Itens fora do programa atual

Exames de 2017 a 2025 · Matéria que saiu das Aprendizagens Essenciais de 2023

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Formulário e notas deste tema
Formulário — Itens fora do programa atual
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Exercício 1

★Exame nacional

Exame Nacional 2026, 1.ª fase — item 5 (versão AE2018)

Qual das expressões seguintes é termo geral de uma sucessão monótona decrescente?

(A) \({n}^{2}-4n\)

(B) \(2n+3\)

(C) \({\left( \frac{3}{2} \right)}^{n}\)

(D) \({\left( \frac{2}{3} \right)}^{n}\)

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Resposta: (D)

Em (A), \({u}_{n+1}-{u}_{n}=2n-3\), que é negativo apenas para \(n=1\): não é monótona decrescente.

Em (B) e (C) as sucessões são crescentes (\(2n+3\) é aritmética de razão \(2\); \({\left( \frac{3}{2} \right)}^{n}\) é geométrica de razão maior que \(1\)).

Em (D), \(\frac{{u}_{n+1}}{{u}_{n}}=\frac{2}{3}<1\) com termos positivos, logo a sucessão é decrescente.

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Exercício 2

★Exame nacional

Exame Nacional 2025, 2.ª fase — item 1

Qual é o limite da sucessão de termo geral \({u}_{n}=\frac{2n+4}{3n+5}\)?

(A) \(\frac{2}{3}\)

(B) \(\frac{4}{5}\)

(C) \(\frac{5}{4}\)

(D) \(\frac{3}{2}\)

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Resposta: (A)

Dividindo numerador e denominador por \(n\): \({u}_{n}=\frac{2+\frac{4}{n}}{3+\frac{5}{n}}\).

Como \(\frac{4}{n}\to 0\) e \(\frac{5}{n}\to 0\), vem \(\lim {u}_{n}=\frac{2}{3}\).

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Exercício 3

★★Exame nacional

Exame Nacional 2026, 2.ª fase — item 7 (versão AE2018)

Considere a sucessão \(\left( {u}_{n} \right)\) definida por

\[{u}_{n}=\frac{3n+5}{n+2}\]

Estude a sucessão \(\left( {u}_{n} \right)\) quanto à monotonia.

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\({u}_{n+1}=\frac{3\left( n+1 \right)+5}{\left( n+1 \right)+2}=\frac{3n+8}{n+3}\).

\({u}_{n+1}-{u}_{n}=\frac{3n+8}{n+3}-\frac{3n+5}{n+2}=\frac{\left( 3n+8 \right)\left( n+2 \right)-\left( 3n+5 \right)\left( n+3 \right)}{\left( n+2 \right)\left( n+3 \right)}=\frac{1}{\left( n+2 \right)\left( n+3 \right)}\).

Para qualquer \(n\in N\), \(\left( n+2 \right)\left( n+3 \right)>0\), pelo que \({u}_{n+1}-{u}_{n}>0\).

Logo a sucessão \(\left( {u}_{n} \right)\) é monótona crescente.

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Exercício 4

★★Exame nacional

Exame Nacional 2026, época especial — item 3 (versão AE2018)

Qual é o limite da sucessão de termo geral \({u}_{n}={\left( \frac{n+2}{n} \right)}^{3n}\)?

(A) \(1\)

(B) \(6\)

(C) \({e}^{5}\)

(D) \({e}^{6}\)

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Resposta: (D)

\(\frac{n+2}{n}=1+\frac{2}{n}\), pelo que \({u}_{n}={\left( 1+\frac{2}{n} \right)}^{3n}={\left[ {\left( 1+\frac{2}{n} \right)}^{n} \right]}^{3}\).

Como \(\lim {\left( 1+\frac{2}{n} \right)}^{n}={e}^{2}\), vem \(\lim {u}_{n}={\left( {e}^{2} \right)}^{3}={e}^{6}\).

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Exercício 5

★★Exame nacional

Exame Nacional 2025, 1.ª fase — item 1

Qual é o limite da sucessão de termo geral \({u}_{n}={\left( 1+\frac{1}{n} \right)}^{3n}\)?

(A) \(e+3\)

(B) \(3e\)

(C) \({e}^{3}\)

(D) \(\frac{e}{3}\)

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Resposta: (C)

\({u}_{n}={\left[ {\left( 1+\frac{1}{n} \right)}^{n} \right]}^{3}\).

Como \(\lim {\left( 1+\frac{1}{n} \right)}^{n}=e\), vem \(\lim {u}_{n}={e}^{3}\).

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Exercício 6

★★Exame nacional

Exame Nacional 2025, época especial — item 1

Seja \(\left( {u}_{n} \right)\) uma sucessão tal que \(\lim {u}_{n}=0\).

Qual das expressões seguintes pode ser termo geral de \(\left( {u}_{n} \right)\)?

