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
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
- A) V, F, F, F, F.
- B) V, F, V, F, V.
- C) F, V, V, F, F.
- D) F, V, F, F, V.
- E) F, F, V, V, V.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- 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
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.
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.
CORRETA. A sequência F, V, V, F, F está de acordo com a técnica descrita para prever o número de infectados.
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.
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
função exponencial, vírus, análise de função
avaliacao
função exponencial · análise de função
Revisar funções exponenciais e propriedades básicas de vírus respiratórios.
O aluno pode confundir a interpretação da função exponencial e a relação entre a mutação dos vírus e a função apresentada.
ciencia_tecnologia
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cientifico
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