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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
1
Questão 01
Acerca da função real �, definida por ���� = ������ ������, assinale o
que for correto.
01) ��0� > ��1�. 02) A função é positiva no intervalo �0, 5� da reta real.
04) Não existe número real � para o qual ���� = � .
08) ��−1� = ���.
16) O ponto �2, 1� está situado acima do gráfico da função �.
RESOLUÇÃO
[V] 01) ��0� = ���∙��� ∙����∙�� = ��� = 3 e ��1� = ���∙��� ∙����∙�� = ���� ��� =� < �� = 3. Portanto, ��0� > ��1� [F] 02) [1ª solução] Trabalhando um pouco a parte algébrica
usando produtos notáveis, obtemos
���� = ������ ������ = ����������������� = ����������� �����.
Desta forma, como o denominador é sempre maior do que 1, ou
seja, sempre positivo, conclui-se que o sinal da função � depende do
sinal do numerador. Assim, note que �� − 4� ≥ 0 ⇒ �� − 4� −1 ≥ −1.
Daí, �� − 4� − 1 < 0 ⇔ �� − 4� < 1 ⇒ |� − 4| < 1 ⇔ −1 <� − 4 < 1 ⇔ 3 < � < 5, ou seja, a função assume valores
negativos para todo � ∈ �3, 5� Logo, a função não é positiva em �0, 5�. [2ª solução]
Calcular as raízes das expressões do numerador e do denominador e
fazer a regra de sinais.
Como temos uma função da forma ���� = &���'���, onde (��� = � −8� + 15 e ℎ��� = 2� − 4� + 5. Assim, as raízes de ( e ℎ são
obtidas aplicando a fórmula resolutiva da equação quadrática:
(: � = ����±.������∙�∙�� ∙� = ±√����� = ± = 4± 1 ⇒ �� = 5 e � = 3
ℎ: � = �����±.�������∙ ∙� ∙ = �±√����� = 1 ± 20 que são raízes
complexas, logo, ℎ��� > 0
Como a concavidade da parábola, gráfico de (���, é voltada para
cima, pois 1 > 0 é o coeficiente de � . Segue que para 3 < � < 5
temos (��� < 0. Logo, ���� < 0 ⇔ (��� < 0 ⇔ 3 < � < 5.
[F] 04) ���� = � ⇔ ������ ������ = � ⇔ 2� − 16� + 30 = 2� −4� + 5 ⇔ 12� = 25 ⇔ � = ��
[V] 08) ��−1� = ������∙������ ∙�������∙����� = ��� �� = ���.
[V] 16) ��2� = ��∙ �� ∙ ���∙ � = �������� = �� < 1, portanto, o ponto �2, 1� está acima do ponto 22, ��2�3. Obs.: O fato do denominador na alternativa 02 ser maior do que 1
segue do fato de que 45 ≥ 6, para todo 4 real. Como �4 − 5�5 e 45
não podem ser simultaneamente nulos, pois a primeira é nula para 4 = 5 e a segunda para 4 = 6, segue que se uma das expressões é
nula a outra não é, assim �4 − 5�5 + 45 > 0, para todo 4 real, isto
é, �4 − 5�5 + 45 + 7 > 1
SOMA: 01 + 08 + 16 = 0250
Questão 02
Considere a seguinte função polinomial 8��� = �� − 3� − 4.
Assinale o que for correto.
01) Nenhum zero da função é real.
02) Geometricamente, os zeros da função são vértices de um
quadrado no plano complexo.
04) Um zero da função é 9 = 2 :cos > + 0 sen > A.
08) A função possui dois zeros reais e dois zeros imaginários.
16) O resto da divisão de 8��� por � + 1 é zero.
RESOLUÇÃO
[F] 01) 8��� = 0 ⇔ �� − 3� − 4 = 0 é uma equação quadrática
em � . Assim, usando a fórmula resolutiva da equação do segundo
grau:
� = �����±.�������∙�∙���� ∙� = �±√ � = �±� ⇒ � = 4 ou � = −1. Daí,
� = 4 ⇔ � − 4 = 0 ⇔ �� − 2��� + 2� = 0 ⇔ � = 2 ou � = −2,
� = −1 ⇔ � = 0 ⇔ � − 0 = 0 ⇔ �� − 0��� + 0� = 0 ⇔ � =0 ou � = −0 Logo, as raízes(ou zeros) de 8��� são B−2, 2, −0, 0C. Note que −2, 2 ∈ ℝ
[F] 02) As raízes(ou zeros) são −2, 2, −0, 0, cujos afixos no plano
complexo são E�−2, 0�, F�2, 0�, G�0,−1� e H�0, 1�, respectivamente. Como consequência do quadrado temos que suas
diagonais medem o mesmo. Assim, I�E, F� = 4 e I�G, H� = 2,
temos que não medem o mesmo. Portanto, EFGH não é um
quadrado
[F] 04) 9 = 2 :cos > + 0 sen > A = 2�0 + 0� = 20 que não é raiz de 8��� [V] 08) Ver item 01
[V] 16) [1ª solução] Pelo algoritmo da divisão de polinômios,
existem K��� e L���(quociente e resto) tal que L��� = 0 ou ML < M�� + 1�. Assim, ML ≤ 1, ou seja, L��� = �� + O, com �, O ∈ ℝ. Temos que �� − 3� − 4 = �� + 1�K��� + �� + O. Daí,
como 0 e −0 são raízes de 8��� e � + 1, segue que:
8�0� = 0 ⇒ 0� − 3 ∙ 0 − 4 = �0 + 1�K�0� + �0 + O ⇒ �0 + O =0 ∴ O = −�0�Q�. 8�−0� = 0 ⇒ �−0�� − 3 ∙ �−0� − 4 = ��−0� + 1�K�−0� +��−0� + O ⇒ −�0 + O = 0 ∴ O = �0�QQ�. Fazendo �I� + �II� obtemos 2O = 0 ⇒ O = 0 e substituindo em �II� �0 = 0 ⇒ � = 0, pois 0 ≠ 0. Logo, o resto L��� = �� + O vale 0
[2ª solução] 8��� pode ser reescrito na forma fatorada em função
das raízes, ou seja, 8��� = �� − 2��� + 2��� − 0��� + 0� =�� − 4��� + 1� o qual o resto é nulo
SOMA: 08 + 16 = 0240
Questão 03
Considere as seguintes propriedades para matrizes do tipo 2 × 2: (i) E = E; (ii) F = U, em que U é a matriz identidade, e assinale o que
for correto.
01) Qualquer matriz que satisfaça a propriedade (i) é invertível.
02) Qualquer matriz que satisfaça a propriedade (ii) é invertível.
04) Se uma matriz satisfaz a propriedade (i), então det�E� = 1 ou det�E� = 0.
08) Se E satisfaz a propriedade (i), então EX = E, para todo natural Y ≥ 2.
16) Se F satisfaz a propriedade (ii), então det�F� = ±1.
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
2
RESOLUÇÃO
[F] 01) E = E ⇒ detE = det E ⇒ detE − detE = 0 ⇔
detE �detE − 1� = 0 ⇔ detE = 0 ou detE = 1, ou seja, existem
matrizes tanto invertíveis e não-invertíveis que satisfazem (i).
Tome como exemplos as matrizes Z matriz nula e U matriz
identidade.
