Matemática Polícia Rodoviária Federal 2ª Parte Prof. Pacher Em 2004, 60% das Vagas do TRF no PR e SC Data de impressão: 28/02/2007 1° lugar no MPU em 2004 Daniel dos Santos Biu (PR) Marcos Antronio Santos (SC) 150 das 190 vagas no TRF Visite a loja virtual Conquiste sua vitória ao nosso lado w w w. e d i t o r a m a x i m u s . c o m . b r www.conquistadeconcurso.com.br w w w. e d i t o r a m a x i m u s . c o m . b r www.cursoaprovacao.com.br oaprovacao.com.br Visite o Portal dos Concursos Públicos MATERIAL DIDÁTICO EXCLUSIVO PARA ALUNOS DO CURSO APROVAÇÃO ww w. c u r s o a p r o v a c a o . c o m . b r MATERIAL DIDÁTICO EXCLUSIVO PARA ALUNOS DO CURSO APROVAÇÃO Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher SISTEMAS DE EQUAÇÕES DEFINIÇÃO Sistema de equações é o conjunto de equações que são satisfeitas simultaneamente pelos mesmos valores das incógnitas. As equações que formam um sistema, são denominadas equações simultâneas. SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES Sistemas de equações lineares é o conjunto de equações com todas as incógnitas de expoente 1 (um) ou, também denominadas de grau 1 (um). SOLUÇÃO DE UM SISTEMA Solução de um sistema é o conjunto de valores, um para cada incógnita, pelos quais as incógnitas devem ser substituídas, para que todas as equações se reduzam a igualdades numéricas ou a identidades algébricas. Costuma-se dizer que este sistema de valores verifica ou satisfaz todas as equações. Um sistema de equações pode ter uma única solução, mais de uma solução ou não ter nenhuma solução. SISTEMAS DE DUAS EQUAÇÕES LINEARES COM DUAS INCÓGNITAS É o sistema formado por duas equações lineares com duas incógnitas. O sistema neste formato, será estudado neste capítulo. Fazendo a comparação ( I ) = ( II ), obtemos a equação: 21 - y = 3 + y ⇒ 2y = 24 ⇒ y = 12 Substituindo y=9 em qualquer uma das equações, obtemos x=12. Resultado final (12; 9). RESOLUÇÃO POR SUBSTITUIÇÃO Consiste em isolar uma incógnita arbitrariamente a eliminar e substituí-la na outra equação. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS ⎧x + y = 21 ⎨ x-y= 3 01. Seja o sistema linear: ⎩ Resolução: x =21- y ⎧ x + y = 21 (I) isolando x ⇒ ⎨ ⎩x - y = 3 (II) x =21- y na equação ( II ), obtemos: Substituindo (21 - y )- y =3 21 - y - y = 3 -2y = -18 2y = 18 y= 9 RESOLUÇÃO POR ADIÇÃO Consiste em adicionar termo a termo semelhantes nos membros, para eliminar uma das incógnitas. Há quatro casos a considerar conforme a natureza dos coeficientes da incógnita a eliminar. No estudo para resolução de sistemas de equações, apresento testes que possibilitarão fazer contato com os quatro casos. Substituindo y=9 em qualquer uma das equações, obtemos x=12. EXERCÍCIO RESOLVIDO Resultado final (12; 9). ⎧x + y = 21 ⎨ x-y= 3 01. Seja o sistema linear: ⎩ 02.Geraldo devia R$ 55,00 a seu irmão e pagou a dívida com notas de R$ 5,00 e de R$ 10,00. Se, ao todo, o irmão de Geraldo recebeu 7 notas, quantas eram as notas de R$ 10,00? Resolução: Resolução: ⎧x + y = 21 + ⎨ ⎩x - y = 3 2x = 24 ⇒ x= 24 2 ⇒ x = 12 Substituindo x=12 em qualquer uma das equações, obtemos y=9. Resultado final (12; 9). RESOLUÇÃO POR COMPARAÇÃO Consiste em isolar a mesma incógnita nas duas equações e, compará-las pela igualdade. EXERCÍCIO RESOLVIDO 01. Seja o sistema linear: Resolução: ⎧x + y = 21 ⎨ ⎩x - y = 3 x = número de notas de R$ 5,00 y = número de notas de R$ 10,00 ⎧5x + 10y = 55 ⎨ ⎩ x+y=7 ...se desejar pode dividir a 1ª equação por 5 ⎧x + 2y = 11 ⎨ ⎩ x + y = 7 .......isole o x na 2ª equação ⎧x + 2y = 11 ⎨ ⎩ x = 7 - y .......substitua x = 7 - y na 1ª equação x + 2y = 11 ⎧x + y = 21 isolando x ⇒ ⎨ ⎩ x - y = 3 isolando x ⇒ Atualizada 28/02/2007 I) Duas grandezas, número de notas e valor das notas com duas incógnitas número de notas de R$ 5,00 e de R$ 10,00. Neste caso é possível elaborar um sistema de duas equações com duas incógnitas. x =21- y (I) x = 3 + y (II) (7-y) + 2y = 11........7-y + 2y = 11 y = 4. Resposta: 4 notas de R$ 10,00 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 1 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher TESTES Resolva os próximos sistemas lineares: 01. { { x + y = 17 x-y =5 2x + 5y = 18 02. 04. (CEFET-PR) Sabendo-se que a diferença de preço entre uma boneca e uma bola é R$ 15,00 e que a soma dos preços de duas bonecas com duas bolas é R$ 118,00 , podemos afirmar que o preço de um dos brinquedos é: a) R$ 15,00. b) R$ 80,00. c) R$ 65,00. d) R$ 37,00. e) R$ 10,00. 05. (FCC) Com um balde de água, eu encho 3 garrafas. Com uma garrafa, eu encho 5 copos. Assim, o número de copos necessários para encher 1 balde é: a) 5 b) 8 c) 10 d) 15 e) 20 06. (FCC) Uma empresa resolveu aumentar seu a quadro de funcionários. Numa 1 etapa contratou 20 mulheres, ficando o número de funcionários na razão de 4 homens para cada 3 mulheres. Numa 2a etapa foram contratados 10 homens, ficando o número de funcionários na razão de 3 homens para cada 2 mulheres. Inicialmente, o total de funcionários dessa empresa era: a) 90 b) 120 c) 150 d) 180 e) 200 07. (FCC) Em um terreiro há galinhas e coelhos, num total de 23 animais e 82 pés. Quantas são as galinhas e os coelhos? 08. (FCC) A soma de dois números é 50 e o maior deles é igual ao dobro do menor, menos 1. Quais são os números? 09. Um copo cheio de água pesa 325g. Se jogarmos metade da água fora, seu peso cai para 180g. O peso do copo vazio é? a) 20g b) 25g c) 35g d) 40g e) 45g Atualizada 28/02/2007 10. (FCC) Somando-se os 2/3 de um número x como os 3/5 do número y, obtém-se 84. Se o número x é metade do número y, então a diferença y-x é igual a: a) 18 b) 25 c) 30 d) 45 e) 60 11. Cachorro quente com uma salsicha por $ 15,00.Cachorro quente com duas salsichas por $ 18,00.O gerente sabe quantos sanduíches vendeu contando os pães. Com essa promoção ele "faturou" $ 810,00. Quantas salsichas foram consumidas nos sanduíches sabendo que usou 46 pães? x = 60 - y ⎧ 2x - 3y = 3 ⎨ 3x + 2y = 37 03. ⎩ 2 Matemática 12. Uma pessoa comprou bicicletas de 2 rodas e quarda-chuvas de 12 varetas. Se o total de rodas e varetas é 38 000e o número de guarda-chuvas é o triplo do de bicicletas, então o número de guardachuvas é. 13. (UNB-CESPE) Se Roberto tivesse 6 anos mais, ele teria 4/5 da idade do seu irmão. Juntos eles têm 30 anos. A idade de Roberto é: a) 24 b) 20 c) 16 d) 12 e) 10 14. Um baleiro vende dois tipos de balas: b1 e b2. Três balas do tipo b1 custam R$ 0,10 e a unidade da bala b2 custa R$ 0,15. No final de um dia de trabalho, ele vendeu 127 balas e arrecadou R$ 5,75. O número de balas do tipo b1 vendidas foi: a) 114 b) 113 c) 112 d) 111 e) 110 15. Três latas iguais de massa de tomate mais uma lata de atum custam, juntas, R$ 3,00. Duas latas de massa de tomate mais duas latas de atum (todas iguais às anteriores) custam, juntas, R$ 3,40.Qual é o preço de uma lata de massa de tomate? a) R$ 0,65 b) R$ 0,70 c) R$ 0,75 d) R$ 0,80 e) R$ 0,95 16. (OBM) Rafael tem 2/3 da idade de Roberto e é 2 anos mais jovem que Reinaldo. A idade de Roberto representa 4/3 da idade de Reinaldo. Em anos, a soma das idades dos três é: a) 48 b) 72 c) 58 d) 60 e) 34 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 17. (UNB-CESPE) Se eu gastar R$1.200,00 ficarei com 3/4 da quantia que Paulo possui. Juntos temos R$ 4.000,00. Nestas condições, Paulo possui a importância de R$: a) 1.200 b) 1.680 c) 1.600 d) 2.320 e) 2.400 18. (FATEC-SP) Uma loja vendeu 112 pneus para 37 veículos entre "Fuscas" e motos. Somente dois "Fuscas" trocaram também o pneu de estepe. Quantas motos trocaram pneus? 19. Um cavalo e um burro caminhavam juntos, carregando cada um pesados sacos. Como o cavalo reclamava muito de sua pesada carga, respondeu-lhe o burro: de que te queixas? se me desses um saco, minha carga seria o dobro da tua, mas se eu te der um saco tua carga será igual a minha. Quantos sacos cada um deles levava? 20. (FGV-SP) Num pátio existem automóveis e bicicletas. O número total de rodas é 130 e o número de bicicletas é o triplo do número de automóveis. Então, o número total de veículos que se encontram no pátio é: a) 50 b) 42 c) 52 d) 54 e) 62 21. Num pátio existem automóveis e motocicletas. O número total de rodas é 130 e o número de veículos é 40. Quantos veículos de cada tipo se encontram no pátio? 22. (FCC) Um criador tinha num sítio unicamente cachorros de raça e pavões. Contando os ‘pés’ de todos os animais, observou que o total de ‘pés’ era igual ao quadrado do número de pavões. Uma semana depois, vendeu seis cachorros e dois pavões e verificou que de novo o fato se dava, ou seja, o número total de ‘pés’era o quadrado do número de pavões. Assim, podemos afirmar que, antes da venda, havia no sítio um número de cachorros igual a: a) 20 b) 18 c) 16 d) 14 e) 12 23. (UDE-SC) Em um treino de basquete, um jogador ganha 5 pontos por cada cesta que acerta e perde 3 pontos por cada cesta que erra. Em 10 tentativas, um jogador obteve 26 pontos. Logo, o número de cestas que ele acertou foi: a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 Atualizada 28/02/2007 Matemática 24. (OBM) Ronaldo, sempre que pode, guarda moedas de 50 centavos ou 1 real. Atualmente, ele tem 100 moedas, num total de 76 reais. Quantas moedas de um valor ele tem a mais do que a de outro valor ? a) 48 b) 4 c) 8 d) 52 e) 96 25. (BANESPA). Um fazendeiro cria galinhas e coelhos. Num dado momento, esses animais somam um total de 50 cabeças e 140 pés. Pode-se concluir que a razão entre o número de coelhos e o número de galinhas é: a) 1/3 b) 1/2 c) 2/3 d) 3/2 e) 3/4 26. (CESGRANRIO-RJ) Geraldo devia R$ 55,00 a seu irmão e pagou a dívida com notas de R$ 5,00 e de R$ 10,00. Se, ao todo, o irmão de Geraldo recebeu 7 notas, quantas eram as notas de R$ 10,00? a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 27.(OCM) Um zoológico tem vários macacos e várias girafas. Contando os olhos e as pernas dos macacos e das girafas obtém-se 30 olhos e 44 pernas. Quantos macacos e quantas girafas há no zoológico? (Um macaco tem duas pernas.) a) 8 m e 7 g b) 9 m e 6 g c) 7 m e 8 g d) 6 m e 9 g e) 8 m e 9 g 28.(ESAF) Um copo completamente cheio de água “pesa” 275 gramas. Mas se metade da água for jogada fora, seu “peso” cairá para 165 gramas. Então, o “peso” deste copo é em gramas: a) 32,5 b) 42,5 c) 55 d) 75 e) 110 29.(FGV-SP) Em uma prova de 20 questões, o candidato recebe 4 pontos por cada resposta certa e perde 1 ponto por cada questão não respondida corretamente. André obteve 20 pontos. Qual seria a nota de André, se cada resposta certa valesse 6 pontos e cada resposta errada fizesse com que ele perdesse 2 pontos? a) 12 b) 16 c) 20 d) 22 e) 24 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 3 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 30.(OBM) No alvo abaixo, uma certa pontuação é dada para a flecha que cai na região A e outra para a flecha que cai na região B. Alberto lançou 3 flechas: uma caiu em B e duas em A, e obteve 17 pontos. Carlos também lançou 3 flechas: uma caiu em A e duas em B, e obteve 22 pontos. Quantos pontos são atribuídos para uma flecha que cai na região A? A Matemática 35.(UNB-CESPE) A metade da diferença entre dois números é 325 e o dobro de seu quociente é 28. Calcule o menor: a) 28 b) 25 c) 14 d) 50 36.(CESPE) Dois números tais que, multiplicando-se por 5 e o menor por 6, os produtos são iguais. Se o maior deles, diminuído de 3 é igual ao menor aumentado de 1, então um deles é: a) 4 b) 7 c) 18 d) 24 B a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 31. (FCC) Na entrada de um estádio, em um dia de jogo, 150 pessoas foram revistadas pelos soldados Mauro, Norberto e Orlando. O número das revistadas por Mauro correspondeu a 3/4 do número das revistadas por Orlando, e o número das revistadas por Orlando correspondeu a 14/13 do número das revistadas por Norberto. O número de pessoas revistadas por: a) Mauro foi 45. b) Norberto foi 54. c) Orlando foi 52. d) Norberto foi 42. e) Mauro foi 42. 32. (UEL-PR) Fernando fez um pedido de 4 m2 de um piso tipo A e alguns metros quadrados de um piso tipo B. O piso tipo A custa o dobro do piso tipo B. Ao anotar o pedido, o vendedor trocou os tipos de piso, ou seja, 4 m2 de piso tipo B e o resto tipo A. Isso fez o pedido ficar 50% mais caro. A quantidade de piso tipo B no pedido original era: a) 32 b) 16 c) 8 d) 6 e) 4 33. (UFF-RJ) Um jogador de basquete fez o seguinte acordo com o seu clube: cada vez que ele convertesse um arremesso, receberia R$ 10,00 do clube e cada vez que ele errasse, pagaria R$ 5,00 ao clube. Ao final de uma partida em que arremessou 20 vezes, ele recebeu R$ 50,00. Pode-se afirmar que o número de arremessos convertidos pelo jogador nesta partida foi: a) 0 b) 5 c) 10 d) 15 e) 20 37.(UNB-CESPE) A quantia de R$ 8,75 é composta de 42 moedas de, 1 centavo e de 50 centavos. A diferença entre as quantidades de moedas de 1 centavo e 50 centavos é de: a) 6 moedas b) 7 moedas c) 8 moedas d) 9 moedas e) 10 moedas 38.(UNB-CESPE) Dois R$ 1.080,00 por 20 especializado recebeu por dia de trabalho. especializado foi de: a) R$ 23,00 b) R$ 23,50 c) R$ 24,00 d) R$ 24,50 e) R$ 25,00 trabalhadores recebem juntos dias de trabalho. O mais R$ 4,00 a mais do que o outro, A diária do operário menos 39.(ESAF) Numa eleição em que dois candidatos disputaram I mesmo cargo, votaram 2 150 eleitores. O candidato vencedor obteve 148 votos a mais que o candidato derrotado. Sabendo-se que houve 242 votos nulos, quantos votos obteve cada candidato? a) 1 149 e 1 001 b) 1 100 e 952 c) 1 223 e 1 075 d) 1 028 e 880 e) 1 001 e 907 34.(CESPE) A diferença entre dois números é 144 e o quociente entre eles é 5. Um desses números é: a) 35 b) 180 c) 60 d) 80 4 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher GABARITO SISTEMA DE EQUAÇÃO DO 1º GRAU 01 11 e 6 02 94 e -34 03 9e5 04 D 05 D 06 B 07 18 e 5 08 17 e 33 09 C 10 D 11 86 12 3 000 13 E 14 A 15 A 16 C 17 C 18 18 19 7e5 20 C 21 25 e 15 22 E 23 E 24 B 25 C 26 C 27 A 28 C 29 E 30 C 31 E 32 B 33 C 34 B 35 D 36 D 37 C 38 E 39 D Matemática FUNÇÕES DO 1º GRAU FUNÇÃO CONSTANTE Uma função é dita constante quando é do tipo f(x) = k , onde k é um número real que não depende de x . Exemplos: a) f(x) = 9 b) f(x) = -2 Nota : o gráfico de uma função constante é uma reta paralela ao eixo dos x . Veja o gráfico a seguir: FUNÇÃO DO 1º GRAU Uma função é dita do 1º grau , quando é do tipo y = ax + b , onde a ≠ 0 . Exemplos : 01. f(x) = 2x + 8 ( a = 2 ; b = 8 ) 02. f(x) = -5x + 5 (a = -5; b = 5). CARACTERÍSTICAS DA FUNÇÃO DO 1º GRAU I) O gráfico de uma função do 1º grau é sempre uma reta decrescente quando a<0. II) O gráfico de uma função do 1º grau é sempre uma reta crescente quando a>0. III) Na função f(x) = ax + b , • se b = 0 , f é dita função linear e • se b ≠ 0, f é dita função afim . IV) O gráfico intercepta o eixo dos x na raiz da equação f(x) = 0 e, portanto, no ponto de abscissa x = - b/a . V) O gráfico intercepta o eixo dos y no ponto (0 , b), que é o termo independente b, onde b é chamado coeficiente linear . VI) O valor a é chamado coeficiente angular e dá a inclinação da reta. VII) quando a função é linear, ou seja, y = f(x) = ax , o gráfico é uma reta que sempre passa na origem, no ponto (0, 0). Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 5 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 06. ( PUC - SP ) O gráfico abaixo é o da reta y = ax + b, quando : PRATICANDO 01.(NC.UFPR) expressão Calculando (a+b) 2 a2 − b2 , para o valor a = 0,25 Matemática numérico e da b = 0,15, obtemos o valor: a) 1,75 b) 4,00 c) 2,50 d) 3,20 e) 3,75 02. Assinale a alternativa que corresponde a função de acordo com o gráfico: a) a < 2 b) a < 0 c) a = 0 d) a > 0 e) a = 2 07. ( ITAJUBA-MG ) O gráfico abaixo pode representar qual das expressões ? a) f(x)= -x+2 b) f(x) = -x/2 + 1 c) f(x)= -x/2 + 2 d) f(x)=4x e) f(x)= -x 03. Obtenha a função do 1º grau na variável x que passa pelos pontos ( 0, 1 ) e ( -3, 0): a) y= x/3 b) y=-x/3 + 1 c) y= 2x d) y= x/3 +1 e) y= -x 04. O gráfico abaixo representa a função f(x)= ax + b . Assinale a alternativa correta: 05. ( UF-MA ) A representação da função y = -3 é uma reta : a) paralela aos eixo das ordenadas b) perpendicular ao eixo das ordenadas c) perpendicular ao eixo das abscissas d) que intercepta os dois eixos e) nda Atualizada 28/02/2007 08. ( FGV - SP ) O gráfico da função f(x) = mx + n passa pelos pontos ( 4, 2 ) e ( -1, 6 ). Assim o valor de m+né: a) 13/5 b) 22/5 c) 7/5 d) 13/5 e) 2,4 09. ( PUC - MG ) Uma função do 1o grau é tal que f(-1) = 5 e f(3)=-3. Então f(0) é igual a : a) 0 b) 2 c) 3 d) 4 e) -1 a) a = 0 ; b = 0 b) a > 0 ; b > 0 c) a < 0 ; b > 0 d) a > 0 ; b = 0 e) a > 0 ; b < 0 6 a) y = 2x - 3 b) y = - 2x + 3 c) y = 1,5 x + 3 d) 3y = - 2x e) y = - 1,5x + 3 10. ( FUVEST-SP ) A função que representa o valor a ser pago após um desconto de 3% sobre o valor x de uma mercadoria é : a) f(x)= x-3 b) f(x)= 0,97x c) f(x)=1,3x d) f(x)=-3x e) f(x)= 1,03x Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 11. ( UF-RN ) Seja a função linear y = ax - 4 . Se y = 10 para x = -2 então o valor de y para x = -1 é: a) 3 b) 4 c) -7 d) -11 e) nda 12. ( MACK - SP ) A função f é definida por f(x)= ax + b . Sabe-se que f(-1) = 3 e f(1) = 1. O valor de f( 3 ) é : a) 0 b) 2 c) -5 d) -3 e) -1 13. ( UNIFOR ) Seja a função f de R em R definida por f(x) = mx + t representada pelo gráfico abaixo. Nestas condições: 16. A função f é representada graficamente por f y 0 a x Pode-se concluir que a) se f(x) < 0 então x > a. b) se f(x) < 0 então x < 0. c) se x < a então f(x) < 0. d) se 0 < b < a e x > b então f(x) > f(b). 17 .(EPCAR) A reta do gráfico abaixo indica a quantidade de soro (em ml) que uma pessoa deve tomar, em função de seu peso (dado em Kgf), num tratamento de imunização. A quantidade total de soro a ser tomada será dividida em 10 injeções idênticas. Quantos ml de soro receberá um indivíduo de 65 Kgf em cada aplicação? ml 30 a) m = 2t b) t = 2m c) m = t d) m + t = 0 e) m - t=4 10 0 14. (AFA) Hotel Fazenda B Chalés com acomodação para até 10 pessoas. Diária do Chalé: 80 reais Refeição opcional (14 reais por dia por pessoa) O Sr. Souza, esposa e filhos optaram pelo passeio acima anunciado e, aproveitando as férias escolares, passaram 5 dias hospedados no Hotel Fazenda B fazendo todas as refeições, gastando ao todo 1100 reais, dos quais 280 reais cobriram despesas com telefone, frigobar e lazer. É correto afirmar que a) a família levou 6 filhos. b) as despesas com refeições totalizaram 400 reais. c) no chalé sobraram 4 acomodações. d) se não tivessem ocorrido as despesas extras com frigobar, telefone e lazer, eles poderiam ter ficado mais 1 dia e teriam economizado ainda 120 reais. 15.(FAE-PR) Dois números inteiros positivos são tais que a sua soma mais a sua diferença mais o seu produto é igual a 50. Quantas são as possíveis soluções para esse problema? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Atualizada 28/02/2007 20 50 80 Kgf a) 20 b) 2 c) 40 d) 4 18. (EXPCEX) Sabendo que a função y = ax + b, pode-se afirmar que: a) O gráfico da função passa sempre pela origem. b) O gráfico da função corta sempre o eixo das ordenadas. c) O zero da função é b/a. d) A função é crescente para a < 0 . e) O gráfico da função nunca passa pela origem. 19.(NC.UF-PR) Qual das histórias melhor se adapta ao gráfico abaixo? distância de casa tempo Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 7 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher a) Saí de casa calmamente, mas quando vi que poderia me atrasar, comecei a caminhar mais rápido. b) Eu tinha acabado de sair de casa quando tive a sensação de ter esquecido as chaves do escritório. Parei para procurá-las na minha mala, mas não as encontrei. Voltei para buscá-las e depois pude seguir para o escritório. c) Tinha acabado de sair de casa quando o pneu furou. Como meu carro estava sem estepe, precisei ficar horas esperando pelo borracheiro. Ele veio, consertou o pneu, e eu pude seguir viagem. d) Logo que saí de casa encontrei um amigo que não via há muito tempo. Parei para conversar um pouco e depois segui para o escritório. e) Saí de casa sem destino, dei uma volta na quadra e resolvi voltar para casa. O tempo estava para chuva e resolvi não sair mais de casa. 20.(ACAFE-SC) Suponha que uma companhia de água cobre o consumo residencial pela seguinte tabela: Faixa de consumo Valor em reais 3 3 por m por m 0 - 10 1,20 11 - 25 2,00 mais de 25 2,50 O proprietário de uma residência, que num determinado mês consumiu 27m3 de água, pagará, em reais: a) 55,00 b) 67,50 c) 54,00 d) 45,00 e) 47,00 21. (ACAFE-SC) Dois atiradores, A e B, numa série de 20 tiros num alvo com a forma indicada na figura abaixo, obtiveram os resultados que estão anotados no quadro dado. 0 10 20 30 50 atiradores 50 A 5 B 6 30 4 2 20 3 3 10 7 8 0 1 1 Observando a média de pontos dos atiradores A e B, a alternativa correta é: a) O atirador B superou o atirador A em 2 pontos. b) O atirador A teve melhor desempenho que o atirador B. c) Os atiradores tiveram o mesmo desempenho. d) A média de pontos do atirador B é de 20 pontos. e) A média de pontos do atirador A é de 24 pontos. 8 Atualizada 28/02/2007 22. (ACAFE-SC) Dois atletas A e B fazem teste de Cooper numa pista retilínea, ambos correndo com velocidade constante. A distância (d) que cada um percorre é mostrada no gráfico abaixo. d(m) B 500 400 300 200 100 0 A x t(min) 10 20 30 Com base no gráfico, a alternativa correta é: a) A é mais veloz que B, pois percorre 600m em 20 min. b) B percorre 1km em 20 min. c) B é mais veloz que A, pois percorre 400m em 5 min. d) A e B correm na mesma velocidade. e) A percorre 400m em 30 min. 23.