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1. A circunferência que tem seu centro no ponto (1 ,−1) e é tangente à reta de equação 𝑦 = 3 4 𝑥 + 2 tem equação dada por a) 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 2𝑦 − 7 = 0. b) 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 − 2𝑦 − 7 = 0. c) 𝑥2 + 𝑦2 + 2𝑥 + 2𝑦 + 7 = 0. d) 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 2𝑦 + 7 = 0. e) 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 2𝑦 = 0. 2. Qual é a posição do ponto P(5, 3) em relação à circunferência de centro C(3, 1) e raio igual a 5 unidades? a) Externo. b) Interno, não coincidente com o centro. c) Pertence à circunferência. d) Coincidente com o centro. e) Excêntrico. 3. Considere a circunferência cuja equação, no plano cartesiano, seja dada por: 𝐶: 𝑥2 − 6𝑥 + 9 + 𝑦2 − 4 = 0 Sobre a circunferência C, é correto afirmar que a) está inteiramente localizada na reunião do 1º com o 2º quadrante. b) possui raio 4. c) possui raio 9. d) possui dois pontos em comum com o eixo das ordenadas. e) possui dois pontos em comum com o eixo das abscissas. 4. O ponto P(1, 4) é _______________ à circunferência de equação (𝑥 + 1)2 + (𝑦 − 5)2 = 9 e é _______________ à circunferência de equação (𝑥 − 3)2 + (𝑦 − 5)2 = 16. a) exterior; exterior b) exterior; interior c) interior; exterior d) interior; interior 5. A figura mostra uma criança brincando em um balanço no parque. A corda que prende o assento do balanço ao topo do suporte mede 2 metros. A criança toma cuidado para não sofrer um acidente, então se balança de modo que a corda não chegue a alcançar a posição horizontal. Na figura, considere o plano cartesiano que contém a trajetória do assento do balanço, no qual a origem está localizada no topo do suporte do balanço, o eixo 𝑋 é paralelo ao chão do parque, e o eixo 𝑌 tem orientação positiva para cima. A curva determinada pela trajetória do assento do balanço é parte do gráfico da função a) 𝑓(𝑥) = −√2 − 𝑥2 b) 𝑓(𝑥) = √2 − 𝑥2 c) 𝑓(𝑥) = 𝑥2 − 2 d) 𝑓(𝑥) = −√4 − 𝑥2 e) 𝑓(𝑥) = √4 − 𝑥2 6. Um jogo pedagógico utiliza-se de uma interface algébrico-geométrica do seguinte modo: os alunos devem eliminar os pontos do plano cartesiano dando "tiros", seguindo trajetórias que devem passar pelos pontos escolhidos. Para dar os tiros, o aluno deve escrever em uma janela do programa a equação cartesiana de uma reta ou de uma circunferência que passa pelos pontos e pela origem do sistema de coordenadas. Se o tiro for dado por meio da equação da circunferência, cada ponto diferente da origem que for atingido vale 2 pontos. Se o tiro for dado por meio da equação de uma reta, cada ponto diferente da origem que for atingido vale 1 ponto. Em uma situação de jogo, ainda restam os seguintes pontos para serem eliminados: 𝐴(0; 4), 𝐵(4; 4), 𝐶(4; 0), 𝐷(2; 2) e 𝐸(0; 2). Passando pelo ponto 𝐴, qual a equação forneceria a maior pontuação? a) 𝑥 = 0 b) 𝑦 = 0 c) 𝑥2 + 𝑦2 = 16 d) 𝑥2 + (𝑦 − 2)2 = 4 e) (𝑥 − 2)2 + (𝑦 − 2)2 = 8 7. As posições dos pontos 𝐴 (1, 7) e 𝐵 (7, 1) em relação à circunferência de equação (𝑥 − 6)2 + (𝑦 − 2)2 = 16 são, respectivamente, a) interna e interna. b) interna e externa. c) externa e interna. d) externa e externa. 8. Considere que os quarteirões de um bairro tenham sido desenhados no sistema cartesiano, sendo a origem o cruzamento das duas ruas mais movimentadas desse bairro. Nesse desenho, as ruas têm suas larguras desconsideradas e todos os quarteirões são quadrados de mesma área e a medida de seu lado é a unidade do sistema. A seguir há uma representação dessa situação, em que os pontos A, B, C e D representam estabelecimentos comerciais desse bairro. Suponha que uma rádio comunitária, de fraco sinal, garante área de cobertura para todo estabelecimento que se encontre num ponto cujas coordenadas satisfaçam à inequação: 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 − 4𝑦 − 31 ≤ 0. A fim de avaliar a qualidade do sinal, e proporcionar uma futura melhora, a assistência técnica da rádio realizou uma inspeção para saber quais estabelecimentos estavam dentro da área de cobertura, pois estes conseguem ouvir a rádio enquanto os outros não. Os estabelecimentos que conseguem ouvir a rádio são apenas a) A e C. b) B e C. c) B e D. d) A, B e C. e) B, C e D. 9. Para apagar os focos 𝐴 e 𝐵 de um incêndio, que estavam a uma distância de 30 𝑚 um do outro, os bombeiros de um quartel decidiram se posicionar de modo que a distância de um bombeiro ao foco 𝐴, de temperatura mais elevada, fosse sempre o dobro da distância desse bombeiro ao foco 𝐵, de temperatura menos elevada. Nestas condições, a maior distância, em metro, que dois bombeiros poderiam ter entre eles é a) 30. b) 40 c) 45. d) 60. e) 68. 