Prova de MATEMÁTICA FUVEST 2020

Prova FUVEST 2020

Questão 13

Carros que saem da cidade A rumo a alguma das cidades turísticas E, F e G fazem caminhos diversos, passando por pelo menos uma das cidades B, C e D, apenas no sentido indicado pelas setas, como mostra a figura. Os números indicados nas setas são as probabilidades, dentre esses carros, de se ir de uma cidade a outra.

Nesse cenário, a probabilidade de um carro ir de A a F é

(A) 0,120.

(B) 0,216.

(D) 0,336.

(E) 0,384.

Resolução Comentada

Para ir de A a F, há três caminhos possíveis: ACF, ABCF e ABDF.
Em cada caminho, as probabilidades são dadas pelos produtos:

$\large ACF\rightarrow 0,2\cdot 0,6=0,12$

$\large ABCF\rightarrow 0,8\cdot 0,1\cdot 0,6=0,048$

$\large ABDF\rightarrow 0,8\cdot 0,9\cdot 0,3= 0,216$

Como os caminhos são todos alternativos, a probabilidade total de o carro ir de A a F é dada pela soma

$\large ACF+ABCF +ABDF$

$\large 0,12+0,048+0,216$

$\large 0,384$

Gabarito: E

Questão 14

Se, em 15 anos, o salário mínimo teve um aumento nominal de 300% e a inflação foi de 100%, é correto afirmar que o aumento real do salário mínimo, nesse período, foi de

(A) 50%.

(B) 100%.

(D) 200%.

(E) 250%.

Resolução Comentada

Considerando o salário x com um crescimento de 300%, ou seja, de 3x, temos:

$\large sal\'ario=x\rightarrow x+3x=4x$

Já seu poder de compra, sofrendo uma alta de 100%, ou seja, de 1x, temos:

$\large compra=x\rightarrow x+1x=2x$

Desse modo, podemos perceber que o salário que tinha uma relação de 1 para 1 com a compra, agora é o dobro da compra. Se o poder de compra é o dobro, sofreu aumento de 100%, indicando o gabarito b).

Podemos, alternativamente, utilizar a fórmula para o ganho real:

$\large 1+A=\left(1+i\right)\cdot\left(1+R\right)$

$\large 1+3=\left(1+1\right)\cdot\left(1+R\right)$

$\large 4=2\cdot\left(1+R\right)$

$\large 2=1+R$

$\large 1=R$

$\large 100\%=R$

Gabarito: B

Questão 15

O cilindro de papelão central de uma fita crepe tem raio externo de 3 cm. A fita tem espessura de 0,01 cm e dá 100 voltas completas. Considerando que, a cada volta, o raio externo do rolo é aumentado no valor da espessura da fita, o comprimento total da fita é de, aproximadamente,

(A) 9,4 m.

(B) 11,0 m.

(D) 22,0 m.

(E) 25,1 m.

Note e Adote:
π = 3,14

Resolução Comentada

Sabendo que o comprimento de uma circunferência é dado por $\large C=2\cdot\pi\cdot R$ , temos a seguinte sequência de comprimentos ao enrolar a fita no cilintro:

$\large C_1=2\cdot\pi\cdot R_1$

$\large C_2=2\cdot\pi\cdot R_2$

$\large C_3=2\cdot\pi\cdot R_3\\$

$\large \vdots$

$\large C_{100}=2\cdot\pi\cdot R_{100}$

Dessa forma, o comprimento total da fita é dado por:

$\large C_T=C_1+C_2+C_3+\ldots+C_{100}$

$\large C_T=2\cdot\pi\cdot R_1+2\cdot\pi\cdot R_2+2\cdot\pi\cdot R_3+\ldots+2\cdot\pi\cdot R_{100}$

$\large C_T=2\cdot\pi\cdot\left(R_1+R_2+R_3+\ldots+R_{100}\right)$

$\large C_T=2\cdot3,14\cdot\left(3,01+3,02+3,03+\ldots+4\right)$

$\large C_T=2\cdot3,14\cdot\frac{\left(3,01+4\right)\cdot100}{2}$

$\large C_T=3,14\cdot7,01\cdot100$

$\large C_T=22,0114\cdot100\ cm$

$\large C_T=22,0114\ \ m$

Gabarito: D

Questão 16

Um objeto é formado por 4 hastes rígidas conectadas em seus extremos por articulações, cujos centros são os vértices de um paralelogramo. As hastes movimentam-se de tal forma que o paralelogramo permanece sempre no mesmo plano. A cada configuração desse objeto, associa-se d, a medida do menor ângulo interno do paralelogramo. A área da região delimitada pelo paralelogramo quando d = 90° é A.

