RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 VESTIBULAR FGV 2014 – 01/06/2014 RESOLUÇÃO DAS 10 QUESTÕES DE MATEMÁTICA DA PROVA DA TARDE - MÓDULO DISCURSIVO QUESTÃO 1 Em certo mês, o Departamento de Estradas registrou a velocidade do trânsito em uma rodovia. A partir dos dados, é possível estimar que, por exemplo, entre 12:00 horas e 18:00 horas em um dia de semana normal, a velocidade registrada em um posto de pedágio é dada pela função f(x) = 2x3 – 15x2 + 24x + 41 km/h, sendo x o número de horas após o meio-dia . Assim, por exemplo, f(0) expressa a velocidade ao meio-dia. O gráfico de f(x) está representado ao lado. a) Quais são a velocidade máxima e a velocidade mínima registradas entre 12:00 horas e 18:00 horas? 17 − i 39 é uma raiz da equação 4 3 2 2x – 15x +24x + 41 = 0 . Quais são as outras duas raízes? b) O número complexo Resolução: a) Temos f(x) = x[x(2x – 15) + 24] + 41 Os máximos relativos em [0, 6] são: f(1) = [–13 + 24] + 41 = 52 f(6) = 6[6(–3) + 24] + 41 = 6[6] + 41 = 77 O máximo absoluto em [0, 6] é 77. Os mínimos relativos são: f(0) = 41 e f(4) = 4[4(–7) + 24] + 41 = 25. O mínimo absoluto é 25. 17 i 39 17 − i 39 é raiz, o conjugado, , também é raiz. 4 4 (− 15) 15 A soma das raízes é: − = 2 2 b) Como os coeficientes são reais e A outra raiz é: 15 2 $ 17 15 17 2 15 17 + i 39 17 − i 39 = =− =−1 + − − −f p= 4 2 2 2 2 4 4 2 Respostas: a) A velocidade máxima é 77 km/h e a mínima é 25 km/h. 17 i 39 b) As outras raízes são e –1. 4 RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 2 A figura mostra um Tangran chinês, que é um quadrado subdividido em sete figuras: dois triângulos retângulos grandes, um triângulo retângulo médio, dois triângulos retângulos pequenos, um paralelogramo e um quadrado pequeno. a) Comprove que a área do triângulo AOB é igual à soma das áreas dos dois triângulos pequenos mais a área do quadrado pequeno. b) Comprove que a área do paralelogramo mais a área do triângulo DEF é igual à área do triângulo COA. Resolução: O quadrado fica dividido em 16 triângulos retângulos pequenos equivalentes. Adotando esses triângulos como unidade de medida de área (u), temos: a) SAOB = 4u Squadrado = 2u Logo, SAOB = 2u + 2u = 2u + Squadrado b) Spar = 2u SDEF = 2u SCOA = 4u Logo, SCOA = Spar + SDEF Respostas: a) Demonstração acima. b) Demonstração acima. RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 3 a) Ana, Marta e Pablo compraram 6 000 selos. O número de selos que comprou Ana é um terço dos que comprou Marta e um quarto dos que comprou Pablo. Quantos selos comprou cada um? b) Ana, Marta e Pablo compraram 48 de outros tipos de selos, mais valiosos. Ana comprou um terço dos que comprou Marta. Cada um dos três comprou pelo menos 5 selos e Pablo foi o que mais selos comprou. Quantos selos pode ter comprado Pablo? Resolução: a) A: número de selos comprados por Ana M: número de selos comprados por Marta P: número de selos comprados por Pablo A + M + P = 6 000 *A = M = P 3 4 & Z M = 3A ] ] [P = 4A ] A + 3A + 4A = 6000 \ A = 750, M = 2 250, P = 3 000 b) Agora temos: Z ] A + M + P = 48 ] ] A = M & M = 3A 3 [ ] A $ 5, M $ 5, P $ 5 ] ] ( P > A e P > M ) & P > 3A \ & A + 3A + P = 48 & P = 48 – 4A A ∈ N* 48 48 – 4A > 3A & 7A < 48 & A < ⋅ & 5 # A # 6 A≥5 7 A = 5 & (M = 15 e P = 