Ficha de exames nº1 – Funções (2006–2009)


Ficha de exames nº1

Provas de 2006–2009

10.º ano – Matemática A – Tema 4 (Funções)


📚 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  7 fáceis7 médios1 difícil

1Fácil

📄 Adaptado de: Teste Intermédio de Matemática A – 11.º ano, 19 de maio de 2006, item 4 do grupo I

Seja f uma função quadrática tal que o conjunto-solução da inequação f(x)>0 é o intervalo ]1,5[.
Qual é o contradomínio de f?

(A) ]−∞,f(1)]

(B) [f(5),+∞[

(C) [f(3),+∞[

(D) ]−∞,f(3)]

Resolução

Como f(x)>0 apenas para x∈]1,5[, a função é positiva entre 1 e 5 e não positiva fora desse intervalo. Logo, 1 e 5 são os zeros de f.

Uma função quadrática que é positiva entre os zeros e negativa fora deles tem a concavidade voltada para baixo, pelo que tem um máximo, atingido no vértice.

A abcissa do vértice é o ponto médio dos zeros: xV=1+52=3. O máximo de f é, portanto, f(3).

Como a parábola tem concavidade voltada para baixo, a função toma todos os valores menores ou iguais ao máximo: Df′=]−∞,f(3)].

Resposta: (D).

2Difícil

📄 Adaptado de: Teste Intermédio de Matemática B – 11.º ano, 19 de maio de 2006, item 3

O logotipo do Clube de Matemática de uma escola é formado por um quadrado de lado 1, no qual se desenharam, em cantos opostos, um quadrado sombreado de lado x e um círculo sombreado inscrito no quadrado de lado 1−x que ocupa o canto oposto (os dois quadrados interiores têm um vértice comum, situado na diagonal do quadrado maior), com 0<x<1. A restante parte do quadrado de lado 1 é branca.
Determine o valor de x para o qual a área da região branca é máxima. Apresente o resultado arredondado às centésimas. Na sua resolução:
• exprima, em função de x, a área do quadrado sombreado, o raio do círculo, a área do círculo, a área da região sombreada e a área da região branca;
• determine o valor pedido (pode recorrer à calculadora gráfica, explicando como procedeu).

Figura

Resolução

Área do quadrado sombreado: x2.

O círculo está inscrito num quadrado de lado 1−x, logo o seu diâmetro é 1−x e o raio é 1−x2. Área do círculo: π(1−x2)2=π4(1−x)2.

Área da região sombreada: S(x)=x2+π4(1−x)2.

Área da região branca: B(x)=1−x2−π4(1−x)2=−(1+π4)x2+π2x+1−π4, uma função quadrática com coeficiente de x2 negativo (concavidade voltada para baixo), pelo que tem máximo no vértice.

Abcissa do vértice: xV=−π/22(−(1+π4))=π4+π≈0,4399. (Na calculadora: representar y=1−x2−π4(1−x)2 na janela [0;1]×[0;1] e usar a opção «máximo», obtendo o ponto (0,44;0,56).)

A área da região branca é máxima para x≈0,44 (área máxima ≈0,56).

3Fácil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática A (635), 2006, 1.ª fase, Grupo I, item 1

Sejam f e g duas funções de domínio ℝ cujos gráficos estão ambos situados acima do eixo Ox, isto é, f(x)>0 e g(x)>0, para todo o x∈ℝ.
Qual das equações seguintes é necessariamente impossível?

(A) f(x)+g(x)=0

(B) f(x)−g(x)=0

(C) f(x)×g(x)=1

(D) f(x)g(x)=1

Resolução

Para todo o x, f(x)>0 e g(x)>0; logo a soma de dois números positivos é positiva: f(x)+g(x)>0.

Assim, f(x)+g(x) nunca pode ser igual a 0 e a equação (A) é impossível.

As outras não são necessariamente impossíveis: por exemplo, se f(x)=g(x)=1 para todo o x, então f(x)−g(x)=0, f(x)×g(x)=1 e f(x)g(x)=1 são verdadeiras para qualquer x.

Resposta: (A).

4Fácil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2006, 1.ª fase, item 5.3

Uma empresa de telecomunicações vai lançar um novo modelo de telemóvel. Com base num estudo estatístico, prevê que o número n de telemóveis vendidos, em milhares, se relacione com o preço p de cada telemóvel, em euros, através de

n=−0,03p+10.

Seja q a quantia, em euros, que a empresa prevê receber com a venda dos telemóveis deste modelo.
Escreva uma expressão que dê q em função do preço p de cada telemóvel, apresentando-a na forma de polinómio reduzido.

Resolução

A receita é o produto do número de telemóveis vendidos pelo preço de cada um. Como n está em milhares de unidades, o número de telemóveis é 1000n.

Logo q=1000×n×p.

Substituindo n: q=1000(−0,03p+10)p.

Desembaraçando de parênteses: q=1000(−0,03p2+10p)=−30p2+10000p.

q(p)=−30p2+10000p (função quadrática de p).

5Fácil

📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática A (635), 2007, 1.ª fase, Grupo I, item 4

Seja f uma função de domínio ℝ. Sabe-se que 3 é um zero da função f.
Seja g a função definida por g(x)=f(x−1)+4, para qualquer número real x.
Qual dos pontos seguintes pertence garantidamente ao gráfico da função g?

(A) (2;4)

(B) (4;4)

(C) (4;8)

(D) (1;7)

Resolução

Como 3 é zero de f, sabemos que f(3)=0, ou seja, o ponto (3;0) pertence ao gráfico de f.

O gráfico de g obtém-se do de f por uma translação associada ao vetor (1;4): uma unidade para a direita e quatro para cima.

