MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 85 FRENTE 1 – ÁLGEBRA MÓDULO 24 3. a) 7 + 2i d) 7 – 2i NÚMEROS COMPLEXOS 1. Sendo z = 2 + 3i, w = 3 + 4i, –z e – w, os conjugados de z e w, respectivamente, efetue: – – a) z + z b) z . w c) w . w d) z ––– w 7 + 4i O número complexo z = ––––––– em que i2 = – 1 é igual a 1 + 2i b) 3 – 2i e) 6 + 2i c) 3 + 2i RESOLUÇÃO: 7 + 4i 1 – 2i 7 – 14i + 4i + 8 15 –10i z = ––––––– . ––––––– = ––––––––––––––– = ––––––––– = 3 – 2i 1 + 2i 1 – 2i 1+4 5 Resposta: B e) z2 RESOLUÇÃO: a) z + z– = (2 + 3i) + (2 – 3i) = 4 b) z . w = (2 + 3i) . (3 + 4i) = 6 + 8i + 9i + 12i2 = = 6 + 8i + 9i – 12 = – 6 + 17i – c) w . w = (3 + 4i) . (3 – 4i) = 9 – 16i2 = 25 4. (FUVEST) – Sabendo que α é um número real e que a parte 2+i imaginária do número complexo ––––––– é zero, então α é: α + 2i z 2 + 3i 3 – 4i 6 – 8i + 9i + 12 d) ––– = –––––– . –––––– = –––––––––––––– = w 3 + 4i 3 – 4i 25 18 + i 18 1 = –––––– = –––– + –––– i 25 25 25 a) – 4 b) – 2 c) 1 d) 2 e) 4 RESOLUÇÃO: e) z2 = (2 + 3i)2 = 4 + 12i + 9i2 = – 5 + 12i 2+i 2+i α – 2i 2α – 4i + αi – 2i2 ––––––– = ––––––– . ––––––– = ––––––––––––––––– = α + 2i α + 2i α – 2i α2 – 4i2 (2α + 2) + (α – 4) i 2α + 2 α–4 = ––––––––––––––––– = ––––––– + ––––––– i α2 + 4 α2 + 4 α2 + 4 Se a parte imaginária é zero, então α – 4 = 0 ⇔ α = 4. Resposta: E 2. (GAVE) – Seja k um número real, e z1 = (k – i)(3 – 2i) um número complexo. Qual é o valor de k, para que z1 seja um número imaginário puro? 3 a) – –– 2 2 b) – –– 3 2 c) –– 3 3 d) –– 2 RESOLUÇÃO: z1 = (k – i)(3 – 2i) = 3k – 2ki – 3i + 2i2 = = 3k – 2ki – 3i – 2 = (3k – 2) – (2k + 3)i 2 Se z1 é imaginário puro, então 3k – 2 = 0 ⇔ k = ––– 3 Resposta: C – 85 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 86 MATEMÁTICA E MÓDULO 25 4. O módulo do número complexo z = a + bi, em que a e b são números reais e i é a unidade imaginária, é: z = a2 + b2. O módulo do número complexo z = i2014 – i1987 é igual a POTÊNCIAS NATURAIS DE i E FORMA ALGÉBRICA a) 0 b) 2 c) 2 d) 1 RESOLUÇÃO: I) z = i2014 – i1987 = i2 – i3 = – 1 + i 1. Sendo i a unidade imaginária e n um número natural, assinale a afirmação falsa. a) b) c) d) II) z = (– 1)2 + 12 = 2 Resposta: B i0 = 1; i1 = i; i2 = –1; i3 = – i in = ir, em que r = 0, 1, 2, 3 é o resto da divisão de n por 4. in ∈ {1; i; – 1; – i} in + in+1 + in+2 + in+3 = 0, ∀n e) Uma das anteriores é falsa. Resposta: E 2. Chamamos de unidade imaginária e denotamos por i o número complexo tal que i2 = –1. Então i0 + i1 + i2 + i3 + … + i2013 vale a) 0 b) 1 c) i d) 1 + i 5. Resolva, em ⺓, as equações: a) 3x + 3i = 11 + 2xi b) x2 – 10x + 29 = 0 c) 2z + –z = 12 + 5i, em que –z representa o conjugado de z. RESOLUÇÃO: a) 3x + 3i = 11 + 2xi ⇔ (3 – 2i)x = 11 – 3i ⇔ x = 3 + i ⇔ V = {3 + i} 10 ± 4i b) x2 – 10x + 29 = 0 ⇔ x = –––––– = 5 ± 2i ⇔ V = {5 – 2i; 5 + 2i} 2 c) Sendo z = x + yi, x e y ∈ ⺢, então 2z + z– = 12 + 5i ⇔ RESOLUÇÃO: ⇔ 2x + 2yi + x – yi = 12 + 5i ⇔ 3x + yi = 12 + 5i ⇔ x = 4 e y = 5 A soma S = i0 + i1 + i2 + i3 + … + i2013 tem 2014 parcelas. Assim: V = {4 + 5i}. Lembrando que in + in+1 + in+2 + in+3 = 0, ∀n ∈ ⺞ e que 2014 = 503 . 