Para as 2 questões a seguir use o enunciado: Pesquisas mostram que, em modalidades que exigem bom condicionamento aeróbico, o coração do atleta dilata, pois precisa trabalhar com grande volume de sangue. Em um esforço rápido e súbito, como um saque no tênis, uma pessoa normal pode ter o pulso elevado de 70 a 100 batimentos por minuto; para um atleta, pode se elevar de 60 a 120 bpm, como mostra o gráfico abaixo. 01. A expressão da função f que, a cada t segundos, 0 ≤ t ≤ 4, faz corresponder o número f(t), de batimentos cardíacos do atleta é a) f(t) = 15t + 60 b) f(t) = 10t + 80 20t + 60, se 0 ≤ t < 2 10t + 80, se 2 ≤ t ≤ 4 c) f (t ) = 20t + 60, se 0 ≤ t < 2 15t + 60, se 2 ≤ t ≤ 4 d) f (t ) = 15t + 60, se 0 ≤ t < 2 10t + 80, se 2 ≤ t ≤ 4 e) f (t ) = Resposta: C 1 Para 0 ≤ t < 2 f(t) = ax + b P(0, 60) 60 = b Q(2, 100) 100 = 2a + b 100 = 2a + 60 a = 20 f(t) = 20t + 60 Para 2 ≤ t ≤ 4 f(t) = at + b Q(2, 100) 100 = 2a + b R(4, 120) 120 = 4a + b 2a + b = 100 4a + b = 120 2a = 20 → a = 10 b = 80 f(t) = 10t + 80 02. Se o aumento dos batimentos cardíacos de uma pessoa normal ocorre de forma linear, então os números de batimentos cardíacos do atleta e de uma pessoa normal serão iguais, após quantos segundos do momento do saque? a) 0,8 b) 0,78 c) 0,75 d) 0,64 e) 0,6 Resposta: A Para atleta: f(t) = 20t + 60 Para pessoa normal: f(t) = at + b P(0, 70) 70 = b S(4, 100) 100 = 4a + 70 4a = 30 a = 7,5 f(t) = 7,5t + 70 Para que sejam iguais: 2 20t + 60 = 7,5t + 70 12,5t = 10 t = 0,8 s 03. Seja f: R → R uma função definida por f(x) = mx + p. Se f passa pelos pontos A(0,4) e B(3,0), então f-1 passa pelo ponto a) (8, -2) b) (8, 3) c) (8, -3) d) (8, 2) e) (8, 1) Resposta: C f(x) = ax + b A(0, 4) 4=b B(3, 0) 0 = 3a + 4 -4 = 3a a = -4/3 f(x) = -4x/3 + 4 − 4x +4 3 − 4y x= +4 3 − 4y x−4= 3 3 x − 12 = −4 y 3 x − 12 y= −4 12 − 3 x f −1 ( x) = 4 12 − 3.8 f −1 (8) = 4 12 − 24 − 12 f −1 (8) = = = −3 4 4 P(8,−3) y= 3 04. Na figura a seguir, tem-se o gráfico de uma reta que representa a quantidade, medida em mL, de um medicamento que uma pessoa deve tomar em função de seu peso, dado em kgf, para tratamento de determinada infecção. O medicamento deverá ser aplicado em seis doses. Assim, uma pessoa que pesa 85kgf receberá em cada dose: a) 7 mL b) 9 mL c) 8 mL d) 10 mL Resposta: B f(x) = ax + b A(25,12) 12 = 25a + b B(65, 40) 40 = 65a + b 4 65a + b = 40 − 25a − b = −12 40a = 28 28 7 = 40 10 b = 12 − 25a a= 7 10 175 b = 12 − 10 120 − 175 − 55 b= = 10 10 7 55 f ( x) = x − 10 10 7 55 f (85) = 85 − 10 10 595 55 540 f (85) = − = = 54 10 10 10 54 = 9mL 6 b = 12 − 25 05. Um grande poluente produzido pela queima de combustíveis fósseis é o SO2 (dióxido de enxofre). Uma pesquisa realizada na Noruega e publicada na revista "Science" em 1972 concluiu que o número (N) de mortes por semana, causadas pela inalação de SO2, estava relacionado com a concentração média (C), em mg/m3, do SO2 conforme o gráfico a seguir: os pontos (C, N) dessa relação estão sobre o segmento de reta da figura. Com base nos dados apresentados, a relação entre N e C (100 ≤ C ≤ 700) pode ser dada por: a) N = 100 - 700 C b) N = 94 + 0,03 C 5 c) N = 97 + 0,03 C d) N = 115 - 94 C e) N = 97 + 600 C Resposta: B f(x) = ax + b A(100, 97): 97 = 100a + b B(700, 115): 115 = 700a + b 700a + b = 115 − 100a − b = −97 600a = 18 18 3 a= = 600 100 b = 97 − 100a 3 b = 97 − 100. 