Ficha de Trabalho Global 1 - Matemática 9.º Ano

Preparação para ficha de avaliação: números reais, álgebra, funções, geometria, dados e probabilidades.

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Objetivo da ficha

Esta ficha reúne exercícios de revisão global alinhados com a matriz de preparação da ficha de avaliação n.º 5 do 9.º ano.

Os exercícios misturam cálculo, interpretação, representação gráfica, resolução de problemas e comunicação matemática.

Conteúdos principais:

Números reais, intervalos, aproximações, inequações, polinómios, equações do 2.º grau, funções afim/quadrática/proporcionalidade inversa, geometria da circunferência, trigonometria, estatística e probabilidades.

1. Números reais

Conjuntos numéricos, dízimas, irracionais, reta real, intervalos, operações e aproximações.

1

Considera os números \( -5,\ 0,\ \frac{7}{3},\ -\sqrt{16},\ \sqrt{12},\ 2,\overline{7},\ \pi \).

  1. Indica quais pertencem a \(\mathbb{Z}\), \(\mathbb{Q}\) e \(\mathbb{R}\setminus\mathbb{Q}\).
  2. Completa com \(\in\) ou \(\notin\): \(2,\overline{7}\ \_\ \mathbb{Q}\), \(\pi\ \_\ \mathbb{Q}\), \(-\sqrt{16}\ \_\ \mathbb{Z}\).
  3. Compara os conjuntos usando \(\subset\), \(\supset\), \(=\) ou \(\nsubseteq\): \(\mathbb{Z}\ \_\ \mathbb{Q}\) e \(\mathbb{Q}\ \_\ \mathbb{R}\).

\(-\sqrt{16}=-4\), logo é inteiro. Também \(-5\) e \(0\) são inteiros.

Todos os inteiros são racionais; \(\frac73\) e \(2,\overline7\) também são racionais. \(\sqrt{12}=2\sqrt3\) e \(\pi\) são irracionais.

\(2,\overline7\in\mathbb{Q}\), \(\pi\notin\mathbb{Q}\), \(-\sqrt{16}\in\mathbb{Z}\).

Resposta: \(\mathbb{Z}=\{-5,0,-\sqrt{16}\}\); irracionais: \(\sqrt{12},\pi\); \(\mathbb{Z}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{R}\).
2

Sem efetuar a divisão, classifica a dízima correspondente a cada fração como finita ou infinita periódica:

\[ \frac{7}{20},\quad \frac{5}{18},\quad \frac{11}{40},\quad \frac{13}{24} \]

Explica o critério usado.

Uma fração irredutível tem dízima finita se o denominador só tiver fatores primos \(2\) e/ou \(5\).

\(20=2^2\cdot5\), logo \(\frac7{20}\) é finita. \(18=2\cdot3^2\), logo \(\frac5{18}\) é infinita periódica.

\(40=2^3\cdot5\), logo \(\frac{11}{40}\) é finita. \(24=2^3\cdot3\), logo \(\frac{13}{24}\) é infinita periódica.

Resposta: finitas: \(\frac7{20}\) e \(\frac{11}{40}\); infinitas periódicas: \(\frac5{18}\) e \(\frac{13}{24}\).
3

Ordena por ordem crescente os números \( -\sqrt5,\ -2,1,\ 0,\ \frac{11}{5},\ \sqrt7,\ 2,6 \). Usa aproximações às centésimas quando necessário.

\(\sqrt5\approx2,24\), então \(-\sqrt5\approx-2,24\). Além disso, \(\frac{11}{5}=2,2\) e \(\sqrt7\approx2,65\).

Resposta: \(-\sqrt5,\ -2,1,\ 0,\ \frac{11}{5},\ 2,6,\ \sqrt7\).
4

Escreve em forma de intervalo e representa na reta real o conjunto dos números reais \(x\) que satisfazem:

  1. \(-2\le x<4\)
  2. \(x>1\)
  3. \(x\le -3\)

Quando o extremo pertence ao conjunto usa-se parêntesis reto virado para o intervalo; quando não pertence, usa-se parêntesis curvo.

