FUVEST 2025 – 第一阶段:解决数学问题
来源: FUVEST – 常识测试,版本 V1 和官方答案 从第一阶段 (17/11/2024) 开始,可在 FUVEST 集合 2025 中找到。
FUVEST 2025 的第一阶段是常识测试,其中 90 个问题来自 所有学科。这篇文章仅涵盖数学问题。编号 这里使用的是Proof V1;在版本V2、V3和V4中出现相同的问题 与其他数字。
模板
| 问题 | 主题 | 模板 |
|---|---|---|
| 16 | 百分比:坡道的坡度 | C |
| 17 | 平面上各点之间的距离 | C |
| 45 | 算术平均值 | E |
| 48 | 图表读数和百分比 | D |
| 52 | 余弦函数:图变换 | D |
| 69 | 模函数和抛物线 | B |
| 70 | 算术级数 | A |
| 75 | 圆锥体体积 | A |
| 76 | 圆柱体的体积和侧面积 | D |
| 77 | 圆的相对位置 | E |
问题 16:无障碍坡道的坡度(百分比)
陈述
建造可供轮椅使用者使用的坡道必须 遵循ABNT NBR 9050标准。本文件规定了坡道的倾斜度 必须取决于每个斜坡段的最大水平差,根据 下表:
每个坡道段的最大坡度和不平整度
| 水平差 $h$(单位:米) | 允许斜率 $i$(%) |
|---|---|
| $1 < h \le 1{,}5$ | $5$ |
| $0{,}8 < h \le 1$ | $5 < i \le 6{,}25$ |
| $0 < h \le 0{,}8$ | $6{,}25 < i \le 8{,}33$ |
建筑物、家具、空间和城市设备的可达性。在 https://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/ 中可用(已修改)。
斜坡的斜率 $i$(以百分比 (%) 表示)通过除以斜坡的高度 $h$ 来计算 坡道段的水平差(以米为单位)与水平投影长度的差值 $c$,以米为单位,并将结果乘以 100。下图显示了一个 两段坡道。
两段坡道的构造如下:
- 第一段的水平投影为10米,倾斜度为6%;
- 第二段的水平投影为 7 米,水平差为 0,5 米。
根据所提供的有关法规的内容,关于该法规的说法正确的是 这个斜坡是否足以达到无障碍标准?
- A) 该坡道不合适,因为这两个路段不符合标准。
- B) 坡道足够,因为两个部分都符合标准。
- C) 该坡道不合适,因为第一段不符合标准。
- D) 该坡道不合适,因为第二段不符合标准。
- E) 坡道是足够的,因为虽然第二段不符合标准,但第一段符合标准。
解决
给定的公式是
$$i = \frac{h}{c} \cdot 100$$并且板将每个斜坡带 $h$ 与一个斜坡带 $i$ 相关联。 对于每个段,我们需要找出不均匀的地方,看看它在木板的哪一行上。 跌倒并检查坡度是否在该线的范围内。
**1。第一段。**我们知道 $c = 10$ m 和 $i = 6$。不均匀度由以下公式得出:
$$6 = \frac{h}{10} \cdot 100 \quad\Rightarrow\quad h = \frac{6 \cdot 10}{100} = 0{,}6 \text{ m}$$作为$0 < 0{,}6 \le 0{,}8$,表的最后一行适用:斜率应 满足$6{,}25 < i \le 8{,}33$。但 $i = 6$ 不在该范围内 ($6 < 6{,}25$)。第一段不符合表格。
**2。第二段。**我们知道 $c = 7$ m 和 $h = 0{,}5$ m:
$$i = \frac{0{,}5}{7} \cdot 100 = \frac{50}{7} \approx 7{,}14$$由于 $h = 0{,}5$ 也在 $0 < h \le 0{,}8$ 范围内,因此斜率必须满足 $6{,}25 < i \le 8{,}33$。 $7{,}14$ 在该范围内:第二段是 协议。
3。结论。 由于第一段,该坡道不适合。
答案:替代C。
谨防陷阱: 人们很容易认为“6% 的陡度低于 8,33%, 那太好了”并标记 B。问题要求使用给定的表格,并在其中 每个不平整带都有自己的斜率带; 6% 超出范围 对应于0,6米。官方答案是C。
要查看,请参阅百分比基础知识.
