1. (Fgv 2005) a) Mostre que existem infinitas triplas ordenadas (x,y,z) de números que

Transcrição

1 SISTEMAS LINEARES 2 1. (Fgv 2005) a) Mostre que existem infinitas triplas ordenadas (x,y,z) de números que satisfazem a equação matricial: b) Resolva o sistema linear abaixo, nas incógnitas x e y, usando o conceito de matriz inversa: ý2x + y = a þ ÿ5x + 3y = b 17/01/ :39 pag.1

2 2. (Pucrj 2006) Ache todas as soluções do sistema ý x + y - z = 1 þ ÿ- x + y + z = 1 Interprete sua resposta geometricamente. Verifique se o sistema tem uma solução do tipo x = a + 1, y = 2a e z = a. 3. (Ufscar 2005) No dia do pagamento, Rita e Luís compraram, cada um, x CDs e y DVDs em uma loja (x 0 e y 0). Cada CD comprado por Rita custou R$ 20,00, e cada DVD comprado por ela custou R$ 30,00. Cada CD comprado por Luís custou R$ 15,00, e cada DVD custou P reais (P 0). Sabe-se que essa foi a única compra que Rita e Luís fizeram na loja, gastando R$ 150,00 e Q reais (Q 0), respectivamente. a) Determine o par ordenado (x,y) da solução do problema quando x y. b) Se o preço de cada DVD comprado por Luís corresponde a 20% do seu gasto total na loja, determine P e Q quando a solução do problema é x = y. 17/01/ :39 pag.2

3 4. (Unesp 2006) Um laboratório farmacêutico tem dois depósitos, D e D. Para atender a uma encomenda, deve enviar 30 caixas iguais contendo um determinado medicamento à drogaria A e 40 caixas do mesmo tipo e do mesmo medicamento à drogaria B. Os gastos com transporte, por cada caixa de medicamento, de cada depósito para cada uma das drogarias, estão indicados na tabela. Seja x a quantidade de caixas do medicamento, do depósito D, que deverá ser enviada à drogaria A e y a quantidade de caixas do mesmo depósito que deverá ser enviada à drogaria B. a) Expressar: - em função de x, o gasto GÛ com transporte para enviar os medicamentos à drogaria A; - em função de y, o gasto G½ com transporte para enviar os medicamentos à drogaria B; - em função de x e y, o gasto total G para atender as duas drogarias. b) Sabe-se que no depósito D existem exatamente 40 caixas do medicamento solicitado e que 17/01/ :39 pag.3

4 o gasto total G para se atender a encomenda deverá ser de R$ 890,00, que é o gasto mínimo nas condições dadas. Com base nisso, determine, separadamente, as quantidades de caixas de medicamentos que sairão de cada depósito, D e D, para cada drogaria, A e B, e os gastos GÛ e G½. 5. (Fgv 2005) O sistema linear ýx + y - 2z = 0 þx + y + z = 0 ÿx - y - z = 0 admite solução não-trivial, se: a) = -2 b) -2 c) = 2 d) 2 e) Æ IR, sendo IR o conjunto dos números reais. 17/01/ :39 pag.4

5 6. (Fgv 2005) Sabe-se que o sistema linear ýx - y = 2 þ ÿ2x + ay = log½(-a) nas variáveis x e y, é possível e indeterminado. Nessas condições, Bò é igual a a) 2 ( Ë2) b) Ë2 c) Ë2 d) (Ë2)/2 e) ( Ë2)/2 17/01/ :39 pag.5

6 7. (Fuvest 2006) João, Maria e Antônia tinham, juntos, R$ ,00. Cada um deles investiu sua parte por um ano, com juros de 10% ao ano. Depois de creditados seus juros no final desse ano, Antônia passou a ter R$ ,00 mais o dobro do novo capital de João. No ano seguinte, os três reinvestiram seus capitais, ainda com juros de 10% ao ano. Depois de creditados os juros de cada um no final desse segundo ano, o novo capital de Antônia era igual à soma dos novos capitais de Maria e João. Qual era o capital inicial de João? a) R$ ,00 b) R$ ,00 c) R$ ,00 d) R$ ,00 e) R$ ,00 17/01/ :39 pag.6

7 8. (Ita 2006) Seja o sistema linear nas incógnitas x e y, com a e b reais, dado por ý(a - b)x - (a + b)y = 1 þ ÿ(a + b)x + (a - b)y = 1 Considere as seguintes afirmações: I. O sistema é possível e indeterminado se a = b = 0 ll. O sistema é possível e determinado se a e b não são simultaneamente nulos III. x + y = (a + b ), se a + b 0 Então, pode-se afirmar que é (são) verdadeira(s) apenas a) I b) II c) III d) I e II e) ll e III 17/01/ :39 pag.7

8 9. (Ita 2006) A condição para que as constantes reais a e b tornem incompatível o sistema linear ýx + y + 3z = 2 þx + 2y + 5z = 1 ÿ2x + 2y + az = b é a) a - b 2 b) a + b = 10 c) 4a - 6b= O d) a/b = 3/2 e) a. b = 24 17/01/ :39 pag.8

