Formulário e notas deste tema
Exercício 1
★Exame nacionalExame Nacional 2026, 1.ª fase — item 5 (versão AE2018)
Qual das expressões seguintes é termo geral de uma sucessão monótona decrescente?
(A) \({n}^{2}-4n\)
(B) \(2n+3\)
(C) \({\left( \frac{3}{2} \right)}^{n}\)
(D) \({\left( \frac{2}{3} \right)}^{n}\)
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Resposta: (D)
Em (A), \({u}_{n+1}-{u}_{n}=2n-3\), que é negativo apenas para \(n=1\): não é monótona decrescente.
Em (B) e (C) as sucessões são crescentes (\(2n+3\) é aritmética de razão \(2\); \({\left( \frac{3}{2} \right)}^{n}\) é geométrica de razão maior que \(1\)).
Em (D), \(\frac{{u}_{n+1}}{{u}_{n}}=\frac{2}{3}<1\) com termos positivos, logo a sucessão é decrescente.
Exercício 2
★Exame nacionalExame Nacional 2025, 2.ª fase — item 1
Qual é o limite da sucessão de termo geral \({u}_{n}=\frac{2n+4}{3n+5}\)?
(A) \(\frac{2}{3}\)
(B) \(\frac{4}{5}\)
(C) \(\frac{5}{4}\)
(D) \(\frac{3}{2}\)
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Resposta: (A)
Dividindo numerador e denominador por \(n\): \({u}_{n}=\frac{2+\frac{4}{n}}{3+\frac{5}{n}}\).
Como \(\frac{4}{n}\to 0\) e \(\frac{5}{n}\to 0\), vem \(\lim {u}_{n}=\frac{2}{3}\).
Exercício 3
★★Exame nacionalExame Nacional 2026, 2.ª fase — item 7 (versão AE2018)
Considere a sucessão \(\left( {u}_{n} \right)\) definida por
\[{u}_{n}=\frac{3n+5}{n+2}\]
Estude a sucessão \(\left( {u}_{n} \right)\) quanto à monotonia.
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\({u}_{n+1}=\frac{3\left( n+1 \right)+5}{\left( n+1 \right)+2}=\frac{3n+8}{n+3}\).
\({u}_{n+1}-{u}_{n}=\frac{3n+8}{n+3}-\frac{3n+5}{n+2}=\frac{\left( 3n+8 \right)\left( n+2 \right)-\left( 3n+5 \right)\left( n+3 \right)}{\left( n+2 \right)\left( n+3 \right)}=\frac{1}{\left( n+2 \right)\left( n+3 \right)}\).
Para qualquer \(n\in N\), \(\left( n+2 \right)\left( n+3 \right)>0\), pelo que \({u}_{n+1}-{u}_{n}>0\).
Logo a sucessão \(\left( {u}_{n} \right)\) é monótona crescente.
Exercício 4
★★Exame nacionalExame Nacional 2026, época especial — item 3 (versão AE2018)
Qual é o limite da sucessão de termo geral \({u}_{n}={\left( \frac{n+2}{n} \right)}^{3n}\)?
(A) \(1\)
(B) \(6\)
(C) \({e}^{5}\)
(D) \({e}^{6}\)
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Resposta: (D)
\(\frac{n+2}{n}=1+\frac{2}{n}\), pelo que \({u}_{n}={\left( 1+\frac{2}{n} \right)}^{3n}={\left[ {\left( 1+\frac{2}{n} \right)}^{n} \right]}^{3}\).
Como \(\lim {\left( 1+\frac{2}{n} \right)}^{n}={e}^{2}\), vem \(\lim {u}_{n}={\left( {e}^{2} \right)}^{3}={e}^{6}\).
Exercício 5
★★Exame nacionalExame Nacional 2025, 1.ª fase — item 1
Qual é o limite da sucessão de termo geral \({u}_{n}={\left( 1+\frac{1}{n} \right)}^{3n}\)?
(A) \(e+3\)
(B) \(3e\)
(C) \({e}^{3}\)
(D) \(\frac{e}{3}\)
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Resposta: (C)
\({u}_{n}={\left[ {\left( 1+\frac{1}{n} \right)}^{n} \right]}^{3}\).
Como \(\lim {\left( 1+\frac{1}{n} \right)}^{n}=e\), vem \(\lim {u}_{n}={e}^{3}\).
Exercício 6
★★Exame nacionalExame Nacional 2025, época especial — item 1
Seja \(\left( {u}_{n} \right)\) uma sucessão tal que \(\lim {u}_{n}=0\).
Qual das expressões seguintes pode ser termo geral de \(\left( {u}_{n} \right)\)?
