Parte 7
24. Se 0 é uma raiz, então, substituindo x por 0 em x² ‒ 6x + p + 5 = 0, obtemos: p + 5 = 0
Então: p + 5 = 0 ⇒ p = ‒ 5
25. O dôbro do quadrado de um número negativo adicionado (+) ao triplo dele é igual a zero (= 0). Assim, obtemos a equação: 2x² + 3x = 0. Colocando x em evidência, obtemos: x ⋅ (2x + 3) = 0. Como o produto dos fatores é igual a zero, então pelo menos um dos fatores é igual a zero. Assim, x = 0 ou 2x + 3 = 0 ⇒ x = ‒
3 meios. Logo, o número é ‒
3 meios.
26. Se do quadrado da idade de Luísa (x²) subtrairmos o dôbro da idade dela (‒2x), obteremos 10 vezes a idade de Lúcia, a irmã gêmea de Luísa (por serem gêmeas, elas têm a mesma idade, 10x).
x² ‒ 2 ⋅ x = 10 ⋅ x ⇒ x² ‒ 2x ‒ 10x = 0 ⇒
⇒ x² ‒ 12x = 0 ⇒ x ⋅ (x ‒ 12) = 0
Como o produto dos fatores é igual a zero, então pelo menos um dos fatores é igual a zero. Assim, x = 0 ou x ‒ 12 = 0 ⇒ x = 12. Logo, Luísa tem 12 anos.
28. a) A equação x² ‒ 14x + 49 = 0 pode ser escrita como x² ‒ 2 ⋅ x ⋅ 7 + 7² = 0. Temos, então, um quadrado perfeito (x ‒ 7)² = 0. Resolvendo, obtemos (x ‒ 7) = 0 ⇒ x = 7. Logo, as raízes são x1 = x2 = 7.
28. b) A equação 4x² ‒ 20x + 25 = 0 pode ser escrita como (2x)² ‒ 2 ⋅ 2x ⋅ 5 + 5² = 0. Temos, então, um quadrado perfeito (2x ‒ 5)² = 0. Resolvendo, obtemos (2x ‒ 5) = 0 ⇒
x igual a 5 meios. Logo, as raízes são
x1 igual a x2 igual a 5 meios.
28. c) A equação 4y² = 4y ‒ 1, na fórma reduzida, é 4y² ‒ 4y + 1 = 0. Essa equação pode ser escrita como (2y)² ‒ 2 ⋅ 2y ⋅ 1 + 1² = 0. Temos, então, um quadrado perfeito (2y ‒ 1)² = 0. Resolvendo, obtemos (2y ‒ 1) = 0 ⇒
y igual a 1 sobre 2. Logo, as raízes são
y1 igual a y2 igual a 1 sobre 2.
28. d) A equação p² + 6p = 16p ‒ 25, na fórma reduzida, é p² ‒ 10p + 25 = 0. Essa equação pode ser escrita como (p)² ‒ 2 ⋅ p ⋅ 5 + 5² = 0. Há, então, um quadrado perfeito (p ‒ 5)² = 0. Resolvendo, obtemos (p ‒ 5) = 0 ⇒ p = 5. Logo, as raízes são p1 = p2 = 5.
29.
Se a maior área quadrada tem medida x², então seus lados podem ter medidas x. Por isso, um dos lados dos dois retângulos lilases também tem medida de comprimento igual a x, pois eles são coincidentes. Como a soma das medidas das áreas dos retângulos lilases é 8x, e as medidas dos lados dos retângulos lilases são iguais, então: ax + ax = 8x ⇒ 2ax = 8x ⇒ ax = 4x ⇒ a = 4
Assim, a área do quadrado verde menor mede 16 (4 ⋅ 4 = 16).
30. a) Em x² + 10x + 24 = 0, como x² = (x)² e 10x = 2 . 5 ⋅ x, vamos adicionar 52 a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.
2x2 + 10x = ‒24 ⇒ x2 + 2 · 5 ⋅ x + 52 = ‒ 24 + 52 ⇒
⇒ x² + 10x + 25 = 1 ⇒ (x + 5)2 = 1 ⇒ (x + 5) = ±
raiz quadrada de 1⇒
⇒ (x + 5) = ± 1 ⇒x = ±1 ‒ 5
Logo, as raízes são x1 = ‒ 4 e x2 = ‒6.
