Nome: _________________________________________ ____________________________ N.º: __________ endereço: ______________________________________________________________ data: __________ telefone:_________________ E-mail: _________________________________________________________ Colégio PARA QUEM CURSA A 1.a SÉRIE DO ENSINO MÉDIO EM 2012 Disciplina: Prova: matemática desafio nota: QUESTÃO 16 Uma caixa contém 100 bolas apenas. Destas, 30 são brancas, 30 são verdes, 30 são azuis e, entre as 10 restantes, algumas são pretas e outras vermelhas. O menor número de bolas que devemos tirar da caixa, sem lhes ver a cor, para termos certeza de que, pelo menos, 10 delas são da mesma cor, é: a) 11 b) 21 c) 33 d) 38 e) 48 RESOLUÇÃO: Retirando-se 9 bolas brancas, 9 verdes, 9 azuis e as 10 restantes entre pretas e vermelhas, num total de 37 bolas, ainda não temos a garantia de 10 serem da mesma cor, o que ocorrerá a partir da retirada da 38a. bola. Resposta: D QUESTÃO 17 (UNESP) – Um grupo de x estudantes se juntou para comprar um computador portátil (notebook) que custa R$ 3 250,00. Alguns dias depois, mais três pessoas se juntaram ao grupo, formando um novo grupo com x + 3 pessoas. Ao fazer a divisão do valor do computador pelo número de pessoas que estão compondo o novo grupo, verificou-se que cada pessoa pagaria R$ 75,00 a menos do que o inicialmente programado para cada um no primeiro grupo. O número x de pessoas que formavam o primeiro grupo é: a) 9 b) 10 c) 11 d) 12 e) 13 RESOLUÇÃO: Sejam x > 0 e y > 0, respectivamente, o número inicial de estudantes e o valor inicial da parcela que cabe a cada um 3250 y = –––––– x x . y = 3250 3250 (x + 3) . (y – 75) = 3250 y = –––––– + 75 x+3 冦 冦 3250 3250 ––––– = –––––– + 75 x2 + 3x – 130 = 0 x = 10 x x+3 Resposta: B OBJETIVO 1 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE QUESTÃO 18 (UNESP) – Numa determinada empresa, vigora a seguinte regra, baseada em acúmulo de pontos. No final de cada mês, o funcionário recebe 3 pontos positivos, se em todos os dias do mês ele foi pontual no trabalho, ou 5 pontos negativos, se durante o mês ele chegou pelo menos um dia atrasado. Os pontos recebidos vão sendo acumulados mês a mês, até que a soma atinja, pela primeira vez, 50 ou mais pontos, positivos ou negativos. Quando isso ocorre, há duas possibilidades: se o número de pontos acumulados for positivo, o funcionário recebe uma gratificação e, se for negativo, há um desconto em seu salário. Se um funcionário acumulou exatamente 50 pontos positivos em 30 meses, a quantidade de meses em que ele foi pontual, no período, foi: a) 15 b) 20 c) 25 d) 26 e) 28 RESOLUÇÃO: Seja x o número de meses com pontuação positiva e y o número de meses com pontuação negativa. A partir do enunciado, temos: 冦 3x – 5y = 50 x + y = 30 冦 3x – 5y = 50 (II) 5x + 5y = 150 (I) De (I) e (II), resulta: 8x = 200 x = 25. Portanto, a quantidade de meses em que ele foi pontual (acumulou pontos positivos) foi igual a 25. Resposta: C QUESTÃO 19 (UNESP) – Em um dado comum, a soma dos números de pontos desenhados em quaisquer duas faces opostas é sempre igual a 7. Três dados comuns e idênticos são colados por faces com o mesmo número de pontos. Em seguida, os dados são colados sobre uma mesa não transparente, como mostra a figura. Sabendo-se que a soma dos números de pontos de todas as faces livres é igual a 36, a soma dos números de pontos das três faces que estão em contato com a mesa é igual a a) 13 OBJETIVO b) 14 c) 15 d) 16 2 e) 18 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE RESOLUÇÃO: Sejam: a) a, b e c os números marcados nas faces que estão em contato com a mesa. b) 7 – a, 7 – b, 7 – c os números marcados nas faces superiores dos três dados. c) x o número da face lateral esquerda do dado da esquerda e 7 – x o número da face lateral direita do primeiro dado, que