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Questão de Matemática — Problemas — FUNDATEC 2024

MatemáticaProblemas
Código
qg181354
Banca
FUNDATEC
Órgão
Prefeitura de Bagé - RS
Ano
2024
Nível
Superior
Sabendo que o dobro de x somado ao triplo de y resulta em 10,5 e que o valor de x somado com o dobro de y resulta em 6, é correto afirmar que x ² + 3y é igual a:
  1. A–7,5.
  2. B4,5.
  3. C7,5.
  4. D9.
  5. E13,5.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoE — 13,5.

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 13,5 (letra E).

A ideia por trás

Um sistema de equações lineares é um conjunto de equações que devem ser satisfeitas ao mesmo tempo. Aqui, temos duas equações com duas incógnitas, x e y. Resolver o sistema significa encontrar os valores de x e y que tornam ambas as equações verdadeiras. O método da substituição consiste em isolar uma incógnita em uma equação e substituí-la na outra, transformando o problema em uma equação com uma só incógnita. Depois de achar uma incógnita, substituímos de volta para achar a outra. Nesta questão, após resolver o sistema, precisamos calcular uma expressão que envolve x² e 3y, então é essencial encontrar os valores corretos de x e y.

O que a questão dá

  • 2x + 3y = 10,5

  • x + 2y = 6

O que queremos: o valor de x² + 3y

Passo 1 — Montar o sistema de equações

Precisamos transformar as frases do enunciado em equações matemáticas para poder trabalhar com elas. A primeira frase fala do dobro de x (2x) somado ao triplo de y (3y) resultando em 10,5; a segunda fala de x somado ao dobro de y (2y) resultando em 6.

Por que esta fórmula: Cada frase do enunciado é uma equação linear. 'Dobro de x' é 2x, 'triplo de y' é 3y, e 'resulta em' significa igualdade. Assim, montamos o sistema com as duas equações.

{2x+3y=10,5x+2y=6\begin{cases} 2x + 3y = 10{,}5 \\ x + 2y = 6 \end{cases}

De onde vem cada valor: 2x2x = enunciado: 'dobro de x' · 3y3y = enunciado: 'triplo de y' · 10,510{,}5 = enunciado: 'resulta em 10,5' · xx = enunciado: 'valor de x' · 2y2y = enunciado: 'dobro de y' · 66 = enunciado: 'resulta em 6'

NÃO CAIA NESSA!

Confundir 'dobro' com 'metade' ou 'triplo' com 'terça parte'.

Passo 2 — Isolar x na segunda equação

Para usar o método da substituição, precisamos expressar uma incógnita em função da outra. A segunda equação é mais simples, então isolamos x: subtraímos 2y dos dois lados.

Por que esta fórmula: Isolar x significa deixá-lo sozinho em um lado da igualdade. Como a equação é x + 2y = 6, subtraímos 2y de ambos os lados para obter x = 6 - 2y.

x=62yx = 6 - 2y

De onde vem cada valor: 66 = passo 1: segunda equação · 2y2y = passo 1: segunda equação

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de subtrair 2y do lado direito, ficando com x = 6 + 2y.

Passo 3 — Substituir x na primeira equação

Agora que temos x em função de y, substituímos essa expressão na primeira equação. Isso elimina x e nos deixa uma equação apenas com y, que podemos resolver.

Por que esta fórmula: Na primeira equação, onde aparece x, colocamos (6 - 2y). Assim, 2x vira 2(6 - 2y), e a equação fica 2(6 - 2y) + 3y = 10,5.

2(62y)+3y=10,52(6 - 2y) + 3y = 10{,}5

De onde vem cada valor: 22 = passo 1: coeficiente de x na primeira equação · (62y)(6 - 2y) = passo 2: expressão de x · 3y3y = passo 1: termo da primeira equação · 10,510{,}5 = passo 1: primeira equação

2(62y)+3y=10,52 \cdot (6 - 2y) + 3y = 10{,}5
NÃO CAIA NESSA!

Não distribuir o 2 corretamente: 2(6 - 2y) = 12 - 4y, não 12 - 2y.

Passo 4 — Resolver a equação para y

Com a equação simplificada, precisamos encontrar o valor de y. Isso envolve operações algébricas: distribuir, combinar termos semelhantes e isolar y.

Por que esta fórmula: Distribuímos o 2: 12 - 4y + 3y = 10,5. Combinamos -4y + 3y = -y, então 12 - y = 10,5. Subtraímos 12 de ambos os lados: -y = -1,5. Multiplicamos por -1: y = 1,5.

y=1,5y = 1{,}5

De onde vem cada valor: 1212 = passo 3: 26 · 4y-4y = passo 3: 2(-2y) · 3y3y = passo 3: termo original · 10,510{,}5 = passo 3: constante

124y+3y=10,512y=10,5y=1,5y=1,512 - 4y + 3y = 10{,}5 \Rightarrow 12 - y = 10{,}5 \Rightarrow -y = -1{,}5 \Rightarrow y = 1{,}5
y=1,5y = \boxed{1{,}5}
NÃO CAIA NESSA!

Errar o sinal ao passar o 12 para o outro lado: 10,5 - 12 = -1,5, não 1,5.

Passo 5 — Calcular x usando o valor de y

Com y conhecido, substituímos na expressão de x que isolamos no passo 2. Isso nos dá o valor numérico de x.

Por que esta fórmula: Na expressão x = 6 - 2y, colocamos y = 1,5: x = 6 - 2*1,5 = 6 - 3 = 3.

x=62yx = 6 - 2y

De onde vem cada valor: 66 = passo 2 · 22 = passo 2 · yy = passo 4: y = 1,5

x=621,5=63=3x = 6 - 2 \cdot 1{,}5 = 6 - 3 = 3
x=3x = \boxed{3}
NÃO CAIA NESSA!

Usar y = -1,5 por erro de sinal no passo anterior, resultando em x = 9.

Passo 6 — Calcular x² + 3y

Agora que temos os valores de x e y, podemos substituí-los na expressão pedida. Precisamos calcular x² (x ao quadrado) e 3y (triplo de y) e somar.

Por que esta fórmula: A expressão é x² + 3y. Com x = 3, x² = 9; com y = 1,5, 3y = 4,5. Somando: 9 + 4,5 = 13,5.

x2+3yx^{2} + 3y

De onde vem cada valor: xx = passo 5: x = 3 · yy = passo 4: y = 1,5

32+31,5=9+4,5=13,5=13,53^{2} + 3 \cdot 1{,}5 = 9 + 4{,}5 = 13{,}5 = \boxed{13{,}5}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de elevar x ao quadrado (marcar 9) ou esquecer de multiplicar y por 3 (marcar 4,5).

Resposta: 13,5 (letra E)

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