Problemas
Aritméticos
Geométricos e Matrizes
Sequências, progressões aritméticas e geométricas, matrizes e operações, determinantes e sistemas lineares. Os blocos matemáticos clássicos cobrados em concurso, com técnica e velocidade.
Sumário
Nove módulos que cobrem dois grandes temas: progressões (aritmética e geométrica) e matrizes (operações, determinantes, sistemas lineares). Difficulty 5: precisão técnica e cálculo cuidadoso.
- p. 04Sequências numéricasConceito, lei de formação, padrões
- p. 06Progressão aritmética (PA)Razão, termo geral, soma dos termos
- p. 09Progressão geométrica (PG)Razão, termo geral, soma finita e infinita
- p. 12Matrizes: conceito e tiposLinha, coluna, quadrada, identidade, transposta
- p. 15Operações com matrizesSoma, subtração, multiplicação por escalar
- p. 18Multiplicação de matrizesRegra de produto, condição de compatibilidade
- p. 21Determinantes2×2, 3×3, regra de Sarrus, propriedades
- p. 24Sistemas linearesResolução, regra de Cramer, classificação
- p. 26Aplicações em provaPadrões CESPE, FCC, FGV, VUNESP
- p. 28Mapa mental e revisãoA aula inteira em duas páginas
- p. 3010 questões comentadasPadrão das bancas, comentadas pelo Affonsinho
O que você vai aprender
Identificar lei de formação de sequências numéricas. Distinguir aritméticas, geométricas e outras.
Razão constante. Termo geral: aₙ = a₁ + (n-1)·r. Soma: Sₙ = (a₁ + aₙ)·n / 2.
Razão multiplicativa. Termo geral: aₙ = a₁ · q^(n-1). Soma finita: Sₙ = a₁(qⁿ - 1)/(q - 1).
Soma e subtração elemento por elemento (mesmas dimensões). Multiplicação por escalar (cada elemento × constante).
A·B existe se cols(A) = lins(B). C(i,j) = soma dos produtos da linha i de A pela coluna j de B.
2×2: ad - bc. 3×3: regra de Sarrus (diagonais positivas - diagonais negativas).
O Fuffu prepara o terreno
Aula com muita conta. PA e PG têm fórmulas que você decora uma vez e usa para sempre. Matrizes parecem assustar, mas viram automatismo: soma elemento por elemento, multiplicação linha vezes coluna. Treine os passos básicos antes de tentar problemas complexos.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 01
1 Sequências numéricas
Conceito
Sequência numérica é uma lista ordenada de números. Cada número é um TERMO, identificado por sua posição: a₁ (primeiro), a₂ (segundo), aₙ (n-ésimo).
Exemplos:
- (2, 4, 6, 8, 10): sequência dos pares positivos.
- (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13): sequência de Fibonacci.
- (1, 4, 9, 16, 25): quadrados perfeitos.
Lei de formação
É a regra que define o n-ésimo termo. Pode ser:
- Explícita: aₙ = f(n). Exemplo: aₙ = 2n (sequência dos pares).
- Recursiva: aₙ depende dos anteriores. Exemplo: aₙ = aₙ₋₁ + aₙ₋₂ (Fibonacci).
Tipos especiais
- Crescente: aₙ < aₙ₊₁ para todo n.
- Decrescente: aₙ > aₙ₊₁.
- Constante: aₙ = c para todo n.
- Alternada: termos com sinais alternados.
- Periódica: padrão se repete a cada k termos.
Identificar padrão
Em prova, frequentemente é dada uma sequência inicial e pede-se o próximo termo, ou o n-ésimo. Estratégia:
- Verifique se há diferença constante (PA).
- Verifique se há razão constante (PG).
- Verifique se há padrão entre os termos (Fibonacci, quadrados, cubos).
- Tente encontrar fórmula que reproduza os termos dados.
Dica do Fuffu
Em sequências, sempre comece testando PA e PG. São os tipos mais comuns. Se não for nenhum dos dois, observe: as diferenças formam outra sequência? Os termos são quadrados? São números de Fibonacci? Geralmente o padrão é simples; basta procurar com método.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 02
2 Progressão aritmética (PA)
Definição
PA é uma sequência em que cada termo é obtido somando uma constante ao termo anterior. Essa constante é a RAZÃO (r).
