FUVEST 2006 2a FASE MATEMÁTICA A área da borda é igual a 2 . 190 . 5 + 2 . 180 . 5 = 3700 cm2. MATEMÁTICA A área total de cor mostarda é 3700 + 100 . 54 = 9100 cm2. 1. Um tapete deve ser bordado sobre uma tela de 2 m por 2 m, O número de novelos é com as cores marrom, mostarda, verde e laranja, da seguinte forma: o padrão quadrado de 18 cm por 18 cm, mostrado abaixo, será repetido tanto na horizontal quanto na vertical; e uma faixa mostarda, de 5 cm de largura, será bordada em toda a volta do tapete, como na figura. ≥ = E assim, n = 23 2. Um comerciante compra calças, camisas e saias e as revende com lucro de 20%, 40% e 30% respectivamente. O preço x que o comerciante paga por uma calça é três vezes o que ele paga por uma camisa e duas vezes o que ele paga por uma saia. Um certo dia, um cliente comprou duas calças, duas camisas e duas saias e obteve um desconto de 10% sobre o preço total. a) Quanto esse cliente pagou por sua compra, em função de x? b) Qual o lucro aproximado, em porcentagem, obtido pelo comerciante nessa venda? Resolução Sendo x, e o custo de uma calça, uma camisa e uma saia, e 1,3 respectivamente, e 1,2x; 1,4 a) Qual o tamanho do maior tapete quadrado, como descrito acima, que pode ser bordado na tela? Quantas vezes o padrão será repetido? seus preços de venda, então: ⎛ a) 2 . 0,9 ⎜ ⎝ 2 b) Se com um novelo de lã pode-se bordar 400 cm , qual é o número mínimo de novelos de lã mostarda necessário para confeccionar esse tapete? ⎞ ⎟= ⎠ = b) O custo de duas calças, duas camisas e duas saias é ⎛ ⎜ ⎝ lucro da venda Resolução ⎞ ⎟= ⎠ é . Logo, a porcentagem de a) Comprimento da tela: 200 cm = = Cabem 11 padrões no comprimento da tela. Como 11 . 18 = = 198, não sobram os 10 cm necessários para a faixa. Devemos, então, bordar 10 padrões no comprimento, obtendo assim um tapete de comprimento 10 . 18 + 10 = = 190 cm, isto é, 1,9 m por 1,9 m. 3. Uma função f satisfaz a identidade f(ax) = af(x) para todos os números reais a e x. Além disso, sabe-se que f(4) = 2. Considere ainda a função g(x) = f(x1) + 1 para todo o número real x. a) Calcule g(3). O padrão será repetido 100 vezes. b) Determine f(x), para todo x real. b) Cada padrão tem a área de cor mostarda igual a = ≅ c) Resolva a equação g(x) = 8. 2 1 FUVEST 2006 2a FASE MATEMÁTICA Resolução Os triângulos OAB e CAO são semelhantes cuja razão entre a) g(3) = f(3 1) + 1 = f(2) + 1 = áreas é . 4) + 1 = = f( = . f(4) + 1 = 2 = . A razão linear é = = = s isto é, . V .2+1=2 = 5. Na figura abaixo, O é o centro da circunferência de raio 1, a . 4) = b) f(x) = f( = . f(4) = reta suur é secante a ela, o ângulo b mede 60o e . .2= Daí, f(x) = c) g(x) = 8 f(x 1) + 1 = 8 f(x 1) = 7 − =7 x = 15 a) Determine sen OÂB em função de AB. 4. A reta s passa pela origem O e pelo ponto A do primeiro b) Calcule AB. quadrante. A reta r é perpendicular à reta s, no ponto A, e intercepta o eixo x no ponto B e o eixo y no ponto C. Determine o coeficiente angular de s se a área do triângulo OBC for o triplo da área do triângulo OAB. Resolução Resolução Sendo a agudo e m(OÂB) = g, então cos a = a) α = sen g = h2 = mn = θ= α = b) a + g + 120o = 180o g = 60o a A figura acima consolida as informações do enunciado. Assim: = γ Daí, sen g = sen(60o a) = = sen 60o . cos a sen a . cos 60o = s = 2 − = − . Temos: FUVEST 2006 2a FASE MATEMÁTICA Logo, Por semelhança de triângulos, vem que: ⇒ − = 5 AB = − 1 = 5 ⇒ ⎡ ⎣ ⎤ ⎦ O volume do sólido gerado é dado por: 6. Um torneiro mecânico dispõe de uma peça de metal maciça na forma de um cone circular reto de 15 cm de altura e cuja base B tem raio 8 cm (Figura 1). Ele deverá furar o cone, a partir de sua base, usando uma broca, cujo eixo central coincide com o eixo do cone. A broca perfurará a peça até atravessá-la completamente, abrindo uma cavidade cilíndrica, de modo a obter-se o sólido da Figura 2. Se a área da base deste novo sólido é 2/3 da área de B , determine seu volume. 