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EsPCEx 2014 — Concurso de Admissão — Provas de Matemática, Geografia-História e Inglês — Modelo D

Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx) — Exército Brasileiro · Concurso de Admissão à EsPCEx

EsPCEx2014

56 questões nesta prova · página 1 de 3 · 56 com gabarito

Matemática Probabilidade

EsPCEx 2014

Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx) — Exército Brasileiro · Concurso de Admissão à EsPCEx · Caderno Modelo D

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De uma caixa contendo 50 bolas numeradas de 1 a 50 retiram-se duas bolas, sem reposição. A probabilidade do número da primeira bola ser divisível por 4 e o número da segunda bola ser divisível por 5 é
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Resolução comentada

Probabilidade sem reposição: 1ª bola múltipla de 4 e 2ª múltipla de 5, com casos separados.

Há 12 múltiplos de 4 e 10 múltiplos de 5 entre 1 e 50. Os números 20 e 40 são múltiplos de ambos. Se a 1ª bola é múltipla de 4 e de 5 (2 casos), restam 9 múltiplos de 5 entre 49 bolas. Se é múltipla só de 4 (10 casos), restam 10 múltiplos de 5 entre 49. Logo P = (2·9 + 10·10)/(50·49) = 118/2450 = 59/1225.

Análise das alternativas

A, B, C e E não correspondem ao cálculo. A alternativa C (59/2450) esquece de simplificar corretamente e seria metade do valor. As demais ignoram a interseção (múltiplos de 20) ou a redução do espaço amostral.

Referência: Probabilidade condicional / eventos sucessivos sem reposição.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Equações Modulares

EsPCEx 2014

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O número de soluções da equação (1/2)·|x|·|x - 3| = 2·|x - 3/2|, no conjunto ℝ, é
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Resolução comentada

A equação tem 4 soluções: -3, 1, 2 e 6.

Multiplicando por 2, |x||x-3| = 4|x-3/2| = |4x-6|, ou seja, |x²-3x| = |4x-6|. Daí x²-3x = 4x-6, que dá x²-7x+6=0 e x=1 ou 6. Ou x²-3x = -(4x-6), que dá x²+x-6=0 e x=2 ou -3. São quatro soluções distintas, todas válidas.

Análise das alternativas

1, 2, 3 e 5 não coincidem com a contagem de soluções reais distintas encontradas (-3, 1, 2, 6). Apenas 4 está correta.

Referência: Equações modulares

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Funções Trigonométricas — Aplicações

EsPCEx 2014

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A população de peixes em uma lagoa varia conforme o regime de chuvas da região. Ela cresce no período chuvoso e decresce no período de estiagem. Esta população é descrita pela expressão P(t) = 10³ (cos(((t - 2)/6)π) + 5) em que o tempo t é medido em meses. É correto afirmar que
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Resolução comentada

O período chuvoso (crescimento) dura 6 meses, ou seja, dois trimestres.

P(t)=1000[cos((t-2)π/6)+5] tem período 12 meses, máximo (6000) em t=2 e mínimo (4000) em t=8. A população cresce de t=8 até t=14 (equivalente a t=2), ou seja, 6 meses, o que corresponde a dois trimestres. Assim, o período chuvoso é de 6 meses.

Análise das alternativas

B) o máximo ocorre em t=2, não em t=6. C) a estiagem (decrescimento) também dura 6 meses. D) a média anual é 5.000. E) o mínimo ocorre em t=8 e vale 4.000.

Referência: Funções trigonométricas – aplicações

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Função Quadrática — Máximos e Mínimos

EsPCEx 2014

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Um fabricante de poltronas pode produzir cada peça ao custo de R$ 300,00. Se cada uma for vendida por x reais, este fabricante venderá por mês (600 – x) unidades, em que 0 ≤ x ≤ 600.
Assinale a alternativa que representa o número de unidades vendidas mensalmente que corresponde ao lucro máximo.
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Resolução comentada

O lucro máximo ocorre com x=450, vendendo 150 unidades.

O lucro é L(x)=(x-300)(600-x), parábola com concavidade para baixo e raízes 300 e 600. O máximo está na média das raízes, x=450. As unidades vendidas são 600-450=150.

Análise das alternativas

250, 350, 450 e 550 não correspondem a 600-x com x=450. Note que 450 é o preço ótimo, não a quantidade vendida.

Referência: Função quadrática – máximos e mínimos

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Binômio de Newton — Termo Independente

EsPCEx 2014

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O termo independente de x no desenvolvimento de (x³ - 1/x²)¹⁰ é igual a
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O termo independente é C(10,6)=210.

O termo geral é C(10,k)·(x³)^(10-k)·(-1/x²)^k = C(10,k)(-1)^k x^(30-5k). Para o termo independente, 30-5k=0, ou seja, k=6. O sinal é positivo e C(10,6)=210.

