PROVA DE MATEMÁTICA DA UFBA VESTIBULAR– 2010 – 1a Fase RESOLUÇÃO: Profa. Maria Antônia Gouveia. QUESTÃO 01 Sobre números reais, é correto afirmar: (01) Se m é um número inteiro divisível por 3 e n é um número inteiro divisível por 5, então m + n é divisível por 15. (02) O quadrado de um inteiro divisível por 7 é também por 7. (04) Se o resto da divisão de um inteiro n por 3 é ímpar, então n é ímpar. (08) Se x e y são números reais positivos, então existe um número natural n tal y que n > . x (16) Se x é um número real positivo, então x2 > x. (32) O produto de dois números irracionais distintos é um número irracional. RESOLUÇÃO: (01) FALSA. Contra-exemplo: considere-se m = 3, n = 5 e m + n = 8, que não é múltiplo de 15. (02) VERDADEIRA. Seja m = 7a, com a inteiro, m2 = 7².a², então, m2 é um múltiplo de 7. (04) FALSA. Numa divisão inexata por 3, os restos só podem ser 1 ou 2. Contra-exemplo: 16 = 5 3 + 1. O resto 1 é ímpar, porém o dividendo 16, é par. (08) VERDADEIRA. Seja, por exemplo, x = 9 e y = 16. Tem-se números naturais maiores que y 16 1,7777.... 2 existem infinitos x 9 y . x (16) FALSA. Se x é um número real positivo, com 0 < x < 1, x2 < x. 1 1 Exemplo: Se x = então, x2 = x2 < x. 2 4 (32) FALSA. Contra-exemplo: Sejam os números irracionais 2 3 3 e 5 3 9 . O produto desses números é 2 3 3 5 3 9 10 3 27 30 que é um número racional. 1 QUESTÃO 02 n n2 e 2 n 1 Considerando-se as seqüências (an) e (bn) definidas por a n ( 1) b1 1 n 2 n , para n = 1, 2, 3, ..., é correto afirmar: b n 1 n 1 b (01) O produto de dois termos consecutivos quaisquer da sequência (an) é um número negativo. (02) Para qualquer n, tem-se 1 < an < 1. (04) A sequência (bn) é crescente. (08) Existe n tal que an = 1 . 2 (16) A sequência (bn) é uma progressão aritmética. (32) A sequência (an) é uma progressão geométrica de razão negativa. RESOLUÇÃO: Desenvolvendo cada uma das sequências: n 1 22 4 n2 1 2 a = ( 1) ; a ( 1) ; 1 2 2 2 2 11 n 1 2 1 5 1) a n ( 1) 9 32 4 2 16 ;.... a 3 (1)3 2 ; a 4 (1) 4 2 10 3 1 4 1 17 1 4 9 16 (an) = , , , ,.... 2 5 10 17 b1 1 3 4 3 2) n 2 b1 = 1; b2= ; b3 = 2 ; b4 = b b 2 3 2 n 1 n 1 n 6 5 b5 = 3 ;.... 5 2 3 5 7 (bn) = 1, , 2, ,3, , 4,.... 2 2 2 5 5 2 ; 4 2 (01) VERDADEIRA. Dois termos consecutivos quaisquer da sequência (an) são números com sinais opostos. (02) VERDADEIRA. Para qualquer número natural n, tem-se n2 < n2 + 1 e então, sempre se verifica a desigualdade 1 < an < 1. (04) VERDADEIRA. 1< 3 5 <2< < 3 < ......... 2 2 2 (08) FALSA. Analisando os termos da sequência (an) = 1 4 9 16 , , , ,.... 2 5 10 17 (16) VERDADEIRA. A sequência (bn) é uma progressão aritmética de razão 1 . 2 (32) FALSA. 2 1 9 4 , . 