04matematica d semi marcao

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Inclusão para a vida Matemática D Pré-Vestibular da UFSC 1 UNIDADE 1 REGRA DE TRÊS GRANDEZAS DIRETAMENTE PROPORCIONAIS Duas grandezas são ditas diretamente proporcionais quando o aumento uma delas implica no aumento da outra na mesma razão. Exemplo: 1 kg de alimento custa R$ 15,00 3 kg de alimento custam R$ 45,00 5kg de alimento custam R$ 75,00 GRANDEZAS INVERSAMENTE PROPORCIONAIS Duas grandezas são ditas inversamente proporcionais quando o aumento der uma delas implica na diminuição da outra na mesma razão. Exemplo: 2 pessoas constroem 1 obra em 18 dias 4 pessoas constroem a mesma obra em 9 dias 6 pessoas constroem a mesma obra em 6 dias APLICAÇÕES REGRA DE TRÊS Regra de Três Simples Regra de Três Simples é um processo matemático mediante o qual podemos resolver problemas do cotidiano envolvendo “duas” grandezas, sejam elas direta ou inversamente proporcionais. Este processo consiste no seguinte: Identificar as grandezas envolvidas no problema. Nas situações dadas (em relação às mesmas) dispô-las em colunas. Verificar se são GDP ou GIP. Montar a proporção correspondente. Resolver a proporção. Regra de Três Composta Regra de três composta é um processo matemático mediante o qual podemos resolver problemas do cotidiano, envolvendo três ou mais grandezas. O processo é semelhante ao caso anterior (Regra de três simples), levando em consideração apenas o item da verificação quanto a GDP ou GIP, que deve ser feito da seguinte maneira: analisar as grandezas duas a duas, sempre em relação à que possui a variável. A montagem e resolução da proporção seguem o mesmo roteiro do caso anterior (Regra de Três Simples). PORCENTAGEM PORCENTAGEM As razões cujos denominadores são iguais a 100 são chamadas razões centesimais. Exemplo: ; 100 27 ; 100 13 etc. Noção Intuitiva “O índice de analfabetismo da cidade x é de 23% (lê-se 23 por cento)”. Significa que, em média, 23 de cada 100 habitantes são analfabetos. Cálculo de uma porcentagem Exemplo: 25% de R$ 80,00 é R$ 20,00” pois 25% = 100 25 = 0,25 Logo 25% de R$ 80,00 = 0,25.80,00 = 20,00 Definição Porcentagem é uma razão centesimal que é representada pelo símbolo % que significa “por cento”. Exercícios de Sala 1. Se 12Kg de um certo produto custa R$ 600,00, qual o preço de 25Kg do mesmo produto? 2. Sabendo que 36 operários conseguem construir uma casa em 30 dias, se dispomos apenas de 12 desses operários, em quanto tempo será construída a mesma casa? 3. Calcular a) 60% de 30 b) 30% de 20 c) 20% de 300 d) 20% de 20% e) (20%) 2 f) % 4 4. Numa cidade, 240 000 jovens representam 30% da população. Então a população da cidade é de: a) 500 000 habitantes b) 600 000 habitantes c) 700 000 habitantes d) 800 000 habitantes e) 900 000 habitantes Tarefa Mínima 1. Se trinta litros de um combustível custam R$ 16,95, quantos custarão oitenta litros do mesmo combustível? 2. Se 14 pedreiros levam 180 dias para construir uma casa, quanto tempo levarão para construí-la 10 pedreiros? 3. Um acampamento com 80 pessoas tem suprimento para dez dias. Sabendo-se que chegaram mais vinte soldados, pergunta- se: para quantos dias terão suprimentos, considerando-os inalteráveis? 4. Calcular as seguintes porcentagens: a) 25% de 80 b) 4% de 50 c) 120% de 200 d) 0,15% de 400 e) 20% de 30% f) (5%) 2 g) % 49 5. Numa sala de 80 alunos, 24 alunos foram aprovados. A porcentagem de reprovação foi de: a) 30% b) 40% c) 50% d) 60% e) 70%

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  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 1

    UNIDADE 1

    REGRA DE TRS

    GRANDEZAS DIRETAMENTE PROPORCIONAIS

    Duas grandezas so ditas diretamente proporcionais quando o

    aumento uma delas implica no aumento da outra na mesma

    razo.

    Exemplo: 1 kg de alimento custa R$ 15,00

    3 kg de alimento custam R$ 45,00

    5kg de alimento custam R$ 75,00

    GRANDEZAS INVERSAMENTE PROPORCIONAIS

    Duas grandezas so ditas inversamente proporcionais quando o

    aumento der uma delas implica na diminuio da outra na

    mesma razo.

    Exemplo: 2 pessoas constroem 1 obra em 18 dias

    4 pessoas constroem a mesma obra em 9 dias

    6 pessoas constroem a mesma obra em 6 dias

    APLICAES REGRA DE TRS

    Regra de Trs Simples

    Regra de Trs Simples um processo matemtico mediante o

    qual podemos resolver problemas do cotidiano envolvendo

    duas grandezas, sejam elas direta ou inversamente proporcionais. Este processo consiste no seguinte:

    Identificar as grandezas envolvidas no problema.

    Nas situaes dadas (em relao s mesmas) disp-las em colunas.

    Verificar se so GDP ou GIP.

    Montar a proporo correspondente.

    Resolver a proporo.

    Regra de Trs Composta

    Regra de trs composta um processo matemtico mediante o

    qual podemos resolver problemas do cotidiano, envolvendo trs

    ou mais grandezas. O processo semelhante ao caso anterior

    (Regra de trs simples), levando em considerao apenas o item

    da verificao quanto a GDP ou GIP, que deve ser feito da

    seguinte maneira: analisar as grandezas duas a duas, sempre em

    relao que possui a varivel. A montagem e resoluo da

    proporo seguem o mesmo roteiro do caso anterior (Regra de

    Trs Simples).

    PORCENTAGEM

    PORCENTAGEM

    As razes cujos denominadores so iguais a 100 so chamadas

    razes centesimais.

    Exemplo: ;100

    27;

    100

    13 etc.

    Noo Intuitiva

    O ndice de analfabetismo da cidade x de 23% (l-se 23 por cento). Significa que, em mdia, 23 de cada 100 habitantes so analfabetos.

    Clculo de uma porcentagem

    Exemplo: 25% de R$ 80,00 R$ 20,00

    pois 25% = 100

    25= 0,25

    Logo 25% de R$ 80,00 = 0,25.80,00 = 20,00

    Definio

    Porcentagem uma razo centesimal que representada pelo

    smbolo % que significa por cento.

    Exerccios de Sala

    1. Se 12Kg de um certo produto custa R$ 600,00, qual o preo de 25Kg do mesmo produto?

    2. Sabendo que 36 operrios conseguem construir uma casa em 30 dias, se dispomos apenas de 12 desses operrios, em quanto

    tempo ser construda a mesma casa?

    3. Calcular

    a) 60% de 30 b) 30% de 20

    c) 20% de 300 d) 20% de 20%

    e) (20%)2 f) %4

    4. Numa cidade, 240 000 jovens representam 30% da populao. Ento a populao da cidade de:

    a) 500 000 habitantes b) 600 000 habitantes

    c) 700 000 habitantes d) 800 000 habitantes

    e) 900 000 habitantes

    Tarefa Mnima

    1. Se trinta litros de um combustvel custam R$ 16,95, quantos custaro oitenta litros do mesmo combustvel?

    2. Se 14 pedreiros levam 180 dias para construir uma casa, quanto tempo levaro para constru-la 10 pedreiros?

    3. Um acampamento com 80 pessoas tem suprimento para dez dias. Sabendo-se que chegaram mais vinte soldados, pergunta-

    se: para quantos dias tero suprimentos, considerando-os

    inalterveis?

    4. Calcular as seguintes porcentagens:

    a) 25% de 80 b) 4% de 50

    c) 120% de 200 d) 0,15% de 400

    e) 20% de 30% f) (5%)2

    g) %49

    5. Numa sala de 80 alunos, 24 alunos foram aprovados. A porcentagem de reprovao foi de:

    a) 30% b) 40% c) 50%

    d) 60% e) 70%

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 2

    6. (UFSC) Ao vestibular de 1982 da UFSC, inscreveram-se 15.325 candidatos, dos quais 14.099 concluram todas as provas.

    O percentual de absteno foi:

    7. Qual o preo de uma mercadoria que custava R$ 80,00 e teve um aumento de 40%?

    a) 110,00 b) 112,00 c) 114,00

    d) 116,00 e) 98,00

    8. (CESCEM-SP) 3% de 0,009 vale:

    a) 0,00027 b) 0,0027 c) 0,00009

    d) 0,009 e) n.d.a.

    Tarefa Complementar

    9. (UNIMEP-SP) Se dois gatos comem dois ratos em dois minutos, para comer 60 ratos em 30 minutos so necessrios:

    a) 4 gatos b) 3 gatos c) 2 gatos

    d) 5 gatos e) 6 gatos

    10. Dezesseis operrios trabalhando seis horas por dia constroem uma residncia em cento e oitenta dias. Quantos

    operrios sero necessrios para fazer a mesma residncia,

    trabalhando oito horas por dia durante cento e vinte dias?

    a) 18 b) 10 c) 19

    d) 20 e) 21

    11. Durante 11 dias, 15 cavalos consomem 2200 kg de alfafa. Retirando-se 7 cavalos, 1280 kg de alfafa sero

    consumidos em quantos dias?

    a) 12 b) 13 c) 14

    d) 15 e) 16

    12. (UFSC) Com uma lata de tinta possvel pintar 50 m2 de parede. Para pintar uma parede de 72m2, gasta-se uma lata e mais

    uma parte de uma segunda lata. A parte que se gasta da segunda

    lata, em porcentagem, :

    13. (UFSC) Pedro investiu R$ 1.500,00 em aes. Aps algum tempo, vendeu essas aes por R$ 2.100,00. Determine o

    percentual de aumento obtido em seu capital inicial.

    14. (UFSC) Um reservatrio contendo 120 litros de gua apresentava um ndice de salinidade de 12%. Devido

    evaporao, esse ndice subiu para 15%. Determinar, em litros, o

    volume de gua evaporada.

    15. (UFSC) Assinale a soma dos nmeros associados (s) proposio(es) CORRETA(S).

    01. Um investidor tem seu dinheiro aplicado a 2% ao ms.

    Deseja comprar um bem no valor de R$100.000,00, que pode

    ser pago a vista ou em trs parcelas de R$ 34.000,00, sendo a

    primeira de entrada e as outras em 30 e 60 dias. Ele sair

    lucrando se fizer a compra parcelada.

    02. Obter 7 acertos numa prova de 12 questes um

    desempenho inferior a obter 6 acertos numa prova de 10

    questes, porm superior a obter 5 acertos numa prova de 9

    questes.

    04. Duplicando-se o lado de um tringulo eqiltero, sua rea

    fica tambm duplicada.

    08. Se 2 impressoras trabalhando 10 horas por dia levam 5 dias

    para fazer determinado trabalho, ento 3 impressoras (com a

    mesma eficincia das anteriores) trabalhando 8 horas por dia

    levaro 6 dias para fazer o mesmo trabalho.

