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MatemáticaUELBNCC EM13MAT304Difícil⏱ medio

Nos últimos 20 anos, três vírus foram responsáveis por síndromes respiratórias agudas graves, como a SARS…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT304

Resolver e elaborar problemas com funções exponenciais nos quais seja necessário compreender e interpretar a variação das grandezas envolvidas, em contextos como o da Matemática Financeira, entre outros.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Nos últimos 20 anos, três vírus foram responsáveis por síndromes respiratórias agudas graves, como a SARS, MERS e a COVID-19. A previsão exata do número de pessoas infectadas por um determinado vírus é impraticável. Todavia, especialistas assumem que técnicas, como a descrita a seguir, fornecem um limitante para este número. Seja R uma região afetada por um vírus. Suponha que vivam K pessoas em R, com K > 2 um número constante e inteiro. Denote por h(t) o número de pessoas, em R, infectadas pelo vírus até o instante t = 0, medido em dias. Como dito anteriormente, prever h(t) é inexequível, entretanto pode ser majorado pela função y : R+ ? R de modo que: h(t) = y(t) onde y(t) = 2K / (2 + (K - 2)e-3t) sendo e > 1 uma constante irracional. Com base na técnica apresentada e nos conhecimentos sobre vírus, atribua verdadeiro (V) ou falso (F) às afirmativas a seguir. ( ) No instante t = 0, vale que h(0) = 3. ( ) Doenças emergentes, como a COVID-19, surgem por diferentes processos, sendo um deles a própria mutação dos vírus. ( ) Em todo instante de tempo t = 0, vale que h(t) < K. ( ) O novo coronavírus é causador da síndrome respiratória aguda severa em humanos, devido ao fato de ser constituído de dupla fita de DNA. ( ) A função y é constante nos dias iniciais da pandemia. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. UEL - 2021

  1. A) V, F, F, F, F.
  2. B) V, F, V, F, V.
  3. C) F, V, V, F, F.
  4. D) F, V, F, F, V.
  5. E) F, F, V, V, V.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Calcule y(0). Substituindo t = 0 em y(t) = 2K / (2 + (K - 2)e^(-3t)), temos e^0 = 1, logo y(0) = 2K / (2 + K - 2) = 2K / K = 2. Assim, a primeira afirmativa (h(0) = 3) é falsa, pois a técnica fornece o limitante 2 para t = 0. Passo 2: Analise a afirmativa sobre doenças emergentes. Doenças emergentes surgem por diferentes processos, como mutação de vírus, transmissão de animais para humanos e mudanças ambientais ou sociais. Logo, a afirmativa é verdadeira. Passo 3: Verifique se h(t) < K para todo t ≥ 0. A desigualdade y(t) < K equivale a 2 < 2 + (K - 2)e^(-3t), ou seja, (K - 2)e^(-3t) > 0. Como K > 2 e a exponencial é sempre positiva, isso vale para todo t. Logo, a afirmativa é verdadeira. Passo 4: Avalie a afirmativa sobre o novo coronavírus. O SARS-CoV-2 é um vírus de RNA de fita simples, e não de dupla fita de DNA. Logo, a afirmativa é falsa, e a justificativa dada está errada. Passo 5: Avalie se y é constante nos dias iniciais. A função y é crescente, pois o termo e^(-3t) diminui com t, fazendo o denominador diminuir e y aumentar. Como y(0) = 2 e y cresce depois disso, ela não é constante. Logo, a afirmativa é falsa. Passo 6: Sequência obtida, de cima para baixo: F, V, V, F, F. Essa é a alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A marca V na primeira afirmativa e F na terceira, o que contradiz os cálculos. B marca V na primeira e na quinta, e F na segunda, todas incorretas. D marca F na terceira afirmativa e V na quinta, ambas incorretas. E marca F na segunda, e V na quarta e na quinta, todas incorretas.

💡 Dica: Calcule h(0) e analise as propriedades da função y(t) e as características dos vírus mencionados.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Aceita que h(0) = 3 e acredita que o limitante atinge ou ultrapassa K em algum instante finito, marcando F na terceira afirmativa. Não percebe que y(t) se aproxima de K apenas assintoticamente e nunca o alcança.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Não substitui t = 0 na função y, aceitando h(0) = 3, e considera y constante, marcando V na quinta afirmativa. Além disso, nega que mutação seja um processo de origem de doenças emergentes.

Por que engana: O aluno pode confundir a interpretação da função exponencial e a relação entre a mutação dos vírus e a função apresentada.

C Correta

CORRETA. A sequência F, V, V, F, F está de acordo com a técnica descrita para prever o número de infectados.

D Erradaerro: Conceitual

Acredita que y(t) pode atingir K em algum instante, marcando F na terceira afirmativa, e considera que y é constante nos dias iniciais, marcando V na quinta. Confunde a estabilização assintótica do limitante com constância.

E Erradaerro: Conceitual

Nega que mutação viral explique doenças emergentes, afirma que o SARS-CoV-2 tem DNA de dupla fita e considera y constante. Mistura o conceito de vírus de DNA com o de vírus de RNA e não reconhece a função crescente.

Raio-X da questão

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

função exponencial, vírus, análise de função

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

função exponencial · análise de função

📚 Reveja

Revisar funções exponenciais e propriedades básicas de vírus respiratórios.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a interpretação da função exponencial e a relação entre a mutação dos vírus e a função apresentada.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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