[V] 02) [1ª solução] Por definição FF = U, isto é, F é invertível e
sua inversa é ela mesma
[2ª solução]
F = U ⇒ detF = det U ⇒ �detF� − 1[\�� = 0 ⇔.
�detF − 1��detF + 1� = 0 ⇔ detF = ±1 ≠ 0, e como F é
invertível ⇔ detF ≠ 0, segue o resultado
[V] 04) Ver item 01)
[V] 08) Considere a afirmação EX = E, ∀Y ≥ 2 natural.
Ela é valida para Y = 2, pois E = E por hipótese(H).
Suponha, como hipótese de indução(HI), que ela seja verdadeira
para Y = ^, isto é, E_ = E.
Daí, para Y = ^ + 1 temos E_� = E_E=[̀aEE = E =[̀ E. Logo, pelo
princípio de indução finita EX = E, ∀Y ≥ 2 natural.
[V] 16) Ver item 02)
SOMA: 02 + 04 + 08 + 16 = 0300
Questão 04
Considere um sistema ortogonal de coordenadas cartesianas �Zb e
três retas com equações L�: 2� − 2b + 2 = 0; L : b − � − 2 = 0 e L�: � − 1 = 0. Sejam E o ponto de interseção de L� e L�, e F o ponto
de interseção de L e L�, assinale o que for correto.
01) A área do triângulo EFZ é � u.a.
02) As retas L� e L são perpendiculares.
04) A reta L� é perpendicular ao eixo Z�.
08) O ângulo formado pelas retas L� e L� mede 60°. 16) A distância entre as retas L� e L é 1 u.c.
RESOLUÇÃO
Reescrevendo as equações L�: b = � + 1, L : b = � + 2 e L�: � = 1
[V] 01) L� ∩ L�: eb = � + 1� = 1… . . h ⇒ b = 2 ∴ E�1, 2� L ∩ L�: eb = � + 2� = 1… . . h ⇒ b = 3 ∴ F�1, 3�. Logo, sendo H = i1 2 11 3 10 0 1i = 3 − 2 = 1 ∴ jklm = |n| = �
[F] 02) L� e L são paralelas e distintas, pois possuem o mesmo
coeficiente angular, mas coeficiente linear distinto
[V] 04) Toda reta de equação � = ^, ^ real, é um reta
perpendicular ao eixo Z�, em particular � = 1
[F] 08) [1ª solução] Sendo o coeficiente angular de L� é 1 e assim,
o ângulo o entre elas é obtido da relação tano = �qrs = 1 ⇒ o =45° [2ª solução] Como a reta L� intercepta no ponto �−1, 0�, basta
aplicar a definição tangente no triângulo retângulo(pelo item 04),
em relação ao ângulo Et. Daí, tanEt = = 1 ⇒ Et = 45°
[F] 16) Sendo as retas paralelas cada ponto da reta L� equidista da
reta L . Assim, tomando um ponto arbitrário em L�, digamos E�1, 2� e sendo L : � − b + 2 = 0, segue que:
Iu,vs = |�∙�����∙ |√���� = �√ = √ .
SOMA: 01 + 04 = 0050
Questão 05
Considere um triângulo EFG, no qual os lados EF e EG possuem o
mesmo comprimento, a bissetriz do ângulo FGtE intercepta EF em w, e o comprimento de Ew é igual ao comprimento de Gw. Assinale
o que for correto.
01) O ângulo FEtG mede 36°. 02) O segmento Gw, alem de ser bissetriz de FGtE, é mediana com
relação ao lado EF.
04) Os triângulos FwG e FGE são semelhantes.
08) Os triângulos FwG e EwG são congruentes.
16) O triângulo FwG é isósceles.
RESOLUÇÃO
[V] 01) O triângulo EwG é isósceles, assim os ângulos wEtG =EGtw = � e como Gw é bissetriz, segue que EGtw = wGtF = �. Logo,
somando todos os ângulos internos, obtemos:
� + 2� + 2� = 180° ⇒ � = ��°� = 36°. Por fim, wEtG = FEtG = 36°. [F] 02) Como o triângulo EwG é isósceles, temos Ew = wG = x e
pela desigualdade triangular x+x > EG ∴ x > ky . Sendo EG = EF, segue que x > km , isto é, w não é ponto médio de EF,
portanto, Gw não é mediana
[V] 04) No triângulo FwG temos Fz = 72° e wGtF = 36°. Assim, o
ângulo FwzG = 180° − 108° = 72°. E o triângulo FEG possui dois
ângulos de 72° e um de 36°. Logo, pelo caso AA ∆FwG~∆FGE.
[F] 08) ∆FwG ≢ ∆FwG, pois o primeiro possui dois ângulos de 72° e o segundo dois ângulos de 36°, isto é, não há uma
correspondência em relação aos ângulos
[V] 16) Pelo item 04, por ter dois ângulos iguais, segue que o
triângulo é isósceles
SOMA: 01 + 04 + 16 = 0210
Questão 06
Alguns tipos de embalagens de bolas de tênis têm a forma de um
cilindro, onde as bolas são colocadas uma sobre a outra. Considere
uma embalagem contendo 4 bolas de tênis, cada bola com diâmetro
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
3
de 6,4cm, e suponha que a embalagem fechada seja um cilindro
circular reto com diâmetro da base igual ao das bolas cuja altura
seja a soma dos diâmetros das 4 bolas. Desprezando as espessuras
das bolas e da embalagem, bem como quaisquer deformações
nelas, e considerando � = 3, assinale o que for correto.
01) O volume da embalagem é menor do que 800cm�.
02) Cada bola ocupa um espaço com volume menor do que 130cm�.
04) A área da superfície de cada uma das bolas é menor do que 120cm .
08) O volume do espaço livre, entre as bolas e a embalagem, é
menor do que 280cm�.
16) A área lateral da embalagem é maior do que 520cm .
RESOLUÇÃO
[V] 01) Seja H = 6,4cm o diâmetro da base do cilindro e � = 4H a
altura do cilindro e segue que o raio da base é n = 3,2cm e a área
da base é F = �L = �n�� .
Assim, o volume do cilindro é � = F� e substituindo obtemos �H�.
Como �H� = 3 ∙ 6,4�, daí fazendo 6,4� = :����A� = � ������� =262,144 ⇒ �H� = 3 ∙ 262,144 = 786,432cm�
Logo, F ∙ � < 800cm�
[F] 02) Sendo o diâmetro de cada bola é 6,4cm, segue que o raio é L = 3,2cm. Assim, o volume de cada bola é �>v�� = 4L�, pois aqui
� = 3. Como L� = :� ��A� = � ������ = 32,768cm�. Logo, 4L� = 4 ∙32,768 = 131,072cm� ∴ 4L� > 130cm�
[F] 04) A área de cada superfície é dada por 4�L = 4 ∙ 3 ∙ 3,2 =122,88cm ∴ 4�L > 120cm
[V] 08) Pelo item 01 o volume do cilindro 786,432cm� e o das
quatro bolas é 4 ∙ 131,072 = 524,288cm�. Logo, o volume que
livre do cilindro é 786,432 − 524,288 = 262,144cm� < 280cm�
[F] 16) A área lateral é 2�L� = 2 ∙ 3 ∙ 3,2 ∙ 25,6 = 491,52cm
menor que 520cm
SOMA: 01 + 08 = 0090
Questão 07
Uma indústria de celulose adquiriu uma área de 1.000 hectares com
eucaliptos prontos para serem cortados. No primeiro mês, a
indústria cortou 10 hectares; no mês seguinte, cortará 15 hectares,
e assim sucessivamente, aumentando em 5 hectares a área cortada
no mês anterior, até chegar à capacidade máxima de corte, que é de 50 hectares. Além disso, essa indústria quer formar uma área de
reflorestamento com árvores nativas da região. Por isso, a cada mês
uma área proporcional a 10% da área cortada é reservada para o
reflorestamento. Com relação ao exposto, assinale o que for
correto.