问题 17:穿越 Rua da Consolação(两点之间的距离)
陈述
下图显示了中部地区 Rua da Consolação 的一个十字路口 圣保罗市,不同方向都有人行横道。这些 车道加快了过马路的速度。一个人从O点出发,想要到达 点 C。为此,请沿着连接 O 到 B 的轨道行驶,然后 使用连接 B 到 C 的条带。考虑一下中指示的点的坐标 以米为单位的数字为:O(0,0)、B(13,-15) 和 C(29,-8)。
设 $d$ 为该人在以下情况下将停止旅行的距离(以米为单位): 选择穿过连接 O 和 C 的人行横道。在这种情况下, 正确的说法是:
- A) $d < 2$
- B) $2 \le d < 5$
- C) $5 \le d \le 8$
- D) $8 < d \le 11$
- E) $11 < d$
解决
两点 $(x_1, y_1)$ 和 $(x_2, y_2)$ 之间的距离由毕达哥拉斯定理给出:
$$\sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$$1。路径 O → B:
$$OB = \sqrt{13^2 + (-15)^2} = \sqrt{169 + 225} = \sqrt{394} \approx 19{,}85$$2。路径 B → C:
$$BC = \sqrt{(29 - 13)^2 + (-8 + 15)^2} = \sqrt{16^2 + 7^2} = \sqrt{256 + 49} = \sqrt{305} \approx 17{,}46$$3。直接路径O→C:
$$OC = \sqrt{29^2 + (-8)^2} = \sqrt{841 + 64} = \sqrt{905} \approx 30{,}08$$4。差异。 该人停止旅行的距离是
$$d = OB + BC - OC \approx 19{,}85 + 17{,}46 - 30{,}08 \approx 7{,}23$$没有计算器,只需估算根:$19^2 = 361 < 394 < 400 = 20^2$, $17^2 = 289 < 305 < 324 = 18^2$ 和 $30^2 = 900 < 905$。值接近于 $19{,}8$、$17{,}5$和$30{,}1$以及$d$在7附近。
答案:替代C ($5 \le d \le 8$)。
复习请参见毕达哥拉斯定理.
问题 45:男性和女性的预期寿命(算术平均值)
陈述
考虑到可以计算19岁时巴西的预期寿命, 大约为预期寿命之间的简单算术平均值 估计男性和女性的年龄相同。同样的事情也可以在 4 岁的时候完成 20 年。
根据 IBGE 数据,在2022中,巴西的预计预期寿命为 19岁为58,同龄男性的估计预期寿命为54,7。
众所周知,男性和女性的预期寿命之间存在差异 女性的年龄仍为 20 岁,并且预计预期寿命 这个年龄段的男性(EVH20) 为 53,8。
根据所提供的数据,选择能够满足期望的替代方案 19岁女性的估计预期寿命(EVM19)和期望 巴西的预计寿命为 20 岁(EVB20) 在 2022 中。
| 评估值19 | 评估板20 | |
|---|---|---|
| A) | 54,7 | 54,7 |
| B) | 54,7 | 58 |
| C) | 60 | 54 |
| D) | 61,3 | 56 |
| E) | 61,3 | 57,1 |
解决
1。女性在 19 岁时的期望。 巴西的期望处于平均水平 男女之间:
$$58 = \frac{54{,}7 + M_{19}}{2} \quad\Rightarrow\quad M_{19} = 116 - 54{,}7 = 61{,}3$$2。女性和男性之间的差异。 在 19 岁时:
$$61{,}3 - 54{,}7 = 6{,}6$$声明称,这种差异在 20 年之后仍然存在。
3。 20 岁女性的期望。
$$M_{20} = 53{,}8 + 6{,}6 = 60{,}4$$4。巴西在 20 年的期望。 再次是平均值:
$$\text{EVB}_{20} = \frac{53{,}8 + 60{,}4}{2} = \frac{114{,}2}{2} = 57{,}1$$(另一种方式:由于差异相同,平均值始终为 $6{,}6 / 2 = 3{,}3$ 超出男性的期望:$53{,}8 + 3{,}3 = 57{,}1$。)
答案:替代E(61,3和57,1)。
注意陷阱: 替代方案 D 具有正确的 EVM 值19 (61,3),但是一个 EVB20 错误的。仅仅做好第一部分是不够的。
要查看,请参阅位置测量.
