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COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 1 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Exercícios de Geometria Espacial. Prismas. QUESTÃO 1 Fabricar PET consome mais água e energia O quadro a seguir apresenta comparações feitas por uma engenheira química quanto à fabricação de vasilhames PET e de alumínio, para armazenar 1000 litros de bebida em garrafas de 1 litro, quanto ao gasto de água, poluição emitida e gasto de energia. Para produzir 1.000 garrafas de 1 litro PET ALUMÍNIO Água gasta. 142 litros 123 litros Poluição emitida. 4,5 quilos 9,0 quilos Energia elétrica consumida. 700 quilowatts 500 quilowatts Fonte: Adaptado da Revista VEJA, 06/06/07 Uma caixa d’água, completamente cheia, de formato cúbico, aresta L e volume de 4.096.000 litros foi usada na fabricação de vasilhame PET de 1 litro. A medida da aresta L, em metros, está compreendida no intervalo: a) 15 < L < 20 b) 20 < L < 25 c) 25 < L < 30 d) 30 < L < 35 QUESTÃO 2 Seja x um número real positivo. O volume de um paralelepípedo reto-retângulo é dado, em função de x, pelo polinômio x 3 + 7x 2 + 14x + 8. Se uma aresta do paralelepípedo mede x + 1, a área da face perpendicular a essa aresta pode ser expressa por: (A) x 2 – 6x + 8. (B) x 2 + 14x + 8. (C) x 2 + 7x + 8. (D) x 2 – 7x + 8. (E) x 2 + 6x + 8. QUESTÃO 3 De um cubo maciço de aresta x, retiram-se três blocos – dois prismas retos de base triangular e um paralelepípedo reto – obtendo-se um sólido em forma de U, de volume V = kx 3 u.v., k∈R, representado na figura. O valor de k é 01) . 02) . 03) . 04) . 05) . QUESTÃO 4 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 2 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Antes do primeiro voo de Santos Dumont, realizado em um avião no início do século XX, relatos referem que o padre jesuíta brasileiro Bartolomeu de Gusmão, também conhecido como padre voador, realizou, em um balão, um voo de 1 km. Para voar em um balão, é necessário preenchê-lo com um gás que apresente densidade menor que a do ar atmosférico, tal como o hélio ou o próprio ar aquecido. Nesse caso, o balão deve possuir queimadores equipados com cilindros de combustível, usualmente propano (C3H8). Quando o peso do balão for menor que o empuxo provocado pelo ar deslocado, o balão sobe. Como a pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude, o empuxo sobre o balão torna-se menor, em uma altura na qual o balão atinge um equilíbrio e pode deslocar-se horizontalmente. Para temperatura constante, a pressão atmosférica p em função da altura h, a partir da superfície terrestre, é descrita pela equação p = p(h) = p0 e , em que p0 é a pressão atmosférica na superfície da terra, M, a massa molar média do ar (0,0289 kg/mol), g, a aceleração da gravidade (10 m/s 2 ), R, a constante universal dos gases (8,3 J · mol –1 · K –1 ou 8,3 kPa · L · mol –1 · K –1 ) e T, a temperatura absoluta. Com base nessas informações e considerando ideais todos os gases envolvidos no funcionamento de um balão, julgue o item a seguir (certo ou errado). • Se um balão tivesse a forma de um cubo de volume igual a 5.000 m 3 , então suas diagonais teriam comprimento inferior a 30 m. QUESTÃO 5 Considere a figura, que representa a planificação de um cubo. Qual dos cubos apresentados nas alternativas pode corresponder ao desenho da planificação? QUESTÃO 6 A caixa d’água do Edifício Comercial Sombras do Ocaso tem a forma de um paralelepípedo retângulo cujas dimensões internas são 3,20 m; 2,00 m e 1,25 m. A capacidade dessa caixa, em litros, é: a) 800 b) 8.000 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 3 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ c) 8 d) 80 QUESTÃO 7 A estrutura de um telhado tem a forma de um prisma triangular reto, conforme o esquema a seguir. Sabendo que são necessárias 20 telhas por metro quadrado para cobrir esse telhado, assinale a alternativa que mais se aproxima da quantidade de telhas necessárias para construí-lo. Use a) 4080 b) 5712 c) 4896 d) 3670 e) 2856 QUESTÃO 8 A figura a seguir representa uma piscina completamente cheia de água, cuja forma é um prisma hexagonal regular. Admita que: – A, B, C e D representam vértices desse prisma; – o volume da piscina é igual a 450 m 3 e ; – um atleta nada, em linha reta, do ponto A até o ponto médio da aresta , utilizando apenas glicose como fonte de energia para seus músculos. A velocidade média do atleta no percurso definido foi igual a 1,0 m/s. O intervalo de tempo, em segundos, gasto nesse percurso equivale a cerca de: a) 12,2. b) 14,4. c) 16,2. d) 18,1. QUESTÃO 9 A figura a seguir representa um prisma reto, cuja base ABCD é um trapézio isósceles, sendo que as suas arestas medem , , e . O plano determinado pelos pontos A, H e G secciona o prisma determinando um quadrilátero. A área desse quadrilátero é: (A) (B) (C) COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 4 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ (D) (E) QUESTÃO 10 A Geometria é essencial para a criação de objetos na arquitetura e no design. Os padrões recursivos podem ser vistos em diversas obras arquitetônicas contemporâneas fundamentadas em conceitos geométricos, como, por exemplo, a Torre Eiffel, construída em 1889, que apresenta uma estrutura metálica composta por quatro níveis na forma da letra A, do que resulta um monumento arquitetônico interconectado por elementos