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MatemáticaFUVESTBNCC EM13MAT301Difícil⏱ medio

Considere a função f, dada por f(x) = b^x, com b > 0, b ? 1 e x ? R, e a sua inversa f^-1. A figura destaca…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT301

Resolver e elaborar problemas do cotidiano, da Matemática e de outras áreas do conhecimento, que envolvem equações lineares simultâneas, usando técnicas algébricas e gráficas, com ou sem apoio de tecnologias digitais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Considere a função f, dada por f(x) = b^x, com b > 0, b ? 1 e x ? R, e a sua inversa f^-1. A figura destaca dois pontos, um pertencente ao gráfico de f e outro ao gráfico de f^-1. Determine b + k. [FUVEST 2024 - Questão 59] FUVEST - 2024

  1. A) 5/6
  2. B) 1
  3. C) 6/5
  4. D) 13/5
  5. E) 18/5

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Lembre que f(x) = b^x é exponencial com b > 0 e b diferente de 1, e que sua inversa é f^-1(x) = log de x na base b. Os gráficos de f e f^-1 são simétricos em relação à reta y = x, então, se (a, c) pertence a f, o ponto (c, a) pertence a f^-1.
  2. Na figura, identifique as coordenadas do ponto que pertence ao gráfico de f e do ponto que pertence ao gráfico de f^-1. Use a relação de simetria para verificar que os dois pontos são compatíveis entre si.
  3. Escreva a condição de pertinência do ponto de f como uma igualdade do tipo b^(x0) = y0, substituindo as coordenadas lidas na figura. Essa equação relaciona b com a coordenada conhecida.
  4. Use a condição do ponto de f^-1, transformada em igualdade para f (pela simetria), para obter uma segunda equação envolvendo b e k. Resolva o sistema formado pelas duas equações para encontrar b e k.
  5. Some os valores obtidos, b + k, e confira se o resultado é 13/5, que corresponde à alternativa D, gabarito oficial.
  6. Por que as outras estão erradas: A) 5/6 resulta de inverter uma razão ou trocar a ordem dos valores na solução do sistema. B) 1 surge se o aluno acredita que a soma dos parâmetros se anula ou usa valor de base igual a 1, o que é proibido. C) 6/5 vem de um erro de sinal ou de uma fração trocada no cálculo de k. E) 18/5 costuma aparecer quando o aluno soma incorretamente os termos ao final, sem resolver corretamente o sistema.

💡 Dica: Use as propriedades da função exponencial e sua inversa para relacionar os pontos dados.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente inverte a relação entre b e a outra incógnita, ou troca numerador e denominador ao resolver as equações, chegando a uma soma com fração invertida.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno pode supor que b + k deve ser igual a 1 por simples intuição, ou usar a base b = 1, que é expressamente excluída pelo enunciado.

C Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno erra o sinal ou a fração ao isolar uma das incógnitas, resultando em um valor próximo ao correto, mas diferente.

Por que engana: Confundir a relação entre os valores de b e k, aplicando incorretamente a definição da função inversa.

D Correta

Incorreta. Não corresponde à soma correta de b + k.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno soma os valores encontrados de forma imprecisa, ou erra na resolução do sistema e chega a um valor de b ou k deslocado do correto.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

função exponencial e inversa

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

função exponencial · função inversa

📚 Reveja

Revisar propriedades de funções exponenciais e suas inversas.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre os valores de b e k, aplicando incorretamente a definição da função inversa.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

abstrato

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