    UNIDADE 2

    FATORIAL Dado um nmero natural, denomina-se fatorial de n e indica-se

    por n! a expresso:

    n! = n.(n 1) . (n 2) . (n 3). ......... . 3 . 2 . 1 Assim temos:

    5! = 5. 4. 3. 2. 1 = 120

    4! = 4. 3. 2. 1 = 24

    3! = 3. 2. 1 = 6

    2! = 2. 1 = 2

    1! = 1 e 0! = 1 (conceito primitivo)

    Observao: Podemos desenvolver um fatorial at um fator

    conveniente. Veja:

    8! = 8. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1 = 8. 7. 6. 5. 4!

    4!

    6! = 6. 5. 4. 3. 2. 1 = 6. 5!

    5!

    n ! = n. (n 1).(n 2) !

    PRINCPIO FUNDAMENTAL DA

    CONTAGEM FRMULA DO ARRANJO

    PRINCPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM O princpio fundamental da contagem, ou princpio

    multiplicativo, estabelece um mtodo indireto de contagem de

    um determinado evento, sem que haja a necessidade de descrever

    todas as possibilidades. Pode ser enunciado dessa forma:

    Se um Evento E pode acontecer por n etapas sucessivas e

    independentes de modo que:

    E1 o nmero de possibilidades da 1 Etapa

    E2 o nmero de possibilidades da 2 Etapa

    :

    :

    En o nmero de possibilidades da n-sima Etapa

    Ento E1 . E2 . ......... .Ek o nmero total de possibilidades do

    evento ocorrer.

    ARRANJO

    Considere o conjunto K = {1, 2, 3, 4}. Vamos agora montar os

    pares ordenados a partir do conjunto K.

    (1, 2); (1, 3); (1, 4); (2, 3); (2, 4); (3; 4);

    (2, 1); (3, 1); (4, 1); (3, 2); (4, 2); (4, 3)

    Observe que esses agrupamentos diferem

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 3

    Pela natureza dos elementos componentes: (2, 3) (1,4)

    Pela ordem dos elementos: (1, 3) (3, 1)

    A esses tipos de agrupamentos denomina-se ARRANJO de n

    elementos tomados p a p, e indicado por

    .

    Definio: Denomina-se arranjo de n elementos tomados p a p

    cada grupo ordenado de p elementos escolhidos entre n

    disponveis.

    FRMULAS PARA O CLCULO DO ARRANJO

    ARRANJO COM REPETIO A

    * n,p = n

    p

    Exemplo: Considere o conjunto K = {2, 3, 4, 5, 6}. Quantos

    nmeros de 3 algarismos podemos formar a partir de K ?

    Resoluo: A*5, 3 = 53 = 125

    Logo, podemos formar 125 nmeros de 3 algarismos.

    ARRANJO SEM REPETIO (SIMPLES)

    Anpn

    n p

    Exemplo: Considerando o conjunto K = {1, 2, 3, 4, 5}. Quantos

    nmeros de 3 algarismos sem repetio podem ser formados?

    Resoluo: A5,3 = 5

    5 3

    5 4 3 2

    260

    Logo, podemos formar 60 nmeros de 3 algarismos distintos.

    Exerccios de Sala

    1. Calcular o valor de

    a) 10

    8 b)

    11!

    11!12!

    2. Resolver as equaes:

    a) (n 3) ! = 720 b) n

    n

    3

    120

    3. Quatro selees de futebol (Brasil, Espanha, Portugal e Uruguai) disputam um torneio. Quantas e quais so as

    possibilidades de classificao para os dois primeiros lugares?

    4. Quantas placas para identificao de veculos podem ser confeccionadas com 3 letras e 4 algarismos? (Considere 26 letras,

    supondo que no h nenhuma restrio.)

    5. Considere o conjunto K = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}. Quantos nmeros com quatro algarismos distintos podemos formar a

    partir do conjunto K?

    Tarefa Mnima

    1. Calcular 5

    3 2.

    2. Resolver as equaes abaixo:

    a) (n - 4)! = 120 b) (4x - 6)! -120 = 600

    c) (n - 2)! = 720

    3. Ache a soluo da equao 12)!3(

    !1

    x

    x

    4. Dum ponto A a um ponto B existem 5 caminhos; de B a um terceiro ponto C existem 6 caminhos; e de C a um quarto ponto

    D existem tambm 6 caminhos. Quantos caminhos existem

    para ir do ponto A ao ponto D?

    a) 17 b) 30 c) 180 d) 680 e) 4080

    5. Numa olimpada de Matemtica concorrem 100 participantes e sero atribudos dois prmios, um para o 1 lugar

    e outro para o 2 lugar. De quantas maneiras podero ser

    distribudos esses prmios?

    a) 199 b) 200 c) 4.950

    d) 9.900 e) 10.000

    6. Telefones de uma cidade possui 6 dgitos (1nunca zero). Supondo que a cidade passe a ter 7 dgitos. Qual o aumento no

    nmero de telefones?

    a) 81.105 b) 8100 c) 90000 d) 90.103

    Tarefa Complementar

    7. Qual o valor de n que satisfaz a equao

    n n

    n

    1

    25

    8. Quantas solues possui a equao (x 2)! = 1

    9. (UFPA) Simplificando n n

    n

    1

    2 obtm-se:

    a) 1

    2n b) n + 1

    c) n+2 d) 1

    1n

    e) n

    10. (FSBEF-DF) Sendo m m

    m

    1

    2

    1

    10 e tendo em vista

    que m > 0, o valor de m :

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 4

    11. Se (n 6)! = 720, ento n igual a:

    12. (F.Dom Bosco-DF) A expresso 3! 2! 2! equivalente expresso:

    a) 12! b) 7! c) 5! d) 5! e) 4!

    13. Durante a Copa do Mundo, que foi disputada por 24 pases, as tampinhas de Coca-Cola traziam palpites sobre os pases que

    se classificariam nos trs primeiros lugares Se, em cada

    tampinha, os trs pases so distintos, quantas tampinhas

    diferentes poderiam existir?

    a) 69 b) 2.024

    c) 9.562 d) 12.144

    e) 13.824

    14. (UECE) A quantidade de nmeros inteiros compreendidos entre os nmeros 1000 e 4500 que podemos formar utilizando

    somente os algarismos 1, 3, 4, 5 e 7, de modo que no figurem

    algarismos repetidos, :

    15. (PUC-SP) Chamam-se palndromos os nmeros inteiros que no se alteram quando invertida a ordem de seus

    algarismos (por exemplo: 383, 4224, 74847). O nmero total de

    palndromos com cinco algarismos :

    a) 450 b) 1000

    c) 900 d) 2500

    e) 5000

    UNIDADE 3

    TIPOS DE AGRUPAMENTOS PARTE II -

    PERMUTAES Quando fazemos arranjos de n elementos tomados n a n, sem

    repetio, estamos montando grupos com todos os elementos

    disponveis. Dizemos que esse tipo de Agrupamento

    denominado PERMUTAO de n elementos, e indicado por

    Pn. Considere ento, o conjunto K = {1, 2, 3}. As permutaes

    com esses elementos so:

    (1, 2, 3); (1, 3, 2); (2, 1, 3); (2, 3, 1); (3, 1, 2),

    (3, 2, 1).

    FRMULAS PARA O CLCULO DA PERMUTAO

    PERMUTAO SIMPLES

    Pn = n! Exemplo 1: Quantos nmeros de 4 algarismos

    distintos podemos formar com os nmeros usando os algarismos

    { 2, 5, 6, 7}.

    Resoluo: P4 = 4! = 4.3.2.1 = 24

    Logo, pode-se formar 24 nmeros com 4

    algarismos distintos.

    Exemplo 2: Calcule o nmero de anagramas da palavra VASCO.

    Resoluo: Cada anagrama uma permutao das letras V, A, S,

    C e O. Como so 5 letras distintas, o nmero de anagramas

    dado por:

    P5 = 5! = 5.4.3.2.1 = 120

    Logo, pode-se formar 120 anagramas com as letras

    que compem a palavra VASCO.

    PERMUTAO COM REPETIO

    Vamos considerar um conjunto com n elementos, dos quais um

    dos deles repete vezes, outro vezes e assim por diante, at

    que um elemento repita vezes. O nmero de permutaes

    possveis dado pela expresso:

    Pn.... n

    Exemplo: Quantos anagramas podemos formar com as letras da

    palavra ARARA.

    Resoluo: n = 5 = 3 = 2

    P53, 2 =

    5

    3 2=10

    Logo, podemos formar 10 anagramas com as letras

    que compem a palavra ARARA.

    TIPOS DE AGRUPAMENTOS PARTE III -

    COMBINAES

    Considere o conjunto K = {1, 2, 3, 4}.

    Vamos montar agora os subconjuntos com dois destes

    elementos.

    {1, 2}; {1, 3}; {1, 4}; {2, 3}; {2, 4}; {3, 4}.

    Observe que esses agrupamentos diferem

    Apenas pela natureza dos elementos componentes: {1, 2} {1, 4}

    Mas no diferem pela ordem: {1, 3} = {3, 1}

    Esses tipos de agrupamentos so chamados de COMBINAO

    de n elementos tomados p a p, e so indicados por

    Cnp ou Cnp

    .

    Definio: Denomina-se combinao de n elementos p a p todo

    subconjunto de p elementos.

    FRMULA PARA O CLCULO DA COMBINAO O nmero de combinaes simples dos n elementos tomados p a

    p dado pela expresso:

    Cnpn

    n p p

    Exemplo: Quantas comisses de 3 pessoas podemos formar com

    um grupo de 10 pessoas.

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 5

    Resoluo: As comisses so subconjuntos de 3 pessoas

    escolhidas entre as 10, logo:

    C10,3 = 10

    10 3 3

    10 9 8 7

    7 3 21 120

    Portanto, podemos formar 120 comisses de 3 pessoas

    com um grupo de10 pessoas.

    Exerccios de Sala

    1. Quantos so os anagramas das palavras:

    a) ROMA

    b) ESCOLA

    c) BANANA.

    d) MATEMATICA

    2. Quantos so os anagramas da palavra MXICO em que aparecem as letra E e X sempre juntas?

    3. Quantas comisses de 2 pessoas podem ser formadas com 5 alunos (A,B,C,D,E) de uma classe?

    4. Marcam-se 8 pontos distintos numa circunferncia. Quantos tringulos com vrtices nesses pontos podemos obter?

    Tarefa Mnima

    1. Quantos nmeros de 4 algarismos distintos podemos formar com os nmeros utilizando os algarismos { 1, 3, 8, 9}.

    2. Quantos nmeros diferentes obteremos permutando os algarismos do nmero 336.223?

    3. Quantos so os anagramas da palavra SAPO?

    4. Determine os nmero de anagramas da palavra CARCAR? (no considere o acento)

    5. O valor de x em Cx,3 = 35, :

    a) 12 b) 10 c) 7

    d) 8 e) 9

    6. Quantas comisses constitudas por 4 pessoas podem ser formadas com 10 alunos de uma classe?

    a) 210 b) 120 c) 240

    d) 100 e) 200

    7. Numa circunferncia so tomados 8 pontos distintos. Ligando-se dois quaisquer desses pontos, obtm-se uma corda. O

    nmero total de cordas assim formadas :

    Tarefa Complementar

    8. Quanto aos anagramas da palavra ENIGMA, temos as afirmaes:

    I - O nmero total deles 720.

    II - O nmero dos que terminam com a letra A 25.

    III - O nmero dos que comeam com EN 24.

    Ento apenas:

    a) a afirmao I verdadeira.

    b) a afirmao II verdadeira.

    c) a afirmao III verdadeira.

    d) as afirmaes I e II so verdadeiras.

    e) as afirmaes I e III so verdadeiras.