4 + 2, concluímos que S = i0 + i1 = 1 + i. Resposta: D MÓDULO 26 FUNÇÃO POLINOMIAL 3. (MACKENZIE) – Se i2 = –1, então (1 + i) . (1 + i)2 . (1 + i)3 . (1 + i)4 é igual a: a) 2i b) 4i c) 8i d) 16i e) 32i RESOLUÇÃO: (1 + i) (1 + i)2 . (1 + i)3 . (1 + i)4 = (1 + i)10 = [(1 + i)2]5 = = (1 + 2i + i2)5 = (2i)5 = 32i5 = 32i Resposta: E 1. Considere o polinômio de coeficientes reais P(x) = (m2– 4)x3– (m3 – 3m)x2 + (m2 – 1)x + (2m–2). Sabendo que m é raiz de P(x), determine a) o valor de m; b) o grau de P; c) o termo independente de P(x). RESOLUÇÃO: a) m é raiz de P(x) ⇔ P(m) = 0 ⇔ ⇔ (m2 – 4)m3 – (m3 – 3m)m2 + (m2 – 1)m + 2m – 2 = 0 ⇔ ⇔ m5 – 4m3 – m5 + 3m3 + m3 – m + 2m – 2 = 0 ⇔ ⇔m–2=0⇔m=2 b) m = 2 ⇒ P(x) = 0x3 – 2x2 + 3x + 2 ⇒ gr(P) = 2 c) P(0) = 2 Respostas:a) m = 2 86 – b) gr(P) = 2 c) P(0) = 2 2. (UFRN) – Considere a função polinomial f(x) = x3 – 3x2 – x + 3. a) Calcule os valores de f(– 1), f(1) e f(3). b) Fatore a função dada. c) Determine as coordenadas dos pontos de intersecção do gráfico de f com o eixo Ox. RESOLUÇÃO: Sendo f(x) = x3 – 3x2 – x + 3, temos: a) f(– 1) = (– 1)3 – 3 . (– 1)2 – (– 1) + 3 f(– 1) = – 1 – 3 + 1 + 3 = 0 f(1) = 13 – 3 . 12 – 1 + 3 = 1 – 3 – 1 + 3 = 0 f(3) = 33 – 3 . 32 – 3 + 3 = 27 – 27 – 3 + 3 = 0 MÓDULO 27 POLINÔMIOS: DIVISÃO 1. Dividir A(x) = 6x4 + 9x3 – 15x + 9 por B(x) = x2 – x – 2 utilizando o método da chave. RESOLUÇÃO: 6x4 + 9x3 + 0x2 – 15x + 9 b) Do item (a), concluímos que – 1, 1 e 3 são as raízes de f(x). Como o coeficiente de x3 (coeficiente dominante) é igual a 1, a fatoração de f(x) é f(x) = 1 . (x + 1)(x – 1)(x – 3). c) As coordenadas dos pontos de intersecção do gráfico de f com o eixo 0x são (– 1; 0), (1; 0) e (3; 0). Respostas:a) f(– 1) = 0, f(1) = 0 e f(3) = 0 b) f(x) = (x + 1)(x – 1)(x – 3) c) (– 1; 0), (1; 0) e (3; 0) MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 87 – 6x4 + 6x3 + 12x2 x2 – x– 2 6x2 + 15x + 27 –––––––––––––––––––––––––– 15x3 + 12x2 – 15x + 9 –15x3 + 15x2 + 30x –––––––––––––––––––––– 27x2 + 15x + 9 – 27x2 + 27x + 54 –––––––––––––––––– 42x + 63 Resposta: Q(x) = 6x2 + 15x + 27 R(x) = 42x + 63 3. Um polinômio P(x), do 3o. grau e coeficientes reais, tem seu gráfico esboçado abaixo. Utilizando as informações da figura, podemos concluir que o valor de P(4) é a) 6 b) 8 c) 21 d) 36 e) 42 2. Sabe-se que o polinômio P(x) = x5 + mx + n (m, n ∈ ⺢) é divisível por x2 + 1. Então, o valor de m + n é a) – 1 b) 0 c) 1 d) 2 e) 3 RESOLUÇÃO: A divisão de P(x) por x2 + 1, utilizando o método da chave, resulta: – RESOLUÇÃO: As raízes de P(x) são r1 = –3, r2 = 1 e r3 = 2. Portanto, p(x) = a (x + 3) (x – 1) (x – 2 ), com a ≠ 0. Como P(0) = 3, resulta 1 a . (0 + 3) (0 – 1) (0 – 2) = 3 ⇔ a = –– 2 1 Então, P(x) = –– . (x + 3) (x – 1) (x – 2) 2 1 e P(4) = –– . (4 + 3) (4 – 1) (4 – 2) = 21 2 x5 + 0x4 + 0x3 + 0x2 + mx + n x2 + 1 x5 x3 – x – x3 ––––––––––––––––––––––––– – x3 + 0x2 + mx + n + x3 + x –––––––––––––––––––––– (m + 1)x + n Para (m + 1)x + n 0, tem-se m = –1 e n = 0 Logo, m + n = – 1 + 0 = – 1 Resposta: A Resposta: C – 87 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 88 MATEMÁTICA E 3. (UDESC) – Sejam q(x) e r(x), respectivamente, o quociente e o resto da divisão de f(x) = 6x4 – x3 – 9x2 – 3x + 7 por g(x) = 2x2 + x + 1. O produto entre todas as raízes de q(x) e r(x) é igual a: 7 a) – ––– 3 b) 3 c) 3 ––– 5 d) 5 5 e) ––– 3 RESOLUÇÃO: Efetuando a divisão de f(x) por g(x), pelo método da chave, obtémse 6x4 – x3 – 9x2 – 3x + 7 – 6x4 – 3x3 – 3x2 ––––––––––––––––––––––––––– – 4x3 – 12x2 – 3x + 7 + 4x3 + 2x2 + 2x –––––––––––––––––––––––– – 10x2 – x + 