01. Sejam X e Y dois conjuntos com X Y e X Y. Considere a
seguintes afirmações:I. Existe uma bijeção f: X Y. II. Existe uma função injetora g: X Y.
III. O número de funções f: X Y é igual ao número de funções sobrejetoras g: X Y. É(são) verdadeira(s): a) nenhuma delas b) apenas I c) apenas III d) apenas I e II e) todas Solução:
I. Não existe bijeção f:XY pois n
X n
Y. (FALSA)II. Não existe função injetora f:YX pois nesse caso n
Y n
X contrariando o enunciado. (FALSA)III. (FALSA). Contraexemplo. Considere X = {1} Y = {1,2}, . Y X e Y X
Existem duas funções f:XY
Injetivas: 1 1 2 e 1 1 2 X Y f X Y f
Por outro lado existe apenas uma função sobrejettiva g:YX.
1 1 2 X Y f ALTERNATIVA: A
02. O número de soluções da equação (1 + sec) (1 + cossec) = 0,
com [-,], é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 Solução: (1 + sec) (1 + cossec) = 0 ; [-,] Note que -, -/2, 0. /2, .Temos sec = -1 ou cossec = -1
Que implica cos = -1 ou sen = -1 Ou seja = ou = -/2
Pela condição de existência, temos: S =
Ou seja 0 soluções.
ALTERNATIVA: A
03. Sejam a, b, c, d . Suponha que a, b, c, d forme, esta ordem,
uma progressão geométrica e que a, b/2, c/4, d – 140 formem, nesta ordem, uma progressão aritmética. Então, o valor de d – b é: a) -140 b) -120 c) 0 d) 120 e) 140 Solução: a, b, c, d PG a, aq, aq2 , aq3 a, b2,
c4,
d -140 PA a, 2 aq,
2 aq2,
aq3 -140 a + 4 aq2 = 2 x 2 aq 4a + aq2 = 4aq a 4+ q2 = 4q q2 - 4q q2- 4q + 4 = 0 (q-2)2 =0 q =2 2 2 = q mas aq = aq + 280 -2aq 4 aq 2 = 2 aq + 140 -Aq 3 2 2 3 16a -280 +2a = 4a 14a=280 A =20 b= aq = 20 2=40 d= aq3 = 20 23 = 160 d-b = 160 - 40= 120 ALTERNATIVA: D04. O maior valor de tg x, com
5 3 2 1 arcsen x e 2 , 0 x , é: a) 1/4 b) 1/3 c) 1/2 d) 2 e) 3 Solução: 4 3 2 5 4 ) 2 cos( 5 3 ) 2 ( 5 3 2 2 , 0 , 5 3 2 1 ? x tg Logo x x sen arcsen x x arcsen x x tg 5 3 4 x 2Traçando a bissetriz de 2x, temos: 9 3 5 4 n m 5 3 4 x x n m 3 1 4 3 4 3 4 e tgx m Daí ALTERNATIVA: B
05. Considere a reta r: y = 2x. Seja A = (3, 3) o vértice de um
quadrado ABCD, cuja diagonal BD está contida em r. A área deste quadrado é: a) 9/5 b) 12/5 c) 18/5 d) 21/5 e) 24/5 Solução: r= 2x-y+0=0 A=(3,3)A metade da diagonal do quadrado ABCD é igual a distância do ponto A à reta r. 5 3 ) 1 ( 2 0 3 3 2 d 2 2 r , A
Assim, a diagonal do quadrado vale
10 6 5 6 2 E sua área A 5 18 10 36 2 ALTERNATIVA: C
06. Considere o sistema de equações:
Se (X, U, Z) é uma solução real de S, então |x|+|y|+|z| é igual a a) 0 b) 3 c) 6 d) 9 e) 12 Solução: 3 3 2 2 1 X Z 8 e x Y 27 ; X X 1 Seja 1 X 0 0 2 X X 0 3 X X X 7 X 3 X 2 X 2 10 X 5 X 3 X 4 3 X X X S 3 3 2 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 1 1 3 3 X 3 X 1 X3 2 1 1 X Logo 2 Z 8 Z 3 Y 3 27 Y 3 2 Portanto XYZ1326 ALTERNATIVA: C
