Questão M01 da 2ª fase da FUVEST 2025

2º dia · Matemática

Uma papelaria oferece três diferentes promoções:

Composição Valor total (R$)
Promoção I 2 Cadernos de capa dura + 1 Caixa de lápis de cor + 1 Conjunto de canetas 86,00
Promoção II 3 Cadernos de capa dura + 3 Caixas de lápis de cor + 3 Conjuntos de canetas 174,00
Promoção III 3 Cadernos de capa dura + 2 Caixas de lápis de cor + 2 Conjuntos de canetas 142,00

Com base nessas informações, responda:

a) Escreva um sistema de três equações cujas incógnitas C, L e N representam, respectivamente, os preços do caderno de capa dura, da caixa de lápis de cor e do conjunto de canetas.

b) Considerando apenas as promoções II e III, qual é a soma dos preços da caixa de lápis de cor e do conjunto de canetas?

c) A soma dos preços da caixa de lápis de cor e do conjunto de canetas é a mesma nas três promoções e o valor dessa soma depende do preço do caderno de capa dura. Suponha que, em apenas duas das promoções, o preço do caderno de capa dura seja o mesmo, sendo esse preço maior que a soma dos preços da caixa de lápis de cor e do conjunto de canetas. Nessas condições, quais promoções possuem o mesmo preço para o caderno de capa dura?

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Resolução comentada

Resolução comentada

a) Cada promoção dá uma equação, somando os preços dos itens:

\begin{cases}2C+L+N=86\\ 3C+3L+3N=174\\ 3C+2L+2N=142\end{cases}

Sistema: 2C+L+N=86, 3C+3L+3N=174 e 3C+2L+2N=142.

b) Em II e III, L e N aparecem sempre somados. Chame S=L+N.

  1. Dividindo II por 3: C+S=58, logo C=58-S.
  2. Em III: 3C+2S=142. Substituindo, 3(58-S)+2S=142, ou seja, 174-S=142.
  3. Então S=32 (e C=26).

Observe que, com esses valores, a promoção I daria 2\cdot26+32=84\neq 86. O sistema do item (a) é impossível, e por isso o enunciado pede só II e III neste item.

A soma dos preços da caixa de lápis e do conjunto de canetas é R$ 32,00.

c) Agora S=L+N é o mesmo nas três promoções, e cada uma fornece o preço do caderno em função de S:

  • I: 2C+S=86 \Rightarrow C_I=\dfrac{86-S}{2}
  • II: 3C+3S=174 \Rightarrow C_{II}=58-S
  • III: 3C+2S=142 \Rightarrow C_{III}=\dfrac{142-2S}{3}

Vamos igualar os preços dois a dois e aplicar a condição C>S:

  • I = II: 86-S=116-2S \Rightarrow S=30 e C=28. Como 28<30, a condição C>S falha.
  • II = III: 174-3S=142-2S \Rightarrow S=32 e C=26. Como 26<32, a condição falha.
  • I = III: 3(86-S)=2(142-2S) \Rightarrow 258-3S=284-4S \Rightarrow S=26 e C=30. Como 30>26, a condição é satisfeita. Nesse caso C_{II}=58-26=32\neq 30, de modo que apenas duas promoções coincidem, como o enunciado pede.

As promoções I e III têm o mesmo preço para o caderno (R$ 30,00, com L+N= R$ 26,00).

Assuntos: sistemas lineares, equações, problemas de contagem de preços.

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