LISTA DE EXERCÍCIOS (funções exponenciais e logarítmicas) – lista 02 PPRROOFF.. RRAAUURRYYSSOONN AALLVVEESS 01 - (UFG GO/2011) Quando um antibiótico é ingerido, é absorvido pelo organismo e eliminado gradativamente. Denotando por q0 a quantidade do antibiótico no organismo do paciente num instante t0, a função que descreve a quantidade, em um instante posterior t, com t – t0 em horas, enquanto não houver nova ingestão do antibiótico, é q(t) = 2–(t–t0)/2 q0 . Havendo ingestão de antibiótico, soma-se a quantidade ingerida à quantidade já presente no organismo e, a partir daí, a quantidade decresce com o tempo segundo a função acima. Considere o tratamento de uma infecção com cápsulas de 500 mg desse antibiótico, ingeridas em intervalos regulares, sendo uma cápsula a cada x horas. Para conveniência do paciente, x deve ser um número par de horas e, para que o tratamento seja eficaz, a quantidade de antibiótico no organismo do paciente deve ficar acima de 60 mg durante todo o tratamento. Nestas condições, a) que quantidade do antibiótico da primeira cápsula, em mg, restará no organismo duas horas após sua ingestão? b) Qual é o maior número par x (intervalo entre as cápsulas) para que o tratamento seja eficaz? 02 - (UNIFOR CE/2011) Certa substância radioativa de massa M0 (no instante t = 0) se desintegra (perde massa) ao longo do tempo. Em cada instante t 0 em segundos, a massa M(t) da substância restante é dada por M(t) = M03–2t. O tempo transcorrido, em segundos, para que a massa desintegrada da substância seja dois terços da massa inicial M0 é: a) 0,5 b) 1 c) 1,5 d) 2 e) 4 03 - (FEPECS DF/2011) Com base em uma pesquisa, obteve-se o gráfico abaixo, que indica o crescimento de uma cultura de bactérias ao longo de 12 meses pela lei de formação representada pela função N(t) = k pt, onde k e p são constantes reais. Nas condições dadas, o número de bactérias, após 4 meses, é: a) 1800; b) 2400; c)3000; d) 3200; e) 3600. 04 - (UEPB/2011) A solução da equação x 4 3x 8 2 = 3x 8 3 no conjunto R dos números reais é: a) x = –2 b) x = 1 c) x = 0 d) x = 2 e) x = –1 2 05 - (FUVEST SP/2011) Seja f(x) = a + 2bx+c,em que a, b e c são números reais. A imagem de f é a semirreta ]– 1, [ e o gráfico de f intercepta os eixos coordenados nos pontos (1,0) e(0, –3/4). Então, o produto abc vale a) 4 b) 2 c) 0 d) –2 e) –4 06 - (UFBA/2011) O gráfico representa uma projeção do valor de mercado, v(t), de um imóvel, em função do tempo t, contado a partir da data de conclusão de sua construção, considerada como a data inicial t = 0. O valor v(t) é expresso em milhares de reais, e o tempo t, em anos. Com base nesse gráfico, sobre o valor de mercado projetado v(t), pode-se afirmar: 01. Aos dez anos de construído, o imóvel terá valor máximo. 02. No vigésimo quinto ano de construído, o imóvel terá um valor maior que o inicial. 04. Em alguma data, o valor do imóvel corresponderá a 37,5% do seu valor inicial. 08. Ao completar vinte anos de construído, o imóvel voltará a ter o mesmo valor inicial. t 102 16. Se v(t) = 200·2 100 , então, ao completar trinta anos de construído, o valor do imóvel será igual a um oitavo do seu valor inicial. 07 - (FGV /2011) O serviço de compras via internet tem aumentado cada vez mais. O gráfico ilustra a venda anual de ebooks, livros digitais, em milhões de dólares nos Estados Unidos. Suponha que as vendas anuais em US$ milhões, possa ser estimada por uma função como y = a.ekx, em que x = 0 representa o ano 2002, x = 1, o ano 2003, e assim por diante; e é o número de Euler. Assim, por exemplo, em 2002 a venda foi de 7 milhões de dólares. A partir de que ano a venda de livros digitais nos Estados Unidos vai superar 840 milhões de dólares? Use as seguintes aproximações para estes logaritmos neperianos: ln 2 = 0,7; ln 3 = 1,1; ln 5 = 1,6 08 - (UERJ/2011) Para melhor estudar o Sol, os astrônomos utilizam filtros de luz em seus instrumentos de observação. Admita um filtro que deixe passar 4 5 da intensidade da luz que nele incide. Para reduzir essa intensidade a menos de 10% da original, foi necessário utilizar n filtros. Considerando log 2 = 0,301, o menor valor de n é igual a: a) 9 b) 10 c) 11 d) 12 cobalto 60 sejam reduzidos, por desintegração, a 12,5g, em anos, é igual a 01. 