CPV O Cursinho que Mais Aprova na GV FGV ADM – 14/dez/2014 MATEMÁTICA APLICADA 01. Um mapa de um pequeno parque é uma região em forma de quadrilátero, limitado pelas retas y = x, y = x + 4, y = –x + 4 e y = –x, sendo que as unidades estão em quilômetros. A altitude em relação ao nível do mar em cada ponto (x, y) do parque é dada pela expressão 3 . (0,75x + y3) quilômetros. 4 a) Demonstre que o quadrilátero do parque é um quadrado. b) Qual é a altitude do centro do parque, ponto de encontro das diagonais, em relação ao nível do mar? Resolução: a) Considere a repreasentação gráfica das retas y = x (r) y = x + 4 (s) y = – x + 4 (t) y = – x (u) C (0,4) M (0,2) B (2,2) 2 a)Expresse V em termos de x e y. b) Quais são o maior e o menor valor, em reais, do metro quadrado no município? -2 2 Observando que no quadrilátero da figura as diagonais são perpendiculares e congruentes, portanto, o quadrilátero é quadrado. b) Considerando o ponto M (0, 2), temos: 3 . (0,75 . 0 + 8) = 4 CPV FGVADMDEZ2014 ( x2 + y2 100 ( 3 .8=2 4 3 cm ( V . 10 x2 + y2 =– 45 100 – V.2 =e 9 ) 100 x2 + y2 100 Þ x2 + y2 ) ln ) 9 – V= e 2 Þ ( V.2 x2 + y2 =– 9 100 ) (x2 + y2) 100 (t) (u) (r) a) Temos que 0 ≤ x ≤ 5 e 0 ≤ y ≤ 5 ln V = ln 45 – ln 10 – Se necessário, use as aproximações: ln 2 = 0,7; ln 3 = 1,1. Observe que o número e é igual a 2,718... e que y = ln x se e somente se ey = x, com x > 0. ln A (0,0) (s)-4 ) x2 + y2 , 100 sendo V expresso em milhares de reais. ln V – ln 45 + ln 10 = – D (-2,2) ( ln V = ln 45 – ln 10 – Resolução: r // s e t // u r t e s u 4 02. Certo município pode ser representado em um mapa como uma malha retangular, 0 £ x £ 5 e 0 £ y £ 5 com uma cidade na origem. Uma construtora estimou que o valor do metro quadrado no ponto (x, y) do mapa, x e y números naturais, é dado pela relação: b) x = 0 e y = 0 Þ Vmáx = Vmáx 9 0 e = 4500 reais por m2 2 x=5 e y=5 Þ Vmin 9 –1/2 e 2 9 1 ln Vmin = ln – 2 2 Vmin = Þ ln Vmin = 2,2 – 0,7 – 0,5 Vmin = e1 = 2,718 = 2718 reais por m2 1 2 FGV-ADM 14/12/2014 CPV o Cursinho 03. Atenda ao que se pede: a) Determine o produto das raízes da equação cúbica x3+ 64 = 0 que não são números reais. b) Para resolver uma equação cúbica expressa na forma x3 + 3ax = 2b, o matemático francês François Viète a (1540-1603) substituiu a variável x por x = – y y e obteve a equação: y6 + 2by3 – a3 = 0. Obteve os valores de y e depois, os de x. Use esse método para determinar uma raiz da seguinte equação (considere x e y números reais e positivos): x3 + 3x . 3 5 = 4. Mais Aprova que na GV 04. A figura mostra o gráfico da função f (x) = 2x3 – x2 – 20x + 28. a) Se julgar conveniente, utilize-o para resolver a 2x3 – x2 – 20x + 28 inequação: > 0. (x2 + x + 1)3 b) Resolva a inequação: 2x3 – x2 – 20x + 28 > 28. Resolução: a)x3 + 64 = 0 fatorando temos que (x + 4) (x2 – 4x + 16) = 0 portanto, a raiz real é – 4, logo x2 – 4x + 16 = 0 contém as raízes imaginárias. c O produto das raízes imaginárias é dado por = 16. a Resposta: o produto das raízes imaginárias é 16. b) Segundo François Vièle a equação x3 + 3ax = 2b resolve a substituindo x = – y, y obtendo a equação y6 + 2by3 – a3 = 0. Assim, a equação x3 + 3x 3 5 = 4 pode ser resolvida fazendo a = 3 5 e b = 2, resultando na equação Resolução: a) De acordo com o gráfico dado, 2 é uma raiz dupla de f(x), a outra raiz pode ser obtida por Biot-Ruffini. 