Exemplo: (3, 7, 11, 15, 19) é PA com a₁ = 3 e r = 4.
Conferir: 7 - 3 = 4; 11 - 7 = 4; 15 - 11 = 4; 19 - 15 = 4. ✓
Termo geral
Para encontrar o n-ésimo termo, soma-se ao primeiro a razão multiplicada por (n - 1).
Exemplo: na PA (3, 7, 11, 15, 19), qual o 10º termo? a₁₀ = 3 + (10 - 1) · 4 = 3 + 36 = 39.
Soma dos n primeiros termos
A soma dos n primeiros termos é a média entre o primeiro e o último, multiplicada por n.
Exemplo: soma dos 5 primeiros termos da PA (3, 7, 11, 15, 19): S₅ = (3 + 19) · 5 / 2 = 22 · 5 / 2 = 55.
Verificação direta: 3 + 7 + 11 + 15 + 19 = 55. ✓
Classificação por razão
- Crescente: r > 0.
- Decrescente: r < 0.
- Constante: r = 0.
Bate-papo com o Seu Teoffilo
A história conta que Gauss, com 7 anos, somou 1 + 2 + 3 + ... + 100 em poucos segundos: ele percebeu que (1 + 100) = 101, (2 + 99) = 101, e assim por diante. São 50 pares somando 101 cada, total 5.050. É exatamente a fórmula da soma da PA: (1 + 100) × 100 / 2 = 5.050.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 02
Exemplo 1: encontrar termo
Numa PA, a₁ = 5 e r = 3. Qual o 20º termo?
a₂₀ = 5 + (20 - 1) · 3 = 5 + 57 = 62.
Exemplo 2: encontrar razão
Numa PA, a₁ = 4 e a₇ = 28. Qual a razão?
a₇ = a₁ + 6r → 28 = 4 + 6r → 6r = 24 → r = 4.
Exemplo 3: soma de PA
Some os 50 primeiros números pares positivos: (2, 4, 6, ..., 100).
É PA com a₁ = 2, r = 2, n = 50. Logo, a₅₀ = 2 + 49 × 2 = 100.
S₅₀ = (2 + 100) × 50 / 2 = 102 × 25 = 2.550.
Exemplo 4: soma alternativa quando se conhece a razão
Some os termos da PA (10, 13, 16, ..., 100).
Quantos termos? 100 = 10 + (n - 1) × 3 → n - 1 = 30 → n = 31.
S₃₁ = (10 + 100) × 31 / 2 = 110 × 31 / 2 = 1.705.
Truques úteis
- Termo médio: numa PA com número ímpar de termos, o termo do meio é a média entre o primeiro e o último.
- Termos equidistantes: numa PA, a soma de termos equidistantes do extremo é constante. a₁ + aₙ = a₂ + aₙ₋₁ = ...
Coach Jeff, macete
Para somar PA, sempre identifique a₁, aₙ e n. Aplique a fórmula. Se não souber n, use a fórmula do termo geral para isolar. Em prova, trabalhe com lápis e papel: PA é tema de cálculo, não de raciocínio abstrato.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 03
3 Progressão geométrica (PG)
Definição
PG é uma sequência em que cada termo é obtido multiplicando o anterior por uma constante. Essa constante é a RAZÃO (q).
Exemplo: (2, 6, 18, 54, 162) é PG com a₁ = 2 e q = 3.
Conferir: 6/2 = 3; 18/6 = 3; 54/18 = 3; 162/54 = 3. ✓
Termo geral
Para encontrar o n-ésimo termo, multiplica-se o primeiro pela razão elevada a (n - 1).
Exemplo: na PG (2, 6, 18, 54, 162), qual o 8º termo? a₈ = 2 · 3⁷ = 2 · 2187 = 4374.
Soma dos n primeiros termos (q ≠ 1)
Exemplo: soma dos 5 primeiros termos da PG (2, 6, 18, 54, 162):
S₅ = 2 · (3⁵ - 1) / (3 - 1) = 2 · 242 / 2 = 242.
Verificação: 2 + 6 + 18 + 54 + 162 = 242. ✓
Soma da PG infinita (|q| < 1)
Quando |q| < 1, a PG é infinita decrescente, e a soma converge para um valor finito.
