PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 14 (Matemática) do ITA 2018
Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática
| \mathbb{R} | : conjunto dos números reais |
|---|---|
| \mathbb{N} | : conjunto dos números naturais |
| \mathbb{C} | : conjunto dos números complexos |
| i | : unidade imaginária: i^2 = -1 |
| \vert z \vert | : módulo do número z \in \mathbb{C} |
| \det A | : determinante da matriz A |
| \mathrm{d}(A, B) | : distância do ponto A ao ponto B |
| \mathrm{d}(P, r) | : distância do ponto P à reta r |
| \overline{AB} | : segmento de extremidades nos pontos A e B |
| \hat{A} | : medida do ângulo do vértice A |
| [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\} |
| (f \circ g)(x) | = f(g(x)) |
| X \setminus Y | = \{x \in X \text{ e } x \notin Y\} |
| \displaystyle\sum_{k=0}^{n} a_k | = a_0 + a_1 + a_2 + \cdots + a_n, sendo n inteiro não negativo |
Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são os cartesianos retangulares.
Se o sistema \begin{cases} x + y + z = 0 \\ 2a^2y + (2a^4 - a)z = 0 \\ x + ay + (a^3 - 1)z = 0 \end{cases} admite infinitas soluções, então os possíveis valores do parâmetro a são
- A0, -1, \dfrac{-1 - \sqrt{3}}{2}, \dfrac{-1 + \sqrt{3}}{2}.
- B0, -1, \dfrac{1 - \sqrt{3}}{2}, \dfrac{1 + \sqrt{3}}{2}.
- C0, -1, \dfrac{-1 + \sqrt{3}}{2}, \dfrac{1 + \sqrt{3}}{2}.
- D0, -1, -1 - \sqrt{3}, -1 + \sqrt{3}.
- E0, -1, 1 - \sqrt{3}, 1 + \sqrt{3}.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada
Um sistema linear homogêneo 3×3 admite infinitas soluções quando o determinante da matriz dos coeficientes é zero (além da solução nula, existem outras).
Matriz:
\begin{vmatrix}1&1&1\\0&2a^2&2a^4-a\\1&a&a^3-1\end{vmatrix}=0
- Subtraindo a linha 1 da linha 3: L_3 \to (0,\ a-1,\ a^3-2).
- Expandindo pela primeira coluna, o determinante fica
2a^2(a^3-2)-(2a^4-a)(a-1). - Desenvolvendo: 2a^5-4a^2-(2a^5-2a^4-a^2+a)=2a^4-3a^2-a.
- Fatorando: a(2a^3-3a-1)=0.
- Procurando raiz de 2a^3-3a-1: para a=-1, -2+3-1=0. Dividindo por (a+1): 2a^3-3a-1=(a+1)(2a^2-2a-1).
- Resolvendo 2a^2-2a-1=0: a=\dfrac{2\pm\sqrt{4+8}}{4}=\dfrac{1\pm\sqrt3}{2}.
Logo, os valores são 0, -1, \dfrac{1-\sqrt3}{2} e \dfrac{1+\sqrt3}{2}.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ATraz raízes de 2a^2+2a-1=0, com sinal trocado no termo linear.
- CMistura uma raiz de cada sinal, que não correspondem à equação 2a^2-2a-1=0.
- DEsquece de dividir por 2 na fórmula de Bhaskara.
- ETambém não divide por 2 (a=1\pm\sqrt3 não anula o determinante).
Assuntos: Sistemas lineares, Equações polinomiais e relações de Girard.
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Fonte: ITA 2018 · Matemática. Prova oficial ↗