01) Em 15 meses, a indústria conseguirá uma área para
reflorestamento correspondente a mais de 5% da área total
02) A sequência numérica formada pela quantidade de hectares
cortados a cada mês, até chegar à capacidade máxima de corte,
forma uma progressão geométrica.
04) Nos 12 primeiros meses, a indústria terá cortado 420 hectares
de eucalipto.
08) A indústria atingirá capacidade máxima de corte no nono mês.
16) Em 23 meses, a indústria conseguirá cortar todos os 1.000
hectares de eucalipto.
RESOLUÇÃO
Veja a tabela
Termos
respectivos
Mês Corte(hectare) Reflorestamento
(hectare - 10%) �� e L� 1 10 1 � e L 2 15 1,5 ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ �q e Lq x 50 5 ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ Pelo enunciado em algum mês a área de corte permanecera a
mesma, ou seja, de 50 hectares, por consequência a área de
reflorestamento se torna constante a partir do mesmo mês. Mas
antes disto ocorrer, as duas sequências formam uma P.A.
Assim, verificamos em qual mês ocorre da área de corte é máxima,
isto é, sendo �q = 10 + �x − 1� ∙ 5
Daí, �q = 50 ⇒ x = 9, ou seja, no nono mês a área de corte é 50 e
mais, sendo está a ára máxima permitida pra corte, segue que os
demais meses formam uma sequência constante. Logo,
�q = �10 + �x − 1� ∙ 5; 1 ≤ x ≤ 950; x > 9 h, Lq = �1 + �x − 1� ∙ 0,5; 1 ≤ x ≤ 95; x > 9 h. [F] 01) Do mês 1 ao 9 a área total de reflorestamento é dada pela
soma dos 9 termos duma P.A.:
j� = ����∙� = 27 hectares e como nos demais meses a área de
reflorestamento é sempre 5 hectares, segue que a área total de
reflorestamento neste tempo é: 27 + 6 ∙ 5 = 27 + 30 = 57
hectares. Por fim, ������ = 5,7% > 5%
[F] 02) Ver acima
[V] 04) Nos 9 primeiros meses foram cortados 270 hectares
adicionando os outros três meses temos 270 + 150 = 420 hectares
[V] 08) Ver acima
[F] 16) Note que do 1º ao 9º mês corta-se 270 e repõe 27, ou seja,
o corte total foi de 270 − 27 = 243 hectares. A partir daí,
descontando os 243 segue que o corte é de 50 e a reposição de 5
hectares, ou seja, o corte é de 45 hectares. Sendo � o número de
meses, temos que 45� = 7570 ⇒ � ≅ 16,8 > 16 meses
Logo, em mais de 9 + 16 = 25 meses a área de corte será a total
SOMA: 01 + 04 + 08 = 0130
Questão 08
Considere os dois sistemas de equações lineares
E: � � + 2b − 9 = 52� − b + 29 = −33� + b + 9 = 2 h e F: �� + 2b − 9 = 5b − 9 = 39 = −2 h e assinale o que for correto.
01) Os sistemas lineares E e F são equivalentes.
02) O sistema linear F não está na forma escalonada.
04) O sistema linear E é possível e indeterminado.
08) O sistema linear F é impossível.
16) O conjunto solução do sistema F está contido no conjunto
solução do sistema E.
RESOLUÇÃO
E: � � + 2b − 9 = 5…�Q�2� − b + 29 = −3�QQ�3� + b + 9 = 2. . . �QQQ�h, fazendo �Q��: �QQ� + �−2� ∙ �Q�����QQQ� + �−3� ∙ �Q�
e substituindo, obtemos:
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
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� � + 2b − 9 = 5…�Q�−5b + 49 = −13�Q��−5b + 49 = −13. . ���h ⇔ � � + 2b − 9 = 5…�Q�−5b + 49 = −13�Q��h. Que obviamente é um sistema possível e indeterminado, afinal tem
mais incógnitas do que equações
F:�� + 2b − 9 = 5�Q�b − 9 = 3, , , �, �QQ�9 = −2, , , , , �, �QQQ�h ⇒ �F� = �1 2 −10 1 10 0 1⋮⋮⋮53−2�.
Note que na matriz que representa o sistema F o primeiro elemento
não-nulo da linha 1 possui todos os elementos que estão abaixo
dele e na mesma coluna nulos.
Prosseguindo para a linha 2 o primeiro elemento não-nulo possui,
todos os elementos a esquerda dele são nulos e os elementos que
estão abaixo e na mesma coluna são nulos. Para a linha 3 como
valeria o mesmo, como na há linhas abaixo, basta ver que os
elementos da mesma linha a sua esquerda são nulos.
Logo, a matriz F está escalonada, cuja única solução é evidente,
basta fazer em �QQQ�: 9 = −2 ⇒ �QQ�: b = 1 ⇒ �Q�: � = 1
[F] 01) Como o sistema E é SPI existe mais de uma solução para
ele, no entanto F admite apenas uma solução, logo os dois sistemas
não podem ter as mesmas soluções
[F] 02) Ver acima
[V] 04) Ver acima
[F] 08) Ver acima
[V] 16) Note que ��, b, 9� = �1, 1,−2� é solução de E, pois satisfaz �Q� e �Q��: �−5� ∙ 1 + 4 ∙ �−2� = −5 − 8 = −13. Logo, o conjunto
solução de F está contido no conjunto solução de E
SOMA: 04 + 16 = 0200
Questão 09
Pedro possui 180 músicas armazenadas, das quais 80 são do gênero
pagode, 60 do gênero sertanejo e as restantes, de rock. Ele sempre
as escuta no modo shuffle, em que as músicas são executadas em
ordem aleatória, sem repetição das que já foram executadas.
Levando em conta esses dados, assinale o que for correto.
01) Considerando-se apenas as três primeiras músicas executadas,
não sendo duas delas de um mesmo gênero, o número de
maneiras de escolhê-las, levando-se em conta a ordem de
execução, é exatamente 80 × 60 × 40.
02) Se as primeiras duas músicas executadas são do gênero
sertanejo, a probabilidade de que a próxima também seja é de ��.
04) Se a duração total das músicas de Pedro é de 10 horas e meia, a
duração média de cada uma é superior a 3 minutos.
08) Considerando o total de músicas dos três gêneros, o menor
número de músicas que preserva a proporção entre os gêneros
musicais é 9.
16) O número mínimo de músicas que Pedro deve ouvir para ter
certeza de que ouvirá uma de cada gênero é 81.
RESOLUÇÃO
Suponha que cada música do espaço amostral tenha a mesma
chance de ser retirada, isto é, de ���, sendo que 180 − 140 = 40
músicas são de rock
[F] 01) Cada música é de um gênero. Deve-se fazer em duas
etapas: a primeira é em relação a ordem que tocam as três músicas
e a segunda a escolha de cada música dentro do seu gênero.
