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Questão de Matemática — Álgebra — FGV 2023

MatemáticaÁlgebra
Código
fg069276
Banca
FGV
Órgão
SEE-MG
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Professor de Educação Básica (PEB) - Matemática
As raízes da equação x² − 9x + c = 0 são números inteiros.O maior valor que c pode assumir é
  1. A14.
  2. B18.
  3. C20.
  4. D24.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 20.

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 C — a conta chega a c = 20, alternativa C.

A ideia por trás

Numa equação do 2º grau, as raízes são os valores de x que zeram a expressão. Elas se relacionam com os coeficientes pelas relações de Girard: a soma das raízes é −b/a e o produto é c/a. Isso permite descobrir as raízes sem resolver a equação, apenas conhecendo os coeficientes.

Para soma fixa, o produto de dois números é máximo quando eles são os mais próximos possíveis (ou iguais). Por exemplo, com soma 10, os pares (1,9), (2,8), (3,7), (4,6), (5,5) têm produtos 9, 16, 21, 24 e 25 — o maior é com 5 e 5. Essa propriedade vem da desigualdade das médias: a média aritmética é sempre maior ou igual à geométrica, e a igualdade ocorre quando os números são iguais.

Nesta questão, a soma das raízes é fixa (9) e elas devem ser inteiras. Então precisamos listar os pares de inteiros que somam 9 e calcular o produto de cada um, escolhendo o maior.

O que a questão dá

  • equação: x² − 9x + c = 0

  • raízes são números inteiros

  • coeficientes: a = 1, b = −9

O que queremos: o maior valor que c pode assumir

Passo 1 — Achar a soma das raízes

As relações de Girard ligam as raízes aos coeficientes sem precisar resolver a equação. Para uma equação ax² + bx + c = 0, a soma das raízes é −b/a. Aqui a = 1 e b = −9, então a soma é 9. Isso nos dá uma condição fixa para as raízes.

Por que esta fórmula: É a relação de Girard para a soma: r₁ + r₂ = −b/a. Ela vale para qualquer equação do 2º grau com raízes reais.

r1+r2=bar_1 + r_2 = -\frac{b}{a}

De onde vem cada valor: bb = enunciado: −9 · aa = enunciado: 1

r1+r2=91=9r_1 + r_2 = -\frac{-9}{1} = 9
soma=9soma = \boxed{9}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer o sinal de menos: −b/a = −(−9)/1 = 9, não −9.

Passo 2 — Achar o produto das raízes

O coeficiente c é exatamente o produto das raízes (pois a = 1). Então, para achar o maior c, precisamos maximizar o produto r₁·r₂, sabendo que a soma é fixa em 9.

Por que esta fórmula: É a relação de Girard para o produto: r₁·r₂ = c/a. Como a = 1, o produto é igual a c.

r1r2=car_1 \cdot r_2 = \frac{c}{a}

De onde vem cada valor: cc = enunciado: coeficiente c (incógnita) · aa = enunciado: 1

r1r2=c1=cr_1 \cdot r_2 = \frac{c}{1} = c
c=r1r2c = \boxed{\text{r}₁\cdot \text{r}₂}
NÃO CAIA NESSA!

Confundir produto com soma: o produto é c, não −b.

Passo 3 — Listar pares de inteiros que somam 9

Como as raízes são inteiras e somam 9, só existem alguns pares possíveis. Listá-los permite calcular o produto de cada um e comparar. Os pares com números negativos dariam produtos menores ou negativos, então focamos nos positivos.

pares:(1,8),(2,7),(3,6),(4,5)\boxed{\text{pares}: (1,8), (2,7), (3,6), (4,5)}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de considerar todos os pares, como (4,5), e parar no primeiro que encontrar.

Passo 4 — Calcular o produto de cada par

O produto de cada par é o valor de c correspondente. Precisamos calcular todos para saber qual é o maior.

Por que esta fórmula: Multiplicação simples dos dois números do par.

c=r1r2c = r_1 \cdot r_2

De onde vem cada valor: r1r_1 = passo 3: primeiro número do par · r2r_2 = passo 3: segundo número do par

18=8, 27=14, 36=18, 45=20=produtos:8,14,18,201 \cdot 8 = 8,\ 2 \cdot 7 = 14,\ 3 \cdot 6 = 18,\ 4 \cdot 5 = 20 = \boxed{\text{produtos}: 8, 14, 18, 20}
NÃO CAIA NESSA!

Errar a multiplicação, por exemplo, 3·6 = 18, não 16.

Passo 5 — Escolher o maior produto

O maior produto entre os pares é o maior valor de c. Comparando 8, 14, 18 e 20, o maior é 20, que vem do par (4,5).

maiorc=20maior c = \boxed{20}
NÃO CAIA NESSA!

Marcar 18 (par 3 e 6) sem verificar que 4 e 5 dão produto maior.

Resposta: c = 20, alternativa C

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