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Matemática3ª sérieBNCC EM13MAT301Difícil⏱ medio

Durante uma auditoria na rodoviária, a equipe registra a quantidade de leituras feitas por dois leitores de…

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

Durante uma auditoria na rodoviária, a equipe registra a quantidade de leituras feitas por dois leitores de acesso. As colunas de A correspondem, nessa ordem, a bilhetes intermunicipais e regionais; as linhas correspondem aos leitores 1 e 2. Assim, y = A x, em que x contém as quantidades originais de cada tipo de bilhete e y contém as leituras observadas. A equipe obteve A = [[1, 1], [2, 3]] e y = [[17], [39]]. Uma funcionária afirma que a matriz B = [[3, -1], [-1, 1]] permite recuperar x por meio de x = B y. Considerando o texto, como essa afirmação deve ser avaliada? Determine a matriz inversa correta de A e as quantidades de bilhetes intermunicipais e regionais registradas.

  1. A) A afirmação está incorreta, pois a matriz B não recupera as quantidades observadas. Assim, a inversa seria [[3, -1], [-1, 1]], e haveria 12 bilhetes intermunicipais e 22 regionais a partir das leituras apresentadas.
  2. B) A afirmação está incorreta, e a inversa correta é [[3, -1], [-2, 1]]. As leituras levariam a 13 bilhetes intermunicipais e 4 regionais, considerando 38 como a segunda leitura registrada no cálculo.
  3. C) A afirmação está incorreta, pois a inversa correta é [[-3, 1], [2, -1]]. Portanto, as quantidades são -12 bilhetes intermunicipais e -5 regionais, após aplicar essa matriz às leituras indicadas no texto.
  4. D) A afirmação está incorreta, pois a inversa correta é [[3, -2], [-1, 1]]. Portanto, seriam registrados -27 bilhetes intermunicipais e 22 regionais, considerando as leituras indicadas no texto para montar a solução.
  5. E) A afirmação está incorreta, pois A B = [[2, 0], [3, 1]], que não é a matriz identidade. A inversa correta é A^(-1) = [[3, -1], [-2, 1]]. Portanto, x = A^(-1)y = [[12], [5]], correspondendo a 12 bilhetes intermunicipais e 5 regionais.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Para A = [[1, 1], [2, 3]], o determinante é 1·3 − 1·2 = 1. Logo, A^(-1) = [[3, -1], [-2, 1]]. A matriz B indicada é diferente dessa inversa; de fato, A B = [[2, 0], [3, 1]], não a identidade.
  2. Calculando x = A^(-1)y: [[3, -1], [-2, 1]] [[17], [39]] = [[51 − 39], [−34 + 39]] = [[12], [5]]. Portanto, são 12 bilhetes intermunicipais e 5 regionais.
  3. A está errada porque apresenta como inversa a matriz B e quantidades que não resultam das leituras. B está errada porque usa 38 em vez de 39 na segunda leitura e também apresenta uma inversa incorreta. C está errada porque sua matriz não é a inversa e as quantidades negativas não correspondem à solução. D está errada porque sua matriz não é a inversa e o produto indicado não produz as quantidades corretas. Assim, E é a alternativa correta e coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule o determinante de A, encontre A^-¹ e multiplique-a por y.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno aceita a matriz B como inversa, embora A B não seja a identidade, e obtém quantidades incompatíveis com A x = y.

Por que engana: Usar uma matriz que não é a inversa de A ou cometer erro de sinal no produto A^-¹y.

B Erradaerro: Atenção

O aluno troca a segunda leitura 39 por 38 e ainda confunde a matriz inversa, obtendo resultados que não satisfazem o sistema informado.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno usa uma matriz que não é a inversa de A; os valores negativos também indicam que a operação não recupera as quantidades originais do sistema.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno escolhe uma matriz que não é A^(-1) e calcula quantidades sem verificar se, ao aplicar A, elas reproduzem as leituras 17 e 39.

E Correta

A matriz proposta só recuperaria x se fosse a inversa de A, mas o produto A B não é a identidade. Como o determinante de A é 1, sua inversa é [[3, -1], [-2, 1]]; multiplicá-la por y resulta em 12 e 5.

Raio-X da questão

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

Matriz inversa e resolução de sistema linear.

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Determinante de matriz 2 × 2. · Multiplicação de matrizes e vetores coluna.

📚 Reveja

Inversão de matriz 2 × 2 e produto de matrizes.

⚠️ Erro mais comum

Usar uma matriz que não é a inversa de A ou cometer erro de sinal no produto A^-¹y.

🏫 Contexto

cotidiano

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