(MACK-SP) Considere as funções f (x) = 3 x – 5, g (x) = 3x2 + 2x – 4 h(x) = x – x2 e o número real A= f ( 0 ) ÷ g ( − 1) . h( 2 ) Então 5 . A– 1 vale: a) 1/6 b) 6 c) – 6 d) 5 e) 1/5 GABARITO FUNÇÃO DO 1º GRAU 01 B 02 C 03 D 04 E 05 B 06 B 07 C 08 B 09 C 10 B 11 A 12 E 13 C 14 C 15 D 16 A 17 D 18 B 19 A 20 E 21 C 22 B 23 B Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher EQUAÇÕES DO 2º GRAU DEFINIÇÃO É toda a equação que pode ser reduzida à forma: ax2 + bx + c = 0 a≠0 Em que: • x é a incógnita • a, b e c são constantes reais denominadas coeficientes. • c é o termo independente RESOLUÇÃO Nas equações, é costume chamar os valores que satisfazem as equações de raízes. Resolver uma equação significa determinar o seu conjunto-verdade, isto é, o conjunto de suas raízes. EXERCÍCIO RESOLVIDO 01. Em certo momento, o número de funcionários presentes em uma agência bancária era tal que, se ao seu quadrado somássemos o seu quádruplo, o resultado obtido seria 572. Se 10 deles saíssem da agência, o número de funcionários na agência passaria a ser: a) 12 b) 13 c) 14 d) 15 e) 16 Resolução: x é o número de funcionários x2=quadrado de x 4x=quádruplo de x (x-10) é o que o teste solicita I) x2+4x=572 2 x +4x-572=0 Para a equação do 2º grau ax2 + bx + c = 0 Use a formula de Báskara Aplicando a fórmula de Bháskara, temos: -b ± b2 - 4ac x= 2a x= 2 -b ± b - 4ac 2a O conjunto solução é: ⎧⎪ -b + b2 - 4ac -b - b2 - 4ac ⎫⎪ ; S= ⎨ ⎬ 2a 2a ⎪⎩ ⎪⎭ Considerações Para a equação do 2º grau, quando o discriminante da equação, radicando na fórmula de Báskara: b2 - 4ac = ∆ I) Quando ∆ > 0, ∆ maior que zero, a equação tem duas raízes reais e diferentes entre si.. ⎧⎪ -b + b2 - 4ac -b - b2 - 4ac ⎫⎪ ; S= ⎨ ⎬ 2a 2a ⎩⎪ ⎭⎪ II) Quando ∆ = 0, ∆ igual a zero, a equação tem duas raízes reais e iguais. ⎧ -b -b ⎫ ; ⎬ ⎩ 2a 2a ⎭ S= ⎨ III) Quando ∆ < 0, ∆ menor que zero, a equação tem duas raízes não reais e diferentes entre si. S = φ conjunto vazio, as raízes não são reais. OBTER AS RAÍZES PELO PRODUTO E SOMA (RELAÇÕES DE GIRARD) x= x= 2 -(4) ± (4) - 4(1)(-572) 2(1) -4 ± 48 2 x1=-26 não serve por ser negativo. x2=22 serve II) Resposta: (x-10)=(22-10)=12 PRATICANDO 01. (FUVEST) O conjunto verdade da equação x+2 2 -1 + = 2 x-2 2 02. Sobre a equação (x + 2) (x + 3) = x² + 6x + 3 é verdade que: a) x é igual a 0 b) x é igual a 3 c) x é igual a 6 d) todos os números são soluções e) x é igual a 2 2 03. 6x – x – 1 = 0 04. x2 - 8x + 7 = 0 2 05. x - 6x + 9 = 0 Seja a equação: 1x2 - Sx + P = 0 a=1 e x1 e x2 as raízes da equação, então podemos ter: soma produto x1 + x2 = S x1 . x2 = P Atualizada 28/02/2007 2 06. x - 2x + 5 = 0 07. 3x2 + 12x = 0 08. 9 - 4x2 = 0 09. x2 - 5x + 6 = 0 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 9 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 10. O número de soluções inteiras da equação GABARITO x-3 4 4 - = x - 4 x x(x - 4) EQUAÇÃO DO 2º GRAU 01 1 e -2 02 B 03 -1/3 e 1/2 04 1e7 05 3 06 Vazio em R 07 -4 e 0 08 -3/2 e 3/2 09 2e3 10 B 11 A 12 D 13 C 14 D 15 D 16 A 17 D a) 0 b)1 c)2 d)3 e) 4 11. A razão entre a soma e o produto das raízes da 2 equação 2x - 7x + 3 = 0. a) 7/3 b) 7/2 c) 3/2 d) 3/7 e) 2/7 12. Qual o menor número que se deve somar a cada fator do produto de 5 x 13 , para que este produto , aumente de 175 unidades ? a) 7 b) 25 c) –7 d) –25 e) 13 13. Qual é o menor valor de "x" de modo que a divisão de 0,5 por "x" tenha o mesmo resultado da adição de 0,5 com "x"? a) 0,5 b) –0,5 c) –1 d) 1 e) 0 14. A soma de um número e o seu quadrado é 4032. Qual é esse número ? a) 66 b) 61 c) 62 d) 63 e) 64 15.(MACK-SP) Se (x – y)2 – (x + y)2 = – 20, então x . y é igual a: a) – 1 b) 0 c) 10 d) 5 e) 20 16.(ACAFE-SC) Uma torneira deixa cair x gotas de água a cada 20 segundos. Sabendo-se que esse número x corresponde à raiz positiva da equação x( x-2 ) = 21 + 2x, o volume de água que vaza por hora, supondo que cada gota corresponde a 0,4ml, é: a) 504ml b) 540ml c) 5040ml d) 50,4ml e) 5400ml 17. (EXPCEX-97) Sejam m e n dois números inteiros positivos tais que m e n são ímpares consecutivos, com m.n=483. Nestas condições, o valor de m+n é igual a: a) 64 b) 52 c) 46 d) 44 e) 32 10 Atualizada 28/02/2007 FUNÇÃO DO 2° GRAU VÉRTICE DE UMA PARÁBOLA Toda a função do 2° grau tem um ponto de máximo ou de mínimo. f( x ) = ax2 + bx + c = 0 a≠0 PONTO DE MÁXIMO V( xv , yv ) O ponto de máximo é ponto de maior ordenada ( yv ) da função: f( x ) = ax2 + bx + c = 0 a<0 Obs.: O coeficiente a de x2 é NEGATIVO. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA y V Ponto de máximo yv 0 xv PONTO DE MÍNIMO V( xv , yv ) O ponto de mínimo é ponto de menor ordenada ( yv ) da função: f( x ) = ax2 + bx + c = 0 a>0 Obs.: O coeficiente a de x2 é POSITIVO. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 03. (CEFET-PR) O maior valor que y pode de assumir 2 na expressão y= - x +2x é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA y 04. (UEL-PR) Se x e y são as coordenadas do vértice 2 da parábola y= 3x -5x + 9, então x + y é igual a: a) 5/6 b) 31 /14 c) 83/12 d) 89/18 e) 93/12 xv 0 x yv V Ponto de mínimo 05. (MACK-SP) O ponto (k, 3k) pertence à curva dada por f(x) = x2 - 2x + k; então k pode ser: a) -2 b) -1 c) 2 d) 3 e) 4 CÁCULO DO VÉRTICE DA FUNÇÃO DO 2° GRAU CÁLCULO DA ABSCISSA xv DO VÉRTICE xv = −b 2⋅a Ou também, calculando a média aritmética das raízes ( x1 e x2 ): xv = x1 + x 2 2 CÁLCULO DA ORDENADA yv DO VÉRTICE (MÁXIMO OU MÍNIMO) − (b 2 - 4 ⋅ a ⋅ c) yv = 4⋅a Ou também, substituindo xv na função: f ( x v ) = a ⋅ ( x v )2 + b ⋅ ( x v ) + c y ≥ yv 2) Se a < 0 y ≤ yv 09. (UEPG-PR) Seja a função f(x) = 3x2 + 4 definida para todo x real. Seu conjunto - imagem é: PRATICANDO 2 01. (ACAFE-SC) A função f(x) = x - 2x + 1 tem mínimo no ponto em que x vale: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 2 02. (PUC-MG) O valor máximo da função f(x) = - x + 2x + 2 é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 Atualizada 28/02/2007 07. (UF-GO) Se f(x) = x - 3, o conjunto de valores de x tais que f(x2) = f(x) é: a) {0; 1 } b) {- 1 ; 0} c) {1 } d) {- 2; 3} e) {3; 4} 08. (PUC-RS) A imagem da função f: IR è IR, definida 2 por f(x) = x - 1, é o intervalo: a) [-1; ºº ) b) (-1;ºº ) c) [0; ºº ) d) (-°° ;-1) e) (-ºº ;-11 ] IMAGEM DA FUNÇÃO DO 2° GRAU Imagem 1) Se a > 0 06. (UF-CE) Considere a função f: IR è IR, definida por f(x) = x2 - 2x + 5. Pode-se afirmar corretamente que: a) vértice do gráfico de f é o ponto (1; 4); b) f possui dois zeros reais e distintos; c) f atinge um máximo para x = 1; d) gráfico de f é tangente ao eixo das abscissas. e) nda a) {y E IR/y 4} b) {y E IR/-4<y<4} c) {y E IR/y>4} d) {y E IR/y e) REAIS 4} 10.. Em uma partida de vôlei, um jogador deu um saque em que a bola atingiu uma altura h em metros, num tempo t, em segundos, de acordo com a relação h(t) = -t² + 8t. a) Em que instante a bola atingiu a altura máxima? [Nota]: observem o vértice b) De quantos metros foi a altura máxima alcançada pela bola? Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 11 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 11.(FGV-SP) O lucro mensal de uma empresa é dado 2 por L = - x + 30x - 5, onde x é a quantidade mensal vendida. Qual o lucro mensal máximo possível? 12.(UNIFAP-FUNDAP) Segundo afirmam os Fisiologistas, o número N de batimentos cardíacos por minuto, para um indivíduo sadio e em repouso, varia em função da temperatura ambiente T, em graus Celsius, e é dado pela função N(T) = (0,1) T2 – 4 T + 90. a) Essa função possui máximo ou mínimo? b) A que temperatura o número de batimentos cardíacos por minuto de uma pessoa sadia e em repouso será 90? c) Se uma pessoa sadia estiver dormindo em um quarto com refrigeração de 20º C, qual será o número de seus batimentos cardíacos por minuto? 13.(FAE-PR) Para se produzir “x” unidades de um certo produto, uma empresa tem como expressar o seu custo por C(x) = x2 - 50 x + 2500. Analise as proposições a seguir: I) A empresa deve produzir 25 unidades para que o custo seja mínimo. II) O custo mínimo da empresa é de R$ 2500,00. III) O custo de produção de 10 unidades é maior que o custo de produção de 30 unidades. Assinale a alternativa correta: a) Apenas I está correta. b) Apenas I e II estão corretas. c) Apenas I e III estão corretas. d) Apenas II e III estão corretas. e) Todas estão corretas. 14. (UF-PR) Um grupo de funcionários vai viajar para participar de um congresso. Eles tiveram a idéia de fretar um ônibus no qual todos viajariam juntos e cada um pagaria o preço do fretamento dividido pelo número de pessoas. Ao pesquisar os preços, descobriram que uma empresa de turismo só aceitava grupos de 15 a 40 passageiros para cada ônibus, e calculava o preço (em reais) do fretamento 2 do ônibus pela fórmula p(x) = – x + 70x + 50, onde x representa o número de passageiros. Considere as seguintes afirmações a respeito dos preços nessa empresa. I) Se viajarem 40 pessoas, cada pessoa pagará mais de R$ 30,00. II) Se viajarem 30 pessoas, o preço do fretamento será menor do que o preço correspondente a 40 pessoas. III) Existe um número x de pessoas para o qual o preço do fretamento é igual a R$ 1.150,00. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) Somente a afirmativa III é verdadeira. d) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. 12 Atualizada 28/02/2007 Matemática 15. (UF-PR) Se a soma de dois números é 14/3 e o produto é −5/3, então um dos números é: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 16. (UF-RG) O movimento de um projétil, lançado para cima verticalmente, é descrito pela equação y=2 40x +200x. Onde y é a altura, em metros, atingida pelo projétil x segundos após o lançamento. A altura máxima atingida e o tempo que esse projétil permanece no ar corresponde, respectivamente, a: a) 6,25 m, 5s b) 250 m, 0 s c) 250 m, 5s d) 250 m, 200 s e) 10.000 m, 5s 17. (EXPCEX) O projétil disparado por um canhão, posicionado num ponto de altitude igual a 200 metros, atinge um alvo localizado num ponto de altitude igual a 1200 metros. Considerando-se que: • I) A trajetória descrita pelo projétil é dada pela equação 8 4 y = x − x2 , 3 3 • II) Com x e y em quilômetros, e referenciada a um sistema cartesiano com origem no canhão. •III) O alvo é atingido quando o projétil encontra-se no ramo descendente da sua trajetória. Nas condições acima descritas, pode-se afirmar que a distância horizontal entre as posições do canhão e do alvo é: a) 0,5 km b) 1,0 km c) 1,5 km d) 2,0 km e) 2,5 km 18. (EXPCEX) Um curral retangular será construído aproveitando-se um muro pré-existente no terreno, por medida de economia. Para cercar os outros três lados, serão utilizados 600 metros de tela de arame. Para que a área do curral seja a maior possível, a razão entre as suas menor e maior dimensões será: a)0,25 b)0,50 c)0,75 d)1,00 e)1,25 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 19. (EXPCEX) Na criação de um determinado animal para abate, o criador dispõe de estudos que lhe informam que o custo da criação evolui no tempo segundo a relação PC = GABARITO FUNÇÃO DO 2º GRAU 01 B 02 B 03 A 04 E 05 E 06 A 07 A 08 A 09 D 10 4 e 16 11 220 12 a) mínimo b) 40 c) 50 13 C 14 A 15 E 16 C 17 C 18 B 19 B 20 125 000 21 B 2 2 t + 2 2 t + 200 2 ; o 120 preço obtido pelo criador ao vender o produto evolui no tempo segundo a relação PV = − 2 2 t + 3 2 t + 200 2 ; onde PC e PV são 120 respectivamente os preços de custo e de venda da arroba de carne, em reais, e t, o tempo de engorda, em dias. Nestas condições pode-se afirmar que o tempo de engorda que fornece maior lucro (PV – PC) é em dias de: a) 20 . b) 30 . c) 90 d) 60 e) 50 20.(UFF-RJ) Um fazendeiro pretende destinar um terreno retangular à plantação de mudas. Para limitar o terreno, deverá estender 1000 m de tela ao longo de três de seus lados — o quarto lado coincidirá com um muro reto. Nestas condições calcule, em metros quadrados, a maior área possível de ser limitada. INEQUAÇÃO DO 1º GRAU 21.(UNB-CESPE) Em um terreno, que tem a forma de um triângulo retângulo com catetos medindo 30 m e 40 m, deseja-se construir uma casa retangular de dimensões x e y, como indicado na figura que segue. Nessas condições, para que a área ocupada pela casa seja a maior possível, o valor de seu semiperímetro, em metros, deverá ser igual a DEFINIÇÃO Chama-se inequação do 1º grau a toda sentença aberta do tipo: ax + b > 0 ax + b ≥0 ax + b < 0 ax + b ≤ 0 , onde a ∈ R* e b ∈R. Resolver em R, uma inequação do 1º grau, é determinar o conjunto de todos os valores da variável x para os quais a desigualdade fique satisfeita. INEQUAÇÕES DO 2º GRAU DEFINIÇÃO Chama-se inequação do 2º grau a toda sentença aberta do tipo: ax2 + bx + c > 0 ax2 + bx + c ≥ 0 ax2 + bx + c < 0 ax2 + bx + c ≤ 0 com a ∈R*, b ∈R e c ∈R; Resolver, em R, uma inequação do 2º grau, é determinar o conjunto de todos os valores da variável x para os quais a desigualdade fique satisfeita. EXISTÊNCIA DE UMA FUNÇÃO Seja y = f(x) uma função de variável x, para as funções que seguem devemos impor a condição de existência: a) 30 b ) 35 c) 40 d) 45 e) 50 Atualizada 28/02/2007 1 y= 1 f( x ) 2 y= P AR 3 y= ⇒ f( x ) 1 PAR f( x ) f( x ) ≠ 0 ⇒ ⇒ f( x ) ≥ 0 f( x ) > 0 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 13 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher TESTES 01. Resolva em IR a inequação, 2x – 10 < 4. 02. Resolva em IR a inequação, –3x + 5 ≥ 2. 03. Resolva em IR a inequação, -x-2 ≥-2 + x. 04. Resolva em IR a inequação, x – 3 ≥3-x. 2 05. Resolva em IR a inequação, x – 5x + 4 > 0. 06. Resolva em IR a inequação, x2 – 5x + 4 ≤ 0. 07. Resolva em IR a inequação, x2 – 4x + 4 > 0. Matemática SISTEMA DE INEQUAÇÕES 14. (CESCEM-SP) O conjunto de valores de x que satisfaz o sistema de inequações ⎧⎪x 2 − 4x + 3 > 0 é: ⎨ ⎪⎩ x 2 − 2x < 0 a) 0 < x < 1 b) IR c) x < 0 ou x > 3 d) 2 < x < 3 e) nda 15. (UNESP) Os valores de x IR que satisfazem o ⎧⎪ x 2 − 4 < 0 são tais que: sistema ⎨ ⎪⎩x 2 − 3x < 0 a) 1 < x < 3 b) -3 < x < -2 c) 0 < x < 2 d) 2 < x < 3 e) -2 < x < 0 INEQUAÇÕES PRODUTO - QUOCIENTE 2 08. Resolva em IR a inequação, x – 4x + 4 ≥ 0. 2 09. Resolva em IR a inequação, x – 4x + 4 < 0. 2 10. Resolva em IR a inequação, -x + 3x - 4 > 0. 11. (FCC) Perguntaram a José quantos anos tinha sua filha e ele respondeu: "A idade dela é numericamente igual à maior das soluções inteiras da inequação 2x2 − 31x − 90 < 0." É correto afirmar que a idade da filha de José é um número a) quadrado perfeito. b) primo. c) menor que 10. d) divisível por 4. e) múltiplo de 6. O conjunto solução da 12. (CESGRANRIO-RJ) inequação x2 - 3x - 10 < 0 é: a) (- °° , - 2) b) (- °° , - 2) (5, °°) c) (- 2, 5) d) (0, 3) e) (3, 10) 13. (UF-SE) O trinômio y = x2 + 2kx + 4k admitirá duas raízes reais e distintas se, e somente se: a) k > 4 b) k > 0 e k 4 c) k < 0 ou k > 4 d) k 0 e k 4 e) 0 < k < 4 14 Atualizada 28/02/2007 16. (UEPG-PR) Resolvendo-se a inequação 2 ( x-5) . ( x - 2x -15 ) 0 obtém-se: a) S = { x R / x < 3 } b) S = { x R / -3 x 5 } c) S = { x R / x 3 ou x 5 } {5} d) S = { x R / x - 3 } e) nda 17. (CESCEA-SP) A solução da inequação ( x - 3 ) . ( - x2 + 3x + 10 ) > 0 é: a) -2 < x < 3 ou x > 5 b) 3 < x < 5 ou x < -2 c) -2 < x < 5 d) X > 6 e) x < 3 18. ( PUC - PR ) A solução da inequação ( x - 2 ) . ( - x2 + 3x + 10 ) > 0 é : a) x < - 2 ou 2 < x < 5 b) -2 < x < 2 ou x > 5 c) -2 < x < 2 d) x > 2 e) x < 5 19. (UF-SE) O conjunto solução da inequação x+3 ≤ 0 em R é: 2x − 5 a) [ -3, 5/2 ) b) ( -3, 5/2 ) c) [-3 , 5/2 ] d) ] -ºº , -3 ] e) ] -ºº, -3 ] [ 5/2. ºº[ 20. (UEL-PR) Quantos números inteiros satisfazem a 4- x inequação ≥ 0? 1+ x a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher GABARITO INEQUAÇÕES 01 x<7 x ≤1 02 x≤0 03 x≥3 04 05 x<1 ou x>4 1≤ x ≤ 4 06 07 Reais – { 2 } 08 Reais 09 Vazio 10 Vazio 11 B 12 C 13 C 14 A 15 C 16 E x≥−3 17 18 19 20 B A A D PROGRESSÃO ARITMÉTICA (PA) DEFINIÇÃO: Uma seqüência (a1, a2, a3, a4, a5, ..., an) de números reais, com a1=primeiro termo, a2=segundo termo, a3=terceiro termo, assim sucessivamente até o último termo an, é uma progressão aritmética (PA), se a diferença entre um termo qualquer a partir do segundo, pelo seu antecessor imediato, produzir um resultado (resto) constante real, denominado razão ( r ) da progressão. r = a2 - a1 r = a3 - a2 r = a4 - a3 . . . . . . . . . r = a n - a n-1 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS CLASSIFICAÇÃO ARITMÉTICA UMA Seja r a razão de uma progressão que: 1 PA estritamente crescente 2 PA estritamente decrescente 3 PA constante PROGRESSÃO aritmética (PA), temos r>0 r<0 r=0 TERMO GERAL DE UMA PROGRESSÃO ARITMÉTICA (PA) A definição de progressão aritmética (PA), sugere que: a 2 = a 1 + 1r a 3 = a 1 + 2r a 4 = a 1 + 3r a 5 = a 1 + 4r a 6 = a 1 + 5r e assim sucessivamente Generalizando para termo de ordem n (n = ao número de termos da progressão), temos a fórmula geral: a n = a 1 + ( n-1 )r Podemos ter um termo de ordem n relacionado com qualquer outro termo antecessor de ordem k. Neste caso a fórmula do termo geral abrangente, é: a n = a k + ( n-k )r Por exemplo: 01. Na seqüência (10, 6, 2, ...), calcular o décimo termos. Resolução: a n = a 1 + ( n-1 )r a 10 = a 1 + (10 - 1)r r=a2-a1=6-10 = -4 a 10 = 10 + 9(-4) a 10 = 10 - 36 a 10 = -26 PROGRESSÃO ARITMÉTICA COM TRÊS TERMOS Forma simplificada para a representação de uma progressão aritmética com três termos em duas variáveis. ( x-r, x , x+r ) SOMA DOS ARITMÉTICA 01. Verificar se a seqüência (2, 4, 6, 8, 10) é uma progressão aritmética (PA) de razão 2. Resolução r = a2 - a1 = 4–2=2 r = a3 - a2 = 6–4=2 r = a4 - a3 = 8–6=2 r = a 5 - a 4 = 10 – 8 = 2 A constante 2, obtida pela diferença, conforme mostra quadro, define a seqüência como uma progressão aritmética (PA) de razão. DE TERMOS DE UMA PROGRESSÃO Sendo (a1, a2, a3, a4, a5, ..., an ) uma progressão aritmética e Sn a soma desses termos, Sn= a1+ a2+ a3+ a4+a5+ ... +an . Segue a fórmula para o somatório de qualquer progressão aritmética. n é igual ao número de termos somados. (a + a ) Sn = 1 n 2 ⋅n an é o último termo. FÓRMULA GERAL DA RAZÃO ( r ) EXERCÍCIOS RESOLVIDOS r = a n+1 - a n Para todo o n pertencente aos naturais positivos 01. Calcular a soma dos 20 primeiros termos de progressão aritmética (2, 5, 8, ...). Resolução: I) Dados para cálculo da soma: a1=2, n=20 e a20 não foi fornecido, deverá ser calculado, veja item II. Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 15 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher II) Pela fórmula do termo geral, a n = a 1 + ( n-1 )r a 20 = a 1 + ( 20-1 )r a 20 = 2 + 19x3 a 20 = 2 + 57 a 20 = 59 09. A soma dos n primeiros números naturais ímpares é dada por: r=a2-a1=5-2=3 10. Determinar x tal que 2x-3, 2x+1, 3x+1, sejam três termos de uma progressão aritmética. 11. A seqüência: 3y, y+1,5 é uma progressão aritmética. Determine a razão. II) A soma dos 20 primeiros termos, S20. (a1 + an ) ⋅n 2 (2 + 59) = × 20 2 = 61×10 Sn = S20 S20 Matemática 12. Sabendo que a seqüência (1-3x, x-2, 2x+1,...) é uma PA, então o 10º termo da PA (5-3x, x+7,...), é: 13. Em uma progressão aritmética em que a4=12 e a9=27. Calcular a5. S20 = 610 TESTES 01. Determine os seis primeiros termos da seqüência definidos pela lei de formação an=1+2n, com n pertencente aos números naturais diferentes de zero. 02. Determine o 20º termo da seqüência (26, 31, 36, 41,...). 03.(NC.UFPR) Quais das seqüências constituem Progressão Aritméticas? I. (1, 6, 11, 16, 21, 26) II. (-8,-6,-4,-2,0) III. (19,17,15,13,11) abaixo IV. (1, 2 , 3 , 2, 5 ) V. (-5/2, -1/2, 3/2, 7/2, 11/2) VI. (2x, 3x/2, x, x/2, 0, -x/2) Estão corretas as proposições: a) I, II, IV, V e VI b) I, II, III, V e VI c) I, III, IV, V e VI d) I, II, III, IV e VI e) II, III, IV, V e VI 04.(NC.UFPR) Em uma progressão aritmética, o 11º termo excede o 2º em 27. Sabendo-se que o 5º termo é 14, então o 12º é: a) 33 b) 34 c) 35 d) 36 e) 37 05. Determine o sexto termo de uma seqüência em que a1=2 e a10=47. 14. Numa progressão aritmética com 51 termos, o 26o é 2. A soma dos termos dessa progressão é: a) 13 d) 104 b) 52 e) 112 c) 102 15.(UFPR) Os anos bissextos ocorrem de 4 em 4 anos, em geral, mas a sua caracterização exata é a seguinte: são anos bissextos aqueles que são divisíveis por 4, mas não por 100; a exceção a essa regra são os anos divisíveis por 400, que também são bissextos. Assim, o número de anos bissextos entre 1895 e 2102 é: a) 50 b) 47 c) 48 d) 49 e) 51 16. Anos bissextos são os múltiplos de 4 que não são múltiplos de 100 e, além desses, os múltiplos de 400. Quantos anos bissextos há no conjunto {2015, 2018, 2020, 2100, 2400}? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 17. O termo geral de uma progressão aritmética é dado por an=3n+7 , n natural positivo. Calcule o valor de a1 e r. 18. Num programa de condicionamento físico uma pessoa começa correndo 300 metros num dia, 400 metros no dia seguinte, 500 metros no próximo dia e assim sucessivamente até chegar aos dois quilômetros por dia. A partir de que dia ela estará correndo dois quilômentros por dia? 06. Qual é o 100º numeral ímpar? 07. Quantos números pares existem entre 43 e 535? 08. Calcule a soma dos 20 primeiros termos múltiplos de 3 positivos. 16 Atualizada 28/02/2007 19. Determine o sexto termo de uma seqüência em que a1=2 e a10=47. 20. Qual é o 100º numeral ímpar? Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 21. (FCC) Assinale a opção que apresenta corretamente o oitavo termo de uma PA onde a 5 = 6 e a 17 = 30. a) 10 b) 12 c) 14 d) 16 e) 18 27. (UFSM-RS) Tisiu ficou sem parceiro para jogar bolita (bola de gude); então pegou sua coleção de bolitas e formou uma seqüência de “T” (a inicial de seu nome), conforme a figura 22. (AFA) Se a soma dos n primeiros termos de uma progressão aritmética (PA) é dada pela fórmula Sn = 3n 2 2 +n , então a soma do quarto com o sexto termo dessa PA é a) 25 b) 28 c) 31 d) 34 23. (EXPCEX) Numa modalidade de corrida, ganha a equipe que percorre uma determinada distância em menor tempo, revezando seus atletas a cada 800 metros. A equipe Verde utilizou a tática de organizar seus atletas na ordem crescente de suas velocidades. Sabe-se que o atleta menos veloz dessa equipe gastou 5 minutos no revezamento e que a diferença de tempo entre dois atletas consecutivos foi sempre de 30 segundos. Sabendo que a equipe Verde realizou a prova em 26 minutos, a distância total percorrida foi de a) 4000 metros. b) 4160 metros. c) 6400 metros. d) 10400 metros. e) 20800 metros. 