Denotando P:pagode, S:sertanejo e R:rock, poderia ter tocado PSR,
PRS, SPR, SRP, RSP ou RPS, isto é, há 6 ordens possíveis para tocar
cada gênero.
Agora, contando as possibilidades de escolher cada música de cada
gênero, temos que:
- para escolher uma música de pagode há 80 possibilidades;
- para escolher uma música de sertanejo há 60 possibilidades;
- para escolher uma música de rock há 40 possibilidades.
Pelo princípio multiplicativo, há 6 ∙ 80 ∙ 60 ∙ 40 formas de escolher
estas três músicas de gêneros diferentes(lembrando que está sendo
levado em conta a ordem)
[F] 02) Restam 58 músicas sertanejas do total de 178. Logo, a
probabilidade de que toque uma sertaneja é ��� = ��
[V] 04) 10h30min = 10 ∙ 60min + 30min = 630min ∴ ����� =� = 3,5 > 3. Logo, a duração de cada música é superior a 3 minutos
[V] 08) As razões entre a quantia de músicas de cada gênero em
relação ao total de músicas é dado abaixo:
Pagode: ��� = ��, Sertanejo:
���� = �� = �� e Rock: ���� = �
Assim, quando Pedro ouvir 9 músicas irá preservar a proporção,
observe que para Sertanejo a proporção é de ��, no entanto 3 não
preserva a proporção nos demais gêneros
[F] 16) Na pior das situações Pedro poderia ouvir apenas músicas
de Pagode e Sertanejo que somam 80 + 60 = 140 músicas. Mas
como as demais músicas são de Rock, basta ouvir apenas uma
música a mais o qual irá garantir que ele tenha escutado uma
música de cada gênero, ou seja, 141 músicas
Obs.: a alternativa 16 nada mais é do que uma(simples) aplicação
do princípio da casa dos pombos ou princípio das gavetas de
Dirichelet, estudo na área de Combinatória
SOMA: 04 + 08 = 0120
Questão 10
A respeito dos subconjuntos do plano de Argand-Gauss:
� = B9 ∈ ℂ|9� = 1C, � = B9 ∈ ℂ|9 + 9̅ = 2C, � = B9 ∈ ℂ|9 + �9̅� = 2C, é correto afirmar que
01) � é finito.
02) � ⊂ �.
04) � ∩ � = ∅.
08) � é uma reta vertical do plano de Argand-Gauss,
16) � ∩ � possui uma quantidade infinita de elementos.
RESOLUÇÃO
9� = 1 ⇔ �9 � − 1 = 0 ⇔ �9 − 1��9 + 1� = 0 ⇔.
9 − 1 = 0 ⇔ �9 − 1��9 + 1� = 0 ⇔ 9 = 1 ou 9 = −1, ou
9 − 0 = 0 ⇔ �9 − 0��9 + 0� = 0 ⇔ 9 = 0 ou 9 = −0 ∴ � = B1, −1, 0, −0C. Seja 9 = � + O0 ⇒ 9̅ = � − O0. Daí,
9 + 9̅ = �� + O0� + �� − O0� = 2� = 2 ⇒ � = 1.
∴ � = B1 + O0|O ∈ ℝC. Com as mesmas notações, temos:
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
5
9 = � + 2�O0 − O e 9̅ = � − 2�O0 − O . Daí,
9 + 9̅ = 2�� − O � = 2 ⇒ � − O = 1.
∴ � = B� + O0|� − O = 1C. [V] 01) #� = 4, ou seja, é finito
[F] 02) Tome 9 = 0 ∈ � cuja parte real não é 1. Logo, 0 ∉ �,
portanto, � ⊄ �
[F] 04) Veja que ±1 ∈ � satisfazem �±1� − 0 = 1. Logo, ±1 ∈ �
e, portanto, � ∩ � ≠ ∅
[V] 08) Cada elemento 9 = 1 + O0 de � é um afixo da forma �1, O�, onde O é real. Portanto, 9 é a reta � = 1 no plano complexo, que é
vertical
[F] 16) Tome 9 = 1 + O0 ∈ �. Assim, 1 − O = 1 ⇔ O = 0 ⇔O = 0. Logo, 1 ∈ �, isto é, � ∩ � = B1C tem um elemento em
comum, isto é, uma quantia finita
Acima os pontos E, F, G e � são os afixos dos elementos de �; a
reta vértical é o conjunto � e a hipérbole é o conjunto �
SOMA: 01 + 08 = 0090
Questão 11
Assinale o que for correto.
01) 2 :� −��A =
��.
02) � > √2.
04) ��� = 0,01010101…
08) ��� ,
�� e √80�
pertencem ao intervalo �2, 4�. 16) A multiplicação de quaisquer dois números irracionais resulta
sempre em um número irracional.
RESOLUÇÃO
[V] 01) 2 :� −��A = 1 −
� =�� � = �
�
[V] 02) � = 1,5 E √2 ≅ 1,4 ∴ �
> √2
[F] 04) ��� =
��� ∙
�� =
��� ∙ 0,1111… = 0,01111…
[F] 08) � � = 3 < ��
� < ��� = 4,
�� = 2 < �
� <�� = 3 e sendo
64 < 80 < 125 ⇒ √64� < √80� ⇔ 4 < √80� ∴ √80� ∉ �2, 4� [F] 16) O item 02 sugere que a afirmação é falsa, pois √2 ∙ √2 = 2
que é racional
SOMA: 01 + 02 = 0030
Questão 12
Considerando EFGH um quadrilátero convexo inscrito em uma
circunferência de centro Z, assinale o que for correto.
01) Se EFGH é um paralelogramo, então necessariamente trata-se
de um retângulo.
02) Se os ângulos EFzG e FGtH mede, respectivamente, 75° e 120°, os demais ângulos internos de EFGH são agudos.
04) Se o raio da circunferência mede 2cm e EFGH é um quadrado,
a área do mesmo é 8cm .
08) Se o centro da circunferência pertence à diagonal FH, o ângulo
FGtH é reto.
16) Se a diagonal FH possui o mesmo comprimento do raio da
circunferência, um dentro os ângulos FGtH e FEtH mede 150°. RESOLUÇÃO
Lembrando que todo quadrilátero convexo inscrito numa
circunferência tem que seus ângulos opostos são suplementares, ou
seja, nas mesmas notações do nosso caso, vale que:
Et + Gt = 180°�Q� e Fz + H� = 180°�QQ� [V] 01) Da propriedade do paralelogramo, temos que os seus
ângulos opostos possuem mesmas medidas, ou seja, Et = Gt e Fz = H�
∴ 2Et = 180° ⇒ Et = Gt = 90° e da mesma forma Fz = H� = 90° [F] 02) �Q� ⇒ 75° + GH�E = 180° ∴ GH�E = 105° > 90° e
�QQ� ⇒ 120° + HEtF = 180° ∴ HEtF = 60°. [V] 04) A diagonal EG = 2L, onde L = 2cm é o raio da
circunferência e sendo � a medida do lado do quadrado. Daí,
aplicando o teorema de Pitágoras(pois o quadrado possui ângulo
reto), segue que:
� + � = �2L� ⇒ � = 2L ∴ � = 2 ∙ 2 [\�
= 8cm .
