Lista de exercícios de funções, logaritmos e trigonometria. Questões UFPR 2003 a 2012 1˚ e 2˚ fase Professor Carlos (KIKO) 1) (UFPR-2003)Um grupo de estudantes decidiu viajar de ônibus para participar de um encontro nacional. Ao fazerem uma pesquisa de preços, os estudantes receberam de uma empresa a seguinte proposta, na qual o preço de cada passagem depende do total de passageiros: cada passageiro pagará R$ 90,00 mais o valor de R$ 5,00 por lugar que eventualmente ficar vago no ônibus. Sabendo que o ônibus tem 52 lugares, é correto afirmar: 01) Se viajarem 30 passageiros, cada um deles pagará R$ 110,00. 02) Se o total de passageiros for x, o preço (em reais) de cada passagem será calculado pela expressão 90 + 5(52 – x). 04) Se viajarem 40 pessoas, a empresa deverá receber um total de R$ 6.000,00, referente ao pagamento das passagens. 08) Se viajarem x pessoas, o valor total (em reais) que a empresa deverá receber, referente ao pagamento das passagens, é calculado pela 04) Um som de 40 decibéis tem intensidade igual a 10000 × I0. 08) Se um som tem nível sonoro de 10 decibéis, então outro som que é dez vezes mais intenso que aquele tem nível sonoro igual a 100 decibéis. 16) Se três sons têm níveis sonoros de 50, 60 e 70 decibéis, e suas intensidades são, respectivamente, I1, I2, e I3, então esses números formam, nessa geométrica. ordem, uma progressão 3)(UFPR-2004)Em determinado país, o imposto de renda a ser pago por cada pessoa é calculado da seguinte forma: a) o rendimento bruto é decomposto em faixas de valores; b) ao valor compreendido em cada uma dessas faixas é aplicado um percentual; c) os valores que resultam da aplicação dos percentuais às diversas faixas de valores são somados; d) o resultado dessa soma corresponde ao imposto total a ser descontado. As faixas de valores são: 1ª) até $1.000,00; 2ª) acima de $1.000,00, até $2.000,00; 3ª) acima de $2.000,00, até $3.000,00; 4ª) acima de $3.000,00. O gráfico abaixo representa a relação entre o rendimento bruto, x, e o rendimento líquido, y, após o desconto doimposto de renda. 2 expressão 300x – 5x . 16) O valor total máximo que a empresa poderá receber pelo pagamento das passagens ocorrerá quando o total de passageiros for igual a 35. 2) (UFPR-2003 ) O nível sonoro de um som de intensidade I, medido em decibéis, é calculado pela fórmula 10 × log0II, onde log representa logaritmo na base 10, e I0 é um valor de referência que corresponde aproximadamente à menor intensidade de som audível ao ouvido humano. Com base nessas informações, é correto afirmar: 01) Se um som tem intensidade I0, então o seu nível sonoro é igual a zero. 02) Um som de 1 decibel tem intensidade igual a 10 × I0. Com base nessas informações, é correto afirmar: 01) Não há desconto para rendimentos brutos inferiores a $1.000,00. 02) O percentual aplicado à segunda faixa é de 5%. 04) Para um rendimento bruto de $1.050,00, o rendimento líquido após o desconto do imposto de renda é $997,50. 08) Se 2000 < x ≤ 3000, então y = 0,85(x -2000) + 1900. 16) Para um rendimento bruto de $3.500,00, o desconto do imposto de renda é igual a 10% desse rendimento. 4)(UFPR-2004) Uma pessoa de 2 m de altura, passeando pela cidade, caminha em linha reta em uma rua horizontal, na direção da portaria de um edifício. A pessoa pára para ver o topo desse edifício, o que a obriga a olhar para cima num ângulo de 30 graus com a horizontal. Após caminhar 49 m, pára uma segunda vez para ver o topo do edifício e tem que olhar para cima num ângulo de 45 graus com a horizontal. Suponha que cada andar do edifício tenha 3 m de altura. Utilize 3 1,7. Nessa situação, é correto afirmar: 01) O edifício tem menos de 30 andares. 