GABARITO Matemática E – Extensivo – V. 1 Exercícios 05)a20 = 98 01)a)r = 4 b)r = –2 c)r = 3/2 d)r = 7 a 7 = 20; a = 38 10 a 20 = ? 02)A 3 P.A. 1 , 4 , 7 ,... r = 2 2 2 2 3 1 a24 = + (24 – 1) . 2 2 3 1 69 70 1 a24 = + 23 . = + = 2 2 2 2 2 a24 = 35 P.A. (r – 1, 3r – 1, r – 3) (r − 1+ r − 3) 3r – 1 = 2 1º termo 3 2º termo , a12 = –72 +(12 – 1) . 7 a12 = –72 + 77 a12 = 5 Pela propriedade do termo central, a1 + a 21 = a11. 2 08)B Com os elementos da tabela formamos uma PA da seguinte forma: , n >11,28 n =12 07)B 04)390 (0 P.A. (–72, –65, –58, ...) r=7 an = > 0 an = –72 + (n – 1) . 7 an = 7n – 79 7n – 79 > 0 79 n> 7 6r – 2 = 2r – 4 4r = –2 1 r=– 2 a20 = a10 + 10r a20 = 38 + 10 . 6 a20 = 98 06)E 03)B a10 =a7 + 3r 38 = 20 + 3r 18 r= 3 r=6 6 3º termo , 9 4º termo , 12 , 15 . . . ) 5º termo Sendo assim, queremos achar o termo a131, pois cada linha possui 4 termos. Com isso concluímos que até a linha 31 temos 32 . 4 = 128 (multiplica-se por 32, pois conta-se da linha 0 à 31) mais 3 termos (linha 32 e coluna 2). Segue: a1 = 0 r=3 n = 131 a131 = ? an = a1 + (n – 1)r a131 = 0 + (131 – 1)3 a131 = 130 . 3 a131 = 390 n = 12 r = 15 a1 = ? a10 = 595 an = a1 + (n – 1)r a10 = a1 + (10 – 1)15 595 = a1 + 9 . 15 a1 = 595 – 135 a1 = 460 09)108º P.A. (x – 2r, x – r, x, x + r, x + 2r) x – 2r + x – /r + x + x + /r + x + 2r = 540° 5x = 540° x = 108° 10)Verdadeiro a1 = –8 a20 = 30 n = 20 r=? an = a1 + (n – 1)r 30 = –8 + (20 – 1)r 30 + 8 = 19r 38 = 19r r = 38 ⇒ r = 2 19 Matemática E 1 GABARITO 11)Verdadeiro P.A. (x – r, x , x + r) (x + r)2 = (x – r)2 + x2 x2 + 2xr + r2 = x2 – 2xr + r2 + x2 2xr + 2xr – x2 = 0 4xr – x2 = 0 4r – x = 0 x = 4x → (4r – r, 4r, 4r + r) = (3r, 4r, 5r) a1 = 56 an = 497 r=7 n=? an = a1 + (n – 1)r 497 = 56 + (n –1) 7 497 – 56 = 7n – 7 441 + 7 = 7n 448 = 7n n = 448 7 n = 64 3r 4r 12)C 5 1 5 4 y= ⇒y= 4 ⇒y= 8 2 2 1 Veja que a P.A. x, 1, y, , z poderia ser escrita 4 como (y – 2r, y – r, y, y + r, y + 2r) Assim, x + y + z = y – 2r + y + y + 2r = 5 15 3y = 3 . = 8 8 1+ 13)E a1 = 2 an = an − 1+ 2n, em que n ≥ 2 n=3⇒ a3 = a2 + 6 a3 = 6 + 6 a3 = 12 n=2⇒ a2 = a1 + 4 a2 = 2 + 4 a2 = 6 n=4⇒ a4 = a3 + 8 a4 = 12 + 8 a4 = 20 a1 + a2 +a3 + a4= 2 + 6 + 12 + 20 = 40 /r . 3r = 150 S= 4 / 2 6r2 = 150 r2 = 25 r=5 P.A.(15, 20, 25) 15)C n=7 a1 + a 2 = 14 a 6 + a 7 = 54 a1 + a1 + r = 14 a1 + 5r + a1 + 6r = 54 −2a1 − r = −14 2a1 + 11r = 54 ⇒ 10r = 40 r=4 usando: 2a1 + r = 14 2a1 + 4 = 14 14 − 4 =5 a1 = 2 a1 = 5 a7 = a1 + 6r a7 = 5 + 6 . 4 a7 = 29 16)a) 100 b)140 14)15, 20 e 25 x–r x+r a)Múltiplos de 9: (108,117,...,999) an = a1 + (n – 1) . r 999 = 108 + (n – 1) . 9 999 = 108 + 9n – 9 9n = 900 n = 100 x 2 5r Matemática E 2a1 + r = 14 .(−1) 2a1 + 11r = 54 GABARITO b)Múltiplos de 15: (105,120,...,990) 990 =105 + (n – 1) . 15 990 = 105 + 15n – 15 15n = 900 n = 60 19)D Meses: F M A M J Múltiplos 9 e 15 são os múltiplos de m.m.c(9 . 15) = 45 P.A. (135, 180, 225, 990) 990 = 135 + (n – 1) . 45 990 = 135 + 45n – 45 N = 20 Por tanto, o total de múltiplos de 9 ou 15 será 100 + 60 – 20 =140 S O 700 1120 a9 – a3 = 420 a9 – 420 = a3 a3 = 1120 – 420 a3 = 700 a3 = 70 a9 = 1120 r=? n=9 an = ak + (n – k)r a9 = a3 + (n – 3)r 1120 = 700 + 6r 1120 – 700 = 6r 420 = 6r r = 460 6 r = 70 6.8 = 24. 2 II. (V) Perímetro = 6 + 8 + 10 = 24. III.(F) O menor. I. (V) A = Logo: a7 = a9 – 2r a7 = 1120 – 2 . 70 a7 = 1120 – 140 a7 = 980 18)E a1 = a1 + 0 . r a2 = a1 + r a3 = a1 + 2r a50 = a1 + 49r a51 = a1 + 50r a98 = a1 + 97r a99 = a1 + 98r a100 = a1 + 99r 20)B Com o número de cartas em cada coluna formamos a seguinte PA: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) a1 = 1 a7 = 7 n=7 a1 – a100 = a1 – (a1 + 99r) = –99r a2 – a99 = a1 + r – (a1 + 98r) = –97r a3 – a98 = a1 + 2r – (a1 + 97r) = – 95r a50 – a51 = a1 + 49r – (a1 + 50r) = –r A a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 17)C J Logo, (a1 – a100, a2 – a99, a3 – a98, ..., a50 – a51) = (–99r, –97r, –95r, ..., –r). Portanto, a sequência é uma progressão aritmética de razão R = 2r. Sn = (a1 + an )n 2 S7 = (1+ 7) . 7 2 S7 = 8 . 