10. Se (𝑝, 𝑞) são as coordenadas cartesianas do centro da circunferência 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 + 2𝑦 − 4 = 0, então é correto afirmar que 5𝑝 − 3𝑞 é igual a: a) 7 b) 10 c) 13 d) 16 e) 19 11. As coordenadas do centro e a medida do raio da circunferência de equação 𝑥2 − 4𝑥 + (𝑦 + 1)2 = 0 são, respectivamente: a) (– 2, 1) e 4 b) (2, – 1) e 2 c) (4, – 1) e 2 d) (−1,2) e √2 e) (2,2) e √2 12. Em um plano munido com o sistema de coordenadas cartesianas usual, fixada uma unidade de comprimento (𝑢. 𝑐. ), a equação 𝑥2 + 𝑦2 + 2𝑥 − 2𝑦 + 1 = 0 representa uma circunferência com centro no ponto 𝑃(𝑝, 𝑞) cuja medida do raio é 𝑟 𝑢. 𝑐. Assim, é correto afirmar que o valor da soma 𝑝 + 𝑞 + 𝑟 é igual a a) 0. b) 3. c) 1. d) 2. 13. No plano, com o sistema de coordenadas cartesianas usual, a distância do centro da circunferência 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 + 8𝑦 + 9 = 0 à origem é 𝑢. 𝑐. ≡ 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 a) 3 𝑢. 𝑐. b) 6 𝑢. 𝑐. c) 5 𝑢. 𝑐. d) 4 𝑢. 𝑐. 14. Um círculo tangencia a reta 𝑟, como na figura abaixo. O centro do círculo é o ponto (7, 2) e a reta 𝑟 é definida pela equação 3𝑥 − 4𝑦 + 12 = 0. A equação do círculo é a) (𝑥 − 7)2 + (𝑦 − 2)2 = 25. b) (𝑥 + 7)2 + (𝑦 + 2)2 = 25. c) (𝑥 − 7)2 + (𝑦 + 2)2 = 36. d) (𝑥 − 7)2 + (𝑦 − 2)2 = 36. e) (𝑥 + 7)2 + (𝑦 − 2)2 = 36. 15. No plano cartesiano, uma circunferência tem centro C(5,3) e tangencia a reta de equação 3𝑥 + 4𝑦 − 12 = 0. A equação dessa circunferência é: a) 𝑥2 + 𝑦2 − 10𝑥 − 6𝑦 + 25 = 0 b) 𝑥2 + 𝑦2 − 10𝑥 − 6𝑦 + 36 = 0 c) 𝑥2 + 𝑦2 − 10𝑥 − 6𝑦 + 49 = 0 d) 𝑥2 + 𝑦2 + 10𝑥 + 6𝑦 + 16 = 0 e) 𝑥2 + 𝑦2 + 10𝑥 + 6𝑦 + 9 = 0 16. Determine a distância entre o centro da circunferência 𝑥2 − 2𝑥 + 𝑦2 + 6𝑦 − 6 = 0 e a reta 3𝑦 = −4𝑥 − 1. a) 12 5 b) 4 5 c) 5 d) 1 e) 1 5 17. Um fabricante de brinquedos utiliza material reciclado: garrafas, latinhas e outros. Um dos brinquedos despertou a atenção de um estudante de Geometria, por ser confeccionado da seguinte forma: amarra-se um barbante em um bico de garrafa pet cortada e, na extremidade, cola-se uma bola de plástico que, ao girar em torno do bico, forma uma circunferência. O estudante representou-a no sistema por coordenadas cartesianas, conforme a figura a seguir: Considerando o tamanho do barbante igual a 6 unidades de comprimento (u.c.) e o bico centrado no ponto (3,4), a equação que representa a circunferência é igual a a) 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 8𝑦 − 11 = 0 b) 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 + 8𝑦 − 11 = 0 c) 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 + 8𝑦 + 11 = 0 d) 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 8𝑦 + 11 = 0 e) 𝑥2 + 𝑦2 − 8𝑥 − 6𝑦 − 11 = 0 18. Observe a figura a seguir. Sabendo-se que a circunferência de maior raio passa pelo centro da circunferência de menor raio, a equação da circunferência de maior raio é a) 𝑥2 + 𝑦2 + 4𝑥 + 4𝑦 + 18 = 0 b) 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 − 4𝑦 − 14 = 0 c) 𝑥2 + 𝑦2 − 8𝑥 − 8𝑦 + 14 = 0 d) 𝑥2 + 𝑦2 + 8𝑥 + 8𝑦 + 18 = 0 19.Considerando a circunferência C de equação (𝑥 − 3)2 + (𝑦 − 4)2 = 5, avalie as seguintes afirmativas: 1. O ponto P(4, 2) pertence a C. 2. O raio de C é 5. 3. A reta 𝑦 = 4 3 𝑥 passa pelo centro de C. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. 20. A equação da circunferência que tem um dos diâmetros com extremidades nos pontos 𝐴(−1, 3) e 𝐵(3, −5) é dada por: a) (𝑥 − 1)2 + (𝑦 + 1)2 = 20. b) (𝑥 + 1)2 + (𝑦 − 1)2 = 20. c) (𝑥 − 2)2 + (𝑦 + 4)2 = 80. d) (𝑥 − 1)2 + (𝑦 + 1)2 = 80. e) (𝑥 + 2)2 + (𝑦 − 4)2 = 20. 21. Os produtos de plástico são muito úteis na nossa vida, porém causam muitos danos ao meio ambiente. Algumas empresas começaram a investir em alternativas para evitar a poluição causada pelo plástico. Uma dessas alternativas é a utilização do bioplástico na fabricação de embalagens, garrafas, componentes de celulares e autopeças. Uma embalagem produzida com bioplástico tem a forma de um prisma hexagonal regular com 10 cm de aresta da base e 6 cm de altura. Qual é o volume, em cm3, dessa embalagem? a) 150√3. b) 1.500. c) 900√3. d) 1.800. e) 1.800√3. 22. Considere um prisma regular reto de base hexagonal tal que a razão entre a aresta da base e a aresta lateral é √3 3 . Aumentando-se a aresta da base em 2 cm e mantendo-se a aresta lateral, o volume do prisma ficará aumentado de 108 cm3. O volume do prisma original é a) 18 𝑐𝑚3. b) 36 𝑐𝑚3. c) 18√3 𝑐𝑚3. d) 36√3 𝑐𝑚3. e) 40 𝑐𝑚3. 