Para que a área da região delimitada pelo paralelogramo seja $\large \frac{A}{2}$ o valor de $\large \theta$ é necessariamente, igual a:

(A) 15°

(B) 22,5°

(D) 45°

(E) 60°

Resolução Comentada

Chamando os lados do retângulo de x e y, temos a seguinte relação entre suas áreas:

$\large x\cdot y\cdot sen\left(\theta\right)=\frac{1}{2}\cdot x\cdot y$

$\large sen\left(\theta\right)=\frac{1}{2}$

$\large \theta=30\degree$

Gabarito: C

Questão 17

A menor esfera na qual um paralelepípedo reto-retângulo de medidas 7 cm x 4 cm x 4 cm está inscrito tem diâmetro de

(A) 9 cm.

(B) 10 cm.

(D) 12 cm.

(E) 15 cm.

Resolução Comentada

Para que a esfera tangencie todos os vértices do paralelepípedo, seu diâmetro será igual à diagonal do paralelepípedo.

$\large d_P^2=4^2+4^2+7^2$

$\large d_P^2=16+16+49$

$\large d_P^2=81$

$\large d_P=\sqrt{81}$

$\large d_P=9$

Gabarito: A

Questão 18

A dona de uma lanchonete observou que, vendendo um combo a R$ 10,00, 200 deles são vendidos por dia, e que, para cada redução de R$ 1,00 nesse preço, ela vende 100 combos a mais. Nessas condições, qual é a máxima arrecadação diária que ela espera obter com a venda desse combo?

(A) R$ 2.000,00

(B) R$ 3.200,00

(D) R$4.000,00

(E) R$ 4.800,00

Resolução Comentada

A arrecadação é dada pelo produto entre o preço de venda e o número de vendas.

Arrecadação = $\large P\cdot V=10\cdot 200$

Como, ao retirar 1 real, ganha-se 100 clientes, ao retirar x reais do preço, ganhar-se-á 100x clientes. Dessa forma, podemos reescrever nossa arrecadação como:

Arrecadação = $\large \left(10-x\right)\cdot\left(200+100x\right)$

Arrecadação = $\large 2000+1000x-200x-100x²$

Arrecadação = $\large -100x^2+800+x+2000$

Podemos perceber que a arrecadação depende da variável x de forma quadrática, cuja parábola apresenta concavidade negativa (a<0). Assim, ao tentar maximizar a arrecadação, estamos, na verdade, procurando o vértice da parábola.

$\large \Delta =8002-4\cdot-100\cdot2000=$

$\large 640\ 000+800\ 000=1\ 440\ 000$

Arrecadação = $\large -\frac{\Delta }{4a}=-\frac{1\ 440\ 000}{4\cdot(-100)}=\frac{14\ 400}{4}= 3\ 600$

Gabarito: C

Questão 19

A função E de Euler determina, para cada número natural n, a quantidade de números naturais menores do que n cujo máximo divisor comum com n é igual a 1. Por exemplo, E (6) = 2 pois os números menores do que 6 com tal propriedade são 1 e 5. Qual o valor máximo de E (n), para n de 20 a 25?

(A) 19

(B) 20

(D) 24

(E) 25

Resolução Comentada

A descrição da função de Euler indica que devemos selecionar, a cada número n, todos os números menores que n, que sejam primos com n.

Para n=20, temos:

$\large 20\rightarrow1,3,7,9,11,13,17,19\rightarrow E\left(20\right)=8$

Para n=21, temos:

$\large 21\rightarrow1,2,4,5,8,10,11,13,16,17,19,20\rightarrow E\left(21\right)=12$

Perceba que, por serem números compostos, acabamos por retirar todos os números menores que n que tenham algum primo em comum com n.

Dessa forma, não há necessidade de fazermos o processo para todos os números do exercício (entre 20 e 25), pois, nesse intervalo, só há um primo, o 23.

Assim, para o 23, não precisaremos retirar número algum da sequência dos números menores que ele, pois é primo, resultando no maior resultado possível, nesse intervalo, para E(n).

Portanto, n=23

$\large 23\rightarrow1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,$

$\large 13,14,15,16,17,18,19,20,21,22\rightarrow22$

Gabarito: C

Questão 20

Se $\large 3x^2-9x+7=\left(x-a\right)^3-\left(x-b\right)^3$ para todo número real x, o valor de a+b é:

(A) 3.

(B) 5.

(D) 9.

(E) 12.

