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Exercícios de Matemática para o 1º ano do Ensino Médio (com gabarito explicado)

Este material reúne exercícios de matemática voltados para o 1º ano do Ensino Médio, com foco em fortalecer os conteúdos fundamentais. A proposta é estimular o raciocínio lógico e a prática contínua, essenciais para o aprendizado.

Questão 1

Os padrões que vemos em muitas coisas da natureza sempre despertaram interesse nas pessoas e tais padrões são, em sua grande maioria, representados por sequências numéricas.

Uma sequência famosa por estar relacionada a natureza em muitas situações é a sequência de Fibonacci.

Alguns exemplos: o crescimento de uma população de coelhos, as espirais das conchas de um caracol, o crescimento das pétalas de uma girassol, entre outras.

A sequência de Fibonacci pode ser definida de modo recursivo por:

f com n mais 2 subscrito fim do subscrito igual a f com n mais 1 subscrito fim do subscrito mais f com n subscrito com f com 0 subscrito igual a f com 1 subscrito igual a 1 e n maior ou igual a 0

Assim, qual será o valor do 13° termo dessa sequência?

a) 144

b) 233

c) 377

d) 610

e) 987

Gabarito explicado

Observe que a sequencia inicia em f com 0 subscrito igual a 1 e este é o primeiro termo. Seguindo a recorrência vemos que cada termo é a soma dos dois termos imediatamente anteriores, logo:

Termo f com n subscrito Valor
f com 0 subscrito 1
f com 1 subscrito 1
f com 2 subscrito 2
f com 3 subscrito 3
f com 4 subscrito 5
f com 5 subscrito 8
f com 6 subscrito 13
f com 7 subscrito 21
f com 8 subscrito 34
10° f com 9 subscrito 55
11° f com 10 subscrito 89
12° f com 11 subscrito 144
13° f com 12 subscrito 233
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Questão 2

Em uma turma de 60 alunos, 32 praticam natação, 28 praticam futebol e 15 praticam os dois esportes. Quantos alunos não praticam nenhum desses dois esportes e qual a probabilidade de escolher ao acaso um aluno que pratique apenas natação é, respectivamente:

a) 5 alunos e 17/60

b) 7 alunos e 15/60

c) 15 alunos e 17/60

d) 17 alunos e 15/60

e) 20 alunos e 12/60

Gabarito explicado

Para resolver o problema podemos utilizar o diagrama de Venn.

Onde vamos obter as seguintes informações:

Total de alunos: 60

Alunos que praticam apenas natação: 17

Alunos que praticam apenas futebol: 13

Alunos que praticam os dois esportes: 15

Alunos que não praticam nenhum dos dois esportes: 15

A probabilidade é a razão entre o número de alunos que praticam apenas natação e o total de alunos:

P parêntese esquerdo E parêntese direito igual a numerador c a s o s espaço f a v o r á v e i s sobre denominador c a s o s espaço p o s s í v e i s fim da fraçãoP parêntese esquerdo E parêntese direito igual a 17 sobre 60

Assim,

Alunos que não praticam nenhum dos dois esportes são 15 e a Probabilidade de escolher um aluno que pratique apenas natação é 17/60.

Questão 3

Duas empresas de internet oferecem os seguintes planos:

  • Empresa A: taxa de instalação de R$ 80,00 + mensalidade de R$ 60,00.
  • Empresa B: taxa de instalação de R$ 50,00 + mensalidade de R$ 75,00.

Após quantos meses o custo total da Empresa A passa a ser mais vantajoso que o da Empresa B?

a) 2

b) 3

c) 4

d) 5

e) 6

Gabarito explicado

Para determinar após quantos meses o custo total da Empresa A é mais vantajoso (menor) que o da Empresa B, vamos calcular o custo total de cada empresa em função do número de meses ( n ).

  • Empresa A: Taxa de instalação de R$ 80,00 + mensalidade de R$ 60,00 por mês. Custo total após ( n ) meses é uma função afim afim dada por:

C com A subscrito parêntese esquerdo n parêntese direito igual a 80 mais 60 n

  • Empresa B: Taxa de instalação de R$ 50,00 + mensalidade de R$ 75,00 por mês. Custo total após ( n ) meses é tamém uma função afim dada por:

C com B subscrito parêntese esquerdo n parêntese direito igual a 50 mais 75 n

Queremos encontrar o menor ( n ) (número de meses) tal que o custo da Empresa A seja menor que o da Empresa B:

C com A subscrito parêntese esquerdo n parêntese direito menor que C com B subscrito parêntese esquerdo n parêntese direito80 mais 60 n menor que 50 mais 75 nmenos 75 n mais 60 n menor que 50 menos 80menos 15 n menor que menos 3015 n maior que 30n maior que 2

Como n maior que 2 e a quantidade de meses é um número natural teremos que a Empresa A é mais vantajosa que a Empresa B para n igual a 3.

