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1		 	
Considere uma população de igual número de homens
e mulheres, em que sejam daltônicos 5% dos homens e
0,25% das mulheres. Indique a probabilidade de que seja
mulher uma pessoa daltônica selecionada ao acaso nessa
população.
a b c) ) )
1
21
1
8
3
21
) )d e
5
21
1
4
Resolução
Seja a o número de homens e a o número de mulheres.
Temos, conforme a tabela
Homens Mulheres População
Total a a 2a
Daltônicos 5% a 0,25% a 5% a + 0,25% a
A probabilidade de ser mulher uma pessoa daltônica é:
P =
, %
% , %
,
,
0 25
5 0 25
0 0025
0 0
a
a a
a
+
=
55 0 0025
0 0025
0 0525
25
,
,
,
a a
a
a
+
=
= =
525
1
21
=
2		 	
Sejam α, β ∈  tais que α β α β–= = =1 2e .
Então, α2 + β2 é igual a
a) –2          b) 0          c) 1          d) 2          e) 2i
Resolução
1) α β= = 1, então α = cosx + i . senx e
β = cosy + i . seny.
2) α – β = (cosx – cosy) + i . (senx – seny)
3) α β–
(cos – cos ) ( –
=
+
2
2
x y senx seeny)2
2=
⇔ cos2x – 2.cosx.cosy + cos2y + sen2x – 2.senx.seny +
sen2y = 2 ⇔
⇔ cosx.cosy + senx.seny = 0 ⇔ cos(x – y) = 0
4) α2 + β2 = cos2x + i · sen2x + cos2y + i · sen2y =
=(cos2x + cos2y) + i · (sen2x + sen2y) =
= 2 · cos(x + y) · cos(x – y) +
i · 2 · sen(x + y) · cos(x – y) = 0,
pois cos(x – y) = 0
03		 	
Considere o sistema Ax = b, em que
A k
k
b=
1 –2 3
2 6
–1 3 – 3
, =
1
6
0




















∈e k R.
Sendo T a soma de todos os valores de k que tornam o
sistema impossível e sendo S a soma de todos os valores
de k que tornam o sistema possível e indeterminado,
então o valor de T – S é
a)	–4		 	 	 b) –3		 	 c) 0	 	 	 d) 1	 	 	 e) 4
Resolução
Admitindo x
x
x
x
com x x x, , ,=










{ } ⊂
1
2
3
1 2 3
R temos:
I) Ax = b
1 –2 3
2 k 6
–1 3 k – 3
.
x1
⇔










xx
x
=
1
6
0
x – 2
2
3
1




















⇔
⇔
xx + 3x = 1
2x + kx + 6x = 6
–x + 3x +
2 3
1 2 3
1 2
(k – 3)x = 0
com
1 –2 3
2 k 6
–1 3 k – 3
3

























e
1 –2 3
2 k 6
–1 3 k – 3
1
6
0
matrizes completa e incompleta do sistema, com
características respectivamente iguais a p e q.
II) Para k = 0, temos: p = q = 2 (sistema possível e
indeterminado)
	 Para k = – 4, temos: p ≠ q (sistema impossível)
Dessa forma, T = –4, S = 0 e T – S = – 4
4		 	
Sejam A e C matrizes n × n inversíveis tais que	
det(I + C–1A) = 1/3 e detA = 5. Sabendo-se que	
B = 3 (A–1 + C–1)t, então o determinante de B é igual a
a) 3n		 	 	 	 	 	 b) 2 ·
3
52
n
c)
1
5
		 	 	 	 	 	 d)
3
5
1n−
e) 5 · 3n – 1
Resolução
1) Como (A–1 + C–1) . A = I + C–1 . A, temos:
det[(A–1 + C–1) · A] = det(I + C–1 · A) ⇔
OBJETIVO ITA – Dezembro/200732
OBJETIVOITA – Dezembro/2007 33
⇔ det (A–1 + C–1) · det A = det (I + C–1 · A) ⇔
⇔ det (A–1 + C–1) · 5 =
1
3
⇔ det (A–1 + C–1) =
1
15
2) detB = det [3(A–1 + C–1)t] = 3n · det(A–1 + C–1)t =
= 3n · det (A–1+ C–1) = 3n ·
1
15
=
3
5
n–1
5		 	
Um polinômio P é dado pelo produto de 5 polinômios
cujos graus formam uma progressão geométrica. Se o
polinômio de menor grau tem grau igual a 2 e o grau de
P é 62, então o de maior grau tem grau igual a
a) 30 	 b) 32	 c) 34	 d)36	 e) 38
Resolução
Sendo (2; 2q; 2q2
; ; )2 2
5
3 4
q q os graus dos
, :polinômios considerados temos
1 2 2 2 2 2 622 3 4
) [gr q q q q e qP] = + + + + = ∈ * ⇔
⇔ q q q q e q4 3 2
30 0+ + + − = ∈ * ⇔
⇔( ) ( )q q q q− + + + =2 3 7 15 03 2
⇔ q=2, pois,
para ∀ q ∈ *, tem-se q q q3 2
3 7 15 0+ + + 
2) O grau do polinômio de maior grau, entre os cinco
considerados, é 2q4 = 2 · 24=32
06		 	
Um diedro mede 120°. A distância da aresta do diedro
ao centro de uma esfera de volume 4 3π cm3 que
tangencia as faces do diedro é, em cm, igual a
a)	3 3 		 	 b)	3 2 		 	 c)	 2 3
d)	 2 2 		 	 e)	2
Resolução
120
60
60
R
O
d
R
Sendo R o raio da esfera e d a distância da aresta do
diedro ao centro O da esfera, tem-se:
1) 4
3
4 3
3 3 3
π πR cm
R cm R cm
3 3
3 3
= ⇔
⇔ = ⇔ =
2) sen
R
d
d
R
sen
Assim
d cm
60
60
3
3
2
0
0
:
= ⇔ =
= ⇔⇔ =d cm2
7		 	
Considere o quadrado ABCD com lados de 10 m de
comprimento. Seja M um ponto sobre o lado AB e N
um ponto sobre o lado AD, equidistantes de A. Por M,
traça-se uma reta r paralela ao lado AD e por N, uma
reta s paralela ao lado AB, que se interceptam no ponto
O. Considere os quadrados AMON e OPCQ, onde P é a
intersecção de s com o lado BC e Q é a intersecção de r
com o lado DC. Sabendo-se que as áreas dos quadrados
AMON, OPCQ e ABCD constituem, nesta ordem, uma
progressão geométrica, então a distância entre os pontos
A e M é igual, em metros, a
a b c) ) )15 5 5 10 5 5 10+ + −−
− −
5
15 5 5 10 3 5) )d e
Resolução
C
O
Q
M BA
N
D
P
10 - x
10 - x
10 - x
10 - x10 - x
10 - xx
x
Sendo x (0x10) a distância, em metros, entre os
pontos A e M, de acordo com o enunciado, tem-se:
10 10
2
2
2 2
·−( )( ) =x x ⇔ 10 10
2
2
2
·−( )( ) = ( )x x ⇔
⇔ 100 20 10 30 100 02 2
− + = ⇔ − + =x x x x x⇔ x x2
30 100 0− + = ⇔
OBJETIVOITA – Dezembro/2007 34
⇔ x x,=
−

30 500
2
10pois
Portanto: x =
−30 10 5
2
⇔ x = −15 5 5
8		 	
Considere o polinômio
p(x) = a5 x5 + a4 x4 + a3 x3 + a2 x2 – a1, em que uma das
raízes é x = –1. Sabendo-se que a1, a2, a3, a4 e a5 são
reais e formam, nesta ordem, uma progressão aritmética
com a4 = 1/2, então p(–2) é igual a
a) –25
b) –27
c) –36
d) –39
e) –40
Resolução
Seja a razão da progressão aritmética
(a ,1
r
a ,a ,a ,a ),com a =
1
2
1) a a r
2 3 4 5 4
5 4	 = +
1
2
r (I)
2) Como x 1é raiz de
= +
=	
					
–
pp(x) a x +a x a x a x a
temo
5
5
4
4
3
3
2
2
1= + + – ,
ss
p( 1) a a a
r
a a
r
0
a 2r
5 4 3 2 1
5
:
− − − + −
−
= + = ⇔
⇔ + =
123 123
00 a 2r II
3) De (I) e (II) tem
5⇔ = 								
-
( )
, sse
1
2
r = 2r r =
1
2
4) A progressão aritm
+ ⇔
éética considerada é
( 1;
1
2
; 0;
1
2
; 1) po– ,− iis a
1
2
e r
1
2
O polinômio considerado é
4 = =
pp(x)= 1 x
1
2
x 0 x
1
2
x ( 1)
p(x)= x
1
5 4 3 2
5
· · – –+ + −
+
⇔
⇔
22
x
1
2
x 1
5) Dessa forma,
p( 2)= ( 2)
1
4 2
5
− +
− − +
	
	 	
	