02) No momento em que a pessoa pára pela primeira vez, ela está a 160 m da portaria do edíficio. 04) Quando a pessoa pára pela segunda vez, a distância em que ela se encontra da portaria é igual à altura do edifício. 08) Se, depois da segunda vez em que pára, a pessoa caminhar mais 35 m em direção à portaria, para ver o topo do edifício será necessário erguer os olhos num ângulo maior do que 60 graus com a horizontal. 5)(UFPR-2005 1˚ fase)Calcule o seno do maior ângulo de um triângulo cujos lados medem 4, 6 e 8 metros. a) d) 2π e) 8 8)(UFPR-2006 1˚fase) Dadas as funções f :R →R e g :R →R definidas por f(x) = ax + b e g(x) = x² , considere as seguintes afirmativas: I. (g o f)(1) = (a + b)² . II. (f o g)(−x) = (f o g)(x) , para qualquer x R. III. (g o f)(x) = (f o g)(x) , para qualquer x R. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. e) As afirmativas I, II e III são verdadeiras. 9)(UFPR-2006 1˚ fase) Na figura ao lado está representado um período completo do gráfico da função: ` ( ) √ b) c) √ d) √ e) 6)(UFPR-2005 1˚fase) Considere as seguintes afirmativas a respeito da função f: D → R definida por ( ) I . O ponto x=1 não pertence ao conjunto D. II. ( ) III. ( ) IV. A função inversa de . ( ) . Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 7)(UFPR 2006 1˚fase) O período da função f: R → R, definida por f(x)= sen(2x ), é: a) π b)π/2 c)π/4 Para cada ponto B sobre o gráfico de f, fica determinado um triângulo de vértices O, A e B, como na figura ao lado. Qual é a maior área que um triângulo obtido dessa forma pode ter? a)3 b)12 c)6 d)8 e)9 10)(UFPR-2006 1˚fase) Uma determinada substância radioativa desintegra-se com o tempo, segundo a função ( ) sendo a massa inicial, k uma constante característica da substância e t o tempo dado em anos. Sabendo que a quantidade inicial de 100 g dessa substância radioativa diminui para 50 g em 28 anos, calcule quanto tempo será necessário para que 100 g dessa substância se reduzam a 25 g. (Considere 2 = 0,7 ) a) 64 anos b) 48 anos c) 72 anos d) 42 anos e) 56 anos 11)(UFPR-2006 1˚ fase)O tanque de combustível de um posto de gasolina possui o formato de um cilindro circular reto e está instalado de modo que as bases estão na vertical. Para saber o volume de combustível presente no tanque, o funcionário utiliza uma régua graduada e só necessita observar a altura alcançada pelo combustível dentro do tanque. Essa régua foi confeccionada com base no estudo da função que relaciona o volume v com a altura h, desde zero até a altura total T. Qual dos gráficos abaixo mais se aproxima do gráfico dessa função? a) b) c) d) e) 12)(UFPR-2006 2˚fase) Uma empresa possui uma máquina que fabrica discos de metal a partir da especificação do raio r. O controle de qualidade dessa empresa detectou que essa máquina está produzindo discos de raio maior que o especificado, ocasionando um desperdício de material acima do esperado. Para quantificar o erro E cometido na fabricação de um disco de raio r+x, o controle de qualidade utiliza a seguinte expressão: E = A (r+x ) − A (r) sendo A (r) a área do disco de raio r e A(r+x) a área do disco de raio r + x , com x > 0 Fixando r = 10 cm, resolva os itens abaixo. a) Qual é o erro E cometido na fabricação de um disco de raio 10,5 cm? b) O controle de qualidade dessa empresa estipulou que o erro máximo aceitável na fabricação desses discos é de 1% do valor da área A(r). Para atender essa exigência, qual é o valor máximo permitido para x? A 13)(UFPR-2006 1˚fase) O lucro diário L é a receita gerada R menos o custo de produção C. Suponha que, em certa fábrica, a receita gerada e o custo de produção sejam dados, em reais, pelas funções R(x) = 60x–x² e C(x) = 10(x+40), sendo x o número de itens produzidos no dia. Sabendo que a fábrica tem capacidade de produzir até 50 itens por dia, considere as seguintes afirmativas: I. O número mínimo de itens x que devem ser produzidos por dia, para que a fábrica não tenha prejuízo, é 10. II. A função lucro L(x) é crescente no intervalo [0, 25]. III. Para que a fábrica tenha o maior lucro possível, deve produzir 30 itens por dia. IV. Se a fábrica produzir 50 itens num único dia, terá prejuízo. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. 14)(UFPR-2007 1˚ fase) Abaixo estão representados os gráficos das funções f e g. Sobre esses gráficos, considere as seguintes afirmativas: 1. A equação f(x).g(x) = 0 possui quatro soluções no intervalo fechado [-10, 10] . 2. A função y = f(x).g(x) assume apenas valores positivos no intervalo aberto (0, 3) . 3. f(g(0)) = g(f(0)). 4. No intervalo fechado [3, 10], a função f é decrescente e a função g é crescente. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. 15)(UFPR-2007 1˚fase) Considere a função f definida no conjunto dos números naturais pela expressão f(n + 2) = f(n) + 3, com n IN, e pelos dados f(0) = 10 e f(1) = 5. É correto afirmar que os valores de f(20) e f(41) são, respectivamente: a) 21 e 65. b) 40 e 56. c) 40 e 65. d) 21 e 42. e) 23 e 44. 16)(UFPR-2007 1˚fase) Um medicamento é administrado continuamente a um paciente, e a concentração desse medicamento em mg/ml de sangue aumenta progressivamente, aproximando-se de um número fixo S, chamado nível de saturação. A quantidade desse medicamento na corrente sangüínea é dada pela fórmula q(t) = S.[1- 0,2t], sendo t dado em horas. Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir: 1. Se q(t0 ) = S / 2 , então t0 = log2 2. Se t > 4 , então q(t) > 0,99.S 3. q(1) = 8.S/10 Assinale a alternativa correta. a) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. d) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. e) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. 17)(UFPR-2007 2˚fase) Um determinado tipo de canhão para artilharia antiaérea dispara projéteis que descrevem uma trajetória parabólica. Após vários disparos, um grupo de engenheiros militares constatou que, desprezando-se a resistência do ar, os projéteis lançados a partir do solo descrevem uma parábola de equação sendo x e y dados em metros e k um fator positivo relacionado à inclinação que pode ser ajustado diretamente no canhão. a) Que valor se deve atribuir a k para que um projétil lançado por esse canhão atinja o solo a exatamente 400 m do ponto de disparo? b) Qual é o menor valor que se deve atribuir a k para que um projétil lançado por esse canhão atinja a altura de 1000 m? 18)(UFPR-2007 2˚fase)Em um experimento feito em laboratório, um pesquisador colocou numa mesma lâmina dois tipos de bactérias, sabendo que as bactérias do tipo I são predadoras das bactérias do tipo II. Após acompanhar o experimento por alguns minutos, o pesquisador concluiu que o número de bactérias tipo I era dado pela função f(t)= 2.3t+1 e que o número de bactérias do tipo II era dado pela função , g(t) 3.24-2t ambas em função do número t de horas. a) Qual era o número de bactérias, de cada um dos tipos, no instante inicial do experimento? b) Esboce, no plano cartesiano ao lado, o gráfico das funções f e g apresentadas acima. c) Após quantos minutos a lâmina terá o mesmo número de bactérias do tipo I e II? (Use log2 = 0,30 e log3 = 0,47 ) 19)(UFPR-2007 2˚fase) O retângulo ao lado está inscrito em uma circunferência de raio r=1, com os lados paralelos aos eixos coordenados. e) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. 