Questão 4

Uma população de bactérias se duplica a cada 3 horas. Inicialmente, existem 200 bactérias. Após 24 horas, qual a população?

a) 6.400

b) 12.800

c) 25.600

d) 51.200

e) 102.400

Gabarito explicado

A população de bactérias se duplica a cada 3 horas, começando com 200 bactérias. Precisamos calcular a população após 24 horas. O crescimento segue um modelo exponencial, onde a população após ( n ) períodos de duplicação é dada por:

P igual a P com 0 subscrito sinal de multiplicação 2 à potência de n

Neste caso temos P com 0 subscrito igual a 200.

Logo,

P igual a 200 sinal de multiplicação 2 à potência de n

Precisamos calcular o número de períodos de duplicação e como cada período é de 3 horas, em 24 horas temos:

n igual a 24 sobre 3n igual a 8

Agora basta substituirmos na função exponencial para obter a população após as 24 horas:

P igual a 200 sinal de multiplicação 2 à potência de nP igual a 200 sinal de multiplicação 2 à potência de 8P igual a 200 sinal de multiplicação 256P igual a 51.200

Questão 5

Seja A o conjunto solução da inequação

log com 2 subscrito abre parênteses x fecha parênteses mais log com 2 subscrito abre parênteses x menos 2 fecha parênteses menor ou igual a 4

Assim, marque a alternativa que apresente a soma das soluções inteiras da inequação.

a) 7

b) 8

c) 9

d) 12

e) 14

Gabarito explicado

Aplicando a condição de existência obtemos x maior que 2.

Agora pela propriedade de logaratimos podemos reescrever a equação da seguinte forma:

log com 2 subscrito abre parênteses x ao quadrado menos 2 x fecha parênteses menor ou igual a log com 2 subscrito abre parênteses 16 fecha parênteses

Como a base vale 2 que é maior que 1 devemos manter o sinal da desigualdade.

log com 2 subscrito abre parênteses x ao quadrado menos 2 x fecha parênteses menor ou igual a log com 2 subscrito abre parênteses 16 fecha parêntesesx ao quadrado menos 2 x menor ou igual a 16x ao quadrado menos 2 x mais 16 menor ou igual a 0

Fazendo o estudo do sinal da inequação quadrática vamos obter:

S o l u ç ã o dois pontos espaço 1 menos raiz quadrada de 17 menor ou igual a x menor ou igual a 1 mais raiz quadrada de 17

Mas lembrado que pela condição de existência x maior que 2. A solução da inequação será o intervalo:

2 menor que x menor ou igual a 1 mais raiz quadrada de 17

Os únicos números inteiros que pertencem a esse intervalo são 3, 4 e 5 e portanto,

3 mais 4 mais 5 igual a 12

Questão 6

Considere a parábola lambda de equação y igual a x ao quadrado menos 4 x mais 3 e a reta r de equação y igual a x menos 1.
A área do triângulo formado pelo vértice da parábola e os dois pontos de interseção da reta com a parábola vale, em unidades de área:

a) 11

b) 9

c) 7

d) 5

e) 3

Gabarito explicado

Primeiramente devemos encontrar as coordenadas dos vértices do triângulo que será formado.

1ª Coordenada - Vértice da parábola

x com v subscrito igual a menos numerador b sobre denominador 2 a fim da fração igual a menos numerador menos 4 sobre denominador 2 sinal de multiplicação 1 fim da fração igual a 2y com v subscrito igual a 2 ao quadrado menos 4 sinal de multiplicação 2 mais 3 igual a menos 1A parêntese esquerdo 2 vírgula menos 1 parêntese direito

2ª e 3ª Coordenadas - Intercessão da reta com a parábola

x ao quadrado menos 4 x mais 3 igual a x menos 1x ao quadrado menos 5 x mais 4 igual a 0S igual a 5 espaço e espaço P igual a 4x apóstrofo igual a 1 espaço e espaço x apóstrofo apóstrofo igual a 4x apóstrofo igual a 1 seta dupla para a direita y apóstrofo igual a 1 ao quadrado menos 4 sinal de multiplicação 1 mais 3 igual a 0 seta dupla para a direita B parêntese esquerdo 1 vírgula 0 parêntese direitox apóstrofo apóstrofo igual a 4 seta dupla para a direita y apóstrofo apóstrofo igual a 4 ao quadrado menos 4 sinal de multiplicação 4 mais 3 igual a 3 seta dupla para a direita C parêntese esquerdo 4 vírgula 3 parêntese direito

Podemos ver que esse triângulo é retângulo em B e possui catetos raiz quadrada de 2 espaço e espaço 3 raiz quadrada de 2.

Assim, a sua área é dada por:

A igual a numerador b sinal de multiplicação c sobre denominador 2 fim da fraçãoA igual a numerador 3 raiz quadrada de 2 sinal de multiplicação raiz quadrada de 2 sobre denominador 2 fim da fração igual a 3 espaço u. a.