2 10 5 Na sequência (an) tem-se Questão 03 Sendo f: R R, g: R R, h: R ] 0, +∞[ e q: ] 0, +∞[ R as funções definidas por f(x)=x2−5x, g(x)=3x−1, h(x)=2x e q(x)=−log2x, é correto afirmar: (01) A função h é a inversa da função −q. (02) A função q é crescente. (04) O conjunto imagem da função gοh é ]−∞, 1[ . (08) Os gráficos das funções f e g se intersectam em exatamente dois pontos. (16) Para qualquer x > 5, tem-se q(f(x)) = q(x) + q(x − 5). (32) O perímetro do triângulo cujos vértices são a origem do plano cartesiano e os pontos de interseção do gráfico da função g com os eixos coordenados é igual a 10 4 u.c. 3 RESOLUÇÃO: (01) VERDADEIRA. Se q(x)=−log2x, então − q(x) = r(x)= log2x. Nessa função trocando x por y e y por x: x = log2y y = 2x (− q(x)) 1 = h(x). (02) FALSA. Ao tem-se lado, o gráfico de q(x)=−log2x. Pela análise do gráfico conclui-se que q(x) é uma função decrescente. 3 (04) FALSA. gοh(x) = 3(2x) −1 3(2x) −1 = 0 3(2x) = 1 (2x) = 1/3 x log 2 1 3 . Analisando o gráfico abaixo, conclui-se que o conjunto imagem da função gοh é ] −1,∞ [ e não ]−∞, 1[. (08) VERDADEIRA. Os gráficos das funções f e g se intersectam no(s) ponto(s) onde f(x) = g(x) x2 −5x=3x−1 x2 −8x + 1= 0 x = x 8 64 4 2 4 15 , 11 3 15 e 4 15 , 11 3 15 3 4 15 1 11 3 15 0, ou 8 60 x 4 15 y 2 3 4 15 1 11 3 15 0 Os pontos de intersecção são: Graficamente: Sendo f: R R, g: R R, h: R ] 0, +∞[ e q: ] 0, +∞[ R as funções definidas por f(x)=x2 −5x, g(x)=3x−1, h(x)=2x e q(x)= −log2x, é correto afirmar: (16) VERDADEIRA. Sendo f(x)=x2−5x, q(x)=−log2x e q(f(x)) = q(x) + q(x − 5), tem-se q(f(x)) = −log2 (x2 – 5x) e q(f(x)) = q(x) + q(x − 5)= −log2x −log2 (x − 5) log2 (x2 – 5x) = −log2x −log2 (x − 5) (I). A condição de existência dessa igualdade é dada por x2 – 5x > 0 e x − 5 > 0 x > 5. Desenvolvendo o segundo membro da igualdade (I): −log2 (x2 – 5x) = −log2x −log2 (x − 5) −log2 (x2 – 5x) = −[log2x +log2 (x − 5)] log2 (x2 – 5x) = log2 (x2 − 5x) Logo, a igualdade q(f(x)) = q(x) + q(x − 5) é verdadeira para todo x > 5. 4 (32) VERDADEIRA. O gráfico de g(x)=3x−1 é a reta BC representada no gráfico ao lado. 2 Sendo BC = 1 2 0 0 1 3 1 10 1 1 , AB = e AC = 9 3 3 1, o perímetro do triângulo ABC é: 10 1 10 4 u.c. 1 3 3 3 Questão 04 Uma empresa observou que a quantidade Q, em toneladas, de carne que ela exporta em uma semana é dada por Q(x) = ax2 + bx + c, sendo a, b e c constantes, e x o preço do produto, em reais, por quilograma, praticado na referida semana, sendo 3 ≤ x ≤ 8. Sabe-se que para o preço de R$3,00, a quantidade é de 7,5 toneladas, que para R$4,00, a quantidade é máxima e que para R$8,00, a quantidade é zero. Com base nessas informações, pode-se afirmar: (01) A quantidade Q(x) diminui à medida que o preço x aumenta. (02) Para o preço de R$5,00, a quantidade é de 7,5 toneladas. b (04) A constante é igual a −8. a (08) Existe um único preço x, 3 ≤ x ≤ 8, tal que Q(x) = 3,5. (16) Para cada preço x, 3 ≤ x ≤ 8, tem-se Q(x) = −x2 + 8x. RESOLUÇÃO: Como para x = R$4,00 a quantidade de toneladas de carne exportada é máxima, tem-se: b xv 4 b 8a que a função Q(x) = ax2 + bx + c tem a forma: 2a Q(x) ax 2 8ax c . Nesta última equação, substituindo as variáveis pelas coordenadas dos pares ordenados (3; 7,5) e (8; 0): 9a 24a c 7,5 15a c 7,5 15a 7,5 Q(x) 0,5x 2 64a 64a c 0 c 0 a 0,5 4x. 5 (01) FALSA. Analisando o