GABARITO 01) Vf = Vi − Ve a) Por definição temos que a diagonal D vale: √ √ D = a 3 ⇒ D = 4 3cm Vf = 6000m3 − 1800m3 Vf = 4200m3 b) A área da lateral é dada pela soma das áreas dos quatro Desta forma: lados que a compõe: Al = 4 · a2 ⇒ Al = 4 · (4cm)2 ⇒ Al = 64cm2 30 · 20 · h = 4200 600h = 4200 c) O cubo tem seis lados, portanto: h = 7m At = 6 · a2 ⇒ Al = 6 · (4cm)2 ⇒ Al = 96cm2 Resposta: letra C 02) Sendo as dimensões de um paralelepı́pedo a, b, c, e tendo as 05) Sabendo que o volume de um cubo é dado por V = a3 , dimensões b = a + 2 e c = a + 4. Por definição tem-se: temos que: √ D = 35 = p a2 + (a + 2)2 + (a + 4)2 p a2 + a2 + 4a + 4 + a2 + 8a + 16 35 = 3a2 + 12a + 20 0 = 3a2 + 12a − 15 0 = a2 + 4a − 5 √ 3 √ 3 V = a 3375 = a 15 = a (÷3) Desta forma a área lateral é: Resolvendo a equação de 2o grau, temos que a0 = 1 e a00 = −5. Al = 4 · a2 Como dimensão não pode ser negativa, concluimos que a = 1. Al = 4 · 225 Al = 900cm2 Logo, b = a + 1 ⇒ b = 3 e c = a + 4 ⇒ c = 5. Resposta: 1, 3, 5 Resposta: letra B 06) A área total do sólido obtido é dada pela soma dos quadrados de lado 1 que formam a figura. Portanto: 3 03) O volume de um cubo é dado por V = a e a diagonal por √ D = a 3. Portanto: D √ 2 3 √ a 3 √ a 3⇒a=2 = = At = (8 + 5) · 6 · 1 At = 13 · 6 At = 78cm2 Resposta: letra C e V = a3 V = 23 = 8 07) I. VERDADEIRA • Diagonal da base: D = 1 • Aresta: Pelo Teorema de Pitágoras√temos que 12 = 1 2 a2 + a2 . Assim 2a2 = 1 ⇒ a = √ = 2 2 √ !2 2 2 1 2 • Área da face: Af = a = = = 2 4 2 Resposta: V = 8cm3 04) Basta calcular o volume inicial (Vi ) e diminuir do volume evaporado (Ve ): 3 • Volume do cubo (V): V = a = Vi = 30m · 20m · 10m Vi = 6000m3 Ve = 1800m3 Sistema de Ensino Energia √ !3 √ √ 2 2 2 2 = = 2 8 4 √ √ 2 1 2 • Soma dos valores (S): S = 1 + + + 2 2 4 √ √ √ 4+2 2+2+ 2 6+3 2 S= = ≈ 2, 56 4 4 1 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO Como 1m3 = 1000 litros, conclui-se que Vt = 12, 8 litros. II. FALSA Do item I temos que a aresta e o volume do cubo são irracionais. Resposta: letra C III. FALSA Produto valores (P): √ √ dos quatro 2 1 2 2 1 ·1· · = = ≈ 0, 12 P = 2 4 2 16 8 IV. VERDADEIRA Valores ordenados: Perceba que: √ 2 2 1 = 1 √2 2 2 = combate de incêndios: √ √ ! 2 1 2 1, , , 2 2 4 √ √ 2 4 1 2 11) Basta calcular h baseado no volume de água destinada ao 2 = 2 18m3 = 3m · 4m · h 18m3 18m3 12m2 1, 33m = 12m2 · h = h ≈ h Portanto, a altura deve ser de pelo menos 1, 5m. Resposta: letra B Resposta: letra B 08) Primeiramente calcula-se o volume lı́quido até a altura de 12) Sendo a aresta do menor cubo igual a ”a”, então: 8cm e subtrai do volume evaporado: Vi = 60 · 40 · 8 = 19200 V = a3 Vf = 19200 − 1200 = 18000 Mas como o volume do cubo miaor é Vm = 2V , temos que: Desta forma: √ Vm = 2 · a3 = a 3 2 60 · 40 · hf = 2400hf = hf 18000 Resposta: letra D 18000 18000 = = 7, 5 2400 13) Sabendo que as arestas representam a uma progressão aritimética então: Logo, a altura da caixa está entre 7, 0 e 7, 6. AB = a, AE = a + 4 e EH = a + 8 Resposta: letra C Desta forma, tirando-se os valores das faces onde o bloco foi 09) Basta descobrir como o volume é alterado ao se multiplicar apoiado temos: suas dimensões por 2, 5. Sendo as dimensões da pedra representadas por a, b, c, temos: a · a · (a + 8) • Volume original da pedra: Vo = a · b · c a2 + 8a • Volume final da pedra: Vf = a · 2, 5 · b · 2, 5 · c · 2, 5 Vf = a · b · c · (2, 5)3 Vf = Vo · (2, 5)3 = a · (a + 4) · (a + 2) = a2 + 6a + 8 2a = 8 a = 4 Portanto, as arestas do bloco medem AB = 4, AE − 4 = 4 e Portanto, o preçoda pedra será dada por: EH = 12 e o volume do bloco é dado por: P = 200 · (2, 5)3 = 200 · 15, 625 = 3125 V Resposta: letra E = 4cm · 4cm · 12cm = 192cm3 = 1, 92 · 104 m3 10) Precisamos calcular a soma dos volumes dos cubinhos imerComo 1m3 = 1000 litros, então: V = 0, 192 litros. sos na água. Sabendo que 4cm = 0, 04m, temos: Vt = 200 · (0, 04)3 = 0, 0128m3 Sistema de Ensino Energia Resposta: letra C 2 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 14) Basta calcular o volume da barra no formato de parale- fundo é menor. lepı́pedo. Como seu valor é igual ao da barra cúbica, temos: Portanto, sabendo que o volume é de 8m3 e a altura é de 1m, temos: Ac = Ap = 18 · 3 · 4 = 216 Ac = a3 a 216 √ 216 = a = a·a·a·1 = 8m3 a2 = 8 a = = √ 2 2 6 O custo do revestimento será: Resposta: letra B 15) 01. VERDADEIRO Sendo x = 8, as dimensões da caixa são (20 − 16), (30 − 16) e 8. Portanto o volume é dado por: V = 4 · 14 · 8 = 448cm P = √ √ (2 2)2 · 30 + 4 · (2 2 · 40) P = 240 + 448 P = 688 3 Resposta: letra D 02. VERDADEIRO Sendo x = 3, as dimensões da caixa são (20 − 6), (30 − 6) e 3. 19) Como o volume do bloco e do orifı́cio são iguais, então o Portanto a área da base é dada por: Ab = 14 · 24 = 336cm2 volume do orifı́cio é dado por: 04. FALSO V = Sendo x = 1, as dimensões da caixa são (20 − 2), (30 − 2) e 1. Portanto o volume é dado por: V = 18 · 28 · 1 = 504cm3 803 512 · 103 = = 256 · 103 2 2 Portanto, 80 · L2 = O volume da caixa considerando x é: L2 = V = (20 − 2x) · (30 − 2x) · x L2 = 08. FALSO 2 V = (600 − 40x − 60x + 4x ) · x L = V = 4x3 − 100x2 + 600x L = Constituindo uma função do terceiro grau. L = L = Resposta: 03 256 · 103 256 · 103 80 3200 √ 3200 √ 26 · 2 · 52 √ 23 · 5 2 √ 40 2 Resposta: letra B 16) Por definição o produto das três dimensões indicadas resulta na medida do volume. 20) Sabendo o volume de água perdida é de 20000 litros, então: Resposta: letra B 20 · 10 · h = 20000 17) Como o copo está com 80% de sua capacidade, então restam 200 · h = 20000 2cm do copo sem água. Portanto, ao se inclinar o copo, a água h = irá percorrer os 2cm restantes antes de derramar formando 100 litros Como 1000L = 1m3 , então: assim um triângulo isósceles de lados iguais a 4cm. Como o ângulo da água em relação ao copo é o mesmo do copo h = o em relação ao chão, então α = 45 . = Resposta: letra A = 18) Para que o custo do revestimento seja mı́nimo, a base do 100 1000 1 10 0, 1m3 Resposta: letra C tanque deve ser quadrada, já que o custo para se revestir o Sistema de Ensino Energia 3 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO Já as raı́zes de (24 − 2x) · x2 = 512 são: √ √ x = 8, x0 = 8 − 4 3 e x00 = 4(2 − 3). 21) Sendo o volume do prisma 1080 litros e sabendo que 1m3 = 1000 litros, temos: V = 1080 = 1, 08m3 1000 08. FALSO Não, os perı́metros se mantêm iguais. Portanto, 16. FALSO V = 1, 5m · 0, 8m · h Não, pois uma das raı́zes da equação será 14 e se x = 14 então 1, 08m3 1, 08m3 1, 2m2 90cm = 0, 9m = 1, 2m2 · h o lado da base da caixa seria zero, o que é impossı́vel. = h 32. FALSO = h Sendo o volume dado por: V = (20 − x)2 · x, então Resposta: letra B 484 = (20 − x)2 · x 22) Sendo o volume de água adicionada igual a 500 litros e Resposta: 02 sabendo que 1000L = 1m3 , então: V = 24) 500 = 0, 5m3 1000 01. VERDADEIRO Como o prisma é reto e tem base quadrada, as faces do mesmo Como com 500 litros a altura da água sobe 10cm e sendo a serão retangulares. aresta da base ”a”, então: 02. FALSO 0, 1 · a2 = 0, 5 √ a = 5m Portanto, como