07. O número de soluções inteiras da inequação 0 x
2 - |3x2 + 8x| 2 é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Solução: x8 x 3 2 0 x 3 8 se x 8 x 3 0 x ou 3 8 x se x 8 x 3 2 2 que Note , Daí 3x 8x x2 2 0 x 3 8 se x 8 x 4 0 x ou 3 8 x se x 8 x 2 2 2 . resolver a inequações duas temos , Assim 0 x ou 3 8 x com 2 x 8 x 2 0 2 0 x ou 3 8 x com 2 x 8 x 4 0 2
I – Do gráfico de f(x)= -2x2-8x vemos que f(x)≥ 0 com [-4,0]
Devemos testar x=-4, x=-3 e x=0 as únicas soluções são: x = -4 e x = 0
II – Basta testar x = -1 e x = -2 devido as condições de II. A única solução é x = -2
TOTAL: 3 SOLUÇÕES INTEIRAS ALTERNATIVA: C
08. Sejam A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {-1, -2, -3, -4, -5}. Se C = {xy: x
A e y B}, então o número de elementos de C é:a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 14 Solução:
A priori teríamos, 5x5=25 multiplicações. Separemos essas multiplicações em dois grupos
I) a(-a) há 5 destas. II) a (-b), ab há, 20 destas.
No grupo I há uma multiplicação que já ocorre em II, a saber
2 (-2)=1 (-4)
As outras 4 são exclusivas de I.
No grupo II a(-b)=b(-a), logo há apenas 10 produtos distintos Total 14 ALTERNATIVA: E
09. Sejam S
1 = {(x, y) 2 : y ||x| - 1|} e S2 = {(x, y) 2 : x2 + (y + 1)2 25}. A área da região S 1 S2 é: a) 2 4 25 b) 1 4 25 c) 4 25 d) 1 4 75 e) 2 4 75 Solução: S1 = {(x, y) 2 : y ||x| - 1|} S2 = {(x, y) 2 : x2 + (y + 1)2 25} Como o gráfico de f(x) = |x| - 1 é: O gráfico de g(x) = ||x| - 1| é:Assim, a região S1 é: 1 1 1 x y
A região S2 o disco de centro (0, -1) e raio S.
A interseção das figuras é
E sua área é A = Asetor – Aquadrado
2 2 4 25 5 4 1 2 2 quadrado setor A A 2 4 25 A Logo ALTERNATIVA: A
10. Sejam a, b, c, d números reais positivos e diferentes de 1. Das
afirmações: I.
ac
b c b alog log II. 1 log log log b d a d c d a c c b b aIII. logab(bc)logca
Solução: (I) y b c x a c c b y c a x Sejam log log Como ay = cxy = bx, temos: ) ( log log b verdadeiro a bc ac (II) c d alog blogad bd clog c d blog a d clog b d alog 1
Pelo item anterior:
) (
, log log log log
log log verdadeiro b c e c a a b ad bd cd ad bd cd (III) Contra exemplo: c = 2 a = 8 b = 4 ) ( 3 1 log 5 3 log falso e ca bc ab ALTERNATIVA: C
11. Sejam
5 0 2 0 1 0 2 0 7 P e 3 0 0 0 2 0 0 0 1 DConsidere A=P -1 DP. O valor det(A2+A) é:
a) 144. b) 180. c) 240. d)324. e) 360. Solução: 5 0 2 0 1 0 2 0 7 P 3 0 0 0 2 0 0 0 1 D
A=P-1DP det(A2+A)=?
Note que A2=P-1D2P e A=P-1DP
Logo A2+A=P-1(D2+D)P
Além disso, det(A2+A)=det(D2+D)
9 0 0 0 4 0 0 0 1 3 0 0 0 2 0 0 0 1 D 2 2 2 2
12 0 0 0 6 0 0 0 2 D D e 3 0 0 0 2 0 0 0 1 D 2
Assim, det(A2+A)= 2612=144
ALTERNATIVA: A
12. Considere dois círculos no primeiro quadrante:
C1 com centro (X1, y1), raio r1 e área16
C2 com centro (x2, y2), raio r2 e área 144
.