2x + 7 = 0 Þ x = – Como x2 + x + 1 > 0 para todo x Î , devemos ter: 2x3 – x2 – 20x + 28 > 0 Û (x – 2)2 (2x + 7) > 0 isto é f(x) > 0. Pelo gráfico: 3 y6 – 4y3 – ( 3 5 ) = 0, isto é, y6 – 4y3 – 5 = 0. Substituindo y3 = t temos t2 – 4t – 5 = 0 cujas raíses são: t = – 5 (não convém) t = 1 Se t = 1 então y3 = 1 Þ y = 1 (real positivo) Como x = 3 5 – 1 temos x = 3 5 – 1 1 7 2 – ] [ 7 S = – 2 , + ¥ – { 2 }. b) Temos: 2x3 – x2 – 20x + 28 > 28 Û x (2x2 – x – 20) > 0. 1 ± 161 As raízes de 2x2 – x – 20 = 0 são x = 4 Estudo de sinal: – S = FGVADMDEZ2014 – + 1– CPV 7 . 2 + 0 161 ] 161 1+ 4 4 1– 161 4 ,0 [ È ] 1+ 161 4 [ ,+¥ . CPV o Cursinho que 05. Uma fábrica constrói dados com a forma de um tetraedro regular. A área de uma face do dado é igual a 9 3 cm2. a) Qual é a soma das medidas das arestas de um dado? b) As faces do dado são numeradas de 1 a 4. Lançamos dois desses dados. Qual é a probabilidade, expressa em porcentagem, da soma dos números das faces visíveis ser um múltiplo de 5? Resolução: a) Devemos ter: a2 3 = 9 3 Þ a = 6 que é a medida 4 4.3 de uma aresta do tetraedo. O tetraedo possui arestas, 2 então a soma de todas elas é igual a 6 . 6 = 36 cm. b) O número de elementos do espaço amostral é N (E) = 4 . 4 = 16. Os resultados possíveis cuja soma dos números das faces é múltiplo de 5 são: dado 1 dado 2 soma (1, 2, 3) (2, 3, 4) 15 (2, 3, 4) (1, 2, 3) 15 (1, 2, 4) (1, 3, 4) 15 (1, 3, 4) (1, 2, 4) 15 Portanto: P = 4 = 25% 16 06.Uma padaria entrega mensalmente certo tipo de pão, cobrando R$ 1,50 pelo pacote simples, que contém 1 unidade, e R$ 2,50 pelo pacote duplo, que contém 2 unidades. — Na primeira semana, ela entrega a um restaurante 100 pacotes simples e 40 pacotes duplos. — Na segunda semana, 200 pacotes simples e 80 pacotes duplos. — Na terceira semana, 200 pacotes simples e 60 pacotes duplos. — Na quarta semana, 300 pacotes simples e 80 pacotes duplos. a) Escreva um produto de matrizes que expresse o total de pães entregues pela padaria mensalmente ao restaurante e o valor total, em reais, recebido mensalmente pela padaria. Mais A prova na GV 3 FGV-ADM 14/12/2014 b) Usando a matriz produto do item A, calcule o total de pães entregues mensalmente ao restaurante e o valor total, em reais, recebido mensalmente pela padaria. Resolução: a)Seja P a matriz produto pedida. Do enunciado, P é do tipo (pij)2x4, sendo: número de pãesp11 p12 p13 p14 valor total em reais p21 p22 p23 p24 =P Seja Q a matriz que indica a quantidade de pacotes de pães vendidos no mês. Q é do tipo (qij)2x4, sendo: 1a semana 2a semana 3a semana 4a semana pacote 100 200 200 300 simples = Q pacote duplo 40 80 60 80 Seja R a matriz que indica a quantidade de pães por pacote e o preço de cada pacote, tal que R seja do tipo (rij)2x2, com 1 2 R = , temos o produto de matrizes: 1,502,50 R . Q = P 1 2100200200300 . 1,50 2,50 40 80 60 80 número de pães 180 360 320 460 valor total em reais 250 500 450 650 =P =P b) Usando o resultado do item A, o total de pães entregues mensalmente ao restaurante e o valor total, em reais, recebido mensalmente pela padaria pode ser obtido, respectivamente, pela soma dos elementos da 1a e da 2a linhas da matriz produto. Temos: ● ● total de pães = 180 + 360 + 320 + 460 = 1320 valor total (em reais) = 250 + 500 + 450 + 650 = 1850 A matriz produto deve ter esta forma: Número de pães –––– Valor total em reais – – – – As colunas representam a primeira, segunda, terceira e quarta semanas, respectivamente. FGVADMDEZ2014 CPV 4 FGV-ADM 14/12/2014 CPV o Cursinho 07. a) Braille é um sistema de leitura para cegos inventado pelo francês Louis Braille no ano de 1827, em Paris. Os caracteres são indicados