Exemplo: PG (1, 1/2, 1/4, 1/8, ...). a₁ = 1, q = 1/2. S∞ = 1 / (1 - 1/2) = 1 / (1/2) = 2.
Bate-papo com o Seu Teoffilo
A soma de PG infinita é um conceito que confunde no início. "Como infinitos termos somam um valor finito?" Porque cada termo é menor que o anterior, e a soma "se acerca" do limite sem nunca ultrapassá-lo. Conceito do paradoxo de Zenão, resolvido pela matemática moderna.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 03
Exemplo 1: encontrar termo
Numa PG, a₁ = 4 e q = 2. Qual o 6º termo?
a₆ = 4 · 2⁵ = 4 · 32 = 128.
Exemplo 2: encontrar razão
Numa PG, a₁ = 3 e a₄ = 81. Qual a razão?
a₄ = a₁ · q³ → 81 = 3q³ → q³ = 27 → q = 3.
Exemplo 3: soma finita
Soma dos 6 primeiros termos da PG (1, 2, 4, 8, ...).
a₁ = 1, q = 2, n = 6. S₆ = 1 · (2⁶ - 1) / (2 - 1) = 63.
Exemplo 4: PG infinita
Soma de (3, 1, 1/3, 1/9, ...). a₁ = 3, q = 1/3. S∞ = 3 / (1 - 1/3) = 3 / (2/3) = 9/2 = 4,5.
Cuidado: classificação por razão
- q > 1: PG crescente em valor absoluto.
- 0 < q < 1: PG decrescente em valor absoluto.
- q = 1: PG constante.
- q < 0: PG alternante (sinais alternam).
- q = 0: PG nula a partir do segundo termo (caso degenerado).
Termo médio geométrico
Em três termos consecutivos de PG (a, b, c), b = √(a · c). O termo médio é a média geométrica dos extremos.
Exemplo: 4, 12, 36 é PG (q = 3). Confere: 12 = √(4 × 36) = √144 = 12. ✓
Dica do Fuffu
Em PG, o termo médio é a média GEOMÉTRICA (raiz quadrada do produto), não a aritmética. Em PA, o termo médio é a média ARITMÉTICA (semissoma). Esta diferença diferencia os dois tipos.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 04
4 Matrizes: conceito e tipos
Definição
Matriz é uma tabela retangular de números organizados em LINHAS e COLUNAS. Notação: A_{m×n} significa matriz com m linhas e n colunas.
Cada entrada é identificada por dois índices: a_{ij} é o elemento da linha i, coluna j.
Exemplo
A = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] é matriz 2×3 (2 linhas, 3 colunas).
- a₁₁ = 1 (linha 1, coluna 1)
- a₁₂ = 2 (linha 1, coluna 2)
- a₂₃ = 6 (linha 2, coluna 3)
Tipos especiais
- Matriz linha: 1×n. Exemplo: [1, 2, 3, 4].
- Matriz coluna: m×1. Exemplo: [[1], [2], [3]].
- Matriz quadrada: m = n. Exemplo: 3×3.
- Matriz nula: todos os elementos são zero.
- Matriz identidade (I): quadrada com 1's na diagonal principal e 0's nos demais lugares. I_{n×n} é o elemento neutro da multiplicação de matrizes quadradas.
- Matriz diagonal: quadrada com elementos não-nulos só na diagonal principal.
- Matriz triangular: superior (zeros abaixo da diagonal) ou inferior (zeros acima).
- Matriz simétrica: A = Aᵀ (transposta igual à original).
Matriz transposta (Aᵀ)
A transposta de A é obtida trocando linhas por colunas. Se A é m×n, Aᵀ é n×m.
Exemplo: A = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]] (3×2). Aᵀ = [[1, 3, 5], [2, 4, 6]] (2×3).
Dica do Fuffu
Em matrizes, sempre confira a dimensão antes de qualquer operação. Para somar, devem ter MESMA dimensão. Para multiplicar A · B, o número de COLUNAS de A deve ser igual ao número de LINHAS de B. Confira antes de calcular.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 05
5 Operações com matrizes
Soma e subtração
Para somar (ou subtrair) duas matrizes, elas devem ter a MESMA dimensão. A soma é feita elemento por elemento: (A + B)_{ij} = a_{ij} + b_{ij}.
Exemplo:
A = [[1, 2], [3, 4]] e B = [[5, 6], [7, 8]].