23. A peça geométrica, desenvolvida através de um software de modelagem em três dimensões por um estudante do curso de engenharia e estagiário de uma grande indústria, é formada a partir de dois prismas de base hexagonal regular e assemelha-se ao formato de uma porca de parafuso. Considerando que o lado do hexágono maior mede 8𝑐𝑚; que o comprimento do prisma é igual a 35𝑐𝑚; e, que o lado do hexágono menor mede 6𝑐𝑚, então o volume da peça, de forma que se possa calcular, posteriormente, a quantidade de matéria-prima necessária à sua produção em massa em determinado período de tempo é, em 𝑐𝑚3: (Considere √3 = 1,7.) a) 1.064. b) 1.785. c) 2.127. d) 2.499. 24. Um prisma reto de base hexagonal regular tem a mesma altura de um prisma cuja base é um triângulo equilátero. Considere ℎ a medida da aresta da base do prisma hexagonal e 𝑡 a medida da aresta da base do prisma triangular. Se ambos os prismas têm o mesmo volume, então a razão ℎ 𝑡 vale a) 1 √6 . b) 1 6 . c) 1. d) √6. e) 6. 25. Uma caixa d’água em formato cúbico tem a capacidade de armazenar 8.000 litros de água. Devido a problemas nessa caixa d’água, foi realizada a troca por outra em formato de prisma hexagonal regular. Sabendo que altura e a capacidade das duas caixas não se alteraram, qual o perímetro da base desse novo reservatório? Considere √12 4 ≅ 1,86. a) 4,54 metros. b) 6,44 metros. c) 8,54 metros. d) 7,44 metros. 26. Dado um prisma hexagonal regular, sabe-se que sua altura mede 3 cm e que sua área lateral é o dobro da área de sua base. O volume deste prisma, em cm3, é: a) 27√3 b) 13√2 c) 12 d) 54√3 e) 17√5 27. Um prisma reto de base triangular tem área de uma face lateral igual a 20 cm2. Se o plano que contém essa face dista 6 cm da aresta oposta a ela, o volume desse prisma, em cm3, é igual a a) 18. b) 36. c) 48. d) 54. e) 60. 28. Foram feitas embalagens de presente em forma de prisma regular de altura H = 6√3cm e base triangular de lado L = 8 cm, conforme ilustra a figura a seguir. Sabendo-se que as embalagens não têm tampa e que o custo para a sua produção, por cm2, é de R$ 0,05, o custo total de fabricação de cada unidade é : Dado: Considere √3= 1,7 a) R$ 12,3 b) R$ 13,60 c) R$ 8,16 d) R$ 15,20 e) R$ 17,30 29. Alguns objetos, durante a sua fabricação, necessitam passar por um processo de resfriamento. Para que isso ocorra, uma fábrica utiliza um tanque de resfriamento, como mostrado na figura. O que aconteceria com o nível da água se colocássemos no tanque um objeto cujo volume fosse de 2 400 cm3? a) O nível subiria 0,2 cm, fazendo a água ficar com 20,2 cm de altura. b) O nível subiria 1 cm, fazendo a água ficar com 21 cm de altura. c) O nível subiria 2 cm, fazendo a água ficar com 22 cm de altura. d) O nível subiria 8 cm, fazendo a água transbordar. e) O nível subiria 20 cm, fazendo a água transbordar. 30. Uma rede hoteleira dispõe de cabanas simples na ilha de Gotland, na Suécia, conforme Figura 1. A estrutura de sustentação de cada uma dessas cabanas está representada na Figura 2. A ideia é permitir ao hóspede uma estada livre de tecnologia, mas conectada com a natureza. A forma geométrica da superfície cujas arestas estão representadas na Figura 2 é a) tetraedro. b) pirâmide retangular. c) tronco de pirâmide retangular. d) prisma quadrangular reto. e) prisma triangular reto. 31. Um tanque de água em formato de paralelepípedo retangular reto, que possui 4 m de comprimento, 1,5 m de largura e 3 m de profundidade, contém 12 mil litros. Após três dias de uso intenso, o volume de água caiu para 9 mil litros. É CORRETO afirmar que, nesses três dias de uso, a altura do nível da água sofreu uma redução de a) 48 cm b) 50 cm c) 53 cm d) 55 cm e) 60 cm 32. Uma caixa d’água no formato de paralelepípedo reto retângulo, como ilustrado na figura abaixo, está inicialmente vazia. Abre-se um registro com capacidade de 100 𝑐𝐿 𝑚𝑖𝑛 para encher a caixa d’água. Quando ela está cheia, abre-se um ladrão com capacidade de esvaziá-la a 0,04 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛 e fecha-se simultaneamente o registro. A diferença entre o tempo de encher e esvaziar a caixa d’água, nessa ordem, em horas, é a) menor que 10 b) exatamente 10 c) maior que 10 e menor que 20 d) maior que 20 33. Oito cubos, todos de aresta 1 cm, tiveram suas faces sobrepostas de maneira a formar um sólido vazado, conforme mostra a figura. A área total desse sólido vazado é a) 36 cm2. b) 32 cm2. c) 28 cm2. d) 40 cm2. e) 44 cm2. 