repetidos em escalas decrescentes. Outra obra que também merece destaque é o gaveteiro projetado, em 2008, pelo designer Takeshi Miyakawa, em forma de cubo, com várias gavetas de diferentes tamanhos simulando um padrão recursivo. Inspirado no trabalho do designer Takeshi Miyakawa, deseja-se projetar um gaveteiro, que apresente forma de cubo, com arestas medindo um metro, e que possua gavetas quadradas e retangulares (como ilustram as figuras a seguir). Esse gaveteiro deve ser projetado de tal modo que a maior gaveta quadrada meça 0,5 m de largura, 0,5 m de altura e 0,5 m de comprimento, que as larguras e alturas das outras gavetas quadradas diminuam à razão de 1:2, e que o comprimento de todas as gavetas (quadradas e retangulares) seja mantido em 0,5 m. Ou seja, a segunda gaveta quadrada deve ter a metade da largura da primeira e a terceira gaveta quadrada deve ter a metade da largura da segunda. Além disso, as duas gavetas retangulares menores devem possuir a mesma altura. Considerando-se as informações dadas, é correto afirmar que o volume da menor gaveta retangular será (A) 1/45 m 3 (B) 1/256 m 3 (C) 1/128 m 3 (D) 1/64 m 3 (E) 1/192 m 3 QUESTÃO 11 Leia o texto a seguir. "Era uma laje retangular enorme, uma brutidão de mármore rugoso […]. É a mãe da pedra, não disse que era o pai da pedra, sim a mãe, talvez porque viesse das profundas, ainda maculada pelo barro da matriz, mãe gigantesca sobre a qual poderiam deitar-se quantos homens, ou ela esmagá-los a eles, quantos, faça as contas quem quiser, que a laje tem de comprimento trinta e cinco palmos, de largura quinze, e a espessura é de quatro palmos, e, para ser completa a notícia, depois de lavrada e polida, lá em Mafra, ficará só um pouco mais pequena, trinta e dois palmos, catorze, três, pelamesma ordem e partes, e quando um dia se acabarem palmos e pés por se terem achado metros na terra, irão outros homens a tirar outras medidas [...]." SARAMAGO, José. Memorial do convento. 17. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1996. p. 244-245. No romance citado, Saramago descreve a construção do Palácio e Convento de Mafra (séc. XVIII), em Portugal, no qual a laje (em forma de paralelepípedo retângulo) foi colocada na varanda da casa de Benedictione. Supondo que a medida de COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 5 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ um palmo seja 20 cm, então o volume retirado do mármore, após ser polido e lavrado, em m 3 , foi de: (A) 0,024 (B) 6,048 (C) 10,752 (D) 16,800 (E) 60,480 QUESTÃO 12 Nas figuras a seguir, um mesmo paralelepípedo retângulo, contendo certo volume de água em seu interior, é apresentado em duas posições, em cada uma das quais aparece apoiado sobre faces distintas. Sabendo que as medidas das arestas AB, AE e EH, nessa ordem, constituem uma progressão aritmética de razão 4, então, considerando as dimensões do paralelepípedo dadas em centímetros, quantos litros de água há no interior do paralelepípedo? A) 1,92 B) 1,28 C) 0,192 D) 0,128 E) 0,0192 QUESTÃO 13 O volume de um prisma regular reto hexagonal, com 2 m de altura, é m 3 . A medida da área lateral deste prisma é A) m 2 . B) m 2 . C) m 2 . D) m 2 . QUESTÃO 14 Quando se diz que, em uma região, caiu uma chuva com precipitação de 10 mm de água, isso significa que cada metro quadrado dessa região recebeu 10 litros de água da chuva. Uma caixa d'água de 1,5 m de altura, 0,8 m de largura e 1,4 m de comprimento, com uma abertura na face superior, na forma de um quadrado com 40 cm de lado, recebeu água diretamente de uma chuva de 70 mm. Admitindo-se que a caixa só tenha recebido água da chuva, pode-se afirmar que o nível da água nessa caixa aumentou: A) 0,8 cm B) 1 cm C) 1,2 cm D) 2 cm QUESTÃO 15 Quantas diagonais de um prisma octogonal partem de um mesmo vértice? a) 5 b) 8 c) 9 d) 12 e) 16 QUESTÃO 16 Se um cubo tem suas arestas aumentadas em 50%, o seu volume aumentará em: a. 237,5% COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 6 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ b. 337,5% c. 50% d. 235,5% e. 100% QUESTÃO 17 Se um prisma triangular reto é tal que cada uma de suas arestas mede 2 m, então a medida do seu volume é A) 3 m 3 . B) 2 m 3 . C) 6 m 3 . D) 8 m 3 . QUESTÃO 18 Um aquário, em forma de prisma hexagonal regular, deve ser construído de modo que suas medidas internas obedeçam às especificações: [1] o lado do polígono da base deve medir 16 cm; [2] a medida do comprimento das diagonais da base que não passam pelo centro do polígono, a medida da área da base e a medida do volume, nessa ordem, devem estar em progressão geométrica. Nessas condições, a altura (interna) do aquário deve medir: a) 30 cm. b) 26 cm. c) 24 cm. d) 20 cm. QUESTÃO 19 Um cubo de aresta 10 cm é cortado por um plano, como ilustrado. As distâncias indicadas são: a medida da aresta do cubo e as distâncias entre os pontos de interseção do plano com as arestas do cubo e os vértices A e B do cubo. Calcule o volume da parte do cubo ilustrada à direita. A) 820 cm 3 B) 830 cm 3 C) 840 cm 3 D) 850 cm 3 E) 860 cm 3 QUESTÃO 20 Um cubo de aresta de comprimento a vai ser transformado num paralelepípedo retorretângulo de altura 25% menor, preservando-se, porém, o seu volume e o comprimento de uma de suas arestas. A diferença entre a área total (a soma das áreas das seis faces) do novo sólido e a área total do sólido original será: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 