22
( 2)
1
2
( 2) 1 254 2
· ·− − − =+ −
09		 	
Sobre a equação polinomial 2x4 + ax3 + bx2 + cx – 1 =
0, sabemos que os coeficientes a, b, c são reais, duas de
suas raízes são inteiras e distintas e 1/2 – i/2 também é
sua raiz. Então, o máximo de a, b, c é igual a
a)	–1		 	 	
b) 1	 	 	
c) 2	 	 	    
d) 3	 	 	
e) 4
Resolução
De acordo com o enunciado, o conjunto solução da
equação 2x4 + ax3 + bx2 + cx – 1 = 0 é
1
2
–
1
2
i;
1
2
+
1
2
i ; m; n






, ,com m n ∈∈







,

Assim
1
2
–
1
2
i .
1
2
+
1
2
i . m . n = –
1
2
1
2
. m . n = –
1
2
m .
⇔
⇔ ⇔ nn = –1
Se m . n = –1 e m, n
m
{ } ⊂ , : então
== 1 e n = –1 ou m = –1 e n = 1
Escrevendo a
,
equação apresentada na forma
fatorada temmos :
2 . x – 1 x +1 x –
1
2
–
1
2
i x –
1
2
+( )( )



1
2
i = 0
2x – 2x – x + 2x – 14 3 2



 ⇔
⇔ = 0
Logo : a = –2, b = –1, c = 2
O maior valorr é .2
10		 	
É dada a equação polinomial
(a + c + 2) x3 + (b + 3c + 1) x2 + (c - a) x + (a + b + 4) = 0
com a, b, c reais. Sabendo-se que esta equação é
recíproca de primeira espécie e que 1 é uma raiz, então
o produto abc é igual a
a) –2          	 	 b) 4          
c) 6         		     d) 9          
e) 12
Resolução
Lembrando que sendo a0 ≠ 0, a equação
OBJETIVO ITA – Dezembro/200735
a0 x3 + a1x2 + a2x +a3 = 0 é recíproca de primeira
espécie se, e somente se, a0 = a3 e a1 = a2 e, sabendo
que 1 é raiz da equação, temos:
–
a c a b
b c c a
+ + = + +
+ + =
2 4
3 1
–a c b c c a+ + + + + + +2 3 1
–
a b
b c
a b c
+ + =





+ =
+ +
4 0
2
2 ==
+ + =





+
–
–
1
2 5 7
2
a b c
a b ++ =
+ =
=





+
–
–
– –
5 7
2
3 6
2
c
b c
b c
a bb c
b c
c
–
–
–
+ =
+ =
=





5 7
2
4 4
aa
b
c
Logo o produto abc é
–
–
,
=
=
=





4
3
1
. (– ) . (– )
igual a
4 3 1 12=
11		 	
Sendo [–p/2, p/2] o contradomínio da função arcoseno e
[0, p] o contradomínio da função arcocosseno, assinale
o valor de
cos arcsen
3
5
+ arccos
4
5




a)	
1
12
	 	 	 	 	 	 	 b)	
7
25
	 	 	 	
c)	
4
15
	 	 	 	 	 	 	 	 d)	
1
15
		 	 	
e)	
1
2 5
Resolução
Nas condições do problema, temos:
1) arcsen
3
5
= a sen =
3
5
e cos =
4
5
⇔ a a
2) arccos
4
5
= b cos =
4
5
e sen =
3
5
⇔ b b
Portanto:
cos arcsen
3
5
+ arccos
4
5
= cos (a + b



 )) =
= cos a . cos b – sen a . sen b =
=
4
5
.
4
5
–
3
5
.
3
5
=
7
25
12		 	
Dada a cônica λ : x2 – y2 = 1, qual das retas abaixo é
perpendicular à λ no ponto P = (2, 3 )?
a) y = 3(x 1)
b) y =
3
2
x
c) y =
3
3
(x 1)
d) y =
3
5
(x 7
−
+
−
− ))
e) y =
3
2
(x 4)
−
−
Resolução
A equação da cônica λ, no 1o quadrante, resulta:
x2 – y2 = 1 ⇔ y = x 12
−
Seja t a reta tangente a λ no ponto P (2; 3).
Se y’ =
dy
dx
1
2 x 1
x
x
x 12 2
=
⋅ −
⋅ =
−
,2
então o coeficiente angular da reta t é
m
2
2 1
2
3
t
2
=
−
=
A reta r, perpendicular à reta t, no ponto P (2; 3), tem
equação:
y 3
3
2
x 2 y
3
3
x 4− =
−
⋅ − ⇔ = − ⋅ −( ) ( )
13		 	
O conjunto imagem e o período de
f(x) = 2 sen2 (3x) + sen(6x) – 1  são, respectivamente,
a) – ,3 3 2[ ] e π
b) −[ ]2 2
2
3
, e
π
c) ,− 2 2
3
e
π
d) – ,1 3
3
[ ] e
π
e) – ,1 3
2
3
[ ] e
π
Resolução
f(x) = 2 · sen2(3x) + sen (6x) –1 =
= sen (6x) – [1 – 2 · sen2(3x)] =
= sen(6x) – cos(6x) =
⇔⇔
⇔⇔⇔⇔
⇔⇔⇔⇔
⇔⇔
OBJETIVOITA – Dezembro/2007 36
= sen(6x) – sen(90º – 6x) =
= 2 · cos
6x + 90 – 6x
2
o
· sen
6x 90 6x
2
o
– +
=
= 2 · cos 45º · sen (6x – 45º) =
= 2 · sen (6x – 45º)
Sendo f(x) = 2 · sen(6x – 45º), temos que:
1) –1  sen (6x – 45º)  1 ⇔
⇔ – 2  2 · sen(6x – 45º)  2 ⇔
⇔ – 2  f(x)  2 , isto é, o conjunto imagem de
f(x) é o intervalo –	 2;		 2



2) o período da função resulta: P =
2
6 3
π π
=
14		 	
Para x  R, o conjunto solução de
|53x – 52x+1 + 4 . 5x| = |5x – 1| é
a)	 0 2 5 2 3, ,± ±{ }
b)	 0 1 2 55
, , log +( ){ }		 	
c)	 0
1
2
2
1
2
3
2
25 5 5
, log , log ,log














	 	 	
d)	 0 2 5 2 3 2 35 5 5
, log , log , log –+( ) +( ) ( ){ }	 	
	
e)	A única solução é x = 0
Resolução
Substituindo 5x por y  0, temos:
|53x – 52x+1 + 4 . 5x| = |5x – 1| ⇔
⇔ |y3 – 5y2 + 4y| = |y – 1| ⇔
⇔ |y| . |y – 1| . |y – 4| = |y – 1|
Temos, então, as duas seguintes possibilidades:
1) |y–1| = 0 ⇔ y = 1
2) |y| . |y – 4| = 1 ⇔ y(y – 4) = 1 ⇔
⇔ y2 – 4y –1 = 0 ou y2 – 4y + 1 = 0 ⇔
⇔ = ± = ± ⇔
⇔ = + = –
y ou y
y ou y
2 5 2 3
2 3 2 3 oou y
pois y
Assim sendo
y ou
,
:
= +

