M AT E M Á T I C A 1 b Sabe-se que o quadrado de um número natural k é maior do que o seu triplo e que o quíntuplo desse número k é maior do que o seu quadrado. Dessa forma, k2 – k vale: a) 10 b) 12 c) 6 d) 20 e) 8 Resolução k < 0 ou k > 3 k2 > 3k k2 – 3k > 0 ⇔ ⇔ ⇔ 2 2 0<k<5 k < 5k k – 5k < 0 { { { ⇔ 3 < k < 5 ⇒ k = 4 (pois k ∈ N) ⇒ k2 – k = 12 2 a Se, na igualdade 30n = 4x , n é um número natural positivo e x um número ímpar, o produto n.x vale: a) 450 b) 175 c) 275 d) 360 e) 130 Resolução 30n = 4x ⇔ 2n . 3n . 5n = 22 . x ⇔ x = 2n–2 . 3n . 5n Se n é um número natural positivo e x um número ímpar, então n – 2 = 0 ⇔ n = 2. Logo, x = 20 . 32 . 52 = 225 Dessa forma, n . x = 2 . 225 = 450 3 d Num triângulo, a medida de um lado é diminuída de 15% e a medida da altura relativa a esse lado é aumentada de 20% . A área desse triângulo: a) aumenta de 1 % b) diminui de 2,5% c) aumenta de 2% d) diminui de 1,5% e) não se altera Resolução 1) A área do triângulo inicial, cuja base mede b e altura bh correspondente mede h, é S1 = –––– 2 2) A área do novo triângulo, cuja base mede 0,85b e altura correspondente mede 1,2h, é 0,85b . 1,2h bh S2 = –––––––––––– = 1,02 ––––– 2 2 3) De (1) e (2) temos S2 = 1,02 . S1 = 102% . S1 e portanto a área do novo triângulo aumentou 2% 4 d Na figura, temos os esboços dos gráficos das funções OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 f e g. A soma f (g (1)) + g (f (–1)) é igual a: a) –1 b) 0 c) 1 d) 2 e) 3 Resolução Conforme o gráfico, tem-se: g(1) = 0 ⇒ f(g(1)) = f(0) = 0 f(–1) = k < 0 ⇒ g(k) = 2 Donde: f[g(1)] + g[f(–1)] = 0 + 2 = 2 5 e Pelo vértice da curva y = x2 – 4x +3 , e pelo ponto onde a mesma encontra o eixo das ordenadas, passa uma reta que define com os eixos um triângulo de área: 11 3 9 ––– a) 2 b) ––– c) d) 3 e) ––– 4 4 4 Resolução I) y = x2 – 4x + 3 tem vértice V(x0; y0), onde: –b 4 x0 = –––– = ––– = 2 2a 2 e y0 = f(2) = 4 – 8 + 3 = – 1 } V (2; – 1) II) A parábola y = x2 – 4x + 3, encontra o eixo das ordenadas no ponto A(0; 3) III) A equação da reta AV, é: x y 1 2 – 1 1 = 0 ⇔ 2x + y – 3 = 0 0 3 1 Esta reta corta o eixo Ox em B(3/2; 0) e portanto a OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 área do triângulo AOB é: 3 ––– . 3 9 2 S∆ = ––––––––– = –––– 4 2 6 d 3x; x+y ––––– 3 2 Se as seqüências (3; ) e (2; y; 3x) são, respectivamente, uma progressão geométrica e uma progressão aritmética, o valor de y – x é: a) 1 b) –1 c) –2 d) 2 e) 0 Resolução Se ( 3, 3x; 3 (3x)2 = 3 . 3 x+y –––––– 2 x+y –––––– 2 ) é uma progressão geométrica, ⇔ 32x = 3 2+x+y ––––––––– 2 ⇔ 3x – y = 2(I) Se (2; y; 3x) é uma progressão aritmética, 2 + 3X y = –––––––– ⇔ 2y – 3x = 2 (II) 2 Das equações (I) e (II) tem-se x = 2, y = 4 e y – x = 2 7 c Se as equações x3 + mx2 + nx + p = 0 e x2 + x – 2 = 0 têm o mesmo conjunto solução, então o produto m.n.p vale: a) –1 b) 1 c) 0 d) 2 e) –2 Resolução O conjunto-solução da equação x2 + x – 2 = 0 é S = {–2; 1}, que é igual ao conjunto-solução da equação x3 + mx2 + nx + p = 0 As três raízes da equação do 3º grau são { r1 = –2 r2 = –2 r3 = 1 ou { r1 = –2 r2 = 1 r3 = 1 Da primeira hipótese decorre que r1 r2 + r1 r3 + r2 r3 = n ⇔ n = (–2) . (–2) + (–2) . 1 + (–2) . 1 ⇔ ⇔n=0 OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 Da segunda hipótese decorre que r1 + r2 + r3 = –m ⇔ –m = –2 + 1 + 1 ⇔ m = 0 Portanto, o produto m . n . p vale zero, pois m = 0 ou n = 0. 8 e O produto (log23).(log34).(log45). … .