\(-2\le x<4\) corresponde a \([-2,4[\).

\(x>1\) corresponde a \(]1,+\infty[\).

\(x\le -3\) corresponde a \(]-\infty,-3]\).

Resposta: \([-2,4[\), \(]1,+\infty[\), \(]-\infty,-3]\).
5

Considera \(A=]-3,5]\), \(B=[1,8[\) e \(C=]-\infty,2[\).

  1. Determina \(A\cap B\).
  2. Determina \(A\cup B\).
  3. Determina \(B\cap C\).
  4. Indica se \(B\subset A\), justificando.

A interseção contém apenas os números comuns aos dois conjuntos: \(A\cap B=[1,5]\).

A reunião junta todos os números que pertencem a pelo menos um dos conjuntos: \(A\cup B=]-3,8[\).

\(B\cap C=[1,2[\).

\(B\) não está contido em \(A\), porque, por exemplo, \(6\in B\) mas \(6\notin A\).

Resposta: \(A\cap B=[1,5]\), \(A\cup B=]-3,8[\), \(B\cap C=[1,2[\) e \(B\nsubseteq A\).
6

Simplifica as expressões seguintes, apresentando o resultado na forma mais simples possível.

  1. \(3\sqrt{12}-2\sqrt{27}+\sqrt{75}\)
  2. \(\frac{5}{\sqrt3}\)
  3. \((2-\sqrt5)(2+\sqrt5)\)

\(\sqrt{12}=2\sqrt3\), \(\sqrt{27}=3\sqrt3\) e \(\sqrt{75}=5\sqrt3\). Assim, \(3\sqrt{12}-2\sqrt{27}+\sqrt{75}=6\sqrt3-6\sqrt3+5\sqrt3=5\sqrt3\).

Racionalizando, \(\frac5{\sqrt3}=\frac{5\sqrt3}{3}\).

Produto da soma pela diferença: \((2-\sqrt5)(2+\sqrt5)=2^2-(\sqrt5)^2=4-5=-1\).

Resposta: \(5\sqrt3\), \(\frac{5\sqrt3}{3}\) e \(-1\).
7

Um aluno aproximou \(\sqrt{50}\) por \(7,1\).

  1. Indica o valor exato de \(\sqrt{50}\) na forma \(a\sqrt b\).
  2. Usando \(\sqrt{50}\approx7,071\), determina o erro absoluto da aproximação \(7,1\).
  3. Indica um majorante do erro quando se arredonda um número às décimas.

\(\sqrt{50}=\sqrt{25\cdot2}=5\sqrt2\).

O erro absoluto é \(|7,1-7,071|=0,029\).

Ao arredondar às décimas, o erro é inferior ou igual a \(0,05\).

Resposta: \(5\sqrt2\); erro \(0,029\); majorante \(0,05\).
8

Sabe-se que \(3,14<a<3,15\) e \(2,7<b<2,8\).

  1. Indica um enquadramento para \(a+b\).
  2. Indica um enquadramento para \(ab\).
  3. Explica por que razão os extremos escolhidos dão aproximações por defeito e por excesso.

Como ambos os intervalos têm números positivos, somamos extremos: \(3,14+2,7<a+b<3,15+2,8\), isto é, \(5,84<a+b<5,95\).

No produto, como os números são positivos, multiplicam-se os extremos correspondentes: \(3,14\cdot2,7<ab<3,15\cdot2,8\).

Logo, \(8,478<ab<8,82\).

Resposta: \(5,84<a+b<5,95\) e \(8,478<ab<8,82\).

2. Álgebra

Inequações, monómios, polinómios, casos notáveis e fatorização.

9

Traduz por uma inequação e resolve: "O triplo de um número, diminuído de \(5\), é superior ou igual a \(16\)".

Se o número for \(x\), a frase traduz-se por \(3x-5\ge16\).

Resolvendo: \(3x\ge21\), logo \(x\ge7\).

