Teste de Matemática

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Faculdade de Motricidade Humana
Matemática Aplicada e Estatı́stica
Teste de Matemática
CURSO: Ciências do Desporto
10/I/12
Duração: 2h
Justifique cuidadosamente todas as suas respostas.
I – (12 valores)
(a) Resolva o seguinte sistema pelo método de eliminação de Gauss

y + z − w = 7



z − w = 6
2x
+
y
= 5



2y + 2z − w = 11
(b) Sendo


9 −3
0
0 −3 
A= 3
0
0
3

e

−1 1 0
B =  −1 2 1  ,
0 0 1
determine AB 2 . Com base neste resultado, calcule, justificando,
B −1 .
(c) Determine os vectores de R4 com norma 3 cujas projecções
sobre os vectores u = (1, 0, 0, −1) e v = (0, 1, −1, 0) são, respectivamente, u e −v, e que são perpendiculares ao vector
w = (0, 0, 1, −1).
(d) Determine o ponto da recta 3x + 4y = 6 que está mais próximo
do ponto (−1, 1).
(e) Estude as seguintes séries quanto à convergência, calculando a
sua soma num dos casos.
∞ µ ¶n
∞
X
X
5
3n
i)
ii)
7
2n + 5 n
n=1
n=1
(f) Calcule uma primitiva de cada uma das seguintes funções:
i) 3x6/5 +
x + ex
4 + x2 1 + e2x
ii) x cos(2x)
II – (4.5 valores)
(a) Calcule os seguintes integrais
Z π
³ ´
i)
3 cos 43 x + 5 sin(2x) dx
Z
+∞
2
xe−2x dx
ii)
0
0
(b) Considere a região do plano definida por
©
ª
Xβ = (x, y) ∈ R2 : 0 < y < e−βx ∧ 0 < x ,
onde β é um número real positivo. Determine o valor de β para
o qual a área de Xβ é igual a 1.
III – (1.5 valores) Calcule os seguintes limites
Z 5x
i)
lim
x→0
arctan(x) − x
ii) lim
x→0
x3
0
2
e−t dt
e2x − 1
.
IV – (2 valores) Sejam u1 e u2 vectores de Rn perpendiculares entre
si e com norma um.
(a) Mostre que os vectores v1 e v2 definidos por
v1 =
cos(θ) u1 + sin(θ) u2
v2 = − sin(θ) u1 + cos(θ) u2
também são perpendiculares entre si e também têm norma um,
qualquer que seja o valor de θ real.
(b) Seja w = a1 u1 +a2 u2 . Determine b1 e b2 tais que w = b1 v1 +b2 v2 .
Faculdade de Motricidade Humana
Matemática Aplicada e Estatı́stica
Teste de Matemática
CURSO: Ciências do Desporto
10/I/12
Duração: 2h
Justifique cuidadosamente todas as suas respostas.
I – (12 valores)
(a) Resolva o seguinte sistema pelo método de eliminação de Gauss