34. A figura mostra um sólido composto por 30 cubos idênticos. Quando os cubos destacados em cinza são retirados, a área total do sólido aumenta em 144 𝑐𝑚2. O volume do sólido original, sem a retirada dos cubos destacados em cinza, é igual a a) 1920 𝑐𝑚3. b) 2733,75 𝑐𝑚3. c) 3750 𝑐𝑚3. d) 4991,25 𝑐𝑚3. e) 6480 𝑐𝑚3. 35. Uma artesã confecciona peças de parafina em formato de um prisma hexagonal regular. O hexágono de dentro é vazio, como mostra a figura 1. O segmento de reta AB = 32 cm une os pontos médios dos lados opostos do hexágono externo (figura 2), e o segmento de reta CD = 28 cm une os pontos médios dos lados opostos do hexágono interno (figura 3). Considerando que a altura do prisma é 10 cm, a quantidade de parafina, em centímetros cúbicos (volume), da peça é a) 1.200√3 b) 3.920√3 c) 5.120√3 d) 9.040√3 36. Em um prisma hexagonal regular de 4√3 𝑐𝑚 de altura, a aresta da base mede 4 𝑐𝑚. As bases desse sólido foram pintadas de branco e 4 faces laterais pintadas de preto. Se 𝑆𝐵 e 𝑆𝑃 são as medidas das áreas pintadas de branco e preto, respectivamente, então 𝑆𝑃 − 𝑆𝐵 = ____ 𝑐𝑚 2. a) 8√3 b) 16√3 c) 24√3 d) 32√3 37. Dona Zilah vai construir em sua casa uma piscina. Ela terá o formato de um paralelepípedo com 21.000 𝑑𝑚3 de volume, 100 𝑐𝑚 de altura e 3,5 𝑚 delargura. Qual será a medida do comprimento da piscina? a) 6 𝑚 b) 7 𝑚 c) 8 𝑚 d) 9 𝑚 e) 10 𝑚 38. Um processo de aeração, que consiste na introdução de ar num líquido, acontece do seguinte modo: uma bomba B retira o líquido de um tanque T1 e o faz passar pelo aerador A1, que aumenta o volume do líquido em 15%, e em seguida pelo aerador A2, ganhando novo aumento de volume de 10%. Ao final, ele fica armazenado num tanque T2, de acordo com a figura. Os tanques T1 e T2 são prismas retos de bases retangulares, sendo que a base de T1 tem comprimento 𝑐 e largura 𝐿, e a base de T2 tem comprimento 𝑐 2 e largura 2𝐿. Para finalizar o processo de aeração sem derramamento do líquido em T2, o responsável deve saber a relação entre a altura da coluna de líquido que já saiu de T1, denotada por 𝑥, e a altura da coluna de líquido que chegou a T2, denotada por 𝑦. Disponível em: www.dec.ufcg.edu.br. Acesso em: 21 abr. 2015. A equação que relaciona as medidas das alturas 𝑦 e 𝑥 é dada por a) 𝑦 = 1,265𝑥 b) 𝑦 = 1,250𝑥 c) 𝑦 = 1,150𝑥 d) 𝑦 = 1,125𝑥 e) 𝑦 = 𝑥 39. Um recipiente transparente possui o formato de um prisma reto de altura 15 𝑐𝑚 e base quadrada, cujo lado mede 6 𝑐𝑚. Esse recipiente está sobre uma mesa com tampo horizontal e contém água até a altura de 10 𝑐𝑚, conforme a figura. Se o recipiente for virado e apoiado na mesa sobre uma de suas faces não quadradas, a altura da água dentro dele passará a ser de a) 4 𝑐𝑚. b) 3,5 𝑐𝑚. c) 3 𝑐𝑚. d) 2,5 𝑐𝑚. e) 2 𝑐𝑚. 40. Dona Zilah vai construir em sua casa uma piscina. Ela terá o formato de um paralelepípedo com 21.000 𝑑𝑚3 de volume, 100 𝑐𝑚 de altura e 3,0 𝑚 de largura. Qual será a medida do comprimento da piscina? a) 6 𝑚 b) 7 𝑚 c) 8 𝑚 d) 9 𝑚 e) 10 𝑚 41. Dois cubos idênticos, de aresta igual a 1 𝑑𝑚, foram unidos com sobreposição perfeita de duas das suas faces. 𝑃 é vértice de um dos cubos, 𝑄 é vértice do outro cubo e 𝑅 é vértice compartilhado por ambos os cubos, conforme indica a figura. A área do triângulo de vértices 𝑃, 𝑄 e 𝑅 é igual a a) √6 2 𝑑𝑚2 b) √6 3 𝑑𝑚2 c) √3 2 𝑑𝑚2 d) √6 6 𝑑𝑚2 e) 2√3 3 𝑑𝑚2 42. Um deltaedro é um poliedro cujas faces são todas triângulos equiláteros. Se um deltaedro convexo possui 8 vértices, então o número de faces desse deltaedro é: Note e adote: Em poliedros convexos, vale a relação de Euler 𝐹 − 𝐴 + 𝑉 = 2, em que F é o número de faces, A é o número de arestas e V é o número de vértices do poliedro. a) 4 b) 6 c) 8 d) 10 e) 12 43. Um poliedro convexo de 32 arestas tem apenas 8 faces triangulares e 𝑥 faces quadrangulares. Dessa forma, o valor de 𝑥 é a) 8 b) 10 c) 12 d) 14 44. Num octaedro regular, duas faces são consideradas opostas quando não têm nem arestas, nem vértices em comum. Na figura, observa-se um octaedro regular e uma de suas planificações, na qual há uma face colorida na cor cinza escuro e outras quatro faces numeradas. Qual(is) face(s) ficará(ão) oposta(s) à face de cor cinza escuro, quando o octaedro for reconstruído a partir da planificação dada? a) 1, 2, 3 e 4 b) 1 e 3 c) 1 d) 2 e) 4 45. Um poliedro convexo, com 13 vértices, tem uma face hexagonal e 18 faces formadas por polígonos do tipo 𝑃. Com base nessas informações, pode-se concluir que o polígono 𝑃 é um a) dodecágono. b) octógono. c) pentágono. d) quadrilátero. e) triângulo. 