7 2 S7 = 56 2 S7 = 28 Portanto, o número de cartas no monte é dado por: 52 – 28 = 24 cartas. Matemática E 3 GABARITO 21)C a1 + a 4 = 16 1 a 3 + a 5 = 22 2 24)Fevereiro de 2011. a1 = 12 000 ra = –600 (x – 2r, x – r, x, x + r, x + 2r) 1 x – 2r + x + r = 16 2x – r =16 r = 2x – 16 Empresa A (12 000, 11 400, 10 800,..., an,...) b1 = 300 rb = 300 Empresa B (300,00; 600,00; 900,00; 1200,00; 1500,00;..., an...) 2 x + x + 2r = 22 x + x + 2(2x – 16) = 22 2x + 4x – 32 = 22 6x = 22 + 32 6x = 54 x=9 Sendo A = B (Valor doação) an = bn 12000 + (n – 1) . (–600) = 300 + (n – 1) (300) 12000 – 300 = (n – 1) . (600 + 300) 11700 = (n – 1) . 900 n – 1 = 13 n = 14 meses r = 2 . 9 – 16 = 2 ∴ a1 = x – 2r = 9 – 2 . r = 9 – 2 . 2 a1 = 9 – 4 a1 = 5 22)P.A. (–1, 4, 7, 11) N=4 a + a 4 = 10 A 1 a 2 . a 3 = 21 B A x – 3r + x + 3r = 10 2x = 10 x = 10 2 x=5 25)E B (x – r)(x + r) = 21 x2 + xr – xr – r2 = 21 x2 – r2 = 21 52 – r2 = 21 r2 = 4 ⇒ r = 2 (5 – 3 . 5, 5 – 2, 5 + 2, 5 + 3 . 2) (–1, 3, 7, 11) 23)a)X = 3 – r; Y = 3 + r e Z = 3 + 2r b)r = 7, X = –4, Y = 10 e Z = 17 (X, 3, Y, Z, 24) razão r x = 3 − r a)y = 3 + r z = 3 + 2r b)a5 = a2 + 3r 24 = 3 + 3r 3r = 21 r=7 x = 3 – r = –4 Y = 3 + r = 10 → (–4, 3, 10, 17, 24) Z = 3 + 2r = 17 4 Como a 1º doação foi feita em janeiro 2010, os valores dos depósitos vão coincidir em fevereiro de 2011. Ladrilhos claros: (1, 2, 3, ...) forma uma PA de a1 = 1 e r = 1. anc = a1 + (n – 1)r anc = 1 + (n – 1) . 1 anc = 1 + n – 1 anc = n Ladrilhos escuros: (8, 10, 12, ...) forma uma PA de a1 = 8 e r = 2. ane = 8 + (n –1) 2 ane = 8 – 2n – 2 ane = 6 + 2n Temos ainda, ane = n + 50. Devemos ter anc = ane, assim: n + 50 = 8 + (n –1) 2 n + 50 = 8 + 2n – 2 50 – 8 + 2 = 2n – n n = 44 Portanto, o número de ladrilhos escuros é: ane = 44 + 50 = 94. Matemática E GABARITO Como p = p 2n + 1 = n + 99 Logo, n = 98 Então, o total de ladrilhos é dado por: anc + ane = 94 + 44 = 138 26)D (2, 9, 16,..., K) K = 2 + (n – 1)r K = 2 + (n – 1) . 7 K = 7n – 5 (I) 29)E (382, 370, 358,...,K ) K = 382 + (n – 1) . (–12) K = 382 – 12n + 12 K = –12n + 394 (II) a 2 = a1 + r a3 = a1 + 2r R = 2º termo – 1º termo R = [ a23 – a 22] – [a 22 – a12 ] De (I) e (II) 7n – 5 = –12n + 394 7n + 12n = 394 + 5 n = 21 R = [(a1 + 2r)2 – (a1 + r)2] – [(a1 + r)2 – a12 ] R = [(a12 + 4a1r + 4r2 – a12 – 2 a1r – r2] – [a12 + 2a1r + r2 – a12] R = [a12 + 4a1r + 4r2 – a12 – 2a1r – r2 – a12 – 2a1r – r2 + a12 ] R = 4r2 – r2 – r2 R = 2r2 Logo, K = 7 . 21 – 5 K = 142 30)780 27)E a1 = 1995 a 2 = 1996 a9 = 2003 a10 = 2004 razão = 8% aumento é anual. r = 1,08 x – x = 0,08x Cálculo 1º termo, em que: an = a1 + (n – 1)r a1 = ? an = 1,08x 1,08x = a1 + (10 – 1) . 0,08x n = 10 a1 = 1,08x – 0,72x r = 0,08x a1 = 0,36x a10 1, 08x =3 = 0, 36x a1 C = (3 – 1) x 100% = 200% C.resp. = an = a1 + (n – 1)r an = 1 + (20 –1) 4 an = 1 + 19 . 4 an = 1 + 76 an = 77 Soma dos 20 primeiros termos: S20 = (1+ 77) . 20 2 S20 = 78 . 20 2 S20 = 780 31)B 28)A a1 = 1 r=4 n = 20 100 101 102 103 , , , ,... 3 5 7 9 Os numeradores e os denominadores estão em P.A. Como o n-ésimo termo é 1, sabemos que este, o numerador e o denominador são iguais e chamaremos de p. (100, 101, 102, 103, ..., p) an = a1 + (n – 1) . 1 p = 100 + (n – 1) . 1 p = n + 99 (3, 5, 7 ,9, ..., p) an = a1 + (n – 1) . r p = 3 + (n – 1) . 2 p = 2n + 1 Parcelas de juros formam uma P.A. de razão – 20. Assim:a1 = 2000 a100 = 2000 + 99(–20) = 20 Utilizando a soma da P.A., obtemos o total de juros pago: S = (2000 + 20) . 100 = 101 000 2 32)C 104 é o 1º múltiplo de 8 maior 100. 992 é o maior múltiplo de 8 menor 999. P.A. (104, 112, ..., 992) 992 = 104 + (n – 1) . 8 992 = 104 + 8n – 8 888 + 8 = 8n n = 112 Matemática E 5 GABARITO ( ) Sn = 104 + 992 .112 2 Sn = 61.376 36)B 5n2 − 7n 2 5 .12 − 7 . 1 S1 = 2 −2 = –1 S1 = 2 a1 = –1 Sn = 33)D P.A. (12,...97) 97 = 12 + (n – 1) . 5 85 = 5n – 5 90 = 5n n = 18 Sn = (a1 + an ) n 2 S18 = (12 . 97) . 18 2 S18 = 109 . 18 2 S18 = 1962 2 S18 = 981 34)4830 a 3 + a 7 = 100 a 6 + a9 = 250 Logo P.A. (–1, 4,..., a10) a10 = –1 + (10 – 1) . 5 a10 = –1 + 45 a10 = 44 Assim, a2 + a10 = 4 + 44 = 48 37)E Sn indica a soma dos n primeiros termos, temos: S10 = a1 + a2 +...+a9 + a10 S9 = a1 + a2 + ...+ a9 Logo; a10 = s10 – s9 e sendo Sn = 8n2 – 1. S10 = 8n2 – 1 = 8(10)2 – 1 = 799 S9 = 8n2 – 1 = 8(9)2 – 1 = 647 a10 = S10 – S9 = 799 – 647 a10 = 152 a1 + 2r + a1 + 6r = 100 a1 + 5r + a1 + 8r = 250 2a1 + 8r = 100 (−1) 2a1 + 13r = 250 −2a1 − 8r = −100 2a1 + 13r = 250 (+) 5r = 150 r = 30 a1 + 2r + a1 + 6r = 100 a1 + 2 . 30 + a1 + 6 . 