Análise das alternativas

A, C, D e E não correspondem a nenhum coeficiente binomial de ordem 10 para esse expoente. Apenas 210 é obtido com k=6.

Referência: Binômio de Newton – termo geral

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Geometria Espacial — Cone Circunscrito à Esfera

EsPCEx 2014

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Um cone de revolução tem altura 4 cm e está circunscrito a uma esfera de raio 1 cm. O volume desse cone (em cm³) é igual a
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O volume do cone circunscrito à esfera vale 8π/3 cm³.

Na seção meridiana, a esfera é o círculo inscrito no triângulo isósceles, com raio 1 e altura 4. A relação r = R·h/(R+g) fornece 4R = R+g, logo g=3R. Como g²=16+R², temos 9R²=16+R² e R²=2. O volume é (1/3)·π·2·4 = 8π/3.

Análise das alternativas

A, B, C e E resultam de valores incorretos de R² ou de erro na fórmula do volume do cone. Apenas R²=2 dá 8π/3.

Referência: Geometria espacial – cone e esfera inscrita

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Análise Combinatória — Permutações

EsPCEx 2014

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Permutam-se de todas as formas possíveis os algarismos 1, 3, 5, 7, 9 e, escrevem-se os números assim formados em ordem crescente. A soma de todos os números assim formados é igual a
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Resolução comentada

A soma de todas as permutações vale 6.666.600.

Há 5! = 120 números. Cada algarismo aparece 4! = 24 vezes em cada posição. A soma é 24·(1+3+5+7+9)·11111 = 24·25·11111 = 600·11111 = 6.666.600.

Análise das alternativas

As demais alternativas resultam de erros na contagem de repetições ou no fator 11111. Apenas 6.666.600 vem do cálculo correto.

Referência: Análise combinatória – permutações

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Inequações Exponenciais e Trigonométricas

EsPCEx 2014

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Seja β = (1/2) · (log₁₀ 3)/(log₁₀ 3 - log₁₀ 7). O conjunto solução da desigualdade 3^(cos(x)) ≤ (3/7)^β no intervalo [0, 2π), é igual a
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Resolução comentada

O lado direito vale √3, então cos x ≤ 1/2 e x ∈ [π/3, 5π/3].

β = (1/2)·log3/log(3/7). Logo (3/7)^β = 10^(β·log(3/7)) = 10^((1/2)·log3) = √3 = 3^(1/2). A desigualdade 3^cosx ≤ 3^(1/2) equivale a cosx ≤ 1/2, o que ocorre em [π/3, 5π/3] dentro de [0,2π).

Análise das alternativas

A) é a região em que cosx > 1/2, o conjunto oposto. C), D) e E) incluem valores como 2π ou 0, onde cosx=1 > 1/2, ou não correspondem ao intervalo correto.

Referência: Inequações exponenciais e trigonométricas

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Polinômios — Divisão e Resto

EsPCEx 2014

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O polinômio f(x) = x⁵ - x³ + x² + 1, quando dividido por q(x) = x³ - 3x + 2 deixa resto r(x). Sabendo disso, o valor numérico de r(-1) é
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Resolução comentada

O resto da divisão é r(x)=-x²+6x-3 e r(-1)=-10.

Fatorando q(x)=(x-1)²(x+2). Com r(x)=ax²+bx+c: f(1)=2 dá a+b+c=2; f'(1)=4 dá 2a+b=4; f(-2)=-19 dá 4a-2b+c=-19. Resolvendo, a=-1, b=6, c=-3. Logo r(-1)=-1-6-3=-10.

Análise das alternativas

B, C, D e E não correspondem ao valor encontrado e surgem de erros no cálculo de f(1), f'(1) ou f(-2).

Referência: Polinômios – divisão e resto

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Funções — Domínio

EsPCEx 2014

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Assinale a alternativa que representa o conjunto de todos os números reais para os quais está definida a função f(x) = √(x² - 6x + 5) / ∛(x² - 4).
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Resolução comentada

Domínio: (-∞,-2) ∪ (-2,1] ∪ [5,+∞).

A raiz quadrada exige x²-6x+5≥0, ou seja, x≤1 ou x≥5. A raiz cúbica existe para qualquer real, mas está no denominador e deve ser diferente de zero: x²-4≠0, logo x≠±2. Como 2 já está fora do conjunto, só se exclui -2, obtendo (-∞,-2) ∪ (-2,1] ∪ [5,+∞).

Análise das alternativas

A) ignora a condição da raiz quadrada. B) e D) usam intervalos abertos em 1 e 5 e/ou omitem parte do domínio. E) usa a condição errada x²-4≥0.

