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Questão de Matemática — Função de Segundo Grau — CESPE / CEBRASPE 2024

MatemáticaFunção de Segundo Grau
Código
ce402698
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
CBM PA
Ano
2024
Cargo
Sold BM ( )

Se a função Q(i) = -i^2 + 40i + 84 expressar a quantidade Q(i) de chamadas telefônicas diárias, registrada em uma central de emergência, no i-ésimo dia de um certo mês, com i = 1, 2, 3, ..., 30, então a maior quantidade de chamadas diárias registrada nesse mês será igual a

  1. A1.936.
  2. B484.
  3. C20.
  4. D459.
  5. E42.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoB — 484.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Resolução

Gabarito: letra B — a conta chega a 484 chamadas — alternativa B.

A ideia por trás

Uma função do segundo grau, também chamada de quadrática, tem a forma f(x) = ax² + bx + c, com a ≠ 0. Seu gráfico é uma parábola, e o coeficiente a decide se ela abre para cima (a > 0) ou para baixo (a < 0). Quando abre para baixo, a parábola tem um ponto mais alto, chamado vértice, que representa o valor máximo da função — é exatamente o que procuramos aqui.

O vértice da parábola tem coordenadas X_v = -b/(2a) e Y_v = -Δ/(4a), onde Δ = b² - 4ac. O X_v indica o valor da variável que maximiza (ou minimiza) a função, e o Y_v é o próprio valor máximo (ou mínimo). Se a < 0, o vértice é o ponto de máximo; se a > 0, é o ponto de mínimo. Para achar o valor máximo, basta calcular Y_v, ou substituir X_v na função.

Esta questão pede o valor máximo de Q(i), que é o Y_v do vértice. Como a = -1 é negativo, a parábola abre para baixo e o vértice é o ponto mais alto — então calculamos X_v e depois Q(X_v).

O que a questão dá

  • função Q(i) = -i^2 + 40i + 84

  • i assume valores de 1 a 30

O que queremos: a maior quantidade de chamadas diárias registrada no mês

Passo 1 — Identificar os coeficientes da função

Para usar as fórmulas do vértice, precisamos saber quem é a, b e c na forma geral f(x) = ax² + bx + c. Comparando com Q(i) = -i² + 40i + 84, vemos que a = -1, b = 40 e c = 84.

Por que esta fórmula: Não há fórmula aqui; é apenas a leitura dos coeficientes da expressão dada.

a = -1, b = 40, c = 84

NÃO CAIA NESSA!

Confundir o sinal de a: como o termo é -i², a = -1, não +1. Isso muda a concavidade e o sentido do vértice.

Passo 2 — Calcular o dia de pico (X_v)

O vértice tem duas coordenadas: X_v é o dia em que a quantidade é máxima, e Y_v é a própria quantidade máxima. Precisamos primeiro de X_v para depois substituí-lo na função.

Por que esta fórmula: A fórmula X_v = -b/(2a) vem da derivada da função quadrática igualada a zero; é o ponto onde a parábola atinge seu extremo.

Xv=b2aX_v = \frac{-b}{2a}

De onde vem cada valor: bb = passo 1: 40 · aa = passo 1: -1

Xv=402(1)=20X_v = \frac{-40}{2 \cdot (-1)} = \boxed{20}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer o sinal de a e calcular X_v = -40/2 = -20, o que daria um dia negativo — impossível no contexto.

Passo 3 — Substituir o dia de pico na função

Agora que sabemos que o pico ocorre no 20º dia, precisamos calcular quantas chamadas houve nesse dia. Isso é feito substituindo i = 20 na expressão de Q(i).

Por que esta fórmula: A função Q(i) dá a quantidade de chamadas para cada dia i; substituir i pelo valor do vértice nos dá o valor máximo.

Q(i)=i2+40i+84Q(i) = -i^{2} + 40i + 84

De onde vem cada valor: ii = passo 2: 20 · 4040 = enunciado: coeficiente de i · 8484 = enunciado: termo constante

Q(20)=(20)2+4020+84=484Q(20) = -(20)^{2} + 40 \cdot 20 + 84 = \boxed{484}
NÃO CAIA NESSA!

Calcular apenas X_v = 20 e marcar a alternativa C, esquecendo que a pergunta pede a quantidade de chamadas, não o dia.

Resposta: 484 chamadas — alternativa B

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