Resposta: \(3x-5\ge16\), com conjunto-solução \([7,+\infty[\).
10

Resolve a inequação \(4-2(x+3)\le3x-7\) e representa o conjunto-solução.

Verifica se \(x=-1\) e \(x=3\) pertencem ao conjunto-solução.

-1 1 3 Usa a reta para assinalar a solução encontrada.

\(4-2(x+3)\le3x-7 \Leftrightarrow 4-2x-6\le3x-7\).

\(-2-2x\le3x-7 \Leftrightarrow 5\le5x \Leftrightarrow x\ge1\).

\(-1\) não pertence ao conjunto-solução e \(3\) pertence.

Resposta: \(S=[1,+\infty[\). Na reta, pinta-se a partir de \(1\), incluindo o \(1\).
11

Resolve a inequação \(-3(2x-1)>12\). Indica cuidadosamente o passo em que o sentido da desigualdade se altera.

\(-3(2x-1)>12 \Leftrightarrow -6x+3>12\).

\(-6x>9\). Ao dividir por \(-6\), o sentido da desigualdade troca.

Logo, \(x<-\frac32\).

Resposta: \(S=]-\infty,-\frac32[\).
12

Considera \(P(x)=3x^2-2x+5\) e \(Q(x)=x^2+4x-7\).

  1. Calcula \(P(x)+Q(x)\).
  2. Calcula \(P(x)-Q(x)\).
  3. Calcula \(2x(3x-4)\).

\(P+Q=3x^2-2x+5+x^2+4x-7=4x^2+2x-2\).

\(P-Q=3x^2-2x+5-(x^2+4x-7)=2x^2-6x+12\).

\(2x(3x-4)=6x^2-8x\).

Resposta: \(4x^2+2x-2\), \(2x^2-6x+12\) e \(6x^2-8x\).
13

Desenvolve e reduz:

  1. \((x+5)^2\)
  2. \((2x-3)^2\)
  3. \((4x+1)(4x-1)\)

\((x+5)^2=x^2+10x+25\).

\((2x-3)^2=4x^2-12x+9\).

\((4x+1)(4x-1)=(4x)^2-1^2=16x^2-1\).

Resposta: \(x^2+10x+25\), \(4x^2-12x+9\), \(16x^2-1\).
14

Fatoriza os polinómios:

  1. \(6x^2-9x\)
  2. \(x^2-49\)
  3. \(4x^2+12x+9\)
  4. \(3x^2-27\)

\(6x^2-9x=3x(2x-3)\).

\(x^2-49=(x-7)(x+7)\).

\(4x^2+12x+9=(2x+3)^2\).

\(3x^2-27=3(x^2-9)=3(x-3)(x+3)\).

Resposta: \(3x(2x-3)\), \((x-7)(x+7)\), \((2x+3)^2\), \(3(x-3)(x+3)\).
15

A área de um retângulo é dada por \(A(x)=x^2+8x+16\), em centímetros quadrados.

  1. Fatoriza \(A(x)\).
  2. Indica uma possível expressão para o lado do quadrado com essa área.
  3. Calcula a área quando \(x=6\).

\(x^2+8x+16=(x+4)^2\).

Como a área é um quadrado perfeito, o lado pode ser \(x+4\).

Para \(x=6\), \(A(6)=(6+4)^2=100\).

Resposta: \(A(x)=(x+4)^2\); lado \(x+4\); área \(100\text{ cm}^2\).

3. Equações do 2.º grau

Reconhecimento, resolução, completamento do quadrado, classificação e problemas.

16

Classifica cada equação como do 1.º grau, do 2.º grau ou não polinomial. Quando for do 2.º grau, indica \(a\), \(b\) e \(c\).

  1. \(3x^2-5x+2=0\)
  2. \(4x-7=0\)
  3. \(\frac{1}{x}+2=0\)
  4. \((x-1)(x+6)=0\)

\(3x^2-5x+2=0\) é do 2.º grau, com \(a=3\), \(b=-5\), \(c=2\).

\(4x-7=0\) é do 1.º grau.

\(\frac1x+2=0\) não é polinomial.