(A) \(\frac{2-{n}^{2}}{n}\)
(B) \({\left( -2 \right)}^{n}\)
(C) \({\left( -\frac{1}{2} \right)}^{n}\)
(D) \(2n+3\)
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Resposta: (C)
Em (A), \(\frac{2-{n}^{2}}{n}=\frac{2}{n}-n\to -\infty \).
Em (B), \({\left( -2 \right)}^{n}\) não tem limite (os termos alternam de sinal e crescem em módulo).
Em (D), \(2n+3\to +\infty \).
Em (C), trata-se de uma progressão geométrica de razão \(-\frac{1}{2}\), com \(\left| -\frac{1}{2} \right|<1\), pelo que o limite é \(0\).
Exercício 7
★★★Exame nacionalExame Nacional 2026, 1.ª fase — item 9 (versão AE2018)
Mostre que, para qualquer \(x\in R\), a igualdade seguinte é verdadeira.
\[1-{\left( \operatorname{sen}\left( \frac{\pi }{2}+x \right)-\operatorname{sen}x \right)}^{2}=\operatorname{sen}\left( 2x \right)\]
Ver resolução
\(\operatorname{sen}\left( \frac{\pi }{2}+x \right)=\cos x\).
\({\left( \cos x-\operatorname{sen}x \right)}^{2}={\cos }^{2}x-2\operatorname{sen}x\cos x+{\operatorname{sen}}^{2}x\).
Como \({\operatorname{sen}}^{2}x+{\cos }^{2}x=1\), vem \({\left( \cos x-\operatorname{sen}x \right)}^{2}=1-2\operatorname{sen}x\cos x\).
Logo \(1-{\left( \cos x-\operatorname{sen}x \right)}^{2}=2\operatorname{sen}x\cos x=\operatorname{sen}\left( 2x \right)\), como se pretendia.
Exercício 8
★★★Exame nacionalExame Nacional 2026, 1.ª fase — item 13 (versão AE2018)
A soma dos quatro últimos elementos de uma certa linha do Triângulo de Pascal é \(288\,101\).
Determine o segundo elemento dessa linha, sabendo também que o quarto elemento da linha seguinte é \(287\,980\).
Ver resolução
Sejam \(a\), \(b\), \(c\) e \(d\) os quatro últimos elementos da linha, por ordem decrescente de posição; então \(d=1\) (último elemento) e \(c\) é igual ao segundo elemento dessa linha (simetria da linha).
Pela regra de formação do Triângulo de Pascal, o quarto elemento da linha seguinte é \(a+b\).
Logo \(a+b+c+d=288\,101\) com \(a+b=287\,980\) e \(d=1\): \(c=288\,101-287\,980-1=120\).
O segundo elemento da linha é \(120\).
Exercício 9
★★★Exame nacionalExame Nacional 2026, 2.ª fase — item 13 (versão AE2018)
Considere a função \(f\), de domínio \(\left[ 0,a \right]\), com \(a>0\), definida por
\[f\left( x \right)=\operatorname{sen}\left( 2x \right)+\cos x\]
Determine o menor valor de \(a\) para o qual a função \(f\) tem, exatamente, vinte zeros.
Ver resolução
\(f\left( x \right)=0\Leftrightarrow 2\operatorname{sen}x\cos x+\cos x=0\Leftrightarrow \cos x\,\left( 2\operatorname{sen}x+1 \right)=0\).
\(\cos x=0 \lor \operatorname{sen}x=-\frac{1}{2}\).
Em \([0,2\pi [\) os zeros são \(\frac{\pi }{2}\), \(\frac{7\pi }{6}\), \(\frac{3\pi }{2}\) e \(\frac{11\pi }{6}\): quatro zeros por cada período de amplitude \(2\pi \).
Como \(20=4\times 5\), os vinte zeros ocorrem em \([0,10\pi [\) e o maior deles é \(\frac{11\pi }{6}+4\times 2\pi =\frac{59\pi }{6}\).
O menor valor de \(a\) é \(\frac{59\pi }{6}\).
Exercício 10
★★★Exame nacionalExame Nacional 2025, 1.ª fase — item 3
O produto do segundo elemento pelo penúltimo elemento de uma dada linha do triângulo de Pascal é \(625\).
Qual é o quinto elemento da linha anterior?
(A) \(10\,626\)
(B) \(12\,650\)
(C) \(42\,504\)
(D) \(53\,130\)
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Resposta: (A)
Numa linha de ordem \(n\), o segundo e o penúltimo elementos são ambos iguais a \({}^{n}{C}_{1}=n\).
\(n\times n=625\Leftrightarrow n=25\): trata-se da linha \(n=25\).
O quinto elemento da linha anterior (\(n=24\)) é \({}^{24}{C}_{4}=10\,626\).