30 = 100 2a1 = 100 – 240 a1 = –70 a21 = a1 + 20r = –70+ 20 . 30 a21 = 530 (−70 + 530) a + a 21) S21 = ( 1 . 21 = . 21 2 2 S21 = 4830 35)2 38)B P.A. (1, 2, 3, 4,...) , r = 1 Sn = (a1 + an) . n a1 = 1 an = n (1+ n) . n 171 = n=? 2 Sn = 171 342= n + n2 n2 + n – 342 = 0 n' = 18 n" = −19 39)A Sn = n2 + 2n S1 = 1 + 2 = 3 = a1 S2 = 4 + 4 = 8 = a1 + a2 a2 = 5 P.A. (3, 5, 7, 9,...) r=2 6 5 . 22 − 7 . 2 2 5 . 4 − 14 S2 = 2 20 − 14 6 S2 = = =3 2 2 a 1 + a2 = 3 a2 = 4 S2 = 11 livros 13 livros 15 livros Sn = (a1 + an ) . n 2 (11+ an ) . n 200 = 2 Matemática E GABARITO (11 + an) . n = 400 an = 11 + (n – 1) . 2 an = 2n + 9 an = a1 + (n – 1)r Substituindo em (11 + an) . n = 400 (11 + 2n + 9) . n = 400 2n2 + 20n – 400 = 0 (:2) n = −20 ou n = 10 n2 + 10n – 200 = 0 não convém 40)D P.A. ( 20, 24, 28, 32,...) an = 20 + (n – 1) . 4 an = 4n + 16 ( ) Sn = 20 + 4n + 16 . n = 800 2 (4n + 36) . n = 1600 4n2 + 36n –1600 = 0 (:4) n2 + 9n – 400 = 0 n' = 16 n" = 25 100 ∑ (2k + 5) = 7 + 9 +1 ... + 205 = k =1 Logo, P = (2 + 100) . 50 2 P = 102 . 25 P = 2550 (7 + 205) . 100 = 10.600 2 Logo, I = (1+ 99) . 50 2 I = 100 . 25 I = 2500 25 Portanto, P – I = 2550 – 2500 = 50 44)B S10 = (a1 + a10 ) . 5 10 + 250 . 1 2 26 000 = (550 + a10) . 5 + 250 26000 – 250 = 5a10 + 2750 5a10 = 23 000 a10 = 4600 Pela definição geral: a10 = a1 + 9r 4600 = 550 + 9r 9r = 4600 – 550 r = 450 43)B a1 = 2 an = 100 r=2 99 = 1 + (n –1) 2 99 = 1 + 2n – 2 99 = 2n – 1 99 + 1 = 2n n = 100 2 n = 50 P.A. (–133, –126, –119, –112, ...) r=7 an = a1 + (n – 1) r = –133 + (n – 1) . 7 an = 7n – 140 (−133 + 7n − 140) Sn > 0 → Sn = (a1 + an ) n = .n 2 2 (7n − 273) .n Sn = 2 Vamos verificar se existe algum n para o qual Sn = 0. n = 0 (7n − 273) . n = 0 → (7n – 237) . n = 0 → n = 39 2 Logo, o número mínimo de termos que torna Sn > 0 é n = 40 (para que seja positivo). Soma dos números pares (P): Temos ainda a soma dos números ímpares (I): an = a1 + (n – 1)r 42)40 25 a1 = 1 r=2 an = 99 P.A. finita com 100 termos. 41)C 100 = 2 + (n –1) 2 100 = 2 + 2n – 2 n = 100 2 n = 50 Logo nº de peças em agosto. a7 = a1 + 6r a7 = 550 + 2700 a7 = 3250 Matemática E 7 GABARITO 45)A P.A. an = a1 + (n + 1)r Sala Tiradentes: a1 = 20 r = 4 n = 10 a10= 20 + 9 . 4 a10 = 56 S10 = (20 + 56).10 2 Sn = S10 = 380 lugares Então quero a1 +a2 +a3 +...+a210 Mas que é a210? an = a1 +(n – 1) . r a210 = 1 + ( 210 – 1) . 2 a210 = 1 + 209 .2 a210 = 419 a8 = 20 + 7 . 5 a8 = 55 (20 + 55) . 8 S8 = 2 S8 = 300 Logo, a P.A. é (1, 3, 5, 7, 9,...,419) (a + a n ) . n Sn = 1 2 (1+ 419) . 210 Sn = 2 Sn = 44 100 Portanto, somente a sala Tiradentes será utilizada. 46)1240 48)1024 Termo médio: m = n +1 2 m = 31+ 1 2 m = 32 2 m = 16 Assim temos: a1 + an = 2 . 40 = 80 Logo, S31 = (a1 + an )31 2 S31 = 80 a1 = 4 q=2 n=9 an = a1 . qn – 1 a9 = 4 . 29 – 1 a9 = 4 . 28 a9 = 1024 49)A 80 = 10 . q3 q3 = 8 q3 = 23 q=2 40 . 31 2 S31 = 31 . 40 S31 = 1240 50)B 1 4 a2 = 2 2 q= =8 1 4 a20 = a1 . q19 a20 = 1 . 819 4 257 a20 = 2 = 255 2 a1 = 47)A → 1 parcela ímpar 13 = 1 23 = 3 + 5 → 2 parcelas ímpares 33 = 7 + 9 + 11 → 3 parcelas ímpares 203 → 20 parcelas ímpares 8 (a1 + an ) . n 2 (1+ 20) . 20 Sn = 2 21 . 20 Sn = 2 Sn = 210 elementos Sala Inconfidência a1 = 20 r = 5 n = 8 Somando a quantidade de elementos Matemática E GABARITO 51)B 16875 = q q3 3 q4 = 3 . 16875 q4 = 3 . 33 . 54 q4 = 34 . 54 q = 15 q 15 = =5 a1 = 3 3 a2 = 75 a3 = 1125 a1 + a2 + a3 = 5 +75 + 1125 =1205 241 . 5 = 1205 P.G. em que an = a1qn – 1, em que an = 512 P.G. (1, 2, 4, 8,..., 512) a1 = 1 q = 2 → 512 = 1 . 2n – 1 → n – 1 = 9 an = 512 29 = 2n – 1 n = 10 n=? 52)D an = a1 . qt – 1 4096 . 103 = 1000 . 2t – 1 4096 . 10 3 = 2(t – 1) 1000 ⇒ 4096 = 2t – 1 Fatorando 4096 = 2 212 = 2t – 1 t – 1 = 12 t = 13 Isso significa que do a1 = 1000 ao a13 = 4096.103 temos 12 "pulos" de 20 min. Assim, 12 . 20 = 240 min = 4 horas. 12 57)E 53)A Início: 1024 Daqui a 1 dia: 2048 = a1 Daqui a 2 dias: 4096 = a2 Daqui a 12 dias: a12 = 2048 . 211 = 211 . 211 = 222 54)195 a1 = 5q a2 – a1 = 30 → a1 . q – a1 = 30 5q2 – 5q – 30 = 0 q2 – q – 6 = 0 q= a1 = 5 . 3 = 15 a2 =45 a3 = 135 Logo, 15 + 45 + 135 =195 1 milhão = 106 = a1 1 bilhão = 109 = a2 1 trilhão = 1012 = a3 1 mictilhão = a1000 q =103 a1000 = a1 . q999 a1000 =106 . (103)999 a1000 = 106 . 