21) (UFPR-2008 1˚fase) Na figura ao abaixo, os pontos A e P pertencem à circunferência de centro na origem e raio 1, o ponto R pertence ao eixo das abscissas e o ângulo t, em radianos, pode variar no intervalo (0, ) , dependendo da posição ocupada por P. a) Encontre a área e o perímetro do retângulo em função do ângulo α (0≤ α ≤ ). b) Determine α para que a área do retângulo seja máxima. c) Determine α para que o perímetro do retângulo seja máximo. 20)(UFPR-2008 1˚fase) Alguns processos de produção permitem obter mais de um produto a partir dos mesmos recursos, por exemplo, a variação da quantidade de níquel no processo de produção do aço fornece ligas com diferentes graus de resistência. Uma companhia siderúrgica pode produzir, por dia, x toneladas do aço tipo Xis e y toneladas do aço tipo Ypsilon utilizando o mesmo processo de produção. A equação ,chamada de curva de transformação de produto, estabelece a relação de dependência entre essas duas quantidades. Obviamente deve-se supor x ≥ 0 e y ≥ 0 . Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas: 1. É possível produzir até 20 toneladas do aço tipo Xis por dia. 2. A produção máxima de aço tipo Ypsilon, por dia, é de apenas 2 toneladas. 3. Num único dia é possível produzir 500 kg de aço tipo Ypsilon e ainda restam recursos para produzir mais de 12 toneladas do aço tipo Xis. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir: 1. O comprimento do segmento AP é 2cos t. 2. A área do triângulo OAP, em função do ângulo t, é dado por f(t) = ½ sen t. 3. A área do triângulo ORP, em função do ângulo t, é dado por g(t) = ¼ sen(2t). Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e)Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. 22)(UFPR-2008 1˚fase) Um método para se estimar a ordem de grandeza de um número positivo N é usar uma pequena variação do conceitode notação científica. O método consiste em determinar o valor x que satisfaz a equação = N e usar propriedades dos logaritmos para saber o número de casas decimais desse número. Dados log2 = 0,30 e log3 = 0,47, use esse método para decidir qual dos números abaixo mais se aproxima de N = . a) b) c) d) e) 23)(UFPR-2008 2˚fase) O teste de alcoolemia informa a quantidade de álcool no sangue levando em conta fatores como a quantidade e o tipo de bebida ingerida. O Código de Trânsito Brasileiro determina que o limite tolerável de álcool no sangue, para uma pessoa dirigir um automóvel, é de até 0,6 g/L. Suponha que um teste de alcoolemia acusou a presença de 1,8 g/L de álcool no sangue de um indivíduo. A partir do momento em que ele pára de beber, a quantidade, em g/L, de álcool no seu sangue decresce segundo a função ( ) sendo o tempo t medidos em horas. a) Quando t = 2, qual é a quantidade de álcool no sangue desse indivíduo? b) Quantas horas após esse indivíduo parar de beber a quantidade de álcool no seu sangue atingirá o limite tolerável para ele poder dirigir? (Use log2 = 0,30 e log3 = 0,47 ) a) Se o retângulo tiver a medida da altura igual a um terço da medida da base, qual é a sua área? b) Se a medida da base do retângulo inscrito for x, obtenha uma expressão da área do retângulo em função de x. 24)Considere x,y [ ] tais que e . a) Calcule os valores de cos x e cos y. c) Calcule a maior área possível desses retângulos inscritos. b) Calcule os valores de sen(x + y) e cos(x − y) . 25)(UFPR-2008 2˚fase) Considere as funções reais f(x) = 2 + √ e g(x) = (x² − x + 6).(2x – x²): a) Calcule (f o g)(0) e (g o f )(1) . 27)(UFPR-2009 1˚fase) A estrutura de um telhado tem a forma de um prisma triangular reto, conforme o esquema ao lado. Sabendo que são necessárias 20 telhas por metro quadrado para cobrir esse telhado, assinale a alternativa que mais se aproxima da quantidade de telhas necessárias para construí-lo. Considere √ b) Encontre o domínio da função (f o g)(x) . 