问题 48:牛屠宰(阅读图表和百分比)
陈述
下图显示了牛屠宰的演变和参与 男性和女性,按季度(用罗马数字表示),根据信息 由 IBGE 获得。
IBGE:研究理事会。农业统计协调。季度动物屠宰调查 2019-2024(改编)。
根据图中观察到的数据,下列说法正确的是:
- A) 2023第一季度,屠宰的雄性和雌性数量差异小于2019第一季度。
- B) 在 2023 年第一季度,被屠宰的雌性动物数量约为 2 百万头。
- C) 在2021和2022第一季度,屠宰的雄性和雌性数量差异相等。
- D) 在 2024 年第一季度,被屠宰的雌性动物数量约为 4,3 百万。
- E) 2024第一季度,屠宰雌性的数量与2019第一季度相同。
解决
第一个图表给出了屠宰动物的总数(以百万为单位),第二个图表给出了 男性和女性的百分比。例如,女性人数为 女性比例×总数。所有替代方案都谈论第一季度,以及 这些季度的值写在图表中:
| 第一季度 | 总计(百万) | 男性 | 女性 |
|---|---|---|---|
| 2019 | 7,93 | 53,4% | 46,6% |
| 2021 | 6,60 | 63,2% | 36,8% |
| 2022 | 7,01 | 60,5% | 39,5% |
| 2023 | 7,44 | 55,2% | 44,8% |
| 2024 | 9,30 | 53,8% | 46,2% |
1。备选方案A. 男性和女性之间的差异:
- 2019:$7{,}93 \cdot (0{,}534 - 0{,}466) = 7{,}93 \cdot 0{,}068 \approx 0{,}54$万;
- 2023:$7{,}44 \cdot (0{,}552 - 0{,}448) = 7{,}44 \cdot 0{,}104 \approx 0{,}77$万。
在 2023 中,差异更大。 A 为假。
2。备选方案 B. 2023 中的女性:$7{,}44 \cdot 0{,}448 \approx 3{,}33$ 百万,而不是 2 百万。 B 是假的。
3。备选方案C. 男性和女性之间的差异:
- 2021:$6{,}60 \cdot (0{,}632 - 0{,}368) = 6{,}60 \cdot 0{,}264 \approx 1{,}74$万;
- 2022:$7{,}01 \cdot (0{,}605 - 0{,}395) = 7{,}01 \cdot 0{,}210 \approx 1{,}47$万。
它们不一样。 C 为假。
4。替代方案 D. 2024 中的女性:
$$9{,}30 \cdot 0{,}462 \approx 4{,}30 \text{ milhões}$$D 是正确的。
5。替代方案 E. 2019 中的女性:$7{,}93 \cdot 0{,}466 \approx 3{,}70$ 百万, 比 2024 的 4,30 万少得多。这是假的。
答案:替代D(约4,3百万女性)。
注意问题: 2019 (46,6%) 和 2024 中的女性百分比 (46,2%) 几乎相等,这导致了替代方案 E。但是动物的总数 屠宰量变化很大(从 7,93 到 9,30 百万),因此数量 女性则非常不同。
要查看,请参阅百分比基础知识.
问题52:AM波和余弦函数
陈述
5 月 2024 南里奥格兰德州发生的洪水损坏了 通信基础设施。受影响民众已获知这一消息 通过电池供电的无线电调谐到 AM 波频率来与洪水相关, 谁的影响力更大。
AM 波通过涉及余弦函数的方程进行数学建模, 其自变量是时间$t$,它与频率相乘 $f$的波。
作为一个例子,我们可以考虑涉及调制过程的方程 中波:
$$s(t) = A\left[1 + k \thinspace m(t)\right]\cos(2\pi f t),$$其中 $A$ 是幅度,$f$ 频率,$k$ 灵敏度常数 幅度和 $m(t)$ 包含信息的信号。
当频率$f$乘以3时,波长发生变化。 由于这种乘法,函数的图形上会发生什么变换 原余弦?