(log6364) é igual a: a) log364 b) log263 c) 2 d) 4 e) 6 Resolução (log23) . (log43) . (log54) . ... (log6364) = = (log23) . ( )( ) ( ) log24 –––––– log23 log25 –––––– log24 . log264 ...... –––––– log263 = = log264 = 6 9 a A soma das raízes da equação | 3x 9x 0 log3(x + 3) log3(x+3) 0 1 2 1 é igual a: a) –2 b) –1 Resolução 3x c) 0 9x =0⇔ 0 3x 9x 0 1 1 0 1 2 1 ⇔ log3(x + 3) . (3x – 9x) = 0 ⇔ ⇔ { e) 2 1 2 ⇔ log3(x + 3) . d) 1 0 log3(x + 3) log3(x + 3) 1 | =0 =0⇔ { log3(x + 3) ⇔ ou x x 9 =3 x + 3 = 30 ou ⇔ x = –2 ou x = 0 32x = 3x A soma das raízes da equação dada é (–2) + 0 = –2. OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 10 b Em [0; 2π], as soluções da equação 2 senx 1 –––––––––– = –––––––––– são em número de: cos 2x – 1 1 + senx a) 1 b) 2 Resolução c) 3 d) 4 e) 5 1 2 . sen x ––––––––––– = ––––––––––– ⇔ 1 + sen x cos(2x) – 1 2 . sen x 1 ⇔ ––––––––––––––– = ––––––––––– ⇔ 2 1 + sen x 1 – 2sen x – 1 2 . sen x 1 ⇔ ––––––––––––––– = ––––––––––– ⇔ 2 1 + sen x – 2 . sen x –1 1 ⇔ ––––––– = ––––––––––– ⇔ 1 + sen x = – sen x ⇔ 1 + sen x sen x 1 ⇔ 2 . sen x = – 1 ⇔ sen x = – ––– 2 7.π 11π Para [0; 2π], resulta x = –––––– ou x = ––––– 6 6 11 a A circunferência da figura tem raio Ï·· 2 e centro O. Se sen 10° + cos 10° = a, a área do triângulo ABC é igual a: a) a Ï·· 2 b) 2a2 c) 2a Ï·· 2 2 d) a Ï·· 2 e) 2 Ï·· 2 Resolução Lembrando que sen 55° = sen (10° + 45°) = = sen 10° . cos 45° + sen 45° . cos 10° = Ï··· 2 Ï··· 2 = –––– sen 10° + –––– cos 10° = 2 2 Ï··· 2 Ï··· 2 = –––– (sen 10° + cos 10°) = –––– . a, 2 2 tem-se que a área S do triângulo ABC é S = S∆AOB + S∆BOC = OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 Ï··· 2 . Ï··· 2 . sen (125°) Ï··· 2 . Ï··· 2 . sen (55°) = ––––––––––––––––––– + ––––––––––––––––––– = 2 2 Ï··· 2 = 2 . sen 55° = 2 . –––– a = Ï··· 2 a, pois sen 125° = sen 55° 2 12 d O sistema { x+y+z=k kx + y + z = 1 x+y–z=k a) é impossível para um único valor de k b) tem solução única para um único valor de k c) tem solução (k, O, 0), qualquer que seja k ≠ 0 d) tem mais de uma solução para um único valor de k e) pode admitir a solução nula Resolução Seja o sistema { x+y+z=k kx + y + z = 1 x+y–z=k Pelo teorema de Rouché-Cappelli, temos: 1 1 1 I) M.I. = [ ] [ ] k 1 1 tem característica p = 3 para 1 1 –1 k ≠ 1 e característica p = 2 para k = 1 1 1 1 k II) M.C. = k 1 1 1 tem característica q = 3 1 1 –1 k para k ≠ 1 e característica q = 2 para k = 1 III) Como o número de incógnitas r = 3, concluimos que: OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 Para k ≠ 1, o sistema será possível e determinado, pois p = q = n. Por outro lado, se k = 1, o sistema será possível e indeterminado, pois p = q < n. 13 b O número de filas diferentes que podem ser formadas com 2 homens e 3 mulheres, de modo que os homens não fiquem juntos, é: a) 96 b) 72 c) 48 d) 84 e) 120 Resolução 1º) O número total de filas diferentes que podem ser formadas com 2 homens e 3 mulheres, em qualquer posição é igual a P5 = 5! = 120 2º) O número total de filas diferentes que podem ser formadas com os 2 homens juntos e as 3 mulheres, em qualquer posição é igual a: 2 . P4 = 2 . 4! = 48 Portanto o número total de filas diferentes que podem ser formadas com 2 homens e 3 mulheres, de modo que os homens não fiquem juntos é: P5 – 2 . P4 = 120 – 48 = 72 14 c Dois prêmios iguais são sorteados entre 6 pessoas, sendo 4 homens e 2 mulheres. Supondo que uma mesma pessoa não possa ganhar os 2 prêmios, a probabilidade de pelo menos um homem ser sorteado é: 5 7 14 13 8 a) –– b) –– c) ––– d) ––– e) –– 6 8 15 14 9 Resolução De acordo com o enunciado, temos: P(pelo menos um homem ser sorteado) = = 1 – P (as 2 mulheres serem sorteadas) = 2 1 1 14 = 1 – ––– . ––– = 1 – ––– = ––– 6 5 15 15 15 d Se a reta de equação (3k – k2) x + y + k2 – k – 2 = 0 passa pela origem e é perpendicular à reta de equação x + 4y – 1 = 0, o valor de k2 + 2 é: a) –2 b)2 c) –3 d) 3 e) 1 Resolução I) Se a reta de equação (3k – k2) . x + y + k2 – k – 2 = 0 é perpendicular à reta de equação x + 4y – 1 = 0, então: (3k - k2) . 