30. b) Em y² ‒ 4y + 3 = 0, como y² = (y)² e ‒4y = 2 · (‒2) ⋅ y, vamos adicionar (‒2)² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.
y² ‒ 4y = ‒3 ⇒ y² + 2 · (‒2) ⋅ y + (‒2)² = ‒3 + (‒2)² ⇒
⇒ y² ‒ 4y + 4 = 1 ⇒ (y ‒ 2)² = 1 ⇒ (y ‒ 2) = ±
raiz quadrada de 1⇒
⇒ (y ‒ 2) = ± 1 ⇒ y = ±1 + 2
Logo, as raízes são y1 = 1 e y2 = 3.
30. c) Em n² + 4n ‒ 12 = 0, como n² = (n)² e 4n = 2 . 2 ⋅ n, vamos adicionar 2² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.
n² + 4n = 12 ⇒ n² + 2 . 2 ⋅ n + 2² = 12 + 2² ⇒
⇒ n² + 4n + 4 = 16 ⇒ (n + 2)² = 16 ⇒
⇒ (n + 2) = ±
raiz quadrada de 16⇒ (n + 2) = ± 4 ⇒ n = ±4 ‒ 2
Logo, as raízes são n = ‒6 e n = 2.
30. d) Em r² ‒ 2r ‒ 3 = 0, como r² = (r)² e ‒2r = 2 . (‒1) ⋅ r, vamos adicionar (‒1)² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.
r² ‒ 2r = + 3 ⇒ r² + 2 ⋅ (‒1) ⋅ r + (‒1)² = 3 + (‒1)² ⇒
⇒ r² ‒ 2r + 1 = 4 ⇒ (r ‒ 1)² = 4 ⇒ (r ‒ 1) = ±
raiz quadrada de 4⇒
⇒ (r ‒ 1) = ± 2 ⇒ r = ±2 + 1
Logo, as raízes são r1 = ‒1 e r2 = 3.
31. a) Vamos adicionar (‒3)² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim:
4x² ‒ 12x + 5 = 0 ⇒ 4x² + 2 ⋅ (‒3) ⋅ 2x + (‒3)² = ‒5 + (‒3)² ⇒
⇒ (2x ‒ 3)² = 4 ⇒ (2x ‒ 3) = ±
raiz quadrada de 4⇒ (2x ‒ 3) = ±2 ⇒
⇒
x igual a 1 sobre 2Logo, os valores reais de x que verificam a equação são
x1 igual a 1 sobre 2, e x2 igual a 5 sobre 2.
31. b) Para ajudar os estudantes a visualizar qual é o termo a ser adicionado, incentive-os a pensar que 2 ⋅ (3y) ∙ k = 6x ⋅ k, e pergunte a eles: “Qual é o número k que devemos multiplicar por 6x para que ele se torne ‒3x?” Espera-se que percebam que 6x é o dôbro de 3x; portanto, é necessário dividir por 2. Como ele é negativo, então k =
menos 1 sobre 2. Vamos adicionar
abre parêntese, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadradoa ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim, obtemos:
9y2 ‒ 3y ‒ 2 = 0 ⇒
Logo, os valores reais de x que verificam a equação são
y1 igual a menos um terço, e y2 igual a 2 terços.
31. c) Para ajudar os estudantes a visualizar qual é o termo a ser adicionado, incentive-os a pensar que 2 ⋅ (
raiz quadrada de 2n) ⋅ k = 2
raiz quadrada de 2, multiplicada por n⋅ k, e pergunte a eles: “Qual é o número k que devemos multiplicar por 2
raiz quadrada de 2, multiplicada por npara que ele se torne 7n?”
Note que
2 n elevado ao quadrado, igual a, abre parênteses, raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, fecha parênteses, elevado ao quadrado..
Então, vamos adicionar
abre parênteses, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, elevado ao quadradoa ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim, obtemos:
2n² + 7n + 6 = 0 ⇒
2 n elevado ao quadrado, fim do expoente, mais 2 vezes, abre parênteses, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, vezes, raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, mais abre parênteses, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a.
31. d) Vamos multiplicar a equação por 3 para obter: 9x² + 24x ‒ 9 = 0. Em seguida, vamos adicionar 4² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim, obtemos:
9x² + 24x ‒ 9 = 0 ⇒ (3x)² + 2 ⋅ 3x ⋅ 4 + 4² = 9 + 4² ⇒
⇒ (3x + 4)² = 25 ⇒ (3x + 4) =
mais ou menos raiz quadrada de 25⇒
⇒ (3x + 4) = ± 5 ⇒ 3x = ±5 ‒ 4 ⇒
x igual a, fração de numerador: mais ou menos 5 menos 4, e de denominador: 3Logo, os valores reais de x que verificam a equação são
x1 igual à menos 3 e x2 igual a um terço32. Considerando x, x + 1 e x + 2, obtemos:
(x + 1) ⋅ (x + 2) = 10 ⋅ x + 10
Então:
(x + 1) ⋅ (x + 2) = 10 ⋅ (x + 1) ⇒
⇒ (x + 2) = 10 ⇒
⇒ x = 8
Assim, os números são 8, 9 e 10, pois:
x = 8
x + 1 = 9
x + 2 = 10
Portanto, a média aritmética é igual a 9, pois:
(8 + 9 + 10) : 3 = 27 : 3 = 9
35. a) Na equação 3x² ‒ 7x + 4 = 0, a = 3, b = ‒ 7 e c = 4. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒7)² ‒ 4 ⋅ 3 ⋅ 4 = 49 ‒ 48 = 1
Portanto, as raízes são
x1 igual à 1 e x2 igual à 4 terços.