26)(UFPR-2008 2˚fase) Num triângulo ABC com 18 cm de base e 12 cm de altura, é inscrito um retângulo com a sua base sobre o lado AB, conforme a figura ao lado. a) 4080 b) 5712 c) 4896 d) 3670 e) 2856 28)(UFPR-2009 1˚fase)Em estudos realizados numa área de proteção ambiental, biólogos constataram que o número N de indivíduos de certa espécie primata está crescendo em função do tempo t (dado em anos), segundo a expressão N(t)= Supondo que o instante t = 0 corresponda ao início desse estudo e que essa expressão continue sendo válida com o passar dos anos, considere as seguintes afirmativas: 1. O número de primatas dessa espécie presentes na reserva no início do estudo era de 75 indivíduos. 2. Vinte anos após o início desse estudo, o número de primatas dessa espécie será superior a 110 indivíduos. 3. A população dessa espécie nunca ultrapassará 120 indivíduos. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 29)(UFPR-2009 2˚fase) Para atrair novos clientes, um supermercado decidiu fazer uma promoção reduzindo o preço do leite. O gerente desse estabelecimento estima que, para cada R$ 0,01 de desconto no preço do litro, será possível vender 25 litros de leite a mais que em um dia sem promoção. Sabendo que, em um dia sem promoção, esse supermercado vende 2600 litros de leite ao preço de R$ 1,60 por litro: a) qual é o valor arrecadado por esse supermercado com a venda de leite em um dia sem promoção? b) qual será o valor arrecadado por esse supermercado com a venda de leite em um dia, se cada litro for vendido por R$ 1,40? c) qual é o preço do litro de leite que fornece a esse supermercado o maior valor arrecadado possível? De quanto é esse valor arrecadado? 30)(UFPR-2009 2˚fase)Uma fábrica de produtos químicos possui um sistema de filtragem do ar que é ligado automaticamente toda vez que a quantidade de poluentes no ar atinge certo nível previamente estabelecido. Sabe-se que a quantidade Q(t) de poluentes no ar dessa fábrica, depois de ligado o sistema de filtragem, é dada em função do tempo pela expressão: ( ) sendo a quantidade Q(t) medida e partícula por litro de ar e o tempo t eminutos. a) Qual a quantidade de poluentes existente no ar no instante inicial t=0 em que o sistema de filtragem foi acionado? E quinze minutos depois da filtragem ter sido iniciada? b)Esse sistema de filtragem está programado para desligar automaticamente no momento em que a quantidade de poluentes no ar atingir 12 partículas por litro de ar. Quantas horas esse sistema de filtragem precisa funcionar até atingir o ponto de desligamento automático? c) Encontre constantes a, b e c tais que ( ) , examinando essa expressão, justifique a seguinte afirmação: “o sistema de filtragem dessa fábrica não é capaz de reduzir a quantidade de poluentes no ar para valores abaixo de 10 partículas por litro de ar. 31)(UFPR-2009 2˚fase) O gráfico ao lado corresponde a uma função exponencial da forma ( ) , sendo a e b constantes e a)Calcule os valores a e b da expressãode f(x) que correspondem a este gráfico b) Calcule o valor de x para o qual se tem f(x) = 1. c) Dado k> 0qualquer, mostre que o ponto ( ) satisfaz a equação f(x)=k. 32)(UFPR-2010 1˚fase) Suponha que o horário do pôr do sol na cidade de Curitiba, durante o ano de 2009, possa ser descrito pela função f(t) = 18,8 − 1,3 sem( ) sendo t o tempo dado em dias e t = 0 o dia 1o de janeiro. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas: 1. O período da função acima é 2π . 2. Foi no mês de abril o dia em que o pôr do sol ocorreu mais cedo. 3. O horário em que o pôr do sol ocorreu mais cedo foi 17h30. