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PISM · Matemática

Questões de Funções exponencial e logarítmica da PISM

16 questões oficiais da PISM sobre Funções exponencial e logarítmica, de 2017 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 5 fáceis, 10 médias, 1 difícil.

Treine Funções exponencial e logarítmica com 16 questões da PISM

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Treinar Funções exponencial e logarítmica

6 questões de Funções exponencial e logarítmica resolvidas

Questão 1 · PISM 2026 · Módulo I (1º ano) · Questão 13fácil

O gráfico abaixo representa o decrescimento exponencial da massa de um radioisótopo utilizado no tratamento de um paciente, a partir de 6 horas da administração do medicamento.

Imagem da questão

Qual foi a massa, em miligrama, desse radioisótopo administrado nesse paciente?

  1. A

    4

  2. B

    6

  3. C

    7

  4. D

    8

  5. E

    16

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Gabarito: D

No gráfico, a massa é 4 mg em t = 6 h e 2 mg em t = 12 h; depois, 1 mg em t = 18 h.

A massa cai pela metade a cada 6 horas: a meia-vida é 6 h.

Voltando 6 horas, de t = 6 h para t = 0 (momento da administração), a massa era o dobro:

m(0) = 2 × 4 = 8 mg

Em forma de função: m(t) = 8 · (1/2)t/6; para t = 6, m = 8 · 1/2 = 4 mg. Confere.

Resposta: D

Por que as outras atraem: a A é a massa em t = 6 h, onde o gráfico começa; a E dobra duas vezes.

Dica: em decaimento radioativo, ache a meia-vida no gráfico (tempo para a massa cair pela metade) e ande para trás ou para a frente de meia-vida em meia-vida.

Questão 2 · PISM 2025 · Módulo I (1º ano) · Questão 14média

Considere a função exponencial f(x) = 2x. Seja a um número real.

Então, [f(a)(f(a + 2) + 4)] / [4f(a + 2)(f(a) + 1)] é igual a

  1. A

    1/4

  2. B

    1/2

  3. C

    1

  4. D

    2

  5. E

    4

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Gabarito: A

Chame f(a) = 2a = t.

1. Escreva f(a + 2) em função de t:
f(a + 2) = 2a + 2 = 2a × 2² = 4t

2. Substitua:
Numerador: t × (4t + 4) = 4t(t + 1)
Denominador: 4 × 4t × (t + 1) = 16t(t + 1)

3. Simplifique:
4t(t + 1) ÷ [16t(t + 1)] = 4/16 = 1/4

(t > 0, então pode cancelar.)

Resposta: A

Dica: em expressões com 2a+k, troque 2a por uma letra e use 2a+k = 2a × 2k.

Questão 3 · PISM 2020 · Módulo I (1º ano) · Questão 15média

Em um mesmo instante colocam-se 5 bactérias de um certo tipo em um recipiente e 5 bactérias de um segundo tipo em outro recipiente. Representando por f(t) a quantidade de bactérias do primeiro tipo e por g(t) a do segundo tipo, t minutos após o início do experimento, observa-se que f(t) = 9t + 4 e g(t) = 5 × 3t.

Após iniciado o experimento, as quantidades de bactérias nos dois recipientes voltam a se igualar quando em ambos recipientes existirem quantas bactérias?

  1. A

    7

  2. B

    8

  3. C

    10

  4. D

    12

  5. E

    20

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Gabarito: E

O experimento tem f(t) = 9t + 4 e g(t) = 5 × 3t. No início (t = 0), f = 1 + 4 = 5 e g = 5 — as quantidades já são iguais.

1. Igualando: 9t + 4 = 5 × 3t. Com u = 3t (então 9t = u²):
u² − 5u + 4 = 0 → u = 1 ou u = 4

2. Interpretando: u = 1 dá t = 0 (o início). A nova igualdade é com 3t = 4.

3. Quantidade: g = 5 × 4 = 20 (e f = 4² + 4 = 20 ✓).

Resposta: E

Por que as outras atraem: 5 é a quantidade inicial, e 4 é o valor de 3t, não o número de bactérias.

