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Questão de Matemática — Números Complexos — VUNESP 2025

MatemáticaNúmeros Complexos
Código
vu219160
Banca
VUNESP
Órgão
UNESP
Ano
2025
Cargo
V - - Doc ( )
Dividindo-se o número real 4 pelo número complexo i – 3, obtém-se, como resultado:
  1. A−3−i2\dfrac{-3-i}{2}
  2. B−6−2i5\dfrac{-6-2i}{5}
  3. C−6+2i5\dfrac{-6+2i}{5}
  4. D6+2i5\dfrac{6+2i}{5}
  5. E3+i2\dfrac{3+i}{2}
Revelar gabarito e comentário

GabaritoB — \dfrac{-6-2i}{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”.

Números Complexos: divisão

Gabarito: letra B. Para dividir o número real 4 pelo complexo i – 3, multiplicamos numerador e denominador pelo conjugado do denominador (i + 3), o que elimina a parte imaginária do denominador e resulta em −6−2i5\dfrac{-6-2i}{5}. O processo é: 4i−3⋅i+3i+3=4i+12i2−9=4i+12−1−9=12+4i−10=−6−2i5\dfrac{4}{i-3} \cdot \dfrac{i+3}{i+3} = \dfrac{4i+12}{i^2 - 9} = \dfrac{4i+12}{-1-9} = \dfrac{12+4i}{-10} = \dfrac{-6-2i}{5}.

A ideia por trás

Números complexos são da forma z=a+biz = a + bi, onde aa é a parte real e bb a parte imaginária, com i2=−1i^2 = -1. Para dividir dois números complexos, não podemos simplesmente dividir as partes — precisamos eliminar a parte imaginária do denominador. Isso é feito multiplicando numerador e denominador pelo conjugado do denominador. O conjugado de a+bia + bi é a−bia - bi; o produto de um número complexo pelo seu conjugado é sempre um número real: (a+bi)(a−bi)=a2+b2(a+bi)(a-bi) = a^2 + b^2.

No caso, o denominador é i−3i - 3, que pode ser reescrito como −3+i-3 + i. Seu conjugado é −3−i-3 - i, ou, equivalentemente, i+3i + 3 (pois a ordem dos termos não altera o produto). Multiplicamos então:

4i−3⋅i+3i+3=4(i+3)(i−3)(i+3)\frac{4}{i-3} \cdot \frac{i+3}{i+3} = \frac{4(i+3)}{(i-3)(i+3)}

No denominador, aplicamos o produto notável (a+b)(a−b)=a2−b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2:

(i−3)(i+3)=i2−9=−1−9=−10(i-3)(i+3) = i^2 - 9 = -1 - 9 = -10

No numerador, distribuímos o 4:

4(i+3)=4i+124(i+3) = 4i + 12

Assim, temos:

4i+12−10=12+4i−10\frac{4i+12}{-10} = \frac{12+4i}{-10}

Dividindo cada termo por -2 (simplificando a fração):

12−10+4i−10=−65−25i=−6−2i5\frac{12}{-10} + \frac{4i}{-10} = -\frac{6}{5} - \frac{2}{5}i = \frac{-6-2i}{5}

Que é exatamente a alternativa B.

A pegadinha

A banca explora dois erros comuns: (1) esquecer de multiplicar pelo conjugado e tentar dividir termo a termo, o que não é válido; (2) errar o sinal ao simplificar, especialmente porque o denominador i−3i-3 tem a parte real negativa. Muitos candidatos chegam a 12+4i−10\dfrac{12+4i}{-10} e, ao simplificar, trocam os sinais, marcando a alternativa D (6+2i5\dfrac{6+2i}{5}) em vez de B. A alternativa D é exatamente o resultado sem aplicar a simplificação correta do sinal negativo.

  1. 1Multiplicar pelo conjugado
  2. 2Aplicar produto notável
  3. 3Usar i² = -1
  4. 4Simplificar a fração
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Critério

Alternativa B (correta)

Alternativa D (erro clássico)

Alternativa C (erro de sinal)

Resultado obtido

(−6−2i5)(\dfrac{-6-2i}{5})

(6+2i5)(\dfrac{6+2i}{5})

(−6+2i5)(\dfrac{-6+2i}{5})

Origem do erro

—

Esquece o sinal negativo do denominador (-10) ao simplificar

Aplica o sinal negativo apenas à parte real, não à imaginária

Parte real

(-6/5)

(+6/5)

(-6/5)

Parte imaginária

(-2i/5)

(+2i/5)

(+2i/5)

Passo que falha

—

12+4i−10→\frac{12+4i}{-10} \to divide por 2 sem distribuir o (-)

12+4i−10→\frac{12+4i}{-10} \to aplica o (-) só no termo real

Alternativa A — ❌ Incorreta

−3−i2\dfrac{-3-i}{2} não corresponde ao resultado. Esse valor seria obtido se, ao simplificar 12+4i−10\dfrac{12+4i}{-10}, o candidato dividisse apenas o numerador por 2 e o denominador por 5, o que não é uma simplificação válida (não é uma divisão por um fator comum). O correto é dividir ambos os termos por -2, resultando em −6−2i5\dfrac{-6-2i}{5}.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Como demonstrado, 4i−3=−6−2i5\dfrac{4}{i-3} = \dfrac{-6-2i}{5}. A conta completa: multiplica-se pelo conjugado i+3i+3, obtém-se 4i+12i2−9=4i+12−10=−6−2i5\dfrac{4i+12}{i^2-9} = \dfrac{4i+12}{-10} = \dfrac{-6-2i}{5}.

Alternativa C — ❌ Incorreta

−6+2i5\dfrac{-6+2i}{5} tem a parte imaginária com sinal trocado. O erro ocorre quando o candidato, ao simplificar 4i+12−10\dfrac{4i+12}{-10}, esquece que o sinal negativo do denominador afeta também o termo imaginário. O correto é −6−2i5\dfrac{-6-2i}{5}, com ambas as partes negativas.

Alternativa D — ❌ Incorreta

6+2i5\dfrac{6+2i}{5} é o resultado sem aplicar o sinal negativo do denominador. O candidato que chega a 12+4i−10\dfrac{12+4i}{-10} e simplesmente divide por 2 sem considerar o sinal de menos obtém 6+2i5\dfrac{6+2i}{5}, que é o erro clássico. O denominador é -10, então o sinal negativo deve ser distribuído para ambos os termos.

Alternativa E — ❌ Incorreta

3+i2\dfrac{3+i}{2} não tem relação com o resultado correto. Esse valor seria obtido se o candidato simplificasse 12+4i−10\dfrac{12+4i}{-10} dividindo por 4 no numerador e por 5 no denominador, o que não é uma simplificação válida (não é um fator comum). O correto é dividir por -2.

Gabarito: letra B

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