PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 6 (Matemática) da 2ª fase do IME 2026
Seja a_1, a_2, a_3, \ldots, a_{2027} uma sequência de números reais tal que a_1 = 1, a_4 = 10 e que o sistema linear
é possível para cada j = 1, \ldots, 2025. Calcule \sum_{j=1}^{2025} (x_j + y_j + z_j), em que (x_j, y_j, z_j) representa uma solução do sistema para cada j = 1, \ldots, 2025.
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Resolução comentada
a) Subtraindo a 1ª equação da 2ª e a 2ª da 3ª, o x e o z somem:
Para o sistema ser possível, as duas diferenças precisam ser iguais: a_{j+2}-a_{j+1}=a_{j+1}-a_j, ou seja, a_j, a_{j+1}, a_{j+2} estão em PA. Como isso vale para j=1,\dots,2025, a sequência inteira, de a_1 a a_{2027}, é uma PA.
Com a_1=1 e a_4=10: a_4=a_1+3r, então 9=3r e r=3. Logo a_n=3n-2.
Em cada sistema, y_j=r=3. Pela 1ª equação, x_j+z_j=a_j-2y_j=a_j-6. Assim, mesmo que x_j e z_j não sejam únicos, a soma pedida é única:
Somando de j=1 a 2025:
- \displaystyle\sum_{j=1}^{2025} 3j = 3\cdot\frac{2025\cdot 2026}{2}=3\cdot 2025\cdot 1013=6\,153\,975
- \displaystyle\sum_{j=1}^{2025} 5 = 10\,125
- Diferença: 6\,153\,975-10\,125=6\,143\,850
Resposta: 6\,143\,850
Assuntos: Sistemas lineares, Progressão aritmética.
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Fonte: IME 2ª fase 2026 · Matemática. Prova oficial ↗