Sabendo que ( x1, y1, r1) e ( x2, y2, r2) são duas progressões geométricas
com somas dos termos iguais a
7 4
e 21, respectivamente, então a
distância entre os centros de C1 e C2 é igual á:
a) 2 123 b) 2 129 c) 2 131 d) 2 135 e) 2 137 Solução: (x1, y1, r1) e (x2, y2, r2) P.G 12 144 4 1 16 21 4 7 1 2 2 1 2 1 2 2 , 2 1 1 1 , 1 r r r r r y x e r y x 2 3 1 1 y x Mas y1 = q x1 0 1 6 6 1 2 3 4 1 4 1 4 1 4 1 2 3 ) 1 ( 2 2 2 2 1 2 1 1 q q q q q q q x q x x q 12 5 1 12 24 1 1 q 1 2 1 1 1 x q 4 9 3 1 1 2 x q 4 1 , 4 3 , 4 9 4 1 , 2 1 , 1 ou quadrante C pois convém não , 1º 9 2 2 y x Mas y2 = q2 x2 0 4 4 3 3 4 4 9 12 12 12 12 9 ) 1 ( 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 q q q q q q q x q x x q 27 3 3 2 2 6 48 16 4 2 2 ' 2 2 2 x ou x q ou q q
(3, 6, 12) ou ( 27, 12) não covém pois C2 1° quadrante logo,
C1 ( 1, 2 1 ) e C2 ( 3,6) 4 121 16 4 11 4 ) 2 1 6 ( ) 1 3 ( d 2 2 2 aa 4 137 ALTERNATIVA:E
13. Das afirmações:
I. Todo número inteiro positivo pode ser escrito, de maneira única, na forma 2 k-1 (2m-1), em que K e m são inteiros
positivos.
II. Existe um número x [0, /2] de tal modo que os números a1= senx,a2=sem (x+/4), a3= sem (x+/2), e a4= sem
(x+3/4) estejam, nesta ordem, em progressão geométrica. III. Existe um número inteiro primo p tal que pé um número
racional.
São verdadeira(s):
a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas I eII
e)Todas
Solução:
I) (verdadeiro) pelo teorema fundamental da aritmética, basta separar o fator 2K-1 e os fatores ímpares (caso existam).
II) (Falso) Pelas condições do problema a1,a2>0 e a3,a4<0. Assim
não há P-G.
III) (Falso) Se P é primo, então p é irracional.
ALTERNATIVA: A
14. Com os elementos 1,2...,10 são formadas todas as sequencias (a1, a2,...,a7)
Escolhendo-se aleatoriamente uma dessas sequencias, a probabilidade de a sequência escolhida não conter elementos repetidos é: a) ! 3 10 ! 7 7 b) 10 3! ! 10 7 c) 10 3! ! 3 7 d) ! 3 10 ! 10 7 e) 107 ! 10 Solução: Casos totais: 101010...10107 Casos Favoráveis: A10,7 = ! 3 ! 10 P= 7 7 3!10 ! 10 10 ! 3 ! 10 ALTERNATIVA: B
15. Considere a equação ( a-bi)
501 = 1 ) b a ( ) bi a ( 2 250 2 2 O número de pares ordenados ( a,b) 2 que satisfazem a
equação: a) 500 b) 501 c) 502 d) 503 e) 504 Solução: Seja Zabi,logo 1 z Z 2 Z 250 2 501
Tomando módulos e observando que Z Z,temos:
1 Z Z 2 Z501 500 0 Z 0 Z
Daí queéumasoluçãoou
caso nesse e 0 z 1 Z 2 Z500 500 que implica Z5002ou Z5001 1 Z to tan Por
Substituindo na equação original, temos:
Z 1 1 Z 2 Z501
Multiplicando por Z , obtemos
1 Z Z Z Z 2 502
Donde encontramos mais 502 soluções que são as raízes 502-ésimas da unidade total 503 soluções.