Referência: Funções – domínio

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Funções — Injetividade de Função Definida por Partes

EsPCEx 2014

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Sabendo que “c” e “d” são números reais, o maior valor de “d” tal que a função f: ℝ → ℝ definida por
f(x) = -x + c, para x ≥ d
f(x) = x² - 4x + 3, para x < d
seja injetora é
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Resolução comentada

O maior d para a função ser injetora é 2.

A parábola x²-4x+3 tem vértice em x=2 e é decrescente para x<2. Para ser injetora na região x<d, é preciso d≤2. Com d=2, escolhendo c adequado, a reta decrescente -x+c continua abaixo dos valores da parábola e não repete imagens. Logo o maior d é 2.

Análise das alternativas

Para d>2, a parábola passaria a crescer após o vértice dentro da região x<d, repetindo valores e perdendo a injetividade. Assim 3 e 4 estão errados. Os valores 0 e 1 são possíveis, mas não são o maior valor.

Referência: Funções – injetividade e função definida por partes

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Polinômios — Estudo do Sinal

EsPCEx 2014

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A função f: ℝ → ℝ definida por f(x) = x⁴ - 5x³ + 5x² + 5x - 6 tem como algumas de suas raízes os números -1 e 1. Assinale a alternativa que representa o conjunto de todos os números reais para os quais a função f(x) é positiva.
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Resolução comentada

As raízes são -1, 1, 2 e 3; f>0 em (-∞,-1) ∪ (1,2) ∪ (3,+∞).

Sabendo que -1 e 1 são raízes, a soma das raízes é 5 e o produto é -6, o que dá as outras duas raízes: 2 e 3. Como o coeficiente de x⁴ é positivo, f é positiva à direita da maior raiz e o sinal alterna a cada raiz. Logo f>0 em (-∞,-1) ∪ (1,2) ∪ (3,+∞).

Análise das alternativas

As demais alternativas apresentam intervalos que não correspondem às raízes -1, 1, 2 e 3 ou não respeitam a alternância de sinais.

Referência: Polinômios – raízes e estudo do sinal

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Funções — Função Inversa

EsPCEx 2014

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Considere a função bijetora f: [1, +∞) → (-∞, 3], definida por f(x) = -x² + 2x + 2 e seja (a, b) o ponto de intersecção de f com sua inversa. O valor numérico da expressão a + b é
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Resolução comentada

A interseção de f com a inversa ocorre sobre y=x, no ponto (2,2); a+b=4.

O gráfico de f e o de sua inversa são simétricos em relação a y=x. Como f é decrescente em [1,+∞), a interseção ocorre sobre y=x. Resolvendo -x²+2x+2=x, temos x²-x-2=0, e x=2 (x=-1 não está no domínio). O ponto é (2,2) e a+b=4.

Análise das alternativas

A, C, D e E não correspondem ao ponto (2,2). O valor x=-1 seria o outro candidato da equação, mas está fora de [1,+∞).

Referência: Funções – função inversa e simetria em relação a y=x

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Matrizes e Determinantes

EsPCEx 2014

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Seja x um número real, I a matriz identidade de ordem 2 e A a matriz quadrada de ordem 2, cujos elementos são definidos por aᵢⱼ = i - j.
Sobre a equação em x definida por det(A - xI) = x + det A é correto afirmar que
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Resolução comentada

A equação reduz-se a x²-x=0, de raízes 0 e 1, ambas inteiras.

Com aij=i-j, A=[[0,-1],[1,0]] e det A=1. A matriz A-xI é [[-x,-1],[1,-x]], com determinante x²+1. A equação x²+1=x+1 vira x²-x=0, de raízes 0 e 1: todas inteiras.

Análise das alternativas

A) 1/2 não é raiz. B) A equação não é uma identidade. D) As raízes são 0 e 1, e 1 não é negativo. E) Não há raízes negativas.

Referência: Matrizes e determinantes

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Geometria Analítica — Ponto Simétrico em Relação a uma Reta

EsPCEx 2014

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O ponto simétrico do ponto (1,5) em relação à reta de equação 2x + 3y - 4 = 0 é o ponto
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Resolução comentada

O simétrico de (1,5) em relação a 2x+3y-4=0 é (-3,-1).

Substituindo, 2·1+3·5-4=13. O simétrico é P' = P - 2·(13/(2²+3²))·(2,3) = (1,5) - 2·(2,3) = (-3,-1). Conferindo, o ponto médio (-1,2) satisfaz a reta: -2+6-4=0. Além disso, o vetor (−4,−6) é paralelo ao vetor normal (2,3).