7 + 10x2 + 5x + 5 ––––––––––––––––– 4x + 12 2x2 + x + 1 3x2 – 2x – 5 2 Então q(x) = 3x – 2x – 5 r(x) = 4x + 12 Se x1 e x2 são as raízes de q(x) e x3 é a raiz de r(x), temos (x1 . x2) . x3 = Resposta: D 88 – –5 –––– 3 . (– 3) = 5 4. Responda ao que se pede: a) Determine o quociente e o resto da divisão do polinômio P(x) = x4 – 4x3 + 4x2 – 4x + 3 por x2 + 1. b) Resolva, em ⺓, a equação P(x) = 0 RESOLUÇÃO: a) x4 – 4x3 + 4x2 – 4x + 3 – x4 – x2 x2 + 1 x2 – 4x + 3 ––––––––––––––––––––––– – 4x3 + 3x2 – 4x + 3 + 4x3 + 4x ––––––––––––––––––––– 3x2 +3 – 3x2 –3 ––––––––––––––– 0 Assim, quociente = x2 – 4x + 3 e o resto = 0. b) P(x) = 0 ⇔ (x2 + 1).(x2 – 4x + 3) = 0 ⇔ ⇔ x2 + 1 = 0 ou x2 – 4x + 3 = 0 ⇔ ⇔ x = ± i ou x = 1 ou x = 3 Assim, V = {± i; 1; 3} Respostas: a) quociente = x2 – 4x + 3 e resto = 0 b) V = {± i; 1; 3} FRENTE 2 – ÁLGEBRA MÓDULO 24 ARRANJOS SIMPLES E PERMUTAÇÕES SIMPLES 1. (FATEC) – Para proteger certo arquivo de computador, um usuário deseja criar uma senha constituída por uma sequência de 5 letras distintas, sendo as duas primeiras consoantes e as três últimas vogais. Havendo no teclado 21 consoantes e 5 vogais, o número de senhas distintas, do tipo descrito, é: a) 25 200 b) 5 040 c) 2 100 d) 13 172 e) 3 125 RESOLUÇÃO: O número de senhas distintas, do tipo descrito, é: 21 . 20 . 5 . 4 . 3 = 25 200 Pode-se fazer A21, 2 . A5, 3 = 21 . 20 . 5 . 4 . 3 = 25 200. Resposta: A 3. Quantos números naturais e de quatro algarismos distintos existem, no total, no sistema decimal de numeração? a) 9000 b) 5040 c) 4536 d) 3024 e) 400 RESOLUÇÃO: Sendo M, C, D e U, respectivamente, os algarismos dos milhares, centenas, dezenas e unidades, temos: 1o. ) Para M: 9 possibilidades (não pode ser o 0). 2o. ) Para C: 9 possibilidades (não pode ser o algarismo utilizado em M). 3o. ) Para D: 8 possibilidades (não pode ser qualquer um dos dois utilizados em M e C). 4o. ) Para U: 7 possibilidades (não pode ser qualquer um dos três utilizados em M, C e D). Pelo Princípio Fundamental de Contagem, obtemos 9 . 9 . 8 . 7 = 4536. Podemos fazer também A10,4 – A9,3 = 10 . 9 . 8 . 7 – 9 . 8 . 7 = = 9 . 8 . 7 . (10 – 1) = 9 . 8 . 7 . 9 = 4536. Resposta: C 2. (FGV) – Aconteceu um acidente: a chuva molhou o papel onde Teodoro marcou o telefone de Aninha e apagou os três últimos algarismos. Restaram apenas os dígitos 58347. Observador, Teodoro lembrou que o número do telefone da linda garota era um número par, não divisível por 5 e que não havia algarismos repetidos. Apaixonado, resolveu testar todas as combinações numéricas possíveis. Azarado! Restava apenas uma possibilidade, quando se esgotaram os créditos do seu telefone celular. Até então, Teodoro havia feito: a) 23 ligações b) 59 ligações c) 39 ligações d) 35 ligações e) 29 ligações 4. (MACKENZIE) – O número de anagramas da palavra BOLINHA começados por consoante e terminados por vogal é igual a: a) 120 b) 720 c) 1440 d) 1680 e) 5040 RESOLUÇÃO: Os algarismos que restam não podem ser 5, 8, 3, 4 ou 7 e, além disso, o último só pode ser 2 ou 6. Os dois algarismos que restam podem ser obtidos de 4 . 3 maneiras diferentes. Portanto, o total de possibilidades é 2 . 4 . 3 = 24. Quando se esgotaram os créditos do seu telefone celular, Teodoro havia feito 24 – 1 = 23 ligações. Resposta: A 4 . P5 . 3 = 4 . 5 . 4 . 3 . 2 . 1 . 