PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 4 do IME 2020

Prova objetiva · Matemática · Matemática: Logaritmos e função logarítmica

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:

  1. A
    84
  2. B
    168
  3. C
    234
  4. D
    512
  5. E
    600
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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:

  1. x=\dfrac{\sqrt[3]{2y^2}}{2} vira 2x=\sqrt[3]{2x^4}.
  2. Elevando ao cubo: 8x^3=2x^4.
  3. Dividindo por 2x^3 (já que x>0): x=4.
  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 ↗