gráfico ao lado, verificase que a função Q(x) é crescente quando o valor de x cresce no intervalo [3,4] e é decrescente quando o valor de x cresce no intervalo ]4, 8]. (02) VERDADEIRA. A reta x = 4 é o eixo de simetria da parábola e as retas x = 3 e x = 5 são simétricas em relação a esse eixo, logo interceptam a parábola em pontos simétricos e de mesma ordenada. Assim como para o preço de R$3,00, a quantidade é de 7,5 toneladas, também o é para o preço de R$5,00. O que pode ser confirmado fazendo Q(5) = − 0,525 +40,5 = − 12,5 + 20 = 7,5. (04) VERDADEIRA. b b b 4 2 8 8 . 2a a 2a (08) VERDADEIRA. Resolvendo a equação −0,5x2 + 4x = 3,5 5x² – 40x – 35 = 0 x² – 8x – 7 = x = 1 ( não pertencente ao domínio) e x = 7. Pela análise do gráfico, percebe-se que somente o valor de R$7,00 pertencente ao domínio da função. (16) FALSA. Para cada preço x, 3 ≤ x ≤ 8, tem-se Q(x) = −0,5x2 + 4x. Questão 05 Considerando-se operações de empréstimo com taxa de juros compostos de 5% ao mês e operações de desconto simples com taxa de 2% ao mês, é correto afirmar: (01) Contraindo-se um empréstimo de R$1000,00, o montante a ser pago, ao final de 30 dias, será R$1500,00. (02) Para um empréstimo a ser pago no prazo de 10 meses, o total de juros será igual à metade do valor do empréstimo. (04) O montante de um empréstimo a ser pago ao final de n meses é igual ao valor do empréstimo multiplicado por 1,05n. (08) Para uma operação de desconto simples, o valor atual de um título, com valor nominal R$2000,00 e vencimento em três meses, é igual a R$1880,00. 6 (16) Em uma operação de desconto simples, o valor atual de um título, com vencimento em um mês, é igual a 98% do seu valor nominal. RESOLUÇÃO: (01) FALSA. M = C(1 + i)n = 1000 (1 + 0,05) = 1050. (02) FALSA. j = C(1 +0,05)10 – C = 1,63C– C = 0,63C > 0,5C. (04) VERDADEIRA. M = C(1 + i)n = C(1+0,05)n = C 1,05n. (08) VERDADEIRA. A = 2000 – 0,02 2000 = 2000 – 120 = 1880. (16) VERDADEIRA. A = N – 0,02N = 0,98N Questão 06 Os dados a seguir referem-se aos alunos matriculados nas três turmas de um curso de Inglês. Turma A Turma B Turma C Número de meninos 17 18 15 Número de meninas 23 22 25 Com base nesses dados, é correto afirmar: (01) Em cada turma, a razão entre o número de meninos e o número de meninas é 3 menor que . 4 (02) O número de meninos do curso é igual a 40% do total de alunos matriculados. (04) A média do número de meninas por turma é menor que 23. (08) O número de duplas que podem ser formadas apenas com meninas é igual a 2415. (16) Sorteando-se um estudante do curso, a probabilidade de ser uma menina da 23 turma A é igual a . 120 (32) Sorteando-se um estudante do curso, a probabilidade de ser uma menina ou 87 ser da turma A é igual a . 120 RESOLUÇÃO: (01) FALSA. Reduzindo as quatro frações à forma de número decimal, tem-se a constatação de que a afirmativa é falsa. 17 18 15 3 15 17 3 18 . 