Ficha de exames nº3 – Modelos matemáticos para a cidadania (2016–2018)


Ficha de exames nº3

Provas de 2016–2018

10.º ano – Matemática A – Tema 1 (Modelos matemáticos para a cidadania)


📚 Itens de exames nacionais e testes intermédios

Itens de exames nacionais e testes intermédios portugueses que correspondem às Aprendizagens Essenciais deste tema, ordenados por data da prova. Em cada exercício indica-se a prova de origem e o grau de dificuldade. Os itens de MACS e de Matemática B foram adaptados (linguagem e, quando indicado, método) ao programa de Matemática A.

📝 15 itens  4 fáceis9 médios2 difíceis

1Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2016, 1.ª fase, item 1

Num festival, 1000 internautas ordenaram quatro bandas para definir a ordem de atuação (método de Borda: 4, 3, 2 e 1 pontos). Contados 900 votos:

Número de eleitores200400300
1.ª preferênciaABC
2.ª preferênciaBAD
3.ª preferênciaCCB
4.ª preferênciaDDA
Mostre que a banda C nunca poderá ficar em primeiro lugar, quaisquer que sejam os 100 votos que faltam contar.

Resolução

Pontos com 900 votos: A: 2300, B: 2800, C: 2400, D: 1500.

Cada um dos 100 votos dá a cada banda entre 1 e 4 pontos. No melhor caso para C: 2400+400=2800. No pior caso para B: 2800+100=2900.

Como 2800<2900, C fica sempre atrás de B e nunca pode ser a primeira.

2Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2016, 2.ª fase, item 1 (adaptado: método de Hondt)

Para a assembleia-geral de um clube, com 12 mandatos, concorreram quatro listas, que obtiveram os votos da tabela.

ListaWXYZ
N.º de votos49810080498

Distribua os 12 mandatos pelas listas usando o método de Hondt. Compare com a distribuição obtida no exame original (método de divisores com arredondamento por excesso), que foi W – 4, X – 1, Y – 6, Z – 1, e comente.

Resolução

Dividimos os votos de cada lista por 1,2,3,…: W: 498; 249; 166; 124,5; 99,6; X: 100; 50; Y: 804; 402; 268; 201; 160,8; 134; 114,9; 100,5; 89,3; Z: 98; 49.

Os 12 maiores quocientes, por ordem: 804, 498, 402, 268, 249, 201, 166, 160,8, 134, 124,5, 114,9, 100,5.

Contagem: W tem 4 quocientes (498,249,166,124,5) e Y tem 8; o 13.º quociente seria 100 (X).

Hondt: W – 4, X – 0, Y – 8, Z – 0.

Comentário: o método de Hondt favorece as listas mais votadas (Y passa de 6 para 8 mandatos), enquanto o método do exame (arredondamento por excesso) garante pelo menos um mandato às listas pequenas X e Z.

3Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2016, 2.ª fase, item 2

Para escolher o porta-estandarte de um clube, 47 sócios ordenaram quatro candidatos – Eduarda (E), Francisco (F), Gabriela (G) e Henrique (H) – por ordem de preferência.

N.º de votos1114769
1.ª preferênciaFGEFH
2.ª preferênciaGHHEG
3.ª preferênciaEEFHF
4.ª preferênciaHFGGE

Método: contam-se os votos na 1.ª preferência; se algum candidato tiver maioria absoluta, é o vencedor. Caso contrário, elimina-se o candidato menos votado na 1.ª preferência, reorganizam-se as preferências e repete-se o processo até um candidato ter maioria absoluta.
Verifique se o candidato vencedor foi o que teve maior número de votos na primeira preferência. Apresente todos os cálculos.

Resolução

Maioria absoluta: mais de metade de 47, isto é, pelo menos 24 votos.

1.ª contagem: F =11+6=17; G =14; E =7; H =9. Ninguém tem maioria absoluta; elimina-se E.

Os 7 votos com E em 1.º passam para H (2.ª preferência): F =17, G =14, H =9+7=16. Ninguém tem maioria; elimina-se G.

Os 14 votos com G em 1.º passam para H (a 2.ª preferência desses eleitores): F =17, H =16+14=30.

H tem 30>23,5 votos: maioria absoluta.

O vencedor é Henrique (H), embora Francisco (F) tenha tido mais votos na 1.ª preferência (17).

4Fácil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2016, 2.ª fase, item 7

A Eduarda, num país cuja moeda é o PRC, pagou com cartão de débito compras no valor total de 1200 PRC. Na data da compra, 1 PRC valia 0,80 euros. O banco cobra, por esta operação, uma taxa fixa de 3,52 euros e uma taxa percentual de 0,96% aplicada à despesa em euros.
Determine o valor debitado na conta da Eduarda, em euros, arredondado às centésimas.

Resolução

Despesa em euros: 1200×0,80=960 euros.

Taxa percentual: 0,96%×960=0,0096×960=9,216 euros.

Valor debitado: 960+9,216+3,52=972,736 euros.

Foram debitados 972,74 euros.

5Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2016, época especial, item 1 (adaptado: só o método de pontuação)

Para o prémio de melhor ator votaram 1500 pessoas, que ordenaram quatro atores (A, P, R e V) por preferência.