3 = 1 440 RESOLUÇÃO: 4 • 5 ↓ Entra consoante • 4 • 3 • 2 • 1 • 3 = 1440 ↓ Entra vogal Resposta: C – 89 MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 89 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 90 MATEMÁTICA E 5. (FATEC) – Uma pessoa dispõe de quatro discos diferentes de MPB, quatro discos diferentes de rock e dois discos diferentes de música clássica. O número de modos distintos como essa pessoa pode organizá-los em uma estante, de tal forma que discos do mesmo gênero estejam sempre juntos, e os de rock na mesma ordem, é: a) 144 b) 1152 c) 48 d) 50 e) 288 2. (FUVEST) – Numa primeira fase de um campeonato de xadrez, cada jogador joga uma vez contra todos os demais. Nessa fase, foram realizados 78 jogos. Quantos eram os jogadores? a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 14 RESOLUÇÃO: Os de MPB: P4 = 4! = 24 Os de Rock: 1 Os de Música Clássica: P2 = 2! = 2 Para cada uma dessas 24 . 1 . 2 possibilidades, permutamos os gêneros (P3 = 3! = 6). Assim sendo, essa pessoa poderá organizá-los de P4 . 1 . P2 . P3 = 24 . 1 . 2 . 6 = 288 modos diferentes. Resposta: E n . (n – 1) Cn, 2 = 78 ⇔ ––––––––––– = 78 ⇔ n2 – n – 156 = 0 ⇔ 2.1 RESOLUÇÃO: Sendo n o número de jogadores, temos: ⇔ n = 13 ou n = – 12 Assim, n = 13, pois n > 0. Resposta: D 3. MÓDULO 25 Consideremos um grupo formado por 12 pessoas. Qual o número total de comissões que podem ser formadas, tendo cada uma apenas um presidente, um secretário e dois conselheiros? COMBINAÇÕES SIMPLES, PERMUTAÇÕES, ARRANJOS E COMBINAÇÕES COM REPETIÇÃO RESOLUÇÃO: 12 • 11 P S C10,2 1. (FATEC) – Dispomos de dez produtos para a montagem de cestas básicas. O número de cestas que podemos formar com seis desses produtos, de modo que um determinado produto seja sempre incluído, é a) 252 b) 210 c) 126 d) 120 e) 24 RESOLUÇÃO: Como um determinado produto sempre será incluído na cesta, basta que se escolham cinco de um total de nove produtos. Assim, o número de cestas diferentes que podemos formar é: 9! C9,5 = ––––––– = 126 5! . 4! Resposta: C 90 – 10 . 9 12 . 11 . C10,2 = 12 . 11 . ––––––– = 5940 2.1 Resposta: 5 940 comissões. 4. Considere todos os anagramas diferentes da palavra PERERECA. Calcule a) quantos são no total; b) quantos começam por PE (nessa ordem) e terminam por CA (em qualquer ordem). 6. (FUVEST) – A figura a seguir representa parte do mapa de uma cidade no qual estão assinaladas as casas de João (A), de Maria (B), a escola (C) e um possível caminho que João percorre para, passando pela casa de Maria, chegar à escola. Qual o número total de caminhos distintos que João poderá percorrer, caminhando somente para Norte ou Leste, para ir de sua casa à escola, passando pela casa de Maria? RESOLUÇÃO: (3, 2) a) P8 8! 8 . 7 . 6 . 5 . 4 . 3! = ––––– = –––––––––––––––– = 3360 3! 2! 3! . 2 . 1 b) P E R E R E C A 4! 1 . P4(2,2) . P2 = ––––– . 2! = 12 2! 2! Respostas: a) 3360 b) 12 RESOLUÇÃO: 6! De A até B, existem –––––– = 15 caminhos. 2! 4! 5! De B até C, existem –––––– = 10 caminhos. 2! 3! De A até C, passando por B, existem 15 . 10 = 150 caminhos Resposta: 150 Observação: de A até B, o número de caminhos é igual à quantidade de anagramas da “palavra” NNLLLL, em que N é uma quadra para Norte e L, uma quadra para Leste. 