é também o da face lateral esquerda do 2°. dado. d) x, analogamente, é o número da face lateral comum do 2°. e do 3°. dado. e) 7 – x é o número da face lateral direita do terceiro dado. f) 7 + 7 + 7 = 21 é a soma dos números das três faces da frente com as três faces de trás. Assim: (x + 7 – x) + 7 + 7 + 7 + (7 – a) + (7 – b) + (7 – c) = 36 7 + 21 + 21 – (a + b + c) = 36 a + b + c = 49 – 36 a + b + c = 13 Resposta: A QUESTÃO 20 Um feirante colocou à venda 900 ovos, distribuídos em caixas com 6 e 12 ovos. Se o número de caixas com 12 ovos supera em 15 unidades o número de caixas com 6 ovos, então o total de caixas utilizadas pelo feirante é a) 80 b) 85 c) 90 d) 95 e) 100 RESOLUÇÃO: Se s for o número de caixas com 6 ovos e d o número de caixas com 12 ovos, então: d = s + 15 d = s + 15 d = s + 15 s = 40 s + d = 95 6s + 12d = 900 6s + 12(s + 15) = 900 18s = 720 d = 55 冦 冦 冦 冦 Resposta: D QUESTÃO 21 (FUVEST) – No vestibular FUVEST 90, exigia-se, dos candidatos à carreira de Administração, a nota mínima 3,0 em Matemática e em Redação. Apurados os resultados, verificou-se que 175 candidatos foram eliminados em Matemática e 76 candidatos foram eliminados em Redação. O número total de candidatos eliminados por essas duas disciplinas foi 219. Qual o número total de candidatos eliminados apenas pela Redação? a) 24 OBJETIVO b) 143 c) 32 d) 44 3 e) 99 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE RESOLUÇÃO: Se x for o número de candidatos eliminados apenas na redação então x + 176 = 219 x = 44 Resposta: D QUESTÃO 22 (FUVEST) – Se f : é da forma f(x) = ax + b e verifica (fof)(x) = x + 1, para todo x real, então a e b valem, respectivamente: 1 a) 1 e ––– 2 1 b) – 1 e ––– 2 c) 1 e 2 d) 1 e – 2 e) – 1 e qualquer RESOLUÇÃO: I) f(x) = ax + b f[f(x)] = a . f(x) + b f[f(x)] = a(ax + b) + b (f o f)x = a2x + (ab + b) II) (fof)(x) = x + 1, "x a2 . x + (ab + b) = 1 . x + 1, "x 冦 a2 = 1 ab + b = 1 冦 a=1 1 b = ––– 2 Resposta: A QUESTÃO 23 Ao adicionar certa quantidade x de fertilizante nitrogenado ao solo, plantas de uma determinada espécie reagem a esse fertilizante, apresentando um desenvolvimento em altura y, conforme representado na figura. O valor p corresponde à altura das plantas quando nenhuma quantidade de fertilizante é adicionada, e m é a quantidade de fertilizante com a qual as plantas atingem altura máxima. Acima de m, o fertilizante passa a ter ação tóxica, sendo que em n, as plantas não chegam a crescer. Supondo que a relação entre y e x se dá de acordo com a função y = – 0,02x2 + 0,2x + 1,5 sendo y expresso em metros e x, em dezenas de quilos por hectare, então, os valores de p, m e n são , respectivamente a) –5; 5; 15 d) 0; 7,5; 15 OBJETIVO b) 0; 10; 20 e) 1,5; 5; 20 c) 1,5; 5; 15 4 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE RESOLUÇÃO: y = – 0,02x2 + 0,2x + 1,5 I) A parábola intercepta o eixo y no ponto (0; p), assim, p = 1,5. II) De acordo com o texto b 0,2 xv = m m = – –––– m = – ––––––––––– m = 5 2a 2 . (– 0,02) III) As raízes são – 5 e 15, logo n = 15. Resposta: C QUESTÃO 24 Em um terreno de formato triangular, deseja-se construir uma casa com formato retangular. Determine x e y de modo que a área construída seja máxima a) x b) x c) x d) x e) x = = = = = 2,5 e y = 7,5 3ey=9 4,5 e y = 10,5 5 e y = 15 3 e y = 10 RESOLUÇÃO: I) Por semelhança de triângulos, podemos afirmar que x 15 – y ––– = ––––––– 3x = 15 – y y = 15 – 3x 5 15 II) A área do retângulo é dada por A = x . y = x . (15 – 3x) = – 3 . x2 + 15 . x III) A área é uma função do 2o. grau cujo gráfico é uma parábola com concavidade para baixo (a < 0). Portanto, a área máxima ocorre para b – 15 xv = – –––– = –––––– = 2,5 –6 2a IV) Para x = 2,5, temos: y = 15 – 3 . (2,5) = 15 – 7,5 = 7,5 Resposta: A QUESTÃO 25 A reta de equação y = a.x e a parábola de equação y = x2 + 2a.x + a têm dois pontos