    9. (CEFET-PR) O nmero de anagramas da palavra NMERO, em que nem as vogais nem as consoantes fiquem juntas, :

    a) 12 b) 36 c) 48

    d) 60 e) 72

    10. (PUC-SP) Alfredo, Armando, Ricardo, Renato e Ernesto querem formar uma sigla com cinco smbolos, onde cada smbolo

    a primeira letra de cada nome. O nmero total de siglas

    possveis :

    11. Considere um grupo de 3 moas e 4 rapazes. O nmero de comisso de 4 membros, de modo que em cada comisso figure

    pelo menos um rapaz, :

    12. Os presentes a determinada reunio, ao final da mesma, cumprimentam-se mutuamente, com aperto de mo. Os

    cumprimentos foram em nmero de 66. O nmero de pessoas

    presentes reunio :

    13. (ACAFE) Diagonal de um polgono convexo o segmento de reta que une dois vrtices no consecutivos do

    polgono. Se um polgono convexo tem 9 lados, qual o seu

    nmero total de diagonais?

    a) 72 b) 63 c) 36

    d) 27 e) 18

    14. (UFRN) Se o nmero de combinaes de n + 2 elementos 4 a 4 est, para o nmero de combinaes de n elementos 2 a 2, na

    razo de 14 para 3, ento n vale:

    a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 e) 14

    UNIDADE 4

    NMEROS BINOMIAIS

    Dados dois nmeros naturais n e p, denomina-se nmero

    binomial de n sobre p e indicado por n

    p ao nmero definido

    por:

    p

    n =

    p)!(np!

    n! com n N, p N e n p

    Podemos concluir de imediato que:

    a n

    01 b)

    n

    1n c)

    n

    n1

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 6

    NMEROS BINOMIAIS COMPLEMENTARES Dois nmeros binomiais de mesmo numerador so chamados

    complementares quando a soma dos denominadores (classes)

    igual ao numerador.

    Exemplos:

    a)n

    p e

    n

    n p b)

    5

    2 e

    5

    3

    PROPRIEDADES DOS NMEROS BINOMIAIS

    1) Dois nmeros binomiais complementares so

    iguais.

    Ento se n

    k

    n

    p

    k p

    ou

    k p n

    2 RELAO DE STIFFEL

    n 1

    p 1

    n 1

    p

    n

    p

    Veja que 5

    3

    5

    4

    6

    4

    TRINGULO DE PASCAL

    Vamos dispor agora os nmeros binomiais em um tringulo, de

    forma que os binomiais de mesmo numerador fiquem na mesma

    linha, e os binomiais de mesmo denominador fiquem na mesma

    coluna.

    col 0 col 1 col 2 col 3 col 4 col 5 col 6

    linha 0 0

    0

    1

    0

    1

    1

    linha 2 2

    0

    2

    1

    2

    2

    linha 3 3

    0

    3

    1

    3

    2

    3

    3

    linha 4 4

    0

    4

    1

    4

    2

    4

    3

    4

    4

    5

    0

    linha

    linha 5

    1

    5

    1

    5

    2

    5

    3

    5

    4

    5

    5

    linha 6 6

    0

    6

    1

    6

    2

    6

    3

    6

    4

    6

    5

    6

    6

    Substituindo cada binomial pelo respectivo valor, temos:

    PROPRIEDADES DO TRINGULO DE PASCAL

    PRIMEIRA PROPRIEDADE

    Todos os elementos da 1 coluna so iguais a 1.

    SEGUNDA PROPRIEDADE

    O ltimo elemento de cada linha igual a 1.

    TERCEIRA PROPRIEDADE Numa linha qualquer dois binomiais eqidistantes dos

    extremos so iguais. (binomiais complementares)

    QUARTA PROPRIEDADE

    Cada binomial n

    pda linha n igual soma de dois binomiais

    da linha (n - 1); aquele que est na coluna p com aquele que est

    na coluna (p - 1).

    p

    n

    p

    1n

    1p

    1n

    QUINTA PROPRIEDADE

    A soma dos elementos da linha do numerador n igual a 2n.

    Linha 0 1 = 20

    Linha 1 1 + 1 = 21

    Linha 2 1 + 2 + 1 = 22

    Linha 3 1 + 3 + 3 + 1 = 23

    De uma forma genrica podemos escrever:

    Exerccios de Sala

    1. Calcule A, sendo A = 4

    0

    8

    2

    9

    7

    10

    1

    2. Ache o conjunto soluo da equao n 3

    221

    3. Calcule o valor de:

    a)

    7

    0

    7

    p p b)

    10

    0

    10

    p p c)

    8

    3

    8

    p p

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 7

    4. Resolva a equao: x

    15

    5

    14

    4

    14

    Tarefa Mnima

    1. Calcule E, sendo E = 5

    2

    3

    3

    5

    0

    7

    1.

    2. (UECE) A soma das solues da equao

    18

    6

    18

    4 1

    x

    a) 8 b) 5 c) 6 d) 7

    3. (PUC-SP) A soma dos valores que m pode assumir na

    igualdade: 17

    m 1

    17

    2m 6

    4. Calcule 5

    0

    5

    pp

    5. Resolva a equao: 8

    6

    8

    7

    9

    3x

    6. ( Mack-SP ) O valor de

    7

    2

    7

    3

    7

    4

    7

    5

    7

    6

    7

    7:

    a) 128 b) 124 c) 120 d) 116 e) 112

    Tarefa Complementar

    7. (Mack-SP) Considere a seqncia de afirmaes:

    . . .15 15 15 15 15 15

    I II III1 3 2 13 3x 6

    Associando V ou F a cada afirmao, conforme seja

    verdadeira ou falsa, tem-se:

    a) F, F, V b) F, V, V

    c) F, V, F d) F, F, F

    e) V, V, V

    8. (Fatec-SP) Calcule E de modo que Ep 1

    n 1

    n 1

    p 1

    onde p, n N* e p < n

    n

    o

    n n n

    n

    n

    p

    n n

    1 22 2 ou

    p=0

    n

    9. ( U.C.-MG ) O resultado de 8

    2

    6

    pp

    igual a:

    a) 216 b) 238 c) 240 d) 247 e) 256

    10. (Unesp-SP) Seja num nmero natural tal que 10

    4

    10

    1

    11

    4

    n. Ento:

    a) n = 5 b) n = 4 c) n = 3 d) n = 2

    11. (FGV-SP) Sabendo-se que

    m

    px e y

    m +1

    p +1 entao

    m

    p +1 :

    a) x + y b) x - y c) y - x d) x - p e) y - p

    UNIDADE 5

    BINMIO DE NEWTON

    Observe abaixo os desenvolvimentos:

    (a + b)0 = 1

    (a + b)1 = 1a + 1b

    (a + b)2 = 1a2 + 2ab + 1b2

    (a + b)3 = 1a3 + 3a2b + 3ab2 + 1b3

    (a + b)4 = 1a4 + 4a3b + 6a2b2 + 4ab3 + 1b4

    (a + b)5 = 1a5 + 5a4b + 10a3b2 + 10a2b3 + 5ab4 + 1b5 Observe que:

    O nmero de termos do desenvolvimento de (a + b)n

    n + 1.

    Os coeficientes dos termos do desenvolvimento de (a + b)n

    formam o tringulo de Pascal.

    Os expoentes de a decrescem de n a 0, e os expoentes de b

    crescem de 0 a n.

    A soma dos expoentes de a e b sempre igual a n

    Com base nessas observaes podemos generalizar o

    desenvolvimento de (a + b)n. Veja:

    a bn

    bn

    bn

    bn

    nbn n n

    0 1 2

    0 1 2 2 0 a a a an n-1

    Um termo qualquer do desenvolvimento de (a + b)n dado pela

    expresso:

    Tp 1

    n

    pan p bp

    Exerccios de Sala

    1. Desenvolver o binmio (x + 2)4

    2. Determinar o 5 termo do desenvolvimento de (x + 2)6.

    3. Determinar o termo independente no desenvolvimento de (2x + 3)4.

    4. A soma dos coeficientes do desenvolvimento do binmio (4x 3y)6

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 8

    Tarefa Mnima

    1. Determinar o coeficiente numrico do 4 termo no desenvolvimento de (x + 2)7.

    2. Achar o termo independente de x no desenvolvimento de (2x 1)6.

    3. Se a soma dos coeficientes do binmio a b m 1 64, ento o valor de m :

    4. (UEL-PR) Para qualquer valor natural de n, o nmero de termos do binmio (x + a)n :

    a) n + 1 b) n c) n - 1 d) par e) mpar

    5. (UFRN) A soma dos coeficientes dos termos do desenvolvimento do binmio (x + a)n :

    a) 2n b) n/2 c) n + 2 d) n2 e) 2n

    Tarefa Complementar

    6. (UDESC) Sendo 125 a soma dos coeficientes do desenvolvimento de (2x + 3y)m. O valor de m! :

    a) 6 b) 24 c) 120 d) 2 e) 3

    7. (CEFET-PR) O 4 termo do desenvolvimento de (x + 2)6 :

    a) 80x3 b) 80x4 c) 40x5 d) 320x3 e) 160x3

    8. (MACK-SP) Qual a soma dos coeficientes numricos do

    desenvolvimento de 322

    8

    xx

    ?

    9. (Faap-SP) O sexto termo do desenvolvimento de ( x + 2 )8 pelo binmio de Newton :

    a) 48x3 b)10752x3 c) 1792x3 d) 3584x3

    10. (Mack-SP) O coeficiente x3 do desenvolvimento de

    31

    5

    xx

    :

    a) -405 b) -90 c) -243 d) -27 e) -81

    UNIDADE 6

    POLINMIOS

    DEFINIO

    Dados os nmeros reais a n, a n - 1, ....., a 2, a 1 e a 0, chamamos de

    polinmio na varivel x toda expresso da forma:

    P(x) = a nxn + a n - 1x

    n - 1 + ..... + a 2x2 + a 1x + a0

    Nomenclatura

    COEFICIENTES: an, an - 1, .........a2, a1, a0.

    TERMOS: a nxn , a n - 1x

    n - 1 , ..... a 2x2 , a 1x, a0

    TERMO INDEPENDENTE: a0

    n um nmero natural e indica o grau do polinmio se an for

    diferente de zero.

    Observao: Se P(x) = 0, no definido o grau do polinmio.

    VALOR NUMRICO

    Valor Numrico de um polinmio P(x), o valor que se obtm

    substituindo a varivel x por um nmero e efetuando as

    operaes indicadas.

    Observao: Quando P( ) = 0 dizemos que a raiz do

    polinmio.

    Observe que os nmeros 2 e 3 so razes do polinmio

    P(x) = x2 - 5x + 6, pois P(2) = 0 e P(3) = 0.

    POLINMIOS IDNTICOS

    Dados os polinmios:

    P1(x) = a nxn + a n - 1x

    n - 1 + ..... + a 2x2 + a 1x + a0 e

    P2(x) = b nxn + b n - 1x

    n - 1 + ..... + b 2x2 + b 1x + b0

    A condio para que P1 e P2 sejam idnticos que os coeficientes

    dos termos de mesmo grau sejam iguais.

    Indicamos por P1 (x) P2 (x)

    Assim: an = bn ; an - 1 = bn - 1; a2 = b2 ; a1 = b1 ; a0 = b0

    Vale ressaltar que, se P1 e P2 so idnticos, para qualquer valor

    de x eles assumem o mesmo valor numrico.

