Experimento ao longo do tempo

PROBLEMA

No início de um experimento, um pesquisador analisou uma população com [tex]101[/tex] indivíduos. Após [tex]t[/tex] anos, a população passou a ser de [tex]181[/tex] indivíduos e, depois de [tex]t^{2}[/tex] anos da análise inicial, a população passou para [tex]6661[/tex] indivíduos. A função [tex]y=b^{x}+c[/tex] com [tex]b\gt 1[/tex], determina o crescimento da população após [tex]x[/tex] anos.

Encontre os valores de [tex]b[/tex], [tex]c[/tex] e [tex]t[/tex].

Reúnam seus Clubes e tentem resolver o problema.
Mas se não conseguirem, não faz mal. A partir do dia 28, próxima quinta-feira, deem uma passadinha na Sala Problemas de 2023: Dicas, Orientações e Dúvidas do nosso Fórum.
Lá vocês encontrarão Dicas e Orientações para tentarem resolver o problema e também poderão postar as suas dúvidas para que os nossos Moderadores possam lhes ajudar.
Resolvido o problema, vocês podem postar suas soluções no Blog para que todos tenham acesso a elas!

Bons estudos, pessoal!

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6 comentários

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  1. Como no instante [tex]x=0[/tex] a população tinha 101 indivíduos, substituindo na função temos:
    [tex]101=b^0+c=>101=1+c=>c=100[/tex]
    Com isso podemos montar a relação quando [tex]x=t => y=181[/tex] e quando [tex]x=t^2 => y=6661[/tex], dadas no enunciado:
    [tex]181=b^t+100 => b^t=81 =>b=81^{\dfrac{1}{t}}[/tex] (i)
    [tex]6661=b^{t^2}+100=>b^{t^2}=6561[/tex] (ii)
    Substituindo o valor de b encontrado em (i) na (ii), temos:
    [tex](81^{\dfrac{1}{t}})^{t^2}=6561=>81^t=6561[/tex]
    Escrevendo tudo na base 3 temos:
    [tex](3^4)^t=3^8=>4t=8=>t=2[/tex]
    Logo t=2, substituindo o valor de t em (i), temos:
    [tex]b=81^{\dfrac{1}{2}}=>b=\sqrt{81}=>b=9[/tex]
    PORTANTO [tex]b=9; c=100; t=2[/tex].

    1. SUPER GÊNIOS 3°CPM, solução correta!

      Parabéns pela participação.

  2. A população inicial pode ser calculada quando x = 0, então temos:

    y = b^0 + c
    101 = 1 + c
    c = 100

    Após t anos, a população passou a ser 181 indivíduos, assim, temos:

    181 = b^t + 100
    b^t = 81

    Após t² anos, a população passou a ser de 6661 indivíduos, assim, temos:

    6661 = b^t² + 100

    Podemos escrever b^t² como (b^t)^t e sabemos que b^t = 81, então:

    6661 = (b^t)^t + 100
    6561 = 81^t

    Podemos escrever 81 como 3^4, assim temos: 81^t = 3^4t e 6561 pode ser escrito como 3^8, então:

    3^8 = 3^4t
    8 = 4t
    t = 2

    b^t = 81
    b² = 81
    b = 9

    1. Parabéns, Obmépicos.

      Solução correta!

  3. O inicio do experimento correspondera ao ano zero, então teremos que:
    101 = b^0 + c
    Como todo numero elevado a zero é igual a 1:
    101 = 1 + c
    101 – 1 = c
    Portanto, c = 100
    Depois disso podemos substituir o x por t anos e y por 181 que foi dado no enunciado:
    181 = b^t + 100
    181 – 100 = b^t
    b^t = 81
    Com essa igualdade estabelecida ficamos “travados” nesse ponto e é necessário partir para a terceira igualdade:
    6661 = b^t² + 100
    6661 – 100 = b^t²
    b^t² = 6561
    Substituindo b^t, temos que
    81^t = 6561
    Agora é necessário colocar tudo na mesma base, e faremos isso com a base 3.
    3^(4*t) = 3^8
    4t = 8
    t = 2
    Voltando na relação que foi obtida anteriormente, podemos obter o valor de b
    b^t = 81
    b^2 = 81
    b = 9

    Então concluímos que: c = 100, t = 2, b = 9

    1. Pentágono do Millennium, a solução está correta!

      Parabéns.

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