a altura do depósito é 2m, temos: √ V = 2 · a · a = 2 · a2 = 2 · ( 5)2 = 2 · 5 = 10 Pela figura é possı́vel ver que partem 3 arestas de casa vértice e portanto 6 de dois vértices consecutivos. Resposta: letra C 04. FALSO 23) 01. FALSO Suponha x = 1. Neste caso a área da superfı́cie é As = 2 (22) + 4(1 · 22) = 572 e o volume V = 222 · 1 = 484 Agora suponha x = 6. Neste caso a área da superfı́cie é As = (12)2 + 4(6 · 22) = 432 e o volume V = 122 · 6 = 864 Conforme está representado, o plano P 1 contém os vértices 1, 2 e 3, mas não o 4; e o plano P 2 contém os vértices 1, 2 e 4, 02. VERDADEIRO mas não o 3. O volume da figura é dado por V = (24 − x) · (24 − x) · x 08. VERDADEIRO 2 V = (24 − x) · x 04. FALSO Para encontrar as raı́zes de 4 · (x − 8) · (x2 + 16) temos que: x − 8 = 0 ⇒ x = 8, ou x2 + 16 = 0, mas x2 + 16 > 0, ∀x ∈ R. Sistema de Ensino Energia 4 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 16. VERDADEIRO b) O plano definido por B, C e D1 passa por A1 . Como a Para que o volume seja primo é necessário que o lado da base diagonal AB1 é perpendicular a A1 B e ortogonala BC, já que seja 1 e portanto a altura será necessariamente igual a 2. é perperdicular a B1 C1 , é paralelo a BC. Logo a diagonal AB 32. VERDADEIRO São seis faces do primas e como o mesmo tem 8 vértices, sobram é perpendicular ao plano e a distância é: √ AB 2 2 √ = = 2 2 2 √ Resposta: 2cm quatro para formar pirâmides. Portanto o total de pirâmides é dado por T = 4 · 6 = 24 pirâmides. 27) O volume é dado por: √ a3 · 2 V = 12 √ √ (3 2)3 · 2 V = 12 V = 9 Resposta: 57 25) Pelo Teorema de Pitágoras, temos que a aresta ”a” da base vale: a2 + a2 = √ (6 2)2 2a2 = 36 · 2 2 = a a 36 √ = 36 = 6 Como h corresponde a 6· h = Resposta: 9cm3 28) 2 da aresta: 3 2 3 12 3 h = 4 h = Novamente, pelo Teorema de Pitágora é possı́vel obter o apótema do prisma: ap2 = ap2 = ab + h2 Os pontos B, C, E e F são os baricentros das faces laterais, 2 então suas distâncias ao vértice da pirâmide é sempre de 3 VH. 9 + 16 √ 25 = 5 ap = Portanto a área do prisma é: 6·5 2 A = a +4 2 A = 36 + 60 = 96 A e D são pontos médios das arestas da base as quais pertencem. Aplicando-se o Teorema de Pitágoras ao triângulo retângulo AGD: AD = Resposta: 96m2 V B = 2BH. Assim: √ BC VB BC 2 2 = ⇒ √ = ⇒ BC = 2 AD VH 3 3 2 Portanto a!área vale: √ 2 2 2 A= = 3 9 a) Temos que na pirâmide formada por ABCD1 , DD1 é a altura relativa a base ABC. Portanto, o volume corresponde a: 1 AB · BC 1 4 4 · · DD1 = · · 2 = 3 2 3 2 3 4 3 cm 3 Sistema de Ensino Energia √ √ 5 2 2 0, 25 + 0, 25 = = 10 2 Sendo B o baricentro do triângulo equilátero V AD, então 26) Resposta: √ Resposta: letra D 5 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO • Área total (St ): 29) Primeiro calcula-se o raio da circunferência circunscrita: x2 = R2 + R2 x2 = √ St = a2 + 4 a · √ St = a2 + a2 · 3 √ St = (1 + 3) · a2 2R2 2 x = R2 2 √ 2 x· =R 2 3·a 4 ! Resposta: letra B Sabendo R, calcula-se a altura h da pirâmide: (2x)2 x2 4x2 − 2 r 2 x 4x2 − 2 r 8x2 − x2 2r 7 x· 2 = 31) Primeiramente encontra-se os valores de al = l = a. Para R2 + h2 isso precisa-se do valor da apótema da pirâmide (ap): 2 = h = h = h s 2 √ a ap2 = a2 + h2 ⇒ ap = + (3 2)2 2 Portanto, 2 √ a a2 a2 a2 a = ap + ⇒ a2 = + (3 2)2 + ⇒ a2 = + 18 2 4 4 2 ⇒ a2 = 36 ⇒ a = 6 2 = h 1 Portanto, V = · x2 · x 3 r √ x3 · 14 7 = 2 6 2 01. VERDADEIRA Resposta: letra B 30) Cálculo do raio da circunferência circunscrita: D2 = a2 + a2 ⇒ D = R2 + R2 = a2 2R2 = R = a2√ a 2 2 √ 36 + 36 ⇒ D = √ √ 72 ⇒ D = 6 2 02. VERDADEIRA Cálculo da altura da pirâmide: h2 + √ !2 a 2 2 2 √ √ √ a a = ap + ⇒ ap = 36 − 9 ⇒ ap = 27 ⇒ ap = 3 3 2 Portanto √ ! a área lateral vale: √ a · ap 6·3 3 Al = 4 ⇒ Al = 36 3cm2 ⇒ Al = 4 2 2 2 = a2 v u u h = ta2 − √ !2 a 2 2 04. VERDADEIRA √ √ Ab · h 36 · 3 2 V = = = 36 2 3 3 r h = h = a2 √2 a 2 2 √ Como a apótema da pirâmide vale 2 08. FALSA √ Sendo Ab = 36 e Al = 36 3, então Al > Ab . 