5. (FUVEST) – Quantos são os números inteiros positivos de 5 algarismos que não têm algarismos adjacentes iguais? b) 9 x 84 c) 8 x 94 d) 85 e) 95 a) 59 RESOLUÇÃO: O número de possibilidades para cada “posição” dos algarismos no número é: dezena de milhar: 9 (não pode ser o 0) milhar: 9 (não pode ser o anterior) centena: 9 (não pode ser o anterior) dezena: 9 (não pode ser o anterior) unidade: 9 (não pode ser o anterior) Assim sendo, pelo principio fundamental da contagem, resulta 9 . 9 . 9 . 9 . 9 = 95 Resposta: E – 91 MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 91 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 92 MATEMÁTICA E 3. (FEI) – Para desligar-se um sistema de segurança, 4 botões devem ser acionados em uma determinada ordem. Qual a probabilidade de, numa única tentativa, uma pessoa que desconhece a ordem correta conseguir desligar o sitema? 1 1 1 1 1 a) –––– b) –––– c) ––– d) ––– e) ––– 24 16 6 8 4 MÓDULO 26 PROBABILIDADE RESOLUÇÃO: 1. Joga-se um dado “honesto” de seis faces e lê-se o número da face voltada para cima. Calcular a probabilidade de se obter a) o número 2. b) um número par. c) um número maior que 2. d) um número menor que 7. e) um número maior que 6. O número de ordens possíveis é P4 = 4! = 24. Logo, n(S) = 24 O número de tentativas é 1. Logo, n(A) = 1. n(A) 1 A probabilidade é P(A) = ––––– = –––– . n(S) 24 Resposta: A RESOLUÇÃO: 1 a) P(número 2) = –– 6 3 1 b) P(par) = –– = –– 6 2 4 2 c) P(número > 2) = –– = –– 6 3 6 d) P(número < 7) = –– = 1 6 0 e) P(número > 6) = –– = 0 6 4. (MACKENZIE) – Num grupo de 10 pessoas estão A e B. Escolhidas ao acaso 5 pessoas do grupo, a probabilidade de A e B serem escolhidas é: 1 a) ––– 5 2. (CESGRANRIO) – Os 240 cartões de um conjunto são numerados consecutivamente de 1 a 240. Retirando-se ao acaso um cartão desse conjunto, a probabilidade de obter um cartão numerado com um múltiplo de 13 é: a) 13 –––– 240 3 b) ––– 40 c) 1 ––– 26 1 d) ––– 13 1 e) –– 6 1 b) ––– 10 RESOLUÇÃO: I) Casos possíveis 10 . 9 . 8 . 7 . 6 C10;5 = –––––––––––––– = 252 5.4.3.2.1 II) Casos favoráveis 8.7.6 C8;3 = –––––––– = 56 3.2.1 RESOLUÇÃO: 240 13 6 18 18 3 P(múltiplo de 13) = ––––– = ––– 240 40 Resposta: B 92 – 2 c) ––– 9 56 2 III) P = ––––– = ––– 252 9 Resposta: C 5 d) ––– 9 9 e) ––– 10 5. (FUVEST) – Uma urna contém três bolas pretas e cinco bolas brancas. Quantas bolas azuis devem ser colocadas nessa urna de modo que, retirando-se uma bola ao acaso, a probabilidade de ela ser azul seja igual a 2/3? RESOLUÇÃO: 3 pretas x azuis Observe que, dos 36 resultados possíveis, existem 17 casos em que um jogador faz suas peças andarem pelo menos oito casas. São os — quinze casos situados abaixo da diagonal BD da figura e mais os casos (2; 2) e (3; 3), pois nestes as somas são respectivamente 4 e 6, e os dobros das somas são 8 e 12. 17 Assim, a probabilidade pedida é ––– . 36 Resposta: C 5 brancas 2 x 2 P(azul) = –– ⇔ ––––––––– = –– ⇔ 3x = 2 . (8 + x) ⇔ x = 16 3 3+5+x 3 MÓDULO 27 PROBABILIDADE DA UNIÃO E PROBABILIDADE CONDICIONAL 1. (FUVEST-2014) – O gamão é um jogo de tabuleiro muito antigo, para dois oponentes, que combina a sorte, em lances de dados, com estratégia, no movimento das peças. Pelas regras adotadas, atualmente, no Brasil, o número total de casas que as peças de um jogador podem avançar, numa dada jogada, é determinado pelo resultado do lançamento de dois dados. Esse número é igual à soma dos valores obtidos nos dois dados, se esses valores forem diferentes