100 b = 97 − 3 = 94 3x f ( x) = + 94 100 N = 94 + 0,03C 06. O gráfico representa uma função f que descreve, aproximadamente, o movimento (em função do tempo t em segundos) por um certo período, de um golfinho que salta e retorna à água, tendo o eixo das abscissas coincidente com a superfície da água. 6 a) Sabendo que a parte negativa do gráfico de f é constituída por segmentos de retas, determine a expressão matemática de f nos instantes anteriores à saída do golfinho da água. Em que instante o golfinho saiu da água? b) A parte positiva do gráfico de f é formada por parte de uma parábola, dada por: f(t) = (- 3/4) t2 + 6t - 9. Determine quantos segundos o golfinho ficou fora da água e a altura máxima, em metros, atingida no salto. Resposta: f(x) = ax + b a) A(0, -4) -4 = b B(1, -2) -2 = a + b -2 = a - 4 a=2 f(x) = 2x – 4 P/ y = 0: 0 = 2x – 4 4 = 2x x=2 b) f(t) = (- 3/4) t2 + 6t - 9. Aplicando Báskara: t1 = 2 e t2 = 6. O golfinho sai da água em t = 2 e retorna em t = 6. Logo ele fica fora da água por 4 segundos. xV = −b = 2a −6 −6 =4 = −3 −3 2. 2 4 − 3 .4 2 + 6 .4 − 9 4 yV = −12 + 24 − 9 yV = yV = 3 metros 07. Considere as funções f e g, ambas com domínio e contradomínio real, dadas por f(x) = 5x - 2 e g(x) = x2 – 6x + 1, para qualquer x real. A respeito dessas funções, assinale o que for correto. 01) A imagem de qualquer número racional, pela função f, é um número irracional. 02) A função g possui uma única raiz real. 7 04) Ambas as funções são crescentes no intervalo [0,+∞[ do domínio. 08) O gráfico da função f o g é uma parábola. 16) Ambas as funções possuem inversas. Resposta: 09 01) f(x) = 5x - 2 f(a) = 5a - 2 , que é irracional 02) ∆ = b2 – 4ac ∆ = (-6)2 – 4.1.1 ∆ = 36 – 4 = 32 ∆ > 0, logo g tem 2 raízes reais. 04) g(x) não é crescente em todo o intervalo dado. 08) f o g = 5(x2 – 6x + 1) - 2 f o g = 5x2 – 30x + 5 - 2 que é função quadrática. Logo o gráfico é uma parábola. 16) g(x) não possui inversa. 08. Resolvendo a equação real 9x – 3x+1 - 4 = 0, têm-se: a) x = 0 b) 3x = 4 c) x = 1 d) x = 2 e) 4x = 3 Resposta: B 9x – 3x+1 - 4 = 0 32x – 3x+1 – 4 = 0 Fazendo 3x = y y2 – 3y – 4 = 0 y1 = 4 e y2 = -1 (não serve) 3x = 4 09. Um barco parte de um porto A com 2x passageiros e passa pelos portos B e C, deixando em cada um metade dos passageiros presentes no momento de chegada, e recebendo, em cada um, 2x/2 novos passageiros. Se o barco parte do porto C com 28 passageiros e se N representa o número de passageiros que partiram de A, é correto afirmar que: a) N é múltiplo de 7 b) N é múltiplo de 13 c) N é divisor de 50 8 d) N é divisor de 128 e) N é primo Resposta: D x 2x 2 − − 2 x x 2 + 2 + 2 + 22 = 2 x + − 2 2 x 2 x 2x 2 x −1 − 2 2 2x − + 22 − + 22 = 2 2 x x x 2 x −1 x 2 x 2 2 .2 − 2 + 2 .2 − 2 − 2 + 2 = 2 x x 2x 2x + 2 .2 2 2 x + 2 .2 2 − 2 = 2 = 2 2 x x x Fazendo 2 2 = a : a2 + 2a 2 = 28 2 a2 + 2a = 56 2 a 2 + 4a − 128 = 0 a1 .a 2 = −128 log o a1 é múltiplo de 128 10. Determine uma das soluções da equação 10 x 2 −4 = 1 . 