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 33)(UFPR-2010 2˚fase) Sabe-se que a velocidade do som no ar depende da temperatura. Uma equação que relaciona essa velocidade v (em metros por segundo) com a temperatura t (em graus Celsius) de maneira aproximada é v = 20 √ . Com base nessas informações, responda às seguintes perguntas: a) Qual é a velocidade do som à temperatura de 27 ˚ C? (Sugestão: use √ = 1,73) b) Costuma-se assumir que a velocidade do som é de 340 m/s (metros por segundo). Isso ocorre a que temperatura? 34)(UFPR-2010 2˚fase)Suponha que o tempo t (em minutos) necessário para ferver água em um forno de micro-ondas seja dado pela função t(n) = a. sendo a e b constantes e n o número de copos de água que se deseja aquecer. a) Com base nos dados da tabela ao lado, determine os valores de a e b. Sugestão: use log2 = 0,30 e log3 = 0, 45. b) Qual é o tempo necessário para se ferverem 4 copos de água nesse forno de micro-ondas? 35)(UFPR-2010 2 ˚fase) Uma calha será construída a partir de folhas metálicas em formato retangular, cada uma medindo 1 m por 40 cm. Fazendo-se duas dobras de largura x, paralelas ao lado maior de uma dessas folhas, obtém-se três faces de um bloco retangular, como mostra a figura da direita. a) Obtenha uma expressão para o volume desse bloco retangular em termos de x. b) Para qual valor de x o volume desse bloco retangular será máximo? 36)(UFPR-2010 2˚fase) Considere a função f definida pela expressão 38)(UFPR-2011 1˚fase) Um importante estudo a respeito de como se processa o esquecimento foi desenvolvido pelo alemão Hermann Ebbinghaus no final do século XIX. Utilizando métodos experimentais, Ebbinghaus determinou que, dentro de certas condições, o percentual P do conhecimento adquirido que uma pessoa retém após t semanas pode ser aproximado pela fórmula ( ) , sendo que a e b variam de uma pessoa para outra. Se essa fórmula é válida para um certo estudante, com a = 20 e b = 0,5 , o tempo necessário para que o percentual se reduza a 28% será: a) entre uma e duas semanas. b) entre duas e três semanas. c) entre três e quatro semanas. d) entre quatro e cinco semanas. e) entre cinco e seis semanas. 39)(UFPR-2011 1˚fase) O gráfico ao lado representa a velocidade de um veículo durante um passeio de três horas, iniciado às 13h00. De acordo com o gráfico, o percentual de tempo nesse passeio em que o veículo esteve a uma velocidade igual ou superior a 50 quilômetros por hora foi de: a)Calcule f(0) e f(π/4) . b) Para quais valores de x se tem f(x) = 0? 37) (UFPR-2010 2˚fase)Uma parábola é o gráfico de uma função da forma y = ax²+ bx + c, com a ≠ 0. a) Encontre a função cujo gráfico é a parábola que contém os pontos P = (–1,2), Q = (1,2) e R = (2,5). Sugestão: utilize os pontos dados para construir um sistema linear. a) 20%. b) 25%. c) 30%. d) 45%. e) 50%. 40)(UFPR-2011 2 ˚fase) 100 litros de uma solução contêm inicialmente 75% de álcool e 25% de água. Indiquemos por f(x) a concentração de água nessa solução após x litros da água serem removidos, isto é, ( ) b) Existe uma parábola que contém os pontos P = (–1, –1), Q = (1,3) e R = (2,5)? Justifique. á çã çã a)Qual o valor de f(0)? á á b) Obtenha a expressão de f(x) em termos de x. 41)(UFPR-2011 2˚fase) Suponha que a expressão P = 100 + 20 sen(2 t) descreve de maneira aproximada a pressão sanguínea P, em milímetros de mercúrio, de uma certa pessoa durante um teste. Nessa expressão, t representa o tempo em segundos. A pressão oscila entre 20 milímetros de mercúrio acima e abaixo dos 100 milímetros de mercúrio, indicando que a pressão sanguínea da pessoa é 120 por 80. Como essa função tem um período de 1 segundo, o coração da pessoa bate 60 vezes por minuto durante o teste. Sendo assim, calcule o ponto em que os raios de luz verticais refletidos em (1,1) e (2,4) se encontrarão. a) Dê o valor da pressão sanguínea dessa pessoa em t = 0 s; t = 0,75 s. b) Em que momento, durante o primeiro segundo, a pressão sanguínea atingiu seu mínimo? 