Binômio de Newton 1. (Uepg 2014) Sobre os polinômios P(x) (2x 1)n e Q(x) (2x 1)n , com n *, assinale o que for correto. 01) Se n 6, o termo médio de P(x) vale 40x3 . 02) A soma dos coeficientes de Q(x) é 1, qualquer que seja n. 04) Se n 4, então P(x) Q(x) tem 3 termos. 08) Se n 10, o último termo de Q(x) é negativo. 16) Se n 5, então P(x) Q(x) tem 10 termos. 2. (Uem 2014) Dados os inteiros não negativos n e k, sendo k n, define-se o símbolo n n! . Para cada inteiro n 1, considere pn x como sendo o polinômio k k! n k! n n n n1 n n2 n n ... x . x x x n n 1 n 2 1 0 Assinale o que for correto. 01) p4 x x 4 4x3 6x2 4x 1. 02) Para todo inteiro n positivo, o polinômio pn (x) admite raízes não reais. 04) Para todos os valores de n, o polinômio pn (x) é divisível por x +1. 08) Para todo inteiro n > 2 , existem dois números racionais distintos, a e b , para os quais pn (x) é divisível por x − a e por x − b . 16) Para cada inteiro positivo n, a soma de todos os coeficientes de pn (x) é 2n. 1 4 10 20 35 ... 1 5 15 35 ... 1 6 21 ... 1 7 ... Coluna 7 1 3 6 10 15 21 ... Coluna 6 Coluna 3 1 2 3 4 5 6 7 ... Coluna 5 Coluna 2 1 1 1 1 1 1 1 1 ... Coluna 4 Coluna 1 Linha 0 Linha 1 Linha 2 Linha 3 Linha 4 Linha 5 Linha 6 Linha 7 ... Coluna 0 3. (Ufrgs 2014) Considere a configuração dos números dispostos nas colunas e linhas abaixo. ... 1 ... www.nsaulasparticulares.com.br O número localizado na linha 15 e na coluna 13 é a) 15. b) 91. c) 105. d) 120. e) 455. Página 1 de 15 4. (Fgv 2013) Desenvolvendo-se o binômio P(x) (x 1)5 , podemos dizer que a soma de seus coeficientes é a) 16 b) 24 c) 32 d) 40 e) 48 5. (Unioeste 2013) O valor da expressão 1534 4 1533 3 6 1532 32 4 153 33 34 é igual a a) 153(153 3)3 3. b) 1474. c) 154 34. d) 1534. e) 154 104. 6. (Uern 2013) A soma dos algarismos do termo independente de x no desenvolvimento do 8 2 binômio de Newton x é x a) 3 b) 4 c) 6 d) 7 7 2 7. (Esc. Naval 2013) O coeficiente de x5 no desenvolvimento de x3 é x a) 30 b) 90 c) 120 d) 270 e) 560 8. (Uepg 2013) Assinale o que for correto. n n 01) 2 n 2 4 4 4 4 02) 15 1 2 3 4 11 10 10 04) A soma das soluções da equação é 11. x 3 2 10 10 08) A equação tem duas soluções distintas. x 2x 4 n n n 1 16) 1 2 2 www.nsaulasparticulares.com.br Página 2 de 15 10 9. (Unioeste 2013) Seja f(x) 1 n!(10 n)! xn 10! uma função real de variável real em que n! n1 indica o fatorial de n. Considere as afirmações: I. f(0) = 0. II. f(1) = 10. III. f(−1) = 0. Pode-se afirmar que a) somente I é correta. b) todas as afirmações são corretas. c) II e III são corretas e I é incorreta. d) III é correta e I e II são incorretas. e) todas as afirmações são incorretas. 