=
2 5
0
1 y ou y ou
y
x
= − = +
= + ⇒
⇒
2 3 2 3
2 5
5 –= = = +
=
1 5 2 3 5 2 3
5
ou ou oux x
x
22 5
0 2 35
, :
log –
+
= = ( )
e
x ou x
portanto
oou x ou
x
log
log
= +( )
= +( )
5
5
2 3
2 5
15		 	
Um subconjunto D de R tal que a função f : D → R,
definida por f(x) = ln (x2 – x + 1) é injetora, é dado por
a) R b) (– ∞, 1] c) [0, 1/2] d) (0,1) e) [1/2, ∞)
Resolução
O gráfico da função g, definida por g(x) = x2 – x + 1, é
do tipo:
1
1
3
4
1
2
y
x
O gráfico da função h, definida por
h(x) = ln (x2 – x + 1), é do tipo:
y
x
3
4
1
2
1
1
y
x
1
2
0 1
O gráfico de função f, definida por
f(x) = ln (x2 – x + 1), é do tipo:
y
x1
2
0 1
Dos subconjuntos de R apresentados, o único em que f
é injetora é [0, 1/2]
OBJETIVO ITA – Dezembro/200737
16		 	
A soma de todas as soluções distintas da equação
cos 3x + 2 cos 6x + cos 9x = 0,
que estão no intervalo 0  x  π/2, é igual a
a) 2π		 	 	 	 	 	 	 b)
23
12
π 		        	e)
13
12
π
c)
9
6
π 	 	 	 	 	 	 	 d)
7
6
π
Resolução
Fazendo-se 3x = a na equação
cos 3x + 2 · cos 6x + cos 9x = 0,
resulta: cos a + 2 · cos 2a + cos 3a = 0 ⇔
⇔ 2 · cos 2a + 2 · cos
3a + a
2
· cos
3a – a
2
= 0 ⇔
⇔ 2 · cos 2a + 2 · cos 2a · cos a = 0 ⇔
⇔ 2 · cos 2a · (1 + cos a) = 0 ⇔
⇔ cos 2a = 0 ou cos a = –1
Portanto: cos 6x = 0 ou cos 3x = –1 ⇔
⇔ 6x =
π
2
+ n · π ou 3x = π + n · 2π, (n ∈ ) ⇔
⇔ x =
π
12
+ n ·
π
6
ou x =
π
3
+ n ·
2
3
π
(n ∈ )
Para 0 ≤ x ≤
π
2
, a soma de todas as soluções distintas é:
S =
π π π π
π
12 4
5
12 3
13
12
+ + + =
17		 	
Considere o conjunto D = {n ∈ ; l ≤ n ≤ 365} e	
H ⊂ P (D) formado por todos os subconjuntos de D com
2 elementos. Escolhendo ao acaso um elemento B ∈ H, a
probabilidade de a soma de seus elementos ser 183 é igual a
a b c d) ) ) )
1
730
46
33215
1
365
)
92
33215
91
730
e
Resolução
1) O número de elementos de H é
C365 2
365 364
2
66430,
.
= =
2) Os elementos de H, cuja soma dos dois elementos
é 183, são {1;182}, {2;181}, {3;180}…; {91;92} e,
portanto, são 91.
3) A probabilidade pedida é
91
66430
1
730
=
18		 	
Considere o triângulo ABC isósceles em que o ângulo
distinto dos demais, BÂC, mede 40°. Sobre o lado AB,
tome o ponto E tal que ACˆE = 15°. Sobre o lado AC,
tome o ponto D tal que DBˆC = 35°. Então, o ângulo EDˆB
vale
a) 35°      b) 45°     c) 55°     d) 75°     e) 85°
Resolução
Com os dados do enunciado, pode-se montar a seguinte
figura, onde θ é a medida, em graus, do ângulo EDˆB
40°
55°
F
90° – θ
E
A
Dθ
CB
55°
35°
35°
75°
15°
1) Da congruência entre os triângulos retângulos FBC e
FBE, resulta: FC = FE
2) Os triângulos retângulos FDC e FDE são con­­gru­
en­tes pelo critério LAL, pois: FC = FE, FD é lado
comum e DFˆC = DFˆE = 90º
	 Assim: FCˆD = FEˆD ⇔ 15º = 90º – θ ⇔
	 ⇔ θ = 90º – 15º ⇔ θ = 75º
19		 	
Sejam X, Y, Z, W subconjuntos de  tais que
(X – Y) ∩ Z = {1, 2, 3, 4} , Y = {5, 6} , Z ∩ Y = ∅, W ∩
(X – Z) = {7, 8} , X ∩ W ∩ Z = {2, 4} . Então, o conjunto
[X ∩ (Z ∪ W)] – [W ∩ (Y ∪ Z)] é igual a
a)	{1, 2, 3, 4, 5}	 b) {1, 2, 3, 4, 7}	 	 c) {1, 3, 7, 8}
d) {1, 3}	 	 	 	 e) {7, 8}
OBJETIVOITA – Dezembro/2007 38
Resolução
Os conjuntos X, Y, Z e W não estão bem definidos pelas
condições dadas. O que se pode afirmar é o que se segue:
a) De (X – Y) ∩ Z = {1; 2; 3; 4} e
X ∩ W ∩ Z = {2; 4}, temos: {1; 3} ⊂ X,
{1; 3} ⊂ Z, 1 ∉ W e 3 ∉ W
b) De W ∩ (X – Z) = {7; 8} e X ∩ W ∩ Z = {2; 4}, temos:
{7; 8} ⊂ W, {7; 8} ⊂ X, 7 ∉ Z e 8 ∉ Z
c) De Y = {5; 6} e Z ∩ Y = ∅, temos: 5 ∉ Z e 6 ∉ Z
d) As informações dos itens a, b e c permitem colocar os
números 1, 2, 3, 4, 7 e 8 conforme o diagrama
7
8
2 4
1 3
X W
Z
Do diagrama, pode-se determinar que
X ∩ (Z ∪ W) = {1; 2; 3; 4; 7; 8}
e) Como {2; 4} ⊂ Z e {2; 4} ⊂ W, temos que
{2; 4} ⊂ [W ∩ (Y ∪ Z)]
Como 1 ∉ W e 3 ∉ W, temos que
1 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)] e 3 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)]
Como 7 ∉ Z e 8 ∉ Z, temos que
7 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)] e 8 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)]
f) [X ∩ (Z ∪ W)] – [W ∩ (Y ∪ Z)] =
= {1; 2; 3; 4; 7; 8} – [W ∩ (Y ∪ Z)] =
= {1; 3; 7; 8}
20		 	
Sejam r e s duas retas paralelas distando 10 cm entre si.
Seja P um ponto no plano definido por r e s e exterior
à região limitada por estas retas, distando 5 cm de r. As
respectivas medidas da área e do perímetro, em cm2 e cm,
do triângulo equilátero PQR cujos vértices Q e R estão,
respectivamente, sobre as retas r e s, são iguais a
a)175
3
3
e
b)175
3
3
e
c)175 3 e
d)175 3 e
5 21
10 21
10 21
5 211
10 21e) 700 e
Resolução
CP
A R B
t // r
r // s
s
55
10 10
�
�
�
Q
Seja , a medida, em centímetros, do lado do triângulo
eqüilátero PQR
1)	AR2 + 152 = 2 ⇒ AR = l2
− 225
2)	RB2 + 102 = 2 ⇒ RB = l2
−100
3)	PC = AB = AR + RB
Assim: PC = l l2 2
− + −225 100
4)	(PC)2 + 52 = 2
Assim 225 100 5
2 225
2 2
2 2 2
2 2
: , , ,
, ,
− + −( ) + =
−( ) −−( ) = −
− = =
100 300
3 700 0
700
3
pois
2
4 2 2 2
,
, , , ,,  0
5)	A área S, em centímetros quadrados, do triângulo eqüilátero
PQR é dada por:
S
3 700
3
= = =
l2
4
3
4
175 3
3
·
·
6)	O perímetro u, em centímetros, do triângulo eqüilátero
PQR é dado por:
u = = = = =3 3
700
3
3
2100
9
2100 10 21l · ·
⇔
⇔
⇔
⇔
OBJETIVO ITA – Dezembro/200739
21		 	
Dado o conjunto A = x x x x;∈ + { }R 3 22 2
,
expresse-o como união de intervalos da reta real.
Resolução
I) 3x2 + 2x  0 ⇔ x  –
2
3
ou x  0
II) 3 22
x x+  x2 ⇒ 3x2 + 2x  x4 ⇒
	 ⇒ x4 – 3x2 – 2x  0 ⇒ x (x3 – 3x – 2)  0 ⇒
	 ⇒ x · (x3 – x – 2x – 2)  0 ⇒
	 ⇒ x [x (x + 1) (x – 1) – 2 (x + 1)] ⇔
	 ⇒ x (x + 1) (x2 – x – 2)  0 ⇒
	 ⇒ x (x + 1) (x +1) (x – 2)  0 ⇒
	 ⇒ x (x + 1)2 (x – 2)  0 ⇒ x (x – 2)  0 ⇒
	 ⇒ (x  0 ou x  2) e x ≠ –1.
De I e II, concluímos que
x e x– –≤ ≠
2
3
1 ou x  2
Resposta:
A ] – ; – [ ] – ; – ] ] ; [= ∞ ∪ ∪ +∞1 1
2
3
2
22		 	
Determine as raízes em  de 4z6 + 256 = 0, na forma a
+ bi, com a, b ∈ R, que pertençam a
S = {z ∈ ; 1 |z + 2|  3}.
Resolução
1)	4z6 + 256 = 0 ⇔ z6 = – 64 ⇔
⇔ z6 = 64 (cos 180° + i . sen 180°)
2)	As raízes dessa equação são:
	 z1 = 2 . (cos 30° + i . sen 30°) = 3 + i
	 z2 = 2 . (cos 90° + i . sen 90°) = 2i
	 z3 = 2 . (cos 150° + i . sen 150°) = – 3 + i
	 z4 = 2 . (cos 210° + i . sen 210°) = – 3 – i
	 z5 = 2 . (cos 270° + i . sen 270°) = – 2i
	 z6 = 2 . (cos 330° + i . sen 330°) = 3 – i
3)	Observe que:
	 |2 ± 2i|2 = 8
	 |2 + 3 ± i|2 = 8 + 4 3 ≅ 14,9
	 |2 – 3 ± i|2 = 8 – 4 3 ≅ 1,1
4)	Os valores de z encontrados em (2) que obedecem à
condição
	 1  |z + 2| 3 ⇔ 1  |z + 2|2  9
	 são: 2i ; –2i ; – 3 + i ; – 3 – i
Resposta: 2i; – 2i; – 3 + i; – 3 – i
23		 	
Seja f(x) = ln (x2 + x + 1), x ∈ R. Determine as
funções h, g : R → R tais que f(x) = g(x) + h(x),	
∀x ∈ R, sendo h uma função par e g uma função
ímpar.
Resolução
1) f(x) = ln (x2 + x + 1) ⇔ f(–x) = ln (x2 – x + 1)
2) f(x) = g(x) + h(x) ⇔ f(–x) = g(–x) + h(–x) ⇔
⇔ f(–x) = – g(x) + h(x), pois g é função ímpar e h é
função par.
Como f(x) = g(x) + h(x) e f(–x) = – g(x) + h (x),
temos:
h (x) =
f x f x( ) (– )+
2
e
g(x)=
( ) – (– )f x f x
2
⇔
⇔h(x)=
ln( ) ln( – )x x x x2 2
1 1
2
+ + + +
e
g(x)= ln( ) – ln( – )x x x x2 2
1 1
2
+ + + ⇔
⇔h(x)= ln ( ) · ( – )x x x x2 2
1 1+ + + e
g(x)= ln
–
x x
x x
2
2
1
1
+ +
+
,  x∈ R
Resposta: h(x)= ln ( ) · ( – )x x x x2 2
1 1+ + + e
g(x)= ln
–
x x
x x
2
2
1
1
+ +
+
,  x∈ R
24		 	
Sejam α, β, γ ∈. Considere o polinômio p(x) dado por
x5 – 9x4 + (α – β – 2γ) x3 + (α + 2β + 2γ – 2) x2 +
+ (α – β – γ + 1) x + (2α + β + γ – 1).
Encontre todos os valores de α, β e γ de modo que	
x = 0 seja uma raiz com multiplicidade 3 de p(x).
Resolução
Para que o polinômio
OBJETIVOITA – Dezembro/2007 40
p(x) = x5 – 9x4 + (α – β – 2γ) x3 + (α + 2β + 2γ – 2) x2 +	
(α – β – γ + 1) x + (2α + β + γ – 1) tenha x = 0
como raiz com multiplicidade 3, devemos ter:
 
