Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios 1. (Espcex (Aman) 2015) O polinômio f(x) x5 x3 x2 1, quando dividido por q(x) x3 3x 2 deixa resto r(x). Sabendo disso, o valor numérico de r( 1) é a) 10. b) 4. c) 0. d) 4. e) 10. 2. (Unicamp 2015) Seja (a,b,c,d) uma progressão geométrica (PG) de números reais, com razão q 0 e a 0. 1 é uma raiz do polinômio cúbico p(x) a bx cx2 dx3 . q b) Sejam e e f números reais quaisquer e considere o sistema linear nas variáveis x e y, a) Mostre que x a c x e . Determine para que valores da razão q esse tem solução única. d b y f 3. (Unicamp 2014) O polinômio p(x) x3 2x2 9x 18 tem três raízes: r, –r e s. a) Determine os valores de r e s. b) Calcule p(z) para z = 1+i, onde i é a unidade imaginária. 4. (Espcex (Aman) 2014) Sabendo que 2 é uma raiz do polinômio P(x) 2x3 5x2 x 2, então o conjunto de todos os números reais x para os quais a expressão é: a) {x / 1 x 2} b) {x c) {x d) {x e) {x P(x) está definida 1 /x } 2 1 / x 1 ou x 2} 2 / x 2} / x 2 e x 1} 5. (Uerj 2014) Observe o gráfico da função polinomial de em definida por P(x) 2x3 6x2 3x 2. Página 1 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios Determine o conjunto solução da inequação P(x) 0. 6. (Unesp 2014) O polinômio P(x) a x3 2 x b é divisível por x – 2 e, quando divisível por x + 3, deixa resto –45. Nessas condições, os valores de a e b, respectivamente, são a) 1 e 4. b) 1 e 12. c) –1 e 12. d) 2 e 16. e) 1 e –12. 7. (Pucrj 2014) Assinale a alternativa correta: b) x 4 x 2 x3 2x2 4x 8 16 c) x 4 x 2 x3 2x2 4x 8 16 d) x4 x 2 x3 2x2 4 8 e) x4 x 2 x3 2x2 4 8 a) x4 x 2 x3 2x2 8 16 8. (Unesp 2014) Sabe-se que, na equação x3 4x2 x 6 0, uma das raízes é igual à soma das outras duas. O conjunto solução (S) desta equação é a) S = {– 3, – 2, – 1} b) S = {– 3, – 2, + 1} c) S = {+ 1, + 2, + 3} d) S = {– 1, + 2, + 3} e) S = {– 2, + 1, + 3} 9. (Fuvest 2014) Os coeficientes a, b e c do polinômio p(x) x3 ax2 bx c são reais. Sabendo que 1 e 1 αi, com α 0, são raízes da equação p(x) 0 e que o resto da divisão de p(x) por (x 1) é 8, determine a) o valor de α; b) o quociente de p(x) por (x 1). i é a unidade imaginária, i2 1. Página 2 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios 10. (Espm 2014) O trinômio x2 ax b é divisível por x 2 e por x 1. O valor de a b é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 11. (Pucrj 2014) Sabendo que 1 é raiz do polinômio p(x) 2x3 ax2 2x, podemos afirmar que p(x) é igual a: a) 2x2 x 2 b) 2x x 1 x 1 c) 2x x2 2 d) x x 1 x 1 e) x 2x2 2x 1 12. (Espcex (Aman) 2013) Um polinômio q(x), do 2º grau, é definido por q x ax2 bx c, com a, b e c reais, a 0. Dentre os polinômios a seguir, aquele que verifica a igualdade q x q 1 x , para todo x real, é a) q x a x2 x c b) q x a x2 – x c c) q x a2 x2 – x c d) q x a2 x2 x c e) q x a2 x c 13. (Espm 2013) O resto da divisão do polinômio x5 3x2 1 pelo polinômio x2 1 é: a) x – 1 b) x + 2 c) 2x – 1 d) x + 1 e) x – 2 14. (Esc. Naval 2013) Sejam F(x) x3 ax b e G(x) 2x2 2x 6 dois polinômios na variável real x, com a e b números reais. Qual valor de (a b) para que a divisão F(x) seja G(x) exata? a) 2 b) 1 c) 0 d) 1 e) 2 15. (Espcex (Aman) 2012) Os polinômios A(x) e B(x) são tais que A x B x 3x3 2x2 x 1. Sabendo-se que 1 é raiz de A(x) e 3 é raiz de B(x), então A 3 B 1 é igual a: a) 98 b) 100 c) 102 d) 103 Página 3 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios e) 105 16. (Ime 2012) Considere o polinômio 5x3 – 3x2 – 60x 36 0. Sabendo que ele admite uma solução da forma n, onde n é um número natural, pode se afirmar que: a) 1 n 5 b) 6 n 10 c) 10 n 15 d) 15 n 20 e) 20 n 30 17. (Fuvest 2012) O polinômio p(x) x 4 ax3 bx2 cx 8 , em que a, b, c são números reais, tem o número complexo 1 + i como raiz, bem como duas raízes simétricas. a) Determine a, b, c e as raízes de p(x). b) Subtraia 1 de cada uma das raízes de p(x) e determine todos os polinômios com coeficientes reais, de menor grau, que possuam esses novos valores como raízes. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Notações : Conjunto dos números naturais; : Conjunto dos números reais; : Conjunto dos números reais não negativos; i: unidade imaginária; i2 1 ; P(A) : conjunto de todos os subconjuntos do conjunto A; n(A) : número de elementos do conjunto finito A; AB : segmento de reta unindo os pontos A e B; arg z : argumento do número complexo z; a,b x : a x b A \ B x : x A e x B A c : complementar do conjunto A; n ak xk a0 a1x a2x2 ... anxn,n . k 0 Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são cartesianos retangulares. 18. (Ita 2012) As raízes x1 , x 2 e x3 do polinômio p(x) 16 ax (4 2)x2 x3 estão x relacionadas pelas equações: x1 2x2 3 2 e x1 2x2 2x3 0 . Então, o coeficiente a é 2 igual a a) 2(1 2) b) 2 4 c) 2(2 2) d) 4 2 e) 4( 2 1) Página 4 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios Gabarito: Resposta da questão 1: [A] x5 0x 4 x3 x 2 0x 1 x3 0x 2 3x 2 x5 0x 4 3x3 2x 2 x2 2 2x3 x 2 0x 1 2x3 0x 2 6x 4 x 2 6x 3 Portanto, r(x) x2 6x 3 e r(1) (1)2 6(1) 3 10. Resposta da questão 2: a) Tem-se que b aq, c aq2 e d aq3 . Logo, vem 2 3 1 1 1 1 p a aq aq2 aq3 q q q q aaaa 0. Por conseguinte, x 1 é uma raiz do polinômio p(x). q b) De (a), obtemos a a c x e 3 d b y f aq aq2 x e . aq y f Sabendo que a 0, q 0 e q , o sistema terá solução única se, e somente se, a 3 aq aq2 0 a2q a2q5 0 aq a2q(1 q2 )(1 q2 ) 0. Portanto, além de q 0, deve-se ter q 1. Resposta da questão 3: a) Fatorando p(x), obtemos p(x) x3 2x 2 9x 18 x2 (x 2) 9(x 2) (x 2)(x 2 9). Portanto, r 3 e s 2. Página 5 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios b) Se z 1 i, então z2 (1 i)2 2i. Logo, p(z) (1 i 2)(2i 9) 2i2 9i 2i 9 7 11i. Resposta da questão 4: [C] Já que 2 é raiz, podemos utilizar do dispositivo de Briot-Ruffini para determinar as outras raízes e então fazer o estudo do sinal dessa função polinomial. Logo, P(x) ( x 2) (2x2 x 1), fazendo 2x2 x 1 0, temos x = 1 ou x = -1/2, que são as outras duas raízes. Fazendo agora o estudo do sinal do polinômio P(x), temos: A expressão x / P(x) estará definida para P(x) 0, ou seja, 1 x 1 ou x 2 2 Resposta da questão 5: O número 2 é raiz, pois p(2) = 0. Dividindo p(x) por (x – 2), temos: Logo, P x x 2 2x2 2x 1 Onde suas raízes são x 2, x 1 3 . 2 Página 6 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios Resolvendo, agora a inequação P(x) 0 através do gráfico do polinômio P(x). Portanto, a solução da inequação será dada por S x / 1 3 1 3 x ou x 2. 