24. Numa progressão aritmética com 51 termos, o o 26 é 2. A soma dos termos dessa progressão é: a) 13 b) 104 c) 52 d) 112 e) 102 25.(FAE-PR) Um maratonista inicia um treinamento para uma prova de 50 km, 40 semanas antes de sua realização. Na primeira semana de treinamento ele percorre 30 km. Na segunda semana ele percorre ½ km a mais que na semana anterior e assim sucessivamente. O maratonista: a) percorrerá 50 km no treino da 37ª semana; b) percorrerá 50 km no treino da 38ª semana; c) percorrerá 50 km no treino da 39ª semana; d) percorrerá 50 km no treino da 40ª semana; e) percorrerá 50 km no treino da semana da maratona. 26.(FAE-PR) Em um plano especial de consórcio, uma pessoa pagará 50 prestações, cujos valores estão em progressão aritmética totalizando R$ 11.125,00. Concluída a metade do prazo do plano, o total pago é de R$ 4.000,00. Com base nessas informações, qual o valor da primeira prestação? a) R$ 97,50 b) R$ 100,00 c) R$ 115,00 d) R$ 160,00 e) R$ 222,50 Atualizada 28/02/2007 Supondo que o guri conseguiu formar 10 “T” completos pode-se, seguindo o mesmo padrão, afirmar que ele possuía a) mais de 300 bolitas. b) pelo menos 230 bolitas. c) menos de 220 bolitas. d) exatamente 300 bolitas. e) exatamente 41 bolitas. 28.(FAE-PR) Partindo-se de dois quadrados de lado unitário e acrescentando-se progressivamente outros quadrados de lados também unitários, pode-se representar a soma dos primeiros inteiros pares e positivos, conforme a figura. Essa soma é dada por: 2 a) n2 b) n2 - n c) n2 + 1 2+4 2 + 4 + 6 + ... 2 d) n +n 2 e) n2 + n GABARITO PROGRESSÃO ARITMÉTICA 01 (3,5,7,11,13) 02 121 03 B 04 C 05 27 06 199 07 246 08 630 2 09 n 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 4 7 89 15 C A B 10 e 3 18 27 199 B B C E E B B E Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 17 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher PROGRESSÃO GEOMÉTRICA (PG) DEFINIÇÃO: Uma seqüência (a1, a2, a3, a4, a5, ..., an) de números reais, com a1=primeiro termo, a2=segundo termo, a3=terceiro termo, assim sucessivamente até o último termo an, é uma progressão geométrica (PG), se a divisão entre um termo qualquer a partir do segundo, pelo seu antecessor imediato, produzir um resultado (quociente) constante real, denominado razão ( q ) da progressão geométrica. a q= 2 a1 q= a3 a2 q= a4 a3 EXERCÍCIO RESOLVIDO 01. Na seqüência (3, 6, 12, ...), calcular o décimo termos. Resolução: a n = a 1 x q n-1 a 10 = a 1 x(q) 10-1 r=a2/a1=6/ 3= 2 a 10 = 3 x (2) 9 a 10 = 3 x 512 a 10 = 1536 PROGRESSÃO GEOMÉTRICA COM TRÊS TERMOS Forma simplificada para a representação de uma progressão geométrica com três termos em duas variáveis. . q= Generalizando para termo de ordem n (n = ao número de termos da progressão), temos a fórmula geral: a n = a 1 x q n-1 Podemos ter um termo de ordem n relacionado com qualquer outro termo antecessor de ordem k. Neste caso a fórmula do termo geral abrangente, é: a n = a k x q n-k an an-1 ( EXERCÍCIO RESOLVIDO 01. Verificar se a seqüência (2, 4, 8, 16, 32) é uma progressão geométrica (PG). Resolução q= a2 4 = =2 a1 2 q= a 4 16 = =2 a3 8 q= a3 8 = =2 a2 4 q= a 5 32 = =2 a 4 16 A constante 2 obtida pela divisão, conforme mostra quadro, define a seqüência como uma progressão geométrica (PG) de razão 2. FÓRMULA GERAL DA RAZÃO ( q ) q= an an-1 Para todo o n pertencente aos naturais positivos CLASSIFICAÇÃO DE UMA PROGRESSÃO GEOMÉTRICA Seja q a razão de uma progressão geométrica (PG), temos que: 1 PG estritamente a1 > 0 e q > 1 ou crescente a1 < 0 e 0 < q < 1 2 PG estritamente a1 > 0 e 0 < q < 1 ou decrescente a1 < 0 e q > 1 3 PG constante q=1 4 PG alternante a1 ≠ 0 e q < 0 TERMO GERAL DE UMA PROGRESSÃO GEOMÉTRICA (PG) A definição de progressão geométrica (PG), sugere que: a 2 = a 1 x q1 a 3 = a 1 x q2 a 4 = a 1 x q3 a 5 = a 1 x q4 a 6 = a 1 x q5 e assim sucessivamente 18 Atualizada 28/02/2007 x , x , x ⋅q ) q SOMA DOS TERMOS DE UMA PROGRESSÃO GEOMÉTRICA FINITA Sendo (a1, a2, a3, a4, a5, ..., an ) uma progressão geométrica e Sn a soma desses termos, Sn= a1+ a2+ a3+ a4+a5+ ... +an . Segue a fórmula para o somatório de qualquer progressão geométrica finita. n é igual ao número n de termos somados. a (q - 1) Sn = 1 q-1 an é o último termo. EXERCÍCIO RESOLVIDO 01. Calcular a soma dos 10 primeiros termos de progressão geométrica ( 1, 2, 4, ...). Resolução: I) Dados para cálculo da soma: a1=1, n=10 e a10 não foi fornecido, deverá ser calculado, veja item II. II) Pela fórmula do termo geral, a n = a 1 x q n-1 a 10 = a 1 x q 10-1 r=a2/a1=2-1=2 a 10 = 1 x (2) 9 a 10 = 1 x 512 a 10 = 512 II) A soma dos 10 primeiros termos, S20. Sn = a1 (qn - 1) q-1 1× (210 - 1) 2 -1 1× (1024 - 1) Sn = 2 -1 1023 Sn = 1 Sn = 1023 Sn = Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher SOMA DOS TERMOS DE UMA PROGRESSÃO GEOMÉTRICA INFINITA Sendo (a1, a2, a3, a4, a5, ..., an ) uma progressão geométrica de razão –1<q<1e Sn a soma desses termos, Sn= a1+ a2+ a3+ a4+a5+ ... , temos uma forma simplificada para o somatório de qualquer seqüência infinita em PG, dada pela fórmula: ∞ = símbolo que a S∞ = 1 representa o infinito 06. Qual é a razão de uma PG em que 0 1º termo é EXERCÍCIO RESOLVIDO 08. Calcule a soma dos 7 primeiros termos da PG (4, 12, 36,...). 50 2 e o 6º termo é 400? 07. A seqüência (x, 3, 7) é uma PA, e a seqüência (x-1, 6, y) é uma PG. Quais são os valores de x e y? 1- q 01. Calcular a soma dos termos da progressão geométrica ( 1, 1/2, 1/4, ...). Resolução: I) Dados para cálculo da soma: a1=1, n= ∞ e a razão não foi fornecida, deverá ser calculado, veja item II. 09. Determine o número que deve ser somado a 2, 4 e 7, a fim de obtermos uma PG? II) Pela fórmula do termo geral, 10. Calcule o número de termos da seqüência (2, 6, 18,...,4374)? 1 2 1 1 q = = x1 = 1 2 2 II) A soma dos infinitos ( ∞ ) termos, S ∞ , é: S∞ = a1 1- q 11. Calcule o valor de 2 2 2 2... n i 12. Determinar n tal que ∑ 2 = 4088 . i=3 1 1 12 1 S∞ = 1 2 S∞ = 2 S∞ = 13. Calcular a soma das 10 parcelas iniciais da série 1+1/2+1/4+1/8+... TESTES 01. Calcular o quinto termo da seqüência (2, 6, 18,...). 02. Determinar o décimo quarto termo da PG de razão –2 e décimo primeiro termo –2048. 14.O financiamento de um carro foi feito nos seguintes moldes. Sem entrada e a primeira mensalidade de R$ 1,00, no segundo mês R$ 2,00, no terceiro mês R$ 4,00, e assim por diante até um total de 12 prestações. Qual é o custo final do carro. 15. Obter a razão de uma PG em que, a2+a4+a6=10 e a3+a5+a7=30. 03. Calcular a soma dos 8 primeiros termos da seqüência (1, 3, 9,...). 04. Calcule a soma 3 3 3 S = 3 + + + + ... 2 4 8 05. A seqüência (4x, 2x+1, x-1,...) é uma PG, calcule o valor de x. Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 19 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 16.(FAE-PR) Diz a lenda que um jovem hindu ofereceu ao seu rei um jogo que inventou para ser praticado sobre um tabuleiro: o xadrez. O jovem pediu sua recompensa em grãos de trigo, na seguinte seqüência: 1 grão de trigo para a primeira casa do tabuleiro, 2 pela segunda casa, 4 pela terceira casa, 8 pela quarta casa e assim sucessivamente, até a sexagésima quarta e última casa do tabuleiro. O rei riu julgando ser insignificante o pedido, mas não pôde atendê-lo quando soube da enorme quantidade de grãos calculada por seus assessores! Supondo que se leve 1 s para contar 3 grãos de trigo, qual o tempo necessário para contar os grãos das dez primeiras casas do tabuleiro? a) 17,2 s b) cerca de 34 s c) 5 min 41 s d) 2 min 52 s e) 17 min 3 s 17. (FCC) Numa PG, o quarto termo é 20% do terceiro termo. Sabendo-se que a1 = 2.000, o valor de a5 é: a) 20/3 b) 18/7 c) 16/5 d) 14/5 e) 12/7 x–4 18. (FCC) A seqüência (x, x – 4, , ...) é uma 3 progressão geométrica decrescente. O quarto termo dessa progressão é: a)2/3 b)4/9 c)1/3 d)2/9 e)1/9 19. (BB) Numa PG, o quarto termo é 20% do terceiro termo. Sabendo-se que a1 = 2.000, o valor de a5 é: a) 20/3 b) 18/7 c) 16/5 d) 14/5 e) 12/7 20.(EPCAR) Se a soma dos n primeiros termos de uma seqüência infinita é 4n2 + 6n, então a seqüência é uma a) seqüência limitada. b) progressão aritmética. c) progressão geométrica de razão 8. d) progressão geométrica decrescente. 21.(EPCAR) 9x 5 + 3x 5 + O x 5 +L = valor 27 4 3 5 5 b) 2 4 c) 3 45 d) 8 a) 20 Atualizada 28/02/2007 de é igual a x na equação 22. (EXPCEX) Numa progressão geométrica (PG) crescente de 5 termos, o primeiro e o último correspondem, respectivamente, às raízes da equação x2 - 51x + 144 = 0. O valor da soma do segundo, terceiro e quarto termos dessa PG é a)12 b)24 c)28 d)36 e)42 23.(EXPCEX) Sendo X= π 3 + π + π 6 12 + .... e Y = π 4 + π 5 + 4π 16π + + ..... , o calcule 25 125 (X + Y ) . 24.(UFF-RJ) Considere a seqüência (x1, x2, ... , xn, ...) tal x1 = 1 modo que x que 2 e xn+1 = 0,5 1 = 10 k 2 x n. Determine o valor de k de . 25.(ACAFE-SC) O vazamento em um tanque de água provocou a perda de 2 litros de água no primeiro dia. Como o orifício responsável pela perda ia aumentando, no dia seguinte o vazamento foi o dobro do dia anterior. Se essa perda foi dobrando a cada dia, o número total de litros de água perdidos, até o 100 dia, foi de: a) 2046 b) 1024 c) 1023 d) 2048 e) 512 GABARITO PROGRESSÃO Geométrica 01 (3,5,7,11,13) 02 121 03 B 04 C 05 27 06 199 07 246 08 630 09 2 n 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 4 7 89 15 -5 3 610 54 10 e 3 18 27 199 B B C E E B B E Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher PROPRIEDADES DA POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO POTENCIAÇÃO Definição Se n ∈ N a i) n 01. Se 8x = 32, então x é igual a: a) 5/2 b) 5/3 c) 3/5 d) 2/5 e) 4 e a ∈ R , defini-se: =a × a4 ×244 a × ... 3 ×a 14 n fatores ii) 1 a =a iii) Se a ≠ 0, e a n>1 zero 02. Se 8x-9 = 16x/2, então 3 x é igual a: =1 a) 1 b) 2 c) 4 d) 5 e) 3 1 -n n =a a Propriedades 1) a m m 2) a 3) a ×a n 4) a n n ÷a ×b n =a m+n =a m-n 03. O valor de x que satisfaz a equação 3x-1 . 92x+3 = 273-x é: 3 com a ≠ 0 n n = (a × b) n n = (a ÷ b) com b ≠ 0 ÷b TESTES a) 1 b) 3 c) 5/2 d) 1/3 e) 2/5 n m n×m 5) (a ) = a 3 RADICIAÇÃO Definição n a =x ⇒ x n =a Propriedades 1) 2) 3) n n a× a ÷ nm n n b = b = a = n n n×m 05. Se 2x = 2048, então, x vale : a) 7 b) 11 c) 13 d) 17 e) 19 a×b a÷b a 4) p×n p×m n m a = a 5) n m n m a = ( a) 06. ( FCC - BA ) A solução da equação 0,52x = 0,251-x é um número x, tal que: a) 0 < x < 1 b) 1 < x < 2 c) 2 < x < 3 d) x > 3 e) x < 0 (p ≠ 0) Potência de um expoente racional m n m an = a EQUAÇÕES EXPONENCIAIS 3 07. Se (7 )-x+2 = x x É toda a equação do tipo a 1 = a 2 , em que a base é um valor real positivo e diferente de 1, x1 e x2 variáveis reais. a) 7 b) -9 c) 49 Procedimento exponencial 2 2 e z = 23 , calcule x . y . 04. Sendo x = (22)3 , y = 2 z: a) 221 b) 210 c) 223 d) 24 e) 220 para resolver uma x x a 1= a 2 simplifique a base x x e iguale os expoentes → x =x a/ 1 = a/ 2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ 1 2 Atualizada 28/02/2007 equação 1 , x1/2 valerá: 343 d) 3 e) 1 1+x + 1 = 8 , é: 08. A soma das raízes da equação 7 x 7 a)0 b)-1 c)1 d)7 e)8 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 21 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 09. A raiz da equação (7x - 2 10)(7 x + 2 10) =9 é um número: a) irracional negativo b) irracional positivo c) par d) inteiro negativo e) inteiro positivo x 2-x 10. Se 3 - 3 a)16 b)15 c)14 d)11 e)6 3 2 = 2 , então 15 - x vale: 11.(UEPG-PR) A soma das raízes da equação (2x)x+3 = 16 é: a) -3 b) 4 c) -4 d) 0 e) 3 3+x x-3 2 -2 12. A expressão é igual a: x x-3 2 +2 a) 2x b) 2-x c) 2-3 d) 7 e) 8 13.(UEL-PR) Para todo x real, a expressão 3x + 3x+1 +3x+2 +3x+3 +3x+4 +3x+5 é equivalente a: 6 x +15 a) 3 b) 5 . 3x c) 6 . 3x d) 243x e) 364 . 3x 14.Se x ∈ IR e 7 5x = 243, então 297(7 –3x) é igual a: a)11 b)13 c)15 d)17 e)16 15. Se y = 10x é um número entre 1000 e 100 000, então x está entre: a) -1 e 0 b) 2 e 3 c) 3 e 5 d) 5 e 10 e) 10 e 100 16.(FAE-PR) O montante da aplicação de um capital de R$ 100,00, por t anos, é dado pela expressão M(t) = 100 . (1,5)t. Sabendo-se que o montante obtido foi de R$ 337,50, o tempo durante o qual o capital ficou aplicado foi de: a) 9 meses; b) 12 meses; c) 18 meses; d) 24 meses; e) 36 meses. 22 Atualizada 28/02/2007 17. O produto das soluções da equação 2x – 2-x = 5 (1 – 2-x) é a) 0 b) 2 c) 1 d) 4 18. (EXPCEX) A soma das raízes da equação 3 x + 31− x = 4 é: a) 2 b)-2 c) 0 d)-1 e) 1 19. (EXPCEX) O valor da soma das raízes reais da 3x −1 2 equação 10 x +1 a)3 b)1 c)0 d)9 e)2 − 10 = 0 é: 20. (EXPCEX) A soma e o produto das raízes da ⎛3⎞ equação 9. ⎜ ⎟ ⎝5⎠ x 2 − x −9 = 243 são, respectivamente: 125 a) 1 e -12 b) 7 e 12 c) 2 e -8 d) -1 e 12 e) 7 e 10 GABARITO EXPONENCIAL 01 B 02 E 03 E 04 C 05 B 06 A 07 D 08 B 09 E 10 D 11 A 12 D 13 E 14 A 15 C 16 E 17 A 18 E 19 A 20 A Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher LOGARITMOS Definição Chama-se logaritmo de um número N>0 numa base a, com a>0 e a ≠ 1 , o expoente x a que se deve elevar a base a para que a potência obtida seja igual a N. Simbolicamente loga N = x ∴ a x EQUAÇÕES LOGARÍTMICAS É toda a equação do tipo log a x1 = loga x 2 , em que a base é um valor real positivo e diferente de 1, x1 e x2 variáveis reais positivas. Procedimento exponencial para resolver uma equação =N log a x1 = loga x 2 Condição de existência N > 0 positivo simplifique os loga e iguale os logaritmandos a>0ea≠1 log / a x1 = log / a x2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ x1 = x2 x qualquer valor real Conseqüências da definição 01.( MACK - SP ) Se log3 1/27 = x, então o valor de x é: a)-9 b)-3 c)-1/3 d)1/3 e)3 1) log a 1 = 0 2) log a a = 1 log a N 3) a =N Atenção ! 4) log N 1 TESTES % existe) (nao % existe) 5) log -a N (nao % existe) 6) log a (-N) (nao 02. Na base decimal, log 1000, log 10 e log 0,01 valem respectivamente: a) 2, 1 e -3 b) 1, 0 e -2 c) 3, 1 e -2 d) 4, -2 e -3 e) 3, 0 e -2 Propriedades 1) logaM + logaN = logaM × N 2) logaM - logaN = loga M N p 3) logaN = p × logaN p 4) loga N = 1 p 04.( FGV - RJ ) O valor de log9 27 é igual a: a)2/3 b)3/2 c)2 d)3 e)4 × logaN Mudança de base logaN = lognova N base ⎧⎪ 27x = 9 y 05. Se ⎨ , então x + y é igual a: ⎪logy x = 2 ⎩ lognova a base a)5/3 b)10/9 c)8/9 d)2/3 e)5/9 Observe: I) A nova base deve ser positiva e diferente de um. II) O N continua sendo logaritmando e, o a passa a ser logaritmando (deixa de ser base). Atualizada 28/02/2007 03. Se log ( 2x -5 ) = 0, então x vale: a)5 b)4 c)3 d)7/3 e)5/2 06. Se log16 N = - 1/2, o valor de 4N é: a)1 b)4 c)1/4 d)16 e)1/16 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 23 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher Matemática 07. ( FEMPAR - PR ) Se 2x - y = 1 e x - 3y = -7, log4 (xy+8y) é igual a: a) 0,5 b) 2,5 c) 2,0 d) 1,5 e) 1,0 16. ( UFPR ) Sendo log 2 = 0,301 e log 7 = 0,845, qual será o valor de log 28 ? a) 1,146 b) 1,447 c) 1,690 d) 2,107 e) 1,107 08. Seja K a solução da equação log4 ( log2x ) = -1. O valor de k4 é: a)1/8 b)1/2 c)1 d)4 e)2 17. Se log 2 = 0,3010 então log 5 é igual a: a) 0,6990 b) 0,6880 c) 0,6500 d) 0,6770 e) 0,6440 18. Se log2 b - log2 a = 5, então o quociente b/a vale: a)10 b)25 c)32 d)64 e)128 09. O número real x, tal que logx ( 9/4 ) = 1/2 é: a) 81/16 b) -3/2 c) 1/2 d) 3/2 e) -81/16 19. Sendo loga2 = 0,69 e loga 3 = 1,10, o valor de loga 10. Seja loga 8 = - 3/4, a > 0. O valor da base a é: a)1/16 b)1/8 c)2 d)10 e)16 é: a) 0,62 b) 0,31 c) -0,48 d) 0,15 e) 0,14 11. O logaritmo de 7 5 na base 1/625 é igual a: a)7 b)5 c)1/7 d)-1/28 e)8 20. O valor de log ( 217,2) - log ( 21,72 ) é: 12. Se x + y = 20 e x - y = 5 então log ( x2 - y2 ) é igual a: a) 100 b) 2 c) 25 d) 12,5 e) 15 13. A solução da equação log2 0,5 + log2x - log2 2=2 está contida no intervalo : 21. Dado log 4 = 0, 602 , o valor de log 325 é: a) 15,050 b) 13,725 c) 11,050 d) 9,675 e) 7,525 22.Se log 5 = 0,70 o valor de log 250 é: a) 2,40 b) 2,70 c) 2,80 d) 3,40 e) 3,80 a) [ 10, 12 ] b) [ 5, 7 ] c) [ 2, 4 ] d) [ 0, 1 ] e) [ 8, 9 ] 23. Se log 2 = 0,30 e log 3 = 0,48, o valor de log23 é: a) 1,6 b) 0,8 c) 0,625 d) 0,5 e) 0,275 14. Sendo log 2 = 0,30 e log 3 = 0,47, então log 60 vale: a) 1,77 b) 1,41 c) 1,041 d) 2,141 e) 0,141 24. ( ESAL) O valor de x tal que log 64 8 = x é: a)2 b)3 c)2/3 d)1/2 e)3/2 15. Considerando que log 2 = 0,3010300, log 125 é: a) 376,29000 b) 188,15000 c) 1,9030900 d) 2,9818000 e) 2,0969100 24 Atualizada 28/02/2007 25. ( CONSART - SP ) A solução da equação log8x + log8 (3x-2) = 1 é dada por: Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 35.(FEM-PR) Se log 2 = P e log 3 =m, com P ≠ 1, 26. O conjunto verdade da equação 2. log x = log 4 +log ( x + 3 ) é: o valor de log 5 a) 27. (FCC) Dado log 3 = 0,477, podemos afirmar que o log 9.000 é: a) 3,459 b) 3,594 c) 3,954 d) 5,493 e) 5,943 28. (FCC) Que número real é solução da equação 5x-1 + 5x + 5x+1 = 62? (Considere: log 2 = 0,30) a) 3/7 b) 8/7 c) 10/7 d) 12/7 e) 15/7 29.(FGV) Sabendo que log2 = 0,30, assinale a melhor aproximação da solução da equação 2x = 80. a) 6,1 b) 6,3 c) 6,5 d) 6,6 e) 6,7 30.(UFF-RJ) Determine o valor de x na equação log x + log x2 + log x3 + ... + log x18 =342. b) c) d) e) 32.(EPCAR) Sabendo que a, b e c são três números inteiros e positivos e que log ab = 12,6 e log ac = 0,2, b é igual a então log c a) 6,3 b) 2,52 c) 12,8 d) 12,4 33 .(EPCAR) O log a ( log a ( 2 aa valor a ) da expressão 27 é: 3 4(1 − P) 4P 4 − 4P 3m 4(1 − P) 4m 3(1 − P) 2 3(1 − P) 36.(UEPG-PR) A expressão log 1 81 + log10 0,001 + log10 3 10 vale: 3 4 3 4 3 20 3 21 3 19 3 a) b) c) d) 31.(FGV-SP) Se x é um número real positivo e diferente de 1, a solução da equação log x (18,4 ) − log x (2,3 ) = 3 é um número real a) divisor de 12 b) múltiplo de 3 c) menor que 1 d) maior que 5 4 e) 37.(PUC-PR) Se 3 5 x =32 ,então 3 - x é igual a: 1 2 1 b) 4 a) c) − 1 4 d) e) − 1 2 , onde a é um número inteiro e a ≥2 é a) 2a b) 1 c) –2a d) –1 34. (EXPCEX) Sabendo que log M + log N = 0, pode-se afirmar que: a) M e N são nulos b) M e N têm sinais contrários c) M é o inverso de N d) M e N são números inteiros positivos Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 25 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher Mostramos a seguir, os gráficos das funções exponencial GABARITO y = a x e logarítmica LOGARITMOS 01 B 02 C 03 C 04 B 05 B 06 A 07 B 08 E 09 A 10 A 11 D 12 B 13 A 14 A 15 E 16 B 17 A 18 C 19 A 20 1 21 E 22 A 23 A 24 D 25 2 26 6 27 C 28 C 29 B 30 100 31 A 32 D 33 D 34 C 35 C 36 C 37 A Considere a função y = a x , denominada função exponencial, onde a base a é um número positivo e diferente de 1, definida para todo x real. Observe que nestas condições, ax é um número positivo, para todo x ∈ R, onde R é o conjunto dos números reais. Denotando o conjunto dos números reais positivos por R+* , poderemos escrever a função exponencial como segue: f : R → R+ * , 0 < a < 1 Assim sendo, a função exponencial é BIJETORA e, portanto, é uma função inversível, ou seja, admite uma função inversa. onde 0 < a < 1 , para os casos a > 1 e 0 < a < 1. Observe que, sendo as funções, inversas, os seus gráficos são curvas simétricas em relação à bissetriz do primeiro e terceiro quadrantes, ou seja, simétricos em relação à reta y = x. FUNÇÃO EXPONENCIAL E FUNÇÃO LOGARÍTIMICA Vamos determinar a função inversa da função y = loga x y=a x , Da simples observação dos gráficos acima, podemos concluir que: I) para a > 1 , as funções exponencial e logarítmica são CRESCENTES. II) para 0 < a < 1 , elas são DECRESCENTES. y = loga x é o conjunto R+* . o conjunto imagem da função y = loga x é o III) o domínio da função IV) conjunto R dos números reais. V) o domínio da função números reais. y = a x é o conjunto R dos VI) o conjunto imagem da função y = a x é o conjunto R+* . VII) observe que o domínio da função exponencial é igual ao conjunto imagem da função logarítmica e que o domínio da função logarítmica é igual ao conjunto imagem da função exponencial. Isto ocorre porque as funções são inversas entre si. Permutando x por y, vem: x = a y implica y = loga x . Portanto, a função logarítmica é então: f : R + * → R ; y = loga x , 0 < a < 1 . 26 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher Matemática TESTES 07.(FAE-PR) O número de bactérias B em uma determinada cultura, após t horas, pode ser 01. Se f ( x ) = 161+1/x, então f ( -1 ) + f ( -2 ) + f ( -4 ) é igual a : a)11 b)13 c)15 d)17 e)16 t 30 determinado por meio da equação B(t) = 800 ⋅ 2 . 02. Seja a função composta ⎧2x , para - 1 ≤ x ≤ 1 ⎪ então f ( 0 ) - f ( 3/2 ) é igual f(x) = ⎨ 1 x >1 ⎪⎩ x , para a: a)5/2 b)5/3 c)1/3 d)-1/3 e)2/3 03. Se y = 10x é um número entre 1000 e 100 000, então x está entre: a) -1 e 0 b) 2 e 3 c) 3 e 5 d) 5 e 10 e) 10 e 100 04. Seja a função f: IR em IR definida por f ( x ) = 2x . Então f ( a+1) - f (a) é igual a: a) 2 b) 1 c) f(a) d) f(1) e) 2f(a) 05. (UFPR) Uma cidade cuja população vem diminuindo sistematicamente tem hoje 30000 habitantes. Se o ritmo de diminuição se mantiver, então o número de habitantes daqui a t anos, P(t), é calculado aplicando-se a fórmula: P(t) = 30000 .(0,9) t . Supondo que o ritmo de diminuição se mantenha, é correto afirmar: Daqui a 2 anos, a população será de: 06. (FATEC-SP) Qualquer quantidade de massa do chumbo 210 diminuiu em função do tempo devido à desintegração radioativa. Essa variação pode ser descrita pela função exponencial dada por m = -xt . Nessa sentença, m é a massa (em gramas) mO.2 no tempo t (em anos), mO é a massa inicial e x é uma constante real. Sabendo-se que, após 66 anos, tem-se apenas 1/8 da massa inicial, o valor x é: a)-3 b)1/3 c)-22 d)1/22 e)1/3 Atualizada 28/02/2007 Após quanto tempo o número de bactérias é o quíntuplo do número inicial? (Considere log 2 = 0,30) a) 65 horas; b) 68 horas; c) 70 horas; d) 72 horas; e) 75 horas. 08.(UNIOESTE-PR) A quantia de R$ 5.000,00 é aplicada à taxa fixa de 2% ao mês. Em se tratando de juros compostos e não havendo retirada, o número de meses necessários para que o montante ultrapasse R$ 7.000,00 é: Considere log 102 = 2,008 e log 14 = 1,146. 