 
 
 
− − ≠
+ + − =
− − + =
+ + − =





2 0
2 0
1 0
2 1 0




2 2


− − ≠
+ + =
− − = −
=







− −
 
 
 


2 0
2
1
0
2



2 2




≠
+ =
=





≠ −
= −
=





≠ −0
1
0
2
1
0
1





 == −
=





= ≠ − = = − =
1
1 0 1

 

 
0
Se m temos m e m, : ,
Resposta:
α = 0, β = 1 – m e γ = m, com m ∈  e m ≠ –1
25		 	
Uma matriz real quadrada A é ortogonal se A é in-
versível e A–1 = At. Determine todas as matrizes	
2 3 2 que são simétricas e ortogonais, expressando-
as, quando for o caso, em termos de seus elementos
que estão fora da diagonal principal.
Resolução
Seja A
x y
z w
I Se A é simétrica dev) ,
=




eemos ter
A A
x y
z w
x z
y w
t
:
= ⇔



 =




) , :
–
⇔ =
=
y z
II Se A é ortogonal vem
A At1
. . .–
⇔ = ⇔ = ⇔
⇔

A A A A I A At t1
1 0
0 1

 =







 ⇔
⇔


.
x y
z w
x z
y w
1 0
0 1

 =
+ +
+ +




x y xz yw
xz yw z w
2 2
2 2
..
, :Como y z temos
x y
xy yw
=
+ =
+ =
2 2
1
0
ww y
x y
y o
2 2
2
1
1
0
–
+ =





⇔
= ±
= uu x w
w y
y
III Para y
–
)
=
= ± −
≤







1
1
2
== =



 =

, :
–
0
1 0
0 1
1 0
0 1
temos A ou A


=



 =



–
–
–
ou A ou A
1 0
0 1
1 0
0 1
IIV Para x w temos A
y y
y
) – , :
–
– –
= =
1
1
2
yy2








III Para y) == =



 =

, :
–
0
1 0
0 1
1 0
0 1
temos A ou A


=



 =



–
–
–
ou A ou A
1 0
0 1
1 0
0 1
IIV Para x w temos A
y y
y
) – , :
–
– –
= =
1
1
2
yy
ou A
y y
y y
2
2
2
1
1








=








– –
–
e y ≤ 1
26		 	
Determine todos os valores α ∈
–
,
π π
2 2
tais que a
equação (em x)
x x tg4 4 2
2 3 0– + =α
admita apenas raízes reais simples.
Resolução
A equação x x tg4 4 2
2 3 0· ·− + =α , com x2 = y,
resulta: y y tg2 4
2 3 0– · · + =α .
A equação em x admite apenas raízes reais simples
quando a equação em y admitir raízes reais distintas
e estritamente positivas, o que ocorre nas seguintes
condições:
I) ∆ ( · ) –  0 2 3 4 0 34 2
tg tgα α
II) P
C
A
tg= = α 0
Assim: 0 3 tg α , no intervalo
–
,
π π
2 2
,
resulta 0
3
 α
π
Resposta: 0
3
 α
π
27		 	
Em um espaço amostral com uma probabilidade P, são
dados os eventos A, B e C tais que:
P (A) = P (B) = 1/2, com A e B independentes,
P (A  B  C)  =  1/16, e sabe-se que
P ((A  B)  (A  C)) = 3/10. Calcule as probabilidades
condicionais P (C A  B) e P (C A  BC).
Resolução
1) Se A e B são eventos independentes, então:
	 P (A  B) = P(A) · P(B) =
1
2
1
2
1
4
· =
⇔⇔
⇔⇔ ⇔⇔
⇔⇔
⇔⇔
⇔ ⇔
OBJETIVO ITA – Dezembro/200741
2) P (C A  B) =
P (A	 	B	 	C)
P (A	 	B)
∩ ∩
∩
= =
1
16
1
4
1
4
3) P ((A  B)  (A  C)) = P (A  B) +
	 + P (A  C) – P (A  B  C) ⇔
= + ∩ − ∩ =( ) ( )
3
10
1
4
1
16
P A C P A C
99
80
4) Observe, pelo diagrama abaixo, que
	n (C  A  BC) = n (A  C) – n (A  B  C) e,
portanto:
	 P (C  A  BC) = P (A  C) – P (A  B  C) = 	
	 =
9
80
1
16
4
80
1
20
− = =
5) Observe, pelo diagrama seguinte, que:
	 n (A  BC) = n (A) – n (A  B) e, portanto:
	 P (A  BC) = P (A) – P (A  B) =
1
2
1
4
1
4
− =
6) P (C A  BC) =
P (C	 	A	 	B )
P (A	 	B )
C
C
∩ ∩
∩
= =
1
20
1
4
1
5
Respostas: P (C A  B) =
1
4
  e
				 P (C A  BC) =
1
5
28		 	
Um triângulo acutângulo de vértices A, B e C está
inscrito numa circunferência de raio
5 2
3
. Sabe-se
que AB mede 2 5 e BC mede 2 2 . Determine a área
do triângulo ABC.
Resolução
Com os dados do enunciado, podemos montar a seguinte
figura:
1) sen  =
4 2
3
5 2
3
4
5
==
4
5
2) cos  =
2
5 2
3
3
5
==
3
5
3) sen  =
5
3
5 2
3
10
10
==
10
10
4) cos  =
5
5 2
3
3 10
10
==
3 10
10
5) sen ( + ) = sen  cos  + sen  cos 
Assim: sen ( + ) = · ·
4
5
3 10
10
10
10
3
5
3 10
10
+ ==
3 10
10
⇔ ⇔
OBJETIVOITA – Dezembro/2007 42
6) A área S do triângulo ABC é dada por:
S =
AB BC sen· ·
2
( + )
Assim: S = 1
2
2 5 2 2
3 10
10
· · · ⇔ S =
120
20
⇔
⇔ S = 6
Resposta: 6 unidades de área
29		 	
Seja C uma circunferência de raio r e centro O e AB
um diâmetro de C. Considere o triângulo equilátero
BDE inscrito em C. Traça-se a reta s passando pelos
pontos O e E até interceptar em F a reta t tangente à
circunferência C no ponto A. Determine o volume do
sólido de revolução gerado pela rotação da região
limitada pelo arco AE e pelos segmentos AF e EF
em torno do diâmetro AB .
Resolução
O
O volume V do sólido gerado é dado por: V = V1 – V2,
onde V1 é o volume de um tronco de cone circular reto
de raios das bases r 3 e r 3
2
e altura r
2
, e V2 é o
volume de um segmento circular de raio da base r 3
2
e altura r
2
.
Assim sendo, tem-se:
1) V =
r
6
r 3 +
r 3
2
+ r 3 .
r 3
21
2
2
π
( )