21 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 7 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Um cubo tem a diagonal da base medindo 1 unidade. Sobre os valores numéricos das medidas da diagonal da base, de uma aresta, da área de uma face e do volume do cubo, foram feitas as seguintes afirmativas: I. A soma dos quatro valores é menor do que 2,85. II. Apenas um desses valores é um número irracional. III. O produto dos quatro valores é maior do que 0,25. IV. Nessa ordem os valores estão em progressão geométrica. Estão CORRETAS as afirmativas: a) I e II. b) I e IV. c) I e III. d) II e IV. QUESTÃO 22 Um prisma tem a vista ortogonal frontal igual à sua vista lateral, conforme mostra a figura a seguir. Pode ser um poliedro convexo ou não convexo. Conforme seu formato de base, o seu volume poderá medir, em cm 3 : 0-0) 3 1-1) 4 2-2) 5 3-3) 6 4-4) 7 QUESTÃO 23 Sobre o armazenamento de mel em colméias, tem- se que o volume V de cada alvéolo, considerado como prisma regular hexagonal reto de altura h e arestas da base iguais a l, é dado por: a) b) c) d) e) QUESTÃO 24 Cada uma das caixas retangulares representadas nas figuras a seguir tem 12 cm de comprimento, 4 cm de largura e 3 cm de altura e foram lacradas com uma fita adesiva preta. Ordenando crescentemente as caixas pela quantidade de fita gasta em cada uma delas, obtém- se: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 8 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ a) caixa 1, caixa 2, caixa 3. b) caixa 1, caixa 3, caixa 2. c) caixa 3, caixa 1, caixa 2. d) caixa 2, caixa 3, caixa 1. e) caixa 3, caixa 2, caixa 1. QUESTÃO 25 Considere um reservatório, em forma de paralelepípedo retângulo, cujas medidas são 8 m de comprimento, 5 m de largura e 120 cm de profundidade. Bombeia-se água para dentro desse reservatório, inicialmente vazio, a uma taxa de 2 litros por segundo. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, para se encher completamente esse reservatório, serão necessários A) 40 min. B) 240 min. C) 400 min. D) 480 min. QUESTÃO 26 De acordo com Ifrah (2005) desde o século VI a.C. há evidências sobre a descoberta dos números irracionais, pois, a descoberta de que a diagonal de um quadrado de lado unitário (ou seja, de lado igual a 1) não corresponde a um número inteiro era algo impensável até então. Certa lenda, datada da Grécia Antiga, mostra que, por volta de 429 a.C. durante a Guerra do Peloponeso, uma praga exterminou boa parte da população de Atenas e que sacerdotes foram enviados ao oráculo de Apolo, na cidade de Delfos, com o objetivo de obter respostas para uma cura da peste. O oráculo então respondeu: o Altar de Apolo, localizado na cidade de Delfos, que tem formato cúbico, deve ser duplicado. Os atenienses, de imediato, dobraram todas as dimensões das arestas do Altar e, mesmo assim, a peste continuou a atacar. IFRAH, G. Os números: história de uma grande invenção. 11 ed. São Paulo: Globo, 2005. Considerando que o Altar de Apolo tinha o formato inicial de um cubo de aresta 1 m, analise as afirmativas a seguir com base nas informações: I. O volume duplica já que a medida da aresta dobrou; II. O volume octuplica tendo em vista que a medida da aresta dobrou; III. As medidas das diagonais do Altar de Apolo antes e depois da duplicação são, respectivamente, e ; IV. As medidas das diagonais do Altar de Apolo antes e depois da duplicação são, respectivamente, e . Conclui-se então que: (A) I, II, III e IV são falsas (B) I, II, III e IV sãoverdadeiras (C) Apenas II e IV são verdadeiras (D) Apenas II e III são verdadeiras (E) Apenas I, II e III são falsas QUESTÃO 27 Uma caixa-d’água sem tampa, em formato de um cubo de 1m de aresta, completamente cheia, é inclinada 30° em torno de uma aresta da base. O percentual do volume de água que permanece nessa caixa-d’água, em relação à sua capacidade, é um valor entre: a) 68% e 69%. b) 69% e 70%. c) 70% e 71%. d) 71% e 72%. e) 72% e 73%. QUESTÃO 28 Vinte e sete cubos de aresta 1 devem ser colados de modo a se obter um cubo de aresta 3. Sempre que dois cubos são colocados face a face, um deles é untado com cola, para mantê-los unidos. Quantas faces devem ser untadas com cola? A) 50 B) 52 C) 54 D) 56 E) 58 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 9 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 29 Com folhas de papelão de formato de um quadrado de área 900 cm² pretende-se fazer caixas abertas, cortando-se quadrados de 7 cm de lado nas quatro pontas e dobrando-se os lados, conforme figura. O volume de cada uma dessas caixas será de: a) 2.128 cm 3 b) 1.792 cm 3 c) 1.358 cm 3 d) 1.127 cm 3 QUESTÃO 30 A diagonal de um paralelepípedo retângulo, cuja base é um quadrado, mede 6 cm e faz com o plano da base do paralelepípedo um ângulo de 45°. A medida, em cm 3 , do volume do paralelepípedo é A) 8 . B) 8 . C) 27 . D) 27 . QUESTÃO 31 A figura a seguir é formada por cubos de aresta medindo 1 unidade. Quanto mede o segmento XY? A) B) C) D) E) QUESTÃO 32 O reservatório de água de um condomínio tem formato de um paralelepípedo retângulo de dimensões a, b e c, em que e b < c, capacidade de 8 × 10 6 litros e área total (com tampa) de 2.440 m 2 . Outro condomínio deseja construir um reservatório com o mesmo formato e que tenha dimensões a − 9, b − 6 e c −15 . Então, a capacidade do reservatório a ser construído é de: a) 1.200 m 3 . b) 1.000 m 3 . COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 10 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ c) 1.100 m 3 . d) 1.300 m 3 . QUESTÃO 33 A piscina de uma residência tem formato de um paralelepípedo retângulo com 120 dm de comprimento; 0,6 dam de largura e 150 cm de profundidade. Se a companhia de abastecimento de água cobra R$ 0,45 o m 3 de água, para encher completamente essa piscina, serão gastos a) R$ 27,00. b) R$ 32,40. c) R$ 42,30. d) R$ 48,60. QUESTÃO 34 As diagonais das faces de um bloco retangular medem 9 cm, 15 cm e cm. Quanto mede a diagonal desse bloco? a) cm b) cm c) 13 cm d) 14 cm e) 28 cm QUESTÃO 35 Certa indústria de gêneros alimentícios encomendou a confecção de um modelo de caixa retangular com tampa que atenda às seguintes especificações: • O volume seja de 576 cm 3 . • O comprimento da base seja o dobro da largura da base. • A área total (base + tampa + área lateral) seja de 432 cm 2 . • Nenhuma de suas dimensões (comprimento, largura ou altura) seja inferior a 5 cm nem superior a 15 cm. Com base nessas especificações, é correto afirmar que a largura, em cm, da base dessa caixa deverá ser: a) 12 b) 10 c) 9 d) 8 e) 6 QUESTÃO 36 Com a intensa seca que assolou o Nordeste do Brasil no último ano, muitos recifenses buscaram alternativas para armazenar água em suas residências. Um técnico projetou uma cisterna em forma de paralelepípedo, com capacidade para 15 mil litros de água. Se ele utilizar uma área retangular com 3 metros de largura por 4 metros de comprimento, que altura terá essa cisterna? a) 1,25 metros b) 12,5 metros c) 125 metros d) 1,5 metros e) 15 metros QUESTÃO 37 Como parte da decoração de sua sala de trabalho, José colocou sobre uma mesa um aquário de acrílico em forma de paralelepípedo retângulo, com dimensões medindo 20 cm x 30 cm x 40 cm. Com o aquário apoiado sobre a face de dimensões 40 cm x 20 cm, o nível da água ficou a 25 cm de altura. Se o aquário fosse apoiado sobre a face de dimensões 20 cm x 30 cm, a altura da água, mantendo-se o mesmo volume, seria de, aproximadamente, A) 16 cm. B) 17 cm. C) 33 cm. D) 35 cm. QUESTÃO 38 Considere dois prismas retos de mesma altura, h = 6 cm, e com bases sendo hexágonos regulares, de modo que um seja inscrito no outro. Os vértices do prisma inscrito são os pontos médios das arestas das bases do outro prisma, e as arestas da base do prisma inscrito medem 2 cm. Com relação a esses prismas, assinale o que for correto. 01) As arestas das bases do prisma maior COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 11 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ medem cm. 02) A área lateral do prisma maior mede 48 cm 2 . 04) O volume do prisma menor é cm 3 . 08) A diferença entre os volumes dos prismas é de 12 cm 3 . 16) O quociente entre os volumes do prisma maior e do menor é . QUESTÃO 39 Considere um conjunto de pontos em um sistema de coordenadas cartesianas xOy, identificado com o plano complexo, sendo cada ponto P(x, y) correspondente ao número complexo z = x + iy, em que i é igual a raiz quadrada de -1 . Considere ainda que esses pontos estejam distribuídos nos dois subconjuntos descritos abaixo. Subconjunto I: Quarenta pontos, vinte dos quais encontram-se sobre uma mesma reta e os demais em um semicírculo, como mostra a figura abaixo. Dessa forma, quaisquer três pontos que se encontram no semicírculo nunca estão em linha reta. Subconjunto II: N pontos, cada um deles representando um dos vértices de um polígono regular, cuja soma dos ângulos internos é igual a . Esse polígono encontra-se inscrito na circunferência de centro na origem e raio 1. Com base nessas informações, julgue os itens os seis primeiros itens a seguir (certo e errado) e calcule o que se pede nos dois últimos itens da sequência. • Escolhendo-se ao acaso três pontos do subconjunto I, a probabilidade de ser possível formar um triângulo tendo esses três pontos como vértices é inferior a 0,75. • Se os pontos P, Q, R, S e T do subconjunto I, como ilustra a figura a seguir, são tais que, no triângulo PRQ, o comprimento do lado PR é igual ao comprimento do lado RQ e o segmento RT é paralelo ao lado PQ, então a reta que contém o segmento RT é a bissetriz do ângulo . • Se = 1.080º, então N = 6. • Se o polígono que origina o subconjunto II tiver 10 lados e se um dos vértices desse polígono estiver sobre o eixo Ox positivo, então também será um dos vértices desse polígono. • Se e são pontos do plano complexo, então encontra-se no primeiro quadrante desse plano. • Se é o número complexo conjugado de z, então as únicas soluções da equação são z = 0 e z = 1. • Calcule o número de retas distintas que podem ser formadas passando por pelo menos dois pontos quaisquer do subconjunto I. • Considere que o polígono que origina o subconjunto II tenha 25 lados e que seja construído um prisma regular tendo esse polígono como base. Nessa situação, calcule o número de diagonais desse prisma. QUESTÃO 40 Considere um cubo de aresta 10 e um segmento que une o ponto P, centro de uma das faces do cubo, ao ponto Q, vértice do cubo, como indicado na figura a seguir. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 12 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ A medidado segmento PQ é: a) 10. b) 5 . c) 12. d) 6 . e) 15. QUESTÃO 41 Dois prismas regulares retos P1 e P2 , o primeiro de base triangular e o outro de base hexagonal, têm a mesma área da base e a mesma área lateral. A razão entre o volume de P1 e o de P2 é igual a: a. b. 1 c. d. 2 e. QUESTÃO 42 Em relação a um prisma com 39 arestas, todas com o mesmo comprimento c, considere as seguintes afirmativas: 1. A pirâmide com mesma base e altura desse prisma possui do volume do prisma. 