    Em smbolos: P1 (x) P2 (x) P1 (x) = P2 (x)

    Exerccios de Sala

    1. Encontre o valor numrico do polinmio P(x) = 5x4 + 2x3 x2 + 3x 3 para x = 3.

    2. Dado o polinmio P(x) = (a2 4)x2 + (a + 2)x + 3. Determine o valor de a de modo que P(x) seja do 1 grau.

    3. Seja P(x) = ax2 + bx + c, em que a, b, e c so nmeros reais. Sabendo que P(0) = 9, P(1) = 10 e P(2) = 7, calcule P(3).

    Tarefa Mnima

    1. Dado P(x) = 2x3 + 3x2 5, calcule:

    a) P(0) b) P(1) c) P(2)

    2. Considere o polinmio P(x) = mx2 5x + 2. Sabendo que P(-2) = - 4, determine o valor de m.

    3. Sabendo-se que P1(x) = ax2 + (b + c)x - 2a - 3x2 + 3cx + 3b +

    1 e P2(x) = 10x2 + 158x + 29 so polinmios idnticos,

    determine o valor da expresso: a + b + c.

    4. O polinmio p(x) = (a - 3)x3 + (b + 2a)x2 + (6b + c)x identicamente nulo. Calcule o valor de 2(a + b + c).

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 9

    5. (Mogi) Se x

    x x

    A

    x

    B

    x

    1

    2 24 4 62, ento

    2A + B igual a:

    a) -3/2 b) 1/2 c) 1 d) 3/2 e) -1

    Tarefa Complementar

    6. (UEM-PR) Seja P(x) = ax2 + bx + c, em que a, b, e c so nmeros reais. Sabendo que P(0) = 9, P(1) = 10 e P(2) = 7,

    calcule P(3).

    7. (PUC-SP) Efetuando a soma de ax b

    xe

    c

    x2 1 1, obtemos a

    expressox

    x x

    3

    1 12. Os valores de a, b e c so

    respectivamente:

    a) 0, 1, -3 b) 1, -1, -3

    c) -1, 1, 1 d) 1, 2, -1

    e) 2, 1, -2

    8. (ABC-SP) Num polinmio P(x) de 3 grau, o coeficiente de x3 1. Se P(1) = P(2) = 0 e P(3) = 30, o valor de P( 1) :

    9. ( UFRGS ) O polinmio do 2 grau p(x), que tem zero como raiz e tal que p(x) - p(x - 1) = 6x - 2,

    a) 2x2 + 3x 6 b) 6x - 2 c) 6x2 - x d) 3x2 + x

    e) x2 + 3x

    10. (Londrina-PR) Sendo F, G e H polinmios de graus 4, 6 e 3, respectivamente, o grau de (F + G).H ser:

    a) 9 b) 10 c) 12 d) 18 e) 30

    UNIDADE 7

    DIVISO DE POLINMIOS

    Dados os polinmios P(x) e D(x), com D(x) no identicamente

    nulos, dividir P(x) por D(x) equivale obter os polinmios Q(x)

    (quociente) e R(x) (resto), tais que:

    P(x) D(x) R(x) Q(x)

    P(x) D(x) . Q(x) + R(x)

    gr(R) < gr(D) ou R(x) 0

    Onde:

    P(x) o dividendo

    D(x) o divisor

    Q(x) o quociente

    R(x) o resto

    OBSERVAES:

    O grau de Q(x) a diferena entre os graus de P(x) e de D(x), ou seja, gr(Q) = gr(P) gr(D)

    Se R(x) for um polinmio nulo, apontamos que P(x) divisvel por D(x), dizemos ento, que a diviso exata.

    MTODO DA CHAVE

    (ALGORITMO DE EUCLIDES)

    O mtodo das chaves um dos quais podemos obter o quociente

    entre dois polinmios. Para isso, devemos seguir os seguintes

    procedimentos:

    Ordenamos os polinmios P(x) e D(x) segundo as potncias decrescentes de x.

    Dividi-se o primeiro termo de P(x) pelo primeiro de D(x), obtendo o primeiro termo de Q(x) .

    Multiplica-se o termo obtido pelo divisor D(x) e subtrai-se de P(x)

    Continua-se o processo at que haja um resto de grau inferior que o de D(x).

    Exemplo: Determinar o quociente e o resto da diviso de

    P(x) = 4x3 2x2 + 6x 10 por D(x) = 2x2 + 3x + 2

    Resoluo:

    Observe que:

    4x3 2x2 + 6x 10 = (2x2 + 3x + 2) . (2x 4) + (14x 2)

    Dividendo Divisor Quociente Resto

    MTODO DE DESCARTES

    Mtodo de Descartes ou Mtodo dos Coeficientes a determinar

    um Mtodo que consiste na obteno dos coeficientes do

    quociente e do resto com o auxlio da seguinte identidade de

    Polinmios:

    P(x) D(x) . Q(x) + R(x)

    onde gr(Q) = gr(P) gr(D) e gr(R) < gr(D)

    Exemplo: Obter o quociente e o resto da diviso do

    polinmio P(x) = x4 x3 2x2 x + 3 por

    D(x) = x3 3x2 + 2

    Resoluo: O grau do resto no mximo 2, pois

    gr(R) < gr(D) e gr(Q) = gr(P) gr(D)

    gr(Q) = 4 3 = 1

    Isso nos permite escrever:

    R(x) = cx2 + dx + e e Q(x) = ax + b

    Aplicando a identidade, temos:

    P(x D(x) . Q(x) + R(x)

    x4 x3 2x2 x + 3 (x3 3x2 + 2) . (ax + b) + cx2 + dx + e

    x4 x3 2x2 x + 3 ax4 + (b 3a)x3 + (c 3b)x2 + (2a + d)x + (2b + e)

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 10

    Da vem:

    a 1

    b 3a 1

    c 3b 2

    2a d 1

    2b e 3

    resolvendo o sistema, temos:

    a = 1, b = 2, c = 4, d = 3, e = 1

    Logo: Q(x) = x + 2 e R(x) = 2x2 3x 1

    TEOREMA DO RESTO

    O resto da diviso de um polinmio P(x) por um binmio do tipo

    ax + b o valor numrico de P(x) para

    x = b

    a, ou seja P(

    b

    a).

    Observe que b

    a a raiz do divisor.

    Esse teorema nos permite achar o resto de uma diviso sem que

    haja a necessidade de aplicar o mtodo das chaves ou o mtodo

    de Descartes.

    Exemplo: Determinar o resto da diviso do polinmio

    P(x) = 2x2 + 3x + 1 pelo polinmio D(x) = x 3

    Resoluo: A raiz do divisor 3, logo, para determinarmos

    o resto da diviso de P(x) por D(x), basta

    calcular P(3). Da vem:

    P(x) = 2x2 + 3x + 1

    P(3) = 2(3)2 + 3(3) + 1

    P(3) = 28

    TEOREMA DE D'ALEMBERT

    Um polinmio P(x) divisvel por D(x) = ax + b se, e somente

    se, P(b

    a) = 0.

    Veja por exemplo que o polinmio P(x) = x3 3x + 2 divisvel

    por (x + 2) pois P( 2) = 0.

    Exemplo: Determinar o valor de m de modo que o

    polinmio P(x) = x3 x2 + mx 12 seja

    divisvel por x 3

    Resoluo: Para que P(x) seja divisvel por x 3, deve-se

    ter P(3) = 0. Ento

    P(x) = x3 x2 + mx 12

    P(3) = (3)3 (3)2 + m(3) 12

    0 = 27 9 + 3m 12

    6 = 3m

    2 = m

    Logo, para a diviso ser exata devemos ter m = 2

    TEOREMA DAS DIVISES SUCESSIVAS

    Se um polinmio P(x) divisvel por (x a) e por (x b), ento

    P(x) divisvel por (x a).(x b).

    Observe que o polinmio P(x) = x4 + 2x3 6x2 5x +

    2 divisvel por (x + 1).(x 2), uma vez que ele divisvel

    separadamente por (x + 1) e (x 2).

    DISPOSITIVO DE BRIOT-RUFFINI O dispositivo de Briot-Ruffini, tambm conhecido como

    algoritmo de Briot-Ruffini, um modo prtico para dividir um

    polinmio P(x) por um binmio da forma

    ax + b. Vamos apresentar esse processo atravs de um exemplo.

    Determine o quociente e o resto da diviso da diviso de

    P(x) = 2x3 x2 + 4x 1 por (x 3)

    Resoluo:

    1 Passo Dispem-se todos os coeficientes de P(x) de forma ordenada e

    segundo os expoentes decrescentes de x na chave.

    2 1 4 1 2 Passo Coloca-se esquerda a raiz do divisor.

    3 2 1 4 1 3 Passo Abaixa-se o primeiro coeficiente de P(x)

    3 2 1 4 1 2 4 Passo Multiplica-se o coeficiente baixado pela raiz, somando o

    resultado com o prximo coeficiente de P(x) e o resultado abaixo

    desse ltimo.

    +

    3 2 1 4 1 x 2 5 5 Passo

    Multiplica-se o esse ltimo resultado pela raiz e soma o resultado

    com o prximo coeficiente de P(x) de forma anloga ao ltimo

    passo, e assim sucessivamente.

    +

    3 2 1 4 1 x 2 5 19 +

    3 2 1 4 1 x 2 5 19 56 Terminando assim o processo, temos:

    raiz coeficientes de P(x) 2 5 19 56

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 11

    coeficientes de Q(x) R(x) Como gr(Q) = 2 [gr(P) gr(D)] temos que

    Q(x) = 2x2 + 5x + 19 e resto R(x) = 56

    Exerccios de Sala

    1. (FUVEST) O quociente de 2x4 5x3 10x 1 por x 3 :

    a) 2x3 11x2 + 23x 68 b) 2x3 11x2 + 33x + 109 c) 2x3 11x2 + 33x 109 d) 2x2 + x 7 e) 2x3 + x2 + 3x 1

    2. Qual o valor de "a" para que o polinmio x5 + 2x4 + 3x3 + ax2 4x + 12 seja divisvel por x3 + 2x2 x + 3?

    3. ( UFSM ) O resto da diviso de x142 1 por x + 1 :

    a) 0 b) 1 c) 2 d) 141 e) n.d.a.

    Tarefa Mnima

    1. (UFSC) Determine o resto da diviso do polinmio 3x3 + 8x2 + 32 por x + 3.

    2. (UECE) Se na diviso do polinmio 12x4 + 5x3 + 5x + 12 por 3x2 + 2x - 1 o quociente Q(x), ento o valor de Q(3) :

    3. (UFMG) O quociente da diviso de P(x) = 4x4 - 4x3 + x - 1 por Q(x) = 4x3 + 1 :

    a) x 5 b) x - 1 c) x + 5 d) 4x - 5 e) 4x + 8

    4. (UFSC) Qual o valor de "a" para que o polinmio x5 + 2x4 + 3x3 + ax2 - 4x + 12 seja divisvel por x3 + 2x2 - x + 3?

    5. (UFSC) Determine o valor de m, para que o resto da diviso do polinmio P(x) = x3 + mx2 - 2x + 1 por x + 3 seja 43.