20 02. 25 03. 30 04. 35 05. 40 10 - (UFCG PB/2010) Certa espécie de animal, com população inicial de 200 indivíduos, vivendo em um ambiente limitado, capaz de suportar no máximo 500 indivíduos, é modelada pela função P(t) onde a variável t é dada em anos. O tempo necessário para a população atingir 60 % da população máxima é Obs: use a aproximação ln(4/9) = –0,8, onde lnx representa o logritmo natural (ou neperiano) do número real x. a) 0,4 anos. b) 0,2 anos. c) 0,5 anos. d) 0,1 anos. e) 0,6 anos. 11 - (UFF RJ/2011) O índice de Theil, um indicador usado para medir desigualdades econômicas de uma MA , sendo MG população, é definido por T ln MA 1 N x x xN xi 1 2 N N i 1 N M G N x i N x1 x 2 x N i 1 e , respectivamente, as médias aritmética e geométrica das rendas x1, x2, ..., xN (consideradas todas positivas e medidas com uma mesma unidade monetária) de cada um dos N indivíduos da população. Com base nessas informações, assinale a afirmativa incorreta. a) T = ln(MA) – ln(MG). MA xi b) ln c) 09 - (UNEB BA/2011) Cada elemento radioativo, seja natural ou obtido artificialmente, se desintegra a uma velocidade que lhe é característica. Meia-vida é o tempo necessário para que a sua atividade seja reduzida à metade da atividade inicial. O cobalto 60, cuja radiação é muito utilizada em equipamentos de radioterapia, tem meia-vida de 5 anos. Nessas condições, o tempo necessário para que 800g de 100.000 200 300e 2 t 0 para todo xi > 0, i = 1, ..., N. xi MA N para todo i = 1, ..., N. d) Se x1 = x2 = ... = xN, então T = 0. e) T 1 N MA ln N i 1 x i 1 MA ln N x 1 M ln A x 2 = M ln A x N . 12 - (UPE/2011) Em química, define-se o pH de uma solução pela relação pH = log(1/[H+]) onde [H+] é a concentração do Hidrogênio em íons-grama por Litro de solução. Chama-se de ácida uma solução cuja concentração [H+] é estritamente maior que a mesma concentração na água pura, na qual [H+] = 10–7 íonsgrama/L, e alcalina, uma solução na qual tal concentração de íons H+ é menor que a da água. Nessas condições, analise as afirmativas abaixo e conclua. 00. Se uma solução A tem pH igual ao dobro de outra solução B, então sua concentração de íons H+ é 100 vezes maior que a concentração da solução B. 01. Ao adicionar 10–5 íons-grama/L de íons H+ à água pura, seu pH será alcalino. 02. Ao adicionar 10–6 íons-grama/L de íons H+ à água pura, seu pH mudará de 7 para 6, sendo, portanto, ácido. 03. Ao adicionar uma substância que remova 10–6 íons-grama/L de íons H+ da água pura, o pH da solução resultante será alcalino. 04. A diferença de pH’s de duas soluções A e B cuja concentração de íons H+ da solução A seja 100 vezes maior que a da solução B é igual a 100 = 10 13 - (UNIFOR CE/2011) De uma torneira, que não foi fechada corretamente, pingam n gotas a cada 30 segundos, onde n satisfaz à equação log4n = log23. Considerando que o volume de cada gota é 0,2 ml, podemos, então, concluir que, após uma hora, o desperdício de água foi de: a) 216 ml b) 250 ml c) 300 ml d) 314 ml e) 442 ml 14 - (FGV /2010) É comum as editoras enviarem exemplares de livros didáticos novos aos professores, para que estes possam analisá-los e, eventualmente, usar como livro-texto nas suas salas de aula. O gerente editorial de uma grande editora estima que, se x exemplares de um novo livro de Cálculo forem distribuídos gratuitamente aos professores, as vendas no primeiro ano serão aproximadamente x exemplares, com x 0, em que e = 2,718… é o número de Euler. a) Mediante a função f(x), determine quantos livros deverão ser vendidos, se a editora não distribuir gratuitamente esse novo lançamento aos professores. b) O gerente editorial planeja vender cerca de 12 000 livros de Cálculo no primeiro ano. Quantos livros a editora deverá distribuir aos professores, aproximadamente? Se necessário, use a aproximação: ln3 = 1,1. 