42)(UFPR-2011 2˚fase) Alguns telescópios usam espelhos parabólicos, pois essa forma geométrica reflete a luz que entra para um único ponto, chamado foco. O gráfico de y = x², por exemplo, tem a forma de uma parábola. A luz que vem verticalmente, de cima para baixo (paralelamente ao eixo y), encontra a parábola e é refletida segundo a lei de que o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. Essa lei implica que os raios de luz verticais, encontrando a parábola no ponto (a,a2), serão refletidos na direção da reta 43)(UFPR-2012 1˚fase) Para se calcular a intensidade luminosa L, medida em lumens, a uma profundidade de x centímetros num determinado lago, utiliza-se a lei de BeerLambert, dada pela seguinte fórmula: log( )= -0,08x Qual a intensidade luminosa L a uma profundidade de 12,5 cm? a) 150 lumens. b) 15 lumens. c) 10 lumens. d) 1,5 lumens. e) 1 lúmen. Gabarito ( ) 1-22 2-21 3-25 4-09 5-b 6-a 7-a 8-a 9-b 10-e 11-a 12-a)10,25 b) O valor máximo é x = √ – 10 ou x ≅ 0,05 cm 13-c 14-e 15-c 16-b 17-a)O projétil deve atingir o solo (ordenada y=0) a 400 metros do ponto de lançamento (abscissa x = 400), portanto, deve-se determinar k de modo que 400 seja raiz da equação 16k²x-kx²=0. Assim, 400k(16k 400)= 0 0 =16k (400) k(400) Como 0 k > 0, o produto acima é nulo apenas quando 16k - 400 = 0, o que fornece K=25 b) Como o projétil descreve um movimento parabólico, a altura máxima H será atingida no vértice da parábola, o qual possui ordenada t ≅ 0,84 horas , ou seja, após 50,4 minutos 19-a) Como o retângulo está em um círculo de raio 1 e seus lados são paralelos aos eixos coordenados, segue das definições de seno e cosseno do ângulo α que a base b do retângulo é 2 cosα e a altura h 2 senα é . Logo: A área A é dada por: A = b.h = (2 cos α).( 2 sen α) = 4.(cosα).(sen α) = 2.sen (2α). O perímetro P é dado por: P = 2 b + 2 h = 4 (cos α + sen α). b) No intervalo [0,π/ 2] a função sen(2α) atinge seu máximo quando sen(2α) = 1, ou seja, quando α = π /4. Logo o máximo da função A = 2sen(2α) ocorre em α = π /4. c) , então 18-a) O instante inicial ocorre quando t = 0, assim o número de bactérias é: Tipo I: ( ) = 6. Tipo II ( ) = 48. b) c) 20-c 21-c 22-b 23-a) Basta substituir t = 2 na função dada obtendo o valor de 0,9 g/L de álcool no sangue. ( ) b) Basta determinar o valor t1 para o qual Q(t1) = 0,6; pois Q é uma função exponencial com expoente negativo e tempos maiores que t1 implicarão uma quantidade menor de álcool no sangue do indivíduo. Sendo assim ( ) ( E portanto a lâmina terá o mesmo número de bactérias de ambos os tipo após t = ) ( ) 24) a) Como x e y correspondem a ângulos agudos, uma forma válida de resolver a questão é construir um triângulo retângulo de lados 3, 4 e 5 e usar as expressões do seno e cosseno como quociente entre catetos e hipotenusa para obter os valores. Outra forma de resolver esta questão é utilizar a relação trigonométrica sen²a + cos² a = 1 para obter os valores cos x = ± e. cos y = ± Como , ( x, y [ 0, , ∈ deve-se concluir que os cossenos procurados são os valores positivos. ( ) ) Logo h=4, e a área do retângulo A= 12.4= 48cm². b) Denotando por h a altura do triângulo CDE segue por semelhança de triângulos, que b) Aqui basta utilizar as fórmulas da soma e diferença de arcos e os valores calculados anteriormente para obter: Logo a altura do retângulo será 12 − e a área do retângulo, em função de x, será A(x) = base × altura, ou seja, 25)a) Como g(0) = 0, f(1) = 3 e g(3) = −36 então c)Basta encontrar o ponto de máximo da função quadrática A(x), o qual ocorre no vértice, com x = 9, e b) Para que seja possível calcular