por pontos de alto-relevo que podem representar letras, pontuações, números, sinais matemáticos, notas musicais. Cada célula Braille possui 6 pontos, arrumados num padrão três linhas por duas colunas. Observe como são representadas, por exemplo, as letras A e B. Mais Aprova que na 08. Atenda ao que se pede. a) Considerando que uma geração corresponde a 25 anos, determine o número de ancestrais (pais, avós, bisavós, etc.) que determinada pessoa pode ter em um período de 300 anos. b) A figura mostra os quatro primeiros termos da sequência dos números piramidais de base quadrada. Determine o quinto, o sexto e o sétimo termos da sequência. Considere que quando não há pontos de alto-relevo, não há representação de nenhum caractere: Resolução: 25 anos a) 25 anos Pai Quantos caracteres podem ser representados no sistema Braille? b) Nove cobaias numeradas de 1 a 9 são distribuídas igualmente em três grupos: um grupo de controle e dois grupos experimentais. De quantos modos diferentes as cobaias podem ser distribuídas nos grupos, se os três grupos têm tratamentos diferenciados? Resolução: a) Considerando que pelo menos um ponto precisa de altorelevo, temos: Resposta: Podem ser representados no sistema Braille 63 caracteres. b) Escolhendo as pessoas dentro dos grupos, temos: 1o Grupo C9,3 . 84 2o Grupo 3o Grupo C6,3 . C3,3 . 20 . 1 = 1680 Resposta: As cobaias podem ser distribuídas nos grupos de 1680 modos diferentes. CPV FGVADMDEZ2014 Mãe Pai ... Mãe ... Pai ... Mãe ... Montando uma sequência de ancestrais, temos (2, 4, 8, ...) P.G. de razão 2 e a1 = 2. O total de ancestrais em 300 anos é dado por S 300 = S12 = 1 ponto 2 pontos 3 pontos 4 pontos 5 pontos 6 pontos C + C6,2 + C6,3 + C6,4 + C6,5 + C6,6 = 6,1 26 – 1 = 63 GV 25 a1 (qn – 1) q–1 = 2 (212 – 1) = 8190 2–1 b) 1o termo = 1 2o termo = 1 + 4 = 12 + 22 = 5 3o termo = 1 + 4 + 9 = 12 + 22 + 32 = 14 4o termo = 1 + 4 + 9 + 16 = 12 + 22 + 32 + 42 = 30 Assim, 5o termo = 12 + 22 + 32 + 42 + 52 = 55 6o termo = 12 + 22 + 32 + 42 + 52 + 62 = 91 7o termo = 12 + 22 + 32 + 42 + 52 + 62 + 72 = 140 CPV o Cursinho que 09. Um retângulo em que a razão entre as medidas do maior e 1+ 5 do menor lado é é chamado retângulo de ouro. 2 Mais A prova na GV 10. Considere um triângulo ABC de área 12 cm2, cujos lados medem AC = 8 cm e BC = 6 cm. ^ a) Calcule a medida do ângulo C. Faça um esboço de todos os triângulos possíveis. b) Calcule a soma dos quadrados das possíveis medidas do lado AB. Resolução: 5 FGV-ADM 14/12/2014 C Do retângulo de ouro da figura, retiramos um quadrado de lado 2a. α 8 6 A x B Resolução: 1 1 ^ . AC . BC . sen C Þ 12 = . 8 . 6 sen α 2 2 1 Þ sen α = Þ α = 30º ou α = 150º 2 A partir do desenho, temos: (1 + Demonstre que o retângulo resultante é um retângulo de ouro. a)AABC = Assim, os possíveis triângulos são: C 5) a 30º 2a 2a 8 C 6 8 ( 2a 5 – 1) a A Assim, a razão é dada por: 2a = 2 = 1+ 5 2 ( Logo, o retângulo resultante é um retângulo de ouro. 5 – 1) a 5–1 x figura 1 B b) Na figura 1, temos: Na figura 2, temos: A 150º 6 x figura 2 B x21 = 82 + 62 – 2 . 8 . 6 cos 30º x22 = 82 + 62 – 2 . 8 . 6 cos 150º Assim, x21 + x22 = 64 + 36 – 96 cos 30º + 64 + 36 – 96 cos 150º e como cos 150º = – cos 30º, temos: x21 + x22 = 100 + 100 = 200 COMENTÁRIO do CPV A prova de Matemática Aplicada da FGV de 2015 foi uma prova abrangente no seu conteúdo, dentro da proposta de selecionar os melhores alunos. Fica claro a preocupação da banca em beneficiar o aluno conceitual e bem preparado. FGVADMDEZ2014 CPV