35. b) Na equação 2m² ‒ m ‒ 6 = 0, a = 2, b = ‒ 1 e c = ‒6. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒1)² ‒ 4 ⋅ 2 ⋅ (‒6) = 1 + 48 = 49
Portanto, as raízes são
m1 igual a menos 3 sobre 2 e m2 igual a 2.
35. c) Na equação ‒x² + 3x + 10 = 0, a = ‒1, b = 3 e c = 10. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = 3² ‒ 4 ⋅ (‒1) ⋅ 10 = 9 + 40 = 49
Portanto, as raízes são
x1 igual à menos 2 e x 2 igual à 5.
35. d) Na equação y² + 8y ‒ 4 = 0, a = 1, b = 8 e c = ‒ 4. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = 8² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒4) = 64 + 16 = 80
Portanto, as raízes são
y1 igual a menos 4 mais 2 vezes raiz quadrada de 5e
y2 igual a menos 4 menos 2 vezes raiz quadrada de 5.
35. e) Na equação 9y² ‒ 12y + 4 = 0, a = 9, b = ‒12 e c = 4. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒12)² ‒ 4 ⋅ 9 ⋅ 4 = 144 ‒ 144 = 0
= 0
Portanto, as raízes são
y 1 é igual a y 2, que é igual a 2 sobre 335. f) Na equação 5x² + 3x + 5 = 0, a = 5, b = 3 e c = 5. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = 3² ‒ 4 ⋅ 5 ⋅ 5 = 9 ‒ 100 = ‒91
Não existem raízes reais para 5x² + 3x + 5 = 0.
36. a) x(x + 3) = 5x + 15 ⇒ x² + 3x = 5x + 15 ⇒
⇒ x² + 3x ‒ 5x ‒ 15 = 0 ⇒ x² ‒ 2x ‒ 15 = 0
Nessa equação, a = 1, b = ‒ 2 e c = ‒15.
Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒2)² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒15) = 4 + 60 = 64
Portanto, as raízes são
x1 igual à menos 3 e x2 igual à 5.
36. b)
fração de numerador 3y mais 1, e de denominador 2, igual a, fração de numerador, y elevado ao quadrado, fim do expoente, menos 1, e de denominador 3⇒ 9y + 3 = 2y² ‒ 2 ⇒
⇒ 2y² ‒ 2 ‒ 9y ‒ 3 = 0 ⇒ 2y² ‒ 9y ‒5 = 0
Na equação, a = 2, b = ‒9 e c = ‒5.
Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒9)² ‒ 4 ⋅ 2 ⋅ (‒5) = 81 + 40 = 121
Portanto, as raízes são
y1 igual a menos 1 sobre 2 e y2 igual a menos 5.
36. c) (x + 4)² = 9x + 22 ⇒ x² + 8x + 16 = 9x + 22 ⇒
⇒ x² + 8x + 16 ‒ 9x ‒ 22 = 0 ⇒ x² ‒ x ‒ 6 = 0
Nessa equação, a = 1, b = ‒ 1 e c = ‒6.
Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒1)² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒6) = 1 + 24 = 25
Portanto, as raízes são
x1 igual menos 2 e x2 igual a 3.
36. d) (x ‒ 1)² + 3x = x + 26 ⇒ x² ‒ 2x + 1 + 3x = x + 26 ⇒ x² ‒ 2x + 1 + 3x ‒ x ‒ 26 = 0 ⇒ x² + (‒25) = 0
Resolvendo a equação, obtemos:
x² = 25 ⇒ x =
mais ou menos raiz quadrada de 25⇒ x = ± 5
Portanto, as raízes são x1 = ‒5 e x2 = 5.
36. e) (x + 4) ⋅ (x ‒ 1) = 5x + 20 ⇒ x² ‒ x + 4x ‒ 4 = 5x + 20 ⇒ x² ‒ x + 4x ‒ 4 ‒ 5x ‒ 20 = 0 ⇒ x² ‒ 2x ‒ 24 = 0
Nessa equação, a = 1, b = ‒ 2 e c = ‒ 24.
Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒2)² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒24) = 4 + 96 = 100
Portanto, as raízes são
x1 igual a menos 4 e x2 igual a 6.
37. a) Como as partes lilases são quadrados, os lados do quadrado de medida de área igual a 49 cm² medem 7 cm (7 ⋅ 7 = 49). Os lados do quadrado de medida de área igual a x² medem x.
Podemos representar a medida da área dos retângulos vermelhos por 7x. Assim, a medida da área total da figura será a soma das medidas das áreas.
x² + 7x + 7x + 49 = x² + 14x + 49
37. b) x² + 14x + 49 = 100 ⇒ x² + 14x + 49 ‒ 100 = 0 ⇒
⇒ x² + 14x ‒ 51 = 0
Nessa equação, a = 1, b = 14 e c = ‒51. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = 14² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒51) = 196 + 204 = 400
Portanto, as raízes da equação são
x1 igual a menos 17e
x2 igual a 3. Contudo x = ‒17 não convém para o problema, pois a medida x deve ser dada por um número positivo. Logo, x = 3 é a resposta válida para esse problema. Assim, a medida do lado do menor quadrado é 3 centímetros.
38. a) Pode ser que os estudantes confundam “a metade da soma de um número com o seu quadrado...” com “a metade de um número adicionada ao seu quadrado”. Fique atento a isso e reforce que é necessária a leitura atenta do problema:
A equação do 2º grau que representa a descrição “A metade da soma de um número com o seu quadrado é igual a 210.” é:
Na fórma reduzida, obtemos:
= 210 ⇒ x² + x = 420 ⇒ x² + x ‒ 420 = 0
Nessa equação, a = 1, b = 1 e c = ‒ 420. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = 1² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒420) = .1681
Portanto, as raízes da equação são
x1 igual à menos 21e
x2 igual a 20.
38. b) A equação do 2º grau que representa a descrição “O quadrado de um número aumentado de seus
3 quintosé igual a 28.” é:
Colocando-a na fórma reduzida e multiplicando-a por 5, obtemos:
= 0 ⋅ 5 ⇒ 5x² + 3x ‒ 140 = 0
Nessa equação, a = 5, b = 3 e c = ‒ 140. Assim, obtemos:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = 3² ‒ 4 ⋅ 5 ⋅ (‒140) = .2809
Portanto, as raízes da equação são
x1 igual a 5e
x2 igual a menos 28 sobre 5.
39. Da leitura do problema, obtemos a equação:
fração de numerador: x elevado ao quadrado, e de denominador: 3, fim da fração, menos x, igual a, 60Colocando-a na fórma reduzida e, multiplicando-a por 3, temos x² ‒ 3x ‒ 180 = 0.
Resolvendo a equação, a = 1, b = ‒3 e c = ‒180.
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒3)² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒180) = 9 + 720 = 729
Portanto, as raízes da equação são
x1 igual a 15e
x2 igual a menos 12.
O triplo desses números será 45 e ‒36; pois 3 ⋅ 15 = 45 e 3 ⋅ (‒12) = ‒ 36.
40. A medida da área do retângulo recortado é dada por 15x (A = 15 ⋅ x). Assim, a medida da área restante, após o recorte, pode ser dada pela expressão x² ‒ 15x = .1750. Na equação na fórma reduzida, temos:
x² ‒ 15x ‒ .1750 = 0.
Nessa equação, a = 1, b = ‒15 e c = ‒ .1750. Assim:
Δ = b2 ‒ 4ac ⇒ Δ = (‒15)² ‒ 4 ⋅ 1 ⋅ (‒.1750) = .7225
Portanto, as raízes da equação são
x1 igual a 50e
x2 igual a menos 35. Como se trata de uma medida de comprimento, ela não pode ser dada por um número negativo. Então, vamos considerar apenas a raiz
x1 igual a 50. Assim, a área da folha de cartolina mede .2500 centímetros quadrados (50 ⋅ 50 = .2500).
41. Se a altura mede x, o comprimento mede x + 5. Então a medida da área será x · (x + 5) e a medida do perímetro será 2 · x + 2 · (x + 5) = 2x + 2x + 10 = 4x + 10.
Portanto: x · (x + 5) = 300 ⇒ x2 + 5x ‒ 300 = 0
Δ = 52 ‒ 4 · (‒300) = .1225
O resultado negativo não convém, pois x se trata de uma medida de comprimento. Então, a medida do perímetro será 70 métros, pois 4 ⋅15 +10 = 60 + 10 = 70.