3·a , então: 2 Soma: 07 • Volume (V): √ √ 2 2 a 2 3 V =a · =a · 6 6 Sistema de Ensino Energia 6 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 32) Primeiro calcula-se o volume da pirâmide de gelo. Para isso 36) é necessário obter a altura da pirâmide: √ !2 √ 8 2 ⇒ ap2 = 100 − 32 ⇒ ap = 2 17 ap2 = 102 − 2 √ !2 √ 2 8 2 (2 17) = + h2 ⇒ h2 = 68 − 32 ⇒ h = 6 2 √ (8 2)2 · 6 Portanto, V = = 256cm3 3 Sabendo que a altura da pirâmide vale 137m e sua apótema 179m, então, o apótema da base (apb ) é dado por: 1792 = 1372 + ap2b Como o volume da água ao derreter é aproximadamente 9% 1792 − 1372 = ap2b √ 1792 − 1372 = apb menor, então: V = 256 · 0, 91 ≈ 233cm3 Portanto o lado l da base da pirâmide vale: √ l = 2 · apb = 2 1792 − 1372 Resposta: letra D Logo, √ Ab = (2 1792 − 1372 )2 ⇒ Ab = 4(1792 − 1372 ) = 53088m2 33) Como o perı́metro da base quadrada é 24cm então a aresta da base vale: 24 l= = 6cm 4 Resposta: letra D Do enunciadi temos que: h 2 2l = ⇒h= ⇒h=4 l 3 3 37) Portanto o volume da pirâmide é: V = 62 · 4 = 48cm3 3 Resposta: letra B √ √ √ 8· 2 2 2 23 · 2 = = V = 12 12 3 34) Volume do cubo: Vc = 123 = 1728 Como o volume da pirâmide é um nono do volume do cubo, Resposta: letra A temos que: Vc 1728 Vp= = = 192 9 9 2 Logo: Vp = 38) Primeiro encontra-se a apótema da pirâmide: √ ap2 = 12 + 12 ⇒ ap = 2 2 a ·h 12 · h 576 ⇒ 192 = ⇒h= ⇒h=4 3 3 144 Portanto, a área lateral vale: Al = 4 · Resposta: letra D √ ! √ 2 2 =4 2 2 Resposta: letra D 35) Ao se realizar a secção descrita no exercı́cio, chegamos a duas pirâmides semelhantes, portanto: 39) h2 42 = 144 64 64h2 = 42 · 144 ⇒ 4h2 = 144 ⇒ h2 = 36 ⇒ h = 6 Resposta: 06 Sistema de Ensino Energia 7 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 01. VERDADEIRA 64. VERDADEIRA √ Área da base: Ab = (3 2)2 = 9 · 2 = 18u2 Sabendo que V = 8, A = 11 e F = 5, então: V −A+F =2 8 − 11 + 5 = 2 02. VERDADEIRA Primeiro encontra-se a apótema da pirâmide: Soma : 83 40) Como a superfı́cie do telhado é igual a superfı́cie lateral da pirâmide e sabendo que a mesma é formada por quatro √ !2 3 2 ap = 4 − 2 18 ap2 = 16 − 4 32 − 9 2 ap = r 2 23 ap = 2 triângulos de base 8 e altura x, temos, por Pitágoras: Portanto a altura da pirâmide, vale: Como são necessários um lote para cada m2 e sendo 10 lo- 2 2 x2 = 32 + 42 2 a2b + !2 ap = r 23 2 x2 = 9 + 16 √ x = 25 x=5 Portanto, A = 2 h 4(8 · 5) = 80m2 2 tes desperdiçados então serão necessários 90 lotes. √ !2 3 2 = + h2 2 r !2 √ !2 23 3 2 2 − h = 2 2 23 9 h2 = − 2 2 14 2 h = 2 h2 = 7 √ h = 7u Resposta: letra A 41) Conforme a figura, temos que o hexágono que forma a base 04. FALSA pode ser dividido em √ seis triângulos equiláteros de lado 3. Por3 3 tanto, sendo h = : 2 √ √ √ 3 3 ·3 9 3 27 3 2 ⇒ Ab = 6 · Ab = 6 · ⇒ Ab = 2 4 2 Área lateral q da pirâmide: √ √ 23 √ √ 23 2 · 3 2 Al = 4 = 2 · 3 2 · √ = 6 23u2 2 2 08. FALSA Portanto, √ O volume vale: √ da pirâmide √ √ 3 (3 2)2 · 7 Vp = = 6 7u 3 V = 27 3 2 3 · 10 √ √ 270 3 ⇒V = ⇒V =4 3 6 Resposta: letra C 16. VERDADEIRA Volume do paralelepı́pedo de mesma base e altura da pirâmide: √ √ √ √ a 3 Vpa = (3 2)2 · 7 = 18 7u3 42) Por definição, ap = . Como do enunciado temos que 2 √ √ 3 3 2 Vp 6 7u 1 ap = , então: Portanto, = √ = 4 √ √ √ √ √ Vpa 3 18 7u3 a 3 3 2 6 2 6 6 6 = ⇒a= √ ⇒a= ⇒a= 2 4 12 2 4 3 32. FALSA √ !2 √ √ √ √ 6 6 3 3 3 Altura da pirâmide: h = 7u Portanto, At = · 3= = r 2 4 2 23 Altura de cada uma das faces: ap = u 2 Resposta: letra C Sistema de Ensino Energia 8 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO √ ! 