ALTERNATIVA: D
16. Seja ABC um triângulo cujos lados
AB,AC,BCmedem 6cm, 8cm e 10cm, respectivamente. Considere os pontos M e N sobre o lado BC e N é o ponto médio de BC . A área do triângulo AMN, em cm2, é: a) 3,36 b) 3,60 c) 4,20 d) 4,48 e) 6,72 Solução: 6 8 N M A B C 10 Note que ABC é retângulo em A.Das relações métrica no triângulo retângulo, temos:
5 7 5 18 5 5 18 10 6 ) 1 ( 2 BMBM MN 5 24 8 6 10 ) 2 ( AM AM
Logo, a área do triângulo AMN é dada por:
36 , 3 25 12 7 2 5 24 5 7 2 ] [ MN AM AMN ALTERNATIVA: A
16. Seja ABC um triângulo cujos lados
AB,AC,BCmedem 6cm, 8cm e 10cm, respectivamente. Considere os pontos M e N sobre o lado BC e N é o ponto médio de BC . A área do triângulo AMN, em cm2, é: a) 3,36 b) 3,60 c) 4,20 d) 4,48 e) 6,72 Solução: 6 8 N M A B C 10 Note que ABC é retângulo em A.Das relações métrica no triângulo retângulo, temos:
5 7 5 18 5 5 18 10 6 ) 1 ( 2 BMBM MN 5 24 8 6 10 ) 2 ( AM AM
Logo, a área do triângulo AMN é dada por:
36 , 3 25 12 7 2 5 24 5 7 2 ] [ MN AM AMN ALTERNATIVA: A
18. O lugar geométrico dos pontos (a, b)
2 tais que a equação,em z , z2 + z + 2 – (a + ib) = 0 possua uma raiz puramente
imaginária é: a) uma circunferência b) uma parábola c) uma hipérbole d) uma reta
e) duas retas paralelas Solução:
2xy y
i x y 2 a bi bi a 2 iy x y xyi 2 x bi a 2 iy x iy x bi a 2 z z 2 2 2 2 2 2 2 y a 2 x y x a 2 2 2 y b y xy 2 b 0 0 0 2 b a 2 Parábola ) puro imaginário para 0 x ( ALTERNATIVA: B19. Um atirador dispõe de três alvos para acertar. O primeiro deste
encontra-se a 30m de distância; o segundo a 40m; o terceiro alvo a 60m. Sabendo que a probabilidade de acertar o primeiro alvo é de 2/3, então a probabilidade de acertar ao menos um dos alvos é:a) 160 120 b) 154 119 c) 144 110 d) 135 105 e) 144 119 Solução: P (30m) = 3 2 900 k 600 3 2 P (40m) 1600600P(40m)38 P (60m) 3600600P(60m)16 Note que 8 3 + 6 1 + 3 2 = 1 24 31
Logo a questão está mal escrita, pois a primeira vista podemos interpretar que o atirador irá dá apenas 1 tiro para acertar um dos 3 alvos, quando o examinador gostaria de perguntar a probabilidade do atirador acertar ao menos um alvo dando 3 tiros: 1 tiro no alvo de 30m, 1 tiro de 40m e um tiro no alvo de 60m com essa interpretação temos a seguinte solução:
Seja A a probabilidade de acertar ao menos 1 alvo em 3 tiros (um em cada alvo) P (A) =1-P (Ac):
P (A) = 1-144 119 144 25 1 3 1 6 5 8 5 ALTERNATIVA: E
20. Considere o triângulo ABC, em que os segmentos
AB e CB
AC, , medem, respectivamente, 10cm, 15cm e 20cm. Seja D um ponto do segmentoAB tal modo que CD é bissetriz do ângulo