42.
35 igual a fração de numerador n vezes, abre parênteses, n menos 3, fecha parênteses, e denominador 2⇒ 70 = n2 ‒ 3n ⇒ n2 ‒ 3n ‒ 70 = 0
Δ = (‒3)2 ‒ 4 · (‒70) = 289
Como não há polígono com número negativo de lados, então podemos concluir que esse polígono tem 10 lados. O polígono é um decágono.
43. a) Separando a figura em três colunas, para representar a medida da área temos a seguinte expressão:
x · 3x + (x + x) · 4 + (x + x + 2) · 5 =
= 3x2 + 2x · 4 + (2x + 2) · 5 = 3x2 + 8x + 10x + 10 =
= 3x2 + 18x + 10
43. b) A equação será 3x2 +18x ‒ 21 = 0, pois:
3x2 + 18x +10 = 31 ⇒ 3x2 + 18x ‒ 21 = 0
43. c) 3x2 + 18x ‒ 21 = 0
Δ = 182 ‒ 4 · 3 · (‒21) = 324 + 252 = 576
43. d) Se a área medir 31,1 será solução da equação, mas ‒ 7 não, pois é negativo.
44. a)
abre parênteses, 2x mais 3, fecha parênteses, elevado ao quadrado, menos 4 vezes fração de numerador x elevado ao quadrado e denominador 2= 4x2 + 12x + 9 ‒ 2x2 = 2x2 + 12x + 9
44. b) 2x2 + 12x + 9 = 119 ⇒ 2x2 + 12x ‒ 110 = 0 ⇒ ⇒ x2 + 6x ‒ 55 = 0
Δ = 62 ‒ 4 · (‒55) = 36 + 220 ⇒ Δ = 256
Portanto, x = 5.
45. Contornando um quadrado de lado medindo x com um faixa medindo 2 centímetros, então o lado do quadrado final terá lado medindo x + 4. Logo, a medida de sua área será dada por (x + 4)2. Assim:
(x + 4)2 = 56,25 ⇒
raiz quadrada de abre parênteses, x mais 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, fim da raiz, é igual a, raiz quadrada de 56,25⇒ x + 4 = 7, 5 ⇒ x = 3,5
Portanto, o lado do primeiro quadrado mede 3,5 centímetros.
46. Os quadrados construídos têm lados medindo x e y. Assim, a soma das medidas dos perímetros deve ter a medida do comprimento do arame, ou seja, 4x + 4y = 12 ⇒ x + y = 3 ⇒ y = 3 ‒ x. Da relação entre as medidas das áreas, temos:
x2 + y2 = 5 ⇒ x2 + (3 ‒ x)2 = 5 ⇒ x2 + 9 ‒ 6x + x2 = 5 ⇒ 2x2 ‒ 6x + 4 = 0 ⇒ x2 ‒ 3x + 2 = 0
Δ = (‒3)2 ‒ 4 · 2 = 9 ‒ 8 = 1
Então, os quadrados têm lados medindo 1 decímetro e 2 decímetros. Portanto, os perímetros medem 4 e 8, sendo necessário cortar o arame a 4 decímetros ou 8 decímetros de uma das extremidades.
47. A medida da área pode ser calculada por:
Então, como a área mede 95 centímetros quadrados, temos:
= 95 ⇒ 2x2 + 9x + 10 = 190 ⇒
⇒ 2x2 + 9x ‒ 180 = 0
Δ = 92 ‒ 4 ⋅ 2 ⋅ (‒180) = 81 + .1440 ⇒ Δ = .1521
Então, como as medidas de comprimento não podem ter valores negativos, o valor de x deve ser igual a 7,5.
48. Sendo x o número procurado, então a equação será: 2x2 ‒ 4x + 13 = 10 ⇒ 2x2 ‒ 4x + 3 = 0
Δ = (‒4)2 ‒ 4 · 2 · 3 = 16 ‒ 24 = ‒8 < 0
Portanto, não existe número real que satisfaça.
51. a) Nessa equação, a = 2 , b = 3 e c = p.
É necessário que Δ = 0, então:
Δ = 32 ‒ 4 · 2 · p ⇒ Δ = 9 ‒ 8 p ⇒ 9 ‒ 8 p = 0 ⇒ p =
9 oitavos51. b)
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, fração de numerador menos 3 mais ou menos zero, e de denominador: 2 vezes 2, igual a, menos 3 quartos.51. c)
x igual a fração de numerador: menos 3, mais ou menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador: 2 vezes 2, implica duas expressões. Primeira expressão: fração de numerador: menos 3 mais raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a zero, implica, menos 3, mais raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a zero, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, 3. Segunda expressão: fração de numerador menos 3 menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a zero, implica, menos 3, menos raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a zero, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, menos 3, abre parênteses, impossível, fecha parênteses.
