2 1 5 = = ⇔ a = 4 e b = 10. a 2 b Por conseguinte, a + b = 4 + 10 = 14. Resposta da questão 87: [E] Para o número 356281 a matriz C é dada por 3 − 5 −2 C = 6 − 2 = 4 . 8 − 1 7 Logo, 1 −2 1 x −2 A ⋅ B = C ⇔ 0 1 0 ⋅ y = 4 0 2 −1 z 7 x − 2y + z = −2 ⇔ y = 4 2y − z = 7 x = 5 ⇔ y = 4. z = 1 www.soexatas.com Página 32 Portanto, os dígitos verificadores correspondentes à conta corrente de número 356281 são 54. Resposta da questão 88: [C] 8 3 8! Há = = 28 modos de escolher duas substâncias dentre as 8 disponíveis. Por outro lado, = 3 dessas 2 2!6! 2 escolhas recaem em duas das três substâncias S1, S2 e S3 . Portanto, o número possível de misturas diferentes que se pode obter, sem produzir o gás metano, é 28 − 3 = 25. Resposta da questão 89: [A] Considere a figura abaixo. 9 9! Podemos escolher duas arestas quaisquer de = = 36 modos. 2 2!7! Além disso, cada uma das arestas de uma base qualquer é reversa em relação a duas arestas da outra base ( a1 e a5 , a1 e a6 , por exemplo) e cada aresta lateral é reversa em relação a duas arestas, uma em cada base ( a7 e a2, a7 e a5 , por exemplo). Desse modo, existem 3 ⋅ 2 + 3 ⋅ 2 = 12 pares de arestas reversas. Portanto, a probabilidade pedida é dada por 12 1 = . 36 3 Resposta da questão 90: [B] Considere a figura abaixo, em que O é o centro da base da pirâmide. l 2 . 2 Aplicando o Teorema de Pitágoras no triângulo VOE, obtemos Como VE = EF = l, segue que OE = www.soexatas.com Página 33 2 2 2 VO = VE − OE ⇒ VO = l2 − l2 l 2 = . 2 2 Desse modo, a distância do ponto V à face ABCD é 2 +2 l 2 + l = l . 2 2 A superfície total do sólido é dada por 4 ⋅ (VEF) + 5 ⋅ (ABCD) = 4 ⋅ l2 3 + 5 ⋅ l2 4 = l 2 ( 3 + 5). Resposta da questão 91: [B] Considere a figura abaixo. Sabemos que OP = 6 cm, O'Q = 11cm e PQ = 13 cm. Logo, como OP = O 'P ', segue que P'Q = O'Q − O'P' = 11 − 6 = 5 cm. Aplicando o Teorema de Pitágoras no triângulo P'PQ, encontramos 2 2 2 PP ' = PQ − P'Q ⇒ PP ' = 132 − 52 = 12cm, que é a altura procurada. Resposta da questão 92: [E] Temos que log2 a = 4 ⇔ a = 24 e log2 b = 5 ⇔ b = 25. Logo, 1 x=6 a2 6 (24 )2 6 28 6 3 = = = 2 = 2 2. b 25 25 Por conseguinte, logx 2 = log 1 2 = 2 ⋅ log2 2 = 2. 22 Resposta da questão 93: [A] www.soexatas.com Página 34 Para que logx (x + 1)2 esteja definido, deve-se ter 1 ≠ x > 0. Por outro lado, 2 xlogx (x +1) ≤ 4 ⇔ (x + 1)2 ≤ 4 ⇒ −2 ≤ x + 1 ≤ 2 ⇒ −3 ≤ x ≤ 1. Portanto, (1 ≠ x > 0) ∧ ( −3 ≤ x ≤ 1) ⇒ 0 < x < 1, e o conjunto solução da inequação dada é S = {x ∈ | 0 < x < 1}. www.soexatas.com Página 35