⇔
⇔V =
7 r
8
2) V =
r
12
3 .
r 3
2
1
3
2
π
π 

















⇔
⇔
2 2
2
3
+
r
2
V =
5 r
2
π
44
3) V = V – V V =
7 r
8
–
5 r
24
V1 2
3 3
⇔ ⇔
π π
=
16 r
24
V =
2 r
3
Resposta :
2 r
3
un
3
3
3
π
π
π
⇔
⇔
iidades de volume
30		 	
Considere a parábola de equação y = ax2 + bx + c,
que passa pelos pontos (2, 5), ( –1, 2) e tal que a, b,
c formam, nesta ordem, uma progressão aritmética.
Determine a distância do vértice da parábola à reta
tangente à parábola no ponto (2, 5).
Resolução
Sabendo-se que a, b, c (nessa ordem) estão em P.A.
e que a parábola passa pelos pontos (2, 5) e (–1, 2),
conclui-se que:
a – 2b + c = 0
4a + 2b + c = 5
a – b + c = 2





⇔





a = –1
b = 2
c = 5
Assim, a equação da parábola é y = –x2 + 2x + 5, cujo
vértice tem coordenadas V (1; 6).
Se y' =
dy
dx
= –2x + 2 e m = f''(2) = – 2t
.. 2 + 2 = –2
é o coeficiente angular da reta tangente no ponto
(2, 5), então a reta tangente nesse ponto resulta:
y – 5 = – 2 . (x – 2) ⇔ 2x + y – 9 = 0
A distância do vértice V (1, 6) à reta 2x + y – 9 = 0 é:
d =
2 . 1 + 6 – 9
2 +1
=
1
5
=
5
5
Resposta : d
2 2
=
5
5