= 9 ⇒ 9 ‒ 8 p = 9 ⇒ ‒8 p = 0 ⇒ p = 0
51. d)
x igual a fração de numerador: menos 3, mais ou menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador: 2 vezes 2, implica duas expressões. Primeira expressão: fração de numerador: menos 3 mais raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a 2 implica, menos 3, mais raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a 8, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, 11. Segunda expressão: fração de numerador menos 3 menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a 2, implica, menos 3, menos raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a 8, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, menos 11, abre parênteses, impossível, fecha parênteses.
51. e) Δ < 0 ⇒ 9 ‒ 8p < 0 ⇒ ‒8p < ‒9 ⇒ p >
9 oitavos.52. Nessa equação, a = 2, b = 4 e c = 5k. Então, para Δ > 0, temos: 42 ‒ 4 · 2 · 5k > 0 ⇒ 16 ‒ 40k > 0 ⇒ ⇒ ‒40k > ‒16 ⇒ k <
2 quintos
53. Nessa equação, a = 1, b = ‒k e c = 9. Então, para Δ = 0, temos: (‒k)2 ‒ 4 · 9 = 0 ⇒ k2 = 36 ⇒
k igual a mais ou menos raiz quadrada de 36= ±6
Então, k = 6 ou k = ‒6.
54. Nessa equação, a = 1, b = ‒(p + 5) e c = 36. Então:
Δ = 0 ⇒ Δ = [‒(p + 5)]2 ‒ 4 ⋅ 1 · 36 = 0 ⇒ (p + 5)2 ‒ 144 = 0 ⇒ (p + 5)2 = 144 ⇒
abre parênteses, p mais cinco, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a 12 elevado ao quadrado, então p mais cinco igual menos 12, implica, p igual a menos 17, ou p mais 5 igual a 12, implica, p igual a 7.
55. a) Nessa equação, a = 9 , b = 12 e c = 2m.
Para Δ < 0, temos: (12)2 ‒ 4 · 9 · 2m < 0 ⇒ 144 ‒ 72m < 0 ⇒ 72 (2 ‒ m) < 0 ⇒ 2 ‒ m < 0 ⇒ 2 < m ⇒ m > 2
55. b) Para Δ = 0, temos: 72 · (2 ‒ m) = 0 ⇒ 2 ‒ m = 0 ⇒ m = 2
55. c) Para Δ > 0, temos: 72 · (2 ‒ m) > 0 ⇒ 2 ‒ m > 0 ⇒ ‒m > ‒2 ⇒ m < 2
55. d) Como Δ = 72 · (2 ‒ m), temos:
x igual a. fração de numerador: menos 12 mais ou menos, raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, e de denominador: 2 vezes 9Portanto, as raízes são:
⇒
implica, menos 12 mais raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, igual a, 3,6, implica, raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, igual a 15,6⇒ 72 · (2 ‒ m) = 15,62 ⇒
⇒ 72 · (2 ‒ m) = 243,36 ⇒ 2 ‒ m = 3,38 ⇒ m = ‒1,38
56. a) Como
S igual a menos b sobre a., temos:
x1 mais x2, igual a, menos, fração de numerador: menos 6, e de denominador: 1, igual a 6.56. b) Como
P igual a c sobre a, temos:
x1 vezes x2, igual a, 5 sobre 1, igual a, 557.
a |
b |
c |
S = |
P = |
x1 |
x2 |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|
Item a |
1 |
− 8 |
15 |
= 8 |
= 15 |
3 |
5 |
Item b |
1 |
2 |
− 3 |
= −2 |
= −3 |
− 3 |
1 |
Item c |
5 |
21 |
4 |
= −4,2 |
= 0,8 |
− 4 |
0,2. |
Item d |
1 |
7 |
12 |
= −7 |
= 12 |
− 3 |
− 4 |
Item e |
3 |
− 6 |
0 |
= 2 |
= 0 |
0 |
2 |
Item f |
1 |
0 |
− 144 |
= 0 |
= −144 |
−12 |
−12 |
58. Como a = 1, b = ‒9 e c = 20, então:
mn (m + n) = P · S =
c sobre a, vezes, abre parênteses, menos, b sobre a, fecha parênteses, igual a, 20 sobre 1, fim da raiz, vezes, abre parênteses, menos, menos 9 sobre 1, fecha parênteses⇒ mn (m + n) = 180
59.