- A) 垂直扩展。
- B) 水平平移。
- C) 水平扩展。
- D) 水平收缩。
- E) 垂直收缩。
解决
1。发生了什么变化。 将 $f$ 乘以 3 交换 $\cos(2\pi f t)$
$$\cos(2\pi \cdot 3f \cdot t) = \cos\big(3 \cdot (2\pi f t)\big)$$换句话说,余弦参数乘以3。幅度$A$不变, 所以没有垂直扩展或收缩。
**2。对周期的影响。**余弦 $\cos(2\pi f t)$ 的周期是 $T = \dfrac{1}{f}$。 通常 $3f$,新周期是
$$T' = \frac{1}{3f} = \frac{T}{3}$$每个完整的循环现在占据水平轴(轴的轴)上的空间的三分之一 时间)。该图被水平“挤压”。
3。一般规则。 将 $g(t)$ 替换为 $g(3t)$ 会水平压缩图形 因子3:先前出现在$t$中的值现在出现在$t/3$中。
答案:替代D(水平收缩)。
要小心陷阱:因子 3 乘以变量,这缩小了 水平图,尽管“乘以 3”的直觉表明扩展 (备选方案C)。没有翻译 (B):$t$ 中没有添加任何内容。
问题 69:带有模块 {#questao-69} 的函数图
陈述
在笛卡尔平面 $Oxy$ 中,最能代表函数的图形 $f(x) = |x^2 + 5x - 6| - 5x + 6$ 由下式给出
解决
为了取模块,我们需要知道$x^2 + 5x - 6$哪里是正数,哪里是负数。
1。源于模块内部。
$$x^2 + 5x - 6 = 0 \quad\Rightarrow\quad (x + 6)(x - 1) = 0 \quad\Rightarrow\quad x = -6 \text{ ou } x = 1$$抛物线 $x^2 + 5x - 6$ 向上凹,因此它是非负 $x \le -6$ 或 $x \ge 1$,$-6 < x < 1$ 为负。
2。对于 $x \le -6$ 或 $x \ge 1$ 模块不会更改任何内容:
$$f(x) = x^2 + 5x - 6 - 5x + 6 = x^2$$3。对于 $-6 < x < 1$ 模块更改符号:
$$f(x) = -(x^2 + 5x - 6) - 5x + 6 = -x^2 - 10x + 12$$它是一条凹向下且顶点位于 $x_v = -\dfrac{-10}{2 \cdot (-1)} = -5$ 的抛物线, 与 $f(-5) = -25 + 50 + 12 = 37$。
4。拼接点。 $f(-6) = 36$ 和 $f(1) = 1$(两个公式给出相同的值, 所以图是连续的)。
5。组装图表。
- $-6$左边:抛物线$y = x^2$的一部分,上升很多($f(-7) = 49$);
- $-6$和$-5$之间:从36上升到局部最大值37;
- $-5$和$1$之间:从37下降到1,经过$f(0) = 12$;
- $1$ 的右侧:抛物线 $y = x^2$,再次上升。
图形始终位于$x$轴上方,$x = -6$附近有一个小“峰值” (局部最大值位于 $(-5, 37)$),在 12 处切削 $y$ 轴,最小值位于 $(1, 1)$ 处。 正是图B。
答案:替代B。
要小心陷阱: 图 D 是整个抛物线 $y = x^2$,即 这是通过忘记模块而获得的(没有它,$x^2 + 5x - 6 - 5x + 6 = x^2$ 代表所有 $x$)。 图C是B在$x$轴上的反映,负值,这是不可能的 在这里,因为 $f(x) \ge 0$ 在两个部分中。
要查看,请参阅 2 次方程.