[V] 08) Propriedade: Seja � w um triângulo tal que w é o
diâmetro de uma circunferência e � esta sobre a circunferência,
então o ângulo em � é reto.
PROVA: Considere a figura abaixo e chame de Z o centro da
circunferência. Assim, tome o segmento Z�. Como � está sobre a
circunferência, temos que Z� = Z = Zw = L, onde L é o raio da
circunferência. Daí, segue que os triângulos Z� e �Zw são
isósceles, donde a soma dos ângulos internos do triângulo �w é
dada por:
� + � + b + b = 180° ⇒ 2�� + b� = 180° ∴ � + b = 90°. Ou seja, o ângulo em � é reto
Em particular, basta ver que FH faz o papel de w e assim os
triângulos FEH e FGH são retângulos em E e G, respectivamente
[V] 16) Há dois casos, sendo o primeiro é descrito abaixo
Note que FH = ZF = ZH = L, onde L é o raio da circunferência.
Daí, o triângulo FZH é equilátero e por consequência seus ângulos
internos medem 60° ∴ o = 60°
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
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Como os ângulos HEtF inscrito e HZzF central correspondem ao
mesmo arco da circunferência, segue que HZzF = 2HEtF ∴ HEtF =¡ ⇒ HEtF = 30°. Logo, de �Q� ⇒ 30° + Gt = 180° ∴ Gt = 150°
O outro caso seria considerar trocar os pontos E e G e daí
obteríamos Et = 150°
SOMA: 01 + 04 + 08 + 16 = 0290
Questão 13
Considere uma circunferência com centro Z�0,0� e raio 2, e três
pontos E, F e G sobre esta circunferência, sendo E um ponto do
primeiro quadrante e que dista 1 do eixo Zb, F o ponto
diametralmente oposto a E, e G um ponto que dista 2 do ponto E.
Assinale o que for correto.
01) O ponto G está no segundo quadrante ou está sobre o eixo Z�.
02) A área do setor circular definido pelo menor arco EG é 1/6 da
área delimitada pela circunferência.
04) A área do triângulo EZG é 2 u.a.
08) A distância entre os pontos F e G é 2√3 u.c.
16) O triângulo EFG é um triângulo retângulo.
RESOLUÇÃO
[V] 01) Sendo �k + bk = 4 e que qualquer ponto w do eixo das
ordenadas é do tipo �0, b� com b real. Assim, a distância do ponto E
até o eixo Zb nada mais é do que a distância do ponto E até um
ponto w que é a projeção ortogonal de E em Zb. Disto concluímos
que b = bk, daí I�E, w� = 1 ⇒ ��y − �k� + �by − bk� = 1 = 1
e simplificando, obtemos: �k + bk £¤¥¤¦\�
− b = 1 ⇒ b = 3 ∴ b = √3,
pois b > 0, afinal E ∈ IQ. Logo, de �k + bk = 4, segue que
� = 1(� > 0) e, portanto, E21,√33.
Basta ver que pela simetria da circunferência, como E dista 1
unidade do eixo Zb, basta ver que o simétrico em relação à Zb dista
também 1 unidade e, portanto, dista 2 unidades de E. Assim,
G2−1,√33.
Agora, como E dista 2 unidades do centro da circunferência, ligando
o ponto G′ com E é fácil ver que os triângulos de hipotenusa ZE e
EG′, respectivamente, são congruentes pelo critério LAL, portanto,
I�E, G©� = 2
[V] 02) Note que os arcos determinados por G e G′ são iguais.
Assim, pela simetria da circunferência note no semicírculo superior
possui três setores, desta forma o semicírculo inferior também terá
três setores iguais. Logo, nesta circunferência existem 6 copias do
setor determinado por EG, ou seja, a área ocupada pelo setor
equivale a �� da área da circunferência
[F] 04) ZG© = 2 e a altura do triângulo ZEG′ é √3. Logo, a sua
área é ∙√� = √3 unidades de área(u.a.)
[V] 08) Note que os triângulo de hipotenusa ZE e ZF são
congruentes pelo caso LAL, ou seja, a distância de E ao eixo Z� é
igual a distância de F ao eixo Z�. Logo., sendo ª a projeção do
ponto G no eixo Z� temos GF = Gª + ªF = √3 + √3 = 2√3
unidades de comprimento(u.c.)
[V] 16) Pela figura dada é fácil ver que o triângulo EGF é retângulo
em G, no entanto provemos que isso ocorre, basta ver que a relação
de Pitágoras vale, ou seja, EF = EG + GF ⇒ 4 = 2 +22√33 ⇒ 16 = 4 + 4 ∙ 3«
\� o que implica que EFG é retângulo em G
SOMA: 01 + 02 + 08 + 16 = 0270
Questão 14
No primeiro dia de aula, uma professora de Inglês do Ensino Médio
entregou um questionário para avaliar o conhecimento prévio dos
40 alunos. A primeira questão era “quantos anos você cursou inglês
fora da escola?”. A resposta de todos os alunos(meninos e meninas)
foi um número inteiro não negativo estritamente menor do que 5.
Sete alunos responderam “zero”, catorze alunos responderam
“um”, dez alunos responderam “dois”, oito alunos responderam
“três” e apenas um aluno respondeu “quatro”. Além disso, das vinte
meninas que há na sala, treze cursaram pelo menos dois anos de
inglês fora da escola. Considerando essas informações, assinale o
que for correto.
01) A média de anos de inglês cursados fora da escola, nessa turma,
é superior a 1,5.
02) A mediana da amostragem é 2 anos.
04) Escolhendo-se ao acaso um aluno, a probabilidade de se
escolher uma menina ou alguém que cursou um ano ou menos
de inglês fora da escola é superior a ��.
08) Escolhendo-se ao acaso um aluno, a probabilidade de se
escolher um menino que tenha cursado pelo menos dois anos
de inglês fora da escolha é inferior a �.
16) No caso em que três meninas cursaram exatamente três anos,
dez meninas cursaram exatamente dois anos e as demais não
cursaram inglês fora da escola, a média de anos que as meninas
da sala cursaram inglês fora da escola é inferior à média dos
meninos que cursaram inglês fora da escola.
RESOLUÇÃO
Seja � o conjunto dos meninos e � o conjunto das meninas. Pelo
enunciado, |�| = |�| = 20
Temos as seguintes informações:
- 07 alunos cursaram 0 ano
- 14 alunos cursaram 1 ano
- 10 alunos cursaram 2 anos
- 08 alunos cursaram 3 anos
- 01 aluno cursaram 4 anos
- 13 meninas cursaram pelo menos 02 de inglês, daí , 20 − 13 = 07
meninas cursaram 1 ano ou menos de inglês.
Assim, podemos formar a sequência crescente de anos cursados de
inglês fora da escola, ou seja, o seguinte rol:
¬0,… , 0£¥¦\� , 1,… , 1£¥¦\�� , 2, … , 2£¥¦\�� , 3, … , 3£¥¦\ , 4.
E considerando a probabilidade de escolher cada aluno de ���
[V] 01) Seja �̅ a média aritmética dos de inglês cursado. Assim, �̅ = �∙���∙���∙ ∙��∙��� = � �� = 1,55 ∴ �̅ > 1,5
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
7
[F] 02) Por definição a mediana é o termo central do rol dos dados,
quando o número de dados é par. Assim, no nosso caso temos uma
quantia par�40�, sendo o termo central o de posição 20. Pela
sequência acima 7 + 14 = 21 > 20, ou seja, o termo central é 1.