28) A = 6 & (M = 18 e P = 24) Respostas: a) Ana comprou 750 selos; Marta, 2 250, e Pablo, 3 000 selos. b) Pablo pode ter comprado 24 ou 28 selos. QUESTÃO 4 Para receber um montante de M reais daqui a x anos, o capital inicial C reais que a pessoa deve aplicar hoje é dado pela equação: C = M ∙ e−0,1x a) Se ela aplicar hoje R$ 3.600,00, quanto receberá de juro no período de 1 ano? b) Se ela aplicar hoje R$ 3.600,00, daqui a quanto tempo, aproximadamente, obterá um montante que será o dobro desse valor? Se necessário, use as aproximações: e0,1 = 1,1; ln 2 = 0,7 Resolução: a) C = M ∙ e–0,1x & M = C ∙ e0,1x & M = 3 600 ∙ e0,1 = 3 600 ⋅ 1,1 = 3 960. Juro: J = M – C = 3 960 – 3 600 = 360. b) M = 2C 2C = C ∙ e0,1x & e0,1x = 2 & 0,1x = ln 2 & x = Respostas: a) R$ 360,00 b) 7 anos 0, 7 7 0, 1 RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 5 Com estes quatro triângulos cujas medidas dos lados estão em centímetros, forma-se uma pirâmide triangular. Calcule: a) A área total da superfície da pirâmide. b) O volume da pirâmide. Resolução: H2 + 52 = 132 & H = 12 S S 10 $ 12 60 2 a) At = 3 · 60 + 25 3 At = 180 + 25 3 b) H2 + d H= 2 10 3 10 3 $ 3 2 3 Respostas: a) (180 + 25 3 ) cm2 25 407 b) cm3 3 2 10 3 2 n = 13 3 1 221 3 1 1 221 $ $ 25 3 3 3 1 3 $ 407 V= $ $ 25 3 3 25 407 V= 3 V= 2 10 $ 3 25 4 3 RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 6 A Secretaria de Transportes de certa cidade autoriza os táxis a fazerem as cobranças a seguir, que são registradas no taxímetro de cada veículo autorizado: • bandeirada (valor inicial do taxímetro) = R$ 4,70; • bandeira I = R$ 1,70 por quilômetro rodado (de segunda a sábado, das 6h às 21h); • bandeira II = R$ 2,04 por quilômetro rodado (de segunda a sábado, das 21h às 6h; domingos e feriados em qualquer horário). a) Em porcentagem, quanto uma viagem de 6 km, em uma segunda-feira, às 22h, é mais cara do que a mesma viagem de 6 km, também em uma segunda-feira, às 8h? b) É possível que uma viagem de x km em uma segunda-feira, às 22h, custe 20% a mais do que uma viagem de x km, também em uma segunda-feira, às 8h? Resolução: a) Custodacorridaàs22hdesegunda-feira:4,70+6∙2,04=16,94 Custodacorridaàs8hdesegunda-feira:4,70+6∙1,70=14,90 Diferença:16,94–14,90=2,04 Relativamente ao preço da corrida às 8h, a diferença em porcentagem é: 2, 04 $ 100% , 13, 76% 14, 90 b) 4,70+x∙2,04=1,2(4,70+x∙1,70) & 2,04x=0,94+2,04x & 0∙x=0,94 Equação impossível. Respostas: a) 13,76% (aproximadamente). b) Não é possível. RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 7 Nazareno é muito supersticioso e acha que placas de carro que contêm o algarismo 7 dão azar. Ele quer comprar um carro usado e, num certo dia, ele vê, no jornal, o anúncio de um carro que lhe agrada e, para conhecê-lo, agenda uma visita. Lembrando que placas de carro no Brasil têm quatro algarismos, qual a probabilidade de que a placa do carro que Nazareno vai conhecer não seja considerada por ele como fonte de azar? 1ª Resolução: Admitindo que todos os algarismos da placa possam ser nulos. 