PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 23 da UNICAMP 2017

1ª fase · Matemática: Cônicas e lugares geométricos

Seja i a unidade imaginária, isto é, i^2 = -1. O lugar geométrico dos pontos do plano cartesiano com coordenadas reais (x, y) tais que (2x + yi)(y + 2xi) = i é uma

  1. A
    elipse.
  2. B
    hipérbole.
  3. C
    parábola.
  4. D
    reta.
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Resolução comentada

Para achar o lugar geométrico, desenvolva o produto de números complexos e compare as partes real e imaginária com as de i = 0 + 1\cdot i.

  1. Multiplicando: (2x + yi)(y + 2xi) = 2xy + 4x^2 i + y^2 i + 2xy\, i^2.

  2. Como i^2 = -1, o termo 2xy\,i^2 vale -2xy. Então 2xy - 2xy = 0 e a parte real do produto é nula.

  3. A parte imaginária é 4x^2 + y^2.

  4. Dois complexos são iguais quando as partes real e imaginária são iguais. Como i = 0 + 1\cdot i, a parte real é 0 = 0, o que é sempre verdade, e a parte imaginária dá:

4x^2 + y^2 = 1
  1. Dividindo por 1, escrevemos \dfrac{x^2}{1/4} + \dfrac{y^2}{1} = 1. Essa é a equação reduzida de uma elipse, com semieixos \tfrac{1}{2} (em x) e 1 (em y), pois os dois termos são positivos e os denominadores são diferentes.

Portanto, o lugar geométrico é uma elipse.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BHipérbole exigiria sinais opostos entre x^2 e y^2; aqui os dois termos são positivos.
  • CParábola tem apenas uma variável ao quadrado; aqui x e y aparecem ambos elevados ao quadrado.
  • DReta seria equação de grau 1; a equação obtida é de grau 2.

Assuntos: Cônicas e lugares geométricos, Números complexos.

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Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2017. Prova oficial ↗