09. (UNESP-SP) A trajetória de um salto de um golfinho nas proximidades de uma praia, do instante em que ele saiu da água (t = 0) até o instante em que mergulhou (t = T), foi descrita por um observador através do seguinte modelo matemático h (t) = 4 ⋅ t - t ⋅ 2 0 , 2⋅t , com t em segundos, h(t) em metros e 0 ≤ t ≤ T. O tempo, em segundos, em que o golfinho esteve fora da água durante este salto foi a) 1 b) 2 c) 4 d) 8 e) 10 10.(NC.UF-PR) Experiências feitas com um certo tipo de bactéria mostraram que o número de indivíduos numa cultura, em função do tempo, pode ser aproximado pela expressão F(t) = 50.20,4.t, sendo t o tempo medido em horas. Após quantas horas essa cultura terá 800 indivíduos? a) 10 horas b) 12 horas c) 15 horas d) 18 horas e) 24 horas Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 27 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 11. (FEPAR-PR) Enquanto a caderneta de poupança proporciona rendimentos próximos a 1% ao mês, o State Bank oferece uma taxa mensal de 4% para as pessoas que o procuram para fazer aplicações de suas economias. O cálculo do capital final se faz pela t fórmula: C f = C i (1 + i) , na qual Cf = capital final; C i = capital inicial; i = taxa ao mês, em percentagem; 15.(FGV-SP) Adotando-se os valores log 2 = 0,30 e log 3 = 0,48 , a raiz da equação 5 GABARITO FUNÇÕES EXDPONENCIAIS E LOGARÍTMICAS 01 B 02 C 03 C 04 C 05 24300 06 D 07 C 08 19 09 E 10 A 11 C 12 D 07 C 08 19 09 E 10 A 11 C 12 D 13 A 14 B 15 D 12. (UEL-PR) Em certa cultura de bactérias, o número de bactérias presentes no instante t é determinado k ⋅ t , onde N é o número pela função N (t) = N ⋅ e 0 0 13. A fórmula N = 6 . 108 . V -3/2 relaciona, numa dada sociedade, o número N de indivíduos que possuem renda anual superior ao valor V, em reais. Nessas condições, pode-se afirmar que , para pertencer ao grupo dos 600 indivíduos mais ricos dessa sociedade é preciso ter no mínimo uma renda anual de a)R$ 10.000,00. b)R$ 100.000,00. c)R$ 1.000.000,00. d)R$ 10.000.000,00. e)R$ 100.000.000,00. 14. (PUC-SP) Um estudante quer resolver a equação 2x = 5, utilizando uma calculadora que possui a tecla log x. Para obter um valor aproximado de x, o estudante deverá usar a calculadora para obter os seguintes números: a) log 2, log 5 e log 5 – log 2 b) log 2, log 5 e log 5 ÷ log 2 c) log 2, log 5 e log 25 5 5 d) e log 2 2 e) 5 e log 5 = 60 vale aproximadamente: a) 2,15 b) 2,28 c) 41 d) 2,54 e) 2,67 t = tempo de aplicação, em meses. Para que um capital inicial de R$ 1000,00 resulte num montante final de R$ 1601,00 no Banco citado, é necessário um período de aplicação de, aproximadamente: (Dados: log 1,601 = 0,2043 e log 1,040 = 0,0170) a) 6 meses b) 4 meses c) 12 meses d) 15 meses e) 18 meses inicial de bactérias e k uma constante positiva. Sabendo-se que o número de bactérias duplica ao final das duas primeiras horas, calcule o tempo necessário para que a população de bactérias atinja 96 N0 . loge 3 ( Use : ≅ 1,59 onde e ≅ 2,71 ) loge 2 a) 12 horas, 16 minutos e 24 segundos. b) 12 horas, 58 minutos e 15 segundos. c) 12 horas e trinta segundos. d) 13 horas, 10 minutos e 48 segundos. e) 13 horas e meia. x ESTATÍSTICA MÉDIAS MÉDIA ARITMÉTICA (MA) Média aritmética de n parcelas (n>1), é a soma de todas as parcelas{x1,x2,x3,...xn}, dividida pelo número (quantidade) dessas parcelas (n). FÓRMULA x + x + x + ... + xn 3 MA = 1 2 n MÉDIA ARITMÉTICA PONDERADA (MAP) Média aritmética ponderada de n (n>1) parcelas {x1,x2,x3,...xn} e seus respectivos pesos {p1,p2,p3,...pn}, é igual a soma dos produtos das parcelas com os seus respectivos pesos, dividida pela soma dos seus pesos. FÓRMULA p x + p x + p3 x 3 + ... + pn xn MAP = 1 1 2 2 p1 + p2 + p3 + ... + pn MÉDIA GEOMÉTRICA (MG) Média geométrica de n parcelas (n>1), é a raiz n-ésima do produto dos n fatores {x1,x2,x3,...xn}. FÓRMULA MG = n x x x ...xn 1 2 3 28 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher MÉDIA HARMONICA (MH) Média harmônica é o inverso da média aritmética dos inversos das parcelas n parcelas {x1,x2,x3,...xn}. FÓRMULA MH = 1 x 1 + 1 x + 2 DP = V + ... + 3 n 1 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS xn 01. Dada a seqüência {1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21}, a sua moda é: a) 54 b) 5 d) 1 e) 6,75 ESTATÍSTICA Noções de Estatística A Estatística trata do conjunto de métodos utilizados para a obtenção de dados, sua organização em tabelas e gráficos e a análise desses dados. NOTAÇÕES População é o grupo observado, geralmente numeroso. Amostra é um subconjunto da população observada. FREQUÊNCIAS Freqüência absoluta (F) é o número de vezes que a variável assume valor. Freqüência relativa (f) é o quociente entre a freqüência absoluta e o número de elementos da população estatística (N). A freqüência relativa geralmente é dada na forma de porcentagem. F fi = i N VARIÂNCIA (V) A idéia básica de variância é tomar os desvios dosI) valores x; em relação à média aritmética (x, - MA). Mas a soma desses desvios é igual a 0 (por uma propriedade da média). Uma opção possível, então, é considerar o total n dos quadrados dos desvios ∑ (xi-MA)2 e expressar a i=1 Resolução Para responder este teste basta conhecer a definição de moda, que segue: Definição: Denominamos MODA o valor que ocorre com maior freqüência em uma série de valores. Então, basta de acordo com a definição, procurar o valor que mais se repete. Na série do enunciado, o valor que mais se repete é valor 1. Resposta, letra: D 02. (ICMS-MG-Adaptada) Um candidato obteve, nas diversas provas de um concurso, as seguintes notas com os respectivos pesos: Matéria nota peso Português x1 = 66 p1 = 3 Contabilidade x2 = 63 p2 = 3 Estatística x3 = 70 p3 = 2 Direito x4 = 79 p4 = 2 Calcule média aritmética ponderada. Resolução: Substituindo os dados na fórmula. p ⋅ x + p2 ⋅ x 2 + p3 ⋅ x 3 + ... + pn ⋅ xn MAP = 1 1 p1 + p2 + p3 + ... + pn MAP = variância (V) como a média dos quadrados dos desvios absolutos, ou seja: n 2 ∑ (xi - MA) V = i=1 n MAP = MAP = ou 2 V= 2 2 (DA1 ) + (DA 2 ) + (DA 3 ) + ... + (DA n ) DESVIO ABSOLUTO (DA) DA = x - MA i DESVIO ABSOLUTO MÉDIO (DAM) x1 - MA + x 2 - MA + x 3 - MA + ... + x n - MA n ou DAM = DA1 + DA 2 + DA 3 + ... + DA n Atualizada 28/02/2007 3 × 66 + 3 × 63 + 2 × 70 + 2 × 79 3+3+2+2 198 + 189 + 140 + 158 10 685 10 , finalmente: MAP = 68,5 2 n DAM = 2 (DP) = V V=variância 1 1 x DESVIO PADRÃO (DP) 03. (TTN) A media aritmética da distribuição e igual a: Coluna 1 Coluna 2 Classe Freqüências Simples Peso (kg) Absolutas 2 ├─ 4 9 4 ├─ 6 12 6 ├─ 8 6 8 ├─ 10 2 10 ├─ 12 1 a) 5,27 kg d) 5,19 kg b) 5,24 kg e) 5,30 kg c) 5,21 kg n Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 29 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher Resolução: I) Para obter a média com intervalo de classe e a freqüência absoluta, calcule o ponto médio (média aritmética) de cada intervalo de classe. Classe Ponto médio da classe. Peso (kg) 2+4 2 ├─ 4 2 4+6 4 ├─ 6 2 6+8 6 ├─ 8 2 8 + 10 8 ├─ 10 2 10 + 12 10 ├─ 12 2 =3 Classe Peso (kg) 2 ├─ 4 ├─ 6 ├─ 8 ├─ 10 ├─ 4 6 8 10 12 Coluna 2 Freqüências Simples Absolutas f1 = 9 f2 = 12 f3 = 6 f4 = 2 f5 = 1 =5 03. Calcular a média harmônica entre os números 1, 3 e 6. =7 =9 = 11 Ponto médio da classe x1=3 x2=5 x3=7 x4=9 x5=3 f ⋅ x + f ⋅ x + f ⋅ x + ... + fn ⋅ xn MAP = 1 1 2 2 3 3 f + f + f + ... + fn 1 2 3 MAP = MAP = MAP = 04. (FUVEST) Ache a média aritmética dos números 3 13 , 5 4 e 1 . 2 Coluna 3 Na coluna 2 representa a freqüência (ou peso) que ocorre cada um dos pontos médios. MAP = 01.Calcular a média aritmética entre os números 3, 4, 6, 9 e 13. 02. Calcular a média geométrica entre os números 12, 45 e 50. III) A seguir a tabela com todas as informações para obter a média desejada. Coluna 1 TESTES 9 × 3 + 12 × 5 + 6 × 7 + 2 × 9 + 1× 11 05. (SANTA CASA) – A média aritmética dos elementos de um conjunto de 28 números é 27. Se retirarmos desse conjunto três números, de valores 25, 28 e 30, a média aritmética dos elementos do novo conjunto é: 06. (PUC) – A média aritmética de um conjunto de 12 números é 9. Se os números 10, 15 e 20 forem retirados do conjunto, a média aritmética dos restantes é: 07. (UBERABA) – Comprei 5 doces a R$ 1,80 cada um, 3 doces a cada R$ 1,50 cada e 2 doces a R$ 2,50 cada. O preço médio por doce foi de: 9 + 12 + 6 + 2 + 1 27 + 60 + 42 + 18 + 11 08. Um fabricante de café misturou café x de R$ 750,00 o Kg com café y de R$ 950,00 o Kg. Qual o valor do Kg da mistura de 15 kg de café x com 15 kg de café y. 30 27 + 60 + 42 + 18 + 11 30 158 30 finalmente MAP = 5, 666... ≅ 5, 27 09. Na tabela a seguir vemos o consumo mensal de água de uma família durante os 5 primeiros meses de 2003. Meses Consumo (m3) Janeiro Fevereiro Março Abril Maio 12,5 13,8 13,7 11,4 12,1 O consumo mensal médio dessa família durante os 5 meses foi: a) 11,3 m3 b) 11,7 m3 c) 12,7 m3 3 3 d) 63,5 m e) 317,5 m 30 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 10. (ICMS/MG) As alturas dos jogadores de basquete da Seleção Brasileira são 1,98 m; 2,04 m; 2,06 m; 2,02 m e 2,05 m. A média de altura dessa seleção, em m, é de: a) 2,01 b) 2,02 c) 2,03 d) 2, 04 e) 2,05 11. Determine a média geométrica dos números 1, 4 e 16: 12. Calcule a média ponderada dos números 5, 8 e 9 com pesos 4, 6 e 10, respectivamente: 13. Qual a média harmônica entre os números 2 e 3? 14. Sabe-se que os números 2, 5, 7 e 11 têm pesos iguais a 1, 2, 3 e 5, respectivamente. Qual é média ponderada entre esses números? 15. (FCC) A média aritmética de quatro números é 25. A média aritmética de três desses números é 21. O número que consta no primeiro grupo de números e não consta no segundo grupo é: a) 37 b) 39 c) 47 d) 48 e) 59 16. (OBM) A média aritmética de seis números é 4. Quando acrescentamos um sétimo número, a nova média é 5. O número que foi acrescentado é: a) 5 b) 6 c) 8 d) 10 e) 11 17. (UF-PR) Em levantamento feito numa sala de aula de um curso da UFPR, verificou-se que a média das idades dos 42 alunos matriculados era de 20,5 anos. Nesse levantamento foram considerados apenas os anos completos e desconsideradas todas as frações (meses, dias etc.). Passadas algumas semanas, a coordenação do curso verificou que um aluno havia desistido, e que a média das idades caiu para 20 anos. Como nesse período nenhum dos alunos da turma fez aniversário, qual a idade do aluno que desistiu? a) 41 anos b) 25 anos c) 29 anos d) 33 anos e) 37 anos Matemática 18.(UFPR) Um automóvel pode ser abastecido com gasolina e álcool, em qualquer proporção. O motorista parou num posto em que o preço de um litro de gasolina era R$ 2,50 e o de álcool era R$ 2,00. Foram colocados no tanque de combustível 16 litros de gasolina e 24 litros de álcool. Qual é o preço por litro do combustível misto obtido nesse abastecimento? a) R$ 2,45. b) R$ 2,40. c) R$ 2,32. d) R$ 2,20. e) R$ 2,18. 19. A distribuição dos salários de uma empresa é dada na seguinte tabela: Salário em R$ Número de funcionários 500,00 10 1.000,00 5 1.500,00 1 2.000,00 10 5.000,00 4 10.500,00 1 a) Qual é a média dos salários dessa empresa? 20. Dois torneiros, Paulo e João, concorrendo a uma vaga em uma metalúrgica, submeteram-se ao seguinte teste de precisão: cada um deles construiu quatro rodas de ferro, que deveriam ter 5 cm de diâmetro. A tabela abaixo descreve o desempenho de cada um. Média DiâDiâDiâDiâdo metro metro metro metro Diâem em em em metro cm cm cm cm em cm Paulo 4,8 5,2 5,0 5,0 5,0 João 4,7 5,3 5,0 5,0 5,0 Como os diâmetros médios foram iguais, o critério de desempate foi a regularidade, isto é, quem teve o desempenho mais regular foi o merecedor da vaga. a) Calcule o desvio padrão do conjunto de diâmetros obtidos por Paulo e João. (Use a aproximação 2 = 1, 41 ) b) Qual dos dois candidatos teve o desempenho mais regular? 21. (ICMS-MG) Os tempos gastos por cinco operários para fazer um trabalho foram: 4 min, 6 min, 7 min, 8 min, 10 min. A variância dessa distribuição é: a) 4,0 b) 3,5 c) 3,0 d) 2,0 e) 1,0 22. (ICMS-MG) O desvio padrão do conjunto de dados A = {6, 10, 4, 8, 7} é igual a: a) 1,25 b) 1,5 c) 2,0 d) 3,0 e) 4,0 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 31 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 23. (GDF) Uma empresa que possui 5 máquinas copiadoras registrou em cada uma delas no último mês ( em 1.000 unidades): 20, 23, 25, 27 e 30 cópias, respectivamente. O valor da variância desta população é: a) 5 b) 11,6 c) 14,5 d) 25 e) 12 24. A tabela a seguir representa uma pesquisa sobre o peso (em quilogramas) de um grupo de pessoas, Peso kg FA VM 1 42 40 |⎯ 44 3 46 44 |⎯ 48 7 50 48 |⎯ 52 6 54 52 |⎯ 56 3 58 56 |⎯ 60 Total 20 Determine a media aritmética. 25.(PUC-SP) O histograma seguinte apresenta a distribuição de freqüência das faixas salariais numa pequena empresa. 14 12 10 8 6 4 2 27. Uma máquina empacotadora de leite está regulada para que cada embalagem contenha 1 000 ml. No entanto, o perfeito empacotamento depende de vários fatores, como variação da temperatura ambiente, variação da corrente elétrica, bom funcionamento mecânico da máquina etc. O controle de qualidade desse laticínio obteve amostras com suas respectivas freqüências. Determine a porcentagem, em relação ao total das amostras, que está acima da média mais o desvio padrão. Capacidade (ml) Freqüência 994 6 995 6 998 8 1 000 20 1 010 10 1 050 10 28.(FUVEST) A distribuição dos salários de uma empresa é dada na tabela a seguir: Salário Funcionários 500 10 1 000 5 1 500 1 2 000 10 5 000 4 10 500 1 Total 31 a) Qual a média e qual a mediana dos salários dessa empresa? Resposta: R$ 2 000,00 e Md=1 500,00 0 500 1000 1500 2000 2500 Com os dados disponíveis, pode-se concluir que a média desses salários é, aproximadamente: a) R$ 420,00 b) R$ 536,00 c) R$ 562,00 d) R$ 640,00 e) R$ 708,00 26. Manoel e Maria, prestaram o vestibular e obtiveram os seguintes resultados: Matéria Manoel Maria Matemática 9,0 9,0 Física 9,0 6,0 Química 8,0 6,0 Biologia 5,0 6,0 Português 5,0 8,0 História 5,0 7,0 Geografia 6,0 7,0 Inglês 7,0 6,0 a) Qual é a média de notas de cada um? b) Suponhamos que sejam contratados dois novos funcionários com salários de R$ 2 000,00 cada. A variância da nova distribuição de salários ficará menor, igual ou maior que a anterior? 29.(UNICAMP-SP) Para um conjunto X={x1, x2, x3, x4} a média aritmética de X é definida por: x1 + x 2 + x 3 + x 4 e a variância de X é definida x= 4 1 por: v = ⎡(x - x)2 + ... + (x 4 - x)2 ⎤ . ⎦ 4⎣ 1 Dado o conjunto X={2, 5, 8, 9}, pede-se: a) Calcular a média aritmética de X. b) Calcular a variância de X. Resposta: 7,0 Manoel e 6,9 Maria. b) Pelo cálculo do desvio padrão, determine qual dos candidatos teve a maior variabilidade. 32 Atualizada 28/02/2007 c) Quais elementos de X pertencem ao intervalo ⎡ x - v, x + v ⎤ ? ⎣ ⎦ Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 30.(FGV-SP) A tabela a seguir representa a distribuição de freqüências dos salários de um grupo de 50 empregados de uma empresa, num certo mês. Número de Salário do mês em Número de classe R$ empregados 20 1 1 000 |⎯ 2 000 18 2 2 000 |⎯ 3 000 9 3 3 000 |⎯ 4 000 3 4 4 000 |⎯ 5 000 O salário médio desses empregados, nesse mês, foi de: a) R$ 2 637,00 b) R$ 2 420,00 c) R$ 2 520,00 d) R$ 2 400,00 e) R$ 2 500,00 31.(NC.UFPR) Em uma escola, para verificação da aprendizagem em certa disciplina, são aplicadas três provas, com pesos 2, 3 e 5, respectivamente. Para um aluno ser aprovado nessa disciplina, deve ser no mínimo 5,0 a média aritmética ponderada das notas que ele obtiver nas três provas relativamente aos pesos mencionados. Se nas duas primeiras provas um dos alunos obteve notas 4,0 e 3,5, respectivamente, então, para que seja aprovado, a nota mínima que ele deve obter na terceira prova é: a) 6,0 b) 6,1 c) 6,2 d) 6,3 e) 6,4 32.(NC.UFPR) A média aritmética de 3 números (x, y e z) é 6, e a média aritmética ponderada desses números relativa aos pesos 1, 3 e 4, respectivamente, é 6,75. Sabendo-se que z = 6, então um dos outros dois números é: a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 GABARITO ESTATÍSTICA 01 7 02 30 03 2 04 29/20 05 26,92 06 7 07 1,85 08 8,50 09 C 10 C 11 4 12 7,9 13 2,4 14 8 15 A 16 E 17 A 18 d 19 2000 20 a) Paulo DP= 0,016 João 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Atualizada 28/02/2007 DP= 0,018 b) Paulo 7 C B 51,4 E a)Manoel 7,0 e Maria 6,9 b) Manoel 1,7 e Maria 1,1 17% Ficará menor a) 6,0 b) 7,5 c) 5 e 8 E D E Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 33 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher INTRODUÇÃO AOS CONJUNTOS A No estudo de Conjuntos, trabalhamos com alguns conceitos primitivos, que devem ser entendidos e aceitos sem definição. ALGUNS CONCEITOS PRIMITIVOS 1 CONJUNTO i O conjunto de todos os brasileiros. ii O conjunto de todos os números naturais. iii O conjunto dos números naturais tal que x<6. •O conjunto é representado por uma letra maiúscula do alfabeto: A, B, C, ..., Z. ou 2 ELEMENTO i ii iii Pelé é um elemento do conjunto dos brasileiros. 1, 2, 3, . . . são elementos do conjunto dos números naturais. –1, 2 e 3 é um elemento do conjunto dos números reais que satisfaz à inequação: x<6. • Em geral, um elemento de um conjunto, é representado por uma letra minúscula do alfabeto: a, b, c, ..., z. ou 3 PERTINÊNCIA i ii iii Pelé pertence ao conjunto dos brasileiros. 1 pertence ao conjunto dos números naturais. -5 pertence ao conjunto de números reais que satisfaz à inequação: x< 6. • Se um elemento pertence a um conjunto utilizamos o símbolo ∈ , que lê-se: "pertence" e, caso ele não pertença utilizamos o símbolo ∉ , que lê-se: “não pertence”. SUBCONJUNTOS Quando todos os elementos de um conjunto A qualquer pertencem a um outro conjunto B, diz-se, então, que A é um subconjunto de B, ou seja A ⊂ B . Observações: > Todo o conjunto A é subconjunto dele próprio, ou seja A ⊂ A; >O conjunto vazio, por convenção, é subconjunto de qualquer conjunto, ou seja φ ⊂ A . ALGUNS CONJUNTOS ESPECIAIS CONJUNTO VAZIO: É um conjunto que não possui elementos. O conjunto vazio é representado por { } ou φ . CONJUNTO UNIVERSO: É um conjunto que contém todos os elementos do contexto no qual estamos trabalhando e também contém todos os conjuntos desse contexto. O conjunto universo é representado por uma letra U. REUNIÃO DE CONJUNTOS A reunião dos conjuntos A e B é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A ou ao conjunto B. A ∪ B = {x : x ∈ A ou x ∈ B} A Por exemplo: > Para afirmar que 1 é um número natural N, escrevemos: 1 ∈ N. > Para afirmar que - 5 não é um número natural (N) , escrevemos: - 5 ∉ N. ALGUMAS NOTAÇÕES PARA CONJUNTOS 1 Extensão: Os elementos do conjunto estão dentro de duas chaves { }, separados por vírgula ou ponto e vírgula A = { a, e, i, o, u } i ii o 2 34 A ∪ B INTERSEÇÃO DE CONJUNTOS A interseção dos conjuntos A e B é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A e ao conjunto B. A ∩ B = {x : x ∈ A e x ∈ B} A B Compreensão: O conjunto é descrito por uma ou mais propriedades. A = { x : x é uma vogal} i ii o 3 N = { 1; 2; 3; 4; ... } B N = { x : x é um número natural} A ∩B Diagrama de Venn-Euler Os conjuntos são mostrados delimitados por uma região. Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher Quando a interseção de dois conjuntos A e B é o conjunto vazio, dizemos que estes conjuntos são disjuntos. A B DIFERENÇA SIMÉTRICA A diferença simétrica entre os conjuntos A e B é o conjunto de todos os elementos que pertencem à reunião dos conjuntos A e B e não pertencem à interseção dos conjuntos A e B. A ∆ B = {x : x ∈ A ∪ B e x ∉ A ∩ B} A situação gráfica para a diferença simétrica é: A Conjunto vazio: é um conjunto que não possui elementos. O conjunto vazio é representado por { } ou φ . B DIFERENÇA DE CONJUNTOS A diferença entre os conjuntos A e B é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A e não pertencem ao conjunto B. A − B = {x : x ∈ A e x ∉ B} Do ponto de vista gráfico, a diferença pode ser vista como: A A ∆B TEORIA DOS CONJUNTOS Símbolos : pertence B : existe : não pertence A-B : para todo qualquer que seja) : está contido COMPLEMENTO DE UM CONJUNTO : não contido O complemento do conjunto B contido no conjunto A, denotado por C A B, é a diferença entre os conjuntos A e B, ou seja, é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A e não pertencem ao conjunto B. C B = A − B = {x : x ∈ A e x ∉ B} A Graficamente, o complemento do conjunto B no conjunto A, é dado por: A está se : conjunto vazio N: conjunto dos números naturais : não contém Z : conjunto dos números inteiros : implica que A-B (ou : contém / : tal que B : não existe Q: conjunto dos números racionais Q'= I: conjunto números irracionais dos : se, e somente R: conjunto dos números reais : A intersecção B Ou também: : A união B A B a - b: diferença de A com B a < b: a menor que b C AB : a menor ou igual a b Quando não existe dúvida sobre o universo U em que trabalhamos, simplesmente utilizamos a letra c posta como um expoente no conjunto, para indicar o complemento deste conjunto. Exemplos especiais são: Øc=U e Uc=Ø. a > b: a maior que b : a maior ou igual a b :aeb : a ou b Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 35 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher TESTES 01. Uma pesquisa mostrou que 33% dos entrevistados lêem o Jornal A, 29% lêem o jornal B, 13% lêem A e B, 22% lêem o jornal C e 6% lêem B e C, 14% lêem A e C e 6% lêem os três jornais. a) Quanto por cento não lê nenhum desses jornais? b) Quanto por cento lê os jornais A e B e não lê o C? c) Quanto por cento lê pelo menos um jornal? 02.(EPPG) Numa pequena cidade com 400 residências, 60% delas têm água encanada, 45% dispõem de sistema de esgoto e 5% não têm água encanada nem esgoto. Nessas condições, é verdade que : a) 60 residências têm água encanada e esgoto. b) 120 residências não têm água encanada. c) 200 residências têm água encanada mas não esgoto. d) 160 residências têm esgoto mas não água encanada. e) 360 residências têm água encanada ou esgoto. 