2. As bases inferior e superior do prisma são polígonos com 13 lados. 3. O prisma possui 26 vértices. 4. A área lateral do prisma é 15c 2 . Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. c) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. QUESTÃO 43 No cubo de aresta 10, da figura a seguir, encontra- se representado um sólido sombreado com as alturas indicadas no desenho. O volume do sólido sombreado é a) 300. b) 350. c) 500. d) 600. e) 700. QUESTÃO 44 O paralelepípedo reto A, com dimensões de 8,5 cm, 2,5 cm e 4 cm, é a reprodução em escala 1:10 do paralelepípedo B. Então, o volume do paralelepípedo B, em cm 3 , é (A) 85. (B) 850. (C) 8.500. (D) 85.000. (E) 850.000. QUESTÃO 45 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 13 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ O reservatório de água de certo edifício tem a forma de um paralelepípedo reto retangular com base de dimensões internas 3 m × 4 m conforme a figura a seguir. De acordo com as condições do edifício, por medida de segurança, recomenda-se que, no reservatório, deve ficar retida uma quantidade de água correspondente a 18 m 3 , para combater incêndio. Para atender a essa recomendação, o ponto de saída da água, destinada ao consumo diário dos moradores e do condomínio, deve ficar a uma determinada altura (h) do fundo do reservatório, de modo que a água acumulada no reservatório até essa altura seja destinada para combate a incêndio. Nessas condições, a altura (h) da saída da água para consumo diário deve ser, pelo menos, de: a) 1 m b) 1,5 m c) 2 m d) 2,5 m e) 3 m QUESTÃO 46 O sólido representado na figura foi construído com blocos de pedra idênticos, esculpidos em forma de cubos perfeitos e é parte das ameias de um castelo medieval que está sendo pesquisado por um grupo de historiadores. Sabendo que o volume de cada cubo é 8 dm 3 , é correto afirmar que a área total do sólido mede (A) 28 dm 2 (B) 32 dm 2 (C) 112 dm 2 (D) 128 dm 2 (E) 196 dm 2 QUESTÃO 47 Observe a seguir as planificações de duas caixas. A base de uma das caixas é um hexágono regular; a base da outra é um triângulo equilátero. Primeira caixa Segunda caixa COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 14 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Se os retângulos ABCD e A'B'C'D' são congruentes, então a razão dos volumes da primeira e da segunda caixa é: a) . b) . c) 1. d) . e) 2. QUESTÃO 48 Se um prisma possui 07 (sete) faces, sua natureza é: a. heptagonal. b. pentagonal. c. triangular. d. hexagonal. e. quadrangular. QUESTÃO 49 Sejam P e Q vértices opostos de uma das faces de um cubo cuja medida da aresta é 0,3 m. Se S, neste cubo, é o ponto que está no centro da face oposta à face onde estão P e Q, então a área do triângulo PQS é A) m 2 . B) m 2 . C) m 2 . D) m 2 . QUESTÃO 50 Um arquiteto fez um projeto para construir colunas de concreto que vão sustentar um viaduto. Cálculos mostram que 10 colunas com a forma de um prisma triangular regular de aresta de 1 metro por 10 metros de altura são suficientes para sustentar o viaduto. Se 1 metro cúbico de concreto custa R$ 200,00, qual será o custo total das colunas? a) R$ 1.000,00 b) Aproximadamente R$ 4.320,00 c) R$ 5.000,00 d) Aproximadamente R$ 8.650,00 e) Aproximadamente R$ 17.300,00 QUESTÃO 51 Um marceneiro pintou de azul todas as faces de um bloco maciço de madeira e, em seguida, dividiu-o totalmente em pequenos cubos de 10 cm de aresta. Considerando que as dimensões do bloco eram 140 cm por 120 cm por 90 cm, então a probabilidade de se escolher aleatoriamente um dos cubos obtidos após a divisão e nenhuma de suas faces estar pintada de azul é: a) . b) . c) . d) . e) . QUESTÃO 52 Um prisma reto de base triangular tem área de uma face lateral igual a 20 cm 2 . Se o plano que contém essa face dista 6 cm da aresta oposta a ela, o volume desse prisma, em cm 3 , é igual a a) 18. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 15 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ b) 36. c) 48. d) 54. e) 60. QUESTÃO 53 Um prisma reto possui como base um hexágono regular que pode ser inscrito em uma circunferência de raio igual a 1 metro. Se a altura desse prisma é igual ao lado do hexágono regular que forma sua base, então seu volume é, em m 3 , igual a A) B) C) D) E) QUESTÃO 54 Um reservatório de formato de um prisma quadrangular regular está com60% de seu volume com água. Sabendo-se que a altura desse reservatório mede 5 m e a área da base 9 m 2 , o tempo necessário para que uma bomba com vazão igual a 3.000 litros por hora levará para completar esse reservatório com água será de a) 3 h. b) 4 h. c) 5 h. d) 6 h. QUESTÃO 55 Um sólido geométrico foi construído dentro de um cubo de aresta 8, de maneira que dois de seus vértices, P e Q, sejam os pontos médios respectivamente das arestas AD e BC, e os vértices da face superior desse sólido coincidam com os vértices da face superior do cubo, como indicado na figura a seguir. O volume desse sólido é a) 64. b) 128. c) 256. d) 512. e) 1.024. QUESTÃO 56 Uma caixa sem tampa é construída a partir de uma chapa retangular de metal, com 8 dm de largura por 10 dm de comprimento, cortando-se, de cada canto da chapa, um