Considerando os números racionais abaixo, é correto afirmar que

Questão

Considerando os números racionais abaixo, é correto afirmar que

Imagem 1

a=111+2112+3113+4114+5115+6116a=\frac{1}{11}+\frac{2}{11^{2}}+\frac{3}{11^{3}}+\frac{4}{11^{4}}+\frac{5}{11^{5}}+\frac{6}{11^{6}}

Imagem 2

b=111+2112+3113+2114+7115+8116b=\frac{1}{11}+\frac{2}{11^{2}}+\frac{3}{11^{3}}+\frac{2}{11^{4}}+\frac{7}{11^{5}}+\frac{8}{11^{6}}

Imagem 3

c=111+2112+3113+5114+1115+2116c=\frac{1}{11}+\frac{2}{11^{2}}+\frac{3}{11^{3}}+\frac{5}{11^{4}}+\frac{1}{11^{5}}+\frac{2}{11^{6}}

Alternativas

a) a < b < c.

b) a < c < b.

c) b < a < c.

d) b < c < a.

96%

e) c < b < a.

Explicação

Vamos comparar aa, bb e cc termo a termo, notando que todos têm a mesma parte inicial até 3113\frac{3}{11^3}.

  1. Separe a parte comum: [ S=\frac{1}{11}+\frac{2}{11^{2}}+\frac{3}{11^{3}}. ] Então: [ a=S+\left(\frac{4}{11^4}+\frac{5}{11^5}+\frac{6}{11^6}\right),\quad b=S+\left(\frac{2}{11^4}+\frac{7}{11^5}+\frac{8}{11^6}\right),\quad c=S+\left(\frac{5}{11^4}+\frac{1}{11^5}+\frac{2}{11^6}\right). ] Como SS é igual para os três, basta comparar as “caudas” a partir de 11411^{-4}.

  2. Compare aa e bb: [ a-b=\frac{4-2}{11^4}+\frac{5-7}{11^5}+\frac{6-8}{11^6} =\frac{2}{11^4}-\frac{2}{11^5}-\frac{2}{11^6} =\frac{2}{11^4}\left(1-\frac{1}{11}-\frac{1}{11^2}\right). ] Agora, [ 1-\frac{1}{11}-\frac{1}{121}= \frac{121-11-1}{121}= \frac{109}{121}>0. ] Logo ab>0a>ba-b>0 \Rightarrow a>b.

  3. Compare cc e bb: [ c-b=\frac{5-2}{11^4}+\frac{1-7}{11^5}+\frac{2-8}{11^6} =\frac{3}{11^4}-\frac{6}{11^5}-\frac{6}{11^6} =\frac{3}{11^4}\left(1-\frac{2}{11}-\frac{2}{11^2}\right). ] E [ 1-\frac{2}{11}-\frac{2}{121}= \frac{121-22-2}{121}= \frac{97}{121}>0. ] Logo cb>0c>bc-b>0 \Rightarrow c>b.

  4. Compare aa e cc: [ a-c=\frac{4-5}{11^4}+\frac{5-1}{11^5}+\frac{6-2}{11^6} =-\frac{1}{11^4}+\frac{4}{11^5}+\frac{4}{11^6} =\frac{1}{11^4}\left(-1+\frac{4}{11}+\frac{4}{11^2}\right). ] Calcule o sinal do parêntese: [ -1+\frac{4}{11}+\frac{4}{121}= \frac{-121+44+4}{121}= \frac{-73}{121}<0. ] Logo ac<0a<ca-c<0 \Rightarrow a<c.

  5. Conclusão: Temos b<a<cb<a<c? Não, pois a<ca<c e também a>ba>b e c>bc>b. Portanto a ordem é [ b < a < c. ] Alternativa correta: (c).

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