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  • 1. 1 Considere uma população de igual número de homens e mulheres, em que sejam daltônicos 5% dos homens e 0,25% das mulheres. Indique a probabilidade de que seja mulher uma pessoa daltônica selecionada ao acaso nessa população. a b c) ) ) 1 21 1 8 3 21 ) )d e 5 21 1 4 Resolução Seja a o número de homens e a o número de mulheres. Temos, conforme a tabela Homens Mulheres População Total a a 2a Daltônicos 5% a 0,25% a 5% a + 0,25% a A probabilidade de ser mulher uma pessoa daltônica é: P = , % % , % , , 0 25 5 0 25 0 0025 0 0 a a a a + = 55 0 0025 0 0025 0 0525 25 , , , a a a a + = = = 525 1 21 = 2 Sejam α, β ∈  tais que α β α β–= = =1 2e . Então, α2 + β2 é igual a a) –2 b) 0 c) 1 d) 2 e) 2i Resolução 1) α β= = 1, então α = cosx + i . senx e β = cosy + i . seny. 2) α – β = (cosx – cosy) + i . (senx – seny) 3) α β– (cos – cos ) ( – = + 2 2 x y senx seeny)2 2= ⇔ cos2x – 2.cosx.cosy + cos2y + sen2x – 2.senx.seny + sen2y = 2 ⇔ ⇔ cosx.cosy + senx.seny = 0 ⇔ cos(x – y) = 0 4) α2 + β2 = cos2x + i · sen2x + cos2y + i · sen2y = =(cos2x + cos2y) + i · (sen2x + sen2y) = = 2 · cos(x + y) · cos(x – y) + i · 2 · sen(x + y) · cos(x – y) = 0, pois cos(x – y) = 0 03 Considere o sistema Ax = b, em que A k k b= 1 –2 3 2 6 –1 3 – 3 , = 1 6 0                     ∈e k R. Sendo T a soma de todos os valores de k que tornam o sistema impossível e sendo S a soma de todos os valores de k que tornam o sistema possível e indeterminado, então o valor de T – S é a) –4 b) –3 c) 0 d) 1 e) 4 Resolução Admitindo x x x x com x x x, , ,=           { } ⊂ 1 2 3 1 2 3 R temos: I) Ax = b 1 –2 3 2 k 6 –1 3 k – 3 . x1 ⇔           xx x = 1 6 0 x – 2 2 3 1                     ⇔ ⇔ xx + 3x = 1 2x + kx + 6x = 6 –x + 3x + 2 3 1 2 3 1 2 (k – 3)x = 0 com 1 –2 3 2 k 6 –1 3 k – 3 3                          e 1 –2 3 2 k 6 –1 3 k – 3 1 6 0 matrizes completa e incompleta do sistema, com características respectivamente iguais a p e q. II) Para k = 0, temos: p = q = 2 (sistema possível e indeterminado) Para k = – 4, temos: p ≠ q (sistema impossível) Dessa forma, T = –4, S = 0 e T – S = – 4 4 Sejam A e C matrizes n × n inversíveis tais que det(I + C–1A) = 1/3 e detA = 5. Sabendo-se que B = 3 (A–1 + C–1)t, então o determinante de B é igual a a) 3n b) 2 · 3 52 n c) 1 5 d) 3 5 1n− e) 5 · 3n – 1 Resolução 1) Como (A–1 + C–1) . A = I + C–1 . A, temos: det[(A–1 + C–1) · A] = det(I + C–1 · A) ⇔ OBJETIVO ITA – Dezembro/200732
  • 2. OBJETIVOITA – Dezembro/2007 33 ⇔ det (A–1 + C–1) · det A = det (I + C–1 · A) ⇔ ⇔ det (A–1 + C–1) · 5 = 1 3 ⇔ det (A–1 + C–1) = 1 15 2) detB = det [3(A–1 + C–1)t] = 3n · det(A–1 + C–1)t = = 3n · det (A–1+ C–1) = 3n · 1 15 = 3 5 n–1 5 Um polinômio P é dado pelo produto de 5 polinômios cujos graus formam uma progressão geométrica. Se o polinômio de menor grau tem grau igual a 2 e o grau de P é 62, então o de maior grau tem grau igual a a) 30 b) 32 c) 34 d)36 e) 38 Resolução Sendo (2; 2q; 2q2 ; ; )2 2 5 3 4 q q os graus dos , :polinômios considerados temos 1 2 2 2 2 2 622 3 4 ) [gr q q q q e qP] = + + + + = ∈ * ⇔ ⇔ q q q q e q4 3 2 30 0+ + + − = ∈ * ⇔ ⇔( ) ( )q q q q− + + + =2 3 7 15 03 2 ⇔ q=2, pois, para ∀ q ∈ *, tem-se q q q3 2 3 7 15 0+ + + 2) O grau do polinômio de maior grau, entre os cinco considerados, é 2q4 = 2 · 24=32 06 Um diedro mede 120°. A distância da aresta do diedro ao centro de uma esfera de volume 4 3π cm3 que tangencia as faces do diedro é, em cm, igual a a) 3 3 b) 3 2 c) 2 3 d) 2 2 e) 2 Resolução 120 60 60 R O d R Sendo R o raio da esfera e d a distância da aresta do diedro ao centro O da esfera, tem-se: 1) 4 3 4 3 3 3 3 π πR cm R cm R cm 3 3 3 3 = ⇔ ⇔ = ⇔ = 2) sen R d d R sen Assim d cm 60 60 3 3 2 0 0 : = ⇔ = = ⇔⇔ =d cm2 7 Considere o quadrado ABCD com lados de 10 m de comprimento. Seja M um ponto sobre o lado AB e N um ponto sobre o lado AD, equidistantes de A. Por M, traça-se uma reta r paralela ao lado AD e por N, uma reta s paralela ao lado AB, que se interceptam no ponto O. Considere os quadrados AMON e OPCQ, onde P é a intersecção de s com o lado BC e Q é a intersecção de r com o lado DC. Sabendo-se que as áreas dos quadrados AMON, OPCQ e ABCD constituem, nesta ordem, uma progressão geométrica, então a distância entre os pontos A e M é igual, em metros, a a b c) ) )15 5 5 10 5 5 10+ + −− − − 5 15 5 5 10 3 5) )d e Resolução C O Q M BA N D P 10 - x 10 - x 10 - x 10 - x10 - x 10 - xx x Sendo x (0x10) a distância, em metros, entre os pontos A e M, de acordo com o enunciado, tem-se: 10 10 2 2 2 2 ·−( )( ) =x x ⇔ 10 10 2 2 2 ·−( )( ) = ( )x x ⇔ ⇔ 100 20 10 30 100 02 2 − + = ⇔ − + =x x x x x⇔ x x2 30 100 0− + = ⇔
  • 3. OBJETIVOITA – Dezembro/2007 34 ⇔ x x,= − 30 500 2 10pois Portanto: x = −30 10 5 2 ⇔ x = −15 5 5 8 Considere o polinômio p(x) = a5 x5 + a4 x4 + a3 x3 + a2 x2 – a1, em que uma das raízes é x = –1. Sabendo-se que a1, a2, a3, a4 e a5 são reais e formam, nesta ordem, uma progressão aritmética com a4 = 1/2, então p(–2) é igual a a) –25 b) –27 c) –36 d) –39 e) –40 Resolução Seja a razão da progressão aritmética (a ,1 r a ,a ,a ,a ),com a = 1 2 1) a a r 2 3 4 5 4 5 4 = + 1 2 r (I) 2) Como x 1é raiz de = + = – pp(x) a x +a x a x a x a temo 5 5 4 4 3 3 2 2 1= + + – , ss p( 1) a a a r a a r 0 a 2r 5 4 3 2 1 5 : − − − + − − = + = ⇔ ⇔ + = 123 123 00 a 2r II 3) De (I) e (II) tem 5⇔ = - ( ) , sse 1 2 r = 2r r = 1 2 4) A progressão aritm + ⇔ éética considerada é ( 1; 1 2 ; 0; 1 2 ; 1) po– ,− iis a 1 2 e r 1 2 O polinômio considerado é 4 = = pp(x)= 1 x 1 2 x 0 x 1 2 x ( 1) p(x)= x 1 5 4 3 2 5 · · – –+ + − + ⇔ ⇔ 22 x 1 2 x 1 5) Dessa forma, p( 2)= ( 2) 1 4 2 5 − + − − + 22 ( 2) 1 2 ( 2) 1 254 2 · ·− − − =+ − 09 Sobre a equação polinomial 2x4 + ax3 + bx2 + cx – 1 = 0, sabemos que os coeficientes a, b, c são reais, duas de suas raízes são inteiras e distintas e 1/2 – i/2 também é sua raiz. Então, o máximo de a, b, c é igual a a) –1 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 Resolução De acordo com o enunciado, o conjunto solução da equação 2x4 + ax3 + bx2 + cx – 1 = 0 é 1 2 – 1 2 i; 1 2 + 1 2 i ; m; n       , ,com m n ∈∈        ,  Assim 1 2 – 1 2 i . 1 2 + 1 2 i . m . n = – 1 2 1 2 . m . n = – 1 2 m . ⇔ ⇔ ⇔ nn = –1 Se m . n = –1 e m, n m { } ⊂ , : então == 1 e n = –1 ou m = –1 e n = 1 Escrevendo a , equação apresentada na forma fatorada temmos : 2 . x – 1 x +1 x – 1 2 – 1 2 i x – 1 2 +( )( )    1 2 i = 0 2x – 2x – x + 2x – 14 3 2     ⇔ ⇔ = 0 Logo : a = –2, b = –1, c = 2 O maior valorr é .2 10 É dada a equação polinomial (a + c + 2) x3 + (b + 3c + 1) x2 + (c - a) x + (a + b + 4) = 0 com a, b, c reais. Sabendo-se que esta equação é recíproca de primeira espécie e que 1 é uma raiz, então o produto abc é igual a a) –2 b) 4 c) 6 d) 9 e) 12 Resolução Lembrando que sendo a0 ≠ 0, a equação