\((x-1)(x+6)=0\) equivale a \(x^2+5x-6=0\), logo é do 2.º grau, com \(a=1\), \(b=5\), \(c=-6\).

Resposta: 2.º grau; 1.º grau; não polinomial; 2.º grau.
17

Resolve as equações:

  1. \((x-4)(x+2)=0\)
  2. \(x^2-9=0\)
  3. \(2x^2=18x\)

Pela lei do anulamento do produto, \((x-4)(x+2)=0\) dá \(x=4\) ou \(x=-2\).

\(x^2-9=0 \Leftrightarrow (x-3)(x+3)=0\), logo \(x=3\) ou \(x=-3\).

\(2x^2=18x \Leftrightarrow 2x^2-18x=0 \Leftrightarrow 2x(x-9)=0\), logo \(x=0\) ou \(x=9\).

Resposta: \(\{-2,4\}\), \(\{-3,3\}\), \(\{0,9\}\).
18

Resolve \(x^2+6x+5=0\) completando o quadrado.

\(x^2+6x+5=0 \Leftrightarrow x^2+6x=-5\).

Somando \(9\) aos dois membros: \(x^2+6x+9=4\), isto é, \((x+3)^2=4\).

Logo, \(x+3=2\) ou \(x+3=-2\), donde \(x=-1\) ou \(x=-5\).

Resposta: \(S=\{-5,-1\}\).
19

Classifica cada equação como possível determinada, possível indeterminada ou impossível.

  1. \((x-2)^2=x^2-4x+4\)
  2. \((x+1)^2=x^2+2x+5\)
  3. \((x-3)^2=16\)

\((x-2)^2=x^2-4x+4\) é uma identidade, verdadeira para qualquer \(x\). É possível indeterminada.

\((x+1)^2=x^2+2x+5\) equivale a \(x^2+2x+1=x^2+2x+5\), ou seja, \(1=5\). É impossível.

\((x-3)^2=16\) tem duas soluções: \(x-3=\pm4\), logo \(x=7\) ou \(x=-1\). É possível determinada.

Resposta: indeterminada; impossível; determinada.
20

Um retângulo tem comprimento \(x+5\) cm e largura \(x\) cm. A sua área é \(84\text{ cm}^2\).

  1. Escreve uma equação que traduza o problema.
  2. Determina as dimensões do retângulo.

A área é \(x(x+5)\), logo \(x(x+5)=84\).

\(x^2+5x-84=0\). Fatorizando: \((x+12)(x-7)=0\).

As soluções algébricas são \(x=-12\) e \(x=7\). Como \(x\) representa uma medida, \(x=7\).

Resposta: largura \(7\) cm e comprimento \(12\) cm.

4. Funções

Função afim, função quadrática da forma \(f(x)=ax^2\) e proporcionalidade inversa.

21

Uma função afim \(f(x)=mx+b\) passa pelos pontos \(A(0,3)\) e \(B(4,11)\).

  1. Determina o declive.
  2. Determina a expressão algébrica de \(f\).
  3. Calcula \(f(-2)\).

O declive é \(m=\frac{11-3}{4-0}=2\).

Como \(A(0,3)\), a ordenada na origem é \(3\). Logo, \(f(x)=2x+3\).

\(f(-2)=2(-2)+3=-1\).

Resposta: declive \(2\), \(f(x)=2x+3\), \(f(-2)=-1\).
22

Classifica cada função como constante, linear, afim não linear, quadrática ou de proporcionalidade inversa.

\(f(x)=7\)
\(g(x)=-3x\)
\(h(x)=2x-5\)
\(p(x)=4x^2\)
\(q(x)=\frac{12}{x}\)
\(r(x)=x^2+1\)

\(f\) é constante. \(g\) é linear, pois tem a forma \(kx\).

\(h\) é afim não linear. \(p\) é quadrática da forma \(ax^2\).

\(q\) é de proporcionalidade inversa. \(r\) é quadrática, mas não é da forma \(ax^2\) estudada nesta família.