43) Por definição a área total de um tetraedro regular é dada 3l2 3 √ √ 3 · ap · l = 2 · 2 por At = a2 · 3. Como pelo enunciado, At = 6 3, temos: √ √ √ √ 2 2 2 a · 3=6 3⇒a =6⇒a= 6 ap · l = √ l 3 2 √ l 3 √ √ √ ap = ⇒ ap = l 3 a· 6 6· 6 6 l Como h = , então: h = = =2 3 3 3 Por Pitágoras temos que: √ !2 Resposta: letra A l · 3 (ap)2 = + 62 2 √ !2 44) √ 2 l· 3 (l 3) = + 62 2 9l2 = 36 ⇒ l = 4 4 Portanto, o √ volume da pirâmide vale: √ 3 · 42 · 3 6 · ⇒ V = 48 3 ⇒ V ≈ 83cm3 V = 2 3 Do enunciado temos que A1 = 2A2 . Portanto: V1 = 2A2 · h1 e V2 = A2 · 100. Como V1 = V2 , temos: Resposta: 83 2A2 · h1 = A2 · 100 h1 = 50m 47) Portanto, por Pitágoras: √ x2 = 1202 + 502 ⇒ x = 16900 ⇒ x = 130m Resposta: letra C 01. VERDADEIRA 45) V H é a altura dos triângulos isósceles V AC e V BD, então H é o ponto médio das diagonais BD e AC, logo H, projeção ortogonal do vértice da pirâmide sobre a base, é o centro dessa base. 02. VERDADEIRA bc 1, 1b · 1, 1c · 1, 1 V1 = e V2 = 3 3 bc Portanto, 1, 331 = 1, 331V0 3 Logo, o volume aumentou em 33, 1% Por Pitágoras: √ 35 3 ap = 2 Portanto, (ap)2 = (ab )2 + h2 √ !2 2 35 3 35 = + h2 2 2 √ !2 2 35 3 35 2 h = − 2 2 2 2 35 · 3 35 h2 = − 4 4 r √ 35 2 2 · 352 352 2 h = ⇒h= ⇒h= 4 2 2 √ 35 2 Resposta: m 2 04. VERDADEIRA b + c = 8 ⇒ b = 8 − c. Portanto, Spiso = c(8 − c) = −c2 + 8c. −8 E Spiso atinge valor máximo para c = = 4m. −2 Desta forma, c = b e o piso tem a forma de um quadrado. 08. VERDADEIRA 22 · 1 4 V = = m3 3 3 16. FALSA O triângulo V HM é isósceles, logo nenhum ponto da barraca 46) Seja o lado da base √ da pirâmide igual a l, então a área da 3l2 3 base é dada por . 2 6 · ap · l A área lateral da pirâmide é dada por = 3 · ap · l. 2 Do enunciado temos que: Sistema de Ensino Energia será projetado pelos raios solares num ponto do solo fora da região coberta. Soma: 15 9 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 48) De acordo com o enunciado, temos: 20 · 8 · 80 ·h = 100 128h = h = 50) Sabendo que o nı́vel da água subiu 0, 4cm então a massa do objeto imerso é igual ao volume de um paralelepı́pedo de base 256 retangular com lados 70cm e 50cm, e altura 0, 4cm: 256 V = 70cm · 50cm · 0, 4cm = 1400cm3 2 Resposta: letra B Resposta: letra A 49) O peso total da peça será: 51) P = 25 · 18 · 18 · 0, 93 = 7522g Sabendo que o peso a ser obtido é 6603g então o peso dos 8 cubos vale: Pc = 7533 − 6603 = 930g 930 Vtotal = = 1000cm3 0, 93 Desta forma cada cubo tem volume (V): 1000 V = = 125cm3 8 √ Portanto, a3 = 125 ⇒ a = 3 125 ⇒ a = 5cm Serão necessários para fabricar a caixa: M = 2(25 · 5) + 2(16 · 25) + 1(16 · 5) = 1210cm2 Resposta: letra D Sistema de Ensino Energia Resposta: letra A 10 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 52) Primeiro calcula-se o volume de água utilizado: V = 28 · 25 · 25 − 700cm3 08. FALSO Como 1m3 correspondem a 1000 litros, então o aquário conti- Como 1cm3 = 1mL, temos que serão necessários 700 gra- nha 192000 litros. Portanto a quantidade de alimento é dada por: mas de água para fabricar o microship. 