Dica: em equações com a2t e at, troque at por uma incógnita e resolva a equação do 2º grau.

Questão 4 · PISM 2019 · Módulo I (1º ano) · Questão 13média

No plano cartesiano abaixo estão representados os gráficos das funções f, g e h, todas definidas no conjunto dos números reais positivos por *f*(x) = log*a* x, *g*(x) = log*b* x e *h*(x) = log*c* x.

Imagem da questão

O valor de log10(abc) é

  1. A

    1

  2. B

    3

  3. C

    log10 3

  4. D

    1 + log10 3

  5. E

    log10 2 × log10 3 × log10 5

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Gabarito: D

Um logaritmo logax vale 1 exatamente quando x = a. Então basta ver onde cada curva corta a altura y = 1:

  • f passa por (2, 1) → loga2 = 1 → a = 2
  • g passa por (3, 1) → b = 3
  • h passa por (5, 1) → c = 5

Logo abc = 2 × 3 × 5 = 30.

log1030 = log10(10 × 3) = log1010 + log103 = 1 + log103

Resposta: D

Por que as outras atraem: a E multiplica os logaritmos, mas o log de um produto é a soma dos logs; a A supõe abc = 10.

Dica: para descobrir a base de um logaritmo pelo gráfico, procure o ponto de altura 1; e lembre que log(xy) = log x + log y.

Questão 5 · PISM 2018 · Módulo I (1º ano) · Questão 15fácil

Marque a alternativa que contém a equação de uma função crescente nos números reais.

  1. A

    y = −x + 3

  2. B

    y = −e−x

  3. C

    y = −x2 + 1

  4. D

    y = x2 + 1

  5. E

    y = e−x

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Gabarito: B

Analise cada função:

  • A) y = −x + 3: reta com coeficiente angular −1, decrescente.
  • B) y = −e−x: a função e−x = (1/e)x tem base entre 0 e 1, logo é decrescente. Multiplicar por −1 inverte o comportamento: −e−x é crescente em todos os reais (vai de −∞ até perto de 0).
  • C) y = −x² + 1: parábola com concavidade para baixo, cresce só até x = 0 e depois decresce.
  • D) y = x² + 1: parábola com concavidade para cima, decresce até x = 0 e depois cresce.
  • E) y = e−x: exponencial de base 1/e, decrescente.

Só a B é crescente em todo ℝ.

Resposta: B

Por que as outras atraem: a D cresce "na maior parte" do gráfico, mas não em todo ℝ; parábola nunca é monótona nos reais.

Dica: ax cresce se a > 1 e decresce se 0 < a < 1; um sinal de menos na frente da função espelha o gráfico e troca crescente por decrescente.

Questão 6 · PISM 2017 · Módulo I (1º ano) · Questão 11média

Sejam a, b, c e d números reais positivos, tais que logb a = 5, logb c = 2 e logb d = 3. O valor da expressão logc (a2b5/d3) é igual a:

  1. A

    1

  2. B

    2

  3. C

    3

  4. D

    4

  5. E

    0

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Gabarito: C

1. Passe tudo para a base b (mudança de base):

logc (a²b⁵/d³) = logb (a²b⁵/d³) ÷ logb c

2. Numerador (propriedades do produto, quociente e potência):

logb (a²b⁵/d³) = 2·logb a + 5·logb b − 3·logb d
= 2·5 + 5·1 − 3·3 = 10 + 5 − 9 = 6

3. Divida pelo denominador: logb c = 2, então 6 ÷ 2 = 3.

Resposta: C.

Por que as outras atraem: esquecer que logb b = 1 dá 1 ÷ 2; não fazer a mudança de base deixa o 6, que não está nas opções.

Dica: quando os dados estão numa base e a pergunta em outra, a mudança de base é o primeiro passo.