Resolução Comentada

Desenvolvendo os cubos, temos:

$\large 3x^2-9x+7=\left(x-a\right)^3-\left(x-b\right)^3$

$\large 3x^2-9x+7=x^3-3x^2a+3xa^2-a^3-\left(x^3-3x^2b+3xb^2-b^3\right)$

$\large 3x^2-9x+7=x^3-3x^2a+3xa^2-a^3-x^3+3x^2b-3xb^2+b^3$

$\large 3x^2-9x+7=\left(3b-3a\right)x^2+\left(3a^2-3b^2\right)x-a^3+b^3$

O que nos leva ao seguinte sistema de equações

$\large 3b-3a=3$

$\large 3a^2-3b^2=-9$

$\large -a^3+b^3=7$

$\large 3\left(b-a\right)=3$

$\large 3\left(a^2-b^2\right)=-9$

$\large -a^3+b^3=7$

$\large b-a=1$

$\large a^2-b^2=-3$

$\large b^3-a^3=7$

$\large b-a=1$

$\large \left(a+b\right)\cdot\left(a-b\right)=-3$

$\large b^3-a^3=7$

$\large b-a=1$

$\large \left(a+b\right)\cdot\left(-1\right)=-3$

$\large b^3-a^3=7$

$\large b-a=1$

$\large a+b=3$

$\large b^3-a^3=7$

Como a questão solicitou o valor de a+b, não é preciso ir adiante, já temos nossa resposta: a+b=3.

Gabarito: A

Questão 21

Uma agência de turismo vendeu um total de 78 passagens para os destinos: Lisboa, Paris e Roma. Sabe-se que o número de passagens vendidas para Paris foi o dobro do número de passagens vendidas para os outros dois destinos conjuntamente. Sabe-se também que, para Roma, foram vendidas duas passagens a mais que a metade das vendidas para Lisboa. Qual foi o total de passagens vendidas, conjuntamente, para Paris e Roma?

(A) 26

(B) 38

(D) 62

(E) 68

Resolução Comentada

Da leitura do enunciado, tiramos o seguinte sistema de equações:

$\large L+P+R=78$

$\large P=2\cdot\left(L+R\right)$

$\large R=2+\frac{L}{2}$

Dando andamento à resolução do sistema, temos:

$\large L+P+R=78$

$\large 2L-P+2R=0$

$\large -L\ \ \ \ \ \ \ \ +2R=4$

$\large L+P+R=78$

$\large -3P\ \ \ +2=-78\cdot2$

$\large P+3R=82$

$\large L+P+R=78$

$\large P+2=52$

$\large P+3R=82$

$\large L+P+R=78$

$\large P\ \ \ \ =52$

$\large R=10$

Novamente, a questão nos solicitou o valor da soma P+R, portanto, não há necessidade de seguirmos com a resolução do sistema, uma vez que

$\large P+R=52+10=62$

Gabarito: D

Questão 22

Um ponto (x, y) do plano cartesiano pertence ao conjunto F se é equidistante dos eixos OX e OY e pertence ao círculo de equação $\large x^2+y^2-2x-6y+2=0$ .

É correto afirmar que F

(A) é um conjunto vazio.

(B) tem exatamente 2 pontos, um no primeiro quadrante e outro no segundo quadrante.

(D) tem exatamente 3 pontos, sendo dois no primeiro quadrante e outro no segundo quadrante.

(E) tem exatamente 4 pontos, sendo dois no primeiro quadrante e dois no segundo quadrante.

Resolução Comentada

O conjunto de pontos que é equidistante dos eixos coordenados é dado pelas retas

y = x

y = -x

Como, para pertencerem ao conjunto F, os pontos também precisam satisfazer a equação $\large x^2+y^2-2x-6y+2=0$ , podemos utilizar a substituição para encontrar as coordenadas dos pontos.

Para o caso y = x

$\large x^2+x^2-2x-6x+2=0$

$\large 2x^2-8x+2=0$

$\large \Delta =b^{2}-4\cdot a\cdot c=-82-4\cdot 2\cdot 2=64-16=48$

$\large x=\frac{-b\pm \sqrt{\Delta }}{2a}=\frac{-(-8)\pm \sqrt{48}}{2\cdot 2}=$

$\large \left\{\begin{matrix} x'=\frac{8+4\sqrt{3}}{4}=2+\sqrt{3} & \\ &\\ x''=\frac{8-4\sqrt{3}}{4}=2-\sqrt{3}\end{matrix}\right.$

$\large y=x\rightarrow\left(2+\sqrt3;2+\sqrt3\right)$

$\large \left(2-\sqrt3;2-\sqrt3\right)$

Portanto, dois pontos do primeiro quadrante. Vejamos o próximo caso.

$\large y=-x$

$\large x^2+\left(-x\right)^2-2x-6\left(-x\right)+2=0$

$\large 2x^2+4x+2=0$

$\large \Delta =b2-4\cdot a\cdot c=42-4\cdot 2\cdot 2=0$

$\large x=\frac{-b\pm \sqrt{\Delta }}{2a}=\frac{-4\pm 0}{2\cdot 2}=-1$

$\large y=-x\rightarrow (-1; 1)$

Ou seja, um ponto no segundo quadrante.

