Questão 1

Matemática. Bases numéricas.

Sejam nn e mm números naturais. Sabe-se que nn vale 56215621 na base numérica mm e 12081208 na base numérica m+5m+5. O valor de nn é:

  1. 20202020

  2. 20222022

    Alternativa correta
  3. 20242024

  4. 20262026

  5. 20282028

Gabarito B

Resolução

Escrever um número “na base bb” significa desenvolvê-lo em potências de bb, com os algarismos como coeficientes. Assim, a representação 56215621 na base mm e a representação 12081208 na base m+5m+5 dão duas expressões para o mesmo natural nn, e igualá-las produz uma equação polinomial em mm.

Montando a equação: desenvolvendo as duas representações,
n=5m3+6m2+2m+1en=1⋅(m+5)3+2⋅(m+5)2+0⋅(m+5)+8. n = 5m^3 + 6m^2 + 2m + 1 \qquad\text{e}\qquad n = 1\cdot(m+5)^3 + 2\cdot(m+5)^2 + 0\cdot(m+5) + 8 .

Igualando as duas expressões de nn:
5m3+6m2+2m+1=m3+17m2+95m+183⇒4m3−11m2−93m−182=0. 5m^3 + 6m^2 + 2m + 1 = m^3 + 17m^2 + 95m + 183 \Rightarrow 4m^3 - 11m^2 - 93m - 182 = 0 .

Resolvendo a cúbica: como mm é natural e m≥7m \geq 7, testamos m=7m = 7:
4⋅343−11⋅49−93⋅7−182=1372−539−651−182=0. 4\cdot 343 - 11\cdot 49 - 93\cdot 7 - 182 = 1372 - 539 - 651 - 182 = 0 .

Logo m=7m = 7 é raiz. Fatorando por Briot-Ruffini:
4m3−11m2−93m−182=(m−7)(4m2+17m+26). 4m^3 - 11m^2 - 93m - 182 = (m-7)\left(4m^2 + 17m + 26\right) .

O fator quadrático tem discriminante Δ=172−4⋅4⋅26=289−416=−127<0\Delta = 17^2 - 4\cdot 4\cdot 26 = 289 - 416 = -127 < 0, portanto não possui raiz real. Assim, m=7m = 7 é a única solução admissível.

Calculando nn:
n=5⋅73+6⋅72+2⋅7+1=1715+294+14+1=2024. n = 5\cdot 7^3 + 6\cdot 7^2 + 2\cdot 7 + 1 = 1715 + 294 + 14 + 1 = 2024 .