30 · Resposta: letra E 192000 = 19, 2 · 30 = 576 10000 16. FALSO a 53) Do enunciado temos que a pirâmide retirada possui base 2 a e altura . Portanto: 2 a a · 1 a 188 a3 − · 2 2 · = 3 2 2 3 3 188 a a3 − = 48 3 a3 = 64 a = Volume da região A1 : 5·5 V1 = · 12 = 150m3 2 Volume da região A2 : V2 = 5 · 1 · 12 = 60m3 Volume total: Vt = V1 + V2 = 150 + 60 = 210m3 Portanto, Vr = 210000 − 192000 = 18000. 4 Resposta: 07 Desta forma, a2 + a = 16 + 4 = 20 55) Pelo Teorema de Pitágoras, temos: Resposta: letra C a2 + a2 = √ (6 2)2 2a2 = 36 · 2 2 = a = 36 √ 36 = 6 54) a √ √ Portanto, D2 = 62 + (6 2)2 ⇒ D = 6 3 Resposta: letra A 01. VERDADEIRO 56) O volume de madeira (Vm ) é dado pelo volume total (Vt ) A área lateral (A l ) total é dada por: 5·5 Al = 2 + 5 + 6 · 12 + 12 = 119m2 2 menos o volume do cubo vazio (Vc ): Vm = Vt − Vc = 123 − 83 = 1216cm3 02. VERDADEIRO Resposta: letra D A área revestida (A r ): √ 5·5 Ar = 2 + 5 + 12 · 1 + 5 · 2 · 12 = 131, 85m2 2 57) Pelo Teorema de Pitágoras, sendo a diagonal D: √ ( 33)2 A área do azulejo (Ar ): 33 Az = (0, 2)2 = 0, 04m2 33 − P E 2 = P E 2 + D2 = P E 2 + D2 = D2 , ou Portanto, N = 131, 85 ÷ 0, 04 ≈ 3300 D2 = (4P E)2 + (4P E)2 04. VERDADEIRO D2 = 32P E 2 Primeiro calcula-se o volume da região A1 : 5·5 V1 = · 12 = 150m3 Portanto, 32P E 2 = 33 − P E 2 ⇒ P E = 1. Logo: 2 Como o aquário está com 192m3 de água, temos que a região V = (4cm)3 = 64cm3 A2 está preenchida com 42m3 . Desta forma o nı́vel de água em Resposta: 64cm3 seu ponto mais razo é: n · 5 · 12 = 42 ⇒ n = 0, 7m = 70cm Sistema de Ensino Energia 11 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 58) O volume total dos ingredientes é dado por: Como a altura da pirâmide é 6cm e a da coluna de água 8cm, Vt = 5 · 40 · 60 + (60 · 40 · 5) · 0, 25 então ao se puxar a pirâmide 4cm, apenas 2 saem da água. Vt = 12000 + 3000 Ou seja, Vt = 15000cm 3 1 3 da pirâmide, que ao sair da água faz com que 2 3 da pirâmide fique para fora da água. Volume das barras ! hexagonais: √ 2· 3 V =6· 2· · 10 2 V = 103, 8 Resposta: letra A 62) 15000 ≈ 144. 103, 8 Portanto, N = Resposta: letra A Pelo Teorema de Pitágoras: 59) Primeiro encontra-se o valor da aresta da base hexagonal: ! √ √ a2 · 3 ·6 6· = 1728 3 4 36a2 4 a = = = Ab = = D2 = D 1728 √ 8 3 22 + 2 2 4+4 √ √ = 8=2 2 Novamente, pelo Teorema de Pitágoras: Logo, Al D2 √ √ 6(6 · 8 3) = 288 3 √ √ √ 6(8 3)2 3 = 288 3 4 h2 = h2 = h = √ 22 − ( 2)2 4−2 √ 2 Portanto, α = 45o e o ângulo AEC = 2 · α = 90o . Resposta: letra B Resposta: letra A 60) O volume do prisma regular é dado por: √ ! √ a2 3 ·2 = 6· 3 4 √ √ 3a2 · 3 = 3 √ 1 3 2 a = √ = 3 3 √ √ 3 Portanto, Al = 6 · 2 · =4 3 3 63) Área da base da pirâmide: h2 = (3L)2 − 3L 2 2 9L2 9L2 − 4 r √ 3·L 3 3 · 9 · L2 = h = 4 2 √ √ 3·L 3 1 3 · L2 3 Ab = L · · = 2 2 4 h2 = Resposta: letra D Volume da √ pirâmide (Vp ): L2 3 Vp = 3 · · hp 4 61) Volume da pirâmide: 32 · 6 Vp = = 18cm3 6 Volume da √ pirâmide (Vh ): 2 L 3 ·h Vh = 6 · 4 Portanto o volume total é: Vt = 182cm3 + 18cm3 = 200cm3 Portanto, √ √ L2 3 3 · L2 3 6· · hl = 2 · · hp ⇒ hl = hp 4 4 Desta forma a altura da água com a pirâmide vale: a2 · h = 200 25 · h = 200 h = Resposta: letra D 8cm Sistema de Ensino Energia 12 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 64) Volume (V ) do cubo de arestra a: Vp = 3 V =a V 72 = = 36 2 2 Resposta: letra B Volume da pirâmide (Vp ): 1 a3 a·a ·a· = Vp = 2 3 6 Portanto, Vp = 68) Área letral: V 6 Resposta: letra C Al = 2·π·r·h Al = 2·π·2·5 Al = 20π Área total: 65) Tomando o lado ABCD da pirâmide como base, temos: 5 1 Ab = 25 − 2 5 · · 2 2 25 Ab = 25 − 2 25 Ab = 2 Portanto, Vp = = Al + 2 · Ab At = 20π + 2π · 