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Questão de Matemática — Divisibilidade, Números Primos, Fatores Primos, Divisor e Múltiplo Comum (MMC) — FGV 2024

MatemáticaDivisibilidade, Números Primos, Fatores Primos, Divisor e Múltiplo Comum (MMC)
Código
fg164402
Banca
FGV
Órgão
PM SP
Ano
2024
Cargo
Sold ( )

Seja pq=13+2538\frac {p} {q} = \frac {1} {3} + \frac {2} {5} - \frac {3} {8}, em que p e q são primos entre si, isto é, a fração pq\frac {p} {q} está em sua forma irredutível.

O valor de p + q é

  1. A0.
  2. B11.
  3. C77.
  4. D85.
  5. E163.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoE — 163.

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 E — a conta chega a p + q = 163 — alternativa E.

A ideia por trás

Uma fração é uma divisão entre dois números inteiros: o numerador (em cima) e o denominador (embaixo). Somar ou subtrair frações só é direto quando os denominadores são iguais; quando são diferentes, precisamos reescrever todas com um mesmo denominador. Uma fração está na forma irredutível quando o numerador e o denominador não têm nenhum divisor comum além de 1 — ou seja, são primos entre si.

Para somar frações com denominadores diferentes, usamos o mínimo múltiplo comum (MMC) dos denominadores como novo denominador. O MMC é o menor número que é múltiplo de todos eles. Quando os denominadores não têm fatores primos em comum, o MMC é simplesmente o produto deles. Depois, multiplicamos o numerador de cada fração pelo mesmo fator que multiplicamos o denominador para chegar ao MMC, e então somamos ou subtraímos os numeradores, mantendo o denominador comum.

Esta questão pede exatamente isso: somar as três frações, obter uma fração com denominador comum, verificar se ela já está irredutível e, se não, simplificá-la. O passo final é somar o numerador e o denominador da fração irredutível.

O que a questão dá

  • expressão: 1/3 + 2/5 - 3/8

  • p e q são primos entre si (fração irredutível)

O que queremos: o valor de p + q, onde p/q é o resultado da expressão na forma irredutível

Passo 1 — Calcular o MMC dos denominadores

Para somar frações com denominadores diferentes, precisamos de um denominador comum. O MMC é o menor número que é múltiplo de 3, 5 e 8 ao mesmo tempo, e é ele que usaremos como novo denominador.

Por que esta fórmula: Como 3, 5 e 8 são primos entre si (não têm fatores primos em comum), o MMC é o produto deles.

MMC=3×5×8MMC = 3 \times 5 \times 8

De onde vem cada valor: 33 = enunciado: denominador da primeira fração · 55 = enunciado: denominador da segunda fração · 88 = enunciado: denominador da terceira fração

MMC=3×5×8=120=120MMC = 3 \times 5 \times 8 = 120 = \boxed{120}
NÃO CAIA NESSA!

Achar que o MMC é 3+5+8=16, mas MMC não é soma, é o menor múltiplo comum.

Passo 2 — Reescrever cada fração com o denominador 120

Agora que temos o denominador comum, precisamos transformar cada fração original em uma equivalente com denominador 120, para podermos somar os numeradores.

Por que esta fórmula: Para cada fração, dividimos 120 pelo denominador original e multiplicamos o numerador por esse quociente. Isso mantém o valor da fração, apenas mudando a representação.

ab=a×(120÷b)120\frac{a}{b} = \frac{a \times (120 \div b)}{120}

De onde vem cada valor: aa = enunciado: numerador de cada fração original (1, 2, 3) · bb = enunciado: denominador de cada fração original (3, 5, 8) · 120120 = passo 1: MMC

13=1×40120=40120,25=2×24120=48120,38=3×15120=45120=40 /120,48/120,45/120\frac{1}{3} = \frac{1 \times 40}{120} = \frac{40}{120}, \quad \frac{2}{5} = \frac{2 \times 24}{120} = \frac{48}{120}, \quad \frac{3}{8} = \frac{3 \times 15}{120} = \frac{45}{120} = \boxed{40\ /120, 48/120, 45/120}
NÃO CAIA NESSA!

Multiplicar o numerador pelo denominador original em vez de pelo quociente (ex.: 1×3 em vez de 1×40).

Passo 3 — Somar e subtrair os numeradores

Com todas as frações com o mesmo denominador, a soma e a subtração ficam diretas: basta operar os numeradores e manter o denominador.

Por que esta fórmula: A operação é feita apenas nos numeradores, pois o denominador comum permanece.

40+4845120\frac{40 + 48 - 45}{120}

De onde vem cada valor: 4040 = passo 2: numerador da primeira fração · 4848 = passo 2: numerador da segunda fração · 4545 = passo 2: numerador da terceira fração · 120120 = passo 1: MMC

40+4845120=43120=43 /120\frac{40 + 48 - 45}{120} = \frac{43}{120} = \boxed{43\ /120}
NÃO CAIA NESSA!

Somar os denominadores também, resultando em 43/360.

Passo 4 — Verificar se a fração é irredutível

O enunciado exige que p/q esteja na forma irredutível, ou seja, que p e q não tenham divisor comum além de 1. Precisamos checar se 43 e 120 têm algum fator comum.

Por que esta fórmula: Um número primo só é divisível por 1 e por ele mesmo. 43 é primo, e 120 não é múltiplo de 43 (43×2=86, 43×3=129, que passa de 120). Portanto, o único divisor comum é 1, e a fração já está irredutível.

43 /120eˊirredutıˊvel\boxed{43\ /120 é \text{irredut}í\text{vel}}
NÃO CAIA NESSA!

Tentar simplificar por 3 ou 5, mas 43 não é divisível por eles.

Passo 5 — Somar p e q

Agora que sabemos que p = 43 e q = 120, o problema pede p + q. Basta somar esses dois números.

Por que esta fórmula: A soma é direta: p + q = 43 + 120.

p+q=43+120p + q = 43 + 120

De onde vem cada valor: 4343 = passo 3: numerador da fração irredutível · 120120 = passo 3: denominador da fração irredutível

p+q=43+120=163=163p + q = 43 + 120 = 163 = \boxed{163}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de somar e responder 43 ou 120 separadamente.

Resposta: p + q = 163 — alternativa E

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