(A) \(\frac{2-{n}^{2}}{n}\)

(B) \({\left( -2 \right)}^{n}\)

(C) \({\left( -\frac{1}{2} \right)}^{n}\)

(D) \(2n+3\)

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Resposta: (C)

Em (A), \(\frac{2-{n}^{2}}{n}=\frac{2}{n}-n\to -\infty \).

Em (B), \({\left( -2 \right)}^{n}\) não tem limite (os termos alternam de sinal e crescem em módulo).

Em (D), \(2n+3\to +\infty \).

Em (C), trata-se de uma progressão geométrica de razão \(-\frac{1}{2}\), com \(\left| -\frac{1}{2} \right|<1\), pelo que o limite é \(0\).

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Exercício 7

★★★Exame nacional

Exame Nacional 2026, 1.ª fase — item 9 (versão AE2018)

Mostre que, para qualquer \(x\in R\), a igualdade seguinte é verdadeira.

\[1-{\left( \operatorname{sen}\left( \frac{\pi }{2}+x \right)-\operatorname{sen}x \right)}^{2}=\operatorname{sen}\left( 2x \right)\]

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\(\operatorname{sen}\left( \frac{\pi }{2}+x \right)=\cos x\).

\({\left( \cos x-\operatorname{sen}x \right)}^{2}={\cos }^{2}x-2\operatorname{sen}x\cos x+{\operatorname{sen}}^{2}x\).

Como \({\operatorname{sen}}^{2}x+{\cos }^{2}x=1\), vem \({\left( \cos x-\operatorname{sen}x \right)}^{2}=1-2\operatorname{sen}x\cos x\).

Logo \(1-{\left( \cos x-\operatorname{sen}x \right)}^{2}=2\operatorname{sen}x\cos x=\operatorname{sen}\left( 2x \right)\), como se pretendia.

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Exercício 8

★★★Exame nacional

Exame Nacional 2026, 1.ª fase — item 13 (versão AE2018)

A soma dos quatro últimos elementos de uma certa linha do Triângulo de Pascal é \(288\,101\).

Determine o segundo elemento dessa linha, sabendo também que o quarto elemento da linha seguinte é \(287\,980\).

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Sejam \(a\), \(b\), \(c\) e \(d\) os quatro últimos elementos da linha, por ordem decrescente de posição; então \(d=1\) (último elemento) e \(c\) é igual ao segundo elemento dessa linha (simetria da linha).

Pela regra de formação do Triângulo de Pascal, o quarto elemento da linha seguinte é \(a+b\).

Logo \(a+b+c+d=288\,101\) com \(a+b=287\,980\) e \(d=1\): \(c=288\,101-287\,980-1=120\).

O segundo elemento da linha é \(120\).

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Exercício 9

★★★Exame nacional

Exame Nacional 2026, 2.ª fase — item 13 (versão AE2018)

Considere a função \(f\), de domínio \(\left[ 0,a \right]\), com \(a>0\), definida por

\[f\left( x \right)=\operatorname{sen}\left( 2x \right)+\cos x\]

Determine o menor valor de \(a\) para o qual a função \(f\) tem, exatamente, vinte zeros.

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\(f\left( x \right)=0\Leftrightarrow 2\operatorname{sen}x\cos x+\cos x=0\Leftrightarrow \cos x\,\left( 2\operatorname{sen}x+1 \right)=0\).

\(\cos x=0 \lor  \operatorname{sen}x=-\frac{1}{2}\).

Em \([0,2\pi [\) os zeros são \(\frac{\pi }{2}\), \(\frac{7\pi }{6}\), \(\frac{3\pi }{2}\) e \(\frac{11\pi }{6}\): quatro zeros por cada período de amplitude \(2\pi \).

Como \(20=4\times 5\), os vinte zeros ocorrem em \([0,10\pi [\) e o maior deles é \(\frac{11\pi }{6}+4\times 2\pi =\frac{59\pi }{6}\).

O menor valor de \(a\) é \(\frac{59\pi }{6}\).

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Exercício 10

★★★Exame nacional

Exame Nacional 2025, 1.ª fase — item 3

O produto do segundo elemento pelo penúltimo elemento de uma dada linha do triângulo de Pascal é \(625\).

Qual é o quinto elemento da linha anterior?

(A) \(10\,626\)

(B) \(12\,650\)

(C) \(42\,504\)

(D) \(53\,130\)

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Resposta: (A)

Numa linha de ordem \(n\), o segundo e o penúltimo elementos são ambos iguais a \({​}^{n}{C}_{1}=n\).

\(n\times n=625\Leftrightarrow n=25\): trata-se da linha \(n=25\).

O quinto elemento da linha anterior (\(n=24\)) é \({​}^{24}{C}_{4}=10\,626\).