S igual a menos b sobre a, implica, menos, fração de numerador menos, abre parênteses, m menos 2, fecha parênteses, e de denominador: 4, igual a, 3 quartos,.⇒ m ‒ 2 = 3 ⇒ m = 5
60.
S igual a, menos b sobre a, implica, fração de numerador menos 21 e denominador m mais 10, fim da fração, igual a, menos 7 sextos, implica, fração de numerador 3 e denominador m mais 10, fim da fração, igual a, um sexto.⇒ m + 10 = 18 ⇒ m = 8
61.
P igual a, c sobre a, implica, 2 terços, igual a, fração de numerador p menos 1, e de denominador: 6, implica, 2 igual a, fração de numerador p menos 1, e de denominador 2⇒ p ‒ 1 = 4 ⇒ p = 5
62. Se
x1 igual a r, então
x2 igual a 3r, então:
S = r + 3r = 4r e P = r · 3r = 3r2
Portanto:
4r igual a menos, fração de numerador menos 8, e de denominador1, implica, 4r igual a 8, implica, r igual a 2Assim, obtemos:
3 r elevado ao quadrado, igual a, 2p sobre 1.⇒ 3 · 22 ‒ 1 = 2 p ⇒ p = 3 · 2 = 6
64. a) Considerando x2 ‒ Sx + P = 0, obtemos:
S = ‒8 + 5 = ‒3 e P = 5 · (‒8) = ‒40; então: x2 + 3x ‒ 40 = 0
64. b)
S igual a 2 mais 4 quintos, igual a, 2,8.e
P igual a 2 vezes 4 quintos, igual a, 1,6.; então:
x2 ‒ 2,8x + 1,6 = 0 ⇒ 5x2 ‒ 14x + 8 = 0
64. c)
S igual a, menos 3, mais, abre parênteses, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, igual a, menos 3,5.e
P igual a menos 3, vezes abre parênteses, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, igual a, 1,5.; então:
x2 + 3,5x + 1,5 = 0 ⇒ 2x2 + 7x + 3 = 0
64. d)
S igual a, um terço menos 2 quintos, igual a, fração de numerador 5 menos 6, e de denominador 15, igual a, menos 1 sobre 15e
P igual a um terço, vezes, abre parênteses, menos 2 quintos, fecha parênteses, igual a, menos 2 sobre 15então:
x elevado ao quadrado, mais 1, 15 avos de x, menos 2 sobre 15= 0 ⇒ 15x2 + x ‒ 2 = 0
65. x2 ‒ Sx + P = 0; então, x2 ‒ 35x + 300 = 0
Portanto,
x1 igual a 15e
x2 igual a 20(15 + 20 = 35 e 15 · 20 = 300).
66. a) x2 ‒ 2x ‒ 120 = 0
Δ = (‒2)2 ‒ 4 · (‒120) = 4 + 480 ⇒ Δ = 484
66. b) x2 ‒ 0,2x ‒ 1,2 = 0
Δ = (‒0,2)2 ‒ 4 · (‒1,2) = 0,04 + 4,8 ⇒ Δ = 4,84
Pense mais um pouco
Página 157
Pelos dados do problema, se a caixa-d’água menor tem a medida da aresta representada por x, a caixa-d’água maior terá medida da aresta representada por (x + 1). A diferença entre a capacidade das caixas-d’água é .91000 litros, ou seja, 91 métros cúbicos (1 métro cúbico = .1000 litros). A equação que descreve essa situação é (x + 1)3 ‒ x3 = 91. Aplicando a propriedade do cubo da soma, obtemos:
x3 + 3 ⋅ x² ⋅ 1 + 3 ⋅ x ⋅ 1² + 13 ‒ x3 = 91 ⇒ 3x² + 3x + 1 = 91 ⇒
⇒ 3x² + 3x = 90
Dividindo, membro a membro, por 3, obtemos a equação x² + x = 30. Essa equação pode ser escrita como:
Adicionando
o quadrado de um meioa cada membro para completar o quadrado perfeito, obtemos:
Portanto, x = 5 ou x = ‒6.
Concluímos que x = 5 é a solução da equação, pois medidas de comprimento não podem ter valores negativos. Então, as medidas das arestas das caixas-d'água são 5 metros e 6 metros (x = 5 e x + 1 = 6).
Exercícios complementares
1. Como a ≠ 0 ⇒ k + 5 ≠ 0 ⇒ k ≠ ‒5.
2. a) 5 ‒ 5x + 2x ‒ 2x2 = 5 ⇒ 2x2 + 3x = 0 ⇒ x (2x + 3) = 0
Portanto, as raízes da equação são
x1 igual a 0 e x2 igual a menos 3 meios.
