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Questão de Matemática — Função de 1º Grau ou Função Afim, Problemas com Equação e Inequações — FGV 2023

MatemáticaFunção de 1º Grau ou Função Afim, Problemas com Equação e Inequações
Código
fg073553
Banca
FGV
Órgão
Banco do Brasil
Ano
2023
Nível
Superior
Sabe-se que x é um número inteiro, não negativo e que

2x + 7 / x - 2 > 3

O número de valores possíveis de x e
  1. A10.
  2. B11.
  3. C12.
  4. D13.
  5. E14.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoA — 10.

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 A — a conta chega a 10 valores possíveis (letra A).

A ideia por trás

Uma inequação com fração algébrica compara uma expressão racional com um número. Para resolvê-la, precisamos eliminar o denominador, mas isso exige cuidado: multiplicar por um número negativo inverte o sinal da desigualdade. Como o denominador x-2 pode ser positivo ou negativo, dividimos a análise em dois casos. Nesta questão, o caso em que o denominador é positivo fornece a solução, enquanto o caso negativo não tem solução, e devemos excluir x=2, que anula o denominador.

O que a questão dá

  • inequação: (2x + 7)/(x - 2) > 3

  • x é inteiro não negativo

O que queremos: o número de valores inteiros não negativos de x que satisfazem a inequação

Passo 1 — Excluir o valor que zera o denominador

Antes de qualquer manipulação, precisamos garantir que a fração esteja definida. O denominador não pode ser zero, pois divisão por zero não existe. Então, identificamos o valor proibido de x.

Por que esta fórmula: O denominador é x-2; igualamos a zero para achar o valor que não pode ser usado.

x2=0x - 2 = 0

De onde vem cada valor: x2x - 2 = enunciado: denominador da fração

x2=0x - 2 = 0
x=2 (excluıˊdo)x = \boxed{2\ (\text{exclu}í\text{do})}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de excluir x=2 e incluí-lo na contagem final.

Passo 2 — Analisar o caso em que o denominador é positivo

Para eliminar a fração, multiplicamos ambos os lados por (x-2). Mas o sinal da desigualdade só se mantém se (x-2) for positivo. Então, primeiro consideramos x-2 > 0, ou seja, x > 2.

Por que esta fórmula: Multiplicar uma inequação por um número positivo não altera o sentido da desigualdade.

2x+7>3(x2)2x + 7 > 3(x - 2)

De onde vem cada valor: 2x+72x + 7 = enunciado: numerador da fração · 33 = enunciado: lado direito da inequação · x2x - 2 = enunciado: denominador

2x+7>3x6=x<132x + 7 > 3x - 6 = \boxed{\text{x} < 13}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de inverter o sinal quando o denominador é negativo (isso será tratado no próximo passo).

Passo 3 — Combinar com a condição do caso positivo

O caso positivo exige x > 2, e a manipulação deu x < 13. A solução é a interseção dessas duas condições.

Por que esta fórmula: A solução de um sistema de inequações é a interseção dos intervalos.

2<x<132 < x < 13

De onde vem cada valor: 22 = passo 2: condição x > 2 · 1313 = passo 2: resultado x < 13

2<x<13=x3,4,5,6,7,8,9,10,11,122 < x < 13 = \boxed{x ∈ {3,4{,}5,6{,}7,8{,}9,10{,}11{,}12}}
NÃO CAIA NESSA!

Incluir o 2 ou o 13, mas eles não satisfazem a desigualdade estrita.

Passo 4 — Analisar o caso em que o denominador é negativo

Se x-2 < 0, multiplicar por ele inverte o sinal da desigualdade. Precisamos verificar se esse caso gera soluções.

Por que esta fórmula: Multiplicar por número negativo inverte o sentido da desigualdade.

2x+7<3(x2)2x + 7 < 3(x - 2)

De onde vem cada valor: 2x+72x + 7 = enunciado: numerador · 33 = enunciado: lado direito · x2x - 2 = enunciado: denominador

2x+7<3x6=x>132x + 7 < 3x - 6 = \boxed{\text{x} > 13}
NÃO CAIA NESSA!

Não inverter o sinal, obtendo x < 13, o que levaria a uma solução errada.

Passo 5 — Verificar se o caso negativo tem solução

O caso negativo exige x < 2, mas a manipulação deu x > 13. Essas condições são incompatíveis, então não há solução nesse caso.

Por que esta fórmula: A interseção de x < 2 e x > 13 é vazia.

x<2 e x>13x < 2 \text{ e } x > 13

De onde vem cada valor: x<2x < 2 = passo 4: condição do caso negativo · x>13x > 13 = passo 4: resultado

x<2 e x>13=semsoluc\ca~ox < 2 \text{ e } x > 13 = \boxed{\text{sem} \text{solu}çã\text{o}}
NÃO CAIA NESSA!

Achar que x > 13 é solução, esquecendo a condição x < 2.

Passo 6 — Contar os valores inteiros da solução

Já temos o conjunto solução: os inteiros de 3 a 12. Agora precisamos contar quantos são.

Por que esta fórmula: A quantidade de inteiros de a até b inclusive é b - a + 1.

123+112 - 3 + 1

De onde vem cada valor: 1212 = passo 3: extremo superior · 33 = passo 3: extremo inferior

123+1=1012 - 3 + 1 = \boxed{10}
NÃO CAIA NESSA!

Contar de 2 a 12 (11 valores) ou de 0 a 12 (13 valores), incluindo valores inválidos.

Resposta: 10 valores possíveis (letra A)

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