Voltar a: 10.º Ano – Matemática A
Ficha de exames nº4
Provas de 2014–2022
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 5 fáceis10 médios
1Médio
📄 Adaptado de: Teste Intermédio de Matemática A – 11.º ano, 11 de março de 2014, item 5 do grupo I
Sejam e duas funções de domínio . Sabe-se que:
• ;
• a função é uma função quadrática par;
• .
Qual das afirmações seguintes é verdadeira?
(A) A função tem três zeros e a função não tem zeros.
(B) A função tem três zeros e a função tem um zero.
(C) A função tem dois zeros e a função não tem zeros.
(D) A função tem dois zeros e a função tem um zero.
Zero de : .
Como é par, . Uma função quadrática tem no máximo dois zeros, logo os zeros de são e .
: a função tem dois zeros.
O domínio de é . O único zero de , , não pertence a este domínio, pelo que não tem zeros.
Resposta: (C).
2Fácil
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2014, 2.ª fase, item 3.1 do Grupo IV
Num referencial ortonormado , considere o triângulo , retângulo em , com no semieixo positivo e no semieixo positivo , sendo . Considere também um triângulo , retângulo em , com o cateto vertical e o cateto horizontal (paralelo a ), sendo . Sabe-se que o triângulo é uma ampliação do triângulo de razão 4, em que ao vértice corresponde , a corresponde e a corresponde .
Determine a equação reduzida da reta .
Ao cateto corresponde o cateto , logo . Assim, e .
Declive da reta : .
A ordenada na origem é a ordenada de : .
.
3Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2016, época especial, itens 1, 3.1 e 3.2 do Grupo I
Um estudo sobre a rentabilidade de um hotel concluiu que o custo operacional diário, , em euros, é dado em função da taxa de ocupação diária, (em percentagem), por
A receita diária, , em euros, é dada por , com , em que é um número real positivo. O saldo diário é . Sabe-se que, com uma taxa de ocupação de 50%, o saldo diário é de 2000 euros.
a) Determine a taxa de ocupação diária para a qual o custo operacional diário é mínimo.
b) Mostre que , com .
c) Determine as taxas de ocupação diária para as quais o saldo diário é superior ao que se obtém com uma taxa de ocupação de 100%.
a) é quadrática com concavidade voltada para cima. Forma canónica: .
O vértice é , logo o custo é mínimo para uma taxa de ocupação de 45 % (custo mínimo de 1475€).
b) . Como , vem .
, logo .
, como queríamos mostrar.
c) . Queremos .
.
Como a parábola tem a concavidade voltada para baixo, entre as raízes: . O saldo é superior ao obtido com 100 % de ocupação para taxas de ocupação entre 60 % e 100 %.
4Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática A (635), 2017, época especial, item 5 do Grupo I
Sejam e duas funções de domínio tais que a função admite inversa. Sabe-se que e que .
Qual é o valor de ?
(A)
(B)
(C)
(D)
Pela definição de função inversa: .
Por definição de diferença de funções: .
Substituindo : .
Resposta: (B).
5Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2018, 1.ª fase, item 2.1 do Grupo IV
O arco de uma pequena ponte sobre um ribeiro está representado, num referencial ortonormado , por parte do gráfico da função quadrática
O arco começa na origem e termina no ponto , que é o outro ponto de interseção do gráfico com o semieixo positivo . Seja o vértice da parábola.
Mostre que as coordenadas de são .
Zeros de : . Como e , , logo .
O eixo de simetria da parábola passa pelo ponto médio dos zeros, pelo que a abcissa do vértice é .
A ordenada do vértice é .
.
Logo .
6Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2018, época especial, itens 2.1.1 e 2.1.2 do Grupo III
Vai construir-se um aquário de vidro com a forma de um prisma retangular. A base é um retângulo de lados e (em centímetros) e a altura do aquário é igual a . As 12 arestas do aquário vão ser reforçadas com cantoneiras, usando-se, na totalidade, 480 cm de cantoneira.
a) Mostre que a área da base do aquário, em cm², é dada, em função de , por , com .
b) Determine os valores de e de para os quais a área da base do aquário é máxima.
a) Há 8 arestas de comprimento (duas em cada base e as quatro arestas laterais) e 4 arestas de comprimento , pelo que .