    Tarefa Complementar

    6. (UFSC) Se o polinmio 2x3 - ax2 + bx + 2 divisvel por 2x2 + 5x - 2, ento o valor de a - b :

    7. (Mack-SP) Um polinmio desconhecido ao ser dividido por x - 1 deixa resto 2 e ao ser dividido por x - 2 deixa resto 1. Ento,

    o resto da diviso desse polinmio por (x - 1) (x - 2) :

    a) x 3 b) -x + 3 c) x + 3 d) x - 5 e) -x + 5

    8. (UFBA) O resto da diviso de P(x) = 3x5 + 2x4 + 3px3 + x - 1 por (x + 1) 4, se p igual a:

    a) 5/3 b) -2 c) -3 d) -10 e) -7/3

    9. (FGV-SP) O resto da diviso do polinmio 2x5 - 15x3 + 12x2 + 7x - 6 por (x - 1)(x - 2)(x + 3) :

    a) x2 - 2x + 5 b) -6

    c) x - 4 d) 1 e) 0

    10. (PUC-MG) Os valores de a e b que tornam o polinmio P(x) = x3 + 4x2 + ax + b divisvel por (x + 1)2 so respectivamente:

    a) 1 e 2 b) 3 e 2 c) 4 e 5 d) 5 e 2 e) n.d.a.

    UNIDADE 8

    EQUAES POLINOMIAIS

    DEFINIO

    Denomina-se Equao Polinomial toda sentena do tipo

    P(x) = 0, ou

    a nxn + a n - 1x

    n - 1 + ..... + a 2x2 + a 1x + a0 = 0

    onde an, an - 1, .........a2, a1, a0 so nmeros complexos

    n um nmero natural

    x a varivel

    O expoente da equao o expoente do polinmio P(x)

    Denomina-se raiz de uma equao polinomial todo nmero

    , tal que P( ) = 0

    TEOREMA FUNDAMENTAL DA LGEBRA Toda equao polinomial de grau n (n 1) tem pelo menos uma

    raiz complexa.

    Esse teorema foi demonstrado por Gauss em 1799.

    DECOMPOSIO DE UM POLINMIO EM

    UM PRODUTO DE FATORES DO 1 GRAU Como uma conseqncia do Teorema Fundamental pode-se

    afirmar que todo polinmio de grau n pode ser escrito na forma:

    P(x) = an(x 1).(x 2)(x 3)....... .(x n)

    onde 1, 2, 3, ..... n so razes de P(x).

    MULTIPLICIDADE DE UMA RAIZ

    Denomina-se multiplicidade de uma raiz ao nmero de vezes que

    a mesma se repete no conjunto soluo.

    Genericamente, pode-se dizer que o nmero raiz de

    multiplicidade n da equao polinomial P(x) = 0 se e somente se,

    P(x) = (x )n. Q(x), com Q( ) 0.

    TEOREMA DAS RAZES COMPLEXAS

    Se um nmero complexo z = a + bi raiz de uma equao

    polinomial de coeficientes reais, ento seu conjugado z = a bi tambm raiz dessa equao.

    Conseqncias:

    Se a raiz (a + bi) de multiplicidade k, ento seu conjugado (a bi) ter tambm multiplicidade k.

    Toda equao polinomial de grau mpar admite pelo menos uma raiz real, pois o nmero de razes no reais sempre par.

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 12

    RELAES DE GIRARD

    So relaes estabelecidas entre os coeficientes e razes de uma

    equao polinomial.

    Sejam x1 e x2 as razes da equao ax2 + bx + c = 0. Valem as

    seguintes relaes:

    x1 x2b

    a

    x1 x2c

    a

    Sejam x1 , x2 e x3 as razes da equao

    ax3 + bx2 + cx + d = 0. Valem as seguintes relaes:

    x1 x2 x3b

    a

    x1 x2 x3d

    a

    x1 x2 x1 x3 x2 x3c

    a

    EQUAO DE GRAU n Sendo 1, 2,........... n as razes da equao

    a nxn + a n - 1x

    n - 1 + ..... + a 1x + a0 = 0, valem as seguintes

    relaes:

    a a ananan

    a a a a a an a a an ananan

    a a a an an ananan

    a a a ann a

    an

    1 21

    1 2 1 3 1 2 3 12

    1 2 3 2 13

    1 2 31 0

    Exerccios de Sala

    1. O polinmio P(x) = x3 + 4x2 + 3x pode ser escrito como:

    a) P(x) = x(x 1)(x 3) b) P(x) = x(x + 1)(x + 2) c) P(x) = x(x + 1)(x + 3) d) P(x) = x(x 2)(x +4) e) (x) = x(x 1)(x + 5)

    2. Resolver a equao x3 12x2 + 41x - 42 = 0, sabendo que x = 2 uma das razes.

    3. Determine a menor raiz da equao x3 15x2 + 66x 80 = 0, sabendo que suas razes esto em P.A.

    Tarefa Mnima

    1. (ACAFE) A equao polinomial cujas razes so 2, 1 e 1 :

    a) x3 + 4x + x 2 = 0 b) x3 x 2 = 0

    c) x3 + 2x2 3x 2 = 0 d) x3 + 2x2 x 2 = 0

    e) x3 + 2x + 1 = 0

    2. (FGV-SP) A equao 2x3 5x2 x + 6 admite uma raiz igual a 2. Ento, as outras duas razes so:

    a) 3/2 e 1 b) 2 e 1 c) 3 e 1

    d) 3/2 e 1 e) 3/2 e 2

    3. (UFSC) Sabendo-se que uma das trs razes da equao 2x3 - 17x2 + 32x - 12 = 0 igual a 1/2 determine a soma das outras

    duas razes.

    4. (UDESC) As razes do polinmio x3 6x2 x + 30:

    a) somadas do 6 e multiplicadas do 30 b) somadas do -6 e multiplicadas do 30 c) somadas do 6 e multiplicadas do -30 d) somadas do -6 e multiplicadas do 30 e) so 5, -2 e 3

    Tarefa Complementar

    5. (Med ABC-SP) As razes da equao x3 - 9x2 + 23x -15 = 0 esto em progresso aritmtica. Suas razes so:

    a) 1, 2, 3 b) 2, 3, 4 c) 1, 3, 5

    d) 2, 4, 6 e) 3, 6, 9

    6. (Mackenzie-SP) Uma raiz da equao x3 4x2 + x + 6 = 0 igual a soma das outras duas. As razes so:

    a) 2, 2 e 1 b) 3, 2 e 1

    c) 2, 1 e 3 d) 1, 1 e 2

    e) 1, 2 e 3

    7. (MACK-SP) O determinante da matriz a a c

    b c0

    1 0 1

    , onde a,

    b, e c so razes da equao x3 5x2 + 4 = 0, :

    8. (SANTA CASA) Sabe-se que a equao: 4x3 12x2 x + k = 0, onde k , admite duas razes opostas. O produto das razes

    dessa equao :

    a) 12 b) 3/4 c) 1/4 d) 3/4 e) 12

    9. (ITA-SP) Considere a equao x3 + px2 + qx + r = 0 de coeficientes reais, cujas as razes esto em P.G. Qual das relaes

    verdadeira?

    a) p2 = r.q b) 2p + r = q

    c) 3p2 = r2 . q d) p3 = r.q3

    e) q3 = r.p3

    10. (UFSC) Assinale no carto-resposta a soma dos nmeros associados (s) proposio(es) CORRETA(S).

    01. A equao polinomial x3 2x2 4x + 1 = 0 possui as razes

    a, b e c. Logo, a soma a2 + b2 + c2 igual a 12.

    02. O resto da diviso do polinmio x6 x4 + x2 por x + 2

    52.

    04. Dado o polinmio p(x) = x4 + 8x3 + 23x2 + 28x + 12

    correto afirmar que 2 raiz de multiplicidade 3 para p(x).

    08. Para que o polinmio p(x) = (a + b) x2 + (a b + c) x +

    (b + 2c 6) seja identicamente nulo, o valor de c 4.

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 13

    UNIDADE 9

    MATRIZES

    DEFINIO

    Uma matriz do tipo m x n (l-se: m por n), m, n 1, uma

    disposio tabular formada por m.n elementos dispostos em m

    linhas e n colunas.

    As matrizes so representadas atravs de parnteses ( ),

    colchetes [ ] ou atravs de barras duplas || ||

    Exemplos.:

    A = 2 0 3

    6 9 5 A 2 x 3 (l-se: A dois por trs)

    A =3 2 8 7

    6 1 0 3A2 x 4 (l-se: A dois por quatro)

    A =

    60

    61

    12 A3 x 2 (l-se: A trs por dois)

    NOTAES

    Notao Explcita

    Uma matriz genericamente representada por letras maisculas e

    seus elementos por letras minsculas.

    Sendo assim, uma matriz Am x n algebricamente pode ser

    representada assim:

    A =

    a a a a

    a a a a

    a a a a

    a a a a

    n

    n

    n

    m m m mn

    11 12 13 1

    21 22 23 2

    31 32 33 3

    1 2 3

    com m e n N*

    Notao Condensada

    Podemos tambm, abreviar essa representao da seguinte forma:

    A = [aij] m x n

    Os elementos da matriz A so indicados por aij de forma que:

    i {1, 2, 3,......m} (indicador da linha)

    j {1, 2, 3, .....n} (indicador da coluna)

    CLASSIFICAO DE MATRIZES

    Seja a matriz A = (aij)mxn, lembrando que m e n so

    respectivamente a quantidade de linhas e colunas da matriz A,

    temos:

    a) MATRIZ LINHA se m = 1

    Exemplo: A1x3 213

    b) MATRIZ COLUNA se n = 1

    Exemplo: A4x1 =

    0

    5

    2

    1

    c) RETANGULAR se m n

    Exemplo: A2 x 3 = 049

    132

    d) QUADRADA se m = n

    Exemplo: A2x2 85

    63

    Definio: Diz-se que uma matriz quadrada se a quantidade de

    linhas for igual a quantidade de colunas. Pode-se dizer ento que

    ela n x n ou simplesmente de ordem n.

    Possui duas diagonais:

    diagonal principal (quando i = j para todo aij)

    diagonal secundria (quando i + j = n + 1) , onde n a ordem da matriz.

    TIPOLOGIA Matriz Transposta

    Seja A uma matriz de ordem m x n, denomina-se transposta de A

    a matriz de ordem n x m obtida quando trocamos de forma

    ordenada as linhas pelas colunas. Representa-se por: At ou A'

    Exemplo A2 x 3 = 049

    132 At3 x 2 =

    2 9

    3 4

    1 0

    OBSERVAO: Seja uma matriz A de ordem n.

    Se A = At , ento A dita SIMTRICA

    Exemplo: A =

    085

    813

    532

    Se A = At, ento A dita ANTISIMTRICA

    ( A indica matriz oposta de A que se obtm

    trocando o sinal dos seus elementos)

    Exemplo: A =

    043

    401

    310

    Matriz Identidade

    Uma matriz A de ordem n dita identidade ou unidade se os

    elementos da diagonal principal forem iguais a 1 e os demais

    elementos iguais a zero.

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 14

    Exemplos: I2 = 1 0

    0 1 I3 =

    1 0 0

    0 1 0

    0 0 1

    Pode se indicar a matriz identidade por:

    In = [aij] , aij =1, para i = i

    0, para i j

    Importante: A matriz identidade neutra na multiplicao de

    matrizes.

    Matriz Nula

    Uma matriz dita nula quando todos seus elementos forem iguais

    a zero. A matriz Nula neutra na soma de matrizes.

    Matriz Diagonal

    toda matriz de ordem n tal que aij = 0 para i j.

    Exemplo: A =

    1 0 0

    0 4 0

    0 0 3

    Matriz Triangular

    toda matriz quadrada onde aij = 0 para i > j ou/e para i < j.