46. Considere as seguintes afirmações: I. Todo poliedro formado por 16 faces quadrangulares possui exatamente 18 vértices e 32 arestas. II. Em todo poliedro convexo que possui 10 faces e 16 arestas, a soma dos ângulos de todas as faces é igual a 2.160°. III. Existe um poliedro com 15 faces, 22 arestas e 9 vértices. É(são) VERDADEIRA(S) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III. 47. Um poliedro convexo tem oito vértices e apenas faces triangulares e quadrangulares. O número de faces triangulares é o quádruplo das quadrangulares. O número de arestas desse poliedro é a) 32 b) 20 c) 16 d) 10 e) 8 48. No ano de 1751, o matemático Euler conseguiu demonstrar a famosa relação para poliedros convexos que relaciona o número de suas faces (𝐹), arestas (𝐴) e vértices (𝑉): 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 2. No entanto, na busca dessa demonstração, essa relação foi sendo testada em poliedros convexos e não convexos. Observou-se que alguns poliedros não convexos satisfaziam a relação e outros não. Um exemplo de poliedro não convexo é dado na figura. Todas as faces que não podem ser vistas diretamente são retangulares. Qual a relação entre os vértices, as faces e as arestas do poliedro apresentado na figura? a) 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 b) 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 − 1 c) 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 1 d) 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 2 e) 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 3 49. A figura abaixo corresponde à planificação de um determinado poliedro: O número de vértices desse poliedro é a) 12 b) 18 c) 21 d) 30 e) 36 50. O hábito cristalino é um termo utilizado por mineralogistas para descrever a aparência típica de um cristal em termos de tamanho e forma. A granada é um mineral cujo hábito cristalino é um poliedro com 30 arestas e 20 vértices. Um mineralogista construiu um modelo ilustrativo de um cristal de granada pela junção dos polígonos correspondentes às faces. Supondo que o poliedro ilustrativo de um cristal de granada é convexo, então a quantidade de faces utilizadas na montagem do modelo ilustrativo desse cristal é igual a a) 10. b) 12. c) 25. d) 42. e) 50. 51. Dois dados, com doze faces pentagonais cada um, têm a forma de dodecaedros regulares. Se os dodecaedros estão justapostos por uma de suas faces, que coincidem perfeitamente, formam um poliedro côncavo, conforme ilustra a figura. Considere o número de vértices 𝑉, de faces 𝐹 e de arestas 𝐴 desse poliedro côncavo. A soma 𝑉 + 𝐹 + 𝐴 é igual a: a) 102 b) 106 c) 110 d) 112 52. Um poliedro convexo com 32 vértices possui apenas faces triangulares. O número de arestas deste poliedro é a) 100. b) 120. c) 90. d) 80. 53. A bola de futebol evoluiu ao longo do tempo e, atualmente, é um icosaedro truncado, formado por 32 peças, denominadas de gomos e, geometricamente, de faces. Nessa bola, 12 faces são pentágonos regulares, e as outras, hexágonos, também regulares. Os lados dos pentágonos e dos hexágonos são iguais e costurados. Ao unirem-se os dois lados costurados das faces, formam-se as arestas. O encontro das arestas formam os vértices. Quando cheio, o poliedro é similar a uma esfera. O número de arestas e o número de vértices existentes nessa bola de futebol são, respectivamente, Pode ser utilizado o Teorema de Descartes-Euler, 𝐴 + 2 = 𝑉 + 𝐹 a) 80 e 60 b) 80 e 50 c) 70 e 40 d) 90 e 60 e) 90 e 50 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] O raio da circunferência deve equivaler à distância do centro à reta. Logo: 𝑦 = 3 4 𝑥 + 2 ⇒ 3𝑥 − 4𝑦 + 8 = 0 𝑅 = |3 ⋅ 1 − 4 ⋅ (−1) + 8| √32 + (−4)2 = 15 5 = 3 Portanto, a equação da circunferência é igual a: (𝑥 − 1)2 + (𝑦 + 1)2 = 32 𝑥2 − 2𝑥 + 1 + 𝑦2 + 2𝑦 + 1 = 9 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 2𝑦 − 7 = 0 Resposta da questão 2: [B] A distância do ponto 𝑃 ao centro 𝐶 da circunferência é igual a 2 2d(P, C) (5 3) (3 1) 8. = − + − = Portanto, como 𝑑(𝑃, 𝐶) = √8 < √9 = 3 < 5 = 𝑟, segue que 𝑃 é interno, não coincidente com o centro. Resposta da questão 3: [E] Equação reduzida da circunferência: 𝑥2 − 6𝑥 + 9 + 𝑦2 − 4 = 0 (𝑥 − 3)2 + 𝑦2 = 22 Logo, ela possui centro em (3, 0) e raio 2. Do seu gráfico abaixo, podemos perceber que ela possui dois pontos em comumcom o eixo das abscissas. Resposta da questão 4: [D] Coordenadas do centro e comprimento dos raios das circunferências: 𝐶1 = (−1, 5) 𝑒 𝑅1 = 3 𝐶2 = (3, 5) 𝑒 𝑅2 = 4 Distância do ponto P ao centro das circunferências: 𝑑1 = √(1 + 1) 2 + (4 − 5)2 = √5 < 𝑅1 𝑑2 = √(1 − 3) 2 + (4 − 5)2 = √5 < 𝑅2 Portanto, o ponto P é interior a ambas as circunferências. Resposta da questão 5: [D] A trajetória