问题 70:通过添加 PA 项形成的序列
陈述
令 $(a_n)$ 为等差数列,其第一项为 $a_1$,比率为 $r$, 都是实数。可以构造另一个序列 $(b_n)$,其中 第一项是实数 $b_1$ 并具有以下形成定律
$$b_{n+1} = b_n + a_n,$$其中 $n > 0$ 是自然数。
例如,如果 $b_1 = 0$ 和
$$(a_n) = (1, 3, 5, 7, 9, 11, \ldots),$$有
$$(b_n) = (0, 1, 4, 9, 16, 25, \ldots).$$根据这些信息,选择 $a_1$ 和 $r$ 的值,以便 $(b_n)$也是比率$r'$的算术级数。在这些条件下,就是 正确的说法是:
- A) $r' = a_1$
- B) $r' = 2a_1$
- C) $r' = r$
- D) $r' = 2r$
- E) $r' = b_1 - a_1$
解决
**1。 $(b_n)$连续项之间的差。**由形成规律可知:
$$b_{n+1} - b_n = a_n$$2. 条件 $(b_n)$ 成为一名 PA。 序列是理性的PA $r'$ 当差异 连续项之间始终相同, $r'$。所以我们需要
$$a_n = r' \quad \text{para todo } n$$换句话说,$(a_n)$ 必须是常量:$a_1 = a_2 = a_3 = \ldots$,这需要 $r = 0$。
3。原因。 对于 $r = 0$,$(a_n)$ 的所有项都值 $a_1$,并且
$$r' = b_{n+1} - b_n = a_1$$通过示例检查: $a_1 = 2$、$r = 0$ 和 $b_1 = 5$ 给出 $(a_n) = (2, 2, 2, \ldots)$ $(b_n) = (5, 7, 9, 11, \ldots)$,比例为$2 = a_1$的PA。
答案:替代A ($r' = a_1$)。
注意陷阱: 替代 C ($r' = r$) 似乎很自然,但如何 $r$ 需要是 0,这会说 $(b_n)$ 是常数,只有 $a_1 = 0$ 才会发生这种情况。 声明中的示例表明,一般来说,$(b_n)$ 不是 PA(0、1、4、9、… 是 完美的正方形)。
要回顾,请参阅[算术级数](https://www.eulereyes.com/cn/posts/basic/natuais/progressao/progressao-aritimetica/).
问题 75:容器的容量(锥形行李箱)
陈述
一位产品设计师想要制造一个如下图所示的花瓶。
已知花瓶的底部和顶部是一个半径为 $R$ 且尺寸为 10 厘米的圆, 中心部分是一个半径为 $r$ 为 5 厘米的圆,测量值 $h$ 为 12 厘米。 该容器的容积是多少立方厘米?
- A) $1400\pi$
- B) $2100\pi$
- C) $2400\pi$
- D) $2600\pi$
- E) $2800\pi$
解决
花瓶由两个相等的锥形树干组成,并由较小的底座连接起来:每个 具有较大的底面半径 $R = 10$、较小的底面半径 $r = 5$ 和高度 $h = 12$。
1。截头圆锥体的体积。
$$V_{\text{tronco}} = \frac{\pi h}{3}\left(R^2 + Rr + r^2\right) = \frac{\pi \cdot 12}{3}\left(100 + 50 + 25\right) = 4\pi \cdot 175 = 700\pi$$**2。用另一种方式检查。**树干是一个大圆锥体减去一个小圆锥体。 当半径以 12 厘米为单位从 10 下降到 5 时,大圆锥体的高度为 24,小圆锥体的高度为 12:
$$\frac{1}{3}\pi \cdot 10^2 \cdot 24 - \frac{1}{3}\pi \cdot 5^2 \cdot 12 = 800\pi - 100\pi = 700\pi$$**3。容器的体积。**有两个树干:
$$V = 2 \cdot 700\pi = 1400\pi \text{ cm}^3$$答案:替代A ($1400\pi$ cm3)。
要小心陷阱: 将每一半视为半径为 10 的圆柱体,给出 $2 \cdot \pi \cdot 100 \cdot 12 = 2400\pi$(替代方案 C),忽略缩小 中间的花瓶。
问题76:圆柱体的体积和侧面积
陈述