    Exemplos:

    819

    021

    004

    100

    740

    513

    IGUALDADE DE MATRIZES

    Duas matrizes Amxn e Bmxn so iguais se os elementos

    correspondentes (elementos de mesmo ndice) forem iguais.

    ADIO E SUBTRAO DE MATRIZES

    efetuada somando ou subtraindo os elementos correspondentes

    das matrizes. (vlido para matrizes de mesma ordem).

    Propriedades:

    1) A + B = B + A (propriedade comutativa)

    2) A + (B + C) = (A + B) + C (propriedade

    associativa)

    3) A + O = A (elemento neutro)

    4) (A + B)t = At + Bt

    PRODUTO DE UM NMERO POR MATRIZ Dado um nmero real K e uma matriz Am x n, denomina-se

    produto de K por A e se indica por k.A, matriz que se obtm

    multiplicando-se todo elemento de A por k.

    Propriedades:

    Sendo x e y dois nmeros reais e A e B duas matrizes de mesma

    ordem, valem as seguintes propriedades:

    1) x . (yA) = (xy) . A

    2) x . (A + B) = xA + xB

    3) (x + y) . A = xA + yA

    Exerccios de Sala

    1. A uma matriz 3 por 2, definida pela lei

    aij =

    ji se

    ji sej2i

    ,3

    ,

    Ento, A se escreve:

    2. (UFSC) Dadas as matrizes:

    A = 2 1 3 1

    0 4

    x y

    x z e B =

    x 0

    12 4

    1 6

    Se A = Bt , o valor de x.y.z :

    3. O valor de x.y de modo que a matriz A seja simtrica, :

    A =

    625

    201

    1252

    x

    y

    a) 6 b) 12 c) 15 d) 14 e) 0

    Tarefa Mnima

    1. Escreva, na forma explcita, cada matriz abaixo:

    a) A = (aij)2x2, com aij = i + j b) A = (aij)3x2, com aij = 3i j

    2

    c) A = (aij)3x2, com aij =

    1 se i j

    i2

    se i j

    d) A = (aij)2x3, com aij = 2 se i = j

    2 + j, se i j

    2. (UFSC) Dada a matriz A = [aij]2 x 3 definida por aij =

    ji sej,i

    ji se7,

    ji sej,3i

    2

    o valor da expresso 2a23 + 3a22 - a21 :

    3. (UFOP-MG) Observe a matriz

    y

    x

    00

    40

    321.

    Determine x e y de tal forma que seu trao valha 9 e x

    seja o triplo de y.

    4. Considere as matrizes A =

    72

    log3

    21

    52

    x

    y

    e B = 7165

    812. Determine o valor de x + y de

    modo que A = Bt

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 15

    5. Considere as matrizes A = 03

    12e B =

    21

    30

    a) Obter a matriz X tal que A + X = B b) Obter as matrizes X e Y tal que:

    BYX

    AYX 3

    Tarefa Complementar

    6. Calcule 5x + 2y, de modo que se tenha:

    15

    31

    12

    26

    03

    125

    yy

    x

    7. (FCMSCSP) Se A uma matriz quadrada, define-se o TRAO de A como a soma dos elementos da diagonal principal

    de A. Nestas condies, o trao da matriz A = (aij)3 x 3, onde

    aij = 2i - 3j igual a:

    a) 6 b) 4 c) -2 d) -4 e) -6

    8. Determine a soma dos elementos da diagonal principal da matriz A = ( aij )3 X 3 , onde aij = i + j se i j ou aij = i j se i < j.

    9. Uma matriz se diz anti-simtrica se At = A. Nessas condies, se a matriz A anti-simtrica, ento, x + y + z igual

    a:

    A =

    031

    302

    zyx

    a) 3 b) 1 c) 0 d) 1 e) 3

    10. (LONDRINA-PR) Uma matriz quadrada A diz-se simtrica se A = At . Assim, se a matriz

    A =

    234

    10

    212

    zx

    y

    simtrica, ento x + y + z igual a:

    a) 2 b) 1 c) 1 d) 3 e) 5

    11. (U.Catlica de Salvador -BA) Uma matriz quadrada A, de ordem n, se diz anti-simtrica se A = -At, onde At a matriz

    transposta de A. Nessas condies, qual das matrizes seguintes

    anti-simtrica?

    03-2

    301-

    2-10

    b

    413

    102-

    32-1

    a ))

    031

    302

    120

    e

    323

    220

    301

    d

    101-

    011-

    11-1

    c

    )

    ))

    12. Se a matriz quadrada A tal que At = A, ela chamada matriz anti-simtrica. Sabe-se que M anti-simtrica e:

    M = 4

    2

    2 8

    12 13

    23

    a a a

    a b a

    b c c

    .

    Os termos a12, a13 e a23 valem respectivamente:

    a) 4, 2 e 4 b) 4, 2 e 4 c) 4, 2 e 4 d) 2, 4 e 2 e) n.d.a.

    13. Sendo A = 1 72 4

    e B = 3 1

    4 0, ento a matriz X, tal que

    X A X B

    2

    2

    3, igual a:

    14. Dadas as matrizes: A =3 1

    2 4 e B =

    2 2

    0 4, o

    produto dos elementos da segunda linha de 1

    4B

    1

    2A :

    a) 1 b) 1 c) 0 d) 2 e) 2

    15. Dadas as matrizes

    Ax y

    z w B =

    x 6

    - 1 2w C =

    4 x y

    z + w 3e sendo 3A = B + C,

    ento:

    a) x + y + z + w = 11 b) x + y + z + w = 10

    c) x + y z w = 0 d) x + y z w = 1

    e) x + y + z + w > 11

    UNIDADE 10

    MULTIPLICAO DE MATRIZES Considere as matrizes A = [aij]m x n e a matriz B = [bjk]n x p. O

    produto de A por B a matriz C = [cik]m x p, de tal forma que os

    elementos cik so obtidos assim:

    cik = ai1 . b1k + ai2 . b2k + ai3 . b3k + .... + ain . bnk

    ou seja:

    n

    j

    jkijba1

    para todo i {1, 2, ........, m} e todo k {1,

    2,...,p}.

    Exemplo: Considere as matrizes

    A = 3 0

    2 1e B =

    1 3

    9 2. Determine A.B

    Resoluo: O produto AxB uma matriz obtida da

    seguinte forma:

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 16

    A.B = 3 1 0 9 3 3 0 2

    2 1 19 2 3 12

    A.B = 3 9

    7 4

    PROPRIEDADES

    1) A.(B.C) = (A.B).C 2) A.(B + C) = A.B + A.C

    3) (B + C).A = B.A + C.A 4) A.I = I.A = A

    Observaes:

    1) Na multiplicao de matrizes geralmente

    A.B B.A. Se A.B = B.A dizemos que A e B se

    comutam.

    2) Na multiplicao de matrizes no vale a lei do

    anulamento, ou seja, podemos ter A.B = 0 mesmo

    com A 0 B 0.

    DETERMINANTES

    DEFINIO

    Dada uma matriz quadrada de ordem n, podemos associar ela,

    atravs de certas operaes, um nmero real chamado

    determinante da matriz.

    Podemos simbolizar o determinante de uma matriz por

    duas barras verticais. Assim, se a a

    a a

    11 12

    21 22

    a matriz A,

    indicamos o determinante de A por det A = a a

    a a

    11 12

    21 22

    CLCULO

    1 ORDEM

    Seja a matriz A = [a11] , denomina-se o determinante de A o

    prprio elemento a11 e se indica por:

    det A = |a11| = a11

    2 ORDEM

    3 ORDEM

    Exerccios de Sala

    1. Dadas as matrizes A = 0

    3

    34

    12

    1-

    5=B e .

    Determine:

    a) A.B b) B.A c) At.Bt

    d) Bt.At e) A.I2 f) a matriz X, tal que A.X = B

    2. (UFSC) Sejam A = (aij )4 x 3 e B = (bij)3 x 4 duas matrizes definidas por aij = i + j e bij = 2i + j, respectivamente. Se A.B =

    C, ento o elemento C32 da matriz C, :

    3. Calcule os determinantes:

    a) 52

    43 b)

    4 2

    1 3

    4. Calcule o determinante:

    163

    341

    202

    Tarefa Mnima

    1. (UEL-PR) Sobre as sentenas:

    I - O produto de matrizes A3x2 . B2x1 uma matriz 3x1.

    II - O produto de matrizes A5x4 . B5x2 uma matriz 4x2.

    III - O produto de matrizes A2x3 . B3x2 uma matriz

    quadrada 2 x 2.

    verdade que

    a) somente I falsa b) somente II falsa c) somente III falsa d) somente I e III so falsas. e) I, II e III so falsas

    2. Se 3 2

    1 4

    a

    b

    1

    2=

    5 7

    5 9, ento a + b igual a:

    3. Dadas as matrizes A = 1 1

    0 0e B =

    0 1

    0 1, para A.B

    temos a matriz:

    4. (UCMG) O valor de x, para que o produto das matrizes:

    A = 2

    3 1

    xe B =

    1 1

    0 1seja uma matriz simtrica, :

    5. (UFSC) Dada a equao matricial:

    4 2

    1 3 0

    4 2

    3

    1

    4

    2

    3

    x

    y

    z x

    y

    O valor da expresso

    5x + 4y + z :

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 17

    6. Calcule os seguintes determinantes:

    a)

    16

    34 b)

    13

    25

    c)

    432

    314

    523

    7. (MACK-SP) Sendo A = ( aij ) uma matriz quadrada de ordem 2 e aij = j - i

    2, o determinante da matriz A :

    8. (UFSC) Obtenha o valor do determinante da matriz A = (aij)2 x 2, onde aij =

    ji sej,i

    ji se0,

    9. O valor de x na equao 15

    102

    1

    132

    xx :

    Tarefa Complementar

    10. (CESCEM) O produto M.N da matriz M =

    1

    1

    1

    pela matriz

    N = 1 1 1 :

    a) no se define

    b) a matriz identidade de ordem 3

    c) uma matriz de uma linha e uma coluna

    d) uma matriz quadrada de ordem 3

    e) no uma matriz quadrada

    11. (FEI-SP) As matrizes abaixo se comutam. a a

    a 2 e

    0 3

    3 3

    O valor de a :

    12. (UFSC) Determine o produto dos valores de x e y que satisfaam a equao matricial

    4 3

    5 4

    1

    2

    4 2

    7 3

    x

    y

    13. (UFSC) Dadas as matrizes: A = 1 0 2

    0 1 3

    4 1 2

    ;

    B =

    2 1 1

    0 3 0

    4 2 1

    ; C =

    1 0 0

    0 1 0

    0 0 1

    e seja P = (2A - C).B.

    Determine a soma dos elementos da diagonal principal da matriz

    P.

    14. (UFSC) Considere as matrizes A = 1 0

    2 1

    1 2

    B = 2 0 1

    1 1 3 Sejam M = ( A + Bt ).(At B ), onde At e Bt

    so matrizes transpostas de A e B, respectivamente. O produto

    dos elementos mij com i = j da matriz M :

    15. Se A = 1 2

    4 3 , ento A2 + 2A 11 I, onde I a

    matriz identidade de ordem 2, igual a:

    16. (UFSC) Determine o valor de x para que o determinante da matriz C = A x Bt seja igual a 602, onde:

    A = 1 2 3

    4 1 2, B =

    x 1 8 5

    2 7 4 e Bt a matriz

    transposta de B.