entre si; e é igual ao dobro da soma, se os valores obtidos nos dois dados forem iguais. Supondo que os dados não sejam viciados, a probabilidade de um jogador poder fazer suas peças andarem pelo menos oito casas em uma jogada é: 1 a) ––– 3 b) 5 ––– 12 c) 17 ––– 36 1 d) ––– 2 2. (UNESP) – Lançando-se simultaneamente dois dados não viciados, a probabilidade de que suas faces superiores exibam soma igual a 7 ou 9 é: a) 1 –– 6 4 b) –– 9 2 c) ––– 11 5 d) ––– 18 3 e) –– 7 RESOLUÇÃO: 6 4 10 5 P(soma 7 ou soma 9) = ––– + ––– = ––– = ––– 36 36 36 18 Resposta: D 19 e) ––– 36 RESOLUÇÃO: No lançamento de dois dados honestos (não viciados), os resultados possíveis são os apresentados na tabela seguinte: A B D (1;1) (1;2) (1;3) (1;4) (1;5) (1;6) (2;1) (2;2) (2;3) (2;4) (2;5) (2;6) (3;1) (3;2) (3;3) (3;4) (3;5) (3;6) (4;1) (4;2) (4;3) (4;4) (4;5) (4;6) (5;1) (5;2) (5;3) (5;4) (5;5) (5;6) (6;1) (6;2) (6;3) (6;4) (6;5) (6;6) C – 93 MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 93 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 94 MATEMÁTICA E 3. Dois dados perfeitos e distinguíveis são lançados ao acaso. A probabilidade de os dois números obtidos serem pares ou terem soma maior que 7 é: 7 a) ––– 18 1 b) –– 2 17 c) ––– 36 4 d) –– 9 5 e) ––– 12 5. Num grupo de 40 homens e 60 mulheres, a probabilidade de um homem sofrer de uma determinada doença é 30% e a probabilidade de uma mulher ter a mesma doença é 40%. Uma dessas pessoas é escolhida ao acaso. Calcule a) a probabilidade de ela ter a doença; b) sabendo que ela tem a doença, a probabilidade de ser uma mulher. RESOLUÇÃO: I) RESOLUÇÃO: 9 P(números pares) = ––– 36 Um diagrama que ilustra a situação é: 15 II) P(soma maior que 7) = ––– 36 6 III) P(pares e soma maior que 7) = ––– 36 15 9 6 1 IV) P(pares ou soma maior que 7) = ––– + –––– – ––– = ––– 36 36 36 2 Resposta: B homens mulheres TOTAL com a doença 12 24 36 sem a doença 28 36 64 TOTAL 40 60 12 + 24 36 a) p = ––––––– = –––– = 36% 100 100 24 24 2 b) p = ––––––– = –––– = ––– 66,7% 12 + 24 36 3 4. (UNAERP) – O número de uma casa em determinada rua é ímpar. A probabilidade de o algarismo das unidades ser 9 é: a) 1 ––– 10 1 b) –– 5 4 c) –– 9 5 d) –– 9 1 e) –– 2 RESOLUÇÃO: Como o número da casa é ímpar, o seu algarismo das unidades pode ser 1; 3; 5; 7 ou 9. Assim, a probabilidade P de o algarismo das unidades ser 9 é: 1 P = ––– 5 Resposta: B 94 – FRENTE 3 – GEOMETRIA MÉTRICA 2. Uma piscina de forma retangular tem 15 m de comprimento, 8 m de largura, 1 m de profundidade num de seus extremos e 2 m de profundidade no outro extremo, sendo seu fundo um plano inclinado. Quantos litros de água são necessários para encher completamente essa piscina? a) 60 000 b) 90 000 c) 120 000 d) 150 000 e) 180 000 MÓDULO 24 PRISMAS 1. (FMU) – O volume de um prisma hexagonal regular, cuja altura é 10 cm e cujo lado da base mede 2 cm, é igual a: a) 120 3 cm3 b) 10 3 cm3 d) 120 cm3 e) 60 3 cm3 RESOLUÇÃO: c) 6 3 cm3 RESOLUÇÃO: V = Ab . h (20 + 10) . 150 V = –––––––––––––– . 80 dm3 2 V = 180 000 litros Resposta: E 22 . 3 3 cm2 I) Ab = 6 . ––––––– = 6 4 II) h = 10 cm III) V = Ab . h Assim: V = 6 3 . 