102997 a1000 = 103003 58)5 (13 + x)2 = (1 + x) (49 + x) 169 + 26x + x 2 = 49 + x + 49x + x 2 120 = 24x → x = 5 59)D (a5, a6, a7) (10, a6,16) a62 = 10 . 16 a6 = 10 .16 = 10 . 42 a6 = 4 10 60)C PG (x, 8x, 64x) base altura área 55)C P.G. (x, y, z) y2 = x . y (propriedade do termo central) 56)B q = 3a1 → a1 = q/3 área = b .h 2 4 x . 8x 2 4x 2 = 64 x x = 16 64x = Se: a4 = a1q3 Matemática E 9 GABARITO 61)3 64)A P.A. (x – r, x, x + r) x – r + x + x + r = 15 3x = 15 x=5 a1(1+ q) = 1 (i) a1 + a1q = 1 ⇒ 2 a1q + a1q3 = 9 a1(q2 + q3 ) = 9 (ii) Fazendo (ii) ÷ (i), temos: a1 (q 2 +q3 ) 9 = 1 a1 (1+ q) P.A. ( 5 – r, 5, 5 + r) P.G. (7 – r , 10 , 18 + r) 102 = (7 – r)(18 + r) 100 = 126 + 7r – 18r – r2 r2 + 11r – 26 = 0 r' = –13 (não convém) r" = 2 q 2 +q3 =9 1+ q 2 q (1+ q) 1+ q =9 q2 = 9 q= 9 q=3 P.G (5, 10, 20) Maior = 20 65)E 62)A Ano 1 = a1= v Ano 2 = a2= v – 30% v = 70% v Ano 3 = a3 = (70%)(70% . v) = (70%)2 . v 63)04 a 4 + a 5 + a 6 = 56 a1q3 + a1q4 + a1q5 = 56 ⇒ 5 6 7 a 6 + a 7 + a 8 = 224 a1q + a1q + a1q = 224 a1q3 (1+ q + q2 ) = 56 (i) 5 2 (ii) a1q (1+ q + q ) = 224 Fazendo (ii) ÷ (i), temos: an = a1 . qn – 1 5−1 a5 = 932 . −1 3 4 a5 = 932 . −1 3 a5 = 932 . 1 81 a5 = 12 a1q5 (1+ q + q2 ) 224 = a1q3 (1+ q + q2 ) 56 q² = 4 q=2 ou q = − 2 (não serve, P.G. de termos positivos) Substituindo q = 2 em (i), teremos: a1 . 2³(1 + 2 + 2²) = 56 8a1 . 7 = 56 56a1 = 56 56 a1 = 56 a1 = 1 Vigésimo segundo termo da sequência (–51, –44, –37, ...) a1 = –51 a22 = ? r = –44 – (–51) = –44 + 51 = 7 n = 22 an = a1 + (n – 1)r a22 = –51 + (22 – 1)7 a22 = –51 + 21 . 7 a22 = –51 + 147 a22 = 96 Segundo termo da progressão 1 , x, 9, 54 4 2 (propriedade do termo médio P.G.) 9 = x . 54 81 = x . 54 Portanto a3 = a1 . q² = 1 . 2² = 4 10 Quinto termo da progressão (972, –324, 108, ...) a1 = 972 q = −324 = − 1 972 3 n=5 an = ? P.G. (v, 70% v, (70%)2 v,...) q = 70% a8 = a1 . q7 = v (70%)7 = (0,7)7 . v x>0 Matemática E GABARITO 81 ÷9 9 ÷3 x= Portanto, a sequência é dada por: 3 , 12, 96 2 54 ÷9 = 6 ÷3 = 68)4095 3 2 a1 = 1 q=2 A sequência é uma progressão geométrica de razão 96 12 r = 8, pois q = = =8 3 12 2 12 S12 = 1 . (2 − 1) 2 −1 S12 = 212 – 1 S12 = 4096 – 1 S12 = 4095 69)B 66)B 3 3 + 3 + ... + 10 100 1000 a1 = 3 10 an = 1458 2 . qn – 1= 1458 qn – 1 = 729 qn – 1 = 36 3 3 10 = 1 10 S= = . 3 1 10 9 1− 10 Se q é primo, então q = 3 e n = 7. P.G. (2, 6, 18, 54, 162, 486, 1458) Logo, a1 + a3 + a5 + a7 = 1640 S= 67)B 70)C an = a1 . qn – 1 1024 = 1 . qn – 1 1024 = qn – 1 O problema agora consiste em descobrir as formas de escrever 1024 como potência de um número inteiro positivo. 1º caso: a20 = a1 + (20 – 1) . 3 a20 = 2 + 19 . 3 a20 = 59 Sn = 2º caso: 1024 = 210 → (22)5 = 45 → 45 = qn – 1 → q = 4 e n = 6 P.G. (1, 4, 16, 64, 256, 1024) 3º caso: (a1 + an ) 2 ( ) S1 = 2 + 59 . / 2 .n 10 20 = 610 P.G. (2, 1,..) → q = 1024 = 210 → (25)2 = 322 → 322 = qn – 1 → q = 32 e n = 3 P.G. (1, 32, 1024) 1024 = 10241 → 10241 = qn – 1 → q = 1024 e n = 2 P.G. (1,1024) Logo, 4 P.Gs. s1 =? s2 PA (2, 5, 8,..) 1024 = 210 → 210 = qn – 1 → q = 2 e n = 11 P.G. (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024) 4º caso: 1 3 1 2 2 2 =2.2 =4 = 1 2 −1 1 1− 2 2 S1 610 = 152,50 = 4 S2 S2 = Matemática E 11 GABARITO 71)D 74)n = 7 S∞ = ? a q3 − a1 = 21 a1.(q3 − 1) = 21 a 4 − a1 = 21 → 1 2 → a 3 − a1 = 9 a1q − a1 = 9 a1.(q2 − 1) = 9 (:) Sn = 3 . (2n − 1) 2 −1 381 n 2 –1= 3 Observe: q3 – 1 = (q – 1) . (q2 + q + 1) (q − 1).(q2 + q + 1) 7 ∴ = → 3q2 + 3q + 3 = 7q + 7 (q − 1).(q + 1) 3 3q2 – 4q – 4 = 0 q' = 2 −2 q" = 3 a1 (23 – 1) = 21 a1 . 7 = 21 a1 = 3 a1 = 3 → P.G. (3, 6, 12,...) a1 (q8 − 1) 3.(28 − 1) = 765 = q −1 2 −1 x x x x + + + + ... = 40 2 4 8 16 1 q= 2 a S= 1 1− q x 40 = = 2x 1 1− 2 x = 20 Sequência dos números pares (P.A.) a1 = 0 r=2 n = 20 (metade do número de termos da sequência original) (0 + 38) 20 2 (S20)P.A. = 38 . 10 (S20)P.A. = 380 10 Soma P.G.: a . (qn − 1) Sn = 1 q −1 1(320 − 1) 3 −1 (S20)P.G. = 1 743 392 200 S20 = 4.4 =8 2 2.2 Segundo triângulo área = =2 2 1. 1 1 = , e assim sucessivaTerceiro triângulo área = 2 2 mente. 1 PG com = 4 a 8 8 4 32 Soma = 1 = = =8. = 3 3 1− q 1− 1 3 4 4 12 A sequência (0, 1, 2, 3, 4, 9, 6, 27, 8, ...) pode sere separada da seguinte forma: (0, 2, 4, 6, 8, ...) sequência dos números pares (P.A.) (1, 3, 9, 27, ...) Progresão geométrica de razão q = 3 (S20)P.A. = 73)A Segue (a + a n ) . n Sn = 1 2 x+ Primeiro triângulo área = 75)B an = a1 + (n – 1)r a20 = 0 + (20 – 1)2 a20 = 19 . 