Isolando : .
Área da base: . Como e (), o domínio é .
b) . O gráfico de é parte de uma parábola com a concavidade voltada para baixo ().
O maximizante é a abcissa do vértice, ponto médio dos zeros: (confirma-se na calculadora: máximo em ).
. A área da base é máxima para cm e cm (área máxima de 1800 cm²).
7Fácil
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2019, 1.ª fase, itens 1.1 e 1.2
O arco da Ponte da Arrábida, que liga o Porto a Vila Nova de Gaia sobre o rio Douro, é parabólico. Num referencial ortonormado , com unidade o metro, o arco pode ser modelado pela parte do gráfico da função
compreendida entre a origem e o ponto , ambos pertencentes ao eixo . O ponto é o ponto mais alto do arco e é a sua projeção ortogonal no eixo .
a) Determine o vão da ponte, isto é, o comprimento de .
b) Determine a flecha da ponte, isto é, o comprimento de .
a) Os pontos e correspondem aos zeros de . Resolvemos : .
Logo e o vão é , ou seja, 270 m.
b) O ponto é o vértice da parábola. Por simetria, a sua abcissa é o ponto médio dos zeros: .
.
(Na calculadora gráfica, a opção «máximo» dá o ponto .) A flecha é , ou seja, 52 m.
8Fácil
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática A (635), 2019, época especial, item 11
Sejam e duas funções de domínio . Sabe-se que e que , para todo o .
Qual das expressões seguintes pode definir a função ?
(A) (B) (C) (D)
Por definição de função composta, .
, para todo o .
Logo é a função constante : opção (B).
9Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2019, época especial, item 4.2
A capacidade , em litros, de um pipo é dada aproximadamente por
onde é a altura, o diâmetro maior e o diâmetro da base, todos em decímetros. Um tanoeiro vai construir um pipo com dm de altura e dm de diâmetro da base.
Determine o valor mínimo do diâmetro maior, , para que o pipo tenha capacidade de, pelo menos, litros.
Comece por escrever em função de e apresente o resultado em decímetros, arredondado às décimas.
Substituindo e : , com .
é uma função quadrática de , crescente para . Queremos ; começamos por resolver .
Na calculadora: e ; a interseção dos gráficos tem abcissa .
(Analiticamente: .)
Como é crescente, para O diâmetro maior deve ser, no mínimo, cerca de 9,5 dm.
10Fácil
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2020, 1.ª fase, itens 5.1 e 5.2
A pressão, , em atmosferas (atm), exercida sobre um mergulhador no mar depende da profundidade, , em metros, a que ele se encontra, de acordo com
a) Determine a pressão à superfície do mar.
b) Indique o declive da reta que contém o gráfico de e interprete esse valor no contexto da situação.
a) À superfície, a profundidade é .
. À superfície, a pressão é de 1 atm.
b) é uma função afim da forma , com e ; o declive é .
Como o declive é positivo, a pressão aumenta à medida que a profundidade aumenta.
Declive 0,1: por cada metro a mais de profundidade, a pressão aumenta 0,1 atm.
11Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática A (635), 2020, época especial, itens 8.1 e 8.2
Uma autarquia construiu, num parque, uma rampa de skate entre duas paredes verticais, e , distanciadas metros. Num corte longitudinal, a rampa é o arco e o chão é o segmento .
A altura ao chão, em metros, do ponto da rampa situado a metros da parede é dada por
(assim, é a altura da parede e é a altura da parede ).
a) Qual é o valor, em metros, arredondado às décimas, da diferença entre as alturas das duas paredes (em valor absoluto)?
(A) (B) (C) (D)
b) Num certo instante, dois jovens estão na rampa à mesma altura do chão. Um deles, o mais próximo da parede , está a metro dessa parede. Seja a distância, em metros, do outro jovem à parede (sabe-se que esse valor existe e é único). Determine , recorrendo às capacidades gráficas da calculadora. Na sua resposta: escreva uma equação que permita resolver o problema; reproduza o(s) gráfico(s) visualizado(s) na calculadora, com as coordenadas relevantes arredondadas às centésimas; apresente em metros, arredondado às décimas.
a) e .
m: opção (B).
b) O jovem mais próximo de está à altura m. O outro jovem está num ponto de abcissa tal que , ou seja, , com .