  • 4. OBJETIVO ITA – Dezembro/200735 a0 x3 + a1x2 + a2x +a3 = 0 é recíproca de primeira espécie se, e somente se, a0 = a3 e a1 = a2 e, sabendo que 1 é raiz da equação, temos: – a c a b b c c a + + = + + + + = 2 4 3 1 –a c b c c a+ + + + + + +2 3 1 – a b b c a b c + + =      + = + + 4 0 2 2 == + + =      + – – 1 2 5 7 2 a b c a b ++ = + = =      + – – – – 5 7 2 3 6 2 c b c b c a bb c b c c – – – + = + = =      5 7 2 4 4 aa b c Logo o produto abc é – – , = = =      4 3 1 . (– ) . (– ) igual a 4 3 1 12= 11 Sendo [–p/2, p/2] o contradomínio da função arcoseno e [0, p] o contradomínio da função arcocosseno, assinale o valor de cos arcsen 3 5 + arccos 4 5     a) 1 12 b) 7 25 c) 4 15 d) 1 15 e) 1 2 5 Resolução Nas condições do problema, temos: 1) arcsen 3 5 = a sen = 3 5 e cos = 4 5 ⇔ a a 2) arccos 4 5 = b cos = 4 5 e sen = 3 5 ⇔ b b Portanto: cos arcsen 3 5 + arccos 4 5 = cos (a + b     )) = = cos a . cos b – sen a . sen b = = 4 5 . 4 5 – 3 5 . 3 5 = 7 25 12 Dada a cônica λ : x2 – y2 = 1, qual das retas abaixo é perpendicular à λ no ponto P = (2, 3 )? a) y = 3(x 1) b) y = 3 2 x c) y = 3 3 (x 1) d) y = 3 5 (x 7 − + − − )) e) y = 3 2 (x 4) − − Resolução A equação da cônica λ, no 1o quadrante, resulta: x2 – y2 = 1 ⇔ y = x 12 − Seja t a reta tangente a λ no ponto P (2; 3). Se y’ = dy dx 1 2 x 1 x x x 12 2 = ⋅ − ⋅ = − ,2 então o coeficiente angular da reta t é m 2 2 1 2 3 t 2 = − = A reta r, perpendicular à reta t, no ponto P (2; 3), tem equação: y 3 3 2 x 2 y 3 3 x 4− = − ⋅ − ⇔ = − ⋅ −( ) ( ) 13 O conjunto imagem e o período de f(x) = 2 sen2 (3x) + sen(6x) – 1 são, respectivamente, a) – ,3 3 2[ ] e π b) −[ ]2 2 2 3 , e π c) ,− 2 2 3 e π d) – ,1 3 3 [ ] e π e) – ,1 3 2 3 [ ] e π Resolução f(x) = 2 · sen2(3x) + sen (6x) –1 = = sen (6x) – [1 – 2 · sen2(3x)] = = sen(6x) – cos(6x) = ⇔⇔ ⇔⇔⇔⇔ ⇔⇔⇔⇔ ⇔⇔
  • 5. OBJETIVOITA – Dezembro/2007 36 = sen(6x) – sen(90º – 6x) = = 2 · cos 6x + 90 – 6x 2 o · sen 6x 90 6x 2 o – + = = 2 · cos 45º · sen (6x – 45º) = = 2 · sen (6x – 45º) Sendo f(x) = 2 · sen(6x – 45º), temos que: 1) –1  sen (6x – 45º)  1 ⇔ ⇔ – 2 2 · sen(6x – 45º)  2 ⇔ ⇔ – 2  f(x)  2 , isto é, o conjunto imagem de f(x) é o intervalo – 2; 2    2) o período da função resulta: P = 2 6 3 π π = 14 Para x  R, o conjunto solução de |53x – 52x+1 + 4 . 5x| = |5x – 1| é a) 0 2 5 2 3, ,± ±{ } b) 0 1 2 55 , , log +( ){ } c) 0 1 2 2 1 2 3 2 25 5 5 , log , log ,log               d) 0 2 5 2 3 2 35 5 5 , log , log , log –+( ) +( ) ( ){ } e) A única solução é x = 0 Resolução Substituindo 5x por y 0, temos: |53x – 52x+1 + 4 . 5x| = |5x – 1| ⇔ ⇔ |y3 – 5y2 + 4y| = |y – 1| ⇔ ⇔ |y| . |y – 1| . |y – 4| = |y – 1| Temos, então, as duas seguintes possibilidades: 1) |y–1| = 0 ⇔ y = 1 2) |y| . |y – 4| = 1 ⇔ y(y – 4) = 1 ⇔ ⇔ y2 – 4y –1 = 0 ou y2 – 4y + 1 = 0 ⇔ ⇔ = ± = ± ⇔ ⇔ = + = – y ou y y ou y 2 5 2 3 2 3 2 3 oou y pois y Assim sendo y ou , : = + = 2 5 0 1 y ou y ou y x = − = + = + ⇒ ⇒ 2 3 2 3 2 5 5 –= = = + = 1 5 2 3 5 2 3 5 ou ou oux x x 22 5 0 2 35 , : log – + = = ( ) e x ou x portanto oou x ou x log log = +( ) = +( ) 5 5 2 3 2 5 15 Um subconjunto D de R tal que a função f : D → R, definida por f(x) = ln (x2 – x + 1) é injetora, é dado por a) R b) (– ∞, 1] c) [0, 1/2] d) (0,1) e) [1/2, ∞) Resolução O gráfico da função g, definida por g(x) = x2 – x + 1, é do tipo: 1 1 3 4 1 2 y x O gráfico da função h, definida por h(x) = ln (x2 – x + 1), é do tipo: y x 3 4 1 2 1 1 y x 1 2 0 1 O gráfico de função f, definida por f(x) = ln (x2 – x + 1), é do tipo: y x1 2 0 1 Dos subconjuntos de R apresentados, o único em que f é injetora é [0, 1/2]
  • 6. OBJETIVO ITA – Dezembro/200737 16 A soma de todas as soluções distintas da equação cos 3x + 2 cos 6x + cos 9x = 0, que estão no intervalo 0  x  π/2, é igual a a) 2π b) 23 12 π e) 13 12 π c) 9 6 π d) 7 6 π Resolução Fazendo-se 3x = a na equação cos 3x + 2 · cos 6x + cos 9x = 0, resulta: cos a + 2 · cos 2a + cos 3a = 0 ⇔ ⇔ 2 · cos 2a + 2 · cos 3a + a 2 · cos 3a – a 2 = 0 ⇔ ⇔ 2 · cos 2a + 2 · cos 2a · cos a = 0 ⇔ ⇔ 2 · cos 2a · (1 + cos a) = 0 ⇔ ⇔ cos 2a = 0 ou cos a = –1 Portanto: cos 6x = 0 ou cos 3x = –1 ⇔ ⇔ 6x = π 2 + n · π ou 3x = π + n · 2π, (n ∈ ) ⇔ ⇔ x = π 12 + n · π 6 ou x = π 3 + n · 2 3 π (n ∈ ) Para 0 ≤ x ≤ π 2 , a soma de todas as soluções distintas é: S = π π π π π 12 4 5 12 3 13 12 + + + = 17 Considere o conjunto D = {n ∈ ; l ≤ n ≤ 365} e H ⊂ P (D) formado por todos os subconjuntos de D com 2 elementos. Escolhendo ao acaso um elemento B ∈ H, a probabilidade de a soma de seus elementos ser 183 é igual a a b c d) ) ) ) 1 730 46 33215 1 365 ) 92 33215 91 730 e Resolução 1) O número de elementos de H é C365 2 365 364 2 66430, . = = 2) Os elementos de H, cuja soma dos dois elementos é 183, são {1;182}, {2;181}, {3;180}…; {91;92} e, portanto, são 91. 3) A probabilidade pedida é 91 66430 1 730 = 18 Considere o triângulo ABC isósceles em que o ângulo distinto dos demais, BÂC, mede 40°. Sobre o lado AB, tome o ponto E tal que ACˆE = 15°. Sobre o lado AC, tome o ponto D tal que DBˆC = 35°. Então, o ângulo EDˆB vale a) 35° b) 45° c) 55° d) 75° e) 85° Resolução Com os dados do enunciado, pode-se montar a seguinte figura, onde θ é a medida, em graus, do ângulo EDˆB 40° 55° F 90° – θ E A Dθ CB 55° 35° 35° 75° 15° 1) Da congruência entre os triângulos retângulos FBC e FBE, resulta: FC = FE 2) Os triângulos retângulos FDC e FDE são con­­gru­ en­tes pelo critério LAL, pois: FC = FE, FD é lado comum e DFˆC = DFˆE = 90º Assim: FCˆD = FEˆD ⇔ 15º = 90º – θ ⇔ ⇔ θ = 90º – 15º ⇔ θ = 75º 19 Sejam X, Y, Z, W subconjuntos de  tais que (X – Y) ∩ Z = {1, 2, 3, 4} , Y = {5, 6} , Z ∩ Y = ∅, W ∩ (X – Z) = {7, 8} , X ∩ W ∩ Z = {2, 4} . Então, o conjunto [X ∩ (Z ∪ W)] – [W ∩ (Y ∪ Z)] é igual a a) {1, 2, 3, 4, 5} b) {1, 2, 3, 4, 7} c) {1, 3, 7, 8} d) {1, 3} e) {7, 8}
  • 7. OBJETIVOITA – Dezembro/2007 38 Resolução Os conjuntos X, Y, Z e W não estão bem definidos pelas condições dadas. O que se pode afirmar é o que se segue: a) De (X – Y) ∩ Z = {1; 2; 3; 4} e X ∩ W ∩ Z = {2; 4}, temos: {1; 3} ⊂ X, {1; 3} ⊂ Z, 1 ∉ W e 3 ∉ W b) De W ∩ (X – Z) = {7; 8} e X ∩ W ∩ Z = {2; 4}, temos: {7; 8} ⊂ W, {7; 8} ⊂ X, 7 ∉ Z e 8 ∉ Z c) De Y = {5; 6} e Z ∩ Y = ∅, temos: 5 ∉ Z e 6 ∉ Z d) As informações dos itens a, b e c permitem colocar os números 1, 2, 3, 4, 7 e 8 conforme o diagrama 7 8 2 4 1 3 X W Z Do diagrama, pode-se determinar que X ∩ (Z ∪ W) = {1; 2; 3; 4; 7; 8} e) Como {2; 4} ⊂ Z e {2; 4} ⊂ W, temos que {2; 4} ⊂ [W ∩ (Y ∪ Z)] Como 1 ∉ W e 3 ∉ W, temos que 1 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)] e 3 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)] Como 7 ∉ Z e 8 ∉ Z, temos que 7 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)] e 8 ∉ [W ∩ (Y ∪ Z)] f) [X ∩ (Z ∪ W)] – [W ∩ (Y ∪ Z)] = = {1; 2; 3; 4; 7; 8} – [W ∩ (Y ∪ Z)] = = {1; 3; 7; 8} 20 Sejam r e s duas retas paralelas distando 10 cm entre si. Seja P um ponto no plano definido por r e s e exterior à região limitada por estas retas, distando 5 cm de r. As respectivas medidas da área e do perímetro, em cm2 e cm, do triângulo equilátero PQR cujos vértices Q e R estão, respectivamente, sobre as retas r e s, são iguais a a)175 3 3 e b)175 3 3 e c)175 3 e d)175 3 e 5 21 10 21 10 21 5 211 10 21e) 700 e Resolução CP A R B t // r r // s s 55 10 10 � � � Q Seja , a medida, em centímetros, do lado do triângulo eqüilátero PQR 1) AR2 + 152 = 2 ⇒ AR = l2 − 225 2) RB2 + 102 = 2 ⇒ RB = l2 −100 3) PC = AB = AR + RB Assim: PC = l l2 2 − + −225 100 4) (PC)2 + 52 = 2 Assim 225 100 5 2 225 2 2 2 2 2 2 2 : , , , , , − + −( ) + = −( ) −−( ) = − − = = 100 300 3 700 0 700 3 pois 2 4 2 2 2 , , , , ,, 0 5) A área S, em centímetros quadrados, do triângulo eqüilátero PQR é dada por: S 3 700 3 = = = l2 4 3 4 175 3 3 · · 6) O perímetro u, em centímetros, do triângulo eqüilátero PQR é dado por: u = = = = =3 3 700 3 3 2100 9 2100 10 21l · · ⇔ ⇔ ⇔ ⇔