2 a20 = 38 72)C 2n – 1 = 127 2n = 127 + 1 2n = 128 2n = 27 n = 7 anos a1 . (qn − 1) q −1 381 = q3 − 1 7 = q2 − 1 3 S8 = P.G. = { 3, 6, 12, ...} Portanto, (S20)P.A. + (S20)P.G. = 380 + 1 743 392 200 = 1 743 392 580 Matemática E GABARITO 76)A 5 ! 120 40 = = 27 27 9 6 ! 720 80 = a4 = = 9 81 81 08.Correto. x a1 2 ⇒ ⇒ 50 = S∞ = 1− q 1 2 a3 = Vamos calcular a soma de um lado dos triângulos: a1 = 1 q= 2 3 a1 1− q S∞ = 1 2 1− 3 S∞ = 1− S∞ = 1 = 3 1 3 x 2 50 = 1 2 ⇒ x = 50 80)x = 3 Como os triângulos são equiláteros, temos que o perímetro é dado por: 2p = 3 . 3 = 9. 77)3/2 cm2 Área 1 (quadrado inicial) →12 =1 2 1 1 1 Área 2 (3 novos quadrados) → 3. = 3. = 3 9 3 x x 3a x + + + ... = a a2 a3 a −1 x x a S∞ = = =x. 1 a −1 a −1 1− a a / / xa 3a = a −1 a −1 x=3 x+ 2 1 1 1 Área 3 (9 novos quadrados) → 9 . = 9 . = 9 81 9 1 P.G. com q = 3 1 1 3 = cm2 S∞ = = 1 2 2 1− 3 3 81)A Bn 78)B S∞ = a1 x ⇒ 2 – 2x = x ⇒2= 1− q 1− x 2 x= 3 79)14 01. Incorreto. É uma P.A. com r = 2. 02.Correto. (1, 2, 5, 7,...) a1000 = 1 + 999 . 2 = 1999 04.Correto. (n + 2)! an = 3n 3 ! 6 a1 = = =2 3 3 4 ! 24 8 a2 = = = 3 9 9 B A Temos AB = 2 (diagonal do quadrado) BBn = BB1 + B1B2 + B2B3 + ... Bn−1Bn 3 Soma P.G. infinita razão q = 4 1 1 1 =4 BBn = = = 3 4−3 1 1− 4 4 4 2 (ABn ) = (AB)2 + (BBn )2 2 (ABn ) = ( 2 )2 + (4)2 = 2 (ABn ) = 18 ABn = 18 ABn = 3 2 Matemática E 13 GABARITO 82)D 84)C Si = 81 Sp = 27 27 + 81 = a1 1− a1 + a3 + a5 + a7 +... = 81 a2 + a4 + a6 + a8 +... = 27 a1q + a3q + a5q + a7q +... = 27 q(a1 + a3 + a5 + a7 + ...) = 27 q . 81 = 27 1 q= 3 1 3 A bola percorre 4 metros até bater pela 1ª vez no chão, então ela sobe 60% de 4 m. Sobe: 60% de 4 = 2,4 m} a1 = 4,8 Desce: 2,4 m P.G. com q = 0,6 Sobe: 60% de 2,4 = 1,44 m Desce: 1,44 m 3 a1 . = 108 2 3 . a1 = 216 a1 = 72 a1 4.8 4.8 = 12 metros = = 1− q 1− 0, 6 0, 4 Não esquecendo que ela desce 4 metros no início, temos: 12 + 4 = 16 S= 83)(2 + 2) . R 7 19693 b)24,5 85)a) – R diagonal 2 = 2 2 2R 2R 2 = →= =R 2 2 2 R 2 1º raio = R 2º raio = = 2 2 R 2 P.G (R, , ...) 2 2 q= 2 R R S∞ = = (2 − 2 ) 2 1− 2 2 R. 2 2+ 2 S∞ = . 2− 2 2 + 2 R= −7 7 Considere 28; − 21; 14; − 7, 7; ; ;... 3 2 7 a1 = 28; a3 = 14; a5 = 7; a7 = → posições ímpares P.G. 2 1 com q = . 2 −7 a2 = –21; a4 = –7; a6 = → posições pares P.G com 3 1 q= . 3 a)o 20º termo será o a10 da P.G. (–21, –7, –7/3,...) 9 a10 = –21 . 1 3 a10 = –21 . 1 19693 −7 a10 = 6561 7 b)S∞ = (28 + 14 + 7 ...) – 21+ 7 + 3 S∞ = 2R(2 + 2 ) 4−2 /R(2 + 2 ) 2 S∞ = / 2 28 21 28 21 3 = 28 . 2 – 21 . − = − 1 1 1 2 2 1− 1− 2 3 2 3 63 49 S∞ = 56 – = 2 2 S∞ = 24,5 S∞ = S∞ = R(2 + 2) 14 Matemática E GABARITO S10 = 29 . 5 S10 = 145 86)B P.G. dos numeradores an = a1qn – 1 an = 1 . 215 – 1 an = 214 = 16384 Segue, 10x + 145 = 155 10x = 155 – 145 10 x = 10 x=1 04.Correta. a1 = 2 O 15º denominador vale 16. Considerando a 15ª fração, 87)a) 32 16384 = 1024 16 2 b)2 a)E = 2 = 1 2 1 4 1 8 32 1 16 2 1 1 1 1 + + + 4 8 16 01. Correta. a1 = 56 an = 497 r=7 an = a1 + (n – 1)r 497 = 56 + (n –1) 7 497 = 56 + 7n – 7 497 – 56 + 7 = 7n 448 = 7n n = 448 7 n = 64 02.Correta. (x + 1) + (x + 4) + (x + 7) +...+ (x + 28) = 155 (x +x+ x + ... + x) + (1 + 4 + 7+ ... + 28 = 155 1 S∞ = 3 1 3 S∞ = 1 89)05 10 parcelas Vamos calcular a soma S10 = 1 + 4 + 7 +...+ 28. S10 = 29 . 10 2 2 . ( 2 )7 a8 = 24 a8 = 16 08.Correta. 1 a1 = 3 2 q= 3 S∞ = a1 1− q 1 3 S∞ = 2 1− 3 88)15 Sn = (a1 + an )n 2 S10 = (1+ 28)10 2 n=8 2 a8 = ( 2 )8 1 1 1 1 Como + + + ... = = 2 = 1, temos: 1 1 4 2 8 1− 2 2 E = 21 = 2 a1 = 1 an = 28 n = 10 a8 = ... 1 2 q= an = a1 . qn – 1 a8 = 2 . ( 2 )8 – 1 b)E = 2 . 2 . 2 . 2 ... = 2 2 10 parcelas 01. Correta. Considere a sequência (3, 5, 7, ..., x) Temos que: a1 = 3 r=2 an = x an = a1 + (n – 1)r x = 3 + (n –1) 2 x = 3 + 2n – 1 x = 2n + 1 5 Matemática E 15 GABARITO Temos ainda: Sn = (a1 + a n )n 2 Sn = (3 + x )n = 440 2 (3 + x )n = 440 2 (3 + x)n = 440 . 2 (3 + x)n = 880 Substituindo (I) em (II), temos: (3 + 2n + 1)n = 880 (2 n +4) n = 880 2n2 + 4n = 880 (÷2) n2 + 2n – 440 = 0 Resolvendo a equação, teremos: n' = 20 n" = −22 (não convém, pois não existe número de termos negativos.) Substituindo n' = 20 em (I), temos: x = 2 . 20 + 1 x = 40 + 1 x = 41 Assim, a1 = 3 a20 = 41 n = 20 S20 = (3 + 41) 20 2 S20 = 44 . 