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Questão de Matemática — Equações de Segundo Grau e Equações Biquadradas — FGV 2025

MatemáticaEquações de Segundo Grau e Equações Biquadradas
Código
fg167954
Banca
FGV
Órgão
SEEC RN
Ano
2025
Cargo
Prof ( )
A equação do 2º grau dada por:   2x^2-\sqrt7x+1=k   terá solução real única se k for igual a
  1. A1/6.
  2. B1/7.
  3. C1/8.
  4. D1/9.
  5. E1/10.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 1/8.

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 k = 1/8 — alternativa C.

A ideia por trás

Uma equação do 2º grau é toda igualdade que pode ser escrita como ax² + bx + c = 0, com a, b e c números reais e a ≠ 0. Ela descreve uma parábola no plano cartesiano, e as soluções são os pontos onde essa parábola cruza o eixo x. O discriminante Δ = b² - 4ac é o termo que decide quantas vezes ela cruza: se Δ > 0, cruza em dois pontos (duas raízes); se Δ = 0, toca em um único ponto (raiz dupla); se Δ < 0, não cruza (nenhuma raiz real).

A fórmula de Bhaskara x = (-b ± √Δ)/(2a) mostra que o sinal de Δ controla tudo: com Δ = 0, o ± some e sobra uma única resposta. Isso significa que, para ter solução única, não precisamos resolver a equação — basta impor que o discriminante seja zero. O valor de k entra no coeficiente c, então mudar k desloca a parábola verticalmente e altera o discriminante.

Esta questão cobra exatamente essa condição: reorganizar a equação para a forma padrão, identificar os coeficientes com k embutido em c, e forçar Δ = 0 para achar o k que dá a raiz dupla.

O que a questão dá

  • equação: 2x² - √7·x + 1 = k

  • condição: solução real única

O que queremos: o valor de k que faz a equação ter uma única raiz real

Passo 1 — Reorganizar a equação na forma padrão

A fórmula de Bhaskara só se aplica quando a equação está com tudo de um lado e zero do outro. Aqui o k está solto no segundo membro, então precisamos trazê-lo para o lado esquerdo, subtraindo k dos dois lados.

Por que esta fórmula: A forma padrão é ax² + bx + c = 0. Subtrair k de ambos os lados mantém a igualdade e transforma o termo constante de 1 para 1 - k.

2x27x+(1k)=02x^{2} - \sqrt{7}x + (1 - k) = 0

De onde vem cada valor: 22 = enunciado: coeficiente de x² · 7-\sqrt{7} = enunciado: coeficiente de x · 1k1 - k = enunciado: termo constante 1 menos k

2x27x+(1k)=02x^{2} - \sqrt{7}x + (1 - k) = 0
NÃO CAIA NESSA!

Usar c = 1 em vez de c = 1 - k — é a pegadinha central da questão.

Passo 2 — Identificar os coeficientes a, b e c

Com a equação na forma padrão, podemos ler diretamente quem é cada coeficiente. O a é o número que multiplica x², o b o que multiplica x, e o c é o termo sem x — agora com o k embutido.

Por que esta fórmula: Comparando com ax² + bx + c = 0, temos a = 2, b = -√7 e c = 1 - k. Essa identificação é o que permite montar o discriminante.

a=2,b=7,c=1ka = 2, \quad b = -\sqrt{7}, \quad c = 1 - k

De onde vem cada valor: aa = passo 1: coeficiente de x² · bb = passo 1: coeficiente de x · cc = passo 1: termo constante

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer o sinal negativo de b — ele entra ao quadrado, então o sinal não muda o resultado, mas é bom manter a atenção.

Passo 3 — Montar o discriminante

O discriminante é a ferramenta que decide quantas raízes a equação tem. Como queremos solução única, precisamos calculá-lo em função de k para depois impor a condição.

Por que esta fórmula: Δ = b² - 4ac é a definição do discriminante, extraída da fórmula de Bhaskara. Ele mede se a parábola cruza, toca ou não o eixo x.

Δ=b24ac\Delta = b^{2} - 4ac

De onde vem cada valor: bb = passo 2: -√7 · aa = passo 2: 2 · cc = passo 2: 1 - k

Δ=(7)242(1k)\Delta = (-\sqrt{7})^{2} - 4 \cdot 2 \cdot (1 - k)
NÃO CAIA NESSA!

Errar o sinal ao substituir b = -√7: (-√7)² = 7, não -7.

Passo 4 — Simplificar a expressão do discriminante

A expressão ainda tem parênteses e multiplicações; simplificá-la deixa o Δ em função direta de k, pronta para a condição de raiz única.

Por que esta fórmula: Aplicamos as propriedades da potenciação e da distributiva: (-√7)² = 7 e 4·2·(1-k) = 8(1-k) = 8 - 8k.

Δ=78(1k)=78+8k=8k1\Delta = 7 - 8(1 - k) = 7 - 8 + 8k = 8k - 1

De onde vem cada valor: 77 = passo 3: (-√7)² · 8(1k)8(1 - k) = passo 3: 4·2·(1-k)

Δ=78+8k=8 k1\Delta = 7 - 8 + 8k = \boxed{8\ \text{k} - 1}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de distribuir o 8 no parêntese, ficando com 7 - 8(1) - 8k = -1 - 8k.

Passo 5 — Impor discriminante igual a zero

A condição para solução única é exatamente Δ = 0. Agora que temos Δ = 8k - 1, igualamos a zero e resolvemos a equação do 1º grau em k.

Por que esta fórmula: Se Δ = 0, a fórmula de Bhaskara dá x = -b/(2a), uma única raiz. Então a equação 8k - 1 = 0 é a tradução matemática do que o problema pede.

8k1=08k - 1 = 0

De onde vem cada valor: 8k18k - 1 = passo 4: expressão do discriminante

8k1=08k - 1 = 0
NÃO CAIA NESSA!

Parar em Δ = 8k - 1 e não igualar a zero — sem isso não há valor de k.

Passo 6 — Isolar k na equação

A equação 8k - 1 = 0 é simples de resolver: somamos 1 dos dois lados e depois dividimos por 8. Isso dá o valor exato de k que satisfaz a condição.

Por que esta fórmula: Isolamento algébrico: somar 1 elimina o -1, e dividir por 8 elimina o coeficiente de k.

k=18k = \frac{1}{8}

De onde vem cada valor: 11 = passo 5: termo independente · 88 = passo 5: coeficiente de k

k=18=0,125k = \frac{1}{8} = \boxed{0{,}125}
NÃO CAIA NESSA!

Inverter a divisão e achar k = 8 — confundir quem divide por quem.

Resposta: k = 1/8 — alternativa C

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