Assim, o ponto (3;0) é transformado no ponto (3+1;0+4)=(4;4).

Confirmação: g(4)=f(4−1)+4=f(3)+4=0+4=4.

Quanto aos restantes: (4;8) exigiria g(4)=8, o que é falso; g(2)=f(1)+4 e g(1)=f(0)+4 dependem de valores de f que não conhecemos, logo nada se pode garantir. Resposta: (B).

6Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2007, 2.ª fase, itens 2.1 e 2.2

Um clube de futebol tem uma bancada para não sócios com capacidade para 4000 espectadores. Cada bilhete custa 10 euros e prevê-se que, a esse preço, a lotação fique esgotada. Estima-se que, se o preço do bilhete aumentar uma certa percentagem, o número de espectadores diminua metade dessa percentagem (por exemplo, um aumento de 10% no preço provoca uma diminuição de 5% no número de espectadores).
Seja B o aumento percentual do preço do bilhete, escrito em forma decimal (0≤B≤2; por exemplo, B=0,1 corresponde a um aumento de 10%).

a) Mostre que a receita de bilheteira dessa bancada, em euros, é dada por V(B)=−20000B2+20000B+40000.

b) Na direção do clube, um elemento defende que o bilhete deve passar a custar 20 euros para maximizar a receita; outro defende que se deve manter o preço de 10 euros, pois assim a receita é maior. Comente as duas propostas, indicando a percentagem de aumento que maximiza a receita e o valor dessa receita máxima.

Resolução

a) Com um aumento B, o preço passa a ser 10(1+B) euros.

O número de espectadores diminui B2 de 4000, ou seja, passa a ser 4000(1−B2)=4000−2000B.

Receita: V(B)=10(1+B)(4000−2000B)=10(4000−2000B+4000B−2000B2)=10(4000+2000B−2000B2), isto é, V(B)=−20000B2+20000B+40000.

b) V é uma função quadrática com a=−20000<0 (concavidade voltada para baixo), logo tem máximo no vértice: Bv=−200002×(−20000)=0,5.

V(0,5)=−20000×0,25+20000×0,5+40000=45000. Na calculadora, com janela [0,2]×[0,50000], obtém-se o máximo no ponto (0,5; 45000). O bilhete custaria 10×1,5=15 euros e haveria 3000 espectadores.

Proposta de 20 euros: B=1 e V(1)=40000 €. Manter 10 euros: B=0 e V(0)=40000 €. As duas propostas dão a mesma receita.

Nenhuma das propostas está correta: a receita máxima, de 45 000€, obtém-se com um aumento de 50% (bilhete a 15€); as propostas de 20€ e de 10€ dão ambas 40 000€.

7Fácil

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 28 de maio de 2008 (versão 1) – Grupo I, item 1

Resolução

8Médio

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 28 de maio de 2008 (versão 1) – Grupo II, itens 1.1 e 1.2

Resolução

1.1.

1.2.

9Médio

📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2008, 1.ª fase, itens 1.2, 2.1, 2.2 e 2.3

Um canteiro tem a forma de um quadrado [ABCD] com 7 m de lado. No seu interior marca-se um quadrado [EFGH], com E∈[AB], F∈[BC], G∈[CD] e H∈[DA], tal que AE―=BF―=CG―=DH―=x metros (0≤x≤7). O quadrado [EFGH] destina-se a roseiras e os quatro triângulos retângulos restantes (nos cantos do canteiro) serão relvados.

a) Mostre que a área da zona relvada, em m², é dada por a(x)=14x−2x2. Calcule a(0) e interprete o resultado no contexto.

b) Mostre que a taxa de variação média de a no intervalo [3,4] é zero.

c) Pode concluir-se, da alínea anterior, que a função a é constante no intervalo [3,4]? Justifique.

d) Determine o valor de x para o qual a zona relvada tem área máxima e indique essa área.

Resolução

a) Cada triângulo dos cantos é retângulo, com catetos x e 7−x, logo tem área x(7−x)2.

Área relvada: a(x)=4×x(7−x)2=2x(7−x)=14x−2x2. (Em alternativa: 49−[x2+(7−x)2]=49−(2x2−14x+49)=14x−2x2.)

a(0)=0: quando x=0, os vértices de [EFGH] coincidem com os de [ABCD], ou seja, todo o canteiro fica ocupado por roseiras e não há zona relvada.

b) a(3)=42−18=24 e a(4)=56−32=24. t.v.m.[3,4]=a(4)−a(3)4−3=24−241= 0.

c) Não. Por exemplo, a(3,5)=49−24,5=24,5≠24, logo a função não é constante em [3,4]. Uma taxa de variação média nula só garante que os valores nos extremos do intervalo são iguais.

d) O gráfico de a é uma parábola com a concavidade voltada para baixo (−2<0); o vértice tem abcissa xv=−142×(−2)=3,5 (ponto médio dos zeros 0 e 7).

a(3,5)=14×3,5−2×3,52=49−24,5=24,5. A área relvada é máxima para x=3,5 m, sendo igual a 24,5 m².

10Médio

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 28 de janeiro de 2009 – Grupo I, item 5

Resolução

11Fácil

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 28 de janeiro de 2009 – Grupo II, item 1

Resolução

12Médio

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 6 de maio de 2009 – Grupo I, item 2

Resolução

13Fácil

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 6 de maio de 2009 – Grupo I, item 3

Resolução

14Médio

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 6 de maio de 2009 – Grupo I, item 4

Resolução

15Médio

📄 Teste Intermédio de Matemática A – 10.º ano, 6 de maio de 2009 – Grupo I, item 5

Resolução

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