0,7391; 0,8181; 0,60 e 0,75 23 22 25 4 25 23 4 22 (02) FALSA. Para verificar a validade da afirmação basta determinar a razão entre o número de meninos matriculados no curso e o total de alunos: 17 18 15 50 0,4167 41,67% 17 23 18 22 15 25 120 7 (04) FALSA. É falsa porque a média é: m = 23 22 25 70 23,3333.. > 23. 3 3 (08) VERDADEIRA. O total de meninas é 70, e C70, 2 70 69 35 69 2415 2 (16) VERDADEIRA. n(alunas da A) 23 p= . n(total de alunos) 120 (32) VERDADEIRA. p(M A) = p(M) + p(A) – p(AM) = 70 40 23 87 . 120 120 120 120 Questão 07 Na figura, considere os pontos A(4, 0), B(4, 2), C(4, 3) e D(3, 3) e a reta r que passa pela origem do sistema de coordenadas e pelo ponto B. Com base nessa informação, pode-se afirmar: (01) O triângulo BCD é equilátero. (02) A área do setor circular hachurado é π igual a u.a. 4 x (04) A equação y = representa a reta r. 2 (08) O ângulo entre o eixo Ox, no sentido positivo, e a reta r mede 30°. (16) A imagem do ponto C pela reflexão em relação à reta r é o ponto de coordenadas (4, 1). 1 (32) A imagem do triângulo OAB pela homotetia de razão é um triângulo de área 3 (64) A imagem do ponto D pela rotação de 45° em torno da origem do sistema, no sentido positivo, é o ponto de coordenadas (0, 3). RESOLUÇÃO: (01) FALSA. O triângulo BCD é retângulo e isósceles. (02) VERDADEIRA. A área do setor circular, hachurado, é igual a S círculo π u.a. 4 4 (04) VERDADEIRA. Considerando como O a origem dos eixos, no 2 1 triângulo retângulo ABO, a tg(AÔB) = , 4 2 8 assim a equação y = x representa a reta r. 2 (08) FALSA. O ângulo do triângulo retângulo ABO, tem tangente igual a 2 1 3 tg30 . 4 2 3 (16) FALSA. O ponto C’ é a imagem do ponto C pela reflexão em relação à reta r. Pela figura vêse que a abscissa x’, do ponto C’, é maior que 4. (32) FALSA. 4 2 4u.a. 2 O triângulo obtido do triângulo OAB, por uma homotetia de qualquer razão, é semelhante a ele. No caso em questão, considerando O, o centro 1 da homotetia e , a razão de semelhança, tem3 A área do triângulo OAB é: S = 2 se: S' 1 S' 1 4 S' u.a. S 3 4 9 9 (64) FALSA. O ponto D é vértice do quadrado OEDF de lado 3. OD é diagonal desse quadrado, logo sua medida é 3 2 u.c. . Como a imagem do ponto D pela rotação de 45° em torno da origem do sistema, no sentido positivo, é o ponto D’, então as coordenadas desse ponto são dadas pelo par ordenado (0,3 2 ) . Questão 08 Os dados do quadro referem-se ao número de derrotas, empates e vitórias dos três times que obtiveram as maiores pontuações ao final de um torneio de futebol, em que todos os times jogaram o mesmo número de partidas. Sabe-se que a pontuação final de cada time é obtida subtraindo-se um ponto por cada derrota, somando-se um ponto por empate, e dois pontos por vitória. Número de Número de Número de derrotas empates vitórias Time A 2 3 5 Time B 1 5 4 Time C x 0 z Com base nessas informações, pode-se afirmar: (01) Sabendo-se que o time C não perdeu todas as partidas, sua pontuação final é um número inteiro pertencente ao intervalo [−7, 20]. (02) Se o time C obteve pontuação final menor que a dos times A e B, então ele venceu, no máximo, 6 partidas. (04) Se o time C venceu 7 partidas, sua pontuação final é igual à do time B. 9 (08) Caso o time C tenha perdido uma partida para o time A e outra para o time B, é impossível que ele tenha a maior pontuação final entre os três times. 