o valor da função em um ponto x, é necessário garantir que o valor dentro da raiz quadrada seja um número maior ou igual a zero, ou seja, Logo o domínio da função pertence ao intervalo fechado [0,2] 26) a) Usando semelhança de triângulos 27 – a 28 - c 29-a)Multiplicar a quantidade de litros de leite vendida pelo preço de cada litro, ou seja, 2600 × R$ 1,60 = R$ 4160,00. b) Observar que quando é dado um desconto de R$ 0,20, será possível vender 20 × 25 = 500 litros de leite a mais que em um dia sem promoção. Neste caso, será possível vender 2600 + 500 = 3100 litros a R$ 1,40, e o valor arrecadado será de 3100 × R$ 1,40 = R$ 4340,00 c) O valor arrecadado V(x) é função do desconto x dado por sendo o valor do desconto dado em reais e V(x)=(1,60-x).(2600+25.100x) = 2500x²+1400x+4160. Como V é uma função quadrática com coeficiente negativo no termo de ordem 2, então o valor máximo de V(x) é atingido no vértice da parábola correspondente, ou seja, t = 289 − 273 = 16˚C. em 34-a) fazendo Logo ( ) V(0,28)= 4356,00 t(1,5) teremos a=1, 30)a)No instante t=0 tem –se Q(0)=50 partículas por litro de e após 15 minutos tem se Q(15)=30 partículas por litro de ar. Também se sabe que t(2) = 2, de onde se conclui que 2 = 1,5⋅ Aplicando logaritmos obtemos b=0,5 por isso t(n)=1,5. b) O objetivo é encontrar o valor t para o qual se tem Q(t) = 12, ou seja, resolver a equação b) Quando n = 4 temos t(4) = 1,5⋅ . = 1,5⋅ 2 = 3 min 35-a) O volume V do bloco retangular, em metros cúbicos, é dado por V = 1⋅ (0, 4 − 2x)⋅ Obtendo t = 285 minutos, que corresponde a 4,75 horas , ou 4 horas e 45 minutos. c)Como x = −2x² + 0, 4x b) O volume V será máximo quando o valor de x corresponder ao vértice da parábola dada pela função quadrática V = −2x² + 0, 4x , isto é, quando ( E procuramos as constantes a, b,c tais que ) 36-a) Calculando diretamente o determinante Comparando as duas expressões para Q(t), concluímos que c=15 e a=10 e ac+b=750 é igual b=600. Analisando a expressão ( ) pode-se concluir que à medida que o valor de t aumenta, o quociente diminui, ficando cada vez mais próximo de zero, porém será sempre positiva. Assim o valor ( ) ficará cada vez mais próximo de 10, porém sempre maior que 10. temos f(x) = 2⋅ ⋅ cos(2x) − 2⋅ cosx⋅ senx = cos(2x) − sen(2x). Logo, f(0) = cos(2⋅ 0) − sen(2⋅ 0) = 1 f(( ) b) Para que f(x) = 0 devemos ter cos(2x) = sen(2x), ou seja, 37-a) Substituindo os pontos P, Q e R na função y = ax² + bx + c obtemos o sistema { 31) a)Substituir os valores f(0)=1/2 e f(4)=2 na expressão ( ) obtendo duas equações exponencias.De f(0)=1/2, obtém – se b= - 1, e de f(4)=2, e b= -1 obtém – se a =1/2. Subtraindo a segunda equação da primeira temos b = 0, de modo que nosso sistema se torna: b) Resolver a equação exponencial obtendo x=2. fornecendo a = 1 e c = 1. Portanto, a função procurada é y = x² + 1. (( c)Calcular ( b) Procedendo como antes, substituindo os pontos P, Q e R na função y = ax² + bx + c, obtemos o sistema )) =K { 32-d 33-a)substituindo t=27˚C, temos = 20 √ = 20 √ = 20.10 √ 200. 1,73 = 346 m/s. Para v = 340m/s temos 340 = 20. √ de onde se obtém que t + 273 = 17² , ou seja, { = Resolvendo de forma análoga ao item anterior, encontramos a = 0, b = 2 e c = 1, ou seja, y = 2x + 1, cujo gráfico não é uma parábola segundo a definição apresentada. 38-c 39-e 40-a)Pelos dados temos f(0)= b) ( ) 41-a) P(0) 100 20sen(20) 100 mmHg e P(0,75) 100 20sen(20,75) 80 mmHg b) O mínimo ocorrerá quando 2t 32ou seja, quandot 3/4 0,75 s . 42-Em (1,1) a reta será: 4× 1× y + (1- 4× 1)x = 1, ou 4y - 3x = 1. Em (2,4) a reta será: 4× 2× y + (1- 4× 4)x = 2 , ou 8y -15x = 2. Resolvendo o sistema{ temos 9× x = 0. Assim, x = 0 e y = 1/4 , e portanto os raios de luz se encontrarão em[ ] 43-d