N.º de votos615300435150
1.ª preferênciaPVRR
2.ª preferênciaARVV
3.ª preferênciaVAAP
4.ª preferênciaRPPA

Usa-se um método de pontuação (método de Borda): 4 pontos por cada voto em 1.ª preferência, 3 pontos na 2.ª, 2 pontos na 3.ª e 1 ponto na 4.ª; vence o ator com mais pontos.
Mostre que Vasco Silva (V) é o vencedor.

Resolução

A: 3×615+2×300+2×435+1×150=1845+600+870+150=3465 pontos.

P: 4×615+1×300+1×435+2×150=2460+300+435+300=3495 pontos.

R: 1×615+3×300+4×435+4×150=615+900+1740+600=3855 pontos.

V: 2×615+4×300+3×435+3×150=1230+1200+1305+450=4185 pontos.

Verificação: 3465+3495+3855+4185=15000=1500×(4+3+2+1).

V obtém a maior pontuação (4185 pontos), logo Vasco Silva é o vencedor.

6Difícil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2017, 1.ª fase, itens 1.1 e 1.2 (adaptado ao método de Hondt)

Um parque distribui vales pelas zonas AQ, MT e SD, proporcionalmente à média de visitantes por hora: 554, 330 e 286. Distribua 26 vales e, depois, 27 vales, pelo método de Hondt. Alguma zona perde vales quando o total aumenta?

Resolução

26 vales: AQ: 13, MT: 7, SD: 6.

27 vales: AQ: 13, MT: 8, SD: 6.

Nenhuma zona perde vales: o vale extra vai para MT. (No exame original, com outro método de quotas, a zona SD perdia um vale ao passar de 26 para 27 — o chamado paradoxo do Alabama, que não acontece com os métodos de divisores como o de Hondt.)

7Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2017, 1.ª fase, item 4

Um grupo de 3 adultos e 3 crianças vai a um parque. Bilhete geral: 27 €; bilhete júnior: 19 €. Promoção 1: bilhete familiar com 2 adultos a 25 € e até 3 crianças a 16 € (o 3.º adulto paga 27 €). Promoção 2: 15% de desconto na compra online. Qual é a promoção mais vantajosa?

Resolução

Sem promoção: 3×27+3×19=138 €.

Promoção 1: 2×25+3×16+27=125 €.

Promoção 2: 138×0,85=117,30 €.

A promoção 2 é a mais vantajosa.

8Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2017, 2.ª fase, itens 1.1 e 1.2

Para formar uma equipa de 10 alunos, realizou-se uma votação entre quatro listas, com 1450 votos válidos.

ListaVXYZ
N.º de votos373602318157

a) Qual das coligações seguintes, mantendo-se os votos das restantes listas, obteria maioria absoluta? (A) V com Z (B) X com Z (C) Y com Z (D) V com Y

b) Aplique o método de Hondt na distribuição dos 10 lugares (apresente os quocientes arredondados às unidades) e verifique se é verdade que as listas V e Y terão o mesmo número de alunos na equipa.

Resolução

a) Maioria absoluta: mais de 14502=725 votos.

V+Z =530; X+Z =759; Y+Z =475; V+Y =691. Só X+Z ultrapassa 725. Opção (B).

b) Quocientes (÷1, ÷2, ÷3, ÷4): V: 373, 187, 124, 93; X: 602, 301, 201, 151; Y: 318, 159, 106; Z: 157, 79.

Os 10 maiores: 602, 373, 318, 301, 201, 187, 159, 157, 151, 124.

Lugares: X – 4, V – 3, Y – 2, Z – 1.

A afirmação é falsa: V tem 3 alunos e Y tem 2.

9Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2017, 2.ª fase, item 4

Uma agência de viagens apresentou um orçamento de 600 euros para uma viagem de finalistas, que pode ser pago a crédito em quatro prestações, com taxa de juro de 10% a 360 dias:
• a primeira prestação é paga 90 dias após a concessão do crédito;
• cada uma das restantes é paga 90 dias após a anterior.
O valor da prestação paga ao fim de n períodos de 90 dias é

P(C,n)=C×[0,25+j(1,25−0,25n)]

em que C é o custo da viagem e j é a taxa de juro a 90 dias.
Determine a taxa de juro a 90 dias e o valor da primeira e da segunda prestações.

Resolução

Taxa a 90 dias (proporcional): j=10%360×90=2,5%=0,025.

1.ª prestação (n=1): P(600,1)=600×[0,25+0,025×(1,25−0,25)]=600×0,275=165 euros.

2.ª prestação (n=2): P(600,2)=600×[0,25+0,025×(1,25−0,5)]=600×0,26875=161,25 euros.

Interpretação: cada prestação amortiza 150 euros de capital e paga 2,5% de juro sobre o capital em dívida (0,025×600=15; 0,025×450=11,25).

j=2,5%; 1.ª prestação: 165€; 2.ª prestação: 161,25€.