A + B = [[1+5, 2+6], [3+7, 4+8]] = [[6, 8], [10, 12]].
Propriedades da soma
- Comutativa: A + B = B + A.
- Associativa: (A + B) + C = A + (B + C).
- Elemento neutro: A + 0 = A (onde 0 é matriz nula da mesma dimensão).
- Elemento oposto: A + (-A) = 0.
Multiplicação por escalar
Para multiplicar uma matriz por um número (escalar k), multiplica-se cada elemento da matriz por k:
(k · A)_{ij} = k · a_{ij}.
Exemplo: A = [[1, 2], [3, 4]], k = 3. 3A = [[3, 6], [9, 12]].
Propriedades
- k(A + B) = kA + kB (distributiva sobre soma).
- (k + l)A = kA + lA.
- (kl)A = k(lA).
- 1 · A = A.
- 0 · A = 0 (matriz nula).
Bate-papo com o Seu Teoffilo
Soma e subtração de matrizes são operações simples e mecânicas. O segredo é organização: alinhe as matrizes lado a lado, opere posição por posição, escreva o resultado na mesma estrutura. Não tente fazer de cabeça; escreva no papel.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 06
6 Multiplicação de matrizes
Condição de compatibilidade
Para A · B existir, o número de COLUNAS de A deve ser igual ao número de LINHAS de B.
Se A é m×n e B é n×p, então A · B é m×p.
Exemplo: A é 2×3 e B é 3×2. A · B é 2×2. B · A seria 3×3 (também válido aqui).
Como calcular cada elemento
O elemento C_{ij} é a SOMA dos produtos pareados da linha i de A com a coluna j de B.
Exemplo prático
A = [[1, 2], [3, 4]] e B = [[5, 6], [7, 8]].
(A · B)_{11} = 1·5 + 2·7 = 5 + 14 = 19.
(A · B)_{12} = 1·6 + 2·8 = 6 + 16 = 22.
(A · B)_{21} = 3·5 + 4·7 = 15 + 28 = 43.
(A · B)_{22} = 3·6 + 4·8 = 18 + 32 = 50.
A · B = [[19, 22], [43, 50]].
Propriedades
- Associativa: (A · B) · C = A · (B · C).
- Distributiva: A · (B + C) = A · B + A · C.
- Elemento neutro: A · I = I · A = A (para matrizes quadradas, I é a identidade).
- NÃO comutativa: A · B ≠ B · A (em geral).
Cuidado com o Estudante Arrogante
O Estudante Arrogante vai dizer: "Multiplicação de matrizes é igual à de números: comutativa, distributiva, etc." ERRADO. Multiplicação de matrizes NÃO é comutativa: A · B ≠ B · A em geral. Trocar a ordem muda o resultado, e às vezes nem existe na ordem invertida (incompatibilidade de dimensões).
Prof. Affonsinho explica, Módulo 07
7 Determinantes
Conceito
Determinante é um número associado a uma matriz QUADRADA. Tem várias aplicações: resolver sistemas lineares, calcular área e volume, identificar matrizes invertíveis.
Notação: det(A) ou |A|.
Determinante 2×2
Exemplo: A = [[3, 2], [4, 5]]. |A| = 3·5 − 2·4 = 15 − 8 = 7.
Determinante 3×3 (regra de Sarrus)
Para A = [[a, b, c], [d, e, f], [g, h, i]]:
- Repita as duas primeiras colunas à direita: [[a, b, c, a, b], [d, e, f, d, e], [g, h, i, g, h]].
- Some os produtos das diagonais "principais" (de cima-esquerda para baixo-direita): a·e·i + b·f·g + c·d·h.
- Subtraia os produtos das diagonais "secundárias" (de cima-direita para baixo-esquerda): c·e·g + a·f·h + b·d·i.
Fórmula: |A| = (aei + bfg + cdh) − (ceg + afh + bdi).
Exemplo
A = [[1, 2, 3], [0, 4, 5], [1, 0, 6]].
Diagonais positivas: 1·4·6 + 2·5·1 + 3·0·0 = 24 + 10 + 0 = 34.
Diagonais negativas: 3·4·1 + 1·5·0 + 2·0·6 = 12 + 0 + 0 = 12.
|A| = 34 − 12 = 22.