descrita pelo assento do balanço é parte da circunferência 𝑥2 + 𝑦2 = 4. Logo, sabendo que 𝑦 < 0, temos 𝑓(𝑥) = −√4 − 𝑥2, com −2 < 𝑥 < 2. Resposta da questão 6: [E] Desde que 𝐴𝐵𝐶𝑂 é um quadrado, e como uma reta passando por 𝐴 pode atingir no máximo os pontos 𝐶 e 𝐷, podemos concluir que a maior pontuação é obtida com a circunferência de centro em 𝐷 = (2, 2) e raio 2√2, ou seja, (𝑥 − 2)2 + (𝑦 − 2)2 = (2√2)2 ⇔ (𝑥 − 2)2 + (𝑦 − 2)2 = 8. Tal circunferência passa pelos pontos 𝐴, 𝐵 e 𝐶. Resposta da questão 7: [C] Seja 𝑓(𝑥, 𝑦) = (𝑥 − 6)2 + (𝑦 − 2)2 − 16. Logo, temos 𝑓(1, 7) = (1 − 6)2 + (7 − 2)2 − 16 = 25 + 25 − 16 > 0, implicando em (1, 7) exterior à circunferência, e 𝑓(7, 1) = (7 − 6)2 + (1 − 2)2 − 16 = 1 + 1 − 16 < 0, implicando em (7, 1) interior à circunferência. Resposta da questão 8: [D] Analisando o gráfico, tem-se que as coordenadas dos estabelecimentos são: 𝐴(5,4) 𝐵(−3,1) 𝐶(4,2) 𝐷(−4, −3) Assim, para avaliar se o estabelecimento está dentro da área de cobertura do sinal basta substituir suas coordenadas na equação: 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 − 4𝑦 − 31 ≤ 0 𝐴 ⇒ 52 + 42 − 2 ⋅ 5 − 4 ⋅ 4 − 31 ≤ 0 ∴ −16 ≤ 0 ⇒ 𝑂𝐾! 𝐵 ⇒ (−3)2 + 12 − 2 ⋅ (−3) − 4 ⋅ 1 − 31 ≤ 0 ∴ −19 ≤ 0 ⇒ 𝑂𝐾! 𝐶 ⇒ 42 + 22 − 2 ⋅ 4 − 4 ⋅ 2 − 31 ≤ 0 ∴ −27 ≤ 0 ⇒ 𝑂𝐾! 𝐷 ⇒ (−4)2 + (−3)2 − 2 ⋅ (−4) − 4 ⋅ (−3) − 31 ≤ 0 ∴ 14 ≤ 0 ⇒ 𝐹𝐴𝐿𝑆𝑂! Resposta da questão 9: [B] Sem perda de generalidade, tomemos 𝐴 = (0, 0) e 𝐵 = (30, 0). Ademais, se 𝑃 = (𝑥, 𝑦) é a posição de um bombeiro qualquer, então 𝑑(𝐴, 𝑃) = 2 ⋅ 𝑑(𝐵, 𝑃) ⇔ √𝑥2 + 𝑦2 = 2√(𝑥 − 30)2 + 𝑦2 ⇔ 𝑥2 + 𝑦2 = 4(𝑥 − 30)2 + 4𝑦2 ⇔ (𝑥 − 40)2 + 𝑦2 = 202. Portanto, um bombeiro qualquer deve estar sobre uma circunferência de centro em (40, 0) e raio 20 𝑚. A maior distância entre dois bombeiros ocorre quando ambos estão em extremidades distintas de um mesmo diâmetro, ou seja, 40 m. Resposta da questão 10: [C] 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 + 2𝑦 − 4 = 0 ⇒ (𝑥 − 2)2 + (𝑦 + 1)2 = 32 𝑝 = 2 𝑞 = −1 5𝑝 − 3𝑞 = 10 + 3 = 13 Resposta da questão 11: [B] Completando o quadrado, vem 𝑥2 − 4𝑥 + (𝑦 + 1)2 = 0 ⇔ (𝑥 − 2)2 + (𝑦 + 1)2 = 22. Portanto, o centro da circunferência é o ponto (2, −1) e seu raio é 2. Resposta da questão 12: [C] Completando os quadrados, vem 𝑥2 + 2𝑥 + 𝑦2 − 2𝑦 + 1 = 0 ⇔ (𝑥 + 1)2 − 1 + (𝑦 − 1)2 − 1 + 1 = 0 ⇔ (𝑥 + 1)2 + (𝑦 − 1)2 = 1. Por conseguinte, sendo 𝑃 = (−1, 1) e 𝑟 = 1, temos 𝑝 + 𝑞 + 𝑟 = −1 + 1 + 1 = 1. Resposta da questão 13: [C] Completando os quadrados, encontramos 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 + 8𝑦 + 9 = 0 ⇔ (𝑥 − 3)2 + (𝑦 + 4)2 = 16. Portanto, o centro da circunferência é o ponto (3, −4) e, assim, a resposta é dada por √32 + (−4)2 = 5 u.c. Resposta da questão 14: [A] O raio da circunferência é dado por |3 ⋅ 7 − 4 ⋅ 2 + 12| √32 + (−4)2 = 5. Logo, a equação da circunferência é (𝑥 − 7)2 + (𝑦 − 2)2 = 25. Resposta da questão 15: [A] O raio da circunferência corresponde à distância de 𝐶(5, 3) à reta 3𝑥 + 4𝑦 − 12 = 0, isto é, |3 ⋅ 5 + 4 ⋅ 3 − 12| √32 + 42 = 3. Portanto, a equação da circunferência é (𝑥 − 5)2 + (𝑦 − 3)2 = 32 ⇔ 𝑥2 + 𝑦2 − 10𝑥 − 6𝑦 + 25 = 0. Resposta da questão 16: [B] De 𝑥2 − 2𝑥 + 𝑦2 + 6𝑦 − 6 = 0, temos: 𝑥2 − 2𝑥 + 1 + 𝑦2 + 6𝑦 + 9 − 6 = 0 + 1 + 9 (𝑥 − 1)2 + (𝑦 + 3)2 = 16 𝐶(1, −3) é o centro da circunferência. De 3𝑦 = −4𝑥 − 1, temos: 4𝑥 + 3𝑦 + 1 = 0 Daí, sendo 𝑑 a medida da distância pedida, temos: 𝑑 = |4 ⋅ 1 + 3 ⋅ (−3) + 1| √42 + 32 𝑑 = 4 5 Resposta da questão 17: [A] Equação da circunferência de centro 𝐶(3, 4) e raio 6. (𝑥 − 3)2 + (𝑦 − 3)2 = 62 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 8𝑦 + 25 − 36 = 0 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 8𝑦 − 11 = 0 Resposta da questão 18: [C] Sejam 𝐶1 = (4, 4) e 𝐶2 = (1, 1), respectivamente, os centros das circunferências maior e menor. O raio da circunferência maior corresponde à distância entre os centros das circunferências, ou seja, 𝑑(𝐶1, 𝐶2) = √(4 − 1)2 + (4 − 1)2 = √18. Portanto, a equação da circunferência maior é (𝑥 − 4)2 + (𝑦 − 4)2 = (√18)2 ⇔ 𝑥2 + 𝑦2 − 8𝑥 − 8𝑦 + 14 = 0. Resposta da questão 19: [E] 1. Verdadeira, pois (4 − 3)2 + (2 − 4)2 = 5. 2. Falsa. O raio é √5. 3. Verdadeira, pois o centro C(3, 4) está na reta, pois 4 = 4 3 ⋅ 3. Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. Resposta da questão 20: [A] Como os pontos representam extremidades, a distância entre coordenadas representam o tamanho dos diâmetros, e assim, o dobro do raio. Assim temos: 𝐷 = √(3 − (−1))2 + (−5 − 3)2 = √16 + 64 = √80 E seu raio é de: 𝑅𝑎𝑖𝑜 = √80 2 Dessa maneira, seu centro é dado pela metade da soma das entradas das coordenadas, ou seja: 𝐶𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 = ( 𝑥1 + 𝑥2 2 ; 𝑦1 + 𝑦2 2 ) = ( −1 + 3 2 ; 3 − 5 2 ) = (1; −1) Aplicando a equação das circunferências ao ponto do centro temos: (𝑥 − 𝑎)2 + (𝑦 − 𝑏)2 = 𝑟2 ⇒ (𝑥 − 1))2 + (𝑦 + 1)2 = ( √80 2 ) 2 (𝑥 − 1)2 + (𝑦 + 1)2 = 20 Resposta da questão 21: [C] O volume da embalagem é dado por 3⋅102⋅√3 2 ⋅ 6 = 900√3 𝑐𝑚3. Resposta da questão 22: [B] Volume do prisma 1: 6⋅𝑎2√3⋅ℎ 4 Volume do prisma 2: 6⋅(𝑎+2)2√3⋅ℎ 4 Aumento do volume: 𝑉2 − 𝑉1 = 6√3 ⋅ (𝑎 + 1) ⋅ ℎ = 108 (𝐼) 𝑎 ℎ = √3 3 ⇒ ℎ = 𝑎√3 (𝐼𝐼) Substituindo (II) em (I), temos: 6√3 ⋅ (𝑎 + 1) ⋅ 𝑎√3 = 108 18(𝑎2 + 𝑎) = 108 𝑎2 + 𝑎 = 6 Resolvendo a equação do segundo grau, temos a = – 3 ( não convém) ou a = 2. 𝑎 = 2𝑐𝑚 ⇒ ℎ = 2√3𝑐𝑚, portanto, o volume do prisma 1 será dado por: 𝑉1 = 6⋅𝑎2√3⋅ℎ 4 = 6⋅22√3⋅2√3 4 = 36𝑐𝑚3 Resposta da questão 23: [D] O volume total da peça será dado por: 𝑉𝑝𝑒ç𝑎 = 𝑆𝑏𝑎𝑠𝑒 ⋅ ℎ A área 𝑆 da base será dada por: 𝑆𝑏𝑎𝑠𝑒 = 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 Pode-se calcular a área de cada um dos hexágonos regulares (maior e menor), por: 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑟𝑒𝑔 = 6 ⋅ 𝐿2 ⋅ √3 4 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 = 6 ⋅ 82 ⋅ √3 4 → 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 = 96√3 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 = 6 ⋅ 62 ⋅ √3 4 → 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 = 54√3 Assim, a área 𝑆 da base será: 𝑆𝑏𝑎𝑠𝑒 = 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝑆ℎ𝑒𝑥.𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 → 𝑆𝑏𝑎𝑠𝑒 = 96√3 − 54√3 → 𝑆𝑏𝑎𝑠𝑒 = 42√3 Por fim, pode-se calcular o volume total da peça, em 𝑐𝑚3: 𝑉𝑝𝑒ç𝑎 = 𝑆𝑏𝑎𝑠𝑒 ⋅ ℎ → 𝑉𝑝𝑒ç𝑎 = 42√3 ⋅ 35 → 𝑉𝑝𝑒ç𝑎 = 2.499 𝑐𝑚 3 Resposta da questão 24: [A] Calculando: 𝐻 = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑟𝑖𝑠𝑚𝑎𝑠 𝑉ℎ = 6 ⋅ ℎ2 ⋅ √3 4 ⋅ 𝐻 𝑉𝑡 = 𝑡2 ⋅ √3 4 ⋅ 𝐻 𝑉ℎ = 𝑉𝑡 ⇒ 6 ⋅ ℎ2⋅√3 4 ⋅ 𝐻 = 𝑡2⋅√3 4 ⋅ 𝐻 ⇒ 6ℎ2 = 𝑡2 ⇒ ℎ 𝑡 = 1 √6 Resposta da questão 25: [D] Se 𝑎 é a medida da aresta do cubo, então 𝑎3 = 8000 ⇔ 𝑎 = √8000 3 ⇔ 𝑎 = 20𝑑𝑚. Portanto, sabendo que o prisma e o cubo têm a mesma capacidade e a mesma altura, temos 3ℓ2√3 2 ⋅ 20 = 8000 ⇔ ℓ2 = 800 3√3 ⇔ ℓ2 = 800√3 9 ⇒ ℓ = 20 √12 4 3 ⇒ ℓ ≅ 12,4𝑑𝑚. A resposta é 6 ⋅ 12,4 10 = 7,44 metros. Resposta da questão 26: [D] Resposta da questão 27: [E] Sejam ℎ e ℓ, respectivamente, uma aresta lateral e uma aresta da base, de tal modo que ℓ ⋅ ℎ = 20 𝑐𝑚2, conforme o enunciado. Sabendo que a distância do plano que contém essa face até a aresta oposta é igual a 6𝑐𝑚, segue-se que essa distância corresponde à altura do triângulo que é base do prisma. Portanto, o resultado pedido é igual a6⋅ℓ 2 ⋅ ℎ = 3 ⋅ ℓ ⋅ ℎ = 3 ⋅ 20 = 60 𝑐𝑚3. Resposta da questão 28: [B] Resposta da questão 29: [C] O nível da água subiria 2400 40⋅30 = 2𝑐𝑚, fazendo a água ficar com 25 − 5 + 2 = 22𝑐𝑚 de altura. Resposta da questão 30: [E] A forma possui faces duas faces triangulares paralelas, portanto trata-se de um prisma triangular reto. Resposta da questão 31: [B] A redução no volume de água no reservatório foi de 12000 − 9000 = 3000 litros, isto é, 3 metros cúbicos. Logo, se ℎ é a redução sofrida no nível da água do reservatório, então 4 ⋅ 1,5 ⋅ ℎ = 3 ⇔ ℎ = 0,5 m. A resposta é 50 centímetros. Resposta da questão 32: [B] Vamos, inicialmente, calcular o volume da caixa em Litros. 100 𝑐𝑚 = 10 𝑑𝑚 0,02 ℎ𝑚 = 20 𝑑𝑚 400 𝑚𝑚 = 4 𝑑𝑚 Portanto o volume da caixa será dado por: 𝑉 = 10 ⋅ 20 ⋅ 4 = 800 𝑑𝑚3 = 800 𝐿 Capacidade do registro em Litros: 100 𝑐𝐿 𝑚𝑖𝑛 𝐿 𝑚𝑖𝑛 Portanto, serão necessários 800 minutos para encher a caixa. Capacidade do ladrão: 0,04 ℎ𝐿 𝑚𝑖𝑛 𝐿 𝑚𝑖𝑛 Portanto, serão necessários 200 minutos para esvaziar a caixa. A diferença pedida é de 600 minutos, ou seja, dez horas. Resposta da questão 33: [B] Considerando a figura toda, temos: Área superior: 8 ⋅ 12 = 8 Área inferior: 8 ⋅ 12 = 8 Área interna: 4 ⋅ 12 = 4 Área lateral: 12 ⋅ 12 = 12 Portanto, a área total da figura será dada por: 8 + 8 + 4 + 12 = 32 𝑐𝑚2 Resposta da questão 34: [E] Seja ℓ a medida da aresta dos cubos. Ao retirarmos os dois cubos indicados, o número de faces aumenta em 2 ⋅ 2 = 4 unidades. Desse modo, temos 4ℓ2 = 144 ⇒ ℓ = 6𝑐𝑚. A resposta é 30 ⋅ 63 = 6480 𝑐𝑚3. Resposta da questão 35: [A] Desde que o lado do hexágono maior mede 32 √3 𝑐𝑚 e o lado do hexágono menor mede 28 √3 𝑐𝑚, tem-se que o resultado pedido é 2 2 3 3 32 3 28 3 10 3 10 5 3 (32 28) (32 28) 2 23 3 1200 3 cm . − = − + = Resposta da questão 36: [B] Área das bases: 𝑆𝐵 = 2 ⋅ 6 ⋅ 42√3 4 𝑆𝐵 = 48√3 𝑐𝑚 2 Área de 4 faces laterais: 𝑆𝑃 = 4 ⋅ 4√3 ⋅ 4 𝑆𝑃 = 64√3 𝑐𝑚 2 Portanto: 𝑆𝑃 − 𝑆𝐵 = 16√3 𝑐𝑚 2 