1000 Resposta: x1 = 1 e x2 = - 1 1 1000 10 x 2 −4 = 10 x 2 −4 = 10 −3 x 2 − 4 = −3 x2 = 1 x1 = 1 e x 2 = −1 9 11. A inflação anual de um país decresceu no período de sete anos. Esse fenômeno pode ser representado por uma função exponencial do tipo f(x) = a.bx, conforme o gráfico a seguir. Determine a taxa de inflação desse país no quarto ano de declínio. Resposta: 60 f(x) = a.bx P/ (0, 960) 960 = a.b0 ⇒ a = 960 P/ (7; 7,5) 7,5 = 960.b7 b7 = 1/27 b=½ f(x) = 960.(½)x P/ x = 4 f(4) = 960.(½)4 f(4) = 60 12. Ao resolver uma questão, José apresentou o seguinte raciocínio: "Como ¼ > 1/8 tem-se (1/2)2 > (1/2)3 e conclui-se que 2 > 3." a) Identifique o erro que José cometeu em seu raciocínio, levando-o a essa conclusão absurda. b) Sem cometer o mesmo erro que José, determine o menor número m, inteiro e 1 positivo, que satisfaz à inequação 2 4 m 1 > 4 m +1 Resposta: a) Tem-se uma inequação de base a, com 0 < a < 1. Para resolvê-la deve-se inverter a desigualdade. Assim, (1/2)2 > (1/2)3, então, 2 < 3. b) 10 1 2 4 m 1 > 4 4 m +1 2 m+ 2 1 m 1 > 2 2 4 < 2m + 2 m 4 2m + 2 − > 0 m 2 2 m + 2m − 4 >0 m m2 + m − 2 > 0 O menor inteiro positivo que satisfaz a inequação é 2. 13. A automedicação é considerada um risco, pois, a utilização desnecessária ou equivocada de um medicamento pode comprometer a saúde do usuário: substâncias ingeridas difundem-se pelos líquidos e tecidos do corpo, exercendo efeito benéfico ou maléfico. Depois de se administrar determinado medicamento a um grupo de indivíduos, verificou-se que a concentração (y) de certa substância em seus organismos alterava-se em função do tempo decorrido (t), de acordo com a expressão y = y0 2 −0,5t em que y³ é a concentração inicial e t é o tempo em hora. Nessas circunstâncias, pode-se afirmar que a concentração da substância tornou-se a quarta parte da concentração inicial após: a) 1/4 de hora b) meia hora c) 1 hora d) 2 horas e) 4 horas Resposta: E 11 y = y 0 2 −0,5t y0 = y 0 2 − 0 , 5t 4 2 − 2 = 2 − 0 , 5t −2= − t 2 t=4 14. Na figura, os gráficos I, II e III referem-se, respectivamente, às funções y = ax, y = bx e y = cx. Então, está correto afirmar que: a) 0 < a < b < c b) 0 < b < c < a c) a < 0 < b < c d) 0 < a < c < b e) a < 0 < c < b Resposta: D Pela análise direta das alternativas, percebe-se que a < c < b. Nas funções exponenciais tem-se sempre a base > 0. Então, 0 < a< c < b. 15. A trajetória de um salto de um golfinho nas proximidades de uma praia, do instante em que ele saiu da água (t = 0) até o instante em que mergulhou (t = T), foi descrita por um observador através do seguinte modelo matemático h(t ) = 4t − t.2 0,2t , com t em segundos, h(t) em metros e 0 ≤ t ≤ T. O tempo, em segundos, em que o golfinho esteve fora da água durante este salto foi a) 1. b) 2. 