    17. (UFSC) Em R,a soluo da equao 2 3

    2 4

    1 3

    x

    x

    x

    = 175 :

    18. (MACK) O conjunto soluo de

    1

    1 1

    1 1

    1

    1 1

    1

    x

    x

    x :

    a) { x R| x 1} b) { 0,1 }

    c) { 1 } d) { -1} e) { 0 }

    19. (MACK-SP) Sejam as matrizes A = 1 23 4

    e B =3 4

    1 2

    ,

    e seja X uma matriz tal que X.A = B. Ento, det X vale:

    a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2

    UNIDADE 11

    PROPRIEDADES DE DETERMINANTES

    1 PROPRIEDADE

    Casos onde o determinante nulo

    1 Se uma matriz possui uma fila de elementos

    iguais a zero.

    Exemplo: 0 3 9

    0 8 3

    0 4 1

    0

    2 Se uma matriz possui duas filas iguais.

    Exemplo: 2 8 2

    3 5 3

    1 6 1

    0

    3 Se uma matriz possui duas filas proporcionais.

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 18

    Exemplo: 2 3 5

    4 6 10

    7 0 3

    0

    4 Se uma fila de uma matriz for uma combinao linear de duas

    outras.

    Exemplo: 3 5 1

    0 4 2

    3 9 3

    0

    2 PROPRIEDADE

    Se multiplicarmos uma fila de uma matriz por um nmero k, o

    determinante da nova matriz fica multiplicado por k.

    Exemplo: 2 4

    1 32

    2 4

    1 32 10

    5 55

    CONSEQNCIAS

    No clculo dos determinantes, possvel colocar o fator comum em evidncia.

    -216= 3.(-72)

    143

    051

    426

    3

    143

    051

    432363

    143

    051

    12618

    .

    ...

    ( 72)

    Se multiplicarmos uma matriz quadrada de ordem n por um nmero k o determinante fica multiplicado pelo nmero kn.

    det(k.A) = kn.detA

    3 PROPRIEDADE

    Se trocarmos duas filas paralelas de uma matriz o determinante

    muda de sinal.

    4 PROPRIEDADE

    O determinante de uma matriz triangular o produto dos

    elementos da diagonal principal.

    Exemplo:

    3 9 8

    0 4 5

    0 0 1

    12

    5 PROPRIEDADE (TEOREMA DE BINET)

    Se A e B so duas matrizes de ordem n o determinante do

    produto de A por B o produto dos determinantes da matriz A

    pelo determinante da matriz B, ou seja:

    det(A.B) = det(A).det(B)

    6 PROPRIEDADE

    O determinante de uma matriz igual ao determinante de sua

    transposta.

    7 PROPRIEDADE

    (TEOREMA DE JACOBI)

    Se somarmos a uma fila de A uma outra fila previamente

    multiplicada por um nmero real, obtemos uma matriz A', tal que

    det A' = det A

    Exemplo: A =

    122

    151

    214 det A = 15

    Multiplicando a terceira linha por 2 e adicionando

    primeira, obtemos A': A' = 0 3 0

    1 3 2

    2 2 1

    det A = 15

    INVERSO DE MATRIZES Sejam A e B duas matrizes quadradas.

    Se A.B = B.A = I, dizemos que B a matriz inversa de A. e

    indicamos por A-1.

    Logo: A . A-1 = A . A-1 = In

    PROPRIEDADES DA INVERSA:

    (A-1) -1 = A

    (A.B) -1 = B-1 . A-1

    det A-1 = 1

    det A

    OBSERVAES:

    Uma matriz s possui inversa se o seu determinante for diferente de zero, sendo assim, chamada de inversvel.

    Uma matriz que no admite inversa chamada de singular.

    Se a matriz A inversvel, ento, ela quadrada.

    Se a matriz A inversvel, ento, a sua inversa nica.

    OBSERVAO

    O processo de se obter a inversa de uma matriz muitas vezes

    trabalhoso, pois recai na resoluo de n sistemas de n equaes e

    n incgnitas.

    Vamos agora apresentar um processo que simplifica esse clculo.

    Teorema

    Se A uma matriz quadrada de ordem n e det A 0, ento a

    inversa de A :

    A 1

    = .det

    1

    A

    A

    Onde A representa a matriz adjunta.

    Matriz Adjunta: a matriz transposta da matriz dos cofatores

    de A.

    Conseqncia

    Para calcular um elemento bij da matriz inversa de A, pode-se

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 19

    aplicar:

    bij = .det

    1

    A Cji

    onde Cji o cofator do elemento aij

    Exerccios de Sala

    1. Sabe-se que 2

    ifc

    heb

    gda. Determine o valor de

    ifc

    heb

    gda

    432

    432

    432

    2. Uma matriz A quadrada de ordem 4 e seu determinante igual a 3. Calcule o valor do determinante da matriz 2A.

    3. Determine a inversa das seguintes matrizes:

    a) 1 5

    2 0 b)

    3 1

    5 2

    4. Determine o valor de x de modo que a matriz 9

    32

    x seja

    singular

    Tarefa Mnima

    1. Sabendo que 2

    ifc

    heb

    gda

    , calcule

    ifc

    heb

    gda

    32

    32

    32

    2. (UFRN) O determinante 1 72 81

    0 2 200

    0 0 3

    igual a:

    3. (UFRGS) Considere as seguintes afirmaes.

    I - O determinante de uma matriz no se altera, quando so

    trocadas, ordenadamente, as linhas pelas colunas.

    II - O determinante de uma matriz com linhas proporcionais

    nulo.

    III - Multiplicando-se uma linha de uma matriz por um

    nmero real p,no nulo,o determinante da nova matriz

    fica dividido por p.

    Quais so as verdadeiras?

    a) I

    b) II

    c) I e II

    d) II e III

    e) todas so verdadeiras

    4. (UDESC) A partir da matriz A = |aij| 2 x 2 onde

    aij = 1 se i j

    i j se i j calcular o determinante

    do produto da matriz A pela sua transposta, ou seja: det( At.A ),

    onde At a matriz transposta de A.

    5. (Unisinus-RS) O valor de um determinante 48. Dividimos a 2 linha por 8 e multiplicamos a 3 coluna por 6,

    ento o novo determinante valer:

    6. (UFRGS) A inversa da matriz A = 25

    13 :

    25

    13 e)

    35

    02 d)

    31

    52 c)

    25

    13 b)

    35

    12 a)

    7. O maior elemento da inversa da matriz A = 51

    42 :

    a) 2 b) 5/6 c) 1/5

    d) 1/6 e) 1/3

    8. (UFVIOSA) Sejam as matrizes A = 62

    21 e M =

    y

    x

    1

    1 , onde x e y so nmeros reais e M a matriz

    inversa de A. Ento o produto x.y :

    a) 3/2 b) 2/3 c) 1/2 d) 3/4 e) 1/4

    9. (UCSal-BA) A matriz 1

    1

    x

    x, na qual x um nmero

    real, inversvel se, e somente se:

    a) x = 0 b) x = 1 c) x = -1 d) x 1

    10. Considere a matriz A = 21

    3

    x

    x . Sabendo que det A- 1 =

    0,25, ento x :

    a) 0 b) 2 c) 2 d) 4 e) 1

    Tarefa Complementar

    11. (UECE) Sabe-se que M uma matriz quadrada de ordem 3 e que det(M) = 2. Ento det (3M) igual a:

    a) 2 b) 6 c) 18 d) 54 e) 27

    12. (UFSM) Sejam as matrizes A, de ordem 3 e B =

    2 1 4

    1 0 2

    0 1 6

    . Se o det A = 6 e C = A.B, o det C vale:

    a) 24 b) 12 c) -6 d) -12 e) -24

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 20

    13. (SANTA CASA) Dadas as matrizes A e B tais que:

    1 5 1 3 0 0 0

    0 2 2 4 3 4 0 0

    0 0 3 1 1 2 1 0

    0 0 0 4 2 1 3 2

    A

    -1

    e B =

    O valor do determinante de A.B :

    a) 192

    b) 32

    c) -16

    d) 0

    e) n.d.a.

    14. (F.M.Santos-SP) O determinante

    1 0 0 0 0

    2 2 0 0 0

    3 2 1 0 0

    4 2 3 2 0

    5 1 2 3 3

    :

    a) -12 b) 10 c) 9 d) 0 e) n.d.a.

    15. (MACK-SP) Seja A uma matriz quadrada de ordem 2 e

    I = 10

    01. Chamam-se auto valores de A as razes da

    equao det (A xI) = 0. Obtenha os autovalores de

    A = 32

    41

    16. (FGV-SP) Considere as matrizes A =

    pc

    nb

    ma

    4

    4

    4

    e B =

    3

    3

    3

    cp

    bn

    am

    . Se o determinante da matriz A igual a

    2, ento o determinante da matriz B igual a:

    a) 3/2 b) 2/3 c) 3 d) 3/2 e) 2/3

    17. (UEPG-PR) Dada a matriz A = (aij)3x3, onde aij =

    ji se0,

    ji se4,. Ento correto afirmar:

    01. det (A) = 64

    02. (A).(At) uma matriz quadrada de ordem 6

    04. det(2A) = 8 det(A)

    08. det(A) det(At)

    16. A2 =

    161616

    01616

    0016

    18. Os valores de k para que a matriz A =

    31

    31

    101

    k

    k no

    admita inversa so:

    a) 0 e 3 b) 1 e 1 c) 1 e 2 d) 1 e 3 e) 3 e 1

    19. (UFPB) Se a matriz 2 5

    5

    x x

    xno invertvel,

    ento, o valor de x em mdulo :

    20. (UDESC) Seja a matriz A = ( aij ) 3 x 3 definida por

    aij = 1

    0

    i j para i j

    para i jo determinante de A-1 :

    UNIDADES 12

    SISTEMAS LINEARES

    DEFINIO Denomina-se Sistema Linear todo conjunto de m equaes

    lineares com n incgnitas.

    a x a x a x b

    a x a x a x b

    a x a x a x b

    n n

    n n

    m m mn n n

    11 1 12 2 1 1

    21 1 22 2 2 2

    1 1 2 2

    Se b1, b2, ......, bn = 0 dizemos que o sistema homogneo.

    Soluo de um Sistema Linear

    Denomina-se soluo de um sistema a seqncia de nmeros

    reais ( 1, 2,..........., n) que satisfaz simultaneamente todas as

    equaes do sistema.

    Sistemas Equivalentes

    Dois Sistemas so ditos equivalentes se e somente se:

    So Possveis e admitem as mesmas solues, ou

    So Impossveis.

    Classificao de um Sistema Linear

    Um Sistema Linear pode ser classificado de acordo com o

    nmero de solues que ele apresenta. Sendo assim ele pode ser:

    DETERMINADO (1 soluo)

    POSSVEL

    INDETERMINADO (infinitas solues)

    IMPOSSVEL No Admite Soluo

    REGRA DE CRAMER

    A Regra de Cramer consiste num mtodo para resolvermos

    sistemas Lineares de n equaes e n incgnitas.