quadrado de lado x decímetros e, a seguir, dobrando-se para cima as partes retangulares, conforme sugere a figura a seguir: O volume, em dm 3 , da caixa assim obtida é a) 80x – 36x 2 + 4x 3 . b) 80x +36x 2 + 4x 3 . c) 80x –18x 2 + x 3 . d) 80x +18x 2 + x 3 . e) 20x – 9x 2 + x 3 . QUESTÃO 57 Uma indústria de cerâmica localizada no município de São Miguel do Guamá no estado do Pará fabrica COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 16 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ tijolos de argila (barro) destinados à construção civil. Os tijolos de 6 furos possuem medidas externas: 9 × 14 × 19 centímetros e espessura uniforme de 8 milímetros, conforme a seguinte figura. Utilizando 1 metro cúbico de argila, o número de tijolos inteiros que podem ser fabricados é, aproximadamente: a) 740 b) 960 c) 1.020 d) 1.090 e) 1.280 QUESTÃO 58 Uma metalúrgica produz uma peça cujas medidas são especificadas na figura a seguir. A peça é um prisma reto com uma cavidade central e com base compreendida entre dois hexágonos regulares, conforme a figura. Considerando que os eixos da peçae da cavidade coincidem, qual o volume da peça? a) cm 3 b) cm 3 c) cm 3 d) cm 3 e) cm 3 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 17 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 1 A RESOLUÇÃO: Sabe-se que 4.096.000 litros equivale a 4.096 m 3 . Então: Portanto, 15 < L < 20. QUESTÃO 2 E RESOLUÇÃO: Dividindo o polinômio que representa o volume, pelo valor da aresta dada teremos a área da face perpendicular a ela. x 3 + 7x 2 + 14x + 8 = x 3 + x 2 + 6x 2 + 14x + 8 = x 3 + x 2 + 6x 2 + 6x + 8x + 8 = = (x 3 + x 2 ) + (6x 2 + 6x) + (8x + 8) = x 2 (x + 1) + 6x(x + 1) + 8(x + 1) = = (x 2 + 6x + 8)(x + 1) QUESTÃO 3 01 RESOLUÇÃO: O volume do cubo é x 3 u.v. O volume de cada prisma triangular é u.v. O volume do paralelepípedo é u.v. O volume do sólido em forma de U é u.v. Logo, . QUESTÃO 4 C RESOLUÇÃO: • C – A diagonal de um cubo de aresta a mede . Nesse caso, temos: Assim, a diagonal D do referido cubo mediria aproximadamente: QUESTÃO 5 A RESOLUÇÃO: (Resolução oficial) A partir da planificação (Figura 1), a montagem do cubo (Figura 2) indica que, dentre as opções apresentadas, aquela que pode corresponder ao desenho da planificação está representada pela Figura 3. QUESTÃO 6 B COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 18 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ RESOLUÇÃO: A capacidade da caixa é: 3,2 × 2 × 1,25 = 8 m 3 = 8000 litros. QUESTÃO 7 A RESOLUÇÃO: Observa-se que as bases do prisma são triângulos isósceles. Dessa forma, sendo l a largura de um dos lados do telhado, temos: Portanto, a área de cada parte do telhado é 10 x 10,2 = 102 m 2 . Ou seja, a área de todo o telhado é 204 m 2 . Sendo assim, como são necessárias 20 telhas para cada metro quadrado, serão utilizadas 204 20 = 4.080 telhas no total. QUESTÃO 8 D RESOLUÇÃO: Se a base do prisma é um hexágono regular de lado CD, sua área é . Como o volume da piscina é de 450 m 3 , temos: . Considerando P o ponto médio do segmento CD, temos a seguinte figura: Pela lei dos cossenos: m. Se a velocidade do atleta foi de 1 m/s, o tempo gasto foi de: segundos. QUESTÃO 9 D RESOLUÇÃO: O plano determinado pelos pontos A, H e G, ao seccionar o prisma, determina o trapézio isósceles AHGB, de altura h, conforme mostra a figura: Como o trapézio ABCD é isósceles, AB = 10 e DC = 6, então AD' = 2. No triângulo AEH, pelo teorema de Pitágoras, temos: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 19 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ . No triângulo AD'H, ainda pelo teorema de Pitágoras: . Logo, a área do trapézio AHGB é: . QUESTÃO 10 B RESOLUÇÃO: Observe a figura: A menor gaveta tem dimensões . Portanto, seu volume V é: . QUESTÃO 11 B RESOLUÇÃO: Considerando 1 palmo = 0,20 m, temos: Portanto, o volume retirado foi de 6,048 m 3 . QUESTÃO 12 C RESOLUÇÃO: Como as dimensões do paralelepípedo estão em PA de razão 4, considere as medidas, em função de x, com x > 4. AB = x – 4 AE = x EH = x + 4 Como o paralelepípedo e o líquido são os mesmos nas duas posições, o volume de ar é o mesmo. Assim: Portanto, as dimensões do paralelepípedo são AB = 4, AE = 8 e EH = 12. O volume V de líquido é: QUESTÃO 13 D RESOLUÇÃO: Seja l a medida do lado do hexágono regular que é base do prisma. A área desse hexágono é: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 20 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Se o volume do prisma é , temos: Assim, a área lateral do prisma é: m 2 . QUESTÃO 14 B RESOLUÇÃO: Se 10 mm de água em 1 m 2 equivale a 10 litros, então 70 mm de água em 1 m 2 equivale a 70 litros. Nesse caso, trata-se de 0,40 × 0,40 = 0,16 m 2 , então, por proporção: No tanque, seja h a altura (nível) da água. Tem-se: QUESTÃO 15 A RESOLUÇÃO: As diagonais do prisma partem de um vértice em direção à base oposta, que tem 8 vértices. Não é diagonal do prisma o segmento que liga um vértice ao outro pela aresta lateral e os dois adjacentes a este (que são diagonais das faces). Assim, partem de um mesmo vértice 8 – 3 = 5 diagonais. QUESTÃO 16 A RESOLUÇÃO: Seja x a medida original da aresta do cubo. Seu volume é x 3 . Se a medida da aresta for aumentada em 50%, esta passa a medir 1,5x. Seu volume será (1,5x) 3 = 3,375x 3 = 337,5% x 3 , o que representa um aumento de 237,5%. QUESTÃO 17 B RESOLUÇÃO: Se todas as arestas são iguais, a base do prisma é um