03. (ESAF-TTN) Uma pessoa entre 800 consumidores, sendo 400 homens e 400 mulheres, mostrou os seguintes resultados: •do total de pessoas entrevistadas: 500 assinam o jornal X. 350 têm curso superior. 250 assinam o jornal X e têm curso superior. •do total de mulheres entrevistadas: 200 assinam o jornal X. 150 têm curso superior. 50 assinam o jornal X e têm curso superior O número de homens entrevistados que não assinam o jornal X e não tem curso superior é, portanto, igual a: a) 50 b) 200 c) 25 d) 0 e) 100 04.(EsPCEX) Numa pesquisa feita junto a 200 universitários sobre o hábito de leitura de dois jornais (A e B), chegou-se às seguintes conclusões: (1) 80 universitários lêem apenas um jornal; (2) o número dos que não lêem nenhum dos jornais é o dobro do número dos que lêem ambos os jornais. (3) o número dos que lêem o jornal A é o mesmo dos que lêem apenas o jornal B. Com base nesses dados, podemos afirmar que o número de universitários que lêem o jornal B é: a) 160 b) 140 c) 120 d) 100 e) 80 05.(CESGRANRIO) Do total de funcionários da empresa Fios S/A, 20% são da área de informática e outros 14% ocupam os 21 cargos de chefia. Quantos funcionários dessa empresa NÃO trabalham na área de informática? a) 30 b) 99 c) 110 d) 120 e) 150 36 Atualizada 28/02/2007 Matemática 06. (UFPE) Objetivando conhecer a preferência musical dos seus ouvintes, certa emissora realizou uma pesquisa, dando como opção três compositores: M, B e S. Os resultados são: Votos Opções 27 gostam de B 34 gostam de M 40 gostam de S 16 gostam de B e M 12 gostam de B e S 14 gostam de M e S 6 gostam de B, M e S 4 não gostam de B, M e S Considerando esses dados podemos classificar em verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmações: a) 42 não gostam de B. b) 18 gostam de M e não gostam de B. c) 20 gostam exclusivamente de S. d) 24 gostam de exatamente dois compositores. e) 25 não gostam de M. 07. Classifique em verdadeira (V) ou falsa (F) e justifique: a) ( ) Se A tem 3 elementos e B tem 4 elementos, então A ∪ B tem 7 elementos. b) ( ) Se A tem 2 elementos e B tem 3 elementos, então A ∩ B tem 2 elementos. c) ( ) Se A ∩ B = ∅. A tem 5 elementos e B tem 4 elementos, então A ∪ B tem 9 elementos. (CESPE) Os empregados de um determinado setor de uma empresa foram convocados para votar uma proposta de modificação no plano de cargos e salários. Esse setor é composto por empregados de níveis I, II e III e, na votação não houve nenhuma abstenção. Votaram a favor da proposta 40% dos empregados de nível I, 84% dos de nível II e 80% dos de nível III. A soma dos votos favoráveis à proposta foi de 80% do total de votantes. Considerando essas informações, conclui-se que a empresa possui 08. dez vezes mais empregados de nível II que empregados de nível I. 09.(ESAF) Numa escola de apenas 800 alunos, é sabido que 200 deles gostam de pagode, 300 de rock e 130 de pagode e rock. Quantos alunos não gostam nem de pagode e nem de rock? a) 430 b) 560 c) 670 d) 730 e) 800 10.(PUC-RJ) Um levantamento sócio-econômico entre os habitantes de uma cidade revelou que, exatamente: 17% Têm casa própria; 22% Têm automóvel; 8% Têm casa própria e automóvel. Qual o percentual dos que não têm casa própria nem automóvel? a) 69% b) 70% c) 32% d) 75% e) 60% Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 11. Numa escola mista existem 84 meninas, 48 crianças loiras, 26 meninos não loiros e 18 meninos loiros. Determine o número de crianças: (CESPE) Um posto de abastecimento de combustíveis vende gasolina comum (GC), álcool anidro (AA) e óleo diesel (OD). Em uma pesquisa realizada com 200 clientes, cada entrevistado declarou que seus veículos consomem pelo menos um dos produtos citados, de acordo com a tabela abaixo. Produto quantidade de clientes proprietários de veículos que consomem o produto Quantidade de clientes proprietários de veículos Produto que consomem o produto GC 120 AA 75 GC e OD 60 AA e OD 50 GC e AA 30 GC, AA e OD 20 Considerando essas informações e que cada veículo consome apenas um tipo de combustível, é correto afirmar que 12. 35 clientes possuem apenas veículos que consomem OD. 13. pelo menos dois produtos são consumidos pelos veículos de mais de 120 clientes. 14. 10 clientes possuem mais de um veículo, sendo que pelo menos um desses veículos consome GC e outro consome AA, mas não possuem nenhum veículo que consome OD. 15.(NC.UFPR) Uma pesquisa feita em um universo de 12000 pessoas apontou que 42% delas preferem uma marca de cerveja X e 58% preferem uma marca Y. A fim de que, nesse mesmo universo, a marca X venha a ter mais do que 50% de preferência, é necessário que haja mudança de preferência de, no mínimo: a) 961 dessas pessoas b) 1201 dessas pessoas c) 1441 dessas pessoas d) 1681 dessas pessoas 16.(NC.UFPR) Considere as seguintes informações sobre o número de candidatos em um concurso aos cargos A e B, sabendo que ninguém podia se candidatar simultaneamente aos dois cargos: 75% do total de candidatos escolheram o cargo A; 60% do total de candidatos eram homens; 30% dos candidatos ao cargo B eram homens; 2.100 mulheres se candidataram ao cargo B. Assim, o número de homens que se candidataram ao cargo A foi de: a) 7.200 b) 6.300 c) 5.040 d) 2.300 e) 900 17.(NC.UFPR) Em uma creche, há 130 crianças. Dessas crianças, 56 tomaram só a vacina A, 37 tomaram as vacinas A e B, e 25 não tomaram vacina. Então, o número de crianças que tomaram somente a vacina B é: a) 12 b) 111 c) 86 d) 63 e) 44 18. Na porta de um supermercado foi realizada uma enquete com 100 pessoas, sobre três produtos. As respostas foram 10 pessoas compram somente o produto A, 30 pessoas compram somente o produto B, 15 pessoas compram somente o produto C, 8 pessoas compram A e B, 5 pessoas compram A e C, 6 pessoas compram B e C, e 4 compram os três produtos. a) Quantas pessoas compram pelo menos um dos três produtos? b) Quantas pessoas não compram nenhum desses produtos? c) Quantas pessoas compram os produtos A e B e não compram C? d) Quantas pessoas compram os produtos A ou B? e) Quantas pessoas compram o produto A? f) Quantas pessoas compram o produto B? 19. Numa pesquisa sobre audiência de tevê entre 125 entrevistados, obteve-se: 60 assistem ao canal X, 40 ao canal Y, 15 ao canal Z, 25 assistem a X e Y, 8 a Y e Z, 3 a X e Z, e 1 assiste aos três. a) Quantos não assistem a nenhum desses canais? b) Quantos assistem somente ao canal X? c) Quantos não assistem nem a X nem a Y? GABARITO 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Atualizada 28/02/2007 TEORIA DOS CONJUNTOS a) 43% b) 7% c) 57% C E E B a) V b) V c) V d) V e) E a) F b) F c) V Correta A A A Correta Errada Correta A B A a) 66 b) 34 c) 4 d) 51 e) 19 f) 40 a) 45 b) 33 c) 50 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 37 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher ANALISE COMBINATÓRIA PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM (PFC) Se uma decisão d1 pode ser tomada de x maneiras e se, uma vez tomada à decisão d1, a decisão d2 pode ser tomada de y maneiras, então, o número de maneiras de se tomarem às decisões d1 e d2, é igual ao produto x.y. 01 SEM REPETIÇÃO DE ELEMENTOS (PFC) Determinada formação com k etapas e n elementos, sem repeti-los nas etapas, o total T de maneiras em que ocorre a formação é dada por: Multiplicando entre si os valores da 3ª coluna, 5x4x3x2x1=120, obtemos o total de formações diferentes possíveis. Resposta, no máximo obterá 120 senhas. FATORIAL - SÍMBOLO ! Fatorial ! é um operador. Seja n um número natural N, definimos fatorial de n, e indicamos por n!, através da relação: 01 T = n(n - 1)(n - 2)(n - 3)...(n - (k - 1)) 1444424444 3 k fatores 02 03 k etapas 02 COM REPETIÇÃO DE ELEMENTOS (PFC) Determinada formação com k etapas e n elementos, podendo repeti-los nas etapas, o total T de maneiras em que ocorre a formação é dada por: 03 04 k T = n ⋅ n ⋅ n ⋅ n ⋅ ... ⋅ n = n 2!=2.1=2 3!=3.2.1=6 4!=4.3.2.1=24 5!=5.4.3.2.1=120 6!=6.5.4.3.2.1=720 7!=7.6.5.4.3.2.1=5040 Identidades importantes 0! = 1 1! = 1 Como conseqüência: Se m ! =1, m pode ser igual a 0 (m = 0) ou 1 (m = 1). 14243 k fatores 04 n!=n(n-1)(n-2)(n-3)...3.2.1 para (n ≥ 2) PERMUTAÇÃO - SÍMBOLO P k etapas EXERCÍCIO RESOLVIDO 01. Para ter acesso a um arquivo, um operador de computador precisa digitar uma seqüência de 5 símbolos distintos, formada de duas letras e três algarismos. Ele se lembra dos símbolos, mas não da seqüência em que aparecem. O maior número de tentativas diferentes que o operador pode fazer para acessar o arquivo é: a) 115 b) 120 d) 150 d) 200 e) 249 Resolução I) A senha de acesso é formada por duas letras e três números, uma formação possível é: São agrupamentos com n elementos, que diferem entre si apenas pela ORDEM dos seus elementos. A permutação é um caso particular de arranjo em que n=p. Se um ou mais elementos aparecem repetidos no total dos n elementos, o número de repetições de cada natureza, serão indicadas por: a, b, c, d, ... 01 Permutação sem repetição P 02 Pn = n! 03 Permutação com repetição P 04 a,b,c,d,... Pn = n! a! b! c! d!... 6 7 P K 9 Considerando que a senha seja a sugerida acima, e considerando que não pode haver repetição de qualquer um dos 5 símbolos, é facilmente resolvida pelo princípio multiplicativo ou por permutação simples. 1ª digitada 2ª digitada 3ª digitada 4ª digitada 5ª digitada 38 Poderá escolher, 7, 9, P ou K Poderá escolher, 9, P ou K Poderá escolher 9 ou K Poderá escolher ou K Só resta o 9 Atualizada 28/02/2007 6, 6, 6, 9 5 4 3 2 1 Supondo digitou 7 Supondo digitou P Supondo digitou 6 Supondo digitou K que que que que Única opção 7 P 6 K 9 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher TESTE PARA IDENTIFICAR A APLICAÇÃO ARRANJO “A” OU COMBINAÇÃO “C”. DE Matemática TESTES 01.Quantos números pares de três algarismos com algarismos repetidos podem ser formados com os algarismos 1, 2, 3 e 4? a) 16 b) 48 c) 64 d) 24 e) 32 Início do teste Forme um agrupamento conforme orientação do enunciado. 02. Quantos números pares de três algarismos com algarismos sem repetição podem ser formados com os algarismos 1, 2, 3 e 4? a) 30 b) 24 c) 16 d) 22 e) 12 Troque a ordem de pelo menos dois elementos (entre si) nesse agrupamento formado e pergunte. 03. De quantas formas diferentes podem sentar-se em linha, alternadamente, quatro rapazes e três moças ? O agrupamento mudou ? NÃO Use Combinação Use C Arranjo Fim 25.5. SIM 05. Quantos números, superiores a 4000 e inferiores a 7000 e formados de algarismos distintos podemos escrever usando os algarismos 3, 4, 5, 6 e 7 ? Fim ARRANJO - SÍMBOLO A São agrupamentos com p (p∈N) elementos, que diferem entre si ou pela NATUREZA ou pela ORDEM dos seus elementos. 01 Arranjo sem repetição 02 n! A n ,p = ( n − p) ! 03 Arranjo com repetição 04 =n p A n ,p 04. De quantas formas diferentes podemos atribuir um primeiro, segundo e terceiro prêmios em uma classe de 5 alunos ? a) 64 b) 36 c) 240 d) 120 e) 60 (n ≥ p) (n ≥ p) COMBINAÇÃO- SÍMBOLO C 06. (UCS) Uma prova compõe-se de vinte questões do tipo múltipla escolha, tendo cada uma quatro alternativas distintas. Se todas as vinte questões foram respondidas ao acaso, o número máximo de maneiras de preencher a folha de respostas será. 07. Quantas seqüências de 5 algarismos podemos formar com os algarismos 0 e 1 ? 08. Ordenando de modo crescente as permutações dos algarismos 2, 5, 6, 7 e 8, qual o lugar que ocupará a permutação 68275? a) 70 b) 68 c) 67 d) 66 e) 69 São agrupamentos com p (p∈N) elementos, que diferem entre si apenas pela NATUREZA dos seus elementos. 01 Combinação sem repetição 02 n! Cn, p = (n - p)! p! Atualizada 28/02/2007 (n ≥ p) Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 39 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher Matemática 09. ( FGV - SP) Um restaurante oferece no cardápio 2 saladas distintas, 4 tipos de pratos de carne, 5 variedades de bebidas e 3 sobremesas diferentes. Uma pessoa deseja uma salada, um prato de carne, uma bebida e uma sobremesa. De quantas maneiras a pessoa poderá fazer seu pedido ? a)90 b)100 c)110 d)130 e)120 15.(CEFET-PR) Numa reunião definida como “Queijos e Vinhos”, estavam disponíveis no “buffet” 8 tipos de queijos e 6 tipos de vinhos. Sabendo que Jaime serve-se de dois tipos diferentes de queijo e um tipo de vinho cada vez que vai ao “buffet”, o número total de opções distintas para servir-se é: a) 34 b) 62 c) 42 d) 168 e) 336 10. Do quantos modos pode vestir-se um homem que tem 2 pares de sapatos, 4 paletós e 6 calças diferentes, usando sempre uma calca, uma paletó e um par de sapatos ? a) 52 b) 86 c) 24 d) 32 e) 48 16. Um cofre possui um disco marcado com os dígitos 0,1,2,...,9. O segredo do cofre é marcado por uma seqüência de 3 dígitos distintos. Se uma pessoa tentar abrir o cofre, quantas tentativas deverá fazer(no máximo) para conseguir abri-lo? 11.(OBM) Na figura abaixo, temos 4 circunferências e alguns pontos destacados no interior dessas circunferências. Escolhendo exatamente um desses pontos dentro de cada uma das circunferências, e unindo-os por segmentos de reta que não se cruzam, formamos um quadrilátero. Quantos quadriláteros diferentes seremos capazes de desenhar nessas condições? 17. Usando-se as 26 letras do alfabeto: A,B,C,D,...,Z e os algarismos 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, quantas placas de carros podem ser escritas contendo 3 letras seguidas de 4 algarismos? 18. Existem quatro estradas ligando duas cidades A e B, e três estradas ligando as cidades B e C. De quantos modos diferentes uma pessoa pode se deslocar da cidade A até a cidade C? 19. Uma sala possui 3 portas. Quantas possibilidades existem para que uma pessoa possa entrar e sair desta sala? a) 4 b) 14 c) 60 d) 120 e) 24 12.(OBM) O alfabeto usado no planeta X tem somente duas letras: X e x. O sobrenome (nome de família) de cada um de seus habitantes é uma seqüência formada por 4 letras. Por exemplo, xXxx é um possível sobrenome utilizado nesse planeta. O maior número de sobrenomes diferentes que podem ser dados no planeta X é: a) 12 b) 14 c) 15 d) 16 e) 18 13. As finalista do concurso Miss Universo, são Miss Brasil, Miss Japão, Miss Venezuela, Miss Itália e Miss França. De quantas formas os juizes poderão escolher o primeiro, o segundo e terceiro lugar neste concurso ? 14. Qual é o número possível de anagramas que se pode montar com as letras da palavra AMOR? 20. (UFBA) Num determinado país, todo rádio-amador possui um prefixo formado por cinco símbolos, assim disposto: um par de letras, um algarismo diferente de zero, outro par de letras; por exemplo: PY-6-CF. O primeiro par de letras é sempre PY, PT ou PV; o segundo par só pode ser constituído das dez primeiras letras do alfabeto, não havendo letras repetidas. Nesse país, o número de prefixos disponíveis é: a) 270 b) 1230 c) 2430 d) 2700 e) 3.9.10 21. Sejam A, B, C, D, quatro cidades. De quantos modos uma pessoa pode ir de A à D passando pelas cidades B e C. 22. Um salão tem 6 portas. De quantos modos distintos esse salão pode estar aberto? 23. De quantos modos podemos dispor 5 livros de Matemática, 3 de Física e 2 de Química em uma prateleira, de modo que os livros do mesmo assunto fiquem sempre juntos? 40 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 24. (TRF) Para entrar na sala da diretoria de uma empresa é preciso abrir dois cadeados. Cada cadeado é aberto por meio de uma senha. Cada senha é constituída por 3 algarismos distintos. Nessas condições, o número máximo de tentativas para abrir os cadeados é a) 54 b) 120 c) 720 d) 1 440 e) 518 400 25. Se ( n - 6 )! = 720 então: a) 12 b) 11 c) 10 d) 13 e) 14 26. O conjunto solução da equação (x!)2 = 36 é: a) { 3, -3 } b) { 6, -6 } c) { 3, 6 } d) { 6 } e) { 3 } 27. A soma das raízes da equação ( 5x - 7 )! = 1 vale: a) 5 b) 7 c) 12 d) 3 e) 4 28. (UCS) Se n é tal que n(n - 1)! = 6 , calcule o valor (n - 2)! de n. 29. Considere os eixos coordenados x e y e o conjunto M = { M1, M2, ... , M12 } cujos elementos estão assinalados na figura abaixo. Matemática 30.(AFA) Colocam-se em ordem crescente todos os números com 5 algarismos distintos, sem repetição, formados com 2, 4, 5, 7 e 8. A posição do número 72584 é a) 76a b) 78a c) 80a d) 82a 31. De quantos modos distintos 5 pessoas podem sentar-se em um banco de jardim com 5 lugares? 32. Dentre as permutações das letras da palavra TRIÂNGULO, o número das que começam por vogal é: a) P9 b) P8 c) 2P8 d) 4P8 e) 4P7 33. O número de anagramas da palavra NÚMERO, em que nem vogal, nem consoantes fiquem juntas é: a) 12 b) 36 c) 48 d) 60 e) 72 34. (UFPR) Numa certa rede bancária, cada um dos clientes possui um cartão magnético e uma senha formada por seis dígitos. Para aumentar a segurança e evitar que os clientes utilizem datas de aniversário como senha, o banco não permite o cadastro de senhas nas quais os dois dígitos centrais correspondem aos doze meses do ano, ou seja, senhas em que os dois dígitos centrais sejam 01,02,...,12 não podem ser cadastradas. Quantas senhas diferentes podem ser compostas dessa forma? SENHA: dígitos centrais 4 a) 106 – 12 . 10 6 b) 10 – 12 c) 106 – 12 . 102 4 d) 10 + 12 . 102 4 e) 10 - 12 O número de quadriláteros convexos que possuem vértices pertencentes a M e diagonais sobre os eixos é: a) 216 d) 36 b) 108 e) 12 c) 72 Atualizada 28/02/2007 35. O número de anagramas da palavra ALUNO que tem as vogais em ordem alfabética é: a) 20 b) 30 c) 60 d) 80 e) 100 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 41 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 36. Quantos anagramas da palavra PALCO podemos formar de maneira que as letras A e L apareçam sempre juntas ? a) 48 b) 24 c) 96 d) 120 e) 36 37. Quantos são os anagramas possíveis com as letras da palavra: MATEMATICA? 38. Qual é o número possível de anagramas que se pode montar com as letras da palavra AMA? 39. (OCM) Paula e Isis moram numa região cortada por ruas, conforme o mapa ao lado. Paula mora na esquina indicada pelo ponto A do mapa e Isis na esquina do ponto B. Para Paula visitar Isis ela percorre um caminho formado por trechos horizontais ou verticais movendo-se sempre para a direita ou para cima. Um desses caminhos está ilustrado no mapa. Determine a quantidade de caminhos diferentes que Paula pode fazer para visitar Isis, seguindo esta regra. B A 40. Quantos números de cinco algarismos podemos escrever apenas com os dígitos 1, 1, 2, 2 e 3 respeitadas as repetições apresentadas ? a) 12 b) 30 c) 6 d) 24 e) 18 41. Quantos anagramas da palavra SUCESSO começam por S e terminam com O ? a) 7 ! b) 5 ! c) 30 d) 60 e) 90 42.(UFSM-RS) De quantas maneiras distintas podemse alinhar cinco estacas azuis idênticas, uma vermelha e uma branca? a) 12 b) 30 c) 42 d) 240 e) 5040 42 Atualizada 28/02/2007 Matemática 43. (UEM -PR) Quinze garotas estão posicionadas numa quadra esportiva para uma apresentação de ginástica, de modo que não se encontram três em uma linha reta, com exceção das garotas que trazem uma letra estampada na camiseta e que estão alinhadas formando a palavra AERÓBICA. O número de retas determinadas pelas posições das quinze garotas é........ 44.(UFF-RJ) Cinco casais vão-se sentar em um banco de 10 lugares, de modo que cada casal permaneça sempre junto ao sentar-se. Determine de quantas maneiras distintas todos os casais podem, ao mesmo tempo, sentar-se no banco 45.(FAE-PR) Com os n engenheiros de uma construtora forma-se a mesma quantidade de grupos, reunindo-os de 3 em 3 ou de 4 em 4. De quantos modos distintos podem-se escolher 2 dentre os n engenheiros para que um seja o responsável técnico de um projeto e o outro seja o auxiliar? a) 21 b) 35 c) 42 d) 105 e) 132 46. Uma prova consta de 15 questões das quais o aluno deve resolver 10. De quantas formas ele poderá escolher as 10 questões? 47. Em uma sala há 8 cadeiras e 4 pessoas. O número de modos distintos das pessoas ocuparem as cadeiras é: a) 1680 b) 8 ! c) 8 . 4 ! d) 8 ! / 4 e) 32 48. Se An,2=42, qual é o valor de n? 49.(CESGRANRIO) Para ter acesso a um arquivo, um operador de computador precisa digitar uma seqüência de 5 símbolos distintos, formada de duas letras e três algarismos. Ele se lembra dos símbolos, mas não da seqüência em que aparecem. O maior número de tentativas diferentes que o operador pode fazer para acessar o arquivo é: a) 115 b) 120 d) 150 d) 200 e) 249 50. Para resolver um assunto entre 6 professores e 4 alunos, desejamos formar comissões contendo 3 professores e 2 alunos. Quantas são as possibilidades? Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher (CESPE) Em uma reunião social, cada convidado cumprimentou uma única vez todos os outros com um aperto de mão, o que resultou em 45 desses cumprimentos. Nesse contexto, é correto afirmar que 51. apenas 12 pessoas participaram da reunião. 52. (UFS) O número de comissões de quatro pessoas formadas com um grupo de quatro rapazes e três moças, tendo cada comissão no máximo dois rapazes, é: a) 35 b) 22 c) 18 d) 10 e) 28 53. As diretorias de 4 membros que podemos formar com 10 sócios de uma empresa são: a) 5040 b) 40 c) 2 d) 210 e) 5400 54. (UCS) Calculando-se A6,2 + 3.C5,2, o resultado obtido é um número: a) maior que 70 b) divisível por 6 c) menor que 39 d) múltiplo de 8 e) cubo perfeito Matemática 59.(UFF-RJ) A partir de um grupo de 6 alunos e 5 professores será formada uma comissão constituída por 4 pessoas das quais, pelo menos duas devem ser professores. Determine de quantas formas distintas tal comissão pode ser formada. 60. Com seis homens e quatro mulheres, quantas comissões de quatro pessoas podemos formar? 61. Com seis homens e quatro mulheres, quantas comissões de cinco pessoas podemos formar, constituídas por dois homens e três mulheres? 62. A Diretoria de uma Empresa tem seis membros. Quantas comissões de quatro membros podem ser formadas, com a condição de que em cada comissão figurem sempre o Presidente e o Vice-Presidente? 63.