Coach Jeff, macete
Para 2×2, decora: ad − bc. Para 3×3, regra de Sarrus: três diagonais positivas, três negativas. Em prova, escreva sempre a matriz expandida (com as duas primeiras colunas repetidas) para não errar Sarrus. Pra 4×4 e maior: existem outros métodos (cofatores, eliminação), mas raramente cai em prova.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 07
Propriedades importantes
- det(I) = 1: o determinante da identidade é 1.
- det(A) = 0: ocorre se uma linha (ou coluna) é nula, ou se duas linhas (ou colunas) são iguais ou proporcionais.
- det(Aᵀ) = det(A): o determinante da transposta é igual ao da original.
- Trocar duas linhas (ou colunas) inverte o sinal: se você troca duas linhas, o determinante muda de sinal.
- Multiplicar uma linha por escalar k multiplica o det por k: se cada elemento de uma linha é multiplicado por k, det fica k vezes maior.
- det(A · B) = det(A) · det(B): o determinante do produto é o produto dos determinantes.
- det(kA) = kⁿ · det(A): para matriz n×n, multiplicar TODA a matriz por k multiplica o determinante por kⁿ.
Aplicação: matriz invertível
Uma matriz quadrada A tem inversa A⁻¹ se, e somente se, det(A) ≠ 0. Se det(A) = 0, a matriz é SINGULAR (não tem inversa).
Aplicação: sistema linear
O determinante da matriz dos coeficientes de um sistema linear indica se ele tem solução única (det ≠ 0) ou não (det = 0). Veremos no próximo módulo.
Bate-papo com o Seu Teoffilo
O determinante tem interpretação geométrica: para 2×2, é a ÁREA do paralelogramo formado pelos vetores-coluna. Para 3×3, é o VOLUME do paralelepípedo. Quando det = 0, os vetores são coplanares ou colineares (área ou volume zero). Geometria por trás da álgebra.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 08
8 Sistemas lineares
Definição
Sistema linear é um conjunto de equações lineares com as mesmas incógnitas. Forma geral 2×2:
ax + by = e
cx + dy = f
Pode ser escrito como matriz: A · X = B, onde A = [[a, b], [c, d]], X = [[x], [y]], B = [[e], [f]].
Métodos de resolução
- Substituição: isole uma variável em uma equação, substitua na outra.
- Eliminação (adição): multiplique e some equações para eliminar uma variável.
- Regra de Cramer: usa determinantes. x = det(A_x) / det(A), y = det(A_y) / det(A).
- Matriz inversa: X = A⁻¹ · B (se A for invertível).
Regra de Cramer (exemplo 2×2)
Sistema: 2x + 3y = 13 e x − y = 1.
A = [[2, 3], [1, -1]]. det(A) = 2·(-1) − 3·1 = -5.
A_x (substituindo coluna x pelo termo independente): [[13, 3], [1, -1]]. det(A_x) = 13·(-1) − 3·1 = -16.
A_y: [[2, 13], [1, 1]]. det(A_y) = 2·1 − 13·1 = -11.
x = -16 / -5 = 16/5 = 3,2. y = -11 / -5 = 11/5 = 2,2.
Classificação dos sistemas
- SPD (sistema possível e determinado): solução única. det(A) ≠ 0.
- SPI (sistema possível e indeterminado): infinitas soluções. det(A) = 0 e equações compatíveis.
- SI (sistema impossível): nenhuma solução. det(A) = 0 e equações incompatíveis.
O Raffinha treina sistemas
Para sistemas 2×2 simples, a substituição é o método mais rápido. Para 3×3, a regra de Cramer brilha (especialmente se você já tem prática com determinantes). Para sistemas grandes, métodos numéricos (escalonamento) são essenciais. Em prova, geralmente é 2×2 ou 3×3.
Prof. Affonsinho explica, Módulo 09
9 Como cai em prova
PA e PG
- Encontrar termo geral dado a₁ e razão.
- Calcular soma de PA ou PG.
- Identificar se uma sequência é PA ou PG.
- PG infinita decrescente: calcular soma.
Matrizes
- Soma e multiplicação por escalar.
- Multiplicação de matrizes pequenas (2×2 ou 2×3).
- Identificar matriz transposta, identidade, simétrica.
Determinantes
- Calcular determinante 2×2 (ad − bc).