B C
A ˆ e seja E um ponto do prolongamento de CD , da direção de D, tal que ABˆEDCˆB. Solução: C A E B D 8 12 15 10 y x
Pelo teorema da bissetriz:
8 12 25 20 15 10 15 10 DA e DB DB DA DB DA ADC ~ EDC ) 1 ( 96 12 8 y xy x ADC ~ EBC ) 2 ( 150 10 15 2 xy x x y x Substituindo (1) em (2), temos: 3 6 16 6 3 96 ) 1 ( 6 3 54 96 150 2 y x x 3 6 25 3 6 16 6 3 , ECxy Logo ALTERNATIVA: E
21. Considere as retas de equações
r:y 2xa e cbx y :
s
,
Em que a, b, c são reais. Sabendo r e s são perpendiculares entre si, com r passando por (0,1) e s, por( 2,4)determine a área do triangulo formado pelas retas r, s e o eixo x:
1 b 2 então s r como c bx y : s e a x 2 y : r 2 2 b
0,1então:a 1 por passa r Se 1 x 2 y : r
2,4
por passa s Se 5 c c 2 2 1 4 5 x 2 2 y : s 5 2 x 1 x 2 2 5 x 2 x 2 2 4 x 3 2 3 4 x 3 11 y 0 , 2 1 3 11 , 2 3 4 0 , 2 5 0 , 2 1 3 2 55 6 2 11 12 2 121 6 2 2 121 2 6 2 11 2 110 2 6 2 11 3 2 55 s
22. Determine todos os valores reais de x que satisfazem a
inequação 3x-1>34x. Solução: 4 81 64 4 3 4 4 3 4 3 4 4 3 4 x x 4 3 x 4 x 3 x 4 x 3 x 4 1 -3x 4 log 81 64 log 81 64 x 81 64 ,
pois 1 81 64 X < log 4 81 64 S= { x | x < 4 log 81 6423
. Considere o polinômio p(x) = x4 - (1 + 2 3)x3 + (3 + 2 3)x2 - (1 + 4 3)x + 2.a) Determine os números reais a e b tais que p(x) = (x2 + ax + 1)(x2
+ bx + 2). b) Determine as raízes de p( x). Solução:
x x bx 2x ax abx 2ax x bx 2 p 4 3 2 3 2 2 ) a
x x
a b
x
3 ab
x
2a b
x 2 p 4 3 2
1 2 3
I b a a 3 2 b 3 2 ab 3 2 3 ab 3
I
1 4 3
II b a 2
I II a14 312 3 1 b 3 2 3 2 a 3 2 b 3 2 a b)
x
x 2 3x 1
x x 2
p 2 2 8 4 12 2 2 2 3 2 x 2 3 x 7 8 1 2 7 i 1 x Logo as raízes de p(x) são:
2 7 ir 1 , 2 7 i 1 , 2 3 , 2 3
24. Sejam A e B dois conjuntos com 3 e 5 elementos,
respectivamente. Quantas funções sobrejetivas f:BAexistem? Solução:Seja A1 as funções de B em A as quais a1 fica sozinho.
A2 as funções de B em A as quais a2 fica sozinho.
A3 as funções de B em A as quais a3 fica sozinho.
Pelo princípio da Inclusão-Exclusão queremos a quantidade de funções que pertencem a EXATAMENTE ZERO dos conjuntos A1,
A2 e A3. 3 2 1 0 k 0 0 n 0 K K S S S S ao S k K 0 ) 1 ( ao
S0 todas as funções: 33333=35 0 0 3 3 S 3 1 2 3 S 2 3 2 1 3 S 5 3 5 2 5 5 1 Logo: ao353253024396315025. Sejam A = {1, 2, ... , 29, 30} o conjunto dos números inteiros de
1 a 30 e. (a1 , a2 , a3 ) uma progressão geométrica crescente com elementos de A e razão q > 1.a) Determine todas as progressões geométricas (a1 , a2 , a3 ) de razão . 2 3 q b) Escreva , n m q , com m, n E Z e mdc( m, n) = 1. Determine o maior valor possível para n.