12 c) 4. d) 8. e) 10. Resposta: E 0 = 4t − t.2 0, 2t t 2 0 , 2 t = t .2 2 0,2t = 2 t = 10 16. Suponha que o modelo exponencial y = 363e0,03x, em que x = 0 corresponde ao ano 2000, x = 1 corresponde ao ano 2001, e assim sucessivamente, e que y é a população em milhões de habitantes no ano x, seja usado para estimar essa população com 60 anos ou mais de idade nos países em desenvolvimento entre 2010 e 2050. Desse modo, considerando e0,3 = 1,35, estima-se que a população com 60 anos ou mais estará, em 2030, entre a) 490 e 510 milhões. b) 550 e 620 milhões. c) 780 e 800 milhões. d) 810 e 860 milhões. e) 870 e 910 milhões. Resposta: E y = 363e0,03x y = 363e0,03.30 y = 363e0,9 y = 363(e0,3)3 y = 363.1,353 y = 363.2,46 y = 892,98 17. Nos processos industriais, como na indústria de cerâmica, é necessário o uso de fornos capazes de produzir elevadas temperaturas e, em muitas situações, o tempo de elevação dessa temperatura deve ser controlado, para garantir a qualidade do produto final e a economia no processo. Em uma indústria de cerâmica, o forno é programado para elevar a temperatura ao longo do tempo de acordo com a função 13 7 t + 20, para 0 ≤ t < 100 5 T (t ) = , em que T é o valor da temperatura atingida pelo 2 16 2 t − t + 320, para t ≥ 100 125 5 forno, em graus Celsius, e t é o tempo, em minutos, decorrido desde o instante em que o forno é ligado. Uma peça deve ser colocada nesse forno quando a temperatura for 48 °C e retirada quando a temperatura for 200 °C. O tempo de permanência dessa peça no forno é, em minutos, igual a a) 100. b) 108. c) 128. d) 130. e) 150. Resposta: D 7 T (t ) = t + 20 5 7 48 = t + 20 5 7 28 = t 5 t = 20 min utos 2 2 16 t − t + 320 125 5 2 2 16 t − t + 120 = 0 125 5 2 t 8t − + 60 = 0 125 5 t 2 − 200t + 7500 = 0 t1 = 150 e t 2 = 50 (não serve) 200 = Tempo total = 150 – 20 = 130 minutos 18. Sobre a função quadrática f(x) = x2 – mx + (m + 3), onde m ∈ R, assinale o que for correto. 01) Se m < –2 ou m > 6, f(x) admite duas raízes distintas. 02) Se m = 2, f(x) tem duas raízes iguais. 04) Se m = 4, f(x) tem um ponto de máximo em x = 2. 14 08) Se –2 < m < 6, f(x) não tem raízes reais. 16) Se m < –3, f(x) admite duas raízes distintas e positivas. Resposta: 09 f(x) = x2 – mx + (m + 3) Delta: (- m)2 – 4.1.(m + 3) Delta: m2 – 4m – 12 m1 = - 2 e m 2 = 6 Se m < –2 ou m > 6, f(x) admite duas raízes distintas Se -2 < m < 6 não admite raízes reais Se m = -2 ou m = 6 admite 1 raiz real Se m = 4: f(x) = x2 – 4x + 7 −b 2a 4 xV = = 2 2 xV = xV = 2 é ponto de mínimo 19. A função quadrática f(x) = ax2 + bx + c é tal que f(0) = 3, f(1) = 4 e f(–1) = 0. Nessas condições, assinale o que for correto. 01) O gráfico de f(x) é uma parábola com a concavidade voltada para baixo. 02) f(x) não intercepta o eixo x. 04) f(x) > 0 para todo x no intervalo ]–1, 3[. 08) f(x) é decrescente no intervalo [0, ∞[. 16) A imagem de f(x) é { y ∈ R / y ≤ 1 }. Resposta: 05 f(x) = ax2 + bx + c f(x) = 3, então c = 3 f(1) = 4, então a + b + 3 = 4 a+b=1 f(-1) = 0, então a – b + 3 = 0 a – b = -3 a + b = 1 a − b = −3 a = -1 b=2 f(x) = -x2 + 2x + 3 15 y 4 3 2 1 x −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 −1 −2 −3 −4 16