Questão 3 - 1ª Fase - IME 2026

Gabarito

  • Questão ativa

  • Já visualizadas

  • Não visualizadas

  • Resolução pendente

  • ANL

    Questão anulada

  • S/A

    Sem alternativas

Questão 3

Objetiva
3

Sabe-se que i2=-1. Determine o menor número inteiro positivo n que satisfaça a expressão

-3+i2n=-3-i2n+2i

Alternativas

  1. A

    1

  2. B

    2

  3. C

    3

  4. D

    5

  5. E

    7

Gabarito:
    C

Nota-se que:

-32-i2n=cis7π6n=cis7nπ6

-32+i2n=cis5π6n=cis5nπ6

Assim:

-32+i2n=-32-i2n+2i

cis5nπ6-cis7nπ6=2i

Portanto:

cos5nπ6-cos7nπ6=0sen5nπ6-sen7nπ6=2

Dado que -1≤sen5nπ6≤1 e -1≤sen7nπ6≤1, então, a segunda equação do sistema só será satisfeita no caso em que

sen5nπ6=1sen7nπ6=-1

Caso esse em que cos5nπ6=cos7nπ6=0, tornando a primeira equação do sistema já satisfeita.

Resolvendo o sistema, em que k1, k2 são inteiros: 

5nπ6=π2+2k1π7nπ6=3π2+2k2π

Subtraindo as equações:

n=3+6k2-k1

No caso de n mínimo natural, k2-k1=0, de modo que n = 3.

Nota-se que n = 3 é, de fato, solução do sistema.

3

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