Solução: a) (a1, a2, a3) (a, aq, aq2) ) 4 , 2 3 , ( 2 3 a q a a q
Para ser inteiro 4/a logo os possíveis valores pra a são: 4, 8, 12 (4, 6, 9) ; (8, 12, 18) e (12, 18, 27) b) a n m a n m a n m mdc n m q 2 2 , , 1 ) , ( Logo n2/a , a 28
Note que n = 5 temos que m = 6 (menor possível)
convém não ) 36 , 30 , 25 ( , 25 25 36 , 25 5 6 , 25 Para n = 4 temos: q = 5/4 > 1 (16, 20, 25) Logo o maior n = 4
26. Esboce o gráfico da função
f: dada por
. 2 1 2 x f x Solução: f: f(x) = |2-|x| - 1/2| O gráfico de g(x) = 2-|x| é: 0 , 0 , | | x x x x x Pois Assim, o gráfico de h(x) = 2-|x| - 1/2 é: As raízes de h(x) = 0 são: 2-|x| = 2-1 |x| = 1 x = 1Tomando módulos, temos:
27. Determine todos os valores reais de a para os quais o seguinte
sistema linear é impossível: 5 az x 3 1 z 3 y 2 x 2 z ay x Solução:
Rascunho: 4 ) 1 a )( 6 a ( 4 ) 6 a 7 a ( 4 6 a 7 A 4 12 a 2 2 a 6 a 3 a 3 4 ) 2 a )( a 3 ( 2 2 4 1 a 4 4 a 3 1 4 a 3 A= -6 Si A= -1 Spi a-1 e a-6 spd
Logo para o sistema ser impossível a=-6
28. Um triângulo retângulo com hipotenusa c = 2 (1 + .
6) está circunscrito a um círculo de raio unitário. Determine a área total da superfície do cone obtido ao girar o triângulo em torno do seu maior cateto. Solução: ) 6 2 ( 2 r h ) 1 ( ) 6 1 ( 2 1 r 1 h Por outro lado, por Pitágoras
) 6 4 10 ( 4 r h 2 h r ) 6 4 10 ( 4 ) 6 2 ( 4 ) r h ( : ) 1 ( De ) 6 2 7 ( 4 ) 6 1 ( 4 h r ) 2 ( 2 2 2 2 2 2 2 Usando (2), temos: 6 r que concluímos , r Comoh . 6 r ou 6 4 r 2 4 ) 6 2 ( 2 r 16 ) 6 2 3 ( 2 1 4 ) 6 2 ( 4 0 ) 6 2 3 ( 2 r ) 6 2 ( 2 r ) 6 2 3 ( 2 r ] r ) 6 2 ( 2 [ : se segue ), 3 ( em ) 2 ( do Substituin ) 3 ( ) 6 2 3 ( 2 r h ) 6 2 3 ( 4 ) 6 2 7 ( 4 ) 6 4 10 ( 4 r h 2 2 2
Sendo assim, a área total é dada por
) 6 9 ( 2 ) 6 12 6 2 ( 6 ) 6 2 2 ( 6 r ) 6 2 2 ( r S 2
29. Determine o conjunto das soluções reais da equação 3cossec
2. 1 x tg 2 x 2 Solução: 3cossec2 tg x 1 2 x 2 -tg2x =1 1 x tg 2 x sen 1 3 2 2 1 x cos x sen x cos 1 2 3 2 2 1 ) x )(cos x cos 1 ( ) x cos 1 ( x sen x cos 6 2 2 2 x cos cos x cos x sen + x sen x cos 6 2 2 2 2 3 0 sen x) cos ( x sen + x cos 5 x cos3 2 2 2 0 x cos 1 x) cos ( x) cos -1 ( + x cos 5 x cos3 2 2 2 0 x cos 1 -x cos x cos + x cos 5 x cos3 2 3 2 0 1 x cos x 6cos2 0 1 x cos x 6cos2 0 1 -y y 6 2 3 1 x cos ou 2 1 x cos 12 24 1 1 -y 3 1 12 5 -1 y1 2 1 12 6 12 5 -1 y2 2k ,k 3 2 x ℤ ou x = arc cos +
13 + 2k, k ℤ30. Considere o cubo ABCDEFGH de aresta 2 tal que: ABCD é o
quadrado da base inferior; EFGH, o quadrado da base superior e AE , BF , CG e DH são as arestas verticais. Sejam L, M e N os pontos médios das arestas AB , CG e GH , respectivamente. Determine a área do triângulo LM N.Solução: A B C D E F G H N M L ' L 1 2 2 1 1 1 2 2 6 6 ) 2 1 ( 12 2 2 2 2 MN LM LM 3 2 2 6 2 ] [ : 90 ˆ 2 2 2 2 2 MN LM LMN é LMN triângulo do área a Logo N M L MN LM LN