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 21

    Seja o sistema

    a x a x a x b

    a x a x a x b

    a x a x a x b

    n n

    n n

    n n nn n n

    11 1 12 2 1 1

    21 1 22 2 2 2

    1 1 2 2

    Para obtermos a soluo para esse sistema vamos fazer alguns

    clculos. Acompanhe:

    det S

    Determinante associado matriz formada pelos coeficientes das

    incgnitas.

    det S =

    a a a

    a a a

    a a a

    n

    n

    n n nn

    11 12 1

    21 22 2

    1 2

    det Xi

    Determinante associado matriz obtida a partir de S, trocando

    a coluna dos coeficientes de Xi, pela coluna dos termos

    independentes do sistema.

    det X1 =

    b a a

    b a a

    b a a

    n

    n

    n n nn

    1 12 1

    2 22 2

    2

    det X2 =

    a b a

    a b a

    a b a

    n

    n

    n n nn

    11 2 1

    21 2 2

    1

    det Xn =

    a a b

    a a b

    a a bn n n

    11 12 1

    21 22 2

    1 2

    A soluo do Sistema dada por:

    x1det X

    det S x

    det X

    det S x

    det X

    det S

    12

    2n

    n

    Veja que s possvel aplicar a Regra de Cramer em sistemas n

    x n em que det S 0. Esses sistemas so denominados normais.

    3. Discusso com base na regra de Cramer (2x2)

    1) Quando det S 0, o sistema possvel e determinado.

    2) Quando det S = det X1 = det X2 = ...= 0, o sistema

    possvel e indeterminado

    3) Quando det S = 0 e pelo menos um dos demais

    determinantes for diferente de zero, os sistema

    impossvel

    O sistema homogneo sempre possvel.

    Exerccios de Sala

    1. Usando a regra de Cramer, resolva os seguintes sistemas:

    a)

    152

    1134

    yx

    yx

    b)

    622

    3

    yx

    yx

    c)

    233

    1

    yx

    yx

    2. Dado o sistema de equaes lineares

    x y z

    x y z

    x y z

    1

    1

    com

    , R, ento o sistema determinado se:

    a) se -1 b) se = -1 e 1

    c) se 1 d) se = -1 e = 1

    e) se = -1 e = -1

    3. (FGV-SP) O sistema linear

    0

    0

    02

    zyx

    zyx

    zyx admite

    soluo trivial, se:

    a) = - 2 b) - 2

    c) = 2 d) 2 e)

    Tarefa Mnima

    1. (USF-SP) Resolvendo o sistema x y z

    x y z

    x y z

    9

    2 11

    1

    , obtm-se y

    igual a:

    2. (UFRGS) Dado o sistema de equaes lineares sobre

    R

    2 4

    3 2 4

    4 0

    x y z

    x y z

    x y z

    os valores de x, y e z que constituem sua

    soluo:

    a) formam uma progresso geomtrica

    b) formam uma progresso aritmtica

    c) so iguais entre si

    d) no existem

    e) tm uma soma nula

    3. (FGV-SP) O sistema de equaes 2 5 10

    2 3

    x y

    x y

    equivalente a:

    2 5 10 10) . ) .

    1 2 3 3

    10 10) . )

    3 3

    x xa b

    y y

    x xc d

    y y

    -2 -5

    1 2

    2 -1 -2 1

    5 -2 -5 2

    4. (UFSC)Para que o sistema abaixo seja impossvel, o valor de a :

    x y z

    x y az

    x y z

    3 4 1

    2

    2 3

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 22

    5. (UFSC)Determine o valor de m para que o sistema, abaixo admita infinitas solues:

    mx y z

    x my z

    x y

    2 0

    2 0

    3 2 0

    Tarefa Complementar

    6. (UEPG-PR) O sistema linear

    b4z2y3x

    2zyx

    33zyax

    :

    01. impossvel para a 2 e b = 5

    02. impossvel para a = 2 e b 5

    04. possvel e determinado para a = 2 b R

    08. possvel e indeterminado para a = 2 e b = 5

    16. possvel e determinado para a 2

    7. (UFSCar-SP) Dado o sistema linear

    x ay z

    ax y az

    x ay z

    0

    0

    0

    assinale a alternativa correta:

    a) O sistema admite uma infinidade de solues

    para qualquer a real.

    b) O sistema no admite soluo de a = 1.

    c) O sistema admite uma nica soluo se a = 3.

    d) O sistema admite somente a soluo trivial.

    e) O sistema admite uma nica soluo se a = 1.

    8. (FEI-SP) Se o sistema 3 2 1 0

    4 2 2 0

    2 3 2 0

    x y z

    mx y z

    x my z

    admite uma nica soluo, ento:

    a) m 6 b) m 2

    c) m 8 d) m 4

    e) m 3

    9. (UFSC) Considere o sistema S1: 06y-2x-

    03yx

    determine a soma dos nmeros associados (s)

    proposio(es) verdadeira(s).

    01. O par ordenado ( 15,5) uma soluo do sistema S1.

    02. O sistema S1 possvel e determinado.

    04. A soluo do sistema S1 uma reta que no passa

    pela origem.

    08. O sistema S2: 030y-10x-

    06y2x equivalente ao

    sistema S1.

    10. (UFSC) Assinale a soma dos nmeros associados s proposies VERDADEIRAS

    01. O nmero de elementos de uma matriz quadrada de

    ordem 12 48.

    02. Somente podemos multiplicar matrizes de mesma

    ordem.

    04. A soma das razes da equao

    x44

    xx4

    xxx

    = 0 8.

    08. Uma matriz quadrada pode ter diversas matrizes

    inversas.

    16. O sistema 0yx

    02y3x indeterminado.

    11. (UFSC) Assinale a soma dos nmeros associados s proposies verdadeiras

    01. A matriz

    0213

    1845

    1524

    0321

    no possui inversa.

    02. Se um sistema de equaes indeterminado, ento no se pode encontrar soluo para ele.

    04. Uma pequena indstria produz trs tipos de

    produto que indicamos por x, y, z. As unidades

    vendidas de cada produto e o

    faturamento bruto da empresa em trs meses

    consecutivos so os dados na tabela abaixo.

    Ento, os preos dos produtos x, y e z s podem

    ser, respectivamente, R$ 1.000,00, R$ 5.000,00

    e R$ 3.000,00.

    Ms

    Unidades

    de x

    vendidas

    Unidades

    de y

    vendidas

    Unidades

    de z

    vendidas

    Faturamento

    bruto

    1 1 5 3 R$

    35.000,00

    2 4 1 2 R$

    15.000,00

    3 5 6 5 R$

    50.000,00

    08. A soluo da equao 0

    213

    42

    142

    x x = 1

    12. (UFSC) Assinale as proposies corretas.

    01. O par ordenado (x, y) = (5, 2) a nica soluo do

    sistema 276y3x

    92yx

    02. A matriz A = (aij)1 3, tal que aij = i 3j

    A = 852 . 04. A soma dos elementos da inversa da matriz

    10

    11 igual a 2.

    08. Uma matriz quadrada A se diz anti-simtrica se

    tA = -A, sendo tA a transposta da matriz A.

    Nessas condies, pode-se afirmar que a matriz

  • Incluso para a vida Matemtica D

    Pr-Vestibular da UFSC 23

    001

    000

    100

    anti-simtrica.

    16. Se as matrizes P, Q e R so escolhidas entre as

    listadas a seguir, para que PQ R seja uma matriz nula, o valor de x deve ser 2.

    2

    1

    3

    , 53x , x20

    116,

    6

    19

    32. A e B so matrizes quadradas de ordem 2 tais

    que A = 5B. Nestas condies, pode-se afirmar

    que det(A) = 5det(B), sendo que det(A) e

    det(B) designam, respectivamente, os

    determinantes das matrizes A e B.

    13. (UFSC) Marque a(s) proposio(es) correta(s).

    01. Dada uma matriz A, de ordem m x n, e uma matriz

    B de ordem n x p, a matriz produto A.B existe e

    de ordem m x p.

    02. Se um sistema de equaes possui mais equaes

    do que incgnitas, ento ele incompatvel

    (impossvel).

    04. A terna (2, 1, 0) soluo do sistema

    x y z

    x y z

    x y z

    x y z

    2 3 4

    2 2 3

    3 7

    6 2 2 14

    08. Trs pessoas foram a uma lanchonete.

    A primeira tomou 2 (dois) guarans e comeu 1

    (um) pastel e pagou R$ 4,00. A segunda tomou 1

    (um) guaran e comeu 2(dois) pastis e pagou R$

    5,00. A terceira tomou 2 (dois) guarans e comeu

    2(dois) pastis e pagou R$ 7,00. Ento, pelo

    menos, uma das pessoas no pagou o preo

    correto.

    14. (FUVEST) O sistema linear

    ayx

    ayx

    9log4log

    3log2log

    a) tem soluo nica se a = 0 b) tem infinitas solues se a = 2 c) no tem soluo se a = 3 d) tem infinitas solues se a = 4 e) tem soluo nica se a = 9

    GABARITO

    Unidade 1

    1) R$ 45,20

    2) 252

    3) 8 dias

    4) a) 20 b) 2 c) 240 d) 0,6

    e) 0,06 f) 0,0025

    g) 70% 5) e

    6) 08

    7) b

    8) a

    9) a

    10) a

    11) a

    12) 44

    13) 40

    14) d

    15) 02

    Unidade 2

    1) 15

    2) a) 9 b) 3

    c) 8

    3) 05

    4) c

    5) d

    6) a

    7) 04

    8) 02

    9) d

    10) 08

    11) 12

    12) e

    13) d

    14) 60

    15) c

    Unidade 3 1) 24

    2) 60

    3) 24

    4) 210

    5) c

    6) a

    7) 28

    8) e

    9) a

    10) 30

    11) 35

    12) 12

    13) d

    14) a

    Unidade 4

    1) 19

    2) b

    3) 13

    4) 32

    5) 04

    6) c

    7) c

    8) Cn, p 9) b

    10) d

    11) c

    Unidade 5

    1) 280

    2) 01

    3) 37

    4) a

    5) e

    6) a

    7) e

    8) 01

    9) c

    10) a

    Unidade 6

    1) a) 5 b) 0 c) 38

    2) 4 3) 66

    4) 66

    5) d

    6) 00

    7) d

    8) 66

    9) d

    10) a

    Unidade 7

    1) 23

    2) 35

    3) b

    4) 11

    5) 07

    6) 04

    7) b

    8) e

    9) e

    10) d

    Unidade 8

    1) d

    2) d

    3) 08

    4) c

    5) c

    6) c

    7) 00

    8) b

    9) e

    10) 03

    Unidade 9

    1)

    2 1 1 12 3 2 4 5

    5 2 4 13 4 3 2 5

    8 5 9 9

    a b c d) ) ) )

    2) 34

    3) 6 e 2

    4) 36

    5)a) 2 22 2

    X

    b) 3 04 1

    X

    3 3

    5 1Y

    6) 12 7) e

    8) 12

    9) d

    10) e

    11) b

    12) b

    13) 9 17

    10 12

    14) a

    15) b

    Unidade 10

    1) b

    2) 05

    3) 00

    00

    4) 01

    5) 56

    6) a) 14 b) 11

    c) 15

    7) 03

    8) 08

    9) 05

    10) d

    11) 01

    12) 40

    13) 32

    14) 80

    15) 0 0

    0 0

    16) 56

    17) 19

    18) e

    19) b

  • Matemtica D Incluso para a Vida

    Pr-Vestibular da UFSC 2

    Unidade 11

    1) 12 2) 6

    3) c

    4) 121

    5) 36

    6) a

    7) b

    8) a

    9) d

    10) e

    11) d

    12) d

    13) a

    14) a

    15) 5 e 1

    16) d

    17) 05

    18) c

    19) 05

    20)

    Unidade 12

    1) 03

    2) b

    3) a

    4) 02

    5) 02

    6) 26

    7) a

    8) a

    9) 09

    10) 04

    11) 09

    12) 18

    13) 13

    14) c