10 S20 = 440 10 Solução alternativa: Suponha que a alternativa seja verdadeira, então 41 deve satisfazer a equação: 3 + 5 + 7 + ... + x = 440 Considere a sequência (3, 5, 7,..., x) a1 = 3 r=2 an = 41 an = a1 + (n – 1)r 16 A soma 1 + 5 + 7 + ... + 41 é dada por: S20 = 44 . 20 2 S20 = 44 . 10 S20 = 440 02.Incorreta. a1 = 1 2 q= 1 2 an = 1 64 n=6 10 n Sn = a1(q − 1) q −1 6 1 1 − 1 S6 = 2 6 1 −1 2 1 1 . − 1 S6 = 2 64 −1 2 S20 = (3 + 41)20 2 x = 2n + 1 (I) Segue: (3 + x )n = 880 (II) 41 = 2n + 1 2n = 41 – 1 2n = 40 n = 40 2 n = 20 41 = 3 + (n –1) 2 41 = 3 + 2n – 2 Matemática E S6 = 1 . 1 − 1 . (− 2 ) 2 64 S6 = – 1 − 1 64 S6 = – − 63 64 S6 = 63 64 04.Correta. (I) a 3 = 15 a 3 = 15 ⇒ a 6 = 5 a 6 = a 3 . q3 = 5 (II) 9 9 Substituindo (I) em (II), temos: 15 . q3 = 5 9 GABARITO q3 = q3 = q3 = q3 = q3 = 90)C 5 15 . 9 1 3.9 1 27 1 3 27 1 3 L2 2 2 L L2 2 A1 = = (um triângulo retirado) 2 8 2 L 1 3L2 A2 = . . 3 = (três triângulos retirados) 4 2 32 A= PG com q = Substituindo q em (I), temos: 31 L2 . 32 2 n L2 3 . − 1 2 8 4 > 31 . L 3 32 2 −1 4 3 n − 1 2 31L2 L 4 > . 1 / 64 8 − / 4 3 n 31L2 (. –1) −L2 − 1 > 32 4 n 3 –1 < – 31 4 32 Sn > 2 a1 1 = 15 3 a1 1 = 15 9 a1 = 15 . 9 a1 = 135 08.Incorreta. Na sequência (4, 7, 10, 13, 16, ...) an = 4 + (n –1) 3 an = 4 + 3n − 3 an = 1 + 3n an = 1 + 3 . 50 an = 151 Na sequência (5, 10, 15, ...) an = 5 + (50 – 1) . 5 an = 5 + 49 . 5 an = 5 + 245 an = 250 an = a1 + (n – 1)r n 3 < – 31 + 1 4 32 n 3 1 < 4 32 Queremos saber quantos múltiplos de 5 existem entre 4 e 151. a1 = 5 an = 150 r=5 150 = 5 + (n –1) 5 150 = 5 + 5n – 5 150 = 5n n = 150 5 n = 30 3 4 3 12 Como 1010 = 2 e 10 25 = 3, temos n 3 < 1 4 32 n 3 < 1 4 25 n 12 10 25 1 < 15 6 1010 1010 (10 ) < 10 (10 ) < 10 (10 ) < 10 12 6 − 25 10 24 − 30 50 −6 50 Matemática E n n n −15 10 −15 10 −15 10 17 GABARITO 93)15 −6n −15 < 50 10 –6n < –75 6n > 75 n > 75 6 n > 12,5 ⇒ 01. Correta. a1 = –8 a20 = 30 n = 20 r=? Portanto, n = 13 91)Cada vez que o processo é realizado, cada quadrado existente é dividido em nove partes, das quais uma é retirada, restando oito novos quadrados. Assim, de cada quadrado surgem 8 mais. O número de quadrados restantes após a 1º, 2º, ... n-ésima aplicação do processo são termos da P.G. (8, 64, 512, ..., 8n,...), cujo n-ésimo termo é 8n. As áreas dos quadrados removidos cada vez que o processo é aplicado são termos da P.G. 1 1 1 8 ; 8. ; 64. ;... com razão . 9 81 729 9 A soma das áreas dos infinitos quadrados retirados é: 1 1 9 =9 1 =1 1− 8 9 9 Restarão 8n quadrados e a soma das áreas dos infinitos quadrados retirados é 1. 92)D an = a1 + (n – 1)r 41 = 5 + (n –1) 3 41 = 5 + 3n – 3 41 = 2 + 3n 41 – 2 = 3n n = 39 3 n = 13 Segue, Sn = (a1 + an )n 2 S13 = (5 + 41) . 13 2 S13 = 46 . 13 2 S13 = 299 04.Correta. a1 q2 = 3 (I) a 3 = 3 Temos que: ⇒ a 7 = 3 a q6 = 3 (II) 16 1 16 Fazendo (II) ÷ (I), obtemos: 3 a1 q6 16 = 3 a1 q2 Observe a seguinte tabela: Ano Desvalorização em R$ 2001 25000 2002 23500 2003 22000 2004 20500 2005 19000 Os valores formam a seguinte sequência: (25000, 23500, 22000, 20500, 19000) q6 3 1 = . 2 16 3 q q4 = 1 16 q= 4 1 =1 16 2 Portanto, S5 = (25000 + 19000)5 2 S5 = 44000 . 5 2 S5 = 110000 18 an = a1 + (n – 1)r 30 = –8 + (20 – 1)r 30 + 8 = 19r 38 = 19r r = 38 19 r=2 02.Correta. P.A. (5, 8, ..., 41) a1 = 5 an = 41 r=3 Matemática E GABARITO ou 95)1/3 q = − 4 1 = − 1 (não é válido, pois não satisfaz as 16 2 hipóteses.) Assim: an = a1 . qn – 1 7−1 3 = a1 . 1 2 16 6 1 2 1 64 a1 = 64 4 . 3 16 a1 = 4 . 3 a1 = 12 08.Correta. a1 = 5 r= 1 2 3 = a1 . 16 3 = a1 . 16 a1 1− q S∞ = 5 1 1− 2 S∞ = Δ = b2 – 4ac Δ = (–4)2 – 4 . 3 . 1 Δ = 16 – 12 Δ=4 q = −b ± ∆ 2a − ( − 4) ± 4 q= 2.3 q ’ = 4 + 2 = 6 = 1 6 6 4 ± 2 (não serve, caso con= q= 2 1 6 q " = = 6 3 trário x = y) Logo, q = 1 3 96)C 2 , dia 2 3 dia 3 , 4 , . . ., 30 ) dia 30 Riquinho receberá a quantia dada pela soma da sequência: a1 = 1 an = 30 n = 30 Sn = (a1 + an )n 2 S30 = (1+ 30) 30 2 S30 = 31 . 15 S30 = 465 94)R$165,00 dia 1 Vamos resolver a equação acima: a=3 b = –4 c=1 S∞ = 5 . 2 S∞ = 10 , 5 S∞ = 1 2 (1 P.G. (x, xq, xq2) P.A. (x, 2xq, 3xq2) x + 3xq2 = 2xq (propriedade de P.A.) 2 x + 3xq2 = 2 . 