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Matemática
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Sabe-se que as soluções da equação a seguir são pares ordenados da forma (a;b) . com aebin N a^2+b^2=a^3-2ab+b Se cada solução da equação dada representar um polígono P no plano cartesiano, a área de P, em unidades de área, será igual a: A 2 B 3 4 D 5

Pergunta

Sabe-se que as soluções da equação a seguir são
pares ordenados da forma (a;b) . com aebin N
a^2+b^2=a^3-2ab+b
Se cada solução da equação dada representar um
polígono P no plano cartesiano, a área de P, em
unidades de área, será igual a:
A 2
B 3
4
D 5

Sabe-se que as soluções da equação a seguir são pares ordenados da forma (a;b) . com aebin N a^2+b^2=a^3-2ab+b Se cada solução da equação dada representar um polígono P no plano cartesiano, a área de P, em unidades de área, será igual a: A 2 B 3 4 D 5

Solução

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DelmaProfissional · Tutor por 6 anos

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Para encontrar as soluções da equação dada, podemos reescrevê-la da seguinte forma:

a^{2} + b^{2} = a^{3} - 2ab + b


a^{2} - a^{3} + 2ab - b = 0


a(a - 1) + b(2a - 1) = 0


A partir dessa equação, podemos ver que as soluções são pares ordenados da forma (a; b)
, onde a
e b
são números naturais.

Agora, vamos encontrar as coordenadas dos pontos que formam o polígono P no plano cartesiano. Podemos escolher alguns valores para a
e b
e verificar se eles satisfazem a equação.

Vamos começar com a = 1
:

1^{2} + b^{2} = 1^{3} - 2(1)b + b


1 + b^{2} = 1 - 2b + b


b^{2} = -b


Não há solução real para esse caso.

Agora, vamos tentar com a = 2
:

2^{2} + b^{2} = 2^{3} - 2(2)b + b


4 + b^{2} = 8 - 4b + b


b^{2} = -3b + 4


b^{2} + 3b - 4 = 0


(b + 4)(b - 1) = 0


b = -4
ou b = 1


Portanto, temos duas soluções possíveis: (2; -4)
e (2; 1)
.

Agora, vamos plotar esses pontos no plano cartesiano e encontrar a área do polígono P.

Podemos ver que o polígono P é um triângulo com vértices em (2; -4)
, (2; 1)
e (0; 0)
.

A área de um triângulo pode ser encontrada usando a fórmula:

A = \frac{1}{2} \cdot |x_1(y_2 - y_3) + x_2(y_3 - y_1) + x_3(y_1 - y_2)|


Substituindo as coordenadas dos pontos, temos:

A = \frac{1}{2} \cdot |2(1 - 0) + 2(0 - (-4)) + 0((-4) - 1)|


A = \frac{1}{2} \cdot |2 + 8 + 0|


A = \frac{1}{2} \cdot 10


A = 5


Portanto, a área do polígono P é igual a 5 unidades de área.

A resposta correta é a opção D) 5.
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