z − w = 6



y + z − w = 7
2x
+
y
= 5



2y + 2z − w = 11
(b) Sendo


0 −2 4
2 2 
A =  −2
0 −2 2

e

1 1 −2
B =  1 0 −1  ,
0 1
0
determine AB 2 . Com base neste resultado, calcule, justificando,
B −1 .
(c) Determine o ponto da recta 2x + 3y = 6 que está mais próximo
do ponto (1, −1).
(d) Determine os vectores de R4 com norma 4 cujas projecções
sobre os vectores u = (1, 0, 0, −1) e v = (0, 1, −1, 0) são, respectivamente, u e −v, e que são perpendiculares ao vector
w = (0, 0, 1, −1).
(e) Estude as seguintes séries quanto à convergência, calculando a
sua soma num dos casos.
∞ µ ¶n
∞
X
X
3
4n
i)
ii)
4
3n + 5 n
n=2
n=1
(f) Calcule uma primitiva de cada uma das seguintes funções:
i) 4x2/3 +
5 + sin(7x)
1 + x2 1 + cos(7x)
ii) x sin(6x)
II – (4.5 valores)
(a) Calcule os seguintes integrais
Z π
³ ´
i)
3 cos 52 x + 7 sin(2x) dx
Z
+∞
2
xe−2x dx
ii)
0
0
(b) Considere a região do plano definida por
©
ª
Xβ = (x, y) ∈ R2 : 0 < y < e−βx ∧ 0 < x ,
onde β é um número real positivo. Determine o valor de β para
o qual a área de Xβ é igual a 1.
III – (1.5 valores) Calcule os seguintes limites
Z 2x
i)
lim
x→0
arctan(x) − x
ii) lim
x→0
x3
0
2
e−t dt
e3x − 1
.
IV – (2 valores) Sejam u1 e u2 vectores de Rn perpendiculares entre
si e com norma um.
(a) Mostre que os vectores v1 e v2 definidos por
v1 =
cos(θ) u1 + sin(θ) u2
v2 = − sin(θ) u1 + cos(θ) u2
também são perpendiculares entre si e também têm norma um,
qualquer que seja o valor de θ real.
(b) Seja w = a1 u1 +a2 u2 . Determine b1 e b2 tais que w = b1 v1 +b2 v2 .
Faculdade de Motricidade Humana
Matemática Aplicada e Estatı́stica
Exame de Matemática
CURSO: Ciências do Desporto
10/I/12
Duração: 2h
Justifique cuidadosamente todas as suas respostas.
I – (12 valores)
(a) Determine os valores de α




2y +
2x
+
y



y +
para os quais o sistema
z −
2z −
w = 6
w = 11
= 5
z + αw = 7
é possı́vel e determinado. Determine a solução quando α = 1.
(b) Sendo


2 2 −2
0 
A= 2 6
0 2
2

e

−1
1 −2
1 ,
B =  0 −1
−1
0
0
determine AB 2 . Com base neste resultado, calcule, justificando,
B −1 .
(c) Determine o ponto da recta 2x + 3y = 6 que está mais próximo
do ponto (1, −1).
(d) Determine os vectores de R4 com norma 3 cujas projecções
sobre os vectores u = (1, 0, 0, −1) e v = (0, 1, −1, 0) são, respectivamente, u e −v, e que são perpendiculares ao vector
w = (0, 0, 1, −1).
(e) Estude as seguintes séries quanto à convergência, calculando a
sua soma num dos casos.
∞ µ ¶n
∞
X
X
4
4n
i)
ii)
5
2n + 5 n
n=2
n=1
(f) Calcule uma primitiva de cada uma das seguintes funções:
i) 4x6/5 +
x + 3x
1 + x4 1 + 2x2
ii) xe7x
II – (4.5 valores)
(a) Calcule os seguintes integrais
Z π
³ ´
i)
2 cos 45 x + 3 sin(2x) dx
Z
+∞
2
xe−2x dx
ii)
0
0
(b) Considere a região do plano definida por
©
ª
Xβ = (x, y) ∈ R2 : 0 < y < e−βx ∧ 0 < x ,
onde β é um número real positivo. Determine o valor de β para
o qual a área de Xβ é igual a 1.
III – (1.5 valores) Calcule os seguintes limites
Z 3x
i)
arctan(x) − x
lim
ii) lim
x→0
x→0
x3
0
2
e−t dt
e2x − 1
.
IV – (2 valores) Sejam u1 e u2 vectores de Rn perpendiculares entre
si e com norma um.
(a) Mostre que os vectores v1 e v2 definidos por
v1 =
cos(θ) u1 + sin(θ) u2
v2 = − sin(θ) u1 + cos(θ) u2
também são perpendiculares entre si e também têm norma um,
qualquer que seja o valor de θ real.
(b) Seja w = a1 u1 +a2 u2 . Determine b1 e b2 tais que w = b1 v1 +b2 v2 .
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