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Questão 45

ENEM 2015
Matemática

(Enem 2015) Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), produtos sazonais são aqueles que apresentam ciclo bem definidos de produção, consumo e preço. Resumidamente, existem épocas do ano em que a sua disponibilidade nos mercados varejistas ora é escassa, com preços elevados, ora é abundante, com preços mais baixos, o que ocorre no mês de produção máxima da safra.
 

A partir de uma série histórica, observou-se que o preço P, em reais, do quilograma de um certo produto sazonal pode ser descrito pela função

P(x) = 8+5cos(frac{pi x-pi}{6})

onde x representa o mês do ano, sendo x = 1 associado ao mês de janeiro, x = 2 ao mês de fevereiro, e assim sucessivamente, até x = 12 associado ao mês de dezembro

Disponível em: www.ibge.gov.br. Acesso em: 2 ago. 2012 (adaptado) 

Na safra, o mês de produção máxima desse produto é

A

janeiro.

B

abril

C

junho.

D

julho.

E

outubro.

Gabarito:

julho.



Resolução:

Como dito no enunciado quando a produção está alta o preço apresenta um valor mínimo. O que quer dizer que para encontrar o mês em que a produção foi máxima temos de descobrir o mês em que tivemos um mínimo em produção, que é dada pela função:

P(x) = 8+5cos(frac{pi x-pi}{6})

Para isso, analisemos a função P inicialmente. Se chamarmos os valores no interior do cos de 	heta  ficamos com: P(x) = 8+5cos(	heta) . Perceba que teremos um valor mínimo dessa função quando o cos(	heta) tiver um valor mínimo.

A função cos é uma função períodica que apresenta valores que variam de -1 à 1, portanto quando cos(	heta) = -1 teremos um mínimo. E já sabemos que os mínimos ocorrem quando 	heta = pi +kcdot2pi onde k in mathbb{Z}. Assim:

frac{pi x- pi}{6} = pi + kcdot 2 pi

isolando x:

\ frac{pi x- pi}{6} = pi + kcdot 2 pi \ frac{cancel{pi}(x-1)}{6} = cancel{pi}(1+2k) \ frac{x-1}{6} = 1+2k \ x -1 = 6(1+2k) \ x - 1 = 6+12k \ x = 12k+7

lembrando que k é um número inteiro podemos criar uma tabela a partir de possíveis valores para ele:

k x
-1 -5
0 7
1 19

Sabemos que o valor x representa um mês do ano, então valores negativos ou maiores que 12 representam meses fora do ano em que estamos analisando. Assim, concluimos que o mês de produção máxima desse produto é o 7, correspondente a Julho.

Resposta: D

 

PS: Gráfico da função:

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