PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 4 do IME 2020
Sabe-se que S = x + y + z, onde x, y e z são soluções inteiras do sistema abaixo.
\begin{cases}
x = \dfrac{\sqrt[3]{2y^2}}{2} \\[10pt]
y = e^{2 \ln(x)} \\[10pt]
\log_2 y + \log_x z = (x + 3)
\end{cases}
O valor de S é:
- A84
- B168
- C234
- D512
- E600
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada
Comece pela segunda equação. Como e^{2\ln x}=e^{\ln x^2}=x^2 (com x>0, condição para existir \ln x), temos y=x^2.
Substitua na primeira equação:
- x=\dfrac{\sqrt[3]{2y^2}}{2} vira 2x=\sqrt[3]{2x^4}.
- Elevando ao cubo: 8x^3=2x^4.
- Dividindo por 2x^3 (já que x>0): x=4.
- Então y=4^2=16.
Agora a terceira equação, \log_2 y+\log_x z=x+3:
- \log_2 16=4, e o lado direito vale 4+3=7.
- Logo 4+\log_4 z=7, ou seja, \log_4 z=3.
- Portanto z=4^3=64.
A soma é S=4+16+64=84.
Alternativa A.
Por que as outras alternativas estão erradas
- BValor sem relação com a solução; não corresponde a 4+16+64.
- CResultado de erro no cálculo de z ou de x; não confere com a soma 4+16+64.
- DÉ 2^9, valor que não resulta do sistema.
- EValor sem relação com a solução, obtido de algum erro de potência.
Assuntos: Logaritmos e função logarítmica, Função exponencial.
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Fonte: IME 2020 · Prova objetiva. Prova oficial ↗