10. (G1 - ifal 2012) A expressão (x + y)n, com “n” natural, é conhecida como binômio de Newton. Seu desenvolvimento é dado assim: (x y)n Cn,0 xn y0 Cn,1xn1y1 Cn,p xnp yp Cn,n xnn y Por exemplo : (x y)3 C3,0 x3 y0 C3,1x31y1 C3,2 x3 2 y 2 C3,3 x3 3 y3 x3 3x 2 y 3xy 2 y3 . Assim, a expressão 4x2 + 4xy + y2 corresponde a a) C2,0 (2x)2 y0 C2,1(4x)1y1 C2,2 (2x)0 y2. b) C2,0 (2x)2 y0 C2,1(2x)1y1 C2,2 (4x)0 y2. c) C2,0 (x)2 y0 C2,1(2x)1y1 C2,2 (2x)0 y2. d) C2,0 (4x)2 y0 C2,1(4x)1y1 C2,2 (4x)0 y2. e) C2,0 (2x)2 y0 C2,1(2x)1y1 C2,2 (2x)0 y2. 12 1 11. (Fgv 2012) O termo independente de x do desenvolvimento de x x3 a) 26. b) 169. c) 220. d) 280. e) 310. é n 2 x , 12. (Uern 2012) Qual é o valor do termo independente de x do binômio 2 x considerando que o mesmo corresponde ao sétimo termo de seu desenvolvimento? a) 435 b) 672 c) 543 d) 245 13. (Uespi 2012) Qual o coeficiente de x7 na expansão de (2 3x x 2 )4 ? a) 18 b) 16 c) 14 d) 12 e) 10 www.nsaulasparticulares.com.br Página 3 de 15 14. (Ufpe 2012) Encontre o inteiro positivo n para o qual o quinto termo da expansão binomial n 1 de 3 x seja independente de x na expansão em potências decrescentes de x. x (x 1)(5x 7) 15. (Esc. Naval 2012) Seja m a menor raiz inteira da equação ! 1. Pode-se 3 afirmar que o termo médio do desenvolvimento de ( y z3 )12m é 3 12! 18 2 a) y z 6!6! 12! 3 18 b) y z 6!6! 15 30! c) y 2 z45 15!15! 15 30! 2 45 y z 15!15! 12! 3 18 e) y z 6!6! d) 10 1 16. (Ufpe 2011) No desenvolvimento binomial de 1 3 inteiros? , quantas parcelas são números 17. (Uepg 2011) Considerando que, a5 + 5a4b + 10a3b2 + 10a2b3 + 5ab4 + b5 = 32 e a – b = –1, assinale o que for correto. 01) a > 1. 02) b < 0. b 04) é um número natural. a 5 08) a2 + b2 = . 2 a 1 16) . b 3 18. (Uem 2011) Assinale o que for correto. 9 2 01) O coeficiente do termo x3 em x é - 672. x 02) 2 1 x 2 1 x 2 1 2 2 são maiores que 1. 04) Se x e y são números reais tais que y > x, então ay ax , em que a é uma constante real positiva. 08) A equação 4!Cx2,2 A x,3 0 possui exatamente duas soluções no conjunto dos números inteiros maiores ou iguais a 4. 1 16) log 1 7 . 4 49 www.nsaulasparticulares.com.br Página 4 de 15 n 3 No desenvolvimento x 2 , n , os coeficientes binominais do x quarto e do décimo terceiro termos são iguais. Então, o termo independente de x é o: 19. (G1 - ifal 2011) a) décimo. b) décimo-primeiro. c) nono. d) décimo-segundo. e) oitavo. 20. (Uff 2010) Povos diferentes com escrita e símbolos diferentes podem descobrir um mesmo resultado matemático. Por exemplo, a figura a seguir ilustra o Triângulo de Yang Yui, publicado na China em 1303, que é equivalente ao Triângulo de Pascal, proposto por Blaise Pascal 352 anos depois. Na expressão algébrica: 100 (x + 1)100 = a0 + a1 . x + a2 . x2 +...+a99 . x99 + a100 . x100 = a n xn n 0 2 o coeficiente a2 de x é igual a: a) 2 b) 100 c) 4950 d) 9900 e) 2100 21. (Ita 2010) A expressão (2 3 5 )5 – (2 3 5 )5 é igual a a) 2630 5 . b) 2690 5 . c) 2712 5 . d) 1584 15 . e) 1604 15 . www.nsaulasparticulares.com.br Página 5 de 15 22. (Uff 2010) Em computação gráfica, o sistema RGB identifica uma cor a partir de três números R, G e B que especificam, respectivamente, as quantidades de vermelho (Red), verde (Green) e azul (Blue) que compõem a cor. Outro sistema de identificação de cores é o NTSC (usado em TV). Nesse sistema, uma cor também é definida por três números: Y (luminância), I (sinal em fase) e Q (quadratura). Os dois sistemas estão relacionados através da seguinte equação matricial: 0,114 R Y 0,299 0,587 I 0,596 0,274 0,322 G Q 0,211 0,523 0,312 B Se 0 ≤ R ≤ 1, 0 ≤ G ≤ 1 e 0 ≤ B ≤ 1, então a) 0 ≤ Y ≤ 1, 0 ≤ / ≤ 1 e 0 ≤ Q ≤ 1 b) 0 ≤ Y ≤ 1, – 0,596 ≤ / ≤ 0,596 e – 0,523 ≤ Q ≤ 0,523 c) 0 ≤ Y ≤ 0,299, 0 ≤ / ≤ 0,596 e 0 ≤ Q ≤ 0,211 d) 0,114 ≤ Y ≤ 0,587, – 0,322 ≤ / ≤ 0,596 e – 0,523 ≤ Q ≤ 0,312 e) 0,211 ≤ Y ≤ 0,596, – 0,523 ≤ / ≤ 0,587 e – 0,322 ≤ Q ≤ 0,312 23. (Uel 1994) Se um dos termos do desenvolvimento do binômio (x + a) 5, com a ∈ IR, é 80x2, então o valor de a é a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 e) 2 www.nsaulasparticulares.com.br Página 6 de 15 Gabarito: Resposta da questão 1: 02 + 04 = 06. n Os termos gerais de P e Q são, respectivamente, Tp1 2np xnp e p n Tq1 ( 1)q 2nq xnq. q [01] Incorreto. Se n 6, o termo médio de P(x) vale 6 T4 263 x 63 3 20 8 x3 160x3 . [02] Correto. Tomando x 1, segue que a soma dos coeficientes de Q(x) é (2 1 1)n 1n 1, qualquer que seja n. [04] Correto. Se n 4, temos 4 4 4 P(x) Q(x) 2 24 x 4 2 22 x 2 2 20 x0 0 2 4 32x 4 48x 2 2. Portanto, P(x) Q(x) tem 3 termos. [08] Incorreto. Se n 10, então o último termo de Q(x) é 10 ( 1)10 21010 x1010 1 0. 10 [16] Incorreto. Se n 5, então P(x) Q(x) (2x 1)5 (2x 1)5 [(2x 1)(2x 1)]5 (4x 2 1)5 . Por conseguinte, P(x) Q(x) tem 5 1 6 termos. Resposta da questão 2: 01 + 04 + 16 = 22. [01] Verdadeira, pois x4 + 4x3 + 6x2 + 4x + 1 = (x + 1)4 e admite -1 como raiz. [02] Falsa, para n = 2, P(x) = x2 + 2x + 1, possui duas raízes reais e iguais. [04] Verdadeira, pois p(x) = (x + 1)n. [08] Falsa, pois p(x) = (x +1 )n, portanto, a = b = - 1. [16] Verdadeira, pois a soma dos coeficientes de (x + 1) n = (1 + 1)n = 2n. www.nsaulasparticulares.com.br Página 7 de 15 Resposta da questão 3: [C] A tabela acima é o famoso triângulo de Pascal. 15 15! 15 14 105 2 13 2! 13! Resposta da questão 4: [C] A soma dos coeficientes de P é dada por P(1) (1 1)5 25 32. Resposta da questão 5: [E] 1534 4 1533 3 6 1532 32 4 153 33 34 (153 3)4 1504 154 104. Resposta da questão 6: [B] O termo geral do binômio é 8 p 8 2 Tp1 xp p x 8! 28p x 2p8 . p! (8 p)! O termo independente de x, se existir, é o natural p que torna o expoente de x igual a zero, ou seja, 2p 8 0 p 4. Em consequência, o termo independente de x existe e é igual a T5 8! 28 4 4! (8 4)! 8765 4 2 432 1120. Portanto, segue-se que o resultado é 1 1 2 0 4. www.nsaulasparticulares.com.br Página 8 de 15 Resposta da questão 7: [E] 7p 7 2 p x x3 p 7 27p x 4p7 p Como o expoente de x é 5, temos 4p – 7 = 5, isto é p = 3. Fazendo, agora, p = 3, temos: 7 73 437 x 35 16 x5 560x5 . 2 3 Portanto, o coeficiente pedido é 560. Resposta da questão 8: 01 + 02 + 04 + 16 = 23. [01] (Verdadeira), pois n - 2 + 2 = n (binomiais complementares). 4 4 4 4 4 [02] (Verdadeira). 24 15. 1 2 3 4 0 11 10 10 11 11 [04] (Verdadeira). x 3 ou x 3 11 x 2 ou x 8 x 3 2 x 3 e 8 + 3 = 11. [08] (Falsa). 10 10 14 (não convém). 2x 4 x ou 2x 4 x 10 x 4 ou x x 2x 4 3 n n n 1 [16] (Verdadeira). (relação de Stifel). 1 2 2 Resposta da questão 9: [D] 10 f(x) 1 n!(10 n)! xn 10! n1 n f(x) 1 1 x 110 f (x) 1 x 10 Então, [I] f(0) = (1 + 0)10 = 1 [II] f(1) = (1 + 1)10 = 1024 [III] f(-1) = (1+(-1))10 = 0 Portanto, [III] é correta e [I] e [II] são incorretas. Resposta da questão 10: [E] C2,0 (2x)2 y0 C2,1(2x)1y1 C2,2 (2x)0 y2 (2x y)2 4x2 4xy y 2 www.nsaulasparticulares.com.br Página 9 de 15 Resposta da questão 11: [C] p 12 12 O termo Geral do Binômio de Newton será dado por: x12p x 3 x124p p p 12 1 Para que T seja o termo independente do desenvolvimento de x x3 12 4p 0 p 3 , devemos admitir 12 12! Logo, T 220 3 3! 9! Resposta da questão 12: [B] O termo geral do binômio é dado por np n 2 Tp1 p x2 xp n 2np xp p x 2n2p n 2np x3p 2n . p Sabendo que o termo independente de x é o sétimo, segue que p 6 e, assim, n T61 2n6 x182n . 6 Daí, impondo 18 – 2n = 0, concluímos que n = 9 e, portanto, 9! 987 9 T7 296 23 8 672. 6 6! 3! 32 Resposta da questão 13: [D] Reescrevendo o polinômio, obtemos (2 3x x 2 )4 4! 21 (3x)2 (x 2 )3 1! 2 ! 3 ! 4! 21 32 x 2 23 . 1! 2 ! 3 ! Para que o expoente de x seja 7, devemos ter 1 2 3 4 e 2 23 7. Desse modo, como (1, 2, 3 ) (0,1, 3) é a única terna coordenada que satisfaz essas condições, temos que o coeficiente de x 7 é dado por 4! 20 31 12. 0! 1! 3! www.nsaulasparticulares.com.br Página 10 de 15 Resposta da questão 14: 16. n 1 O termo geral do binômio 3 x é dado por x n Tk 1 ( 3 x )nk k n x k n x k nk 3 k 1 x 1 xk n 4k 3 . Sabendo que o quinto termo é independente de x, temos que k 4 e, portanto, n 44 0 n 16. 3 Resposta da questão 15: [E] Sabendo que 0! 1 e 1! 1, vem (x 1)(5x 7) 7 0 x 1 ou x 3 5 ou (x 1)(5x 7) 1 5x 2 12x 4 0 3 2 x 2 ou x . 5 Donde concluímos que m 1. Assim, como o termo geral de ( y z3 )12 é p 12 12 p 3 12p ( 1)12p y 2 z363p , ( y ) ( z ) p p e o termo médio é tal que p 1 12 1 p 6, 2 concluímos que o termo médio é igual a 6 12 12! 3 18 ( 1)126 y 2 z3636 y z . 6!6! 6 www.nsaulasparticulares.com.br Página 11 de 15 Resposta da questão 16: p 10 10! 1 1 O termo geral do binômio é dado por Tp1 110p p. 3 p!(10 p)! p 3 Como 10! 10 9 8 7 6 5 4 3 2 34 10 8 7 2 5 4 2, segue que a maior potência de 3 que divide 10! é 34. Assim, p {0, 1, 2, 3, 4}. Desses valores, os únicos que produzem parcelas inteiras são 0 e 2. Portanto, duas parcelas do binômio dado são números inteiros. Resposta da questão 17: 04 + 08 + 16 = 28. Cálculos auxiliares a5 + 5a4b + 10a3b2 + 10a2b3 + 5ab4 + b5 = 32 (a + b)5 = 32 a + b = 2. Portanto: a b 2 a b 1 a b 1 2 3 2 Item (01) – Falso 1 a 1 2 Item (02) – Falso 3 b 0 2 Item (04) – Verdadeiro 3 b 2 3 N a 1 2 Item (08) – Verdadeiro 2 2 5 1 3 a2 b2 2 2 2 Item (16) – Verdadeiro 1 a 2 1 b 3 3 2 www.nsaulasparticulares.com.br Página 12 de 15 Resposta da questão 18: 01 + 08 + 16 = 25. 9 2 01) Correto. O termo geral do binômio x é dado por x 9 Tk 1 x9k k k 2 x 2k 9 x9k ( 1)k k xk 9 ( 1)k 2k x9 2k . k Para determinarmos o coeficiente de x 3 devemos impor 9 2k 3 k 3. Logo, o resultado pedido é 9! 9 3 8 4 7 9 ( 1)3 23 8 8 672. 3! 6! 3 1 2 1 3 02) Incorreto. Fazendo ( 2 1)x y, y * , segue que y 2 1 2 2 y 2 ( 2 2)y 2 1 0 y y 2 2 2 2 y 2 1 ou y 1. Portanto, como ( 2 1)x 2 1 x 1 e ( 2 1)x 1 x 0, temos que nenhuma das raízes da equação é maior do que 1. 04) Incorreto. Se 0 a 1 e y x, então ay ax , sendo a uma constante real positiva. 08) Correto. Temos que 4!Cx 2,2 A x,3 0 4! (x 2)! x! 0 2! (x 4)! (x 3)! 4 3 (x 2) (x 3) x (x 1) (x 2) 0 (x 2) ( x 2 13x 36) 0 (x 2) (x 4)(x 9) 0 x 4 ou x 9. Note que o conjunto universo das soluções da equação dada é {x | x 4}. 16) Correto. Temos que log 1 49 7 log 72 1 2 7 1 1 1 log7 7 . 2 2 4 www.nsaulasparticulares.com.br Página 13 de 15 Resposta da questão 19: [B] p n n 3 3 O termo geral do binômio x 2 é Tp1 (x 2 )np . x x p Se os coeficientes binominais do quarto e do décimo terceiro termos são iguais, então n n n 3 12 15. 3 12 Logo, p 15 3 Tp1 (x 2 )15p p x 15 3p x302p p x p 15 x303p 3p p Como o desenvolvimento do binômio apresenta um termo independente de x, deve-se ter 30 3p 0 p 10. Portanto, o termo pedido é o décimo primeiro. Resposta da questão 20: [C] 100 100 p 100 p x T .1 p 100 p 2 p 98, fazendo p 98 temos : 100 2 98 .x .1 T 4950 x 2 T 98 Logo o coeficiente de x2 é 4950. Resposta da questão 21: [B] Utilizando o Binômio de Newton, temos (a + b) 5 = a5 + 5.a4.b+10.a 3.b2 + 10.a 2.b2 + 5.a.b4 + b5 (a - b) 5 = a5 - 5.a4.b + 10.a 3.b2 - 10.a 2.b2 + 5.a.b4 - b5 (a + b) 5 - (a - b) 5 = 10a 4.b + 20.a 2.b3 + 2b5 Logo: 2 2 2 5 2 5 2 5 10.(2 3) . 5 20.(2 3) . 5 1440 5 1200 5 50 5 5 2690 5 3 5 2 3 5 3 3 5 3 5 3 5 4 2 3 5 2. 5 5 5 5 www.nsaulasparticulares.com.br Página 14 de 15 Resposta da questão 22: [B] Multiplicando as matrizes temos: 0,114 B Y 0,299 R 0,587]G I 0,596 R 0,274G 0,322 B O 0,211R 0,523G 0,312 B Menor Y = 0,299.0 + 0,587.0 + 0,114.0 = 0 Maior Y = 0,299.1 + 0,587.1 + 0,114.1 = 1 Menor I = 0,596.0 – 0,274.1 – 0,322.1 = - 0,596 Maior I = 0,596.1 – 0,274.0 – 0,322.0 = 0,596 Menor O = 0,211.0 - 0,523.1 + 0,312.0 = - 0,523 Maior O = 0,211.1 - 0,523.0 + 0,312.1 = 0,523 Resposta da questão 23: [E] www.nsaulasparticulares.com.br Página 15 de 15