Análise das alternativas

B, C, D e E não têm ponto médio com (1,5) sobre a reta, ou o segmento não é perpendicular a ela. Por exemplo, para (3,2) o ponto médio (2,3,5) não satisfaz a equação da reta.

Referência: Geometria analítica – simetria em relação a uma reta

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Números Complexos — Lugar Geométrico

EsPCEx 2014

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A representação geométrica, no Plano de Argand-Gauss, do conjunto de pontos que satisfazem a condição |z + 2 - 3i| = |z - 1 + 4i|, com z = x + yi, sendo x e y números reais, é reta de equação
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Resolução comentada

O lugar geométrico é a mediatriz entre (-2,3) e (1,-4): 3x-7y-2=0.

A condição |z-(-2+3i)| = |z-(1-4i)| indica os pontos equidistantes de (-2,3) e (1,-4). Desenvolvendo, (x+2)²+(y-3)² = (x-1)²+(y+4)² dá 4x-6y+13 = -2x+8y+17. Logo 6x-14y-4=0, ou seja, 3x-7y-2=0.

Análise das alternativas

As demais equações não resultam do desenvolvimento correto da igualdade das distâncias. Por exemplo, a reta 3x-7y-2=0 é a única que passa pelo ponto médio (-1/2,-1/2) com direção perpendicular ao segmento.

Referência: Números complexos – módulo e lugar geométrico no plano de Argand-Gauss

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Matemática Trigonometria — Redução ao Primeiro Quadrante

EsPCEx 2014

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O valor de (cos 165° + sen 155° + cos 145° - sen 25° + cos 35° + cos 15°) é
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Resolução comentada

Reduzindo ao 1º quadrante, a soma se anula e vale 0.

cos165° = -cos15°; sen155° = sen25°; cos145° = -cos35°. A expressão fica -cos15° + sen25° - cos35° - sen25° + cos35° + cos15°. Os termos se cancelam dois a dois e o resultado é 0.

Análise das alternativas

A, B, D e E apresentam valores não nulos, que só apareceriam se algum dos sinais da redução ao 1º quadrante fosse errado.

Referência: Trigonometria – redução ao primeiro quadrante

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Matemática Equações Trigonométricas

EsPCEx 2014

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A soma de todas as soluções da equação 2 cos³(x) - cos²(x) - 2 cos(x) + 1 = 0, que estão contidas no intervalo [0, 2π], é igual a
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Resolução comentada

Soma das soluções em [0,2π] vale 5π.

Fatorando por agrupamento: cos²x(2cosx-1) - (2cosx-1) = (2cosx-1)(cos²x-1)=0. Então cosx=1/2, cosx=1 ou cosx=-1. As soluções em [0,2π] são π/3, 5π/3, 0, 2π e π. A soma é 2π+2π+π=5π.

Análise das alternativas

A, B, C e E resultam de esquecer soluções (como 0, 2π ou π) ou de contar valores a mais. Só a soma 5π (alternativa D) considera as cinco soluções.

Referência: Trigonometria – equações trigonométricas

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Matemática Geometria Analítica — Reta Tangente à Parábola

EsPCEx 2014

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Uma reta t passa pelo ponto A(-3,0) e é tangente à parábola de equação x=3y² no ponto P. Assinale a alternativa que apresenta uma solução correta de acordo com essas informações.
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Resolução comentada

Tangente à parábola x=3y² passando por (-3,0): t: x+6y+3=0, P(3,-1).

Em P(3,-1): x=3·(-1)²=3, então P está na parábola. Como dx/dy=6y=-6, a inclinação é dy/dx=-1/6. A reta é y+1=-(1/6)(x-3), ou seja, x+6y+3=0. Ela passa por A(-3,0), pois -3+0+3=0.

Análise das alternativas

A) P(27,3): 3·9=27 está na parábola, mas a reta x-10y+3=0 tem inclinação 1/10, e a tangente em y=3 teria inclinação 1/18. B) P(12,2): a reta 2x-15y+6=0 tem inclinação 2/15, e a tangente teria 1/12. C) Mesmo problema, com sinal trocado. D) y=0 passa por A, mas no vértice a tangente é x=0, não y=0.

Referência: Geometria analítica – cônicas, reta tangente à parábola

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Progressão Geométrica — Soma Infinita

EsPCEx 2014

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Na figura abaixo temos uma espiral formada pela união de infinitos semicírculos cujos centros pertencem ao eixo das abscissas. Se o raio do primeiro semicírculo (o maior) é igual a 1 e o raio de cada semicírculo é igual à metade do semicírculo anterior, o comprimento da espiral é igual a

Plano cartesiano com eixos X e Y; espiral formada por semicírculos de centros no eixo X, partindo da origem, com marcações 1 e 2 no eixo X. Abaixo, a nota 'desenho ilustrativo-fora de escala'.
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