Na calculadora, representamos e na janela e determinamos os pontos de interseção: e .
O outro jovem está a m da parede , logo a sua distância à parede é .
m.
12Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2021, 1.ª fase, itens 2.1 e 2.2
O António pretende mudar de distribuidor de gás natural e está a comparar as tarifas de duas empresas:
• Empresa A: termo fixo de € por dia e termo variável de € por kWh consumido;
• Empresa B: sem termo fixo e termo variável de € por kWh consumido.
Uma das faturas do António refere-se a um período de 30 dias, com um consumo de 325 kWh.
a) De acordo com estas tarifas, qual das empresas teria cobrado menos pelo consumo indicado na fatura? Justifique.
b) O António verificou que, a partir de um certo consumo mensal, a empresa A passa a ser a opção mais vantajosa. Considerando um mês de 30 dias e designando por e as funções que dão o preço mensal, em euros, em função do consumo , em kWh, nas empresas A e B, respetivamente, determine esse consumo, em kWh, arredondado às unidades.
a) Empresa A: termo fixo €; termo variável €; total €.
Empresa B: €.
Como , a empresa B teria cobrado menos.
b) e (funções afins de ).
A empresa A é mais vantajosa quando : .
Verificação: e .
A empresa A passa a ser mais vantajosa a partir de cerca de 375 kWh por mês.
13Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2021, 2.ª fase, item 3.1
A potência útil, , em quilowatts (kW), de uma torre eólica depende da velocidade do vento, , em metros por segundo (m/s). A potência aumenta com a velocidade do vento até atingir kW, para uma certa velocidade (com ); a partir daí, por mais que a velocidade aumente, a potência mantém-se constante. A função é definida por ramos:
Recorrendo às capacidades gráficas da calculadora, determine o valor de , arredondado às unidades.
é a velocidade a partir da qual a potência passa a ser constante e igual a 3000 kW, ou seja, o primeiro valor de (com ) para o qual o primeiro ramo atinge 3000.
Na calculadora: e , numa janela como .
O gráfico de é crescente desde e interseta a reta pela primeira vez no ponto de abcissa .
Verificação: e o ramo cúbico atinge os 3000 kW logo a seguir.
m/s.
14Fácil
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2022, 1.ª fase, itens 4.1 e 4.2
Um canteiro de flores tem a forma de um retângulo. Sendo o comprimento, em metros, de um dos lados do canteiro, a sua área, em m², é dada por
a) Determine o perímetro do canteiro. Comece por obter uma expressão do comprimento do outro lado em função de .
b) Determine a área máxima que o canteiro pode ter.
a) . Como a área é o produto dos dois lados e um deles mede , o outro lado mede .
Perímetro: .
O perímetro do canteiro é 12 m (qualquer que seja ).
b) . A parábola tem a concavidade voltada para baixo, pelo que o máximo ocorre no vértice.
Abcissa do vértice: ; ordenada: .
A área máxima é 9 m² (o canteiro é então um quadrado de lado 3 m).
15Médio
📄 Adaptado de: Exame Nacional de Matemática B (735), 2022, 2.ª fase, itens 4.1 e 4.2
Um agente imobiliário tem 60 apartamentos para arrendar e vai fixar a mesma renda mensal, , em euros, para todos. O número de apartamentos arrendados, , em função da renda, é dado pelo modelo
a) Mostre que o modelo satisfaz as três condições seguintes:
A) com uma renda de 0€, todos os apartamentos são arrendados;
B) com uma renda de 3000€, nenhum apartamento é arrendado;
C) entre 0€ e 3000€, cada aumento de 50€ na renda faz com que se arrende menos um apartamento.
b) A receita mensal do agente é dada por . Determine a renda que permite obter a receita máxima, de acordo com estes modelos.
a) A) : os 60 apartamentos são arrendados.
B) : nenhum apartamento é arrendado.
C) . Equivalentemente, é uma função afim de declive : por cada 50€ de aumento, diminui .
b) , função quadrática com concavidade voltada para baixo.
Zeros: . O maximizante é a abcissa do vértice: .
€. A receita é máxima com uma renda de 1500€ (arrendam-se 30 apartamentos e a receita é de 45 000€).