distintos em comum. Sendo a um número real, pode-se afirmar que: a) a > 1 d) a < 0 ou a > 4 OBJETIVO b) 0 < a < 4 e) a < 4 ou a > 5 c) 1 < a < 5 5 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE RESOLUÇÃO: I) Igualando as funções, temos: x2 + 2ax + a = ax x2 + ax + a = 0 II) Para que os pontos comuns sejam distintos, devemos ter ∆ > 0 a2 – 4a > 0. As raízes são 0 e 4 e o gráfico é do tipo Logo, a < 0 ou a > 4. Resposta: D QUESTÃO 26 Considere que a representação gráfica da função f: dada por f(x) = mx2 – x + n, com m e n reais, é uma parábola com ordenada do vértice maior que 1 n. Se m.n > ––– , uma possível representação gráfica de f é 4 RESOLUÇÃO: 1 I) Como m . n > ––– 4mn > 1 1 < 4mn 1 – 4mn < 0 ∆ < 0, logo a parábola 4 não intercepta o eixo x. II) Como yv > n, uma possível representação gráfica é: Resposta: C OBJETIVO 6 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE QUESTÃO 27 Um decorador utilizou um único tipo de transformação geométrica para compor pares de cerâmicas em uma parede. Uma das composições está representada pelas cerâmicas indicadas por I e II. Utilizando a mesma transformação, qual é a figura que compõe par com a cerâmica indicada por III? RESOLUÇÃO: Da figura I para a figura II foi feita a simetria em relação ao eixo horizontal que passa pelo centro da figura. Utilizando-se o mesmo tipo de simetria na figura III, obtemos a figura IV abaixo Resposta: B QUESTÃO 28 Uma das expressões artísticas mais famosas associada aos conceitos de simetria e congruência é, talvez, a obra de Maurits Comelis Escher, artista holandês cujo trabalho é amplamente difundido. A figura apresentada, de sua autoria, mostra a pavimentação do plano com cavalos claros e cavalos escuros, que são congruentes e se encaixam sem deixar espaços vazios. OBJETIVO 7 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE Realizando procedimentos análogos aos feitos por Escher, entre as figuras abaixo, aquela que poderia pavimentar um plano, utilizando-se peças congruentes de tonalidades claras e escuras é RESOLUÇÃO: A figura que permite uma pavimentação deverá permitir um encaixe perfeito, sem sobreposição e sem deixar sobras. Das figuras apresentadas, apenas a da alternativa D satisfaz tal condição, como se vê no esquema abaixo. Resposta: D QUESTÃO 29 Na construção civil, é muito comum a utilização de ladrilhos ou azulejos com a forma de polígonos para o revestimento de pisos ou paredes. Entretanto, não são todas as combinações de polígonos que se prestam a pavimentar uma superfície plana, sem que haja falhas ou superposições de ladrinhos, como ilustram as figuras. A tabela traz uma relação de alguns polígonos regulares, com as respectivas medidas de seus ângulos internos. OBJETIVO 8 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE Se um arquiteto deseja utilizar uma combinação de dois tipos diferentes de ladrilhos entre os polígonos da tabela, sendo um deles octogonal, o outro tipo escolhido deverá ter a forma de um a) triângulo. d) hexágono. b) quadrado. e) eneágono. c) pentágono. RESOLUÇÃO: Para que não haja falhas nem superposições, octógonos devem ser combinados com quadrados, conforme a figura a seguir, pois 135° + 135° + 90° = 360°. Resposta: B QUESTÃO 30 (FUVEST) – A figura representa um retângulo ABCD, com AB = 5 e AD = 3. O ponto E — está no segmento CD de maneira que CE = 1, F é o ponto de intersecção da diagonal — — AC com segmento BE. Então a área do triângulo BCF vale OBJETIVO 6 a) ––– 5 5 b) ––– 4 7 d) ––– 5 3 e) ––– 2 9 4 c) ––– 3 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE RESOLUÇÃO: ∆ECF ⬃ ∆BAF x 5 ––– = –––––– x = 15 – 5x 1 3–x x + 5x = 15 6x = 15 x = 2,5 Área do ∆BCF = A∆ABC – A∆ABF 5.3 5 . 2,5 A = –––––– – –––––––– = 2 2 15 12,5 2,5 = 5 = –––– – ––––– = –––– ––– 2 2 2 4 Resposta: B OBJETIVO 10 MATEMÁTICA – DESAFIO – 1.a SÉRIE