Resposta: constante; linear; afim; quadrática \(ax^2\); proporcionalidade inversa; quadrática.
23

Considera a família de funções \(f(x)=ax^2\), com \(a\ne0\).

  1. Para \(a=2\), calcula \(f(-3)\), \(f(0)\) e \(f(4)\).
  2. Indica o vértice do gráfico.
  3. Explica o efeito do sinal de \(a\) na abertura da parábola.
y x O

Se \(f(x)=2x^2\), então \(f(-3)=2\cdot9=18\), \(f(0)=0\) e \(f(4)=2\cdot16=32\).

O vértice do gráfico de \(f(x)=ax^2\) é a origem, \((0,0)\).

Se \(a>0\), a parábola tem concavidade voltada para cima. Se \(a<0\), tem concavidade voltada para baixo.

Resposta: \(18\), \(0\), \(32\); vértice \((0,0)\); o sinal de \(a\) determina o sentido da concavidade.
24

Uma função quadrática da forma \(f(x)=ax^2\) passa pelo ponto \(P(3,-18)\).

  1. Determina \(a\).
  2. Calcula \(f(-2)\).
  3. Indica se a parábola abre para cima ou para baixo.

Como \(P(3,-18)\) pertence ao gráfico, \(-18=a\cdot3^2=9a\), logo \(a=-2\).

Assim, \(f(x)=-2x^2\) e \(f(-2)=-2\cdot4=-8\).

Como \(a<0\), a parábola abre para baixo.

Resposta: \(a=-2\), \(f(-2)=-8\), abre para baixo.
25

As grandezas \(x\) e \(y\) são inversamente proporcionais. Sabe-se que, quando \(x=6\), \(y=8\).

  1. Determina a constante de proporcionalidade.
  2. Escreve \(y\) em função de \(x\).
  3. Calcula \(y\) quando \(x=12\).
  4. Calcula \(x\) quando \(y=3\).

Na proporcionalidade inversa, \(xy=k\). Logo, \(k=6\cdot8=48\).

A expressão é \(y=\frac{48}{x}\).

Se \(x=12\), então \(y=\frac{48}{12}=4\).

Se \(y=3\), então \(3=\frac{48}{x}\), logo \(x=16\).

Resposta: \(k=48\), \(y=\frac{48}{x}\), \(y=4\), \(x=16\).
26

Um depósito contém \(120\) litros de água. Se forem abertas \(n\) torneiras iguais, o tempo \(t\), em minutos, necessário para esvaziar o depósito é inversamente proporcional a \(n\). Com \(4\) torneiras, o depósito esvazia em \(30\) minutos.

  1. Determina a expressão que relaciona \(t\) e \(n\).
  2. Quanto tempo demorará com \(6\) torneiras?
  3. Quantas torneiras são necessárias para esvaziar o depósito em \(15\) minutos?

Como \(t=\frac{k}{n}\), temos \(30=\frac{k}{4}\), logo \(k=120\).

Assim, \(t=\frac{120}{n}\).

Com \(6\) torneiras, \(t=\frac{120}{6}=20\) minutos.

Para \(t=15\), \(15=\frac{120}{n}\), logo \(n=8\).

Resposta: \(t=\frac{120}{n}\); \(20\) minutos; \(8\) torneiras.

5. Geometria

Circunferência, ângulos, lugares geométricos, polígonos regulares e trigonometria.

27

Na circunferência da figura, o ângulo ao centro \(\angle AOB\) mede \(96^\circ\).

  1. Indica a amplitude do arco menor \(\widehat{AB}\).
  2. Determina a amplitude de um ângulo inscrito que subtende o arco \(\widehat{AB}\).
  3. Compara as amplitudes do ângulo ao centro e do ângulo inscrito associados ao mesmo arco.
O A B 96°

A amplitude do arco menor é igual à amplitude do ângulo ao centro correspondente: \(96^\circ\).

Um ângulo inscrito que subtende o mesmo arco mede metade: \(\frac{96^\circ}{2}=48^\circ\).

O ângulo ao centro tem o dobro da amplitude do ângulo inscrito associado ao mesmo arco.