2 = ⎡ ⎤ π ⎢ ⎥ ⎣ 424444 ⎦ 1444 3 π 2 14 4244 3 vol. cone maior = vol. cone menor π π π π+ 2 ⎡ ⎤ π ⎢ ⎥ ⎣ ⎦4244444 14444 3 ( ) vol. do cilindro π 7. No paralelogramo ABCD abaixo, tem-se AD = 3 e DÂB = 30°. Além disso, sabe-se que o ponto P pertence ao lado bissetriz do ângulo DÂB. eà a) Calcule AP. Resolução b) Determine AB, sabendo que a área do quadrilátero ABCP é 21. Resolução A figura acima consolida as informações do enunciado. Assim a) DADP: x2 = 32 + 32 2 . 3 . 3 cos 150° x2 = 9 + 9 18 . ⎛⎜ ⎝ Do enunciado vem que: x2 = 18 + 9 p . 82 pr2 = ou π 2 ⇒ π/ 2 = π/ 2 ⇒ = x2 = 9 (2 + = x=3 3 ) ⎞ ⎟ ⎠ FUVEST 2006 2a FASE MATEMÁTICA b) Para que valores de a, b e c o sistema linear admite soluções não triviais? b) DBCE: = sen 30° = c) Calcule as soluções do sistema quando e sen2a = 1 e cos2c = 1/5. h= l+l Resolução = l 2 = 2 a) 2l 3 = 28 2 2l = 31 l= D 2 E 2 F 2 2 D E = 2 E = F 2 F 1 jacobi = D 1 2 D 2 E = 2 F 2 D− 2 E 8. Determine os números complexos z que satisfazem, simulta⎛ − ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ neamente, b) Admite soluções não triviais se sen2a sen2b = 0 ou sen2a = = sen2b . 1o) sen a = sen b Lembretes: i2 = 1; se w = a + bi, com a e b reais, então |w| = 2 + a = b + 2kp ou a = p b + 2 kp e Im(w) = b. 2 2o) sen a = sen b Resolução a = b + 2kp ou a = p + b + 2kp Sendo z = a + bi, a, b e R, temos: − = + = + − − − + + − + − = + onde k Î Z. + − − Pode-se resumir a resposta na forma a = ±b + kp, b Î R, c Î R. = − − c) Do enunciado sen2a = 1 e cos2c = sen2c = Devemos ter: ⎧ − − = ⎪ ⎨ ⎪ 2+ 2= ⎩ − = ⎪⎧ ⇒ ⎨ ⎪⎩ 2 + 2 = ⎧ = ⎪ ⇒⎨ ⎪ ⎩ =− 1o) Se sen2b ¹ 1 Þ S = {(0; 0; 0)} = 2o) Se sen2b = 1 tem-se infinitas soluções = ⎧ ⎪ + + = ⎪ + + = ⎨ ⎪ ⎪ + + ⎩ Daí, z = 2 ou z = 2i 9. Considere o sistema linear nas variáveis x, y e z: ⎧ ⎪⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩ 2 . Então, cos2a = 0 e = 2 D 2 D Fazendo z = t, onde t Î R, e resolvendo o sistema, obtém-se x = t, y = 4t e z = t. 2 E 2 E S = {(t; 4t; t)} F 2 F a) Calcule o determinante da matriz dos coeficientes do sistema linear. 4 FUVEST 2006 2a FASE MATEMÁTICA 10. a) Determine os pontos A e B do plano cartesiano nos quais os gráficos de − = Se então C deve pertencer à circunferência definida pelos pontos O, A e B. e x + y 6 = 0 se interceptam. x2 + y2 + ax + by + c = 0, então, Sendo: b) Sendo O a origem, determine o ponto C no quarto quadrante que satisfaz x = 2. 02 + 02 + a . 0 + b . 0 + c = 0 Þ c = 0 e que pertence à reta 42 + 22 + a . 4 + b . 2 + c = 0 Þ Þ 4a + 2b = 20 Resolução a) Þ 2a + b = 10 32 + 32 + a . 3 + b . 3 + c = 0 Þ ⎧ − ⎪ = ⎨ ⎪⎩ + − = Þ 3a + 3b = 18 Þ a + b = 6 Do sistema, resulta x + − − = , ou seja, x2 7x + 12 = 0. Assim, a = 4 e b = 2 A equação da circunferência fica x2 + y2 4x 2y = 0 Assim, há duas soluções: Como c (2; y), então, 1a) x = 4 Þ y = 2 2a) x = 3 Þ y = 3 22 + y2 4 . 2 2y = 0 e, assim, A (4; 2) e B (3; 3) Daí, y2 2y 4 = 0 b) = ± e sendo y < 0 = − Assim, c ( − ) COMENTÁRIO Não é tarefa simples classificar a prova de 2a fase da FUVEST/2006 em fácil, média ou difícil, porque essa avaliação depende da bagagem de conhecimentos de cada candidato. A prova reflete o que os examinadores esperam daqueles que pretendem uma vaga. Além de uma questão sobre porcentagem, a prova abordou assuntos variados como Geometria, Funções, Geometria Analítica, Números Complexos, Trigonometria e Sistemas Lineares. Os enunciados são claros e não deixam dúvidas em sua interpretação. A resolução das questões propostas, em vários casos, envolve cálculos trabalhosos, o que pode dificultar a situação dos candidatos. 5