10Difícil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2017, época especial, item 2

Para definir a ordem de exibição de quatro filmes (A, B, C e D) foram apurados 750 votos válidos, cada um com uma ordenação dos quatro filmes. A tabela regista 600 desses votos; os restantes 150 votantes escolheram todos a mesma ordenação, diferente das três da tabela.

N.º de votos225180195
1.ª preferênciaDCA
2.ª preferênciaCBD
3.ª preferênciaBAB
4.ª preferênciaADC

Método: 4 pontos por cada voto em 1.ª preferência, 3 na 2.ª, 2 na 3.ª e 1 na 4.ª.
Sabe-se que, no final, as pontuações dos filmes A e D foram iguais e que o filme B obteve a maior pontuação.
Identifique a ordenação feita pelos 150 votantes não registados na tabela.

Resolução

Pontos com os 600 votos: A =225×1+180×2+195×4=1365; B =225×2+180×3+195×2=1380; C =225×3+180×4+195×1=1590; D =225×4+180×1+195×3=1665.

Os 150 votos dão 600, 450, 300 e 150 pontos às 1.ª, 2.ª, 3.ª e 4.ª preferências.

A e D empatam: 1365+pA=1665+pD, logo pA−pD=300. Possibilidades: pA=600, pD=300 ou pA=450, pD=150.

Se A fosse 1.º (pA=600, pD=300), A e D teriam 1965 e B no máximo 1380+450=1830: B não seria o mais pontuado. Logo A é 2.º (450 pontos) e D é 4.º (150 pontos).

Restam 1.º e 3.º lugares para B e C. Se C fosse 1.º, C teria 2190 e B 1680; para B ter a maior pontuação, B é 1.º (1980) e C é 3.º (1890).

Totais: A =1815, B =1980, C =1890, D =1815 (B tem a maior pontuação e A e D empatam).

A ordenação dos 150 votantes foi B – A – C – D.

11Fácil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2017, época especial, item 7

Os preços de entrada num festival de cinema (de segunda a domingo) estão na tabela.

Tipo de ingressoPreço
Bilhete diário (2.ª a 6.ª feira)12€
Bilhete diário (sábado ou domingo)16€
Passe só fim de semana24€
Passe todos os dias74€

Dois amigos pretendem ir ao festival: um quer bilhetes para 4 dias úteis e o passe de fim de semana; o outro quer bilhetes para os 5 dias úteis e para o sábado.
Averigue, para cada um, se a compra do passe válido para todos os dias é vantajosa.

Resolução

1.º amigo: 4×12+24=48+24=72 euros.

2.º amigo: 5×12+16=60+16=76 euros.

Comparação com o passe de 74€: 72<74 e 76>74.

O passe para todos os dias só é vantajoso para o 2.º amigo (poupa 2€); o 1.º gasta menos sem ele (72€).

12Fácil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2018, 1.ª fase, item 1.1

Na escolha do país de uma viagem de finalistas, os alunos ordenaram três países. Houve X votos com a ordem Bélgica, Dinamarca, Croácia; 15 votos com Croácia, Dinamarca, Bélgica; 12 votos com Dinamarca, Croácia, Bélgica; e 7 votos com Bélgica, Croácia, Dinamarca. Para que valores inteiros de X a Bélgica fica em segundo lugar no número de primeiras preferências?

Resolução

Primeiras preferências: Bélgica X+7; Croácia 15; Dinamarca 12.

A Bélgica fica em segundo se 12<X+7<15 ⇔ 5<X<8.

X=6 ou X=7.

13Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2018, 1.ª fase, item 1.2

Com os dados do exercício anterior e X=9, aplica-se o seguinte método: se nenhum país tiver maioria absoluta das primeiras preferências, elimina-se o menos votado e repete-se a contagem com as preferências seguintes. Que país é escolhido?

Resolução

Total: 9+15+12+7=43 votos; maioria absoluta: pelo menos 22.

1.ª contagem: Bélgica 16, Croácia 15, Dinamarca 12. Ninguém tem maioria absoluta: elimina-se a Dinamarca.

Os 12 votos da Dinamarca passam para a preferência seguinte desses eleitores, a Croácia.

2.ª contagem: Bélgica 16, Croácia 27. A Croácia tem maioria absoluta e é escolhida.

14Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2018, 1.ª fase, item 5

Em 2010, aplicaram-se 2800 € num depósito com taxa anual de 4% e capitalização semestral (juros de 2% por semestre). Quanto valia o depósito em 2016?

Resolução

De 2010 a 2016 são 6 anos, ou seja, 12 semestres.

C=2800×1,0212≈3551,08 €.

15Fácil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de MACS (835), 2018, 2.ª fase, item 1.1

Os 75 membros de uma companhia de teatro votaram na cidade onde começaria a digressão. A abstenção foi de 20% e 95% dos votos foram validamente expressos. Os votos válidos nas cidades A e B foram:

CidadeABC
N.º de votos1417?

Quantos votos validamente expressos obteve a cidade C?

(A) 26 (B) 29 (C) 40 (D) 44

Resolução

Votantes: 80% de 75=0,8×75=60.

Votos válidos: 95% de 60=57.

Cidade C: 57−14−17=26.

Opção (A) 26.

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