Resposta: arco \(96^\circ\), ângulo inscrito \(48^\circ\).
28

Numa circunferência de centro \(O\), a reta \(t\) é tangente no ponto \(T\). O raio \(OT\) mede \(6\) cm e \(PT=8\) cm, sendo \(P\) um ponto da tangente.

  1. Indica a amplitude do ângulo \(OTP\).
  2. Determina \(OP\).
  3. Explica a propriedade usada.

O raio no ponto de tangência é perpendicular à tangente, logo \(\angle OTP=90^\circ\).

No triângulo retângulo \(OTP\), \(OP^2=OT^2+PT^2=6^2+8^2=100\), logo \(OP=10\) cm.

Resposta: \(\angle OTP=90^\circ\) e \(OP=10\) cm.
29

Descreve o lugar geométrico dos pontos do plano que satisfazem cada condição.

  1. Estão a \(4\) cm de um ponto \(A\).
  2. Estão a distância menor ou igual a \(4\) cm de \(A\).
  3. Estão à mesma distância dos extremos de um segmento \([BC]\).
  4. Estão à mesma distância dos lados de um ângulo.

Os pontos a distância \(4\) cm de \(A\) formam uma circunferência de centro \(A\) e raio \(4\) cm.

Os pontos a distância menor ou igual a \(4\) cm formam o círculo de centro \(A\) e raio \(4\) cm.

Os pontos equidistantes de \(B\) e \(C\) formam a mediatriz de \([BC]\).

Os pontos equidistantes dos lados de um ângulo formam as suas bissetrizes.

Resposta: circunferência, círculo, mediatriz e bissetriz.
30

Um octógono regular está inscrito numa circunferência.

  1. Determina a amplitude do ângulo ao centro correspondente a um lado.
  2. Determina a amplitude de cada ângulo externo.
  3. Determina a amplitude de cada ângulo interno.

Num polígono regular com \(8\) lados, o ângulo ao centro correspondente a cada lado é \(\frac{360^\circ}{8}=45^\circ\).

O ângulo externo também mede \(45^\circ\).

O ângulo interno é \(180^\circ-45^\circ=135^\circ\).

Resposta: \(45^\circ\), \(45^\circ\) e \(135^\circ\).
31

No triângulo retângulo \(ABC\), o ângulo reto é em \(C\), \(AC=12\) cm, \(BC=5\) cm e \(AB=13\) cm.

  1. Relativamente ao ângulo \(\widehat{A}\), indica o cateto oposto, o cateto adjacente e a hipotenusa.
  2. Determina \(\sin A\), \(\cos A\) e \(\tan A\).
  3. Verifica a relação \(\sin^2A+\cos^2A=1\).

Relativamente ao ângulo \(A\), o cateto oposto é \(BC=5\), o cateto adjacente é \(AC=12\) e a hipotenusa é \(AB=13\).

\(\sin A=\frac5{13}\), \(\cos A=\frac{12}{13}\) e \(\tan A=\frac5{12}\).

\(\sin^2A+\cos^2A=\frac{25}{169}+\frac{144}{169}=\frac{169}{169}=1\).

Resposta: \(\sin A=\frac5{13}\), \(\cos A=\frac{12}{13}\), \(\tan A=\frac5{12}\).
32

Uma escada de \(5\) m está encostada a uma parede vertical e faz um ângulo de \(68^\circ\) com o chão.

  1. Determina a altura, aproximada às décimas, a que a escada toca na parede.
  2. Determina a distância do pé da escada à parede, aproximada às décimas.

A escada é a hipotenusa. A altura é o cateto oposto ao ângulo de \(68^\circ\): \(h=5\sin68^\circ\).

Como \(\sin68^\circ\approx0,927\), \(h\approx5\cdot0,927=4,635\), ou seja, \(4,6\) m.

A distância ao muro é \(d=5\cos68^\circ\). Como \(\cos68^\circ\approx0,375\), \(d\approx1,9\) m.

Resposta: altura aproximada \(4,6\) m; distância aproximada \(1,9\) m.

