Questão de Matemática — Determinantes — CESPE / CEBRASPE 2024
Matemática›Determinantes
Código
ce402870
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
UESB
Ano
2024
Cargo
Vest ( )
Considere a matriz quadrada M = \begin{bmatrix} x - 1 & -2 \\ \frac{1}{2} & x + 2 \end{bmatrix} Assinale a opção em que são apresentados os valores de x para os quais o determinante da matriz apresentada é positivo.
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”.
Determinante de matriz de ordem 2 e inequação do 2º grau
Gabarito: letra D. O determinante da matriz é . Para que seja positivo, precisamos resolver , cujas raízes são . Como a parábola tem concavidade para cima, o determinante é positivo fora do intervalo entre as raízes, ou seja, .
O determinante de uma matriz quadrada de ordem 2 é um número associado à matriz, calculado como o produto dos elementos da diagonal principal menos o produto dos elementos da diagonal secundária. Para a matriz , temos:
Desenvolvendo o produto . O segundo termo é , mas como está subtraindo, temos . Portanto:
Agora precisamos resolver a inequação . As raízes da equação são encontradas pela fórmula de Bhaskara:
Ou seja, as raízes são e .
Como o coeficiente , a parábola tem concavidade para cima. Isso significa que a função é positiva para valores de menores que a raiz menor ou maiores que a raiz maior, e negativa entre as raízes. Portanto, a solução da inequação é:
A pegadinha clássica desta questão é inverter o sinal da inequação: muitos candidatos, ao verem , lembram que "entre as raízes" a função é negativa, mas aplicam isso ao contrário, marcando o intervalo entre as raízes. A regra é: para , a função é positiva fora do intervalo das raízes; para , é positiva dentro. Outra pegadinha é errar o cálculo do determinante, especialmente o sinal do termo , que muitos calculam como e esquecem de subtrair, obtendo e raízes com .
Guarde o passo a passo: (1) calcular o determinante corretamente, (2) identificar a inequação do 2º grau, (3) encontrar as raízes, (4) analisar o sinal conforme a concavidade. É exatamente nessa sequência que as alternativas se separam.
1Calcular o determinante
2Montar a inequação > 0
3Achar as raízes (Bhaskara)
4Analisar o sinal (concavidade)
LEVEL · soulevel.com.br
Critério
Alternativa D (correta)
Alternativa C (erro comum)
Alternativa A (erro de cálculo)
Determinante usado
(x^2 + x - 1) (correto)
(x^2 + x - 1) (correto)
(x^2 + x - 3) (erro de sinal)
Raízes
(\frac{-1 \pm \sqrt{5}}{2})
(\frac{-1 \pm \sqrt{5}}{2})
(\frac{-1 \pm \sqrt{13}}{2})
Intervalo de positividade
Fora das raízes (união de dois intervalos)
Entre as raízes (intervalo único)
Fora das raízes (união de dois intervalos)
Conclusão
✅ Correta
❌ Inverteu o sinal da inequação
❌ Errou o cálculo do determinante
Alternativa A — ❌ Incorreta
Esta alternativa apresenta as raízes com , que seriam as raízes da equação . Isso ocorre quando o determinante é calculado erroneamente como , provavelmente por um erro de sinal no termo . O cálculo correto do determinante é , cujas raízes envolvem , não .
Alternativa B — ❌ Incorreta
Afirma que o determinante é positivo para todo . Isso seria verdade se o discriminante da equação fosse negativo (ou seja, se a parábola não cortasse o eixo x e ficasse sempre acima dele). Porém, , então a função assume valores negativos entre as raízes. Portanto, o determinante não é positivo para todo real.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Esta alternativa apresenta o intervalo entre as raízes . Como a concavidade da parábola é para cima (), a função é negativa nesse intervalo, não positiva. É exatamente o oposto do que se pede. O candidato que marca esta opção inverteu o sinal da inequação.
Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Esta é a resposta correta. O determinante é , cujas raízes são . Como a parábola tem concavidade para cima, o determinante é positivo para menor que a raiz menor ou maior que a raiz maior, exatamente o intervalo apresentado: .
Alternativa E — ❌ Incorreta
Esta alternativa apresenta o intervalo entre as raízes, mas com as raízes erradas ( em vez de ). Duplamente incorreta: primeiro, o intervalo é o oposto do correto (a função é negativa entre as raízes); segundo, as raízes estão erradas, pois o determinante correto é , não .
A regra de ouro para questões de sinal de função quadrática: com , a função é positiva fora das raízes e negativa entre elas; com , é o contrário. Decore isso e você resolve qualquer inequação do 2º grau sem erro.