triângulo equilátero de lado 2 m. A área da base é Ab = m 2 . Portanto, o volume do prisma é Ab . h = m 3 . QUESTÃO 18 C RESOLUÇÃO: A medida da diagonal d, está representada na figura a seguir: Pela lei dos senos, tem-se: cm COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 21 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ A área da base é: cm 2 Logo, a razão da progressão geométrica é e, portanto, o volume deve medir cm 3 . Tem-se: cm. A altura interna do aquário deverá medir 24 cm. QUESTÃO 19 E RESOLUÇÃO: (Resolução oficial.) A parte cortada do cubo é um tronco de pirâmide com bases sendo triângulos retângulos. O cateto inferior do tronco, que não foi dado no problema, mede 4.6/8 = 3 cm, e a altura da pirâmide, da qual foi recortado o tronco, mede 10.6/3 = 20 cm. O volume do tronco é (8.6)/2.20/3 – (4.3)/2.10/3 = 140 cm 3 e o volume da parte que restou do cubo é 10 3 – 140 = 860 cm 3 . QUESTÃO 20 A RESOLUÇÃO: De acordo com o enunciado, podemos chamar as arestas do novo sólido de e . Assim, sendo o novo volume igual ao anterior, a 3 , temos: A área da superfície do cubo é: . A área da superfície do paralelepípedo é: . A diferença entre as áreas é: QUESTÃO 21 B RESOLUÇÃO: Se a diagonal da base do cubo mede 1, sua aresta mede , a área da face mede e o volume do cubo é . Vejamos as afirmativas: I. Correta . II. Incorreta A medida da aresta e o volume do cubo são medidas irracionais. III. Incorreta . IV. Correta Os valores formam uma progressão geométrica de razão . Portanto, estão corretas as afirmativas I e IV. QUESTÃO 22 VVVVV RESOLUÇÃO: É muito grande a quantidade de formas que podem ter a base do prisma. Conferindo com a escala milimetrada a dimensão de 2 cm para a aresta do cubo em que está inscrito o prisma, o candidato precisará encontrar polígonos, convexos ou não COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 22 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ convexos, inscritos em quadrado de 2 cm de lado, que necessariamente tenham vértices no ponto médio dos lados desse quadrado, para justificar as arestas laterais do prisma que aparecem no meio do contorno das duas vistas dadas. TODAS AS OPÇÕES SÃO VERDADEIRAS. Há um só prisma com volume de 3cm 3 e um só prisma com volume de 7cm 3 , que são os valores mínimo e máximopara o volume. Os volumes intermediários permitem mais de uma solução para o formato da base. Exemplos: QUESTÃO 23 E RESOLUÇÃO: O volume do prisma é dado por V = B · h onde B é a área da base. A área da base é 6 vezes a área (A) de um triângulo equilátero de lado l, sendo Temos . QUESTÃO 24 E RESOLUÇÃO: Calculando o comprimento de fita adesiva gasta em cada uma das caixas obtém-se: Caixa 1: 4 × 12 + 2 × 4 + 2 × 3 = 48 + 8 + 6 = 62 cm Caixa 2: 2 × 12 + 4 × 4 + 2 × 3 = 24 + 16 + 6 = 46 cm Caixa 3: 2 × 12 + 2 × 4 + 4 × 3 = 24 + 8 + 12 = 44 cm Ordenando crescentemente as caixas pela quantidade de fita gasta em cada uma delas obtém- se: caixa 3, caixa 2, caixa 1 . QUESTÃO 25 C RESOLUÇÃO: Sabe-se que 1 litro equivale a 1 dm 3 . Dessa forma: 8 m = 80 dm 5 m = 50 dm 120 cm = 12 dm Portanto, a capacidade do reservatório é: V = 80 · 50 · 12 ⇒ V = 48.000 dm3 Como se bombeiam 2 litros de água por segundo, temos que o tempo t necessário para encher completamente esse reservatório com água é: t = 24.000 s ⇒ t = 400 min QUESTÃO 26 D RESOLUÇÃO: O problema da duplicação do cubo é que o volume de um cubo com lado x é x 3 e, se duplicarmos o lado para 2x, o volume será (2x) 3 = 8x 3 . Para que o volume dobre, seria necessário que o novo lado medisse x, e, então, o novo volume seria 2x 3 . Portanto: I. Incorreta / II. Correta. III. Correta. A diagonal de um cubo aumenta linearmente, sendo sempre vezes o lado do COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 23 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ cubo. IV. Incorreta. Esse seria o valor da diagonal de uma face. QUESTÃO 27 D RESOLUÇÃO: Observe a figura: O volume de água que não permanece na caixa após ela ser inclinada corresponde ao volume de um prisma de base triangular, cuja altura corresponde à medida de uma das arestas do cubo. Sendo assim: Vprisma = Vprisma = Vprisma 0,2887 m 3 O volume total de água é 1 3 = 1 m 3 . Dessa forma, o volume de água restante é 1 – 0,2887 = 07113 m 3 . Assim sendo, o percentual aproximado do volume de água que permanece nessa caixa d’água, em relação à sua capacidade, é: QUESTÃO 28 C RESOLUÇÃO: Para colarmos 9 cubos de aresta 1 e obtermos um paralelepípedo reto de altura 1 e de comprimento e largura 3 precisamos untar 3 · 2 + 2 · 3 = 12 faces. Para colarmos três destes paralelepípedos e obtermos o cubo de aresta 3 precisamos untar mais 2 · 9 = 18 faces. Assim o total de faces a serem untadas é 3 · 12 + 18 = 54. QUESTÃO 29 B RESOLUÇÃO: Se a área do quadrado inicial era de 900 cm 2 , a medida do lado era de 30 cm. Retirando-se 7 cm de cada extremidade, resta um quadrado de 30 - 7 - 7 = 16 cm de lado. Assim, a caixa terá dimensões de 16 cm, 16 cm e 7 cm. Seu volume será, portanto, 16 2 × 7 = 1792 cm 3 . QUESTÃO 30 C RESOLUÇÃO: Pelo ângulo da diagonal do paralelepípedo com o plano da base vemos que o triângulo formado AGE é retângulo e isósceles. Portanto: D 2 = x 2 + x 2 6 2 = 2x 2 x 2 = 18 = cm COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 24 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Assim, x 2 = l 2 + l 2 ou l 2 = = 9 → l = 3 cm (l é o lado e a altura do