15 - (UCS RS/2010) Um modelo matemático, para descrever a relação entre o crescimento de uma grandeza y em função do tempo t, é y(t) = (n ab 3 )t, em que a e b são constantes que dependem da particular situação concreta modelada, e n denota o logaritmo natural. Supondo que na = 2 e nb = 4, qual é o valor de y quando t = 2? a) 124 b) 128 c) 12 d) 24 e) 14 16 - (UCS RS/2009) Terremotos costumam ser avaliados por sua magnitude e por sua intensidade. A intensidade refere-se aos efeitos das vibrações na superfície terrestre. A magnitude é o valor obtido na escala Richter a partir da amplitude máxima das vibrações do solo a 100 km do epicentro do terremoto. A expressão M1 M 2 log A1 A2 , em que log denota o logaritmo decimal, relaciona as magnitudes M1 e M2 de dois terremotos com as amplitudes A1 e A2 das ondas sísmicas geradas. Segundo essa expressão, a relação entre as amplitudes A1 e A2 das ondas geradas pelos terremotos de magnitudes 9 e 6,3 ocorridos, respectivamente, em 2004 na Indonésia e em abril deste ano na Itália, é dada por a) A1 = 270 A2. b) A1 = 2,7 A2. 2,7 c) A1 = 10 A2. d) A1 = 2,710 A2. e) A2 = 2,7 A1. 17 - (UFMG/2009) Numa calculadora científica, ao se digitar um número positivo qualquer e, em seguida, se apertar a tecla log, aparece, no visor, o logaritmo decimal do número inicialmente digitado. Digita-se o número 10.000 nessa calculadora e, logo após, aperta-se, N vezes, a tecla log, até aparecer um número negativo no visor. Então, é CORRETO afirmar que o número N é igual a a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. f (x) 16000 12000 e 4000 18 - (ITA SP/1993) Um acidente de carro foi presenciado por 1/65 da população de Votuporanga (SP). O número de pessoas que soube do acontecimento t horas após é dado por: f (t ) B 1 Ce kt onde B é a população da cidade. Sabendo-se que 1/9 da população soube do acidente 3 horas após então o tempo que passou até que 1/5 da população soubesse da notícia foi de: a) 4 horas b) 5 horas c) 6 horas min e) 5 horas e 30 min d) 5 horas e 24 e) 19 - (UEL PR/2001) O valor de um automóvel (em unidades monetárias) sofre um depreciação de 4% ao ano. Sabendo-se que o valor atual de um carro é de 40.000 unidades monetátiras, depois de quantos anos o valor desse carro será de 16.000 unidades monetárias? Use o valor 0,3 para log 2 e o valor 0,48 para log 3. a) 3 b) 6 c) 10 d) 15 e) 23 TEXTO: 1 - Comum à questão: 20 Escalas logarítmicas são usadas para facilitar a representação e a compreensão de grandezas que apresentam intervalos de variação excessivamente grandes. O pH, por exemplo, mede a acidez de uma solução numa escala que vai de 0 a 14; caso fosse utilizada diretamente a concentração do íon H+ para fazer essa medida, teríamos uma escala bem pouco prática, variando de 0,00000000000001 a 1. Suponha que um economista, pensando nisso, tenha criado uma medida da renda dos habitantes de um país chamada Renda Comparativa (RC), definida por R RC log Ro , em que R é a renda, em dólares, de um habitante desse país e Ro é o salário mínimo, em dólares, praticado no país. (Considere que a notação log indica logaritmo na base 10.) 20 - (IBMEC SP/2011) Dentre os gráficos abaixo, aquele que melhor representa a Renda Comparativa de um habitante desse país em função de sua renda, em dólares, é a) c) b) d) GABARITO: 1) Gab: a) 250 mg b) Para um intervalo x = t – to = 2k horas, tem-se 2-k 500 > 60 2-k > 6 50 2k < 50 6 = 25 3 8,33 então, como 23 = 8, o maior k inteiro, que satisfaz esta desigualdade, é k = 3, que corresponde a um intervalo de seis horas entre as cápsulas. 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: E 5) Gab: A 6) Gab: 29 7) Gab: A partir de 2011. 8) Gab: C 9) Gab: 03 10) Gab: A 11) Gab: B 12) Gab: FFFVF 13) Gab: A 14) Gab: a) 4000 exemplares b)A editora deverá distribuir cerca de 4400 livros aos professores. 15) Gab: E 16) Gab: C 17) Gab: B 18) Gab: A 19) Gab: E 20) Gab: D