(ACAFE-SC) Sobre uma reta r se marcam 7 pontos e sobre uma outra reta s paralela a r, se marcam 4 pontos. O número de triângulos que se pode obter, unindo 3 quaisquer desses pontos, é: a) 304 b) 152 c) 165 d) 330 e) 126 55. (UFBA) C 100, 98 é um número entre; a) 1000 e 2000 b) 2000 e 3000 c) 3000 e 2000 d) 3000 e 4000 e) 4000 e 5000 56. Com um conjunto de 10 peças distintas, o número de grupos diferentes, de três peças, que podem ser formadas, é: a) 3 ! b) 7 ! c) 10 ! d) 720 e) 120 57. O numero de triângulos determinados por 7 pontos distintos, 4 sobre uma reta e 3 sobre uma paralela á primeira, é: a) 60 b) 30 c) 20 d) 10 e) 5 58. Se Cn,2=28, qual é o valor de n? Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 43 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher GABARITO ANÁLISE COMBINATÓRIA 01 E 02 E 03 144 04 E 05 72 40 06 2 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 44 Atualizada 28/02/2007 32 B E E D D 60 24 E 720 175 760 000 12 9 C 24 63 8 640 E A E D 3 C A 120 D E A A A 151 200 12 35 B D C 78 3 840 A 3 003 A 7 B 120 Errada B D B E E B B 8 210 60 6 E PROBABILIDADE Introdução A teoria da probabilidade é o ramo da matemática que cria, desenvolve e em geral pesquisa modelos que podem ser utilizados para estudar experimentos aleatórios ou não determinísticos. Experimentos determinísticos Um experimento é determinístico quando repetido em condições semelhantes conduz a resultados essencialmente idênticos. Experimentos aleatórios Experimentos que repetidos sob as mesmas condições produzem resultados geralmente diferentes serão chamados experimentos aleatórios. Por exemplo: 01. Um dado de seis faces, numeradas de 1 até 6, ao ser lançado ao ar, é certo que cairá, mas não é certo que, digamos apareça voltada para cima à face que está registrada com o número 3. Em n lançamentos, o número de sucessos s (apareça a face 3), após feita uma observação empírica, a freqüência relativa f=s/n, tende a estabilizar-se quando n tende a um limite. Espaço amostral (S). É o conjunto de todos os elementos possíveis do experimento. Nesta etapa, podemos descrever os elementos e/ou calcular o número de elementos. Evento (A) É um subconjunto do espaço amostral. Eventos elementares Denominamos de eventos elementares, quaisquer elementos do espaço amostral, igualmente prováveis. Casos favoráveis É o conjunto do espaço amostral (S). Casos possíveis É um subconjunto do espaço amostral (A). È o conjunto de todos os resultados possíveis de um experimento. Um elemento deste conjunto de resultados, é chamado de ponto amostral. DEFINIÇÃO A probabilidade do evento A é um subconjunto de um espaço amostral S. s A P(A) = n(A) n(S) n(A)=nº de elementos de A n(S)=nº de elementos de S Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher Resolução I) Use S = conjunto dos elementos do espaço amostral, casos possíveis, e n(s) o número de elementos deste conjunto. DECORRÊNCIA DA DEFINIÇÃO 0 ≤ P(A) ≤ 1 P(A) + P(A) = 1 P(φ) = 0 P(S) = 1 I) II) III) IV) φ= conj. vazio UNIÃO DE EVENTOS A I) II) Use ~D = conjunto dos elementos das peças não defeituosas, e n(~D) o número de elementos deste conjunto. Neste caso, é o conjunto dos casos favoráveis. B A∩B II) n(S) = 360 , n(D) = 40 e Se A∩B≠0 P(A∪B) = P(A) + P(B) - P(A∩B) Se A∩B = 0 P(A∪B) = P(A) + P(B) PROBABILIDADE CONDICIONADA B A A probabilidade de ocorrer o evento A, sabendo que já ocorreu o evento B, é chamada de probabilidade de A condicionada a B. P(A ∩ B) P(B) INTERSECÇÃO DE EVENTOS I) Se A∩B = 0 P(A∩B) = P(A) . P(B) C n, k . pk . (1-p)n-k EXERCÍCOS RESOLVIDOS 01. Analisando um lote de 360 peças para computador, o departamento de controle de qualidade de uma fábrica constatou que 40 peças estavam com defeito. Retirandose uma das 360 peças, ao acaso, a probabilidade de esta peça NÃO ser defeituosa é: b) 2/9 c) 5/9 Atualizada 28/02/2007 d) 7/9 III) Para calcular a probabilidade de, retirada uma peça que seja não defeituosa, proceda assim: n(~ D) 320 ........simplifique, dividindo P(~ D) = = n(S) 360 numerador e denominador por 40 P(~ D) = n(~ D) 320 ÷ 40 8 = = n(S) 360 ÷ 40 9 02. Carlos sabe que Ana e Beatriz estão viajando pela Europa. Com as informações que dispõe, ele estima corretamente que a probabilidade de Ana estar hoje em Paris é 3/7, que a probabilidade de Beatriz estar hoje em Paris é 2/7, e que a probabilidade de ambas, Ana e Beatriz, estarem hoje em Paris é 1/7. Carlos, então, recebe um telefonema de Ana informando que ela está hoje em Paris. Com a informação recebida pelo telefonema de Ana, Carlos agora estima corretamente que a probabilidade de Beatriz também estar hoje em Paris é igual a a) 1/7. b) 1/3. c) 2/3. d) 5/7. e) 4/7. Resolução LEI BINOMIAL DE PROBABILIDADE Repetindo n vezes uma experiência em que um evento A tem probabilidade de ocorrer igual a p, a probabilidade de ocorrer apenas k vezes o evento A, é: a) 1/9 n(~D) = 320 Resposta: 8/9 S P(A/B) = Use D = conjunto de elementos das peças defeituosas, e n(D) o número de elementos deste conjunto. PROBABILIDADE CONDICIONAL A probabilidade de Beatriz (B) estar em Paris, uma vez que Ana (A) está em Paris, a condicional é representado por P(B/A). P(B/A)=a probabilidade de B condicionado a A que está satisfeito(está em Paris). Dados: P(Beatriz)=P(B)=2/7 P(Ana)=P(A)=3/7 P(A ∩ B) =1/7 a probabilidade de Ana e Beatriz estarem em Paris. Fórmula e cálculo: 1 P( A ∩ B) 7 1 7 1 P (B / A ) = = = = 3 73 3 P ( A) 7 RESPOSTA 1/3 LETRA B e) 8/9 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 45 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher TESTES 01.(UF-PR) Suponha que a chance de um filho nascer do sexo masculino ou do sexo feminino seja exatamente igual. Qual é a probabilidade de que todos os filhos nasçam do mesmo sexo no caso de um casal que esteja planejando ter quatro filhos? a) 20% b) 14,3% c) 17,5% d) 16,7% e) 12,5% 02. Um cartão é retirado aleatoriamente de um conjunto de 50 cartões numerados de 1 a 50. Determine a probabilidade do cartão retirado ser de um número primo. 03. O número da chapa do carro é par. A probabilidade de o algarismo das unidades ser zero é: a) 5 b) 1/2 c) 4/9 d) 5/9 e) 1/5 04. Em uma certa comunidade existem dois jornais J e P. Sabe-se que 5000 pessoas são assinantes do jornal J, 4000 são assinantes de P, 1200 são assinantes de ambos e 800 não lêem jornal. Qual a probabilidade de que uma pessoa escolhida ao acaso seja assinante de ambos os jornais? 05. Uma urna possui cinco bolas vermelhas e duas bolas brancas. Calcule as probabilidades de: a) em duas retiradas, sem reposição da primeira bola retirada, sair uma bola vermelha (V) e depois uma bola branca (B). b) em duas retiradas, com reposição da primeira bola retirada, sair uma bola vermelha e depois uma bola branca. 06. Uma moeda é viciada, de forma que as coroas são cinco vezes mais prováveis de aparecer do que as caras. Determine a probabilidade de num lançamento sair coroa. 07. (USP) Uma carta é retirada de um baralho comum, de 52 cartas, e, sem saber qual é a carta, é misturada com as cartas de um outro baralho idêntico ao primeiro. Retirando, em seguida, uma carta do segundo baralho, a probabilidade de se obter uma dama é: a) 3/51 b) 5/53 5 c) 5/676 d) 1/13 e) 5/689 46 Atualizada 28/02/2007 Matemática 08.(CESGRANRIO) Analisando um lote de 360 peças para computador, o departamento de controle de qualidade de uma fábrica constatou que 40 peças estavam com defeito. Retirando-se uma das 360 peças, ao acaso, a probabilidade de esta peça NÃO ser defeituosa é: a) 1/9 b) 2/9 c) 5/9 d) 7/9 e) 8/9 09. Três estudantes A, B e C estão em uma competição de natação. A e B têm as mesmas “chances” de vencer e, cada um, tem duas vezes mais “chances” de vencer do que C. Pede-se calcular a probabilidades de A ou C vencer. 10. Suponha que no lançamento de um dado, desejase saber qual a probabilidade de se obter um número par ou um número menor do que 2. 11. Uma caixa contém três bolas vermelhas e cinco bolas brancas e outra possui duas bolas vermelhas e três bolas brancas. Considerando-se que uma bola é transferida da primeira caixa para a segunda, e que uma bola é retirada da segunda caixa, podemos afirmar que a probabilidade de que a bola retirada seja da cor vermelha é: a) 18/75 b) 19/45 c) 19/48 d) 18/45 e) 19/75 (CESPE) Em 2001, no relatório de pesquisa rodoviária publicado pela Confederação Nacional de Transportes, foi divulgada a tabela ao lado, que mostra as condições de conservação de 45.294 quilômetros de estradas brasileiras. Com base nesses dados, julgue os itens seguintes. Estado geral Extensão avaliada (km) Ótimo 1.291 Bom 12.864 deficiente 30.009 Ruim 980 Péssimo 150 total 45.294 12. A probabilidade de um viajante que transita nessas estradas passar por pelo menos 1 km de estrada em condições ótimas e boas é maior que 30%. 13. Da extensão total de estradas avaliadas, menos de 3/5 estão em condições deficientes. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher GABARITO 14.(FGV-SP) Uma urna contém 11 bolas numeradas de 1 a 11, todas iguais e indistinguíveis ao tato. Retirando-se uma delas ao acaso, observa-se que a mesma traz um número ímpar. A probabilidade de este número ser maior ou igual a 5 é a) b) c) d) PROBABILIDADE 01 E 02 3/10 03 E 04 6/43 05 a) 5/21 b) 10/49 06 5/6 07 D 08 E 09 3/5 10 2/3 11 C 12 Correta 13 Errada 14 D 15 5/34 16 B 17 B 18 D 4 11 7 11 1 3 2 3 15. (FEI-SP) – Uma urna contém 10 bolas pretas e 8 bolas vermelhas. Retiramos 3 bolas sem reposição. Qual é a probabilidade de as duas primeira serem pretas e a terceira vermelha? 16.(MPU) Carlos sabe que Ana e Beatriz estão viajando pela Europa. Com as informações que dispõe, ele estima corretamente que a probabilidade de Ana estar hoje em Paris é 3/7, que a probabilidade de Beatriz estar hoje em Paris é 2/7, e que a probabilidade de ambas, Ana e Beatriz, estarem hoje em Paris é 1/7. Carlos, então, recebe um telefonema de Ana informando que ela está hoje em Paris. Com a informação recebida pelo telefonema de Ana, Carlos agora estima corretamente que a probabilidade de Beatriz também estar hoje em Paris é igual a: a) 1/7 b) 1/3 c) 2/3 d) 5/7 e) 4/7 17.(FAE-PR) Num teste de seleção com 10 questões do tipo “verdadeiro ou falso”, a probabilidade de um candidato que responde a todas as questões ao acaso acertar exatamente 6 questões é igual a: a) b) c) d) e) 1 1024 105 512 1 32 3 16 1 105 1. MATRIZES 1.1. NOTAÇÃO DE MATRIZES ÄMatriz M de ordem m x n, onde: M=nome da matriz m=número de linhas da matriz, m é um número natural positivo (m∈N). n=número de colunas da matriz, n é um número natural positivo (n∈N). ÄNa matriz M=(a i j) m x n, os elementos são representados por ai j, onde: a = representa qualquer elemento da matriz. i indica a linha que o elemento se encontra na matriz, com (i∈N). j indica a coluna que o elemento se encontra na matriz, com (j(N). 1.2. REPRESENTAÇÃO ALGÉBRICA M=(aij)mxn 1.3. REPRESENTAÇÃO POR TABELA ⎡ a1 1 ⎢ ⎢ a2 1 ⎢ M= ⎢ . . ⎢ ⎢ . ⎢ am 1 ⎣ 18.(NC.UFPR) Lança-se um dado. Se ocorrer um número par, qual a probabilidade de que seja primo? a) 2/3 b) 3/6 c) 3/2 d) 1/3 e) 1/6 a1 2 a2 2 ... . ... . ... . ... am 2 ... ⎤ ⎥ ⎥ . ⎥ ⎥ . ⎥ . ⎥ am n ⎥ ⎦ a1 n a2 n 1.4. Matriz NULA [O m x n] O = (x i j) m x n, é uma matriz nula, tal que, todo o elemento x i j da matriz O é nulo. 1.5. Matriz IDENTIDADE ou matriz UNIDADE [I n x n] BSó existe matriz identidade ou unidade de ordem quadrada. BRepresentação: I n x n ou simplesmente I n. ⎧⎪ xij = 1, se i = j ⎪⎩xij = 0, se i ≠ j I n = ( xij) nxn ⎨ Atualizada 28/02/2007 ... Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 47 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 1.6. Matriz OPOSTA [(-1) x matriz] ÄSe A = (a i j)m x n é uma matriz, então B = (b i j)m x n é a matriz oposta de A se, e somente se: B A = - B implica a i j = - b i j ou B B = - A implica b i j = - a i j. 1.7. Matriz TRANSPOSTA ÄSe A = (a i j ) m x n é uma matriz, então At = (at j i ) n x m é a matriz transposta de A se, e somente se: a i j = at j i. Muita atenção: observe a troca de ordem da matriz transposta, m x n para n x m, e a troca de endereçamento i e j para j e i, dos elementos. 1.8. Matrizes IGUAIS ÄA=(a i j) m x n e B=(b i j) somente se, a i j = b i j. mxn são matrizes iguais se, e Observe: A multiplicação entre duas matrizes Am x p e Bq x n, será possível quando, observada a ordem dos fatores matrizes A x B, estejam satisfeitos: >O número de colunas p da primeira matriz A, for igual ao número de linhas q da segunda matriz B. >O resultado produto, será uma matriz C de ordem igual ao número de linhas m da primeira matriz pelo número de colunas n da segunda matriz. 1.12.1.PROPRIEDADES DA MULTIPLICAÇÃO entre matrizes I) Existem matrizes A e B,tais que A x B ≠ B x A. II) Pode-se ter A x B = 0 mesmo que A ≠ 0 e B ≠ 0. III) Pode-se ter A x C = B x C mesmo com A ≠ B e C ≠ 0. IV) (A x B)t =B t x At, houve permuta das bases. V) (k.A)t = k.At,com k ∈ reais. VI) (At )t = A. VII) (A +B) t = At +Bt. TESTES RESOLVIDOS 1.9. ADIÇÃO de matrizes Bse A = (a i j) m x n, B = (b i j) m x n e C=(c i j) m x n, então C = A + B se, e somente se, c i j = a i j+b i j. Observe: A ordem das matrizes envolvidas na operação deve ser a mesma, como também o resultado produzido na operação terá a mesma ordem. 1.10. SUBTRAÇÃO de matrizes ÄSe A = (a i j) m x n, B = (b i j ) m x n e C = (c i j) m x n, então A – B = C se, e somente se, ai j – bi j = c i j. Observe: A ordem das matrizes envolvidas na operação deve ser a mesma, como também o resultado produzido na operação terá a mesma ordem. 1.11.MULTIPLICAÇÃO de um número real por uma matriz ÄSe A = (a i j ) m x n, B = (b i j ) m x n e k é um número real qualquer, então B = kA se, e somente se, b i j = k.a j j. BTodos os elementos da matriz A serão multiplicados pelo número real k. 1.11.1.PROPRIEDADES A multiplicação de um ou mais números reis por uma matriz, goza das propriedades: Seja a e b números reais quaisquer e A e B matrizes de mesma ordem m x n. I) a.(b .A) = (ab).A II) a (A +B) = aA + aB III) (a+b).A = a. A+ b.A IV) 1.A = A. 1.12.MULTIPLICAÇÃO entre matrizes ÄSe A=(ai j) m x p, B=(bi j) q x n e C=(c i j) m x n, então A x B = C se, e somente se, p = q e c i j=ai1.b1j+ai2.b2j+...+ai p.b q j. 48 Atualizada 28/02/2007 ⎡1 4⎤ A = ⎢⎢ 2 6 ⎥⎥ ⎣⎢3 3 ⎥⎦ 01.(FCC-MPU). Sejam as matrizes e 1 3 4 5 ⎡ ⎤ B=⎢ ⎥ 1 2 3 4 ⎣ ⎦ e seja xij o elemento genérico de uma matriz X tal que X =(A.B)t , isto é, a matriz X é a matriz transposta do produto entre as matrizes A e B. Assim, a razão entre x31 e x12 é igual a a) 2. b) 1/2. c) 3. d) 1/3. e) 1. ddiz RESOLUÇÃO I) Determinando o produto de A por B, obtemos: ⎡1 4⎤ ⎡5 11 16 21⎤ ⎢ 2 6 ⎥ ⎡1 3 4 5 ⎤ = ⎢8 18 26 34 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢1 2 3 4 ⎥ ⎢ ⎥ ⎦ ⎢9 15 21 27 ⎥ ⎢⎣3 3 ⎥⎦ ⎣ ⎣ ⎦ Logo a matriz produto é igual a: ⎡5 11 16 21⎤ ( AB ) = ⎢⎢8 18 26 34 ⎥⎥ ⎢⎣9 15 21 27 ⎥⎦ II) Conforme enunciado, a matriz X é a matriz transposta da matriz produto (AB): (Troca-se linha por coluna, ordenadamente) ⎡5 8 9⎤ ⎢11 18 15 ⎥ ⎥ X = ( AB )t = ⎢ ⎢16 26 21⎥ ⎢ ⎥ ⎣ 21 34 27 ⎦ III) Igualando-se a matriz X com a matriz produto (AB)t, conforme segue: ⎡ x11 ⎢x X = ⎢ 21 ⎢ x31 ⎢ ⎣ x 41 x12 x22 x32 x42 x13 ⎤ ⎡ 5 8 9 ⎤ x23 ⎥⎥ ⎢11 18 15 ⎥ ⎥ =⎢ x33 ⎥ ⎢16 26 21⎥ ⎥ ⎢ ⎥ x 43 ⎦ ⎣ 21 34 27 ⎦ Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher RESPOSTA 2 LETRA D temos que x31=16 e x12=8 IV) Foi solicitada a razão, razão = 03.(UFPR). A tabela a seguir é uma matriz que representa as temperaturas, registradas de hora em hora, em três dias de uma determinada semana, no período das 8h00min às 11h00min. x31 16 = =2 8 x12 RESPOSTA 2 LETRA A 02.(FCC-MPU). A matriz S = sij, de terceira ordem, é a matriz resultante da soma das matrizes A = (aij) e B=(bij). Sabendo-se que (aij )= i2 +j2 e que bij = ij, então a razão entre os elementos s22 e s12 determinante da matriz S é igual a a) 1. b) 3. c) 4. d) 2. e) 6. RESOLUÇÃO Segunda-feira Terçafeira Quartafeira a) a b13 ⎤ ⎡ s11 s12 b23 ⎥⎥ = ⎢⎢s21 s22 b33 ⎥⎦ ⎢⎣s31 s32 s13 ⎤ s23 ⎥⎥ s33 ⎥⎦ A adição de matrizes é a adição dos elementos correspondentes no mesmo endereçamento, linha e coluna. Precisamos de s12: s12 sij sij s12 s12 s12 s12 a22 aij I2+j2 22+22 4+4 8 12 18°C 19°C 22°C 23°C 17°C 20°C 22°C 26°C 13°C 14°C 17°C 18°C 23 dessa matriz, representa a temperatura de c) a soma a24+ a32 resulta 40º C. d) a matriz acima é do tipo 4x4. e) existe um determinante associado a esta matriz. RESOLUÇÃO A+B=S = = = = = = = 11 h b) o elemento a11 é igual ao elemento a33 III) Precisamos somente de s22 e s12. Fazendo a montagem da adição com seu resultado, não será necessário calcular todos os elementos de A e de B, veja: Precisamos de s22: s22 sij sij s22 s22 s22 s22 10 h segunda-feira às 9h00min. II) S=A+B, só será possível a adição de duas matrizes, se forem de mesma ordem, por conseqüência resulta numa matriz de mesma ordem. Como a matriz resultante da adição S é de terceira ordem (ver enunciado), então, a matriz A é de terceira ordem e a matriz B também é de mesma ordem. a13 ⎤ ⎡ b11 b12 a23 ⎥⎥ + ⎢⎢b21 b22 a33 ⎥⎦ ⎢⎣ b31 b32 9h Sendo aij um elemento qualquer posicionado na linha “i“ e coluna “j“, é correto afirmar que: I) A matriz S é de terceira ordem, logo, 3 linhas por 3 colunas, S33. ⎡ a11 a12 ⎢a ⎢ 21 a22 ⎢⎣a31 a32 8h + + + + + + b22 bij ij 22 4 4 I) Construímos uma matriz genérica de mesma ordem da apresentada, para identificar os elementos e suas posições na tabela. ⎡ a11 ⎢a 21 ⎢a ⎣ 31 = a 12 a 22 a 13 a 23 a 14 ⎤ a 24 ⎥ ⎥ a 32 a 33 a 34 ⎦ ⎡18 19 22 23 ⎤ ⎢17 20 22 26 ⎥ ⎢⎣13 14 17 18 ⎥⎦ = II) Julgamos todas as alternativas. a) a 23 = 22, representa a temperatura de terça-feira às 10h00min. = = = = = = = a12 aij I2+j2 12+22 1+4 5 + + + + + + 6 b12 bij ij 12 1 1 IV) Foi solicitada a razão entre s22 e s12: s 12 razão = 22 = =2 6 s 12 Atualizada 28/02/2007 b) o elemento a11 = 18 e o elemento a33 = 17, são diferentes c) a soma a24+ a32 = 26° + 14° = 40º. CORRETA d) a matriz acima é do tipo 3x4. e) Não existe determinante associado a matriz de ordem retangular Alternativa C Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 49 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher TESTES 10. 01. Seja X = (xij) uma matriz quadrada de ordem 2, onde i + j para i = j ;1 - j para i > j e 1 se i < j . A soma dos seus elementos é igual a: a) - 1 b) 1 c) 6 d) 7 e) 8 02. Se M = ( aij)3x2 é uma matriz tal que i j+1 , para i = j e j para i j. Então, M é: 03. A matriz A = (aij)3x3 é definida de tal modo que (1)i+j para i j e 0 se i = j. Então, A é igual a: B= 4, onde 1 i,j { ⎡1 ⎢⎣0 -1 2 ⎤ e 4 ⎥⎦ 3 , então, 3 A - 4B é igual a: 3 ⎥⎦ 12. Sendo ⎡ -1 ⎤ e C = ⎢10 ⎥ , e então ⎢ -1 ⎥ ⎣ ⎦ ⎛ as 2 5⎞ matrizes A = ⎜ ⎟ ⎝ 12 -1⎠ e ⎛ x - y x + y ⎞ , calcule x e y de modo que A = B t . ⎜ 2y - 5 -1 ⎟ ⎝ ⎠ Determinar x, y e z sabendo que: ⎛ x - 2 4 ⎞ + ⎛ 1 2z - 3 ⎞ = ⎛ 3 z ⎞ . ⎜ y + 1 3 ⎟ ⎜ -3 ⎟ ⎜ ⎟ 1 ⎠ ⎝2 4⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎛1 ⎝3 14. Sejam as matrizes A = ⎜ ⎛ -2 5 ⎞ e B = ⎜ 4 -3 ⎟ , o ⎟ 4⎠ ⎜2 1⎟ ⎝ ⎠ 2 -1⎞ 1 produto determine AxB. 3, então a matriz 15. Sejam as matrizes 07.Seja A = {aij} uma matriz 3 x 3 dada por ai j = -3 ⎤ A= a matriz X, tal que A + B - C - X = 0 é: 13. 4 e bij = 0 se i + j A + B é: 0 -2 matrizes: ⎡5 ⎤ ⎡− 5 ⎤ ⎥ B = ⎢-8⎥ ⎢3⎥ ⎣ ⎦ ⎣⎢ − 3 ⎦⎥ 04. Determine a matriz transposta da matriz A = ( aij), do tipo 3x2, onde aij = 2i - 3j. 06. Se as matrizes A = ( aij ) e B = ( bij ) estão assim definidas: aij = 1 se i = j, aij = 0 se i j, bij = 1 se i + j = ⎡4 ⎢⎣-1 as 11. Se ( PUCSP) A = ⎢ 8 B= 05. Considere a matriz A = (aij) 3x4, na qual i - j se i j e i . j se i > j . O elemento que pertence à 3ª linha e à 2ª coluna da matriz At , transposta de A, é: a) 4 b) 2 c) 1 d) - 1 e) - 2 Dadas A= ⎛1 ⎜0 ⎝ 1⎞ ⎟ e 1⎠ B= ⎛0 ⎜1 ⎝ 0⎞ calcule as matriz produto AB: i + j se, i = j se, i ≠ j 1 16. ( FGV - SP ) Dadas as matrizes A = A matriz pode ser escrita como: B= 08. ( FGV - SP ) Dadas as matrizes ⎡x y ⎤ A=⎢ ⎥ ⎣z w ⎦ , ⎡x B= ⎣⎢-1 ⎤e 2w ⎦⎥ 6 ⎡ 4 C= ⎣⎢z + w x + y⎤ 3 e sendo ⎦⎥ 3A = B + C, então: a) x + y + z + w = 11 b) x + y + z + w = 10 c) x + y - z - w = 0 d) x + y - y - w = -1 e) x + y + z + w > 11 ⎡1 3⎤ ⎢3 ⎣ 0⎦ ⎡ 0 1 2 ⎤ , se 09. Dadas as matrizes A = ⎢2 4 ⎥ e B = ⎥ ⎢⎣-1 2 0 ⎥⎦ ⎡n⎤ e ⎢⎣ 1⎥⎦ C= ⎡2 ⎣⎢ 1 Atualizada 28/02/2007 m⎤ 4 ⎦⎥ , ⎡4 ⎤ , sabendo-se que AB = C, podemos ⎢⎣0 ⎥⎦ concluir que: a) m + n = 10 b) m - n = 8 c) m . n = -48 d) m/n = 3 e) mn = 144 17. ( FGV - SP ) A matriz A é do tipo 5x7 e a matriz B, do tipo 7x5. Assinale a alternativa correta. a) A matriz AB tem 49 elementos b) A matriz BA tem 25 elementos c) A matriz (AB)2 tem 625 elementos d) A matriz (BA)2 tem 49 elementos e) A matriz (AB) admite inversa At é a matriz transposta de A, então ( At - B ) é: 50 ⎟ , 1⎠ Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 18. ( FGV - SP ) Considere as matrizes A = ⎡2 ⎢⎣ 1 3 -1 1⎤ e 7 ⎥⎦ ⎡1 3⎤ B = ⎢0 4 ⎥ . A soma dos elementos da primeira linha ⎢2 2 ⎥ ⎣ ⎦ de AxB é: a) 20 b) 21 c) 22 d) 23 e) 24 19. A somas dos valores de x e y que satisfazem à equação matricial ⎡ 1 3 ⎤ . ⎡x 2 ⎤ = ⎡2 5 ⎤ é: ⎣⎢2 5 ⎦⎥ ⎢⎣ y 1⎦⎥ ⎢⎣3 9 ⎦⎥ a) 1 b) 0 c) 2 d) -1 e) -2 20.(UEL-PR) Sendo A uma matriz m × n e B uma matriz p × q, é correto afirmar que a) (A t ) t = A e (B t ) t = B b) Sempre é possível efetuar (A + B) c) Se n = p, então A . B = B . A d) Sempre é possível efetuar o produto A . B e) Se n = p, então A . B t = B t . A 21. ( CEFET - PR ) Se A, B e C são matrizes do tipo 2x3, 3x1 e 1x4, respectivamente, então o produto A . B.C a) É matriz do tipo 4x2 b) É matriz do tipo 2x4 c) É matriz do tipo 3x4 d) É matriz do tipo 4x3 e) Não é definido. 22. (CEFET-PR) Chama-se "traço" de uma matriz quadrada a soma dos elementos da diagonal principal. Se as matrizes A = (aij)3x2 e B = (bij)2x3, e aij = i – j e bij = j – i, o traço da matriz A . B será igual a: a) 0 b) 1 c) 3 d) 5 e) 7 24.(FCC-MPU). A matriz S = sij, de terceira ordem, é a matriz resultante da soma das matrizes A = (aij) e j B=(bij). Sabendo-se que (aij )= i2 +j2 e que bij = i , então a razão entre os elementos s22 e s12 determinante da matriz S é igual a a) 1. b) 3. c) 4. d) 2. e) 6. 25.