10 ⇔ V = 60 3 cm3 Resposta: E – 95 MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 95 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 96 MATEMÁTICA E 3. (FAAP) – Em um prisma triangular regular, a altura mede 2 3me a área lateral é o quádruplo da área da base. Calcule o volume do prisma. MÓDULO 25 RESOLUÇÃO: PARALELEPÍPEDOS E CUBOS 1. (UFSCar) – Se a soma das medidas de todas as arestas de um cubo é 60 cm, então o volume desse cubo, em centímetros cúbicos, é: a) 125 b) 100 c) 75 d) 60 e) 25 RESOLUÇÃO: 1o. ) 12a = 60 ⇔ a = 5 cm a ᐉ2 3 II) Aᐉ = 3 . Aⵦ = 3 . ᐉ . 2 3 = 6ᐉ 3 3 62 IV) V = Ab . h = –––––– . 2 3 ⇒ V = 54 m3 4 96 – Assim: V = 53 = 125 cm3 Resposta: A I) Ab = –––––– 4 ᐉ2 3 III) Aᐉ = 4 . AB ⇔ 6ᐉ . 3 = 4 . –––––– ⇒ ᐉ = 6 m 4 2 o. ) V = a3 a a 2. (UNESP) – Considere um pedaço de cartolina retangular de lado menor 10 cm e lado maior 20 cm. Retirando-se 4 quadrados iguais de lados x cm (um quadrado de cada canto) e dobrando-se na linha pontilhada conforme mostra a figura, obtém-se uma pequena caixa retangular sem tampa. 3. (FGV-2014) – Uma piscina vazia, com formato de paralelepípedo reto retângulo, tem comprimento de 10 m, largura igual a 5 m e altura de 2 m. Ela é preenchida com água a uma vazão de 5 000 litros por hora. Após três horas e meia do início do preenchimento, a altura da água na piscina atingiu: a) 25 cm b) 27,5 cm c) 30 cm d) 32,5 cm e) 35 cm RESOLUÇÃO: O polinômio, na variável x, que representa o volume, em cm3, desta caixa é: b) 4x2 – 60x + 200 a) 4x3 – 60x2 + 200x 3 2 c) 4x – 60x + 200 d) x3 – 30x2 + 200x 3 2 e) x – 15x + 50x RESOLUÇÃO: Sejam x, em metros, a altura da água na piscina e V, em metros cúbicos, o volume de água após três horas e meia do início do preenchimento. I) V = 10 . 5 . x II) 5 000 litros/hora . 3,5 horas = 17 500 litros = 17,5 m3 III) 10 . 5 . x = 17,5 ⇔ x = 0,35 IV) 0,35 m = 35 cm Resposta: E A caixa retangular sem tampa obtida é um paralelepípedo reto retângulo, cujas dimensões, em centímetros, são 20 – 2x, 10 – 2x e x. Assim, o seu volume V(x) é dado por: V(x) = (20 – 2x) . (10 – 2x) . x ⇔ V(x) = (4x2 – 60x + 200) . x ⇔ ⇔ V(x) = 4x3 – 60x2 + 200x Resposta: A – 97 MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 97 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 98 MATEMÁTICA E 4. (MACKENZIE) MÓDULO 26 PIRÂMIDE A peça da figura, de volume a2, é o resultado de um corte feito em um paralelepípedo reto retângulo, retirando-se um outro paralelepípedo reto retângulo. O valor de a é: a) 2 ––– 3 b) 5 c) 6 d) 4 e) 4 ––– 5 1. (FATEC) – As arestas laterais de uma pirâmide reta medem 15 cm, e sua base é um quadrado cujos lados medem 18 cm. A altura dessa pirâmide, em cm, é igual a: a) 3 5 b) 3 7 c) 2 5 d) 2 7 e) 7 RESOLUÇÃO: RESOLUÇÃO: a) O volume do paralelepípedo reto retângulo inicial, de dimena a3 sões a, a e ––– é ––– . 3 3 b) O volume do paralelepípedo reto retângulo retirado, de a 4a dimensões 2, 2 e ––– é ––– . 3 3 c) Assim sendo, pelo enunciado, temos: a3 4a ––– – ––– = a2 ⇔ a3 – 3a2 – 4a = 0 ⇔ a(a2 – 3a – 4) = 0 ⇔ 3 3 ⇔ a = 0 ou a = – 1 ou a = 4 ⇔ a = 4, pois a > 0. Resposta: D 2 cm I) No triângulo ABC, temos: (AC)2 = 182 + 182 ⇒ AC = 18 18 2 AC II) AO = ––– = –––––– ⇒ AO = 9 2 cm 2 2 III) No triângulo VOA, sendo h a medida da altura da pirâmide, em centímetros, temos: (VA) 2 = (VO) 2 + (AO) 2 ⇒ 15 2 = h 2 + (9 2) 2 ⇒ h 2 = 63 ⇒ h = 3 7 Resposta: B 98 – 2. (FUVEST) – Um telhado tem a forma da superfície lateral de uma pirâmide regular, de base quadrada. O lado da base mede 8 m e a altura da pirâmide, 3 m. As telhas para cobrir esse telhado são vendidas em lotes que cobrem 1 m2. Supondo que possa haver 10 lotes de telhas desperdiçadas (quebras e emendas), o número mínimo de lotes de telhas a ser comprado é: a) 90 b) 100 c) 110 d) 120 e) 130 Sendo a a medida da aresta da base da pirâmide, em centímetros, tem-se: 1 V = ––– . 