Correção ENEM 2026Confira suas respostas do 1º dia com o gabarito dos cursinhos e a resolução das questões, até o INEP publicar o oficialVer a correção

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 13 (Matemática) do ITA 2015

Matemática · Matemática: Matrizes e determinantes

Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática

\mathbb{R} : conjunto dos números reais

\mathbb{C} : conjunto dos números complexos

i : unidade imaginária: i^2 = -1

|z| : módulo do número z \in \mathbb{C}

\operatorname{Re}(z) : parte real do número z \in \mathbb{C}

\operatorname{Im}(z) : parte imaginária do número z \in \mathbb{C}

\det A : determinante da matriz A

\operatorname{tr} A : traço da matriz quadrada A, que é definido como a soma dos elementos da diagonal principal de A.

Potência de matriz : A^1 = A, A^2 = A \cdot A, \ldots, A^k = A^{k-1} \cdot A, sendo A matriz quadrada e k inteiro positivo.

\operatorname{d}(P, r) : distância do ponto P à reta r

\overline{AB} : segmento de extremidades nos pontos A e B

[a, b] = \{x \in \mathbb{R} : a \le x \le b\}

[a, b[ = \{x \in \mathbb{R} : a \le x < b\}

]a, b] = \{x \in \mathbb{R} : a < x \le b\}

]a, b[ = \{x \in \mathbb{R} : a < x < b\}

X \setminus Y = \{x \in X \text{ e } x \notin Y\}

\sum_{k=0}^n a_k = a_0 + a_1 + a_2 + \dots + a_n, sendo n inteiro não negativo

Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são os cartesianos retangulares.

Considere a matriz M = (m_{ij})_{2 \times 2} tal que m_{ij} = j - i + 1, i, j = 1, 2. Sabendo-se que

\det \left( \sum_{k=1}^n M^k - n \begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 1 \end{bmatrix} \right) = 252,

então o valor de n é igual a

  1. A
    4.
  2. B
    5.
  3. C
    6.
  4. D
    7.
  5. E
    8.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Primeiro montamos M com m_{ij}=j-i+1: m_{11}=1, m_{12}=2, m_{21}=0, m_{22}=1. Logo M=\begin{bmatrix}1&2\\0&1\end{bmatrix}.

Potências: como M=I+N com N=\begin{bmatrix}0&2\\0&0\end{bmatrix} e N^2=0, temos M^k=I+kN=\begin{bmatrix}1&2k\\0&1\end{bmatrix}.

  1. Soma: \sum_{k=1}^n M^k=\begin{bmatrix}n&n(n+1)\\0&n\end{bmatrix}, pois \sum 2k=n(n+1).
  2. Subtraindo n\begin{bmatrix}1&0\\1&1\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}n&0\n&n\end{bmatrix}, obtemos \begin{bmatrix}0&n(n+1)\\-n&0\end{bmatrix}.
  3. Determinante: 0\cdot 0-n(n+1)\cdot(-n)=n^2(n+1).
  4. Igualando: n^2(n+1)=252.

Testando: n=6 dá 36\cdot7=252. ✓.

Como n^2(n+1) é crescente para n>0, a solução é única.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • An=4 dá 16\cdot5=80, não 252.
  • Bn=5 dá 25\cdot6=150, não 252.
  • Dn=7 dá 49\cdot8=392, passa de 252.
  • En=8 dá 64\cdot9=576, muito acima de 252.

Assunto: Matrizes e determinantes.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 13 no caderno Matemática do ITA 2015

Fonte: ITA 2015 · Matemática. Prova oficial ↗