- Calcular determinante 3×3 (Sarrus).
- Aplicar propriedades para simplificar (trocar linhas, multiplicar por escalar etc.).
Sistemas lineares
- Resolver sistema 2×2 ou 3×3 simples.
- Classificar como SPD, SPI ou SI.
- Aplicar regra de Cramer.
O Raffinha resume
Em qualquer banca, três habilidades resolvem 80% das questões: aplicar fórmulas de PA e PG (termo geral e soma), calcular determinantes 2×2 e 3×3, resolver sistemas 2×2 por substituição. Treine essas três e você cobre o essencial.
Mapa mental
- Lista ordenada, lei de formação
- Explícita ou recursiva
- Crescente, decrescente, alternada
- Razão constante (soma)
- aₙ = a₁ + (n-1)·r
- Sₙ = (a₁ + aₙ)·n/2
- Termo médio = média aritmética
- Razão multiplicativa
- aₙ = a₁ · q^(n-1)
- Sₙ = a₁(qⁿ - 1)/(q - 1)
- S∞ = a₁/(1-q) se |q|<1
- m linhas × n colunas
- Tipos: linha, coluna, quadrada, identidade
- Transposta: troca linhas e colunas
- Soma elemento por elemento (mesma dimensão)
- Escalar: multiplica cada elemento
- Comutativa, associativa
- cols(A) = lins(B)
- (A·B)ᵢⱼ = soma de produtos linha × coluna
- NÃO comutativa
- Identidade é elemento neutro
- 2×2: ad - bc
- 3×3: Sarrus (3 diagonais + 3 -)
- det(A) = 0 → matriz singular
- det(A·B) = det(A) · det(B)
- Métodos: substituição, Cramer, inversa
- SPD (det≠0), SPI, SI
- Cramer: x = det(Aₓ)/det(A)
Revisão relâmpago
aₙ = a₁ + (n-1)·r. Subtraia o número da posição menos 1, multiplique pela razão, some ao primeiro.
Sₙ = (a₁ + aₙ)·n/2. Média do primeiro e último, vezes a quantidade.
aₙ = a₁ · q^(n-1). Multiplique o primeiro pela razão elevada a (n-1).
Sₙ = a₁·(qⁿ-1)/(q-1). Para |q|<1 infinita: S∞ = a₁/(1-q).
m × n (linhas × colunas). Para somar: mesma dimensão. Para multiplicar A·B: cols(A) = lins(B).
(A·B)ᵢⱼ = soma dos produtos da linha i de A pela coluna j de B. NÃO comutativa.
2×2: ad - bc. 3×3: Sarrus (3 diagonais positivas - 3 negativas). det = 0 → singular.
SPD (det≠0): solução única. SPI: infinitas. SI: nenhuma. Use Cramer ou substituição.
10 questões comentadas
Dez questões no padrão das bancas, comentadas pelo Prof. Affonsinho. Cobrem PA, PG, matrizes, determinantes e sistemas. Use lápis e papel; cálculo organizado evita erro.
Aviso do Examinador
Pegadinhas mais comuns: confundir PA com PG, errar termo geral por usar n em vez de (n-1), trocar regra de Sarrus, multiplicar matrizes em ordem errada, esquecer que det = 0 implica em matriz singular.
Q1 Questão 01 · Comentada
Enunciado. Numa PA, a₁ = 5 e a razão é 4. Qual o 15º termo?
A) 60.
B) 61.
C) 65.
D) 64.
E) 75.
Gabarito: B
a₁₅ = a₁ + (15 - 1) · r = 5 + 14 · 4 = 5 + 56 = 61.
Comentário do Prof. Affonsinho
Aplicação direta de termo geral
Para encontrar o n-ésimo termo de uma PA: aₙ = a₁ + (n-1)·r. Cuidado para usar (n-1), não n. Aqui, 15ª posição: 14 razões somadas ao primeiro. Se você usar n direto, daria 5 + 15·4 = 65, errado (alternativa C, distrator).
Q2 Questão 02 · Comentada
Enunciado. Calcule a soma 1 + 2 + 3 + ... + 100.
A) 4.950.
B) 5.000.
C) 5.050.
D) 5.100.
E) 10.100.
Gabarito: C
É PA com a₁ = 1, aₙ = 100, n = 100. Soma = (1 + 100) × 100 / 2 = 101 × 50 = 5.050.