6. Dados e estatística

Classificação de variáveis, frequências, medidas resumo, diagramas de extremos e quartis, histogramas e análise crítica.

33

Numa turma de \(28\) alunos, pretende-se estudar:

  1. a disciplina preferida;
  2. o número de irmãos;
  3. a altura, em centímetros;
  4. o nível de satisfação com a cantina: baixo, médio ou alto.

Classifica cada variável quanto à sua natureza.

A disciplina preferida é qualitativa nominal.

O número de irmãos é quantitativa discreta.

A altura é quantitativa contínua.

O nível de satisfação é qualitativa ordinal, pois há uma ordem natural entre baixo, médio e alto.

Resposta: qualitativa nominal; quantitativa discreta; quantitativa contínua; qualitativa ordinal.
34

As classificações, em valores, de \(12\) alunos foram:

\[ 8,\ 10,\ 12,\ 12,\ 13,\ 14,\ 15,\ 15,\ 15,\ 16,\ 18,\ 20 \]

  1. Determina a média, a mediana, a moda e a amplitude.
  2. Determina \(Q_1\), \(Q_3\) e a amplitude interquartil.

A soma dos valores é \(168\), logo a média é \(\frac{168}{12}=14\).

Há \(12\) dados. A mediana é a média do 6.º e do 7.º valores: \(\frac{14+15}{2}=14,5\).

A moda é \(15\), pois é o valor mais frequente. A amplitude é \(20-8=12\).

Na metade inferior \(8,10,12,12,13,14\), \(Q_1=\frac{12+12}{2}=12\). Na metade superior \(15,15,15,16,18,20\), \(Q_3=\frac{15+16}{2}=15,5\).

A amplitude interquartil é \(15,5-12=3,5\).

Resposta: média \(14\), mediana \(14,5\), moda \(15\), amplitude \(12\), \(Q_1=12\), \(Q_3=15,5\), AIQ \(=3,5\).
35

O diagrama de extremos e quartis representa as idades dos participantes de duas atividades, A e B.

  1. Indica a mediana de cada atividade.
  2. Indica qual tem maior amplitude interquartil.
  3. Compara a dispersão dos dois conjuntos.
10 14 18 22 26 A B

Pela escala, a atividade A tem mediana \(18\) e a atividade B tem mediana \(20\).

Em A, \(Q_1=14\) e \(Q_3\approx21,5\), logo a amplitude interquartil é cerca de \(7,5\). Em B, \(Q_1\approx13\) e \(Q_3\approx24\), logo a amplitude interquartil é cerca de \(11\).

A atividade B apresenta maior dispersão, pois tem maior caixa e maior amplitude total.

Resposta: medianas \(18\) e \(20\); maior AIQ em B; B é mais dispersa.
36

Os tempos, em minutos, que \(24\) alunos demoraram a resolver uma tarefa foram agrupados na tabela.

Classe\([0,5[\)\([5,10[\)\([10,15[\)\([15,20[\)\([20,25]\)
Frequência absoluta36852
  1. Constrói a tabela de frequências relativas em percentagem.
  2. Identifica a classe modal.
  3. Identifica a classe mediana.

O total é \(24\). As frequências relativas são \(\frac3{24}=12,5\%\), \(\frac6{24}=25\%\), \(\frac8{24}\approx33,3\%\), \(\frac5{24}\approx20,8\%\) e \(\frac2{24}\approx8,3\%\).

A classe modal é \([10,15[\), pois tem maior frequência absoluta.

As frequências acumuladas são \(3,9,17,22,24\). A mediana fica entre o 12.º e o 13.º dados, ambos na classe \([10,15[\). Essa é a classe mediana.

Resposta: \(12,5\%,25\%,33,3\%,20,8\%,8,3\%\); classe modal e mediana: \([10,15[\).
37

O gráfico representa vendas mensais de uma loja. A escala vertical começa em \(80\), não em \(0\).

