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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 8 (Matemática) do ITA 2015

Matemática · Matemática: Polinômios

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.

Seja p o polinômio dado por p(x) = \sum_{j=0}^{15} a_j x^j, com a_j \in \mathbb{R}, j = 0, 1, \ldots, 15, e a_{15} \neq 0. Sabendo-se que i é uma raiz de p e que p(2) = 1, então o resto da divisão de p pelo polinômio q, dado por q(x) = x^3 - 2x^2 + x - 2, é igual a

  1. A
    \frac{1}{5}x^2 - \frac{1}{5}.
  2. B
    \frac{1}{5}x^2 + \frac{1}{5}.
  3. C
    \frac{2}{5}x^2 + \frac{2}{5}.
  4. D
    \frac{3}{5}x^2 - \frac{3}{5}.
  5. E
    \frac{3}{5}x^2 + \frac{1}{5}.
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Resolução comentada

Primeiro, fatore o divisor: q(x) = x^2(x-2) + (x-2) = (x-2)(x^2+1). Suas raízes são 2, i e -i.

Como o grau de q é 3, o resto tem grau no máximo 2: r(x) = ax^2 + bx + c, com p(x) = q(x)\cdot s(x) + r(x). Nas raízes de q, p e r têm o mesmo valor.

  1. Como p tem coeficientes reais e i é raiz, -i também é raiz. Logo r(i) = 0 e r(-i) = 0.
  2. r(i) = -a + bi + c = 0. Parte real: c = a. Parte imaginária: b = 0.
  3. Então r(x) = a x^2 + a.
  4. Em x=2: r(2) = p(2) = 1, ou seja, 4a + a = 1, então a = \frac{1}{5}.

Portanto o resto é

r(x) = \frac{1}{5}x^2 + \frac{1}{5}.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ATroca o sinal do termo constante, mas r(i)=0 exige c=a (mesmo sinal).
  • CDaria r(2)=2, e não p(2)=1.
  • DTem termo constante oposto ao coeficiente de x^2 e r(2)=9/5, não 1.
  • ENão anula r(i): c deveria ser igual ao coeficiente de x^2.

Assuntos: Polinômios, Números complexos.

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Fonte: ITA 2015 · Matemática. Prova oficial ↗