9 10. (Puccamp 2005) Nos circuitos de corrente contínua, constituídos por baterias, resistores e capacitores, diversamente combinados, os valores de tensão e corrente elétricas nos ramos podem ser calculados de acordo com as Regras de Kirchhoff: - Quando se percorre uma malha fechada de um circuito, as variações de potencial têm uma soma algébrica que é igual a zero. - Em qualquer nó do circuito, onde a corrente se divide, a soma das correntes que fluem para o nó é igual à soma das correntes que saem do nó. (Adaptado de Paul Tipler. Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC. p. 145) As Leis de Kirchhoff, aplicadas a um determinado circuito com três malhas interiores, resulta no sistema de três equações lineares seguintes, cujas incógnitas, I, I e Iƒ, são as intensidades das correntes no circuito. ý3i + 2I + 3Iƒ = 3 þ8i - 3I - 2Iƒ = 23 ÿ2i - 5Iƒ = -1 É verdade que I + Iƒ é igual a 17/01/ :39 pag.9

10 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 17/01/ :39 pag.10

11 11. (Puccamp 2005) Se o convidarem para saborear um belo cozido português, certamente a última coisa que experimentará entre as iguarias do prato será a batata, pois ao ser colocada na boca sempre parecerá mais quente.... Mas será que ela está sempre mais quente, uma vez que todos os componentes do prato foram cozidos juntos e saíram ao mesmo tempo da panela? Sabemos que, ao entrarem em contato, objetos com temperaturas diferentes tendem a trocar calor até ficarem com a mesma temperatura. Parece estranho, não? Uma coisa é certa: ao comer o cozido a chance de você queimar a boca com a batata é muito maior do que com o pedaço de carne. Comprove isso no próximo cozido que tiver oportunidade de comer. (Aníbal Figueiredo. Física - um outro lado - calor e temperatura. São Paulo. FTD, 1997) De acordo com uma receita da vovó, entre os ingredientes usados no preparo de um belo cozido português, incluem-se x gramas de batatas, y gramas de cebolas e z gramas de lingüiça portuguesa, totalizando gramas. Sabendo-se que z e x, nesta ordem, estão entre si na razão 2/3 e que o dobro de y, acrescido de 100, é igual à soma de x e z, é correto afirmar que compõem essa receita a) 450 g de cebolas. b) 480 g de batatas. c) 480 g de cebolas. 17/01/ :39 pag.11

12 d) 500 g de lingüiça. e) 750 g de batatas. 12. (Pucsp 2005) Sabe-se que na compra de uma caixa de lenços, dois bonés e três camisetas gasta-se um total de R$ 127,00. Se três caixas de lenços, quatro bonés e cinco camisetas, dos mesmos tipos que os primeiros, custam juntos R$ 241,00, a quantia a ser desembolsada na compra de apenas três unidades desses artigos, sendo um de cada tipo, será a) R$ 72,00 b) R$ 65,00 c) R$ 60,00 d) R$ 57,00 e) R$ 49,00 17/01/ :39 pag.12

13 13. (Uel 2005) Em uma rodada de um campeonato de futebol de salão, o time "Bola na rede" ganhou do time "Malukos por bola" por 8 a 0 (oito a zero). O repórter de um jornal foi ao vestiário do time vencedor e perguntou quantos gols cada jogador havia marcado, anotando os nomes dos jogadores que fizeram gols. Escreveu em suas anotações: 1) Fizeram gols: Esquerdinha, Teco, Azeitona e Dentinho. 2) Teco fez 2 gols a mais que Esquerdinha. 3) Azeitona fez tantos gols quanto a diferença entre os gols feitos por Teco e Esquerdinha. Sobre a contagem de gols da partida, considere as afirmativas a seguir. I. O jogador que marcou mais gols foi Teco. II. Azeitona e Dentinho marcaram a mesma quantidade de gols. III. A soma do número de gols feitos por Azeitona e Dentinho é igual ao número de gols feitos por Teco. IV. Teco fez três vezes mais gols do que Esquerdinha. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I e III. 17/01/ :39 pag.13

14 c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV. 14. (Uel 2005) Um comerciante varejista comprou 80 calças de dois tamanhos diferentes, pequeno e médio, gastando R$ 4300,00. Cada calça de tamanho pequeno custou R$ 50,00 e cada calça de tamanho médio custou R$ 60,00. Quantas calças de tamanho pequeno e médio, respectivamente, ele comprou? a) 30 e 50 b) 37 e 43 c) 40 e 40 d) 43 e 37 e) 50 e 30 17/01/ :39 pag.14