2 2 Resposta da questão 6: [E] De acordo com o Teorema do Resto e as informações do problema, temos que: P(2) = 0 e P(–3) = – 45. Resolvendo o sistema abaixo, temos: 8a 4 b 0 27a 6 b 45 Multiplicando a primeira equação por –1 e somando com a segunda temos: –35a = –35, ou seja, a = 1. Substituindo a = 1 na primeira equação, temos: 8 + 4 + b = 0, ou seja, b = –12. Resposta da questão 7: [B] Tomando convenientemente x 2, é fácil ver que as únicas opções possíveis são as identidades dos itens [A] e [B]. Agora, basta fazer x 2 para concluir que a identidade correta é a do item [B]. Resposta da questão 8: [B] Sejam r, s e t as raízes da equação x3 4x2 x 6 0 e considere que r = s + t. Utilizando a relação de soma de Girard, temos: r st 4 1 r r 4 r 2 Página 7 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios Concluímos então que dois é uma de suas raízes. Dividindo, agora x3 4x2 x 6 por (x 2) x3 4x 2 x 6 (x 2) (x 2 2x 3) 0 x 2 0 x 2 x2 2x – 3 x 3 ou x 1 Logo, S = {– 3, – 2, + 1}. Resposta da questão 9: a) Como os coeficientes de p(x) são números reais, segue-se que suas raízes são 1, 1 αi e 1 αi. Logo, p(x) (x ( 1))(x (1 αi))(x (1 αi)) (x 1)(x2 2x α 2 1). Sabendo que o resto da divisão de p(x) por (x 1) é 8 e α 0, pelo Teorema do Resto, vem p(1) 8 (1 1)(12 2 1 α 2 1) 8 α2 4 α 2. b) Utilizando os resultados obtidos em (a), segue que o quociente de p(x) por x 1 é p(x) (x 1)(x2 2x 5) x2 2x 5. x 1 x 1 Resposta da questão 10: [D] Tem-se que x2 ax b (x 2)(x 1) x2 x 2. Daí segue que a 1, b 2 e, portanto, a b 1 (2) 3. Resposta da questão 11: [B] Se p(1) 0, então 2 13 a 12 2 1 0. Logo, a 0 e, portanto, Página 8 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios p(x) 2x3 2x 2x(x 2 1) 2x(x 1)(x 1). Resposta da questão 12: Questão anulada no gabarito oficial. Se q(x) q(1 x), então ax2 bx c a(1 x)2 b(1 x) c ax2 (2a b)x a2 b c. Assim, obtemos o sistema b 2a b a b 2 2 a b c c a b a2 a 0 a 0 e b 0 ou a 1 e b 1 Dado que a 0, segue que a 1 e b 1. Portanto, q(x) x2 x c a(x2 x) c. Por outro lado, como a2 a 1, vem que as alternativas [B] e [C] estão corretas. Resposta da questão 13: [E] Dividindo x5 3x2 1 por x2 1, obtemos x5 3x 2 1 x5 x3 x2 1 x3 x 3 x3 3x 2 1 x3 x 3x 2 x 1 3x 2 3 x2 Portanto, o resto é x 2. Resposta da questão 14: [B] Página 9 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios De acordo com a divisão efetuada acima, temos: a 4 0 a 4 b3 0 b 3 Logo, a b 1. Resposta da questão 15: [C] Como 1 é raiz de A(x) e 3 é raiz de B(x), segue que A(1) 0 e B(3) 0. Logo, A(1) B(1) 3 (1)3 2 (1)2 (1) 1 B(1) 1 e A(3) B(3) 3 33 2 32 3 1 A(3) 103. Portanto, A(3) B(1) 103 1 102. Resposta da questão 16: [C] 5x3 – 3x 2 – 60x 36 0. x 2 5x 3 12 5x 3 0 (5x 3)(x 2 12) 0 5x 3 0 x 3 / 5 ou x 2 12 0 x 12 Considerando n = 12, temos 10 n 15 . Resposta da questão 17: a) Como os coeficientes são reais, as raízes complexas aparecem com suas respectivas conjugadas, então (1+i), (1-i), r e – r são raízes de P(x) Utilizando, agora, a relação do produto das raízes, temos: 8 (1 i) (1 i) r ( r) 2.r 2 8 r 2 1 Portanto, as raízes de p(x) são (1+i), (1-i), 2 e -2 Escrevendo o polinômio na forma fatorada, temos: Página 10 de 11 Exercícios de Aprofundamento – 2015 – Mat - Polinômios P x 1. x 1 i .(x 1 i . x 2 . x 2 P x x 4 2x3 2x2 8x 8 Logo, a 2, c 2 e c 8. b) Subtraindo 1 de cada uma das raízes, temos; 1 i 1 i 1 i 1 i 2 1 1 2 1 3 Portanto, q x k. x i . x i . x – 1 . x 3 q x k. x2 1 . x 1 . x 3 Para k diferente de zero. Resposta da questão 18: [C] Temos que p(x) x3 (4 2) x2 ax 16 x1 x2 x3 4 2 Portanto, x1 x 2 x3 4 2 x3 2 x1 2x 2 2 x1 2x 2 2x3 0 Resolvendo o sistema por escalonamento, temos: x1 2 2 x2 2 x 4 3 Logo, para a raiz x3 4 4 4 2 4 a 4 16 0 3 a4 2 2 1 Página 11 de 11