  1. Calcula o aumento real de janeiro para fevereiro.
  2. Calcula a percentagem de aumento, arredondada às décimas.
  3. Explica por que razão o gráfico pode induzir uma conclusão exagerada.
80 90 100 110 120 Jan. Fev. 90 100

O aumento real foi \(100-90=10\) unidades.

A percentagem de aumento foi \(\frac{10}{90}\times100\%\approx11,1\%\).

Como o eixo vertical começa em \(80\), a barra de fevereiro parece ter o dobro da altura da barra de janeiro, embora o aumento real seja apenas de \(10\) unidades.

Resposta: aumento de \(10\) unidades, cerca de \(11,1\%\); o eixo cortado exagera visualmente a diferença.

7. Probabilidades

Experiências aleatórias, acontecimentos, operações com acontecimentos, regra de Laplace e acontecimentos disjuntos.

38

Lança-se um dado equilibrado com faces numeradas de \(1\) a \(6\). Considera os acontecimentos:

\[ A=\{2,4,6\},\quad B=\{1,2,3\},\quad C=\{5,6\} \]

  1. Indica \(A\cap B\).
  2. Indica \(A\cup C\).
  3. Indica o acontecimento contrário de \(A\).
  4. Indica se \(B\) e \(C\) são disjuntos.

\(A\cap B=\{2\}\), pois \(2\) é o único resultado comum.

\(A\cup C=\{2,4,5,6\}\).

O espaço de resultados é \(\Omega=\{1,2,3,4,5,6\}\). O contrário de \(A\) é \(\overline A=\{1,3,5\}\).

Como \(B\cap C=\varnothing\), os acontecimentos \(B\) e \(C\) são disjuntos.

Resposta: \(\{2\}\), \(\{2,4,5,6\}\), \(\{1,3,5\}\); sim, são disjuntos.
39

Num saco há \(4\) bolas vermelhas, \(3\) bolas azuis e \(5\) bolas verdes, indistinguíveis ao tato. Retira-se uma bola ao acaso.

  1. Calcula a probabilidade de sair uma bola azul.
  2. Calcula a probabilidade de sair uma bola vermelha ou verde.
  3. Calcula a probabilidade de não sair uma bola verde.

Há \(4+3+5=12\) bolas.

\(P(\text{azul})=\frac3{12}=\frac14\).

Vermelha e verde são acontecimentos disjuntos, logo \(P(Vermelha\cup Verde)=\frac4{12}+\frac5{12}=\frac9{12}=\frac34\).

Não sair verde significa sair vermelha ou azul: \(P(\overline{Verde})=\frac{4+3}{12}=\frac7{12}\).

Resposta: \(\frac14\), \(\frac34\), \(\frac7{12}\).
40

Lança-se uma moeda equilibrada duas vezes.

  1. Representa o espaço de resultados.
  2. Calcula a probabilidade de sair exatamente uma face cara.
  3. Calcula a probabilidade de sair pelo menos uma face cara.

O espaço de resultados é \(\Omega=\{CC,CE,EC,EE\}\), onde \(C\) representa cara e \(E\) representa escudo.

Exatamente uma cara: \(\{CE,EC\}\), logo \(P=\frac24=\frac12\).

Pelo menos uma cara: \(\{CC,CE,EC\}\), logo \(P=\frac34\).

Resposta: \(\Omega=\{CC,CE,EC,EE\}\); \(\frac12\); \(\frac34\).
41

Numa turma, \(18\) alunos praticam futebol, \(12\) praticam basquetebol e \(7\) praticam ambos. Há \(30\) alunos na turma.

  1. Quantos praticam pelo menos um dos dois desportos?
  2. Quantos não praticam nenhum destes desportos?
  3. Escolhendo um aluno ao acaso, calcula a probabilidade de praticar futebol ou basquetebol.

Usa-se \(n(F\cup B)=n(F)+n(B)-n(F\cap B)\).

\(n(F\cup B)=18+12-7=23\).

Não praticam nenhum: \(30-23=7\).

A probabilidade de praticar futebol ou basquetebol é \(\frac{23}{30}\).

Resposta: \(23\) alunos; \(7\) alunos; probabilidade \(\frac{23}{30}\).