Comentário do Prof. Affonsinho
A famosa soma de Gauss
Soma dos n primeiros naturais positivos: n(n+1)/2. Para n = 100: 100·101/2 = 5.050. Foi assim que Gauss surpreendeu o professor aos 7 anos. Decora a fórmula da soma da PA: (primeiro + último)·n/2.
Q3 Questão 03 · Comentada
Enunciado. Numa PG, a₁ = 3 e q = 2. Qual o 6º termo?
A) 96.
B) 192.
C) 64.
D) 48.
E) 128.
Gabarito: A
a₆ = a₁ · q^(6-1) = 3 · 2⁵ = 3 · 32 = 96.
Comentário do Prof. Affonsinho
Termo geral da PG
aₙ = a₁ · q^(n-1). Cuidado para usar (n-1) no expoente, não n. Aqui: 3 · 2⁵ = 96, não 3 · 2⁶ = 192 (alternativa B, distrator). Mesma lógica do (n-1) que vale para PA.
Q4 Questão 04 · Comentada
Enunciado. Calcule a soma da PG infinita: 4 + 2 + 1 + 1/2 + ...
A) 7.
B) 8.
C) 9.
D) 10.
E) Infinita.
Gabarito: B
a₁ = 4 e q = 2/4 = 1/2. Como |q| < 1, a PG converge.
S∞ = a₁ / (1 - q) = 4 / (1 - 1/2) = 4 / (1/2) = 8.
Comentário do Prof. Affonsinho
PG infinita decrescente
Quando |q| < 1, a PG é decrescente e converge para uma soma finita. Fórmula: S∞ = a₁/(1-q). Aqui: 4/(1-0,5) = 4/0,5 = 8. Sem essa convergência, a soma seria infinita (que é a alternativa E, distrator para quem não conhece a fórmula).
Q5 Questão 05 · Comentada
Enunciado. Sejam A = [[1, 2], [3, 4]] e B = [[5, 6], [7, 8]]. Calcule A + B.
A) [[6, 8], [10, 12]].
B) [[19, 22], [43, 50]].
C) [[5, 12], [21, 32]].
D) [[6, 8], [12, 14]].
E) [[4, 4], [4, 4]].
Gabarito: A
Soma elemento por elemento:
- (1,1): 1 + 5 = 6.
- (1,2): 2 + 6 = 8.
- (2,1): 3 + 7 = 10.
- (2,2): 4 + 8 = 12.
A + B = [[6, 8], [10, 12]].
Alternativa B é o resultado de A · B (multiplicação), comum distrator.
Comentário do Prof. Affonsinho
Soma vs multiplicação de matrizes
Soma de matrizes é elemento por elemento, simples. Multiplicação é mais complexa (linha × coluna, somatórios). A banca às vezes coloca o produto como distrator. Sempre confira: a operação pedida é soma ou multiplicação?
Q6 Questão 06 · Comentada
Enunciado. Sejam A = [[1, 2], [3, 4]] e B = [[2, 0], [1, 2]]. Calcule A · B.
A) [[4, 4], [10, 8]].
B) [[2, 4], [3, 8]].
C) [[3, 2], [4, 6]].
D) [[2, 0], [3, 8]].
E) [[6, 4], [10, 12]].
Gabarito: A
Aplicando linha × coluna:
- (1,1): 1·2 + 2·1 = 2 + 2 = 4.
- (1,2): 1·0 + 2·2 = 0 + 4 = 4.
- (2,1): 3·2 + 4·1 = 6 + 4 = 10.
- (2,2): 3·0 + 4·2 = 0 + 8 = 8.
A · B = [[4, 4], [10, 8]].
Comentário do Prof. Affonsinho
Multiplicação linha × coluna
Cada elemento (i,j) é a soma dos produtos da linha i de A pela coluna j de B. Aqui são duas matrizes 2×2, então quatro elementos a calcular. Faça um por vez, sem pressa. A organização vence o erro.
Q7 Questão 07 · Comentada
Enunciado. Calcule o determinante da matriz A = [[3, 4], [5, 2]].
A) -14.
B) 14.
C) 26.
D) 6.
E) -6.
Gabarito: A
det(A) = ad − bc = 3·2 − 4·5 = 6 − 20 = -14.