2xq x(1 + 3q2) = 4xq (x ≠ 0) 1 + 3q2 = 4q 3q2 – 4q + 1 = 0 Progressão aritmética formada pelos diâmetros das circunferências na ordem menor para a maior. P.A. (40, 42, 44, ..., 300) r = 42 – 40 = 2 97)(6, 12, 18) Seja P.A. (x – r, x, x + r) Soma dos termos: x – r + x + x + r = 36 3x = 36 36 x= 3 x = 12 Logo, a P.A. é da forma: P.A. (12 – r, 12, 12 + r). 15 O valor que Riquinho receberá a mais do que receberia é: 465 – 300 = 165 reais. Matemática E 19 GABARITO Segue, P.G. (12 – r, 12, 12 + r + 6) P.G. (12 – r, 12, 18 + r) S2 = (b, c, 2c – 1) b + 2c − 1 = c (propriedade de P.A.) 2 b + 2c – 1 = 2c b–1=0 b=1 (II) 122 = (12 – r) ( 18 + r ) (propriedade de P.G.) 144 = 216 + 12r + 18r – r2 –r2 – 6r + 216 – 144 = 0 –r2 – 6r + 72 = 0 S3 = (4b, a – c, –2c) 4b − 2c =a–c 2 4b – 2c = 2a – 2c Resolvendo a equação, obtemos: r' = 6 r " = −12 (não serve, P.A. crescente) 2 Logo, os números são (6, 12, 18). 98)D O comprimento dos segmentos sequenciam-se segundo uma P.G. de razão p e a1 = AO = 1 (tomando os segmentos a partir do ponto A). P.G. (1, p2, p3, p4, ..., p15) A posição horizontal (abscissas) do segmento B, há que se considerar apenas os segmentos horizontais (ordem par). S = 1 – p2 + p4 – p6 + p8 – p10 + p12 – p14 Sendo a expressão acima uma P.G. com número finitos de termos, vem: a1 = 1 q = –p2 n=8 16 S8 = 1− p p2 + 1 99)E S1 = (2c, a, 7a) 7a + 2c = a (propriedade de P.A.) 2 7a + 2c = 2a 2c = 2a – 7a 2c = –5a (I) 20 Substituindo (II) em (III), temos: 21 = a ⇒ a = 2 (IV) 2c = –5 . 2 c = –5 (III) Logo, as sequências são: S1 = (–10, 2, 14) S2 = (1, –5, –11) S3 = (4, 7, 10) Portanto, as razões são dadas respectivamente: r1 = 12 r2 = –6 r3 = 3 2 8 S8 = 1 . [(−p2 ) − 1] −p − 1 16 S8 = p − 1 (multiplicando em cima e embaixo por –1) −p2 − 1 2b = a Assim, a sequência S = (12, –6, 3) é uma progressão geométrica de razão q = – 1 . 2 100)A n Sn = a1(q − 1) q −1 1 4 b= 2 a Seja P.A. (x – 2r, x – r, x, x + r, x + 2r). Temos que P.G. (0,5, 0,25, 0,125) q = 0,5 a1 = 0,5 a1 1− q S∞ = 0, 5 1− 0, 5 S∞ = 0, 5 0, 5 S∞ = 1 S∞ = Segue, P.A. (1 − 2r, 1 − r, 1, 1+ r, 1 + 2r) a1 = 1 − 2r Matemática E an = 1 + 2r n= 5 GABARITO Segue, P.A (1, 2, 3) P.G. 1 , 1, 2 2 Sn = (a1 + an )n 2 (1− 2r + 1+ 2r )5 S5 = 2 2 .5 S5 = 2 S5 = 5 01. Incorreto. P.A. de razão r = 1 02.Correto. q= 2 =2 1 04.Incorreto. x+y=1+2=3 08.Incorreto. x 1 1 = ≠ y 2 5 16.Correto. Calculado no início da questão. 101)C Seja x a idade do filho mais novo. Colocando as idades dos filhos em ordem crescente, teremos: (x, x + 2, x + 4, 2(x + 4), 4(x + 4)) Como a idade do mais velho é dada pela soma das idades dos demais, então temos: x + x + 2 + x + 4 + 2(x + 4) = 4 (x + 4) 5x + 14 = 4x + 16 5x – 4x = 16 – 14 x=2 Logo, as idades dos filhos são: (2, 4, 6, 12, 24). Portanto, a diferença entre as idades do mais novo e do mais velho é: 24 – 2 = 22 anos. Primeiramente vamos achar o valor de x e y. Da P.A. (x, y, x + y), temos: 2x + y = y (propriedeade de P.A.) 2 2x + y = 2y 2x = 2y – y 2x = y x Da P.G. , x, y , temos: y x2 = q=3 x Seja P.G. x , x, xq → P.G. , x, 3x q 3 Subtraindo 8 no terceiro número, temos: P.A. x , x, 3x − 8 3 x + 3x − 8 = x (propriedade de P.A.) 3 2 x + 9x − 24 =x 3 2 10x − 24 = 2x 3 10x – 24 = 6x 10x – 6x = 24 4x = 24 x = 24 4 x=6 102)18 103)B x . y (propriedade de P.G.) y Temos que: P.A. (2, 6, 10) Logo, S3 = 2 + 6 + 10 S3 = 18 x2 = x x2 – x = 0 x(x – 1) = 0 x = 0 ou x = 1 104)E Suponha x = 0, então y = 0 (2x = y). Absurdo, pois y ≠ 0. Portanto, x = 1 Soma da P.G. n Sn = a1(q − 1) q −1 (S4 )P.G. = Matemática E a1(34 − 1) 80 a1 = = 60 3 −1 2 21 GABARITO 40a1 = 60 a1 = 60 6 3 = ÷2 = 2 40 4 z2 = w Soma da P.A. (S4)P.A. = (a1 + an )n 2 ( a + (S4)P.A. = 1 a 4 ) 4 = (a1 + a4)2 = 60 2 Como (a1)P.G. = (a1)P.A. = 3 e a4 = a1 + 3r, temos: 2 (a1 + a4)2 = 60 (a1 + a1 + 3r)2 = 60 (2a1 + 3r)2 = 60 2 . 3 + 3r 2 = 60 2 3 + 3r = 60 2 3 + 3r = 30 3r = 30 – 3 3r = 27 r = 27 3 r=9 9 = z . z2 9 = z3 z= 39 z =z 1 Portanto, q = 3 9 . Note que: q = 106)C P.A. (a1, a2, a3, a4) ⇒ P.A. 7 , a , a , 7 + 3r 4 2 3 4 Como a4 = a5 = 4, temos: 7 + 3r = 4 4 3r = 4 – 7 4 3r = 16 − 7 4 3r = 9 7 3 Considere o sistema formado pelas equações: 2x − y = 1 (I) −x + y = 2 (II) Somando (II) e (I), temos: 2x – x = 1 + 2 x=3 Substituindo x = 3 em (II): –3 + y = 2 y=2+3 y=5 Substituindo x = 3 e y = 5 em 1 + x + y = zw: 1 + 3 + 5 = zw 9 = zw (IV) 22 Seja P.A. (1, x, y) y +1 = x 2 y + 1 = 2x 2x – y = 1 Substituindo (VI) em (IV), temos: 105)A (VI) (propriedade de P.G.) Agora considere a P.G. (1, z, w). ÷2 9 7. 