Portanto, �® = 1 ano
[V] 04) Denote por � o conjunto dos alunos que cursaram 1 ano ou
menos de inglês. Assim, 7 + 14 = 21 alunos, isto é, |�| = 21. Como |�| = 20 e sendo que |� ∩ �| = 7, segue:
w�� ∪ �� = w��� + w��� − w�� ∩ ��. w�� ∪ �� = ���+ ���− ��� = ���� = �� � = 0,85 > 0,75 = ��.
[F] 08) No total 10 + 8 + 1 = 19 alunos cursaram pelo menos 2
anos de inglês, sendo deste total 13 meninas, isto é, 06 são
meninos. Assim, a probabilidade pedida é dada por ��� = � � > � � = �
[V] 16) Monta-se a seguinte tabela:
Anos 0 1 2 3 4
Meninas 5 0 10 3 0
Meninos 2 14 0 5 1
As médias das meninas e dos meninos, respectivamente, são:
�k°°° = �∙��∙���∙ �∙��∙��� = ��� e �l°°° = ∙���∙��∙ �∙��∙��� = ����
Portanto, �k°°° < �l°°° SOMA: 01 + 04 + 16 = 0210
Questão 15
Considere um prisma reto cuja base é um pentágono não regular EFGH�, em que os lados EF e �E mede 10√2cm, o lado GH mede 20cm e os lados FG e H� são perpendiculares ao lado GH e têm
metade da sua medida. Sabendo que a altura desse prisma é de 10cm, assinale o que for correto.
01) A área lateral desse prisma mede 600√2cm .
02) O volume do prisma é 3.000cm�.
04) O prisma tem 7 faces retangulares.
08) A área total do prisma é 1.200cm .
16) O prisma tem 10 vértices.
RESOLUÇÃO
[F] 01) Chamando de E′F′G′H′�′ os vértices da face superior e de ℎ a altura do prisma, temos que a área lateral é dada pela soma:
Retângulokmm¶k¶ : EF ∙ ℎ = 10√2 ∙ 10 = 100√2cm .
Retângulomyy©m©: FG ∙ ℎ = 10 ∙ 10 = 100cm .
Retânguloynn©y©: GH ∙ ℎ = 20 ∙ 10 = 200cm .
∴ 2 ∙ 2100√2 + 100 + 2003 = 200 ∙ 23 + √23cm .
[V] 02) Olhando o prisma como sendo a união de dois sólidos,
sendo um paralelepípedo e o outro um prisma triangular
Volume do cubo: 20 ∙ 10 ∙ 10 = 2000cm�
A base do prisma triângular é um triângulo retângulo, pois vale a
relação de Pitágoras, isto é, 20 = 400 e 210√23 + 210√23 =400. Logo, sua área é
2��√ 3� = 100cm o que implica que o
volume do prisma triangular é 100 ∙ 10 = 1000cm�
Por fim, � = 2000 + 1000 = 3000cm�
[F] 04) Pela figura existem 5 faces retangulares
[F] 08) Pelo item 02, cada base do prisma pentagonal pode ser
visto como sendo a soma das áreas do triângulo com o retângulo,
isto é, a área do pentágono é dada por 100 + 200 = 300cm ,
segue que a área total é a soma das áreas das bases com a área
lateral(item 01), ou seja, 2 ∙ 300 + 200 ∙ 23 + √23 = 1200 +200√2 = 20026 + √23cm [V] 16) Ver figura
SOMA: 02 + 16 = 0180
Questão 16
Considere as funções ���� = log22����3 e (��� = 2� − 1, e
assinale o que for correto.
01) O domínio da função � é o conjunto H��� = B� ∈ ℝ|� − 1 ≥
0C. 02) �� ∘ (���� = log216����3 04) A função � é injetora.
08) O valor mínimo de � a é – log�2�. 16) Para � ∈ �−1, 1� tem-se ���� ≤ 0.
RESOLUÇÃO
[F] 01) Note que � − 1 ∈ ℝ, para qualquer valor de �, ou seja, � − 1 = ¹ ∈ ℝ. Daí, 2º > 0, para todo ¹. Logo, 2���� > 0, para
todo � ∈ ℝ. Desta forma, esta bem definido log22����3 = ����. Portanto, H��� = ℝ
[F] 02) �� ∘ (���� = �2(���3 = ��2� − 1� = log22� �������3. Note que �2� − 1� − 1 = 4� − 4� + 1 − 1 = 4�� − ��. Substituindo, obtemos:
log22�2����33 = log2�2��2����33 = log2162����33 ∴ �� ∘ (���� = log2162����33.
[F] 04) Tome �� = 1 e � = −1. Daí,
��1� = log22����3 = log�2���� = log�2�� = log�1� = 0.
��−1� = log22�������3 = log�2���� = log�2�� = log�1� = 0.
∴ �� ≠ � , mas ����� = ��� � [V] 08) Observe que ℎ��� = � − 1 é uma função quadrática que
por sua vez assume valor mínimo, uma vez que o coeficiente de � é 1 > 0. É fácil ver que seu valor mínimo é −1, pois � ∈ ℝ, daí � ≥ 0 ⇒ � − 1 ≥ −1 ∴ ℎ��� ≥ −1, para todo � real.
Consequentemente 2'��� ≥ 2�� e, portanto, sendo a base do
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
8
logaritmo maior que 1, obtemos log 2���� ≥ log 2�� = − log 2.
Logo, ���� >= − log2
[V] 16) Note que ℎ��� = � − 1 possui duas raízes sendo elas −1 e
1. Como o coeficiente de � é positivo, segue que para valores
menores que −1 e maior que 1 a função ℎ assume valores positivo.
Assim, −1 ≤ � ≤ 1 ⇔ ℎ��� ≤ 0. Daí, 2'��� ≤ 2� = 1, o que implica
que log 2���� ≤ log 1 = 0.
Portanto, ���� ≤ 0, para todo � ∈ �−1, 1� SOMA: 08 + 16 = 0240
Questão 17
Assinale o que for correto.
01) Um ângulo que mede 2 radianos é agudo.
02) Seja (:ℝ → ℝ definida por (��� = sen�sen �� para todo � real;
então (��� < √� , para todo � real.
04) Para todo � real, �sen �� ≤ |sen �|. 08) Para todo � real, cos�2�� = 1 − 2�sen�� .
16) Um triângulo é obtusângulo se, e somente se, o quadrado do
lado maior é superior à soma dos quadrados dos lados
menores.
RESOLUÇÃO
[F] 01) Aplicando uma regra de três simples:
¼��° = ½¾¿>½¾¿ ⇒ À = ���°> ≅ ���°�, = 112,5° ∴ À > 90°. [V] 02) Do item 01, 1rad = 56,25° < 60°, onde sen60° = √� . Daí,
−1 ≤ sen� ≤ 1 ⇒ sen�−1� ≤ sen� ≤ sen1, sendo a função sen
ímpar e usando o fato acima, temos:
−sen60° < −sen�1� ≤ sen� ≤ sen1 < sen60°, isto é,
− √� < sen�sen�� ≤ √� ∴ |(���| < √� , ∀� real e sendo x ≤ |x| para todo x real, ou seja, (��� ≤ |(���| < √� para todo � real
[V] 04) Lembrando que se 0 ≤ � ≤ 1, então � ≤ √�, afinal de 0 ≤ � ≤ 1 multiplicando por � obtemos 0 ≤ � ≤ � e extraindo a
raiz quadrada obtemos 0 ≤ |�| ≤ √�, sendo � ≥ 0, segue que |�| = � e por fim 0 ≤ � ≤ √�.