2. b) 3y2 ‒ 5y ‒ 15y + 25 + y2 = 0 ⇒ 4y2 ‒ 20y + 25 = 0
Δ = (‒20)2 ‒ 4 · 4 · 25 ⇒ Δ = 0
2. c) ‒2x2 ‒ x + 4x + 2 = 3x + 5x2 ⇒ 7x2 ‒ 2 = 0 ⇒
2. d) 3x2 + 12 = 0 ⇒
x igual a mais ou menos, raiz quadrada da fração menos 12 sobre 3(não há raiz real)
3. A medida da área da parte pintada de azul é dada por:
(x + 3)2 ‒ x2 = x2 + 6x + 9 ‒ x2 = 6x + 9
6x + 9 = 57 ⇒ x = 8
Então, o valor de x deve ser 8 centímetros.
4. a) Nessa equação, b = ‒(m ‒ 5) e c = 1 ‒ m, então:
c = 0 ⇒ 1 ‒ m = 0 ⇒ m = 1
4. b) b = 0 ⇒ m ‒ 5 = 0 ⇒ m = 5
5. a) Sendo x a medida do lado do quadrado, então 3x2 é a medida da área dos três terrenos; portanto, 3x2 = .4800.
5. b) 3x2 = .4800 ⇒ x2 = .1600 ⇒ x = ±40
Portanto, as raízes da equação são
x1 igual a 40 e x2 igual a menos 40.
5. c) A medida não pode ser negativa; então,
x1 igual a 40é a raiz que representa a medida do lado de cada terreno quadrado.
6. x2 + 10x = 11x ⇒ x2 ‒ x = 0 ⇒ x · (x ‒ 1) = 0
Portanto: x = 0 ou x ‒ 1 = 0 ⇒ x = 1
7. A figura lilás é formada por 6 quadrados de lados medindo
h sobre 4; então, sua medida de área é:
6 vezes, abre parênteses, h sobre 4, fecha parênteses, elevado ao quadradoA medida da área do retângulo verde é:
= 6 · 3 = 18
Então:
6 vezes, abre parênteses, h sobre 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 18, implica, abre parênteses, h sobre 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 3, implica, h sobre 4, igual a, raiz quadrada de 3, implica, h igual a 4 vezes raiz quadrada de 38. a) Nessa equação, a = k, b = ‒16 , c = 5, então:
Δ = (‒16)2 ‒ 4 · k · 5 ⇒ Δ = 256 ‒ 20k
⇒
⇒
abre parênteses, mais ou menos raiz quadrada de 256 menos 20k, fecha parênteses, elevado ao quadrado,= (3 · 2k ‒ 16)2 ⇒ 256 ‒ 20k = (6k ‒ 16)2 ⇒
⇒ 256 ‒ 20k = 36k2 ‒ 2 · 6k · (16) + 162 ⇒
⇒ 256 ‒ 20k = 36k2 ‒ 192k + 256 ⇒
⇒ 36k2 ‒ 172k = 0 ⇒ 9k 2 ‒ 43k = 0 ⇒
⇒ k(9k ‒ 43) = 0
Portanto, k = 0 ou 9k ‒ 43 = 0 ⇒
k é igual a 43 sobre 9Como para k = a = 0 a equação não é de 2º grau, então
k é igual a 43 sobre 9.
8. b)
fração de numerador 16 mais ou menos, raiz quadrada de 256 menos 20k, fim da raiz, e de denominador: 2k, igual a, 1 sobre 2, implica, fração de numerador 16 mais ou menos, raiz quadrada de 256 menos 20k, fim da raiz, e de denominador: k= 1 ⇒
⇒ 256 ‒ 20k = k2 ‒ 32k + 256 ⇒
⇒ k2 ‒ 12k = 0 ⇒ k · (k ‒ 12) = 0
Portanto: k = 0 ou k ‒12 = 0 ⇒ k = 12
Então, k = 12.
8. c) Como Δ = 256 ‒ 20k ⇒ Δ > 0, então:
256 ‒ 20k > 0 ⇒ 256 > 20k
Portanto: 12,8 > k ⇒ k < 12,8 ⇒
k menor que 64 sobre 58. d) A soma das raízes é:
Portanto: k = 4 · 3 = 12
9. Como 8 é raiz, temos:
2 · 82 ‒ 3p · 8 + 40 = 0 ⇒ 128 ‒ 24p + 40 = 0 ⇒
⇒ 168 ‒ 24p = 0 ⇒
p igual a 168 sobre 24, igual a 7Alternativa c.