Questão 27 ? Prova do Estado ? (OFA) 2.011
Matemática

Questão 27 ? Prova do Estado ? (OFA) 2.011


Sendo x um número real, a equação:

(?2x + 3) ? (x2 ? 2) ? (125 + x3) = 0

possui apenas:

(A) três soluções racionais e nenhuma irracional.
(B) três soluções irracionais e nenhuma racional.
(C) duas soluções racionais e duas irracionais.
(D) quatro soluções racionais e nenhuma irracional.
(E) cinco soluções racionais e nenhuma irracional. 

Solução: (C)

Esta é uma equação produto, então:

(? 2 ? x + 3) = 0, logo x = 3 / 2;

(x2 ? 2) = 0, logo x = ? 2 ou x = ?? 2;

(125 + x3) = 0, logo x = ?5

***

Aplicando o Método de Resolução de Problemas segundo Polya:

1° ? Compreensãodo Problema

A equação (? 2 ? x + 3) ? (x2 ? 2) ? (125 + x3) = 0 na forma como é apresentada é chamada de equação produto.

Cada um dos parênteses gera um número. Se o produto de três números é nulo, então pelo menos um dos parênteses gerou um valor nulo.

2° ? Estabelecimento de um Plano

A questão pode ser resolvida igualando a 0 cada um dos parênteses e determinando o valor da incógnita em cada caso:

(i(? 2 ? x + 3) = 0

(ii(x2 ? 2) = 0

(iii(125 + x3) = 0

3° ? Execução do Plano

Determinando o valor da incógnita em cada caso:

(i(? 2 ? x + 3) = 0 ? 3 = 2 ? x ? x = 3 / 2

(ii(x2 ? 2) = 0 ?  x2 = 2 ? x = ± ?2 então x = ?2 ou x = ? ?2

(iii(125 + x3) = 0 ? x3 = 3?(? 125) ? x = 3?(? 5)3 ? x = ? 5

4° ? Avaliação

Analisando os cálculos realizados observamos que obtemos: duas raízes que são números racionais: {3 / 2 , 5} e duas raízes que são números irracionais: {? ?2 , ?2}.

A título de curiosidade: desenvolvendo a equação (? 2 ? x + 3) ? (x2 ? 2) ? (125 + x3) = 0, obtemos:

? 2 ? x6 + 3 ? x5 + 4 ? x4 ? 256 ? x3 + 375 ? x2 + 500 ? x ? 750 = 0

Temos então uma equação do sexto grau, onde obtemos seis raízes!
 
O software Maxima (download grátis) gerou:

(i) duas raízes racionais: x1 = 3 / 2 e x2 = 5;

(ii) duas raízes irracionais: x3 = ? ?2 e x4 = ?2;

(iii) duas raízes complexas:  x5 = (5 /2) + (5 / 2) ? (1 + ?3 i) e x6 = (5 / 2) ? (1 ? ?3 i).




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