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Questão de Matemática — Números Primos e Divisibilidade — FUNDATEC 2023

MatemáticaNúmeros Primos e Divisibilidade
Código
qq907603
Banca
FUNDATEC
Órgão
Prefeitura de Braga - RS
Ano
2023
Nível
Médio
Sabendo que x e y são números primos entre si e que x/y = 3,012121 …, qual é o valor da diferença x − y ?
  1. A301.
  2. B332.
  3. C996.
  4. D1992.
  5. E2012.
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GabaritoB — 332.

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 332 (alternativa B).

A ideia por trás

Uma dízima periódica é um número decimal com infinitas casas que se repetem em um padrão, chamado período. Quando há algarismos entre a vírgula e o período que não se repetem, temos uma dízima composta — é o caso de 3,012121…, em que o '0' é o anteperíodo e '12' é o período. Toda dízima periódica pode ser escrita como uma fração, chamada fração geratriz, e essa fração é única quando está na forma irredutível.

A regra para achar a fração geratriz de uma dízima composta é: no numerador, subtraímos do número sem vírgula a parte que não faz parte do período; no denominador, colocamos tantos 9 quantos forem os algarismos do período, seguidos de tantos 0 quantos forem os algarismos do anteperíodo. Por exemplo, para 0,12333…, o numerador seria 123 − 12 e o denominador 900. Essa regra vem do fato de que multiplicar a dízima por potências de 10 desloca a vírgula e permite eliminar a parte periódica por subtração.

Nesta questão, precisamos transformar a dízima em fração geratriz e depois simplificá-la até que numerador e denominador sejam primos entre si, pois o enunciado garante que x e y são primos entre si. A diferença x − y só pode ser calculada com a fração irredutível.

O que a questão dá

  • x e y são primos entre si

  • x/y = 3,012121…

O que queremos: o valor da diferença x − y

Passo 1 — Identificar anteperíodo e período

Para aplicar a regra da fração geratriz, precisamos saber quais algarismos se repetem (período) e quais vêm antes sem repetir (anteperíodo). Na dízima 3,012121…, depois da vírgula temos '0' que não se repete, e '12' que se repete infinitamente.

anteperíodo = 0, período = 12

NÃO CAIA NESSA!

Confundir o anteperíodo com o período, por exemplo achar que o período é '012' ou que não há anteperíodo.

Passo 2 — Montar o numerador da fração geratriz

O numerador da fração geratriz é formado pelo número sem a vírgula (3012) menos a parte que não faz parte do período (30). Isso porque, ao subtrair, eliminamos a parte não periódica e ficamos apenas com a parte que se repete.

Por que esta fórmula: A regra da fração geratriz para dízimas compostas é: numerador = (número sem vírgula) − (parte não periódica). Aqui, o número sem vírgula é 3012 e a parte não periódica é 30 (o '3' e o '0' antes do período).

N=301230N = 3012 - 30

De onde vem cada valor: 30123012 = enunciado: 3,012121… sem a vírgula · 3030 = enunciado: parte inteira 3 e anteperíodo 0, formando 30

N=301230=2982N = 3012 - 30 = \boxed{2982}
NÃO CAIA NESSA!

Usar 3012 − 3 ou 3012 − 12, esquecendo de incluir o anteperíodo na parte a subtrair.

Passo 3 — Montar o denominador da fração geratriz

O denominador é formado por tantos 9 quantos forem os algarismos do período, seguidos de tantos 0 quantos forem os algarismos do anteperíodo. Isso vem do processo de multiplicar a dízima por potências de 10 para eliminar a parte periódica.

Por que esta fórmula: Para dízimas compostas, o denominador é 99…900…0, com o número de 9 igual ao tamanho do período e o número de 0 igual ao tamanho do anteperíodo. Aqui, período tem 2 algarismos (12) e anteperíodo tem 1 (0), então denominador = 990.

D=990D = 99\,0

De onde vem cada valor: 9999 = passo 1: período '12' tem 2 algarismos · 00 = passo 1: anteperíodo '0' tem 1 algarismo

D=990=990D = 990 = \boxed{990}
NÃO CAIA NESSA!

Inverter a ordem: colocar 0 antes dos 9, ou usar quantidade errada de 9 e 0.

Passo 4 — Escrever a fração geratriz

Com numerador e denominador calculados, montamos a fração que representa a dízima. Essa fração ainda não está na forma irredutível, então precisamos simplificá-la no próximo passo.

Por que esta fórmula: A fração geratriz é simplesmente o numerador sobre o denominador, conforme a regra.

2982990\frac{2982}{990}

De onde vem cada valor: 29822982 = passo 2 · 990990 = passo 3

2982990=2982 /990\frac{2982}{990} = \boxed{2982\ /990}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer que essa fração ainda pode ser simplificada.

Passo 5 — Simplificar a fração até ficar irredutível

O enunciado diz que x e y são primos entre si, ou seja, a fração x/y deve estar na forma mais simplificada. Precisamos dividir numerador e denominador pelo máximo divisor comum (MDC) deles. O MDC de 2982 e 990 é 6, então dividimos ambos por 6.

Por que esta fórmula: Para simplificar, dividimos pelo MDC. 2982 ÷ 6 = 497 e 990 ÷ 6 = 165. Como 497 e 165 não têm divisores comuns (497 = 7 × 71, 165 = 3 × 5 × 11), a fração 497/165 é irredutível.

2982÷6990÷6=497165\frac{2982 \div 6}{990 \div 6} = \frac{497}{165}

De onde vem cada valor: 29822982 = passo 4 · 990990 = passo 4 · 66 = MDC de 2982 e 990

2982÷6990÷6=497165=497 /165\frac{2982 \div 6}{990 \div 6} = \frac{497}{165} = \boxed{497\ /165}
NÃO CAIA NESSA!

Não simplificar ou simplificar por um número menor que o MDC, obtendo uma fração ainda redutível.

Passo 6 — Calcular a diferença x − y

Agora que temos a fração irredutível, sabemos que x = 497 e y = 165, pois são primos entre si. A diferença pedida é a subtração desses dois números.

Por que esta fórmula: A diferença é simplesmente x − y, com os valores obtidos da fração simplificada.

xy=497165x - y = 497 - 165

De onde vem cada valor: 497497 = passo 5: numerador da fração irredutível · 165165 = passo 5: denominador da fração irredutível

xy=497165=332x - y = 497 - 165 = \boxed{332}
NÃO CAIA NESSA!

Usar a fração não simplificada: 2982 − 990 = 1992, que é a alternativa D.

Resposta: 332 (alternativa B)

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