(UFPR). A tabela a seguir é uma matriz que representa as temperaturas, registradas de hora em hora, em três dias de uma determinada semana, no período das 8h00min às 11h00min. Segunda-feira Terçafeira Quartafeira 8h 9h 10 h 11 h 18°C 19°C 22°C 23°C 17°C 20°C 22°C 26°C 13°C 14°C 17°C 18°C Sendo aij um elemento qualquer posicionado na linha “i“ e coluna “j“, é correto afirmar que: a) a 23 dessa matriz, representa a temperatura de segunda-feira às 9h00min. b) o elemento a11 é igual ao elemento a33 c) a soma a24+ a32 resulta 40º C. d) a matriz acima é do tipo 4x4. e) existe um determinante associado a esta matriz. ⎡1 4⎤ A = ⎢⎢ 2 6 ⎥⎥ ⎢⎣3 3 ⎥⎦ 23.(FCC-MPU). Sejam as matrizes e ⎡1 3 4 5 ⎤ B=⎢ ⎥ ⎣1 2 3 4 ⎦ e seja xij o elemento genérico de uma matriz X tal que X =(A.B)t , isto é, a matriz X é a matriz transposta do produto entre as matrizes A e B. Assim, a razão entre x31 e x12 é igual a a) 2. b) 1/2. c) 3. d) 1/3. e) 1. Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 51 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 1.3. DETERMINANTE de ordem 1x1 ou simplesmente de ordem 1. GABARITO 01 MATRIZES E 02 ⎡0 ⎢− 1 ⎣1 03 1 −1 0 −1 D D ⎡1 ⎢0 ⎣1 ⎡2 ⎢1 ⎣1 06 07 08 det.(M) = a11.a22 +(-1)a12.a21. ⎤ 0⎥ 1⎦ 1⎤ 1⎥ 6⎦ 0 1 2 0 1 4 1 [ [ ] Ba11 e a22, são elementos pertencentes a diagonal principal e a12 e a21, são elementos pertencentes a diagonal secundária. BObserve que o produto resultante dos elementos da diagonal secundária é multiplicado por (-1). 1 1 1 1.5. DETERMINANTE de ordem 3 ou 3x3. 4 2 0 ⎡a 11 a 12 a 13 ⎤ ⎢ ⎥ BSeja M= ⎢a 21 a 22 a 23 ⎥ , então o determinante ⎢⎣a 31 a 32 a 33 ⎥⎦ - 13 - 3 18 10 4 17 0 ] ⎡1⎤ ⎢- 10 ⎥ ⎣ − 1⎦ 11 x=7 e y=5 x=4, y=-4 e z=1 15 [ ] [] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 C D E B A B E A D C 4 -2 14 6 11 1 1 1.1. CONCEITO BDeterminante é um número associado a uma matriz, matriz de ordem quadrada, obtido operando-se seus elementos através de regras ou teoremas. 1.2. NOTAÇÃO BNotação de DETERMINANTE Seja A uma matriz quadrada, seu determinante será representado, por: A ou pela REGRA DE SARRUS , é calculado seguindo os passos: a primeira e segunda coluna P1BRepita imediatamente à direita das colunas existentes, assim: a11 a12 a21 a22 a31 a32 a13 a23 a33 a11 a12 a21 a22 a31 a32 1 1 1. DETERMINANTES det(A) ou DA ou ⎡ a 11 a 12 ⎤ ⎥ , então o determinante de M, ⎢a 21 a 22 ⎥ ⎣ ⎦ BSeja M= ⎢ B 09 13 1.4. DETERMINANTE de ordem 2x2 ou simplesmente de ordem 2. ⎤ ⎥ 0 ⎦ −1 04 05 12 BSe M=(ai j) 1 x 1, então det.(M)=a i j. ⎡1 2 ⎤ ⎢1 8 ⎥ ⎣1 2 ⎦ ∆ (delta) P2BMultiplique as três diagonais principais( d p) assim 1ª d p) a11.a22.a33 2ª d p) a12.a23.a31 3ª d p) a13.a21.a32, e depois. multiplique às três diagonais secundárias (d s), trocando o sinal, assim: 1ª d s) a13.a22.a31.(-1) 2ª d s) a11.a23.a32 (-1) 3ª d s) a12.a21.a33.(-1) P3B Finalmente, adicione os seis produtos, três das diagonais principais (d p) com os três das diagonais secundárias (d s), obtendo o determinante procurado. 1.6. PROPRIEDADES DOS DETERMINANTES 1.6.1. Teorema de BINET BSe A=(a i j) então: n x n e B=(b i j) n x n, n natural positivo, det.(A . B) = det.(A) . det.(B) 52 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher OBSERVE SEMPRE: As ordens das matrizes envolvidas na propriedade devem ser rigorosamente iguais. 1.6.2. Determinante quando um NÚMERO REAL que MULTIPLICA uma matriz BQuando uma fila (linha ou coluna) de uma matriz quadrada for multiplicada ou dividida ou um número diferente de zero, o determinante, também sofrerá as mesmas operações. BSe A=(ai j) n x n e k um número real, então: 2.MATRIZ INVERSA det(k.A n x n) = kn.det(A n x n) Cálculo da determinante. 1.6.3.determinante da TRANSPOSTA BRegra prática válida somente para matriz de ordem 2. BSeja A=(a i j) então: det(A) = det(At) n x n e At a matriz transposta de A, Seja A= matriz BSe acima, abaixo ou em ambos os lados da diagonal principal, todos os elementos forem nulos, o determinante é calculado multiplicando-se os elementos da diagonal principal. uso de ⎡a b ⎤ , com det.(A) ≠ 0, então a matriz inversa ⎢⎣c d⎥⎦ ⎡ d ⎢ det(A) A-1 = ⎢ ⎢ -c ⎣⎢ det(A) BSe pelo menos uma fila (linha ou coluna) de uma matriz quadrada for nula, o determinante é igual a ZERO. 1.6.6. Determinante da matriz com FILAS PARALELAS IGUAIS ⎤ det(A) ⎥ ⎥. a ⎥ det(A) ⎦⎥ -b 2.1. PROPRIEDADE importante da matriz INVERSA det(A-1)= 1.6.5.Determinante da matriz com FILA NULA 1 det(A) BIMPORTANTE: Condição de existência da matriz inversa, det(A) ≠ 0. BSe det(A) ≠ 0 então, A é inversível, invertível, ou admite inversa. BSe em uma matriz quadrada, duas ou mais filas (linhas ou colunas) paralelas forem iguais,o determinante é igual a ZERO. da matriz com FILAS BSe ao multiplicarmos ou dividirmos uma fila (linha ou coluna) por um número diferente de zero, obtermos elementos iguais a uma fila paralela a fila operada, podemos afirmar que essas filas são proporcionais. Neste caso o determinante é igual a ZERO. 1.6.8. Determinante da matriz com FILA COMBINAÇÃO LINAR de outras paralelas. que é BSe uma fila (linha ou coluna), for o correspondente resultado em fila, da adição, subtração ou ambas as operações, de filas paralelas,então dizemos que há COMBINAÇÃO LINEAR. Neste caso o determinante é igual a ZERO. 1.6.9. Determinante quando há TROCA de FILAS PARALELAS BUm determinante muda de sinal,quando são trocadas as posições de duas filas, linhas ou colunas entre si. 1.6.10. Determinante quando há MULTIPLICAÇÀO ou DIVISÃO em uma FILA Atualizada 28/02/2007 com de A, representada por A-1, será obtida assim: 1.6.4.Determinante de matriz TRIANGULAR “principal” 1.6.7. Determinante PROPORCIONAIS. INVERSA, TESTES ⎛1 0⎞ ⎛ -2 01.Seja A = ⎜ ⎟ e B=⎜3 ⎝ 0 1⎠ ⎝ -1⎞ ⎟ , Calcule: 2⎠ a) det A b) detB c) det(A.B) d) det (B.A) ⎛7 2⎞ 02. Dadas as matrizes A = ⎜ ⎟ ⎝1 4⎠ e B= ⎛3 ⎜2 ⎝ 5⎞ ⎟, 6⎠ Calcule: a) detA b) detB c) det(A.B) d) det (B.A) 03. Se A = ( a i j ) é matriz quadrada de ordem 3 tal que a i j = i - j então podemos afirmar que o seu determinante é igual a: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) -4 1 2 0 04. Calcule o valor do determinante: 0 3 2 =? 1 4 5 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 53 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 05. Calcule os determinantes: 14. (FEM-PR). Se 3 -2 2 4 5 0 =? 1 6 -1 ⎛4 -2 ⎞ 06. Seja A = ⎜ ⎟ , calcule o determinante dessa ⎝6 7 ⎠ matriz. 07.Seja B = ⎡5 ⎢⎣4 3⎤ , calcule o determinante dessa 2 ⎥⎦ ⎡1 ⎢ B = ⎢0 ⎢⎣ 4 − 2⎤ ⎥ − 1⎥ 5⎥⎦ , ⎡2 A= ⎢ ⎣3 −1 4 diferença entre AB e ( AB )t, a) -55 b) 25 c) -80 d) -30 e) 4 2 3 -1 2 -1 1 2 3 0 b) 1 0 0 c) 0 1 2 -3 2 1 0 1 0 1 3 2 x 1 -1 09.O conjunto verdade da equação -1 0 x = 0 , no 0 1 0 universo dos reais. 2 4 2 será: 3x2 , onde bij = ⎧⎪1, se i > j ⎨ ⎪⎩− 1, se i ≤ j e C = A . B e as proposições: I) ) det (C) = 8, onde det (C) é o determinante da matriz C ⎛2 0⎞ ⎜ ⎟ , onde Ct é a matriz transposta de C 2 4 ⎝ ⎠ ⎛− 2 1 ⎞ III) 4. C-1 = ⎜ ⎟ , onde C-1 é a matriz inversa de C 0 − 1 ⎝ ⎠ II) Ct = É correto afirmar que: a) Apenas I é verdadeira. b) Apenas I e III são verdadeiras. c) Apenas I e II são verdadeiras. d) Apenas II e III são verdadeiras. e) Apenas II é verdadeira. 16.(UFF-RJ). Considere a matriz A = (a i j)3 x 3 a i j = 2i – j.Calcule o determinante de A 10.Calcular: 2 4 4 . da 15. (FAE-PR). Sejam as matrizes A = ( aij ) 2x3 , onde aij = 2i – j, B = ( bij ) a) 4 1 2 e o valor do determinante matriz. 08. Calcular os determinantes das matrizes pela regra de Sarrus: 0⎤ − 2 ⎥⎦ tal que 2 4 -2 17.(UFPR) Considere as seguintes afirmações a 0 -3 2 11.Calcular: 0 3 1 0 5 ⎡a b⎤ ⎥: ⎣c d⎦ respeito da matriz A = ⎢ -6 12.Resolva a equação 13. (CEFET-PR). Se 2x 3 = 0 ,no reais. x -x ⎡ 2 – 3⎤ ⎥ ⎣– 5 7 ⎦ A = ⎢ e M = At + A–1, então o determinante da matriz M é igual a: a) – 89. b) – 39. c) 0. d) – 1. e) 39. 54 Atualizada 28/02/2007 • I. Se a = d e b = c então o determinante de A é positivo. • II. Se det (A) = 5, então o determinante da matriz B = 2A é igual a 10. • III. O determinante de A é igual ao determinante de sua transposta At. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) Somente a afirmativa III é verdadeira. d) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 18.(AFA). Sejam A uma matriz quadrada de ordem 3, det A = d, det( 2A ⋅ At ) = 4k, onde At é a matriz transposta de A, e d é a ordem da matriz quadrada B. Se det B = 2 e det 3B = 162, então o valor de k + d é a) 4 b) 8 c) 32. d) 36 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 19. Obter a matriz inversa de A = ⎡1 ⎢⎣1 2⎤ . 3⎥ ⎦ SISTEMAS LINEARES 1. DISCUSSÃO DE UM SISTEMA LINEAR DE ORDEM 2X2 20. Considere P a matriz inversa da matriz M, onde: M= ⎡1/3 ⎢⎣1/7 0⎤ 1⎥⎦ . A soma dos elementos da diagonal principal ma matriz P é: a) 9/4 b) 4/9 c) 5/9 d) 4 e) –1/9 ⎧ a1 ⋅ x + b1 ⋅ y = c1 ⎩a 2 ⋅ x + b 2 ⋅ y = c 2 Seja o sistema: ⎨ e o quadro: 21. O produto da inversa da matriz A = ⎡1 matriz I = ⎢⎣0 0⎤ 1⎥⎦ Para discutir um sistema linear de duas equações m por duas incógnitas n (2x2), basta seguir a orientação que segue. ⎡1 ⎢⎣1 1⎤ 2 ⎥⎦ SPD – SISTEMA POSSÍVEL E DETERMINADO pela a1 1) é igual a: a2 ≠ b1 SPD – única solução ⇒ b2 SPI – SISTEMA POSSÍVEL E INDETERMINADO 22.(FGV-SP) A é uma matriz quadrada de ordem 2 e det(A) = 7 . Nessas condições, det(3A) e det(A valem: respectivamente: a) 7 e –7 b) 21 e 1/7 c) 21 e –7 d) 63 e –7 e) 63 e 1/7 GABARITO DETERMINATES 01 a) 1 b) -1 c) -1 d) -1 02 a) 26 b) 8 c) 208 d) 208 03 A 04 11 05 15 06 16 07 - 2 08 a) -47 b) 1 c) -2 09 1 e -1 10 0 11 0 12 0 e -3/2 13 A 14 E 15 13 16 4 17 C 18 D 19 A 20 D 21 A 22 E Atualizada 28/02/2007 −1 −1 = = [ ] [ ] 3 −2 −1 1 2 −1 −1 1 −1 ) 2) a1 a2 = b1 b2 = c1 c2 ⇒ SPI – infinitas soluções SI – SISTEMA IMPOSSÍVEL 3) a1 b c = 1 ≠ 1 a2 b2 c2 ⇒ 2. DISCUSSÃO E RESOLUÇÃO LINEARES DE QUALQUER ORDEM SI – não tem solução DE SISTEMAS Dado um sistema linear S: ⎧ a 11x 1 + a 12 x 2 + a 13 x 3 + ... + a 1n x n = b 1 ⎪⎪ a 21x 1 + a 22 x 2 + a 23 x 3 + ... + a 2n x n = b 2 ⎨ .......................................................................... ⎪ ⎪⎩a m1x 1 + a m2 x 2 + a m3 x 3 + ... + a mn x n = b m Escalonar um sistema é o procedimento que objetiva eliminar o maior número de incógnitas de um sistema de equações lineares através de operações elementares, como: • I) Trocar de lugar entre si duas ou mais equações. • II) Multiplicar uma equação por um número real não nulo. • III) Somar a uma equação uma outra equação do sistema previamente multiplicada por um número real diferente de zero. Produzindo um novo sistema equivalente ao original, ou seja, que admita a mesma resposta. Sistemas equivalente possuem Conjuntos soluções IGUAIS Resultados possíveis após escalonar um sistema: • I) Quando uma ou mais equações do sistema escalonado, for do tipo: 0 ⋅ x 1 + 0 ⋅ x 2 + 0 ⋅ x 3 + .... + 0 ⋅ x n = 0 será(ão) eliminada(s) do sistema. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 55 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher • II) Quando pelo menos uma das equações do sistema for do tipo: 01. (EXPCEX) A soma dos valores de x, y e z que 0 ⋅ x 1 + 0 ⋅ x 2 + 0 ⋅ x 3 + .... + 0 ⋅ x n = b com (b ≠ 0 ) o sistema será impossível, não terá solução. • III) Para o bom entendimento, apresento os exemplos que seguem, mostrando sistemas lineares já escalonados, para o parecer final. 1) SISTEMA POSSÍVEL E DETERMINADO - SPD POSSÍVEL E INDETERMINADO - SPI ⎧x + y + z = 0 ⎨ ⎩ 3y − 6z = 0 variável livre. SISTEMA IMPOSSÍVEL - SI 9 0 , situação de impossibilidade. Solução: não tem solução A partir dos exemplos anteriores, podemos discutir um sistema impondo as condições observadas. 3. SISTEMA HOMOGÊNEO Seja o sistema: ⎧ a 11x 1 + a 12 x 2 + a 13 x 3 + ... + a 1n x n = b 1 ⎪⎪ a 21x 1 + a 22 x 2 + a 23 x 3 + ... + a 2n x n = b 2 ⎨ ......................................................................... ⎪ ⎪⎩a m1x 1 + a m2 x 2 + a m3 x 3 + ... + a mn x n = b m será classificado como homogêneo, quando todos os termos independentes b1, b2, b3, ..., bm, forem nulos. Um sistema homogêneo é sempre possível. 56 Atualizada 28/02/2007 ⎪ , então a + b + c é igual a ⎨2y + z = 3 ⎪3x + 2y + z = 7 ⎩ ⎧ x−y+z =8 ⎪ ⎨ 2x + y + z = 5 ⎪x + 2y − z = −8 ⎩ ⎧ 9x − 2y + 3z − t = 1 ⎪⎪ 4y − 2z + 4t = 6 ⎨ 5z + 2t = 3 ⎪ 0 ⋅ t =9 ⎩⎪ ⎧ a 11x 1 + a 12 x 2 + a 13 x 3 + ... + a 1n x n = 0 ⎪⎪ a 21x 1 + a 22 x 2 + a 23 x 3 + ... + a 2n x n = 0 ⎨ ........................................................................ ⎪ ⎩⎪a m1x 1 + a m2 x 2 + a m3 x 3 + ... + a mn x n = 0 Se (a, b, c) é solução do sistema a) 2 b) – 2 c) 0 d) 1 04. (EXPCEX) A soma das soluções do sistema Solução: z = k, y = 2k e x = - 3k Da última equação teremos t = a) 5 b) 6 c) 7 d) 9 e) 10 03.(FGV-SP) ⎧2x + y = 5 Fazemos z = k e chamamos de 3) a) 1 b) 3 c) 2 d) 5 e) 4 ⎧ x+y+z =1 ⎪ sistema ⎨ x − y + 2z = 3 , o valor de x2 + y2 + z2 é: ⎪2x + 3y − z = 1 ⎩ Solução: z = 2, y = 1 e x = -2 SISTEMA ⎧ 2x + y − z = 5 ⎪ tornam o sistema ⎨3x − 2y + z = −2 verdadeiro é: ⎪ x+z=0 ⎩ 02. (EXPCEX) Sabendo que (x, y, z) é solução do ⎧ 3x − 2y + z = − 6 ⎪ 4y − 2z = 0 ⎨ ⎪ 5z = 10 ⎩ 2) TESTES é: a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 e) 8 05. (UFSM-RS) Duas vacas e um touro foram trocados por oito porcos. Em outra ocasião, uma vaca foi trocada por um touro e um porco. De acordo com a regra desses dois “negócios”, uma vaca deve ser trocada por ___ porcos; um touro, por ___ porcos. Assinale a alternativa que preenche corretamente os espaços. a) 3; 2 b) 2; 5 c) 2; 3 d) 3; 4 06. (CEFET-PR) Para a festa do Natal, uma creche necessitava de 120 brinquedos. Recebeu uma doação de R$ 370,00. Esperava-se comprar carrinhos a R$ 2,00 cada, bonecas a R$ 3,00 e bolas a R$ 3,50. Se o número de bolas deveria ser igual ao número de bonecas e carrinhos juntos, a solução seria comprar: a) 60 bonecas, 30 carrinhos e 30 bolas. b) 20 bonecas, 40 carrinhos e 60 bolas. c) 30 bonecas, 30 carrinhos e 60 bolas. d) 25 bonecas, 45 carrinhos e 70 bolas. e) 40 bonecas, 20 carrinhos e 60 bolas. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 07.(OBM) Rafael tem 2/3 da idade de Roberto e é 2 anos mais jovem que Reinaldo. A idade de Roberto representa 4/3 da idade de Reinaldo. Em anos, a soma das idades dos três é: a) 48 b) 72 c) 58 d) 60 e) 34 08. (FCC) Dado o sistema de equações, os valores das incógnitas x, y e z são, respectivamente: ⎧x + y − y = − 4 ⎪ ⎨2x + y + 2z = 6 ⎪⎩ 3x − y + z = 8 ⎧2x + y = 5 ⎪ , então a + b + c é igual a ⎨2y + z = 3 ⎪3 x + 2y + z = 7 ⎩ c) 0 d) 1 10. (UFSM-RS) Considere o seguinte sistema de equações lineares: ⎧ x + y + z =1 ⎪ ⎨2x + 2y + 2z = m ⎪ 3x + 3y + 3z = 4 ⎩ Então, pode-se afirmar que o sistema é a) possível e indeterminado. b) impossível para qualquer valor de m. c) possível e determinado. d) possível para m ≠ 2. e) impossível apenas quando m ≠ 2. 11. Determine x e y, sabendo que as matrizes ⎛ 2x + 5y ⎞ ⎜ x-y ⎟ ⎝ ⎠= ⎛9⎞ ⎜ -1⎟ ⎝ ⎠ são iguais. 13.(UF-MT) Para quaisquer valores reais de a, o sistema ⎧(a − 1)x + (a − 1)y = a ⎨ ⎩ ax + ay = = a + 1 é indeterminado para a) a ≠ 6 e b = 5 b) a = 6 e b = 5 c) a = 6 e b ≠ 5 d) a ≠ 6 e b ≠ 5 trivial, é: a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 17. (EXPCEX) Dado o sistema linear ⎧a 2 x + y = 1 , ⎨ ⎩ x+y=a onde a é uma constante real, pode-se afirmar que: a)o sistema é possível e determinado para a = -1 b)existe um único valor de a que torna o sistema possível e indeterminado c)o sistema é possível e determinado somente se a ≠ -1 d)o sistema é possível e determinado e)o sistema é impossível 18. ∀a ∈ ℜ (EXPCEX) O sistema ∀a ∈ R ⎧ 3x + ky + z = 0 ⎪ ⎨5x + 4y + 5z = 0 admite ⎪ x + y + kz = 0 ⎩ k= 7 6 k= 7 ou k = 2 5 a) b) c)k = 7 ou k = -2 k= 1 2 ou k = 2 3 d) e)k = 0 19. (EXPCEX) Os valores de K para que o sistema a) possível e determinado b) possível e indeterminado c) impossível d) homogêneo e) nada pode ser afirmado ⎧Kx + 2y + 2z = 5 ⎪ linear ⎨ 2x + Ky + z = 3 seja possível e tenha uma ⎪ 2x + 3y + z = 8 ⎩ ⎧ x + 2y = 1 tem 14. (FMU - SP) O sistema linear ⎨ ⎩ax + by = 5 Atualizada 28/02/2007 ⎧x + y + az = 1 ⎪ ⎨x + 2y + z = 2 ⎪2x + 5y − 3z = b ⎩ mais de uma solução se, e somente se: ⎛ x + y a + b ⎞ ⎛ 5 -1⎞ ⎜ x - y a - b ⎟ ⎜1 3⎟ ⎠ =⎝ ⎠ , determine x, y, a e b. 12. Se ⎝ solução única para: a) todo a ≠ 0 e b ≠ 0 b) b ≠ 2 a c) b ≠ a d) toda a IR e b IR e) todo a > 0 e b > 0 sistema ⎧ − x − 2y + 3z = 0 ⎪ ⎨ 2x + y − 4z = 0 admita soluções além da solução ⎪4x + my − 10z = 0 ⎩ 09. (SPTRANS ) Se (a, b, c) é solução do sistema b) - 2 O 16. (EXPCEX) O valor de m, para que o sistema a) 3, -2 e 1 b) 1, -2 e 3 c) 1, -2 e -3 d) -1, 2 e -3 e) -1, -2 e 3 a) 2 15.(AFA) única solução são a) K = R - {-1, 2 } b) K = R - {-2, 2 } c) K = R - {1, 2 } d) K = R - {3, 4 } e) K = R - {1, -2 } Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 57 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 20. Sobre o sistema: TRIÂNGULO RETÂNGULO ⎧ ax + y = 0 ⎪ ⎨ 2x + z = 0 , é correto ⎪3x + y + 2z = 0 ⎩ ângulo B̂ afirmar: a) É determinado para todo a ≠ 1. b) É indeterminado para a = -1. c) Nunca será indeterminado. d) Depende do valor de a para ser impossível. e) Apresenta somente a solução trivial para a = -1. B ângulo Ĉ a c ⎧6x + ky = 9 de incógnitas x 21. (CEFET–PR) O sistema ⎨ ⎩ 2x − 7y = 1 e y é: a) impossível, para todo k real diferente de –21 b) possível e indeterminado, para todo k real diferente de –63 c) possível e determinado, para todo k diferente e –21 d) possível e indeterminado, para todo k real diferente de –3 e) possível e determinado, para todo k real diferente de – 1 e –63 GABARITO 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 SISTEMAS C A A A A E C B A A 4/7 e 11/7 a) x=3 e y=2 b) a=1 e b=-2 C B B C B B D B C C b A Elementos do triângulo: • a, b e c são os lados. • A, B e C são os vértices. ˆ são os ângulos ˆ B ˆ eC • A, respectivos vértices. internos, relativos aos •O ângulo  é igual a 90º . ˆ = 90º • B̂ + C • Em relação ao ângulo B̂ , o b é cateto oposto e cateto c adjacente. • Em relação ao ângulo Ĉ , o c é cateto oposto e cateto b adjacente. RAZÕES TRIGONOMÉTRICAS • Os elementos usados nas fórmulas apresentadas a seguir obedecem a disposição conforme figura inicial • No espaço determinado pelo pontilhado, poderá ser usado um dos ângulos agudos, B̂ ou Ĉ , ajustando corretamente a razão conforme os dados. • O lado a é a hipotenusa e os lados b e c são os catetos Obs.: A hipotenusa é o lado maior. È o lado oposto ao ângulo reto. 1 sen..... = cateto oposto hipotenusa 2 cos..... = cateto adjacente hipotenusa 3 tan..... = cateto oposto cateto adjacente TEOREMA DE PITÁGORAS • O lado a é a hipotenusa e os lados b e c são os catetos Obs.: A hipotenusa é o lado maior. È o lado oposto ao ângulo reto. • Os elementos usados na fórmula apresentada a seguir obedecem a disposição conforme figura inicial (HIP) 2 a2 58 Atualizada 28/02/2007 = (CAT) 2 = b2 + (CAT) 2 + c2 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher TABELA DOS VALORES NOTÁVEIS C1 C2 C3 C4 L1 π 6 π 4 π 3 L2 30 º 45º 60º 2 2 3 2 1 2 1 2 L3 sen L4 cos 3 2 L5 tan 3 3 2 2 1 3 EQUIVALÊNCIAS ENTRE GRAUS E RADIANOS Pela regra de três diretamente proporcional, pode-se converter graus para radianos ou radianos para graus. •Na proporção que segue, conhecido G (graus) pode-se obter R (radianos). • Na proporção que segue, conhecido R (radianos) podese obter G (graus). Graus 180º G A 60 1 grau = minutos 1º 60’ 1 minuto 60 = 1’ 60” B Sendo a largura do rio 60 metros, a distância, em metros, percorrida pelo barco foi de: a) 40 2 b) 45 3 c) 60 3 MEDIDAS DE ÂNGULOS Símbolos Segundos Graus 1 Minutos ‘ º “ Um giro completo na circunferência tem 360º 2 e um ângulo reto 90º segundos TESTES 01. Um caminhão sobe uma rampa inclinada de 10º em relação ao plano horizontal. Se a rampa tem 30 m de comprimento, a quantos metros o caminhão se eleva, verticalmente, após percorrer toda a rampa? Dados: sen10º=0,17, cos10º=0,98 e tan10º=0,18. Atualizada 28/02/2007 04. (UFRS) Um barco parte de A para atravessar o rio. A direção de seu deslocamento forma um ângulo de 120º com a margem do rio. 120º R QUADRO DE TRANSFORMAÇÃO 4 03.(UNISINOS-RS) Um avião levanta vôo sob um ângulo constante de 20º. Após percorrer 2 000 metros em linha reta, a altura atingida pelo avião será de, aproximadamente: Dados: sen20º=0,342, cos20º=0,94 e tan20º=0,364. a) 728 m b) 1 880 m c) 1 000 m d) 1 720 m e) 684 m Radianos π está para assim como está para Importante: • A letra grega π é usada para tornar mais cômodo quando se deseja escrever o número irracional 3,141592654.... Quando se usa π indicado por radianos, entende-se que o valor a ser considerado é seu valor, 3,141592654.... 3 02. Uma escada rolante liga dois andares de uma loja e tem uma inclinação de 30º. Sabendo que a escada rolante tem 10 m de comprimento, qual é a altura entre os dois andares? d) 40 3 e) 50 3 05.(NC.UFPR) Um avião está a 450m de altura, quando se vê a cabeceira da pista sob um ângulo de declive de 30º. A que distância o avião está da cabeceira da pista? a) 450m b) 600m c) 890m d) 900m e) 800m 06.(NC.UFPR) Um prédio está sendo reformado para abrigar um hospital. Constatou-se que será necessário construir uma rampa na saída de emergência do prédio, entre o 1o andar e o nível do solo. Sabendo que o desnível é de 2,30 m, e que o ângulo de elevação da rampa em relação à horizontal deverá ser de 20º, calcule o comprimento aproximado da rampa. (São dados: sen20º = 0,34; cos20º = 0,94) a) 4,6 m b) 5,2 m c) 5,8 m d) 6,7 m e) 7,2 m Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 59 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 07. (UFJF) Um topógrafo foi chamado para obter a altura de um edifício. Para fazer isto, ele colocou um teodolito (instrumento para medir ângulos) a 200 metros do edifício e mediu um ângulo de 30º, como indicação na figura abaixo. Fórmula de Herão A = p .(p - a ).(p - b ).(p - c ) (onde p é o semiperímetro do triângulo) • Área do triângulo em função dos lados e do raio da circunferência inscrita. 