Assim, como 0 ≤ |sen�| ≤ 1 segue que 0 ≤ |sen�| ≤ .|sen�|, daí
elevando ao quadrado ambos os lados e sabendo que |x| = √x ⇒|x| = x para todo x real, segue que �sen�� ≤ |sen�|, para
todo � real
[V] 08) Tome
cos�2�� = �cos�� − �sen�� = �cos �� + �sen�� £¤¤¤¤¤¥¤¤¤¤¤¦\� − 2�sen��
∴ cos�2�� = 1 − 2�sen�� , ∀� real
[V] 16) (⟹�Seja EFG um triângulo com ângulo obtuso Et. Com
base na figura abaixo:
Aplicando o teorema de Pitágoras no triângulo �EG temos: O = x + ℎ
E no triângulo �FG: � = ℎ + �� +x� = ℎ + � + 2�x +x =O + � + 2�x > O + � ∴ � > O + � .
Nota: Se o triângulo fosse acutângulo, obteríamos: � < O + �
Se o triângulo fosse retângulo, obteríamos: � = O + �
�⟸� Suponha que vale � > O + � . A três possibilidades para um
triângulo que satisfaz essa relação:
- é retângulo em E;
- é acutânculo em E;
- é obtusângulo em E.
Mas se ele for retângulo, valeria � = O + � o que não pode, e se
ele for acutângulo valeria � < O + � . Por eliminação, o triângulo
é obtusângulo
SOMA: 02 + 04 + 08 + 16 = 0300
Questão 18
Considere os polinômios 8��� = �� − 8�� + 14� + 8� − 15 e K��� = �� − 7� + 14� − 8. Sabendo que 8��� = 0 e K��� = 0
têm como raízes somente números inteiros e que 1 é uma raiz em
comum, assinale o que for correto.
01) O resto da divisão de 8��� por K��� é zero.
02) As raízes de 8��� = 0, colocadas em ordem crescente, formam
uma progressão aritmética.
04) As raízes de K��� = 0, colocadas em ordem crescente, formam
uma progressão geométrica.
08) A soma das quatro raízes de 8��� com as três raízes de K��� = 0 é um número negativo.
16) O resto da divisão de 8��� por � − 1 é � − 2.
RESOLUÇÃO
Aplicando o dispositivo de Briott-Ruffini em 8���, temos que:
1 1 −8 14 8 −15
1 −7 7 15 0
∴ 8��� = �� − 1���� − 7� + 7� + 15�. Por inspeção −1 é raiz de �� − 7� + 7� + 15 e
−1 1 −7 7 15
1 −8 15 0
Por fim, resolvendo a equação quadrática � − 8� + 15 = 0
obtemos as raízes � = 3 e � = 5, portanto, podemos escrever 8��� = �� − 1��� + 1��� − 3��� − 5� Aplicando o dispositivo de Briot-Ruffini em K��� obtemos:
1 1 −7 14 −8
1 −6 8 0
E resolvendo a equação quadrática � − 6� + 8 = 0, temos como
raízes � = 2 e � = 4, portanto, K��� = �� − 1��� − 2��� − 4� [F] 01) [1ª solução] Como 8��� não possui as mesmas raízes que K���, segue que o resto da divisão não é zero, pois se fosse teríamos 8��� = Ä��� ∙ K��� para algum polinômio Ä���. [2ª solução] Pelo algoritmo da divisão o resto L��� da divisão de 8��� por K��� é de grau 1. Daí, para certos �, O ∈ ℝ
8��� = K������ + �� + O.
� = 1 ⇒ 8�1�«\� = K�1�«\� Ä�1� + � ∙ 1 + O ∴ O = −�,
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RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
9
� = 2 ⇒ 8�2�«\�
= K�2�«\�
Ä�2� + � ∙ 2 − � ∴ � = 9, afinal fazendo
8�2� = �2 − 1��2 + 1��2 − 3��2 − 5� = 1 ∙ 3 ∙ �−1� ∙ �−3� = 9.
Logo, L��� = 9� − 9 ≠ 0
[V] 02) As raízes em ordem crescente: �−1, 1, 3, 5� formam uma
P.A. de razão 2, afinal a diferença dos termos consecutivos é
constante igual a 2
[V] 04) As raízes em ordem crescente: �1, 2, 4� formam uma P.G.
de razão 2, afinal a razão entre um termo com seu antecessor é
constante igual a 2
[F] 08) O único número negativo é −1 os demais são todos
positivos. Logo, a soma das raízes é positiva
[F] 16) 8��� = �� − 1��� + 1��� − 3��� − 5� = �� − 1��� −3�−5, ou seja, 8�=�2−1Ä�, onde Ä�=�−3�−5, isto é, 8� é
divisível por � − 1, logo, o resto é zero
Obs.: o fato de dizer que os polinômios possuem apenas raízes
inteiras no enunciado é desnecessário, pois cada polinômio é
unitário e pelo teorema das raízes racionais segue que toda raiz é
inteira.
SOMA: 02 + 04 = 0060
Questão 19
Acerca dos lugares geométricos do plano cartesiano dados pelas
equações � + b = 1 e � − b = 1, assinale o que for correto.
01) A primeira equação representa uma parábola.
02) A segunda equação representa uma hipérbole.
04) Os pontos de interseção dessas curvas pertencem ao eixo das
ordenadas.
08) Os focos da cônica dada pela equação � − b = 1 pertencem
ao eixo das abscissas.
16) A reta de equação � − b + √2 = 0 tangencia a curva dada por
� + b = 1.
RESOLUÇÃO
Seja uma circunferência Å de centro �x, Y� e raio L. A equação
reduzida é �� − x� + �b − Y� = L .
Daí, por analogia a equação Å: � + b = 1 ⇒ �� − 0� +�b − 0� = 1 é a equação de uma circunferência de centro na
origem e raio unitário
Seja uma hipérbole ℋ com eixo focal 2�, eixo imaginário 2O e eixo
real 2�, onde � = � + O . A equação reduzida de uma hipérbole
de centro retangular �L, � com eixo real paralelo ao eixo das
abscissas é de centro retangular ���v��È� − �É�Ê��
� = 1.
Daí, por analogia, ℋ:� − b = 1 ⇒ �������� − �É����
�� = 1.