3 r= 3 7 r= Temos ainda: Como a1 + a7 = a5 e a5 = 4, temos: 7 + a7 = 4 4 a7 = 4 – 7 4 a7 = 9 4 Segue, a 26 = a5 . a7 (propriedade de P.G.) 9 a 26 = 4 . 4 a 26 = 9 a6 = 9 (a1 > 0, r > 0, então a6 > 0) a6 = 3 Matemática E Daí, q = a 6 = 3 a5 4 Portanto, r = q. GABARITO 107)C a14 = ± 1296 a14 = ±36 Δ = (2b)2 – 4ac = 0 4 b2 – 4 ac = 0 b2 – ac = 0 b2 = ac Logo, a, b e c satifazem a propriedade de P.G. e formam uma progressão geométrica. 108)30 01. Incorreta. Note que a P.A. é decrescente de razão r < –1, pois a13 < a15. Logo existe algum elemento negativo. 02.Correta. Vamos verificar se é P.A. Devemos ter: a14 – a13 = a15 – a14 (para que a sequência seja uma P.A.) a14 – a13 = 30 – 72 = –42 a15 – a14 = 18 – 30 = –12 Logo, a14 – a13 ≠ a15 – a14 Portanto, não é P.A. Vamos verificar se é uma P.G. Devemos ter a15 = a14 (para que a sequência seja a14 a13 P.G.) a15 18 = 0,6 = a14 30 a14 30 = 0,41 = a13 72 Logo, a15 ≠ 18 a14 30 Portanto, não é P.G. 04.Correta. n = 15 a1 = 396 an = 18 Sn = (a1 + an )n 2 S15 = (396 + 18)15 2 414 . 15 S15 = 2 S15 = 207 . 15 S15 = 3105 08.Correta. (a14)2 = 72 . 18 (a14)2 = 1296 q = a15 = 18 = ± 3 = ± 1 6 2 a14 ±36 a121 = a120 . q a121 = a120 . ± 1 2 a121 = ± a120 . 1 2 a121 = ± a120 2 16.Correta. Para n = 12, temos: a 30 a12 + 1 = 12 + 3 4 a 30 12 a13 = + 3 4 72 – 30 = a12 4 3 a 288 − 30 = 12 4 3 3 . 258 = a12 4 774 4 ÷2 ÷2 = a12 a12 = 387 2 109)D Vamos calcular a5 (quinto termo) da P.A. a1 = 6 r=6 n=5 an = a1 + (n – 1)r a5 = 6 + (5 – 1) . 6 a5 = 6 + 4 . 6 a5 = 6 + 24 a5 = 30 Vamos calcular a5 (quinto termo) da P.G. a1 = 6 q=2 n=5 an = a1qn– 1 a5 = 6 . 25 – 1 a5 = 6 . 24 a5 = 6 . 16 a5 = 96 Matemática E 23 GABARITO 110)D 1 = – (a3)2 + 3a3 + 7a3 – 21 – (a3)2 + 10a3 – 22 = 0 (multiplicando em ambos os lados da igualdade por –1) (a3)3 – 10a3 – 22 = 0 P.A. (x, m, 26x) 26x + x = m (propriedade de P.A.) 2 27x = 2m (I) P.G. (x, n, 9x) n2 = 9x2 (propriedade de P.A.) n = 9x 2 (n ∈ N) 9 . x 2 (x > 0) n= n=3.x x= n 3 (II) Resolvendo a equação acima: a=1 b = –10 c = 22 Δ = b2 – 4ac Δ = (–10)2 – 4 . 1 . 22 Δ = 100 – 88 Δ = 12 2 a3 = b ± ∆ 2a −(−10) ± 12 a3 = 2 .1 Substituindo (II) em (I): n = 2m 27 . 3 9n = 2m n = 2m (III) 9 a3 = 10 ± 2 3 2 a3 = 5 ± 3 Vamos atribuir valor qualquer de dois algarismos a m. Seja m = 81 (note que m foi escolhido de maneira que seja divisível por 9 com intenção de facilitar as contas). Subtraindo (III) em (II), temos: x = 18 3 x=6 Logo, P.A. (6, 81, 156) P.G. (6, 18, 54) Soma dos 6 termos é dada por: 6 + 81 + 156 + 6 + 18 + 54 = 321 a1 = 4 – 5 + 3 111) 3 – Logo, a3 = 5 + 3 ou a3 = 5 – 3 . Substituindo a3 = 5 + 3 em (I), temos: a1 = 4 – (5 + 3 ) a1 = 4 – 5 – 3 a1 = –1 – 3 (não serve, pois a1 < 0) a1 = –1 + 3 > 0 (serve) 3 a2 = 2 P.A. (a1, a2, a3) → P.A. (a1, 2, a3) a2 = 2 P.G. (a1 + 3, a2 – 3, a3 – 3) → P.G. (a1 + 3, –1, a3 – 3) Considere o seguinte sistema: a1 + a 3 = 4 (Pr opriedade de P.A.) 1 = (a1 + 3)(a 3 − 3) (Pr opriedade de P.G.)) Segue, P.A. (–1 + 3 , 2, 5 – 3 ) Fazendo, r = a2 – a1 r = 2 – (–1 + 3) r=2+1– 3 r=3– 3 112)C a1 = 4 − a 3 (I) 1 = (a1 + 3)(a 3 − 3) (II) Substituindo (I) em (II), teremos: 1 = (4 – a3 + 3) . (a3 – 3) 1 = (– a + 7) ( a – 3 ) 3 3 24 Substituindo a3 = 5 – 3 em (I), temos: a1 = 4 – (5 – 3 ) Seja P.A. (x – r, x, x + r) de termos positivos. Soma da P.A. x–r +x+x+r =3 3x = 30 x = 30 3 x = 10 Matemática E GABARITO Logo, P.A. (10 – r, 10, 10 + r) Temos ainda: P.G. (10 – r + 4, 10 + (–4), 10 + r + (–9)) = P.G. (14 – r, 6, 1 + r) 62 = (14 – r) ( 1 + r ) (propriedade de P.G.) 36 = 14 + 14r – r – r2 36 = 14 + 13r – r2 r2 – 13r + 36 – 14 = 0 r2 – 13r + 22 = 0 Resolvendo a equação, obtemos: r' = 13 r" = 2 Assim, para r = 13 temos P.A (–3, 10, 23). (não serve, pois os termos devem ser positivos.) Para r = 2 temos P.A. (8, 10, 22). Portanto, um dos termos da P.A. é 12. 113)1300 Seja x o número de bactérias no início da pesquisa: 1ª semana: 0,8x 2ª semana: 0,8 . 1,1x = 0,88x 3ª semana: 0,88x + 12 15ª semana: 0,88x + 13 . 12 = 0,88x + 156 Como o número de bactérias no fim da 15a semana é igual ao inicial, temos: 0,88x + 156 = x 156 = x – 0,88x 156 = 0,12x 156 x= 0,12 x = 1300 bactérias Matemática E 25