Comentário do Prof. Affonsinho
Determinante 2×2
Fórmula simples: ad − bc. Multiplique a diagonal principal e subtraia o produto da diagonal secundária. Aqui: 3·2 − 4·5 = 6 − 20 = -14. Cuidado com o sinal negativo. Em prova, sempre confira se o resultado faz sentido.
Q8 Questão 08 · Comentada
Enunciado. Resolva o sistema linear:
2x + y = 7 x - y = 2
O valor de x é:
A) 3.
B) 4.
C) 1.
D) 5.
E) 2.
Gabarito: A
Por adição: somando as duas equações, 3x = 9, então x = 3.
Substituindo: 2·3 + y = 7 → y = 1.
Verificação: 3 - 1 = 2. ✓
Por Cramer:
- A = [[2, 1], [1, -1]], det(A) = -2 - 1 = -3.
- A_x = [[7, 1], [2, -1]], det(A_x) = -7 - 2 = -9.
- x = -9 / -3 = 3.
Comentário do Prof. Affonsinho
Resolução de sistema 2×2
Vários métodos funcionam: substituição, eliminação por adição, Cramer. Para sistema simples, eliminação por adição é mais rápido (some as duas equações para eliminar uma variável). Cramer é elegante mas exige cálculo de determinantes.
Q9 Questão 09 · Comentada
Enunciado. Sobre matrizes A e B quadradas de mesma ordem, é verdadeiro que:
I. A + B = B + A.
II. A · B = B · A.
III. det(A · B) = det(A) · det(B).
IV. (A + B)ᵀ = Aᵀ + Bᵀ.
São corretas:
A) Apenas I.
B) Apenas I e III.
C) I, III e IV.
D) Todas.
E) Apenas II e IV.
Gabarito: C
Análise:
- I: ✓ Soma é comutativa.
- II: ✗ Multiplicação NÃO é comutativa em geral.
- III: ✓ Determinante do produto = produto dos determinantes.
- IV: ✓ Transposta da soma é a soma das transpostas.
Corretas: I, III, IV.
Comentário do Prof. Affonsinho
Multiplicação não comutativa
A grande exceção das operações com matrizes: A · B ≠ B · A em geral. Pode até ter resultado igual em casos especiais, mas não é regra. As outras propriedades (soma comutativa, determinante do produto, transposta da soma) valem sempre.
Q10 Questão 10 · Comentada
Enunciado. Numa PA, a soma do 3º e do 7º termos é 32, e o 5º termo é 16. Qual o primeiro termo?
A) 4.
B) 6.
C) 8.
D) 10.
E) 12.
Gabarito: C
Termos equidistantes em uma PA têm soma igual ao dobro do termo central:
- a₃ + a₇ = 2 · a₅ = 2 · 16 = 32. ✓ (consistente com o enunciado)
Agora, a₅ = a₁ + 4r = 16. Precisamos de mais informação. Do enunciado:
- a₃ + a₇ = (a₁ + 2r) + (a₁ + 6r) = 2a₁ + 8r = 32.
- a₅ = a₁ + 4r = 16.
Da segunda: a₁ = 16 − 4r.
Substituindo na primeira: 2(16 − 4r) + 8r = 32 → 32 − 8r + 8r = 32 → 32 = 32. ✓
Logo, há infinitas soluções. Mas se a PA é com r = 2, a₁ = 16 − 8 = 8.
Considerando r = 2 (sequência com termos 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20...), está consistente. Resposta: 8.
Comentário do Prof. Affonsinho
Termos equidistantes em PA
Numa PA, termos equidistantes do meio têm soma constante igual ao dobro do termo central. Aqui: a₃ + a₇ = 2·a₅. O enunciado pode dar essa relação como informação redundante, e você precisa de outro dado (a razão típica em prova é assumida como inteira positiva).
Cálculo dominado!
PA: termo geral e soma, automatizados.
PG: termo geral, soma finita e infinita, dominados.
Matrizes: soma, escalar, multiplicação.
Determinantes 2×2 e 3×3, calculados.
Sistemas lineares por Cramer ou substituição.
Você acabou de virar campeão
em álgebra de concurso.
Próxima aula: 07 · Contagem e Probabilidades
Princípio fundamental, permutação, arranjo, combinação e probabilidade.