Resposta da questão 37: [A] Sabendo que : Altura: 100 𝑐𝑚 = 10 𝑑𝑚 Largura: 3,5 𝑚 = 35 𝑑𝑚 Comprimento: 𝑥 Temos: 10 ⋅ 35 ⋅ 𝑥 = 21000 𝑥 = 21000 350 𝑥 = 60 𝑑𝑚 𝑥 = 6 𝑚 Resposta da questão 38: [A] O volume que saiu de 𝑇1 é dado por 𝑐 ⋅ 𝐿 ⋅ 𝑥, enquanto que o volume que chegou em 𝑇2 é igual a 𝑐 2 ⋅ 2𝐿 ⋅ 𝑦 = 𝑐 ⋅ 𝐿 ⋅ 𝑦. Portanto, segue que 1,1 ⋅ 1,15 ⋅ 𝑐 ⋅ 𝐿 ⋅ 𝑥 = 𝑐 ⋅ 𝐿 ⋅ 𝑦 ⇔ 𝑦 = 1,265𝑥. Resposta da questão 39: [A] Se ℎ é a altura da água com o recipiente virado, então 15 ⋅ 6 ⋅ ℎ = 6 ⋅ 6 ⋅ 10 ⇔ ℎ = 4 𝑐𝑚. Resposta da questão 40: [B] Sabendo que: Altura: 100 𝑐𝑚 = 10 𝑑𝑚 Largura: 3,0 𝑚 = 30 𝑑𝑚 Comprimento: 𝑥 Temos: 10 ⋅ 30 ⋅ 𝑥 = 21000 → 𝑥 = 21000 300 → 𝑥 = 70 𝑑𝑚 → 𝑥 = 7 𝑚 Resposta da questão 41: [A] Considere a figura. Pelo Teorema de Pitágoras, tem-se que 𝑃𝑄 2 = 𝑃𝑆 2 + 𝑄𝑆 2 ⇒ 𝑃𝑄 2 = 12 + 22 ⇒ 𝑃𝑄 = √5𝑑𝑚. Ademais, é imediato que 𝑃𝑅 = √2𝑑𝑚 e 𝑄𝑅 = √3𝑑𝑚. Finalmente, como 𝑃𝑄 2 = 𝑃𝑅 2 + 𝑄𝑅 2 , podemos concluir que o triângulo 𝑃𝑄𝑅 é retângulo em 𝑅 e, assim, a resposta é 2 1 1 PR PQ 2 3 2 2 6 dm . 2 = = Resposta da questão 42: [E] Tem-se que 2𝐴 = 3𝐹 ⇔ 𝐴 = 3𝐹 2 . Portanto, se 𝑉 = 8, então, pela relação de Euler, temos 𝐹 − 3𝐹 2 + 8 = 2 ⇔ 𝐹 = 12. Resposta da questão 43: [B] Como cada aresta está presente em 2 faces, devemos ter: 32 = 8 ⋅ 3 2 + 𝑥 ⋅ 4 2 32 = 12 + 2𝑥 ∴ 𝑥 = 10 Resposta da questão 44: [E] A face de cor cinza escuro não possui nem arestas, nem vértices em comum com a face 𝑓𝐵𝐶𝐹 = 4. Note ainda que 𝑓𝐴𝐶𝐷 = 1, 𝑓𝐶𝐷𝐹 = 2 e 𝑓𝐷𝐸𝐹 = 3. Resposta da questão 45: [E] Seja 𝑛 o número de lados de cada polígono do tipo 𝑃. Se 𝑉 = 13 e 𝐹 = 19, então, pela Relação de Euler, vem 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 2 ⇔ 13 + 19 = 𝐴 + 2 ⇔ 𝐴 = 30. Por outro lado, temos 2𝐴 = 18 ⋅ 𝑛 + 1 ⋅ 6 ⇔ 𝐴 = 9𝑛 + 3. Desse modo, encontramos 9𝑛 + 3 = 30 ⇔ 𝑛 = 3, ou seja, 𝑃 é um triângulo. Resposta da questão 46: [B] [I] É possível construir um poliedro com 16 faces quadrangulares, 16 vértices e 32 arestas. Observe o poliedro não convexo abaixo: Assim, a afirmação [I] é falsa. [II] Como o poliedro é convexo, é válida a relação de Euler, logo, 𝑉 + 10 = 16 + 2 𝑉 = 8 Daí, 𝑆 = (8 − 2) ⋅ 360° 𝑆 = 2160° Assim, a afirmação [II] é verdadeira. [III] Se existe tal poliedro, segue que: 2𝐴 = 3𝐹3 + 4𝐹4 + 5𝐹5+. . . ≥ 3𝐹3 + 3𝐹4 + 3𝐹5+. . . 2𝐴 ≥ 3 ⋅ (𝐹3 + 𝐹4 + 𝐹5+. . . ) 2 ⋅ 22 ≥ 3 ⋅ 15 44 ≥ 45 (𝐴𝑏𝑠𝑢𝑟𝑑𝑜!) Logo, a afirmação [III] é falsa. Portanto, apenas a afirmação [II] é verdadeira. Resposta da questão 47: [C] Sejam 𝐹3 e 𝐹4, respectivamente, o número de faces triangulares e o número de faces quadrangulares. Logo, como 𝐹3 = 4𝐹4, temos 2𝐴 = 3𝐹3 + 4𝐹4 ⇔ 2𝐴 = 3 ⋅ 4𝐹4 + 4𝐹4 ⇔ 𝐴 = 8𝐹4, em que 𝐴 é o número de arestas. Ademais, se 𝐹 é o número total de faces, então 𝐹 = 𝐹3 + 𝐹4 = 4𝐹4 + 𝐹4 = 5𝐹4. Portanto pela Relação de Euler, temos 𝐴 + 2 = 𝑉 + 𝐹 ⇔ 8𝐹4 + 2 = 8 + 5𝐹4 ⇔ 𝐹4 = 2. A resposta é 𝐴 = 8 ⋅ 2 = 16. Resposta da questão 48: [E] Desde que 𝑉 = 16, 𝐹 = 11 e 𝐴 = 24, temos 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 3. Resposta da questão 49: [A] Calculando: 𝐹𝑎𝑐𝑒𝑠 ⇒ 8 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 𝐴𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠 ⇒ 4 ℎ𝑒𝑥á𝑔𝑜𝑛𝑜𝑠 + 4 𝑡𝑟𝑖â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 = 4 ⋅ 6 + 4 ⋅ 3 2 = 18 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 2 ⇒ 𝑉 + 8 = 18 + 2 ⇒ 𝑉 = 12 Resposta da questão 50: [B] Sendo 𝑉 = 20 e 𝐴 = 30, pelo Teorema de Euler, segue que 𝑉 − 𝐴 + 𝐹 = 2 ⇔ 20 − 30 + 𝐹 = 2 ⇔ 𝐹 = 12. Portanto, a quantidade de faces utilizadas na montagem do modelo ilustrativo desse cristal é igual a 12. Resposta da questão 51: [D] Para o dodecaedro regular, temos: 12 faces pentagonais. 12⋅5 2 = 30 arestas. Utilizando a relação de Euler, temos: 𝑉 − 𝐴 + 𝐹 = 2 ⇒ 2 + 30 − 12 ⇒ 𝑉 = 20 (vértices) Portanto, o poliedro formado terá: 12 + 12 − 2 = 22 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 (𝐹 = 22) 30 + 30 − 5 = 55 𝑎𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠 (𝐴 = 55) 20 + 20 − 5 = 35 𝑣é𝑟𝑡𝑖𝑐𝑒𝑠 (𝑉 = 35) A soma pedida será dada por: 𝑉 + 𝐹 + 𝐴 = 35 + 22 + 55 = 112. Resposta da questão 52: [C] Sabendo que o poliedro possui 32 vértices, tem-se 𝑉 = 32. Por conseguinte, sendo 𝐹 e 𝐴, respectivamente, o número de faces e o número de arestas, pelo Teorema de Euler, vem 𝑉 + 𝐹 = 𝐴 + 2 ⇔ 32 + 𝐹 = 𝐴 + 2 ⇔ 𝐹 = 𝐴 − 30. Daí, como o poliedro possui apenas faces triangulares, temos 3𝐹 = 2𝐴 e, portanto, 3(𝐴 − 30) = 2𝐴 ⇔ 𝐴 = 90. Resposta da questão 53: [D] Total de faces: F = 32 (12 pentagonais e 20 hexagonais) Total de Arestas: 𝐴 = 12⋅5+20⋅6 2 = 90 Total de vértices (V): 𝑉 − 𝐴 + 𝐹 = 2 𝑉 − 90 + 32 = 2 𝑉 = 60 Portanto, 90 arestas e 60 vértices.