1 e a probabilidade de que não seja é 10 9 . Assim também para o segundo, o terceiro e o quarto algarismos. Então, a probabilidade de que ne10 nhum deles seja 7 é: A probabilidade de que o primeiro algarismo da placa seja o 7 é 4 9 9 9 9 9 $ $ $ f p 10 10 10 10 10 Resposta: f 4 9 p 10 2ª Resolução: Supondo que não existam placas com todos os algarismos nulos. Fixadas as letras, o total de placas é: 104 – 1 E as placas sem o algarismo 7 são: 94 – 1 A probabilidade pedida é 94 – 1 10 4 – 1 . Observação: As respostas nas duas interpretações são números muito próximos um do outro (0,6561 e 0,656165616561...). Resposta: 94 – 1 10 4 – 1 RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 8 Uma pulga com algum conhecimento matemático brinca, pulando sobre as doze marcas correspondentes aos números das horas de um relógio. Quando ela está sobre uma marca correspondente a um número não primo, ela pula para a primeira marca a seguir, no sentido horário. Quando ela está sobre a marca de um número primo, ela pula para a segunda marca a seguir, sempre no sentido horário. Se a pulga começa na marca do número 12, onde ela estará após o 2014º pulo? Resolução: Do número 12 (não primo), a pulga pula para o número 1 (1º pulo). Do número 1 (não primo), pula para o número 2 (2º pulo). Do número 2 (primo), para o número 4 (3º pulo). Do número 4 (não primo), para o número 5 (4º pulo). Do número 5 (primo), para o número 7 (5º pulo). Do número 7 (primo), para o número 9 (6º pulo). Do número 9 (não primo), para o número 10 (7º pulo). Do número 10 (não primo), para o número 11 (8º pulo). Do número 11 (primo), para o número 1 (9º pulo), voltando assim ao número que estava após o 1º pulo. Desse modo, as posições da pulga, após o 1º pulo, formam a sequência (1, 2, 4, 5, 7, 9, 10, 11, 1, 2, 4, ...), cujos termos se repetem de 8 em 8. Como 2 014 = 251 ∙ 8 + 6, após 2 014º pulo a pulga estará na mesma posição do 6º termo da sequência, portanto no 9. Resposta: No número 9. RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 9 Considere a sequência 2 013, 2 014, 2 015, ... em que cada termo an, a partir do 4º termo, é calculado pela fórmula an = an − 3 + an − 2 − an − 1. Por exemplo, o 4º termo é 2 013 + 2 014 − 2 015 = 2 012. Determine o 2 014º termo dessa sequência. Resolução: Temos: a5 = 2 014 + 2 015 – 2 012 = 2 017 a6 = 2 015 + 2 012 – 2 017 = 2 010 a7 = 2 012 + 2 017 – 2 010 = 2 019 a8 = 2 017 + 2 010 – 2 019 = 2 008 A sequência obtida é: (S 2 013 , S 2 014 , S 2 015 , S 2 012 , S 2 017 , S 2 010 , S 2 019 , S 2 008 , ...) . a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 Como a2k = a2k – 3 + a2k – 2 – a2k –1 a2k = a2k – 3 + a2k – 2 – (a2k – 4 + a2k – 3 – a2k – 2) a2k = 2a2k – 2 – a2k – 4 a + a2k a2k – 2 = 2k − 4 (k ≥ 3), 2 os termos de ordem par formam uma P.A. com 1º termo 2 014 e razão (–2). O 2 014º termo da sequência será o 1 007º termo da sequência dos termos de ordem par, isto é: a2 014 = 2 014 + (1 007 – 1) $ (–2) = 2 014 – 2 012 = 2 Resposta: 2. RESOLUÇÃO Matemática APLICADA FGV Administração - 01.06.14 QUESTÃO 10 Na equação x3 – 2 014x + m = 0, onde m é real, uma das raízes é igual à soma das outras duas. a) Determine o valor de m. b) Resolva a equação. Resolução: a) As raízes da equação são: α, β, e (α + β). Pelas relações de Girard: α + β + (α + β) = 0 & 2α + 2β = 0 & α + β = 0. α · β · (α + β) = –m & m = 0 S 0 b) Comom=0,aequaçãoficax3 – 2 014x = 0. Temos: x(x2 – 2 014) = 0 & (x = 0 ou x = ± 2 014 ). Respostas: a) m = 0 b) S = {0; ± 2 014 }