30º b Sabendo que o teodolito está a 1,5 m do solo, podese concluir que, dentre os valores abaixo, o que melhor aproxima a altura do edifício em metros é: Dados: sen30º=0,5, cos30º=0,866 e tan30º=0, 577. a) 112 b) 117 c) 124 d) 115 e) 120 c a TRIÂNGULO RETÂNGULO EM A (Â=90º) A 08. Sabendo que tg α=1/4 , então a altura do muro representado na figura abaixo é igual a 3 m. c Área : A= b h B GABARITO TRIGONOMETRIA TRIÂNGULO RETÂNGULO 01 5,1 02 5 03 E 04 D 05 D 06 D A = p .r r C a b.c 2 ou A= a.h 2 Teorema de Pitágoras ⇒ a 2 = b2 + c2 Perímetro: 2p = a + b + c QUADRILÁTEROS Retângulo Paralelogramo h h GEOMETRIA PLANA ÁREAS DAS SUPERFÍCIES PLANAS b A = b .h b A = b .h Observação: Por abuso de linguagem, quando for citada a palavra área será de uma superfície. Quadrado Losango TRIÂNGULOS • De modo geral podemos calcular a área de um triângulo usando a fórmula a seguir. c a h b 60 Atualizada 28/02/2007 A = b .h 2 l l d l D l A = l2 A = D .d 2 Perímetro: 2p = soma dos lados Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher Trapézio 02. Na figura a seguir são dados dois setores circulares com vértices em A e C e um quadrado com 16 cm de perímetro. Calcule a área sombreada. b h A = (B + b ) .h 2 B C B Perímetro: 2p = soma dos lados A CÍRCULO E SETOR CIRCULAR D O raio dos setores circulares valem metade da diagonal do quadrado. R Área : .c R .c α l A = π.R 2 Perímetro : R= d ⇒ R = 8 2 cm 2 A Sombreada = A Quadrado − 2 ⋅ A Setor π ⋅ (8 2)2 4 A S = 256 − 64π AS = 162 – 2. C = 2π.R Área setor : d = l 2 ⇒ d = 16 2 ⇒ A SETOR α.π.R 2 = 360 º Resposta: A S = 64.(4 − π)cm2 TESTES Arco : l = α.R EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 01. Uma rampa de inclinação constante, como a que dá acesso ao Palácio do Planalto em Brasília, tem 4 metros de altura na sua parte mais alta. Uma pessoa, tendo começado a subi-la, nota que após caminhar 12,3 metros sobre a rampa está 1,5 metros de altura em relação ao solo. a) Fazer uma figura ilustrativa da situação descrita. b) Calcular quantos metros a pessoa ainda deve caminhar para atingir o ponto mais alto da rampa. Resolução: a) 01.(EPCAR) Sendo DEFG um quadrado inscrito no triângulo ABC, conforme se apresenta na figura abaixo, pode-se afirmar que a área do pentágono CDEFG, em cm2, mede C G D 8 cm A E F B 24 cm a) 24 b) 36 c) 38 d) 42 02.(UF-MT)Considere a posição da escada na figura abaixo. x 4 12,3 1,5 20 cm 4 x + 12,3 = ⇒ 49,2 = 1,5x + 18,45 ⇒ 1,5 12,3 Resposta x = 20,5m b) h h/ 4 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 61 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher Sabendo que h = 200cm , e que o comprimento da H escada é H cm, calcule 17 . 03.(UFF-RJ) O triângulo PQR é retângulo em Q, N é ponto médio de QR e N M é perpendicular a conforme a figura abaixo. PR , a) 8 b) 12 c) 10 d) 16 06.(ESAF) Se o lado do quadrado é aumentado em 50%, então a área do quadrado é aumentada em: a) 100% b) 125% c) 175% d) 225% e) 250% 07.(UF-SC) O triângulo ABC está inscrito em uma circunferência de centro O, cujo diâmetro mede 10cm. Se a corda AB mede 6cm, então a área sombreada, em centímetros quadrados, é: 08.(UFF-RJ) Considere o triângulo PMN, retângulo em M, representado na figura abaixo. Determine a medida de NM. 04.(UNB-CESPE) Sobre uma rampa de inclinação constante, que tem 6 m de altura na sua parte mais alta, uma pessoa notou que, após caminhar 15 m, estava a 1,5 m de altura em relação ao solo, conforme mostra a figura que segue. Nessas condições, a distância que essa pessoa ainda terá de caminhar para chegar ao ponto mais alto dessa rampa é igual a pontos médios de a) 4 b) 6 c) 12 d) 20 e) 24 09.(UFF-RJ) dimensões a) b) c) d) e) é: Considere BC = 3m e o retângulo CD = 4m A B D C ABCD de . 30 m 38 m 45 m 35 m 40 m 05.(AFA) Na figura, A e B são os centros de duas circunferências tangentes exteriormente. Os raios são R = 1 m e R’ = 4 m. CD é uma tangente comum às duas curvas. A área do trapézio ABCD, medida em m2 , é igual a 62 , do triângulo obtido, unindo-se os A área, em Atualizada 28/02/2007 Calcule a diagonal do retângulo. 10.(FGV-SP) Uma corda AB de um circulo mede 6 cm e a distância desta corda ao centro do circulo é de 3 cm. O raio do circulo, em centímetros, é a) 5 3 b) c) d) 8 3 3 2 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 11. Um triângulo ABC está inscrito em uma circunferência de 10cm de raio, onde A e B são 15. A diagonal do quadrado inscrito no círculo mede 4cm, calcule a área da região sombreada. extremidades de um diâmetro. Se a corda AC mede 12cm, então a área do triângulo ABC, em cm2, vale: a) 96 b) 240 c) 48 d) 24 e) 12 3 12. (FCC) Uma pessoa sai do ponto A e, passando por B e C, percorre um total de 270 m até chegar ao ponto D, como indicado na figura abaixo. 16. Os quatro círculos da figura a seguir tem 10cm de raio e são tangentes entre si. Calcule a área sombreada. Se essa pessoa saísse de A e fosse diretamente para o ponto D, a distância total percorrida, em metros, seria de: a) 100 b) 110 c) 120 d) 130 e) 150 17. Os diâmetros dos três semicírculos estão sobre o segmento AB, que mede 20cm. Sendo O centro do semicírculo maior e ponto de tangência dos dois menores e sabendo que AO ≡ OB, calcule a área da região assinalada. 13.(UFF-RJ) A razão entre o lado do quadrado inscrito e o lado do quadrado circunscrito em uma circunferência de raio R é: a) b) c) d) e) 1 3 1 2 3 3 2 2 2 A O B 18. O lado do quadrado da figura a seguir mede 4cm e os semicírculos se tangenciam no centro do quadrado. Calcule a área sombreada. 14. (OBM) Na figura, os triângulos ABC e EGF são eqüiláteros. O perímetro do triângulo ABC é 132cm e, além disso, AE = EC BD = DC DG = GE EF = FC B 19.(UNICAMP-SP) O quadrilátero formado unindo-se os pontos médios dos lados de um quadrado é também um quadrado. Supondo que a área do quadrado menor seja de 72cm2, calcule o comprimento do lado do quadrado maior D G A E F C Qual o perímetro da área sombreada? Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 63 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 20.(ACAFE-SC) No trapézio da figura a seguir, o perímetro, em unidades de comprimento, mede: X+6 3 1 + + X X 25.(CESGRANRIO) x+3 X a) b) c) d) e) 32 28 30 38 18 x+1 21.(ACAFE-SC) Um terreno tem a forma e as medidas indicadas na figura a seguir. Querendo gramar 3/7 desse terreno, sendo que cada placa de grama cobre 2,5m2 do mesmo, o número de placas que se deve usar é: 60m 40m 60m A área da região retangular mostrada acima é de 15 m2. Considerando que as medidas indicadas na figura estão em metros, pode-se afirmar que o perímetro do retângulo, em metros, é igual a: a) 16 b) 14 c) 12 d) 10 e) 8 26. A figura a seguir mostra duas circunferências concêntricas. A corda AB mede 8 cm e é tangente à circunferência menor. Calcule a área da coroa circular. 30m a) b) c) d) e) 24.(FGV-SP) Uma pizzaria vende pizzas com preços proporcionais às suas áreas. Se a pizza média tiver raio igual a 80% do raio da grande, seu preço será: a) 59% do preço da grande. b) 64% do preço da grande. c) 69% do preço da grande. d) 74% do preço da grande. e) 80% do preço da grande. 480 720 600 800 1200 A 22. (FUVEST) Na figura a seguir, ABCD é um quadrado e BCE é um triângulo eqüilátero. A medida do ângulo EAD, em graus, é: a) 15 b) 30 c) 60 d) 75 e) 90 A D D ’ B B 27. (FUVEST) Aumentando-se os lados a e b de um retângulo de 15% e 20% respectivamente, a área do retângulo é aumentada de: a) 35% b) 30% c) 3,5% d) 3,8% e) 38% C 23.(FAE-PR) Do alto de uma torre vertical de 40 m de altura emitem-se ondas de rádio que atingem no máximo uma distância de 160 m. A uma distância de 40 3 m da base da torre existe uma estrada retilínea e horizontal. Qual o comprimento, em m, do trecho da estrada no qual se pode captar a transmissão? a) 160 b) 80 3 c) 160 3 d) 320 64 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 28. (UEPG-PR) Sobre as sete figuras abaixo, considerando que a menor delas tem 1 u.a. de área e 4 u.c. de perímetro, assinale o que for correto. I.( II.( III.( IV.( V.( VI.( GABARITO GEOMETRIA PLANA 01 D 02 55 03 3,6 04 C 05 C 06 B 07 24 08 B 09 5 10 B 11 A 12 A 13 D 14 121 15 4 π -8 16 25 π 17 400-100 π 18 16-4 π 19 18 2 20 D 21 B 22 A 23 B 24 B 25 A 26 16 π 27 E 28 FVVVFV 29 B 30 A 31 E 32 E ) O perímetro do losango é de 8 u.c. ) A área do retângulo é de 6 u.a. ) O comprimento da circunferência é de 4π u.c. ) A área do paralelogramo é de 4 u.a. ) O perímetro do maior quadrado é de 9 u.c. ) A área do triângulo é de 6 u.a. 29.(NC.UFPR) O comprimento de um retângulo é igual a 3 vezes sua altura, e sua área é de 243 cm2. Então a altura do retângulo é de: a) 3 cm b) 9 cm c) 18 cm d) 27 cm e) 30 cm 30.(CESPE) Uma bicicleta tem rodas diferentes. A maior tem raio de 50 cm; o raio da menor mede 12 cm. Para percorrer um mesmo percurso, enquanto a roda maior dá 30 voltas, a roda menor dá: a) 125 b) 140 c) 150 d) 225 e) 250 31.(UNB-CESPE) Uma usina utiliza placas de aço quadradas de 1 metro de lado, para fazer chapas quadradas de 30 cm de lado. A parte que sobra da placa original é vendida como sucata. De cada placa, são vendidos como sucata: a) 0,18 cm2 b) 0,19 cm2 c) 180 cm2 d) 1800 cm2 e) 1900 cm2 32. (OBMEP) Com seis retângulos idênticos formamos um retângulo maior com um dos lados medindo 21 cm, como na figura. Qual é a área do retângulo maior? a) 210cm d) 504cm b) 280cm e) 588cm Atualizada 28/02/2007 GEOMETRIA ESPACIAL PRISMA h l FÓRMULAS Área da base Depende do Ab formato da base Área lateral Depende do AL formato da base Área total AT = AL + 2. Ab Volume V = Ab.h c) 430cm Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 65 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher PARALELEPÍPEDO OCTAEDRO REGULAR FÓRMULAS Diagonal do sólido c b a FÓRMULAS Diagonal do sólido Área total Volume Área total 8.a 2 3 4 d a2 ⋅ 2 V =2 3 A total = Volume D2 = a2 + b2 + c2 AT = 2.(ab+ac+bc) V = a.b.c d=a 2 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 01. Para tratar a água armazenada em cisternas, a recomendação do Ministério da Saúde é usar duas gotas de hipoclorito de sódio para cada litro de água e deixar repousar por 30 minutos antes de consumir. Seguindo esta recomendação, quantas gotas de hipoclorito de sódio deverão ser utilizadas para tratar a água armazenada num reservatório no formato de paralelepípedo de 80 cm de frente, por 40 cm de altura e 50 cm de largura, no momento em que ele está com metade de sua capacidade total? a) 120 b) 240 c) 80 d) 160 e) 320 CUBO a a a RESOLUÇÃO FÓRMULAS Diagonal do sólido D=a 3 Área total Volume AT = 6.a2 V = a3 PIRÂMIDE I) Cisterna 25 cm 50 cm 40 cm 80 cm h A cisterna está ocupada com metade (altura 25 cm) do total (altura 50 cm). l FÓRMULAS Área da base Depende do Ab formato da base Área lateral Depende do AL formato da base Área total AT = AL + Ab Volume Ab ⋅ h V= 3 II) Use a equivalência, 1 dm3 = 1 litro. Para melhor relacionar volume com capacidade, converta as medidas em cm para dm, assim: Altura Largura Frente 25 cm = 2,5 dm 40 cm = 4,0 dm 80 cm = 8,0 dm III) Calcule o volume (V) desse paralelepípedo retângulo. V = largura x comprimento x altura V = 2,5 dm x 4,0 dm x 8,0 dm V = 80 dm3 equivalente a V = 80 litros IV) Para cada litro de água utilize 2 gotas de hipoclorito de sódio, como orientado no enunciado. 80 litros x 2 gotas = 160 gotas Resposta: letra D 66 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 02. Procura-se construir um cubo grande empilhando cubos pequenos e todos iguais. Quando se coloca um certo número de cubos pequenos em cada aresta, sobram cinco; se se tentasse acrescentar um cubo a mais em cada aresta, ficariam faltando trinta e dois. Quantos são os cubos pequenos? Resolução: a3 + 5 = (a + 1)3 – 32 a3 + 5 = a3 + 3 a2 + 3a + 13 – 32 3 a2 + 3a + 36 = 0 a2 + a + 12 = 0 raízes: a = - 4 (não serve) a=3 Então, como temos a3 + 5 = (a + 1)3 – 32, substituindo a = 3, teremos 32 cubos 03. O transporte de um determinado cereal para exportação é feito em vagões que têm a forma de um paralelepípedo retângulo com 4,00m de comprimento, 2,20m de largura e 0,80m de altura. Sabendo-se que o volume útil aproveitável de cada vagão é de 80% de seu volume total, o número de vagões necessários para transportar 140,80m3 de cereais é: Resolução: Volume Total do Vagão = 4,00 x 2,20 x 0,80 = 7,04 m3 Volume Útil do Vagão = 7,04 x 80% = = 5,63 m3 Sendo n o número de vagões temos: n= 140,80 5,632 Resposta: n = 25 04. Na figura a seguir, o cubo tem aresta igual a 9 cm e a pirâmide tem um vértice no centro de uma face e como base o centro da face oposta. Se V cm3 é o volume da pirâmide, determine 1 V. 3 Resolução: Atualizada 28/02/2007 9 9 9 V= 1 2 ⋅ 9 ⋅ 9 = 243 3 V = 243 ⋅ 1 3 V = 81 cm3 TESTES Em uma unidade de atendimento a 01. (UEL) adolescentes será feito o revestimento completo das quatro paredes da cozinha com azulejos. Cada azulejo tem 0,25m de comprimento por 0,20m de largura. A cozinha possui a forma e as dimensões representadas a seguir. Nessa cozinha as duas portas medem 1,00m por 2,00m cada uma e as duas janelas 2,50m por 1,20m cada. Considerando que deve ser acrescentado 5% do valor da área a ser azulejada para perdas com quebras de azulejos e que cada caixa de azulejos vem com 30 peças, quantas caixas serão necessárias para executar o serviço? Despreze o espaçamento de rejunte. a) 36 b) 37 c) 38 d) 40 e) 42 02. (MACK-SP) Dispondo-se de uma folha de cartolina medindo 50 cm de comprimento por 30 cm de largura, pode-se construir uma caixa aberta, cortando-se um quadrado de 8 cm de lado em cada canto da folha. O volume dessa caixa, em cm3, será: a) 1244 b) 1828 c) 2324 d) 3808 e) 12000 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 67 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher 03. (UF-PR ) Considere uma caixa de vidro, fechada, cujo formato interno é o de um paralelepípedo retoretângulo, de dimensões 20 cm, 20 cm e 50 cm. A caixa contém líquido que atinge a altura de 16 cm quando uma face não quadrada está no plano horizontal. É correto afirmar que: I. A área total do interior da caixa é igual a 4800cm2. II. O volume do líquido contido na caixa é de 16 litros. III. Se for alterada a posição da caixa, de modo que uma face quadrada fique no plano horizontal, então a altura do líquido será 40 cm. 04.(UF-SC).Usando um pedaço retangular de papelão, de dimensões 12cm e 16cm, desejo construir uma caixa sem tampa, cortando, em seus cantos, quadrados iguais de 2cm de lado e dobrando, convenientemente, a parte restante. A terça parte do volume da caixa, em cm3, é: 05.(FAE-PR) Um depósito tem a forma de um prisma reto trapezoidal de dimensões internas conforme a figura abaixo: 10 25 10 10 22 m Deseja-se saber o custo da pintura interna das paredes laterais, frontal, dos fundos e teto, desprezando-se portas e janelas. Qual a área, em m2, dessa superfície? a) 1006 b) 1556 c) 878 d) 1428 e) 1070 06. (VUNESP-SP) Uma piscina retangular de 10 m X 15 m e fundo horizontal está com água até a altura de 1,5 m. Um produto químico em pó deve ser misturado à água à razão de um pacote para cada 4500 litros. O número de pacotes a serem usados é: a) 45 b) 50 c) 55 d) 60 e) 75 Matemática 08. (CEFET-PR) Considere um quadrado de papelão com 18 cm de lado. Cortando quadradinhos de lado x, iguais nos quatro cantos, pode-se montar uma caixa sem tampa, em forma de paralelepípedo com 288 cm2 de área. Com base nessa informação, calcule o lado do quadradinho cortado em cm: a) 10 b) 3 c) 16 d) 9 e) 4 09. (CEFET-PR) "Para cada peixinho ornamental, você vai precisar de um litro de água", informou o vendedor. Luana deseja construir um aquário em forma de paralelepípedo retângulo para 40 peixinhos. Se a base tiver dimensões 40 cm e 20 cm. A medida da altura será igual a: a) 6 dm b) 7 dm c) 8 cm d) 5 dm e) 12 dm 10. (FEPAR – PR) – O transporte de um determinado cereal para exportação é feito em vagões que têm a forma de um paralelepípedo retângulo com 4,00 m de comprimento, 2,20 m de largura e 0,80 m de altura. Sabendo-se que o volume útil aproveitável de cada vagão é de 80% de seu volume total, o número de vagões necessários para transportar 140,80 m3 de cereais é: a) 14 b) 18 c) 20 d) 24 e) 25 07.(NC.UF-PR) A caixa de água de um certo prédio possui o formato de um prisma reto de base quadrada com 1,6 m de altura e aresta da base medindo 2,5 m. Quantos litros de água há nessa caixa no instante em que 3/5 de sua capacidade estão ocupados? a) 2400 litros b) 4800 litros c) 5600 litros d) 6000 litros e) 7200 litros 68 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher 11. (OBMEP) Um bloco retangular de madeira tem 320cm de comprimento, 60cm de largura e 75cm de altura. O bloco é cortado várias vezes, com cortes paralelos às suas faces, de modo a subdividi-lo em de blocos também retangulares de 80cm comprimento por 30cmde largura por 15cm de altura. CONE h g R FÓRMULAS Área da base Área lateral Área total Volume Ab = π .R2 AL = π.R.g AT = AL + Ab V= Ab ⋅ h 3 Cone Equilátero: g = 2.R ESFERA a) Quantas peças foram obtidas? b) Um metro cúbico dessa madeira aproximadamente 900 quilogramas. Qual é o peso de cada uma dessas peças? pesa R GABARITO GEOMETRIA ESPACIAL PRISMAS E PIRÂMIDES 01 D 02 D 03 VVV 04 64 05 A 06 B 07 D 08 B 09 D 10 E 11 a) 40 b) 32,4 FÓRMULAS Área A = 4.π.R2 Volume V= 4.π.R 3 3 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 01. Na figura seguinte, tem-se uma esfera de maior raio contida num cone reto e tangente ao plano da base do mesmo. Sabe-se que o raio da base e a altura desse cone são, respectivamente, iguais a 6 cm e 8 cm. A metade do volume da região do cone exterior à esfera é, em cm3, igual a CILINDRO RETO A r h R B D C FÓRMULAS Área da base Ab =π .R2 Área lateral AL = 2.π.R.h Área total AT = AL + 2. Ab Volume V = π .R2. h Cilindro Equilátero: h = 2.R Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 69 Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher Resolução: 03.(PUC-SP) O retângulo ABCD seguinte, representado num sistema de coordenadas cartesianas ortogonais, é tal que A = (2; 8), B = (4; 8), C = (4; 0) e D = (2; 0). A 4 10 D 8 r O 6 6 6 B C Os triângulos ABC e ADO são semelhantes, então: 8 4 = ⇒ r = 3 cm 6 r 1 4 ⋅ π ⋅ 6 2 ⋅ 8 − ⋅ π ⋅ 33 Vcone − Vesfera 3 3 = ⇒ 2 2 30π cm2 resposta 02. Calcular a área e o volume de uma esfera de raio 2 m. R a)Área A = 4.π.R2 = 4π(2)2=8π m2 b) Volume V= V= 4.π.R 3 3 32π 2 m 3 TESTES 01.(NC.UF-PR) Se aumentarmos o diâmetro de um cilindro em 20%, quanto aumentará seu volume? a) 44% b) 40% c) 33% d) 24% e) 20% 02. (PUC-SP) Se triplicarmos o raio da base de um cilindro, mantendo a altura, o volume do cilindro fica multiplicado por: a) 3 b) 6 c) 9 d) 12 e) 15 Girando-se esse retângulo em torno do eixo das ordenadas, obtém-se um sólido de revolução cujo volume é: a) 24π b) 32π c) 36π d) 48π e) 96π 04. (UEM - PR) Um barril de bebida tem a forma de um cilindro, cuja altura mede 28 cm e o raio da base mede 10 cm. Se dois consumidores bebem, diariamente 25 π ml cada um, do conteúdo do barril, o tempo gasto, em dias, para esvaziarem o barril será de... 05. (UDESC-SC) Uma caixa d’água tem a forma de um cilindro, medindo internamente 60 dm de diâmetro e 15 dm de altura. Estando a água até 2/3 da altura interna, quantos litros de água estão na caixa? (Dados: π = 3,14 e 1litro = 1 dm3) a) 113.040 b) 2.826 c) 28.260 d) 11.304 e) 6.280 06. (FUVEST-SP) Dois blocos de alumínio, em forma de cubo, com arestas medindo 10 cm e 6 cm são levados juntos à fusão e em seguida o alumínio líquido é moldado como um paralelepípedo reto de arestas 8 cm, 8 cm e x cm. O valor de x é: a) 16 b) 17 c) 18 d) 19 e) 20 07. (UEL – PR) – Certa peça de um motor é feita de aço maciço e tem a forma de três cilindros retos, de alturas iguais, um sobre o outro. Se a peça for seccionada por um plano contendo os centros das bases dos cilindros, tem-se a situação abaixo ilustrada: a = 9cm Raio = c Raio = b 30 cm altura total b= 2 a 3 c= 2 b 3 Raio = a 70 Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores Polícia Rodoviária Federal Matemática Profº Pacher O volume dessa peça, em centímetros cúbicos, é: a) 1580 π b) 1330 π c) 1170 π d) 970 π e) 190 π 08.(UFF-RJ) A figura representa um triângulo retângulo MNP, cujo cateto 11. (FUVEST-SP) No jogo de bocha, disputado num terreno plano, o objetivo é conseguir lançar uma bola de raio 8 o mais próximo possível de uma bola menor, de raio 2. Num lançamento, um jogador conseguiu fazer com que as duas bolas ficassem encostadas, conforme ilustra a figura abaixo. A distância entre os pontos A e B, em que as bolas tocam o chão, é: MN é perpendicular ao eixo r. A O volume, em cm3, do sólido obtido pela rotação de MNP em torno de r é: a) π b) 24π c) 7π d) 36π e) 12π 09. (PUC-SP) Um recipiente em forma de cone circular reto tem raio 12 cm e altura 16 cm. O líquido ocupa 1/8 do volume do recipiente. A altura do líquido é: a) 8 d) 34 b) 26 e) 36 B c) 28 12. (UFAL) Se o volume de uma esfera é 288π cm3, a medida de seu diâmetro é, em cm, igual a: a) 6 b) 12 c) 6 6 d) 12 6 e) 24 6 13.(FAE-PR) Um fabricante de extintores produz um modelo pequeno, cujo corpo é um cilindro circular reto de altura 22cm e diâmetro das bases 8cm, nas quais há semi-esferas de diâmetro também 8cm. Adotandose π = 3, qual a capacidade, em cm3, desse extintor? a) 1248 b) 1312 c) 1632 d) 1696 e) 6272 a) 1 cm b) 2 cm c) 4 cm d) 6 cm e) 8 cm 10. (AFA) A área do sólido gerado pela rotação do polígono ABCDE em torno do eixo y, que contém o igual a: lado AE, é em m2, Dados AE = 2m AB = 6m BC = 6m CD = 3m . 14.(UF-MT) O dono de uma fábrica de sorvetes, no final de cada ano, tem a tradição de premiar o melhor revendedor de seus produtos. Para o ano de 2001, mandou fazer um troféu maciço com a forma de sorvete em casquinha cuja parte superior é um hemisfério de 6 cm de raio e a parte inferior é um cone circular reto de altura h cm, conforme figura. Sabendo que o volume do troféu é 288π cm3, calcule o valor da altura h. y D C E A B a) 120π b) 144π c) 150π d) 168π e) 170π Atualizada 28/02/2007 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 71 Polícia Rodoviária Federal Profº Pacher GABARITO GEOMETRIA ESPACIAL CILINDROS, CONES E ESFERAS 01 A 02 C 03 E 04 112 05 C 06 D 07 B 08 B 09 E 10 C 11 A 12 B 13 B 14 1/8 72 Atualizada 28/02/2007 Matemática Anotações Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores