FUVEST – 2008 – 1a Fase – Matemática RESOLUÇÃO: Professora Maria Antônia Gouveia. 1.30. Sabendo que os anos bissextos são os múltiplos de 4 e que o primeiro dia de 2007 foi segunda-feira, o próximo ano a começar também em uma segundafeira será a) 2012 b) 2014 c) 2016 d) 2018 e) 2020 RESOLUÇÃO: O ano não bissexto tem 365 dias, que correspondem a 52 semanas mais 1 dia. O ano bissexto tem 366 dias, que correspondem a 52 semanas mais 2 dias. Ano 2007 2008 (múltiplo de 4) 2009 2010 2011 2012 (múltiplo de 4) 2013 2014 2015 2016 (múltiplo de 4) 2017 2018 o 1 de janeiro Segunda feira Terça-feira Quinta-feira Sexta-feira Sábado Domingo Terça-feira Quarta-feira Quinta-feira Sexta-feira Domingo Segunda-feira +52 semanas mais 1 dia +52 semanas mais 2 dias +52 semanas mais 1 dia +52 semanas mais 1 dia +52 semanas mais 1 dia +52 semanas mais 2 dias +52 semanas mais 1 dia +52 semanas mais 1 dia +52 semanas mais 1 dia +52 semanas mais 2 dias +52 semanas mais 1 dia RESPOSTA: d Resolução 2.31. No próximo dia 08/12, Maria, que vive em Portugal, terá um saldo de 2.300 euros em sua conta corrente, e uma prestação a pagar no valor de 3.500 euros, com vencimento nesse dia. O salário dela é suficiente para saldar tal prestação, mas será depositado nessa conta corrente apenas no dia 10/12. Maria está considerando duas opções para pagar a prestação: 1. Pagar no dia 8. Nesse caso, o banco cobrará juros de 2% ao dia sobre o saldo negativo diário em sua conta corrente, por dois dias; 2. Pagar no dia 10. Nesse caso, ela deverá pagar uma multa de 2% sobre o valor total da prestação. Suponha que não haja outras movimentações em sua conta corrente. Se Maria escolher a opção 2, ela terá, em relação à opção 1, a) desvantagem de 22,50 euros. b) vantagem de 22,50 euros. c) desvantagem de 21,52 euros. d) vantagem de 21,52 euros. e) vantagem de 20,48 euros. RESOLUÇÃO: OPÇÃO 1. Tendo no dia 08/12 um saldo de 2.300 euros e se optar por pagar nesse dia os 3.500 euros, o seu saldo negativo será de (3.500 – 2.300) = 1.200 euros. No dia 10/12 ao entrar o seu salário, o banco cobrará, por dois dias, sobre o saldo devedor de 1200 euros, juros de 2% ao dia, o que elevará o valor a ser pago para: 1.200 × 1,022 = 1248,48. Total pago por Maria: (2.300 + 1.248,48) = 3.548,48. OPÇÃO 2. Se Maria fizer o pagamento no dia 10, estará fazendo com um atraso de dois dias e pagando uma multa de 2% sobre o valor total da prestação: 3.500 × 1,02 = 3.570. Na opção dois pagará 3.570,00 – 3.548,48 = 21,52 a mais que na opção um Desvantagem de 21,52 euros. RESPOSTA: c 3.32. Para se calcular a altura de uma torre, utilizou-se o seguinte procedimento ilustrado na figura: um aparelho (de altura desprezível) foi colocado no solo, a uma certa distância da torre, e emitiu um raio em direção ao ponto mais alto da torre. O ângulo determinado entre o raio e o solo foi de α = π radianos. A seguir, o 3 aparelho foi deslocado 4 metros em direção à torre e o ângulo então obtido foi de β radianos, com tg β = 3 3 É correto afirmar que a altura da torre, em metros, é: a) b) c) d) e) 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 RESOLUÇÃO: No triângulo BCD: h tgβ = = 3 3 ⇒ h = 3 3 x (I). x No triângulo ACD: h tgα = = 3 ⇒ h = 3 x + 4 3 (II). x+4 De (I) e (II): 3x + 4 3 = 3 3x ⇒ 2 3x = 4 3 ⇒ x = 2 ⇒ h = 3 3x = 6 3 RESPOSTA: c 4.33. Sabe-se sobre a progressão geométrica a1, a2, a3,... que a1 > 0 e a6 = −9 3 . Além disso, a progressão geométrica a1, a5, a9, ... tem razão igual a 9. Nessas condições, o produto a2 . a7 vale a) − 27 3 b) − 3 3 c) − 3 d) 3 3 e) 27 3 RESOLUÇÃO: i. Na progressão geométrica a1, a2, a3,..., se a1 > 0, o termo a6 = − 9 3 (dado da questão), então a razão q < 0. ii. Representando os termos desta progressão em função de a1 e de q, temos: a1, a1q, a1q2, a1q3, a1q4, a1q5, a1q6, a1q7, a1q8,... , onde a6 = a1q5 = − 9 3 (dado da questão). iii. Considerando que a progressão geométrica a1, a5, a9, ... , ou seja a1, a1q4, a1q8,..... tem razão igual a 9 (dado da questão), temos: q 4 = 9 ⇒ q = − 4 9 = − 3 , pois como está concluído no item i., acima, q < 0. iiii. Sendo a1q5 = − 9 3 (conclusão do item ii) e q = − 3 ⇒ ( a1 − 3 ) 5 ( ) = −9 3 ⇒ a1 − 3 5 = −9 3 ⇒ a1 = −9 3 −9 3 =1 ( ) ( 7 ) Logo o produto pedido: a2 . a7 = a1q × a1q6 = a12× q1+6 = 1. − 3 = − 27 3 . RESPOSTA: a 2log 2 x − log 2 (y − 1) = 1 5.34. Os números reais x e y são soluções do sistema 1 log 2 (x + 4) − 2 log 2 y = 2 Então 7 y − x vale a) -7 b) -1 c) 0 d) 1 e) 7 ( ) RESOLUÇÃO: x > 0 e x > - 4 x > 0 ⇒ y > 1 y > 1 e y > 0 Domínio de validade: x2 x2 = log 2 2 ⇒ =2 log 2 2log 2 x − log 2 (y − 1) = 1 x 2 = 2y − 2 y −1 y −1 ⇒ ⇒ ⇒ 1 2 2 (x + 4 )2 = 16y log 2 (x + 4) − 2 log 2 y = 2 log (x + 4 ) = log 16 (x + 4 ) = 16 2 2 y y 8 x2 + 2 como x > 1 ⇒ x = 7 (x + 4 )2 x 2 + 2 7x 2 − 8x = 0 y = = 2 ⇒ 16 ⇒ 2 64 8⇒ 2 +2 y = (x + 4 ) x 2 + 8x + 16 = 8(x 2 + 2) x = 0 ou x = 162 81 49 7 e y = ⇒y= = 16 2 98 49 81 8 1 Logo, 7 y − x = 7 − = 7 = 1 7 49 7 ( ) RESPOSTA: e 6.35. A soma dos valores de m para os quais x = 1 é raiz da equação x2 + (1+ 5m – 3m2 )x + (m2 + 1) = 0 é igual a a) 5 2 b) 3 2 c) 0 d) − 3 2 e) − 5 2 RESOLUÇÃO: Sendo x = 1 raiz da equação x2 + (1+ 5m – 3m2 )x + (m2 + 1) = 0, substituindo, nesta equação, x por 1: 1 + (1+ 5m – 3m2 ) + (m2 + 1) = 0 ⇒ 2m2 – 5m – 3 = 0 ⇒ b (como a soma das raízes de uma equação do 2o grau é − , sendo b e a, a 5 respectivamente, os coeficientes de m e m2), temos: m’ + m’’ = . 2 RESPOSTA: a 7.36. No retângulo ABCD da figura tem-se CD = l e AD = 2 l . Além disso, o ponto E pertence à diagonal BD , o ponto F pertence ao lado BC e EF é perpendicular a BD . Sabendo que a área do retângulo ABCD é cinco vezes a área do triângulo BEF , então BF mede a) b) c) d) e) l l l 2 8 2 4 2 2 3l 2 4 l 2 RESOLUÇÃO: Aplicando o Teorema de Pitágoras no triângulo BAD: BD = l 2 + 4l 2 = l 5 ⇒ Como os triângulos BEF e BAD são 2 S BF 2 2 BF semelhantes: = ⇒ = ⇒ 5S 5l 2 5 BD 2 Temos: BF2 = 2l 2 ⇒ BF = l 2 . RESPOSTA: e 8.37. O triângulo ACD é isósceles de base CD e o segmento OA é perpendicular ao plano que contém o triângulo OCD , conforme a figura: Sabendo-se que OA = 3, AC = 5 e ( ) sen OĈD = OCD vale a) 16 2 9 1 , 3 então a área do triângulo b) 32 2 9 c) 48 2 9 d) 64 2 9 e) 80 2 9 RESOLUÇÃO: Sendo o segmento OA perpendicular ao plano que contém o triângulo OCD, então os triângulos AOC e AOD são retângulos. Como OA = 3, AC = 5, temos que OC = OD = 4. O triângulo OCD é isósceles. ( ) Se sen OĈD = 1 (dado 3 da questão), aplicando a relação fundamental: cos2α + sen2α = 1, temos: ( ) cos OĈD = 1 − 1 2 2 = 9 3 ⇒ que no triângulo retângulo x 2 2 8 2 16 2 = ⇒x= ⇒ CD = 2x = ⇒ 4 3 3 3 1 1 16 2 1 32 2 = × OC × CD × sen(OĈD) = × 4 × × = 2 2 3 3 9 COM : SOCD RESPOSTA: b 9.38. Uma lotação possui três bancos para passageiros, cada um com três lugares, e deve transportar os três membros da família Sousa, o casal Lúcia e Mauro e mais quatro pessoas. Além disso, 1. a família Sousa quer ocupar um mesmo banco; 2. Lúcia e Mauro querem sentar-se lado a lado. Nessas condições, o número de maneiras distintas de dispor os nove passageiros no lotação é igual a a) 928 b) 1152 c) 1828 d) 2412 e) 3456 RESOLUÇÃO: 1O BANCO 2O BANCO 3O BANCO A Souza Lúcia E B Souza Mauro F C Souza D G A família Souza tem 3 opções de bancos para sentar e em cada banco poderão sentar de 3! = 6 maneiras distintas; poderão então sentar de 3×6 = 18 modos diferentes. A família Sousa estando acomodada, para o casal Lúcia e Mauro, restam duas opções de bancos para se sentarem e em cada banco poderão fazê-lo de 2 × 2! = 4 modos diferentes. Para o casal Lúcia e Mauro existem então 2×2×2 = 8 maneiras distintas de se acomodarem. Acomodadas as cinco pessoas acima, para as quatro restantes somente existem 4! = 24 maneiras de se acomodarem. Desta forma, o número de maneiras distintas de dispor os nove passageiros no lotação é igual a 18 × 8 × 24 = 3.456. RESPOSTA: e. 10.39. A circunferência dada pela equação x2 + y 2 - 4x - 4y + 4 = 0 é tangente aos eixos coordenados x e y nos pontos A e B, conforme a figura. O segmento MN é paralelo ao segmento AB e contém o centro C da circunferência. É correto afirmar que a área da região hachurada vale a) π − 2 b) π + 2 c) π + 4 d) π + 6 e) π + 8 RESOLUÇÃO: Sendo a circunferência dada pela equação x2 + y 2 - 4x - 4y + 4 = 0 tangente aos eixos coordenados x e y nos pontos A e B, então OA = OB . Podemos escrever a equação x2 + y 2 - 4x - 4y + 4 = 0, do seguinte modo: (x – 2)2 + (y – 2)2 – 4 – 4 + 4 = 0 ⇒ (x – 2)2 + (y – 2)2 = 4 ⇒ que o centro da circunferência é o ponto C (2, 2) e o raio é 2. O retângulo OABC é um quadrado de lado 2, então o arco AB mede 90o. A área da parte hachurada é igual a área da semicircunferência menos a área do segmento de circunferência determinado pelo arco AB: S= πr 2 BC . CA = 2π − (π − 2) = π + 2 − − 2 2 4 πr 2 RESPOSTA: b. QUESTÃO DA PROVA DE FÍSICA QUE PODE SER RESOLVIDA COM CONHECIMENTO MATEMÁTICO. QUESTÃO 10: Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma auto-estrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma velocidade média de 90km/h. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade média para 60km/h, permanecendo assim até a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade média inicial. Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em a) 5 minutos. b) 7,5 minutos. c) 10 minutos. d) 15 minutos. e) 30 minutos. RESOLUÇÃO: A previsão do motorista era a de percorrer a distância d em t horas a uma velocidade de 90km/h. Com o imprevisto da chuva levou 15 minutos, ou seja 1/4 da hora, para percorrer uma distância x km com velocidade de 60km/h. x = 60 ⇒ x = 15 min Temos então: 1 4 Percorreu durante o tempo que durou a chuva a distância de 15km. Se o motorista tivesse percorrido essa distância a uma velocidade de 90km/h, como havia planejado: 15 15 1 = 90 ⇒ 90t = 15 ⇒ t = = h = 10min. t 90 6 RESPOSTA; O tempo de viagem foi aumentado em 5 min.