2 3 5 1 (16) Sendo M = 1 5 4 e N = 1 então o produto M.N é uma matriz da forma x 0 z 2 a b tal que a, b e c representam, respectivamente, as pontuações finais dos times c A, B e C. RESOLUÇÃO: O número de partidas de cada time foi 10, x + z = 10. Time A Time B Time C Número de derrotas 2 1 x Número de empates 3 5 0 Número de vitórias 5 4 z Total de pontos 25 + 13 21 = 11 24 + 15 11 = 12 2z + 10 x1 = 2z – x (01) VERDADEIRA. Como não perdeu todas as partidas, o número máximo de partidas que C poderia ter perdido é 9. Nesse caso, o seu total de pontos teria sido: 12 19 = −7. Poderia ter ganho todas as partidas e seu total de pontos, nesse caso, seria 20 Logo, sua pontuação final é um número inteiro, pertencente ao intervalo [−7, 20]. (02) VERDADEIRA. x z 10 x 10 z 3z 21 z 6,5,4,3,2,1,0 . 2z x 11 2z (10 z) 11 z 7 Então o time C venceu, no máximo, 6 partidas. (04) FALSA. Se o time C venceu 7 partidas, empatou 3 partidas e sua pontuação final é igual 27 31 = 11, logo não é igual à pontuação do time B. (08) FALSA. Caso o time C tenha perdido uma partida para o time A e outra para o time B, e ganho as outras 8 partidas, o seu total de pontos será: 28 21 = 14. (16) VERDADEIRA. 2 3 5 1 5 4 x 0 z 1 1 2 11 = 12 . 2z x 10 Questão 09 Sendo θ o ângulo formado entre uma diagonal e uma face de um mesmo cubo, 1 determine . sen 2θ RESOLUÇÃO: Na figura ao lado, o triângulo retângulo ABC tem como hipotenusa AC , diagonal do cubo, que forma com a face ABD o ângulo , oposto ao cateto BC . Logo o sen = a a 3 1 3 1 1 3 3. 3 sen 2 θ 1 2 3 RESPOSTA: 03 Questão 10 Considere a proposta, elaborada por um cidadão interessado em melhorar o sistema penitenciário: Durante o período da pena, o presidiário tem a opção de trabalhar, no próprio presídio, nos dias em que ele escolher, exceto aos sábados e domingos, e cada três dias de trabalho reduz um dia da sua pena. De acordo com essa proposta, se um presidiário, condenado a 364 dias de detenção, resolver trabalhar todos os dias possíveis desde o seu ingresso no presídio, terá direito à liberdade t dias antes de completar a pena. Determine t. RESOLUÇÃO: Considerando como n o número total de dias do período durante o qual o presidiário deverá trabalhar, tem-se n + t = 364. n O período de n dias é formado de semanas. Então o número de sábados e 7 2n domingos, nesse período de n dias, é . 7 O número total de dias durante os quais o presidiário deverá trabalhar será: 2n 7n 2n 5n . n 7 7 7 Como a cada três dias trabalhados, o presidiário tem sua pena reduzida em um dia, subtende-se que o número total de dias a ser reduzido, na pena, será : 1 5n 5n . t t 3 7 21 5n 5n 364 26n 7644 t 364 294 t n Tem-se então o sistema . 21 21 t 70 n t 364 21n 5n 7644 n 294 RESPOSTA: t = 70. 11