15 15. (Ufpr 2006) Certa transportadora possui depósitos nas cidades de Guarapuava, Maringá e Cascavel. Três motoristas dessa empresa, que transportam encomendas apenas entre esses três depósitos, estavam conversando e fizeram as seguintes afirmações: 1Ž motorista: Ontem eu saí de Cascavel, entreguei parte da carga em Maringá e o restante em Guarapuava. Ao todo, percorri 568 km. 2Ž motorista: Eu saí de Maringá, entreguei uma encomenda em Cascavel e depois fui para Guarapuava. Ao todo, percorri 522 km. 3Ž motorista: Semana passada eu saí de Maringá, descarreguei parte da carga em Guarapuava e o restante em Cascavel, percorrendo, ao todo, 550 km. Sabendo que os três motoristas cumpriram rigorosamente o percurso imposto pela transportadora, quantos quilômetros percorreria um motorista que saísse de Guarapuava, passasse por Maringá, depois por Cascavel e retornasse a Guarapuava? a) 824 km b) 820 km c) 832 km d) 798 km 17/01/ :39 pag.15

16 e) 812 km 16. (Unesp 2005) Numa determinada empresa, vigora a seguinte regra, baseada em acúmulo de pontos. No final de cada mês, o funcionário recebe: 3 pontos positivos, se em todos os dias do mês ele foi pontual no trabalho, ou 5 pontos negativos, se durante o mês ele chegou pelo menos um dia atrasado. Os pontos recebidos vão sendo acumulados mês a mês, até que a soma atinja, pela primeira vez, 50 ou mais pontos, positivos ou negativos. Quando isso ocorre, há duas possibilidades: se o número de pontos acumulados for positivo, o funcionário recebe uma gratificação e, se for negativo, há um desconto em seu salário. Se um funcionário acumulou exatamente 50 pontos positivos em 30 meses, a quantidade de meses em que ele foi pontual, no período, foi: a) 15. b) 20. c) 25. d) 26. e) /01/ :39 pag.16

17 17. (Unesp 2006) Seja TC a temperatura em graus Celsius e TF a mesma temperatura em graus Fahrenheit. Essas duas escalas de temperatura estão relacionadas pela equação 9TC = 5TF Considere agora TK a mesma temperatura na escala Kelvin. As escalas Kelvin e Celsius estão relacionadas pela equação TK = TC A equação que relaciona as escalas Fahrenheit e Kelvin é: a) TF = (TK - 113)/5 b) TF = (9TK )/5 c) TF = (9TK )/5 d) TF = (9TK )/5 e) TF = (9TK )/5 17/01/ :39 pag.17

18 18. (Unifesp 2006) Considere o sistema de equações ýx - y = 2 þ ÿcx + y = 3 onde c é uma constante real. Para que a solução do sistema seja um par ordenado no interior do primeiro quadrante (x > 0, y > 0) do sistema de eixos cartesianos ortogonais com origem em (0, 0), é necessário e suficiente que a) c -1. b) c < -1. c) c < -1 ou c > 3/2. d) 3/2 < c. e) -1 < c < 3/2. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Puccamp 2005) Nas principais concentrações urbanas do país, trabalhadores de baixa renda percorrem grandes distâncias a pé. Outros pedalam muitos quilômetros para usar uma 17/01/ :39 pag.18

19 condução a menos, deixando a bicicleta em estacionamentos próprios. 19. Certo mês, uma pessoa alugou sua garagem por uma diária fixa de R$ 6,00, para que um grupo de trabalhadores guardassem suas bicicletas. No mês seguinte, 2 deles deixaram de usar essa garagem e a cota diária de cada um dos outros aumentou em R$ 0,15. É verdade que a) o número inicial de trabalhadores era 10. b) o número inicial de trabalhadores era 9. c) o número inicial de trabalhadores era 8. d) a cota diária inicial era R$ 0,55. e) a cota diária inicial era R$ 0,50. 17/01/ :39 pag.19

20 GABARITO 1. a) A partir do enunciado obtemos o sistema linear: ýx + 2y - z = 0 þ2x - 10z = 0 ÿ-x + y + 7z = 0 Este sistema é homogêneo e, portanto, admite a solução trivial (0,0,0). Para que um sistema linear homogêneo tenha outras soluções além da trivial, o determinante da matriz incompleta deve ser nulo. Calculando este determinante, concluímos que o sistema é possível e indeterminado. Desse modo, a equação matricial dada possui infinitas soluções. 17/01/ :39 pag.20

21 b) S = {( 3a - b; -5a + 2b)} 2. S = { (t, 1, t), t Æ R } As soluções são pontos pertencentes a uma reta. x = a + 1, y = 2a e z = a não pode ser uma solução, pois a + 1 a => x z. 3. a) (6;1) b) P = R$ 22,50 e Q = R$ 112,50 4. a) GÛ = (360-2x) reais G½ = (600 - y) reais G = (960-2x - y) reais b) D : 30 caixas para A e 10 caixas para B. D2: nenhuma caixa para A e 30 caixas para B. GÛ = 300 reais e G½ = 590 reais. 17/01/ :39 pag.21

22 5. [A] 6. [D] 7. [A] 8. [E] 9. [A] 10. [C] 11. [A] 12. [D] 13. [D] 17/01/ :39 pag.22

23 14. [E] 15. [B] 16. [C] 17. [C] 18. [E] 19. [A] 17/01/ :39 pag.23