3 冢 a2兹苵苵 3 6 . ––––––– 4 冣 . 12 = 96兹苵苵 3 Assim: 6a2兹苵苵3 = 96兹苵苵3 ⇔ a2 = 16 ⇔ a = 4 Resposta: C RESOLUÇÃO: MÓDULO 27 CILINDROS a) No triângulo VOM, retângulo em O, tem-se VO = 3, OM = 4 e VO2 + OM2 = VM2. Portanto, VM = 5. 1 1 b) A área SBCV da face BCV é SBCV = ––– BC . VM = ––– . 8 . 5 = 20. 2 2 c) A área Sᐉ da superfície lateral da pirâmide é Sᐉ = 4 . SBCV = 4 . 20 = 80 m2. d) Como cada lote cobre 1 m2 e são desperdiçados 10 lotes, o 80 m2 número de lotes necessários é –––––– + 10 = 90. 1 m2 Resposta: A RESOLUÇÃO: 3. (URCA) – O volume de uma pirâmide hexagonal regular é 96兹苵苵 3 cm3. Se sua altura mede 12 cm, então a aresta da base da pirâmide, em centímetros, mede: a) 2 RESOLUÇÃO: b) 2兹苵苵 3 c) 4 d) 3兹苵苵 3 1. (FATEC) – Um tanque para depósito de combustível tem a forma cilíndrica de dimensões: 10 m de altura e 12 m de diâmetro. Periodicamente é feita a conservação dele, pintando-se sua superfície lateral externa. Sabe-se que, com uma lata de tinta, pintam-se 14 m2 da superfície. Nessas condições, é verdade que a menor quantidade de latas que será necessária para a pintura da superfície lateral do tanque é: a) 14 b) 23 c) 27 d) 34 e) 54 e) 6 A área lateral de um cilindro circular reto de raio 6m e altura 10m, em m2, é: Slateral = 2 . π . 6 . 10 = 120 π A menor quantidade de latas de tinta necessária para a pintura desta superfície lateral é: 120π 120 x 3,14 Slateral n = –––––––– = –––––– 艑 ––––––––––– 艑 26,91 14 m2 14 14 Logo, a menor quantidade de latas é 27. Resposta: C – 99 MATEMÁTICA E C6_MAT_E_EX_Rose_2014 02/07/14 13:08 Página 99 C6_MAT_E_EX_Rose_2014 01/07/14 16:34 Página 100 cilíndrica deve ser distribuído em potes também cilíndricos, cuja altura 1 1 é igual a ––– da altura da lata e cujo raio da base é igual a ––– do raio 4 3 da base da lata. O número de potes necessários é igual a a) 6 b) 12 c) 18 d) 24 e) 36 4. (FATEC) – Na figura abaixo representamos dois planos, α e β, cuja intersecção é a reta r e o ângulo entre eles é 45°; uma reta s, perpendicular ao plano α, tal que a distância entre as retas r e s é igual a 40 cm, e um cilindro de raio 5 cm, cujo eixo é a reta s. Determine o volume do tronco de cilindro, limitado pelos planos α e β. RESOLUÇÃO: H = 4h, R = 3r 9r2 . 4h VLATA πR2 H –––––––– = –––––––– = –––––––– = 36 VPOTE πr2 h r2 h Resposta: E RESOLUÇÃO: 3. (UNICAMP-2014) – Considere um cilindro circular reto. Se o raio da base for reduzido pela metade e a altura for duplicada, o volume do cilindro a) permanece o mesmo. b) é reduzido em 25%. c) aumenta em 50%. d) é reduzido em 50%. RESOLUÇÃO: Um cilindro circular reto, com raio da base r e altura h, tem volume V = π r2 . h Se o raio r for reduzido à metade e a altura h for duplicada, seu volume V’, passa a ser V’ = π r ––– 2 2 πr2 . h . 2 2V V . (2h) = –––––––––– = –––– = ––– 4 4 2 V Como V’ = ––– , o volume é reduzido em 50% 2 Resposta: D 100 – 40cm MATEMÁTICA E 2. (UNIMEP – MODELO ENEM) – O líquido contido em uma lata 45° 5cm 5cm Vt = π . (5 cm)2 . 40 cm ⇔ Vt = 1000 π cm3 Resposta: 1000 π cm3 40cm