1 + 1 . 4 = 0 ⇔ k2 – 3k – 4 = 0 ⇔ k = 4 ou k = –1 II) Se a reta de equação OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 (3k – k2) . x + y + k2 – k – 2 = 0 passa pelo origem então: k2 – k – 2 = 0 ⇔ k = 2 ou k = –1. Para que as duas condições sejam satisfeitas, temos: k = –1, e portanto k 2 + 2 = (–1) 2 + 2 = 3. 16 a Por um ponto P que dista 10 do centro de uma circunferência de raio 6 traçam-se as tangentes à circunferência, Se os pontos de tangência são A e B, então a medida do segmento AB é igual a: a) 9,6 b) 9,8 c) 8,6 d) 8,8 e) 10,5 Resolução No triângulo OAP, retângulo em A, temos: AP2 = OP2 – OA2 ⇔ AP2 = 102 – 62 ⇔ AP = 8 No mesmo triângulo tem-se: AH . OP = OA . AP ⇔ AH . 10 = 6 . 8 ⇔ AH = 4,8 e, portanto, AB = 2 . AH = 2 . 4,8 = 9,6 17 c Na figura, o triângulo ABC é eqüilátero e o segmento BD é perpendicular ao plano do D triângulo, Se M é o ponto médio de AC e a medida de BD é a metade da medida do lado do triângulo então ângulo, MDB mede: OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 a) 45° b) 30° c) 60° d) 22,5° e) 15° Resolução Sendo l a medida do lado do triângulo eqüilátero ABC, temos: l I) BD = –– 2 — lÏ··· 3 II) BM = ––––– , pois BM é altura do triângulo ABC. 2 ^ Assim, no triângulo DBM retângulo em B , temos: BM lÏ··· 3 ^ ^ tg MDB = –––– ⇔ tg MD B = ––––– ⇔ BD 2 ––– l –– 2 ^ ^ ^ ⇔ tg MD B = Ï··· 3 ⇔ MD B = 60° pois 0° < MD B < 90° 18 e Considere o recipiente da figura, formado por um cilindro reto de raio 3 e altura 10, com uma concavidade inferior na forma de um cone, também reto, de altura 3 e raio da base 1. O volume de um líquido que ocupa o recipiente até a metade de sua altura é igual a: OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 a) 89π b) 72π c) 64π d) 48π e) 44π Resolução Sendo V o volume do líquido que ocupa o recipiente até a metade de sua altura, temos: 1 V = ––– . Vcilindro – Vcone ⇔ 2 1 1 ⇔ V = –– . π . 32 . 10 – –– . π . 12 . 3 ⇔ V = 44π 2 3 19 b Um cubo está inscrito numa esfera. Se a área total do cubo é 8, o volume da esfera é: 8π 4π 16π a) ––– b) ––– c) –––– d) 12π e) 8π 3 3 3 Resolução OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1 Sendo a a medida da aresta do cubo, d a medida da diagonal do cubo e R o raio da esfera, temos: 4 3 2 Ïw I) 6a2 = 8 ⇔ a2 = –– ⇔ a = ––––– 3 3 d a Ïw 3 II) 2R = d ⇔ R = –– ⇔ R = ––––– ⇔ 2 2 3 2 Ïw ––––– . Ïw 3 3 ⇔ R = ––––––––––– ⇔ R = 1 2 Assim, o volume V da esfera é dado por: 4 4 4π V = –– π R3 ⇔ V = –– π 13⇔ V = ––– 3 3 3 20 a Se os pontos que representam os complexos z = a+ bi e w = c + di , com a.b.c.d ≠ 0, pertencem a uma z mesma reta que passa pela origem, então –– é semw pre igual a: a a a) –– b) –––––– c) a(c – 1) c 2c – 1 x d) ––– 2a e) 2ac Resolução Os afixos dos números complexos Z = a + bi e w = c + di, com a . b . c . d ≠ 0, são, respectivamente, (a; b) e (c; d) e estão alinhados com a origem. Assim sendo, a b 1 | | c d 1 = 0 ⇔ ad – bc = 0 ⇔ 0 0 1 b d ⇔ = –– = –– = k, k ∈ R* ⇔ a c ⇔b=k.a e d=k.c Desta forma, z a + bi a+kai a (1 + ki) a –– = –––––– = –––––––– = –––––––– = –– w c + di c+kci c (1 + ki) c OBJETIVO M A C K E N Z I E ( 2 º D i a - G ru p o s I I e I I I ) D e z e m b ro /2 0 0 1