[F] 01) Ver informações acima
[V] 02) Ver informações acima
[F] 04) � � + b = 1�Q�
� − b = 1�QQ�h, fazendo (I) + (II), obtemos � = 1 ⇒ � =±1. Voltando a equação (II) temos b = � − 1 = 1 − 1 = 0 ∴b = 0 ⇒ b = 0. Logo, os pontos em comum são Å ∩ℋ =B�−1, 0�, �1, 0�C que estão no eixo das abscissas
[V] 08) Como eixo real está contido no eixo focal, segue que como
o centro da hipérbole é �0, 0� os seus vértices são �−1, 0� e �1, 0�, isto é, esta sobre o eixo Z�. Logo, o eixo focal também está sobre o
eixo Z�(abscissas)
[V] 16) � − b + √2 = 0 ⇒ b = � + √2, substituindo na equação
� + b = 1 e simplificando obtemos 2� + 2√2� + 1 = 0 cujo
discriminante é ∆= 22√23 − 4 ∙ 2 ∙ 1 = 8 − 8 = 0, portanto,
existem duas raízes iguais como solução, a saber � = − √ ⇒ b =
− √ + √2 = √
. Logo, o único ponto em comum é :− √ ,
√ A
Obs.: a circunferência é também conhecida como um caso
particular de elipse degenerada, onde os focos da elipse
coincidem.
SOMA: 02 + 08 + 16 = 0260
Questão 20
Considerando o espaço tridimensional, suponha que L e Ç sejam
retas perpendiculares em um ponto E, e que Ç seja concorrente
com uma reta Ä em um ponto F diferente de E. Com relação ao
exposto, assinale o que for correto.
01) Se a reta Ç é perpendicular à reta Ä, então a reta L também é
perpendicular à reta Ä. 02) Se a reta Ä é concorrente com a reta L, então as retas L, Ç e Ä
são coplanares.
04) Se a reta Ä é paralela à reta L, então as retas L, Ç e Ä estão
contidas em um mesmo plano.
08) Se as retas L e Ä são reversas, então L e Ä não são ortogonais.
16) Se a reta Ä é perpendicular ao plano que contém L e Ç, então a
reta L é ortogonal à reta Ä. RESOLUÇÃO
Temos L ⊥ Ç, L ∩ Ç = BEC e Ç ∩ Ä = BFC, com F ≠ E. Como duas
retas distintas determinam um plano, considere À = pl�L, Ç� e
Î = pl�Ç, Ä� os respectivos planos das retas mencionadas.
Podem ocorrer os casos:
À = Î; assim L, Ç e Ä são coplanares, em particular L e Ä À ≠ Î; assim L, Ç e Ä não são coplanares, em particular L e Ä [F] 01) Considerando o exposto acima:
- se Ç ⊥ Ä e À = Î, então como os ângulos correspondentes
determinados pelas retas L e Ç pela transversal Ä são iguais segue,
pelo teorema fundamental do paralelismo, que L ⊥ Ä. - se Ç ⊥ Ä e À ≠ Î, segue que L e Ä não são coplanares, logo, não
podem ser paralelas
[V] 02) Se G = Ä ∩ L, então G ∈ À, pois caso contrário o ponto
G�∈ L� estaria fora de À. No entanto, L não possui pontos fora de À.
Portanto, G ∈ À.
Axioma: Se dois pontos distintos de um reta pertencem a um plano,
então esta reta está contido neste plano.
Assim, pelo axioma acima, como os pontos E, F ∈ À da reta Ä, segue
que Ä ⊂ À. Logo, L, Ç e Ä são coplanares
![Page 10: uem_2012_1_inv](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022013115/5572115d497959fc0b8ed92e/html5/thumbnails/10.jpg)
RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
10
[V] 04) Como as retas Ä e Ç são paralelas, então elas determinam
um plano, digamos, Ï = pl�Ä, Ç�. A reta Ç concorre nas duas retas L
e Ä, nos pontos E e F, respectivamente. Pelo axioma do item 02, a
reta Ç está contida em Ï
[F] 08) Sejam L e Ä reversas. Assim, Ä não está contida em À. Como
Ç ∩ Ä = BFC e F ∉ L, existe uma única reta Ð paralela à L passando
por F. Daí, existem duas possibilidades:
- Ä é perpendicular ao plano À: ou seja, Ä é perpendicular a toda reta
de À que passa por F, em particular Ä ⊥ Ð. Por definição, Ä e L são
ortogonais;
- Ä não é perpendicular ao plano À: ou seja, Ä não perpendicular a
nenhuma reta de À que passe por F, em particular Ä e Ð são apenas
concorrentes
[V] 16) Ver item 08
Obs.: Novamente, me preocupei em provar formalmente cada
alternativa, pois apenas o desenho pode levar ao caminho errado.
SOMA: 02 + 04 + 16 = 0220
![Page 11: uem_2012_1_inv](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022013115/5572115d497959fc0b8ed92e/html5/thumbnails/11.jpg)
RESOLUÇÃO DA PROVA DE MATEMÁTICA OBJETIVA UEM 2012 INVERNO – Lucas Maurício Ruan
11
FORMULÁRIO FORNECIDO PELA UEM
Trigonometria
sen�� ± b� = sen��� cos�b� ± sen�b� cos���. �sen�� + �cos �� = 1.
Lei dos cossenos: � = O + � − 2O ∙ cos�Et� Geometria Plana e Espacial
Comprimento de uma circunferência: G = 2�Ñ
Área do triângulo E = Ë' Área do retângulo E = Oℎ
Área do círculo: E = �Ñ Área lateral do cilindro: E = 2�Ñℎ
Área do setor circular: E = Ò�¼
Área da superfície esférica: E = 4�Ñ
Volume do prisma: � = F ∙ ℎ
Volume do cilindro: � = �Ñ ℎ
Volume da esfera: � = ����
Progressões
Progressão Aritmética(P.A.): �X = �� + �Y − 1�LjX = �ÈsÈÓ�X
Geometria Analítica
Área do triângulo de vértices w���, b��, ª�� , b � e Ñ���, b��
E = � |H|, ondeH = i�� b� 1� b 1�� b� 1i.
Distância de um ponto w���, b�� à reta L: �� + Ob + � = 0
Iu,v = ÔÈ�ÕËÉÖ×√È�Ë� Ô.
Conteúdo geral de cada questão
Questão 01 – Funções
Questão 02 – Função polinomial
Questão 03 – Matrizes, determinantes e princípio de indução
Questão 04 – Geometria analítica
Questão 05 – Geometria plana
Questão 06 – Geometria espacial
Questão 07 – Sequências
Questão 08 – Sistemas de equações lineares
Questão 09 – Análise combinatória e probabilidade
Questão 10 – Números complexos e conjuntos
Questão 11 – Números
Questão 12 – Geometria plana
Questão 13 – Geometria analítica
Questão 14 – Estatística e probabilidade
Questão 15 – Geometria espacial
Questão 16 – Funções
Questão 17 – Trigonometria e funções trigonométricas
Questão 18 – Polinômios
Questão 19 – Geometria analítica e cônicas
Questão 20 – Geometria espacial
GABARITO DE ACORDO COM A RESOLUÇÃO
Q01 Q02 Q03 Q04 Q05
25 24 30 05 21
Q6 Q07 Q08 Q09 Q10
09 13 20 12 09
Q11 Q12 Q13 Q14 Q15
03 29 27 21 18
Q16 Q17 Q18 Q19 Q20
24 30 06 26 22
GABARITO 1 FORNECIDO PELA UEM
Q01 Q02 Q03 Q04 Q05
25 24 30 05 21
Q6 Q07 Q08 Q09 Q10
09 13 20 12 09
Q11 Q12 Q13 Q14 Q15
03 29 27 21 18
Q16 Q17 Q18 Q19 Q20
24 30 06 26 22
- Não houve erros de digitação
- Versão atualizada em: 16/07/2012 às 18h