22 At = 28π Volume do cilindro: Vc = π · 22 · 5 Vc = 1 125 25 ·5· = 2 3 6 69) Sendo a secção meridiana um quadrado, então o diâmetro da base é igual a altura do cilindro: Al = 2πr · h = 625 3 cm 6 2πr2 = 2 = r r 66) Pelo Teorema de Pitágoras: h2 = 152 − 20π Resposta: Al = 20πm2 , At = 28πm2 , Vc = 20πm3 Desta forma o volume do sólido é: 625 3 125 = cm Vs = 125 − 6 6 Resposta: At 10 2 40π 40π 20 √ √ = 20 = 2 5 Portanto, a área total é: 2 h2 = 225 − 25 √ √ h = 200 = 10 2µm √ Como 1µm = 10−6 m temos que h = 10−5 2m At = 2πr · h + 2πr2 At = 40π + 20π At = 60π Resposta: 60πm2 Resposta: letra C 70) 67) Primeiro calcula-se o volume inicial do cilindro: Vi = π(3, 6)2 · 15 = 194, 4πcm3 Como a altura do poliedro DEF V tem a mesma altura das pirâmides. Como a base DEF é metade da base de uma das Valor da altura (h): AB h = tg45o ⇒ = 1 ⇒ h = 7, 2 BC 7, 2 pirâmides, temos que: Sistema de Ensino Energia 13 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO Como o ocopo está inclinado 45o temos que o volume de água Vp = derramada2 é metade do 2volume do cilindro de altura h: π·r ·h π · 3, 6 · 7, 2 Vd = = = 46, 6πcm3 2 2 3, 5 2 2 · π · 142 ≈ 435πm3 Resposta: 05 → equivalente a letra E Portanto, tirando-se a razão entre volume derramado (Vd ) e volume inicial (Vi ) temos que: Vd 46, 6π = ≈ 0, 24 Vi 194, 4π 74) VI = 52 · π · 12 = 300cm2 VII = 42 · π · h = VI Desta forma: Resposta: letra D 52 · π · 12 71) I - VERDADEIRA Basta diminuir o volume da região do cı́rculo maior do volume da do menor: VM = π · (1, 4)2 · 0, 15 = 0, 294πcm3 Vm = π · (0, 9)2 · 0, 15 = 0, 1215πcm3 = 42 · π · h 25 · π · 12 = 16 · π · h 300 = h 16 75 = h 4 AtI = AlI + 2AbI Portanto, Vs = VM − Vm = 0, 1725πcm3 . AtI = 2 · π · 5 · 12 + 2 · 52 · π AtI = 170πcm2 II - FALSA Basta subtrair os volumes das moedas: V1 = π · (1, 4)2 · 0, 15 = 0, 294πcm3 AtII = AlII + 2AbII 75 + 2 · 42 · π AtII = 2 · π · 4 · 4 AtII = 182πcm2 V0,5 = π · (1, 1)2 · 0, 3 = 0, 363πcm3 Portanto, V = V0,5 − V1 = 0, 069πcm3 . Logo, serão necessários 0, 069πcm3 a mais de metal na moeda de 0, 50 e não na de 1, 00. III - VERDADEIRA Área do cı́rculo maior (AM ): 182π 91 AtII = = AtI 170π 85 Resposta: letra E AM = (1, 4)2 · π = 1, 96πcm2 75) Tome o raio do copo r = 1. Então: Área do cı́rculo menor (Am ): Vc = π · r2 · 12 Am = (0, 9)2 · π = 0, 81πcm2 Vc = π · 12 · 12 = 12π Área entre os cı́rculos (As ): Portanto, o volume o lı́quido na lata é: Vl = π · r2 · 12 As = AM − Am = 1, 15πcm2 Vl = π · 22 · 12 = 48π Portanto, As − Am = 1, 15π − 0, 81π = 0, 34πcm2 . Desta forma, o volume total da lata é: Vt = 60π Resposta: letra B π · 22 · x = 60π 60π = 15 x= 4π 72) Sendo o cilindro equilátero, então a secção meridiana é um quadrado de lado l: √ l2 = 81 ⇒ l = 81 = 9 Resposta: letra A 76) Nestas condições temos que: h 2 · π · r2 = h ⇒ r2 = e h2 = 2 · π · r 2π Portanto, o raio da base do cilindro (r) vale: 9 r= 2 Portanto: 2 h h2 V =π· ·π·r =π· 2 ·2·π·r 2π 4π 2h2 · r h2 · r V = = 4 2 Desta forma, Al = 2 · π · r · 2 · r = 81πcm2 Resposta: letra B Resposta: letra A 73) O volume dos Pelamis é dado por: Sistema de Ensino Energia Portanto, 14 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 77) Tirando-se a região da tampa (Vt ) é possı́vel encontrar a 80) Para encontrar a área do rótulo é necessário conhecer o raio área não ocupada pelo vidro do perfume (Vp ): 2 2 do recipiente: 3 Vp = π · r · h = π · 3 · 10 = 90 · 3, 14 = 282, 6cm V Vt = π · r2 · h = π · 12 · 3 = 3π ≈ 9, 5cm3 = 192π π · r2 · h = 192π 2 π · r · 12 2 Vcaixa = 6 · 13 = 468cm 