  • 8. OBJETIVO ITA – Dezembro/200739 21 Dado o conjunto A = x x x x;∈ + { }R 3 22 2 , expresse-o como união de intervalos da reta real. Resolução I) 3x2 + 2x  0 ⇔ x  – 2 3 ou x  0 II) 3 22 x x+ x2 ⇒ 3x2 + 2x x4 ⇒ ⇒ x4 – 3x2 – 2x 0 ⇒ x (x3 – 3x – 2) 0 ⇒ ⇒ x · (x3 – x – 2x – 2) 0 ⇒ ⇒ x [x (x + 1) (x – 1) – 2 (x + 1)] ⇔ ⇒ x (x + 1) (x2 – x – 2) 0 ⇒ ⇒ x (x + 1) (x +1) (x – 2) 0 ⇒ ⇒ x (x + 1)2 (x – 2) 0 ⇒ x (x – 2) 0 ⇒ ⇒ (x 0 ou x 2) e x ≠ –1. De I e II, concluímos que x e x– –≤ ≠ 2 3 1 ou x 2 Resposta: A ] – ; – [ ] – ; – ] ] ; [= ∞ ∪ ∪ +∞1 1 2 3 2 22 Determine as raízes em  de 4z6 + 256 = 0, na forma a + bi, com a, b ∈ R, que pertençam a S = {z ∈ ; 1 |z + 2| 3}. Resolução 1) 4z6 + 256 = 0 ⇔ z6 = – 64 ⇔ ⇔ z6 = 64 (cos 180° + i . sen 180°) 2) As raízes dessa equação são: z1 = 2 . (cos 30° + i . sen 30°) = 3 + i z2 = 2 . (cos 90° + i . sen 90°) = 2i z3 = 2 . (cos 150° + i . sen 150°) = – 3 + i z4 = 2 . (cos 210° + i . sen 210°) = – 3 – i z5 = 2 . (cos 270° + i . sen 270°) = – 2i z6 = 2 . (cos 330° + i . sen 330°) = 3 – i 3) Observe que: |2 ± 2i|2 = 8 |2 + 3 ± i|2 = 8 + 4 3 ≅ 14,9 |2 – 3 ± i|2 = 8 – 4 3 ≅ 1,1 4) Os valores de z encontrados em (2) que obedecem à condição 1 |z + 2| 3 ⇔ 1 |z + 2|2 9 são: 2i ; –2i ; – 3 + i ; – 3 – i Resposta: 2i; – 2i; – 3 + i; – 3 – i 23 Seja f(x) = ln (x2 + x + 1), x ∈ R. Determine as funções h, g : R → R tais que f(x) = g(x) + h(x), ∀x ∈ R, sendo h uma função par e g uma função ímpar. Resolução 1) f(x) = ln (x2 + x + 1) ⇔ f(–x) = ln (x2 – x + 1) 2) f(x) = g(x) + h(x) ⇔ f(–x) = g(–x) + h(–x) ⇔ ⇔ f(–x) = – g(x) + h(x), pois g é função ímpar e h é função par. Como f(x) = g(x) + h(x) e f(–x) = – g(x) + h (x), temos: h (x) = f x f x( ) (– )+ 2 e g(x)= ( ) – (– )f x f x 2 ⇔ ⇔h(x)= ln( ) ln( – )x x x x2 2 1 1 2 + + + + e g(x)= ln( ) – ln( – )x x x x2 2 1 1 2 + + + ⇔ ⇔h(x)= ln ( ) · ( – )x x x x2 2 1 1+ + + e g(x)= ln – x x x x 2 2 1 1 + + + , x∈ R Resposta: h(x)= ln ( ) · ( – )x x x x2 2 1 1+ + + e g(x)= ln – x x x x 2 2 1 1 + + + , x∈ R 24 Sejam α, β, γ ∈. Considere o polinômio p(x) dado por x5 – 9x4 + (α – β – 2γ) x3 + (α + 2β + 2γ – 2) x2 + + (α – β – γ + 1) x + (2α + β + γ – 1). Encontre todos os valores de α, β e γ de modo que x = 0 seja uma raiz com multiplicidade 3 de p(x). Resolução Para que o polinômio
  • 9. OBJETIVOITA – Dezembro/2007 40 p(x) = x5 – 9x4 + (α – β – 2γ) x3 + (α + 2β + 2γ – 2) x2 + (α – β – γ + 1) x + (2α + β + γ – 1) tenha x = 0 como raiz com multiplicidade 3, devemos ter:         − − ≠ + + − = − − + = + + − =      2 0 2 0 1 0 2 1 0     2 2   − − ≠ + + = − − = − =        − −         2 0 2 1 0 2    2 2     ≠ + = =      ≠ − = − =      ≠ −0 1 0 2 1 0 1       == − =      = ≠ − = = − = 1 1 0 1       0 Se m temos m e m, : , Resposta: α = 0, β = 1 – m e γ = m, com m ∈  e m ≠ –1 25 Uma matriz real quadrada A é ortogonal se A é in- versível e A–1 = At. Determine todas as matrizes 2 3 2 que são simétricas e ortogonais, expressando- as, quando for o caso, em termos de seus elementos que estão fora da diagonal principal. Resolução Seja A x y z w I Se A é simétrica dev) , =     eemos ter A A x y z w x z y w t : = ⇔     =     ) , : – ⇔ = = y z II Se A é ortogonal vem A At1 . . .– ⇔ = ⇔ = ⇔ ⇔  A A A A I A At t1 1 0 0 1   =         ⇔ ⇔   . x y z w x z y w 1 0 0 1   = + + + +     x y xz yw xz yw z w 2 2 2 2 .. , :Como y z temos x y xy yw = + = + = 2 2 1 0 ww y x y y o 2 2 2 1 1 0 – + =      ⇔ = ± = uu x w w y y III Para y – ) = = ± − ≤        1 1 2 == =     =  , : – 0 1 0 0 1 1 0 0 1 temos A ou A   =     =    – – – ou A ou A 1 0 0 1 1 0 0 1 IIV Para x w temos A y y y ) – , : – – – = = 1 1 2 yy2         III Para y) == =     =  , : – 0 1 0 0 1 1 0 0 1 temos A ou A   =     =    – – – ou A ou A 1 0 0 1 1 0 0 1 IIV Para x w temos A y y y ) – , : – – – = = 1 1 2 yy ou A y y y y 2 2 2 1 1         =         – – – e y ≤ 1 26 Determine todos os valores α ∈ – , π π 2 2 tais que a equação (em x) x x tg4 4 2 2 3 0– + =α admita apenas raízes reais simples. Resolução A equação x x tg4 4 2 2 3 0· ·− + =α , com x2 = y, resulta: y y tg2 4 2 3 0– · · + =α . A equação em x admite apenas raízes reais simples quando a equação em y admitir raízes reais distintas e estritamente positivas, o que ocorre nas seguintes condições: I) ∆ ( · ) – 0 2 3 4 0 34 2 tg tgα α II) P C A tg= = α 0 Assim: 0 3 tg α , no intervalo – , π π 2 2 , resulta 0 3 α π Resposta: 0 3 α π 27 Em um espaço amostral com uma probabilidade P, são dados os eventos A, B e C tais que: P (A) = P (B) = 1/2, com A e B independentes, P (A  B  C) = 1/16, e sabe-se que P ((A  B)  (A  C)) = 3/10. Calcule as probabilidades condicionais P (C A  B) e P (C A  BC). Resolução 1) Se A e B são eventos independentes, então: P (A  B) = P(A) · P(B) = 1 2 1 2 1 4 · = ⇔⇔ ⇔⇔ ⇔⇔ ⇔⇔ ⇔⇔ ⇔ ⇔
  • 10. OBJETIVO ITA – Dezembro/200741 2) P (C A  B) = P (A B C) P (A B) ∩ ∩ ∩ = = 1 16 1 4 1 4 3) P ((A  B)  (A  C)) = P (A  B) + + P (A  C) – P (A  B  C) ⇔ = + ∩ − ∩ =( ) ( ) 3 10 1 4 1 16 P A C P A C 99 80 4) Observe, pelo diagrama abaixo, que n (C  A  BC) = n (A  C) – n (A  B  C) e, portanto: P (C  A  BC) = P (A  C) – P (A  B  C) = = 9 80 1 16 4 80 1 20 − = = 5) Observe, pelo diagrama seguinte, que: n (A  BC) = n (A) – n (A  B) e, portanto: P (A  BC) = P (A) – P (A  B) = 1 2 1 4 1 4 − = 6) P (C A  BC) = P (C A B ) P (A B ) C C ∩ ∩ ∩ = = 1 20 1 4 1 5 Respostas: P (C A  B) = 1 4 e P (C A  BC) = 1 5 28 Um triângulo acutângulo de vértices A, B e C está inscrito numa circunferência de raio 5 2 3 . Sabe-se que AB mede 2 5 e BC mede 2 2 . Determine a área do triângulo ABC. Resolução Com os dados do enunciado, podemos montar a seguinte figura: 1) sen  = 4 2 3 5 2 3 4 5 == 4 5 2) cos  = 2 5 2 3 3 5 == 3 5 3) sen  = 5 3 5 2 3 10 10 == 10 10 4) cos  = 5 5 2 3 3 10 10 == 3 10 10 5) sen ( + ) = sen  cos  + sen  cos  Assim: sen ( + ) = · · 4 5 3 10 10 10 10 3 5 3 10 10 + == 3 10 10 ⇔ ⇔
  • 11. OBJETIVOITA – Dezembro/2007 42 6) A área S do triângulo ABC é dada por: S = AB BC sen· · 2 ( + ) Assim: S = 1 2 2 5 2 2 3 10 10 · · · ⇔ S = 120 20 ⇔ ⇔ S = 6 Resposta: 6 unidades de área 29 Seja C uma circunferência de raio r e centro O e AB um diâmetro de C. Considere o triângulo equilátero BDE inscrito em C. Traça-se a reta s passando pelos pontos O e E até interceptar em F a reta t tangente à circunferência C no ponto A. Determine o volume do sólido de revolução gerado pela rotação da região limitada pelo arco AE e pelos segmentos AF e EF em torno do diâmetro AB . Resolução O O volume V do sólido gerado é dado por: V = V1 – V2, onde V1 é o volume de um tronco de cone circular reto de raios das bases r 3 e r 3 2 e altura r 2 , e V2 é o volume de um segmento circular de raio da base r 3 2 e altura r 2 . Assim sendo, tem-se: 1) V = r 6 r 3 + r 3 2 + r 3 . r 3 21 2 2 π ( )               ⇔ ⇔V = 7 r 8 2) V = r 12 3 . r 3 2 1 3 2 π π                   ⇔ ⇔ 2 2 2 3 + r 2 V = 5 r 2 π 44 3) V = V – V V = 7 r 8 – 5 r 24 V1 2 3 3 ⇔ ⇔ π π = 16 r 24 V = 2 r 3 Resposta : 2 r 3 un 3 3 3 π π π ⇔ ⇔ iidades de volume 30 Considere a parábola de equação y = ax2 + bx + c, que passa pelos pontos (2, 5), ( –1, 2) e tal que a, b, c formam, nesta ordem, uma progressão aritmética. Determine a distância do vértice da parábola à reta tangente à parábola no ponto (2, 5). Resolução Sabendo-se que a, b, c (nessa ordem) estão em P.A. e que a parábola passa pelos pontos (2, 5) e (–1, 2), conclui-se que: a – 2b + c = 0 4a + 2b + c = 5 a – b + c = 2      ⇔      a = –1 b = 2 c = 5 Assim, a equação da parábola é y = –x2 + 2x + 5, cujo vértice tem coordenadas V (1; 6). Se y' = dy dx = –2x + 2 e m = f''(2) = – 2t .. 2 + 2 = –2 é o coeficiente angular da reta tangente no ponto (2, 5), então a reta tangente nesse ponto resulta: y – 5 = – 2 . (x – 2) ⇔ 2x + y – 9 = 0 A distância do vértice V (1, 6) à reta 2x + y – 9 = 0 é: d = 2 . 1 + 6 – 9 2 +1 = 1 5 = 5 5 Resposta : d 2 2 = 5 5