Questão 21 da FUVEST 2023

1ª fase

Em uma feira de produtos orgânicos é vendido arroz a granel. A gerente da feira decidiu oferecer descontos progressivos na venda de arroz, de acordo com os seguintes critérios:

  • Quem comprar exatamente 1 kg de arroz paga R$ 5,00.
  • Quanto maior for a quantidade que o cliente comprar, maior será o total a pagar.
  • Quanto maior for a quantidade que o cliente comprar, menor será o valor por quilo.

Cada uma das alternativas listadas apresenta uma possível fórmula para o total que o cliente irá pagar, em reais, se comprar uma quantidade x, em quilos, de arroz. A única alternativa que atende aos critérios estabelecidos é:

  1. A
    5x^2
  2. B
    5\sqrt{x}
  3. C
    5/x
  4. D
    5x
  5. E
    5x - x^2
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Resolução comentada

Traduza os três critérios em condições sobre a fórmula T(x), que dá o total pago por x kg:

  1. T(1)=5.
  2. T é crescente (mais arroz, total maior).
  3. O valor por quilo, T(x)/x, é decrescente.

Teste cada alternativa.

  • 5x^2: T(1)=5 e é crescente, mas o preço por quilo é 5x^2/x=5x, que aumenta. Falha no critério 3.
  • 5\sqrt{x}: T(1)=5. Para x>0 é crescente. O preço por quilo é \dfrac{5\sqrt{x}}{x}=\dfrac{5}{\sqrt{x}}, que diminui quando x aumenta. Atende aos três critérios.
  • 5/x: T(1)=5, mas o total diminui com x. Falha no critério 2.
  • 5x: T(1)=5 e é crescente, mas o preço por quilo é sempre 5, constante. Falha no critério 3.
  • 5x-x^2: T(1)=4\neq 5. Falha já no critério 1.

Só 5\sqrt{x} satisfaz tudo: o total cresce, mas cada vez mais devagar, então o quilo fica mais barato.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO preço por quilo é 5x, que aumenta com a quantidade, contrariando o desconto progressivo.
  • CO total diminui quando x aumenta, violando o critério de que comprar mais custa mais.
  • DO preço por quilo fica constante em R$ 5,00, sem desconto.
  • EDá T(1)=4 e não R$ 5,00; além disso não é crescente para todo x.

Assuntos: funções, raiz quadrada, análise de crescimento.

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