Até aqui, tudo bem, temos 3 pontos, dois no primeiro quadrante e um no segundo quadrante, o que poderia indicar a alternativa d) como nosso gabarito.

No entanto, a palavra “círculo”, no enunciado, remete à área cercada pela circunferência. Como uma das retas (y=x) é secante à circunferência, teríamos infinitos pontos pertencentes ao conjunto F, não só os 3 que achamos.

Além disso, a equação fornecida, não representa um círculo e sim uma circunferência. Equações de círculo envolvem desigualdades, não igualdades.

Dessa forma, apesar de haver uma indicação de resposta na alternativa d), indico a questão para anulação.

Questão 23

Uma cidade é dividida em dois Setores: o Setor Sul, com área de 10 km2, e o Setor Norte, com área de 30 km2. Após um final de semana, foram divulgados os seguintes totais pluviométricos:

É correto afirmar que o total pluviométrico desse final de semana na cidade inteira foi de

(A) 15 mm.

(B) 17 mm.

(D) 25 mm.

(E) 28 mm.

Resolução Comentada

O total pluviométrico P é, na verdade, uma razão entre o volume de chuva que cai em uma determinada área, ou seja, uma razão entre um volume e uma área.

Seguindo essa definição, temos:

$\large P=\frac{10\ Km^2\cdot\left(7+9\right)\ mm+30\ Km^2\cdot\left(11+17\right)\ mm}{10\ Km^2+30\ Km^2}$

$\large P=\frac{\left(10\cdot 16+30\cdot 28\right)\ \cancel{Km^2}\cdot mm}{40\ \cancel{Km^2}}$

$\large P=\frac{160+840}{40}mm$

$\large P=\frac{1000}{40}mm$

$\large P=25\ mm$

Gabarito: D

Questão 24

As possíveis soluções, em polegadas (inches, em inglês), para o problema matemático proposto no quadrinho, no caso em que os pontos A, B e C estão em uma mesma reta, são

(A) $\large \frac{10}{3}$ e 10

(B) $\large \frac{10}{3}$ , 5 e 10

(D) $\large \frac{5}{3}$ e 10

(E) $\large \frac{10}{3}$ e 5

Resolução Comentada

O texto deixa claro que a distância entre $\large A$ e $\large C(d_{AC})$ é o dobro da distância entre $\large A$ e $\large B(d_{AC})$ ou seja

$\large d_{AC}=2\cdot d_{AB}$

Utilizando um sistema ordenado e respeitando a ordem de que A, B e C são colineares, podemos representar os pontos em uma reta orientada.

Dessa forma, seguindo as orientações do enunciado, temos:

$\large d_{AC}=2\cdot d_{AB}$

$\large x-0=2\cdot\left(5-x\right)$

$\large x=10-2x$

$\large 3x=10$

$\large x=\frac{10}{3}$

$\large d_{AC}=\frac{10}{3}$

Até aqui, tudo bem. No entanto, há uma segunda possibilidade para posicionarmos o ponto A, fora do intervalo BC, veja:

Com essa nova representação, mas ainda com a premissa do exercício de que $\large d_{AC}=2\cdot d_{AB}$ , temos:

$\large d_{AC}=2\cdot d_{AB}$

$\large x-0=2\cdot\left(x-5\right)$

$\large x=2x-10$

$\large 10=x$

$\large d_{AC}=10$

Assim, temos duas possibilidades para a posição do ponto A, nas condições dadas.

Gabarito: A

FONTE: Estratégia Resolve

Dilatação Anômala da Água Exercícios

DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA A água possui um comportamento anômalo em sua dilatação. Observe o diagrama volume x temperatura a seguir, no qual e mostrado esse comportamento incomum da água. Quando uma substância é aquecida, ela recebe energia de forma que suas moléculas ficam agitadas, passando a ocupar um maior volume, ou seja, sofre dilatação. O oposto ocorre quando uma substância é resfriada, pois ela perde energia e suas moléculas tendem a ficar bem próximas umas das outras, causando uma contração no volume. Isso faz com que, normalmente, a matéria no estado sólido ocupe menos volume do que quando está no estado líquido. Ao contrário do que acontece com a maioria das substâncias, a água possui um comportamento anômalo: quando é aquecida, entre os intervalos de 0 e 4º C, ela sofre contração e depois começa a dilatar-se, ou seja, quando a água está em seu estado sólido, ela tem volume maior do que no estado líquido nesse intervalo de temperatura. Esse com...

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