Questão 7

Um terreno retangular de 40 m por 20 m terá, em seu interior, um caminho diagonal pavimentado com largura uniforme de 2 m, ligando dois vértices opostos do terreno. Calcule a área aproximada (em m²) do caminho construído. Considere raiz quadrada de 5 aproximadamente igual 2.

a) 65

b) 80

c) 100

d) 120

e) 140

Gabarito explicado

Como o terreno é retangular a sua diagonal pode ser obtida aplicando-se o Teorema de Pitágoras.

d igual a raiz quadrada de a ao quadrado mais b ao quadrado fim da raizd igual a raiz quadrada de 40 ao quadrado mais 20 ao quadrado fim da raizd igual a raiz quadrada de 1600 mais 400 fim da raizd igual a raiz quadrada de 100 sinal de multiplicação 4 sinal de multiplicação 5 fim da raizd igual a 20 raiz quadrada de 5d igual a 20 sinal de multiplicação 2d igual a 40

Agora calculamos a área do caminho de 40 m de comprimento por 2 m de largura.

A com c a m i n h o subscrito fim do subscrito igual a 40 sinal de multiplicação 2 igual a 80 espaço m ²

Questão 8

As idades (em anos) de 25 alunos de uma turma são:

14, 15, 14, 16, 14, 14, 17, 17, 19, 16, 14, 15, 15, 16, 15, 19, 17, 16, 15, 18, 13, 14, 21, 19, 17

A média, a mediana e a moda dessas idades, respectivamente são:

a) 16; 15; 14
b) 15; 15; 15
c) 16; 16; 15
d) 15,5; 15; 15
e) 16; 16; 14

a) 16; 15; 14

b) 15; 15; 15

c) 16; 16; 15

d) 15,5; 15; 15

e) 16; 16; 14

Gabarito explicado

Média - Somatório de todas as idades dividido pelo total de pessoas da turma.

M com A subscrito igual a numerador 13 sinal de multiplicação 1 mais 14 sinal de multiplicação 6 mais 15 sinal de multiplicação 5 mais 16 sinal de multiplicação 4 mais 17 sinal de multiplicação 4 mais 18 sinal de multiplicação 1 mais 19 sinal de multiplicação 3 mais 21 sinal de multiplicação 1 sobre denominador 25 fim da fraçãoM com A subscrito igual a 400 sobre 25 igual a 16

Mediana - Quando temos uma quantidade ímpar de termos e os colocamos em ordem crescente a mediana é dada pelo termo central.

13, 14, 14, 14, 14, 14, 14, 15, 15, 15, 15, 15, 16, 16, 16, 16, 17, 17, 17, 17, 18, 19, 19, 19, 21

M com E subscrito igual a 16

Moda - É o valor que mais aparece na distribuição dos dados.

Neste caso a idade 14 é a que aparece mais vezes (6 vezes).

M com O subscrito igual a 14

Questão 9

Três torneiras enchem juntas um tanque em 2 horas. Se apenas a primeira torneira leva 6 horas, e a segunda 4 horas, em quanto tempo a terceira torneira encheria o tanque sozinha?

a) 5 h

b) 6 h

c) 8 h

d) 10 h

e) 12 h

Gabarito explicado

Para resolver o problema, vamos calcular o tempo que a terceira torneira leva para encher o tanque sozinha, considerando que as três torneiras juntas enchem o tanque em 2 horas, a primeira torneira leva 6 horas e a segunda torneira leva 4 horas. Calcular as taxas de enchimento:

A taxa de enchimento é a fração do tanque que cada torneira enche por hora.

Primeira torneira: Enche o tanque em 6 horas, então sua taxa é:

1 sobre 6

Segunda torneira: Enche o tanque em 4 horas, então sua taxa é:

1 quarto

Terceira torneira: Enche o tanque em t horas, então a sua taxa é:

1 sobre t

Juntas, as três torneiras enchem o tanque em 2 horas, então a taxa combinada é:

1 meio

A soma das taxas das três torneiras é igual à taxa combinada:

1 sobre 6 mais 1 quarto mais 1 sobre t igual a 1 meio2 t mais 3 t mais 12 igual a 6 tt igual a 12 espaço h o r a s

Faça mais exercícios:

Índice de Exercícios de Matemática do 1º ano do Ensino Médio

Exercícios sobre Estatística (resolvidos e comentados)

Exercícios sobre equação do 1º grau com uma incógnita.

Referências Bibliográficas

DANTE, Luiz Roberto. Matemática: contexto & aplicações – volume 1. 3. ed. São Paulo: Ática, 2018.

IEZZI, Gelson; DOLCE, Osvaldo; DEGENSZAJN, David. Fundamentos de matemática elementar – volume 1: conjuntos e funções. 9. ed. São Paulo: Atual, 2017.

PAIVA, Manoel Rodrigues. Matemática – volume 1. São Paulo: Moderna, 2016.

SMOLE, Katia; DOLCE, Osvaldo; IEZZI, Gelson. Matemática – volume 1. São Paulo: Saraiva, 2018.