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Questão de Matemática — Outras Equações — FGV 2024

MatemáticaOutras Equações
Código
fg164298
Banca
FGV
Órgão
DNIT
Ano
2024
Cargo
AA ( )
Considere dois números inteiros positivos x\text{x} e y\text{y}, tais que xy\text{xy} - y\text{y}^2 + 24 = 0.   A soma dos possíveis valores de x\text{x} é
  1. A48.
  2. B40.
  3. C32.
  4. D24.
  5. E16.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoB — 40.

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 Soma = 40 — alternativa B.

A ideia por trás

Quando uma equação tem duas incógnitas e só uma equação, não dá para resolver de forma única — mas se as incógnitas são inteiras, a saída é transformar a equação em um produto de dois fatores. Aí entra a ideia de divisor: se o produto de dois inteiros é um número fixo, cada fator só pode ser um divisor desse número. Divisores de um inteiro são os números que o dividem exatamente, sem sobrar resto.

A equação xy - y² + 24 = 0 pode ser reescrita como y(x - y) = -24. Isso é útil porque, como y é inteiro positivo, ele deve ser um divisor positivo de 24. Para cada divisor y, o valor de x sai de x = y - 24/y. A condição de x ser positivo restringe ainda mais: precisamos que y - 24/y > 0, ou seja, y² > 24, então y ≥ 5. Assim, só alguns divisores de 24 servem.

Esta questão cobra exatamente essa técnica: fatorar a equação, listar os divisores de 24 e filtrar os que dão x positivo. O passo crítico é não esquecer a condição x > 0, que elimina vários candidatos.

O que a questão dá

  • equação: xy - y² + 24 = 0

  • x e y são inteiros positivos

O que queremos: a soma dos possíveis valores de x

Passo 1 — Reescrever a equação como produto

A equação tem duas incógnitas, então não dá para isolar uma diretamente. Mas se colocarmos y em evidência, ela vira um produto de dois fatores igual a um número fixo — e isso permite usar a ideia de divisores.

Por que esta fórmula: Colocar y em evidência: xy - y² = y(x - y). Passando o 24 para o outro lado, fica y(x - y) = -24.

y(xy)=24y(x - y) = -24

De onde vem cada valor: yy = enunciado: incógnita da equação · xyx - y = definição: fatoração de xy - y² · 24-24 = enunciado: 24 passado para o outro lado com sinal trocado

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de trocar o sinal do 24 ao passar para o outro lado, ficando com +24.

Passo 2 — Listar os divisores positivos de 24

Como y é inteiro positivo e multiplica (x - y) resultando em -24, y precisa ser um divisor de 24. Listar esses divisores é o passo que gera os candidatos a y.

Por que esta fórmula: Divisores de 24 são os números que o dividem exatamente: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 e 24.

1 ,2,3,4,6,8,12,24\boxed{1\ , 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer algum divisor, como 8 ou 12.

Passo 3 — Calcular x para cada divisor de y

Com os candidatos a y em mãos, precisamos descobrir qual x acompanha cada um. Isolando x na equação original, obtemos uma fórmula direta.

Por que esta fórmula: Da equação y(x - y) = -24, dividimos por y (y > 0) e isolamos x: x - y = -24/y, então x = y - 24/y.

x=y24yx = y - \frac{24}{y}

De onde vem cada valor: yy = passo 2: cada divisor listado · 2424 = enunciado: constante da equação

NÃO CAIA NESSA!

Inverter a fração: usar 24/y - y em vez de y - 24/y.

Passo 4 — Filtrar os casos em que x é positivo

O enunciado exige x inteiro positivo, então muitos candidatos do passo 3 vão cair fora. Precisamos testar cada divisor e manter só os que dão x > 0.

Por que esta fórmula: Para cada y, calculamos x = y - 24/y e verificamos se é positivo. Os divisores 1, 2, 3 e 4 dão x negativo; os divisores 6, 8, 12 e 24 dão x positivo.

x=2 ,5,10,23x = \boxed{2\ , 5, 10, 23}
NÃO CAIA NESSA!

Incluir y = 4, que dá x = -2, esquecendo que x precisa ser positivo.

Passo 5 — Somar os valores de x que servem

A questão pede a soma dos possíveis valores de x, então depois de filtrar, basta somar os quatro que sobraram.

Por que esta fórmula: Soma direta: 2 + 5 + 10 + 23.

S=2+5+10+23S = 2 + 5 + 10 + 23

De onde vem cada valor: 22 = passo 4: x para y = 6 · 55 = passo 4: x para y = 8 · 1010 = passo 4: x para y = 12 · 2323 = passo 4: x para y = 24

S=2+5+10+23=40S = 2 + 5 + 10 + 23 = \boxed{40}
NÃO CAIA NESSA!

Somar todos os x calculados, inclusive os negativos, o que daria um número errado.

Resposta: Soma = 40 — alternativa B

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