PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 2 do IME 2022
Seja B o conjunto de todos os valores de x \in \mathbb{R} para os quais a soma dos termos da progressão
assume um valor finito. Define-se a função f : B \to \mathbb{R}, para cada x \in B, tal que
A soma das raízes da equação f(x) = -x, x \in B, é:
- A0
- B-2
- C-4/3
- D2/3
- E4/3
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Resolução comentada
A sequência é uma PG de primeiro termo a_1=-\frac{4}{3x} e razão q=\frac{16/(9x^2)}{-4/(3x)}=-\frac{4}{3x}.
A soma é finita quando |q|<1:
Logo B=\{x\in\mathbb{R}: |x|>4/3\}.
A soma da PG infinita é \frac{a_1}{1-q}:
Agora resolvemos f(x)=-x:
- \dfrac{-4}{3x+4}=-x \Rightarrow 4=x(3x+4)
- 3x^2+4x-4=0
- \Delta=16+48=64, então x=\dfrac{-4\pm 8}{6}, ou seja, x=\frac{2}{3} ou x=-2.
Verificando se pertencem a B: x=\frac{2}{3} tem |x|<\frac{4}{3}, então não pertence a B e deve ser descartada. Já x=-2 tem |x|=2>\frac{4}{3}, então pertence.
A única raiz em B é -2, e a soma das raízes é -2.
Alternativa B.
Pegadinha: A alternativa C engana: é a soma das duas raízes da quadrática, mas x=2/3 não pertence a B e precisa ser descartada.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ANão corresponde a nenhuma soma de raízes; seria o resultado de somar raízes simétricas, o que não ocorre aqui.
- CÉ a soma das duas raízes da equação do 2º grau, -b/a=-4/3, sem descartar a que não está em B.
- DÉ apenas a raiz 2/3, que não pertence a B pois |x|<4/3.
- EResulta de erro de sinal na soma das raízes da quadrática (+4/3) e ignora a condição de B.
Assuntos: progressão geométrica infinita, convergência, equação do 2º grau.
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Fonte: IME 2022 · Prova objetiva. Prova oficial ↗