考虑一个高度为 $h > 0$ 的圆柱体 $C$,其圆周半径、顶部和 从基数开始,为$r > 0$;一个圆柱体 $C_1$,其半径等于 $C$,高度等于 $\frac{h}{2}$;以及一个圆柱体 $C_2$,其高度为 $h$,半径等于 $\frac{r}{2}$。
$V$、$V_1$ 和 $V_2$ 是体积,$A$、$A_1$ 和 $A_2$ 是侧面面积 分别为 $C$、$C_1$ 和 $C_2$ 的气缸,下列说法正确的是:
- A) $V = V_1 + V_2$ e $A = A_1 + A_2$
- B) $V = V_1 + V_2$ e $A = A_1 + 2A_2$
- C) $V = V_1 + 2V_2$ e $A = A_1 + 2A_2$
- D) $V = V_1 + 2V_2$ e $A = A_1 + A_2$
- E) $V = 2V_1 + 2V_2$ e $A = 2A_1 + 2A_2$
解决
对于半径 $\rho$ 和高度 $H$ 的圆柱体:体积 $\pi \rho^2 H$ 和侧面积 $2\pi \rho H$。
1. 气缸 $C$ (射线 $r$, 高度 $h$):
$$V = \pi r^2 h, \qquad A = 2\pi r h$$2. 气缸 $C_1$ (射线 $r$, 高度 $h/2$):
$$V_1 = \pi r^2 \cdot \frac{h}{2} = \frac{V}{2}, \qquad A_1 = 2\pi r \cdot \frac{h}{2} = \pi r h = \frac{A}{2}$$3. 气缸 $C_2$ (射线 $r/2$, 高度 $h$):
$$V_2 = \pi \left(\frac{r}{2}\right)^2 h = \frac{\pi r^2 h}{4} = \frac{V}{4}, \qquad A_2 = 2\pi \cdot \frac{r}{2} \cdot h = \pi r h = \frac{A}{2}$$4。测试关系。
- 卷:$V_1 + 2V_2 = \dfrac{V}{2} + \dfrac{2V}{4} = V$。 ✔(E $V_1 + V_2 = \frac{3V}{4} \ne V$。)
- 区域:$A_1 + A_2 = \dfrac{A}{2} + \dfrac{A}{2} = A$。 ✔(E $A_1 + 2A_2 = \frac{3A}{2} \ne A$。)
答案:替代D($V = V_1 + 2V_2$和$A = A_1 + A_2$)。
谨防陷阱:将半径减半会将体积除以4 (半径显示为平方),但它仅将侧面积除以2。谁来治疗 两个相同的方式属于A或C。
问题 77:笛卡尔平面中的两个圆
陈述
关于笛卡尔平面 $Oxy$,以下方程是正确的: $x^2 + y^2 - 4x = -3$和$x^2 + y^2 - 4y = -3$代表
- A) 半径大小相同且相交于两点的两个圆。
- B) 两个具有不同测量半径且相交于两点的圆。
- C) 相交于一点的两个圆。
- D) 两个不相交的同心圆。
- E) 两个具有不同中心且不相交的圆。
解决
1。完成第一个方程中的平方。
$$x^2 - 4x + 4 + y^2 = -3 + 4 \quad\Rightarrow\quad (x - 2)^2 + y^2 = 1$$中心周长 $(2, 0)$ 和半径 1。
2。完成第二个方程中的平方。
$$x^2 + y^2 - 4y + 4 = -3 + 4 \quad\Rightarrow\quad x^2 + (y - 2)^2 = 1$$中心周长 $(0, 2)$ 和半径 1。
3。中心之间的距离。
$$d = \sqrt{(2 - 0)^2 + (0 - 2)^2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \approx 2{,}83$$4。相对位置。 半径之和为 $1 + 1 = 2$。像$d \approx 2{,}83 > 2$一样, 圆周是外部:它们不接触。中心不一样 (它们不同心)。
**通过代数检查:**减去方程$-4x + 4y = 0$,即$y = x$。 将第一个:$2x^2 - 4x + 3 = 0$ 替换为 $\Delta = 16 - 24 = -8 < 0$。 没有共同点。
答案:替代E。
**小心陷阱:**它们都有相同的半径,这会吸引 替代方案 A. 但半径相等并不能保证相交:中心相距较远 太多了。
要查看,请参阅周长.