3 r 192π 192π = 12π = 16 √ = 16 r = r2 r2 Portanto: V = Vcaixa − Vp − Vt = 468 − 282, 6 − 9, 5 ≈ 176cm3 = 4 Resposta: letra D Portanto, a área do rótulo vale: Ar = 2π · r · h 78) Volume total do cilindro: Ar = 2π · 4 · 12 = 96π Vc = π · r · h Vc = π · 102 · 30 = 3000πcm3 Resposta: letra A Volume de água do cilindro: 81) Sendo V o volume do concreto, temos que: Va = π · r · h 30 = 3000cm3 Va = π · 10 · π V = π · r12 · h − π · r22 · h V = 3, 1 · (1, 2)2 · 4 − 3, 1 · 12 · 4 Volume do bracelete: V = 17, 856 − 12, 4 V = 5, 456m3 2 Como a densidade do ouro é de 19, 2g/cm3 e sua massa é 288g, então: Logo o preço a ser cobrado é de: P = 10 · 5, 456 = 54, 56. Vb = 288 · 19, 2 ≈ 5530cm3 Resposta: letra D • FALSA 3000 + 5530 < 3000π 82) Basta encontrar as relações entre área e volume de cada 2 • FALSA Vb = π · 10 · h = 5530 55, 30 5530 = = 17, 61 h= 100π π tanque: • Tanque 1: • VERDADEIRA Como 1cm3 = 0, 001 litro, então temos A1 = 2 · π · r · h = 2 · 3 · 2 · 6 = 72m2 V1 = π · r2 · h = 3 · 22 · 6 = 72m3 que V = 3000 · 0, 001 = 3 litros Resposta: letra C • Tanque 2: A2 = 2 · π · r · h = 2 · 3 · 2 · 8 = 96m2 79) Área lateral da região semicircular: 2πr As = · 1000 2 2π6 As = · 1000 = 6000πm3 2 V2 = π · r2 · h = 3 · 22 · 8 = 96m3 • Tanque 3: Área lateral da região retangular: A3 = 2 · π · r · h = 2 · 3 · 3 · 8 = 144m2 3 Ar = 2(4 · 1000) = 8000m V3 = π · r2 · h = 3 · 32 · 8 = 216m3 Área total a ser pintada: At = As + Ar = 6000 · 3, 14 + 8000 = 26840m2 Portanto, o número de galões é G = Relações: 26840 = 1342. 20 R1 = A1 =1 V1 R2 = A2 =1 V2 R3 = A3 2 = V3 3 Resposta: letra D Resposta: letra E Sistema de Ensino Energia 15 Matemática D - Extensivo - V. 6 GABARITO 83) Do enunciado temos que: V = π · r2 · h = 4 · π · r2 Volume dos latões: Vl = π · (0, 5)2 · 1 = 0, 25πm3 4 Portanto, h = 4 e Al = (π · r2 · h) = 2π · r · h 3 Portanto, o número de latões é: L = 6 3 Desta forma, r = = 4 2 200π = 800. 0, 25π Resposta: letra B 2 · 32 · 4 2·r·h 12 I - FALSA A∆ = = = =6 2 2 2 87) Sendo 1 litro = 1000cm3 , temos que o volume do cilindro II - VERDADEIRA (AC)2 = h2 + (2r)2 √ √ AC = 42 + 32 = 25 = 5 é: Portanto, P∆ = 4 + 5 + 3 = 12 h 4 2r 3 III - FALSA cosα = = e cosβ = = AC 5 AC 5 4 3 8 Portanto, + = ≈ 1, 6 5 5 5 Vc = π · r2 · h 1000 = π · r2 · 20 r 50 = 50 = π Resposta: letra B π · r2 r Resposta: letra E 84) Volume do cilindro interno: 88) Volume do copo: V1 = π · r2 · h1 Vc = π · r2 · h Vc = π · 22 · 4 = 16πcm3 Volume do cilindro externo: V2 = π · (R2 − r2 ) · h2 h1 V2 = π · (2r2 − r2 ) · 3 1 V2 = π · r2 · h1 · 3 Portanto, o volume do cilindro externo tem do cilindro interno. Como metade do volume do copo é 8πcm3 temos que: V20 = 20 · 8π = 160π Volume da leiteira: Vl = π · r2 · h Vl = π · 42 · 20 = 320π 1 da capacidade 3 Desta forma, para encher os vinte copos é necessário metade 1 T = 30 + 30 · = 40min 3 do volume da leiteira. Resposta: letra A Resposta: letra C 85) Do enunciado temos: 89) Volume total do botijão: V1 + V2 + V3 = 52500cm3 Vt = π · r2 · h π · R2 · 25 + π · (2R)2 · 25 + π · (4R)2 · 25 = 52500 Vt = π · 202 · 60 = 24000πcm3 525π · R2 = 52500cm3 52500 R2 = 525π 10 R= √ π Como três refeições diárias para dez pessoas são o mesmo que duas refeições diárias para 15 pessoas, temos: 24000π D= = 24 dias 1000π Portanto, substituindo: Resposta: letra A V3 = π · R2 · 25 100 V3 = π · · 25 π 3 V3 = 2500cm 90) V = π · 42 · 3 = 48π Resposta: letra B 86) Volume do túnel: Resposta: letra E Vt = 100 · 2 · π = 200πm3 Sistema de Ensino Energia 16 Matemática D - Extensivo - V. 6