paralelepípedo). V = l · l · x V = 3 · 3 · 3 · V = 27 cm 3 QUESTÃO 31 E RESOLUÇÃO: O segmento XY corresponde à diagonal de um paralelepípedo de 3 × 2 × 3. Então: . QUESTÃO 32 C RESOLUÇÃO: Pela proporção dada, temos que: a 2 = b · c (I) Pelo volume temos que: a · b · c = 8.000.000 (II) Substituindo I em II, temos: a · b · c = a · a 2 = a 3 = 8.000.000 litros = 8.000 m 3 a = 20 m Pela área total, temos que: 2(ab + ac + bc) = 2.440 2a (b + c) + 2 · bc = 2.440 (III) Substituindo I em III: 2a(b + c) + 2 · a 2 = 2.440 Substituindo a: 40 (b + c) + 2 · 400 = 2.440 40 (b + c) = 2.440 – 800 = 1.640 b + c = = 41 (IV) Considerando I e IV, temos: b · c = a 2 = 400 = 25 · 16 b + c = 41 = 25 + 16 Como b < c, b = 16 e c = 25. Calculando a capacidade do novo reservatório: (a – 9)(b – 6)(c – 15) = (20 – 9)(16 – 6)(25 – 15) = 11 · 10 · 10 = 1.100 m³ QUESTÃO 33 D RESOLUÇÃO: Transformando as medidas dadas em metros, temos: 120 dm = 120 × 10 cm = 1.200 cm = 12 m 0,6 dam = 0,6 × 10 m = 6 m 150 cm = 1,5 m Assim, o volume da piscina é: 12 × 6 × 1,5 = 108 m 3 . Portanto, serão gastos 108 × 0,45 = R$ 48,60. QUESTÃO 34 C RESOLUÇÃO: A diagonal de cada face de um cubo é a hipotenusa de um triângulo retângulo formado por duas de suas arestas. Assim, sendo a, b e c as arestas desse bloco, temos, por Pitágoras: a 2 + b 2 = 81 b 2 + c 2 = 225 c 2 + a 2 = 32 A diagonal do cubo, por sua vez, é tal que D 2 = a 2 + b 2 + c 2 . Assim, somando as três expressões apresentadas, temos: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 25 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ 2a 2 + 2b 2 + 2c 2 = 81 + 225 + 32 2(a 2 + b 2 + c 2 ) = 338 a 2 + b 2 + c 2 = 169 D 2 = 169 D = 13 QUESTÃO 35 E RESOLUÇÃO: Note que nenhuma das 3 dimensões da caixa é conhecida. No entanto, se a largura for, por exemplo, 9 cm, como na alternativa c, o comprimento será 2 · 9 = 18 cm, o que estaria fora da 4ª especificação (todas as dimensões devem estar entre 5 e 15). Assim, a largura deve ser no máximo 7,5 para que o comprimento seja no máximo 2 · 7,5 = 15 cm. Desse modo, podemos afirmar que a única alternativa com um valor possível para a largura é a alternativa E, 6 cm. QUESTÃO 36 A RESOLUÇÃO: Sabendo que 1 litro = 1 dm 3 e 1.000 litros = 1 m 3 , temos que 15 mil litros = 15 m 3 . Como as medidas da base do paralelepípedo são 3 m e 4 m, a altura H desse sólido será tal que: 3 · 4 · H = 15 12H = 15 H = 15/12 = 1,25 m QUESTÃO 37 C RESOLUÇÃO: O volume total de água no aquário é de = 20.000 cm 3 . Dividindo esse volume pela base de 20 por 30 cm, a altura seria de = 33 cm. QUESTÃO 38 01 + 02 + 08 = 11 RESOLUÇÃO: Observe a figura: 01) Correto. Sendo 2x o lado do hexágono circunscrito e sabendo que o ângulo interno de um hexágono regular mede 120° temos, pela Lei dos Cossenos, que: 2² = x² + x² – 2 · x · x · cos 120° 2² = 2x² – 2x² · (–0,5) 4 = 2x²+ x² = 3x² 3x² = 4 x = 2x = 02) Correto. Área lateral = 6 · altura · aresta = 04) Incorreto. Volume = altura · área da base = 08) Correto. Volume do prisma maior: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 26 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Diferença entre os volumes: 16) Incorreto. Quociente entre os volumes: QUESTÃO 39 E C E C C E 591 550 RESOLUÇÃO: • E – Para formar um triângulo, são necessários 3 pontos entre os 40 possíveis. Há 9880 possibilidades, pois . Porém, se três pontos pertencem a uma reta, não será formado triângulo. Há 1140 possibilidades, pois . Assim, a probabilidade de formar um triângulo é . • C – Seja α o ângulo Q do triângulo PQR. Por ser isósceles, seu ângulo P também medeα. Pela condição de paralelismo dos segmentos e , o ângulo QRT também mede α. Como o ângulo SRQ é externo ao triângulo PQR, sua medida é 2α, e, portanto, RT é bissetriz. • E – A soma dos ângulos internos de um polígono regular de N lados é igual a 180°(N – 2). Nesse caso, • C – Como N = 10, 360 ÷ 10 = 36°= , e portanto, . Um dos vértices pode ser . • C – De fato, pertence ao primeiro quadrante. • E – Seja z = a + bi. Tem-se, portanto, Se b = 0, então z = a = 0 ou z = a = 1. Considerando b ≠ 0, encontramos e . Assim, também são soluções da equação os complexos e . • O número de retas será a combinação dos 40 pontos, 2 a 2. Porém, os pontos que já estão alinhados (pertencem à reta que compõe o subconjunto) formarão uma única reta. Assim, devem ser subtraídos, considerando apenas 1 reta: • Cada vértice da base formará uma diagonal com os 22 vértices da base superior, pois elimina-se o vértice que pertence à mesma aresta e os dois vértices adjacentes a ele. Assim, 25 x 22 = 550. QUESTÃO 40 B RESOLUÇÃO: Observe a figura onde T’P’ = TP: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 27 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ O segmento T’P’,do triângulo retângulo T’P’R, é encontrado utilizando o teorema de Pitágoras: (T'P') 2 = (P'R) 2 + (RT') 2 ⇒ (T'P')2 = 52 + 102 ⇒ T'P' = ⇒ T'P' = 5 . Ainda utilizando o teorema de Pitágoras, no triângulo QTP, encontramos a medida procurada: (QP) 2 = (QT) 2 + (TP) 2 ⇒ (QP)2 = 52 + ⇒ QP = ⇒ QP = 5 . QUESTÃO 41 E RESOLUÇÃO: Considere a figura, em que a1 e a2 são as respectivas arestas da base de P1 e P2, e h1 e h2 são as respectivas alturas de P1 e P2. Se ambos os prismas possuem mesma área da base e mesma área lateral, tem-se: Assim, a razão entre os volumes de P1 e P2 é: QUESTÃO 42 E RESOLUÇÃO: 1. Verdadeira. Volume do prisma: Volume da pirâmide: 2. Verdadeira. De fato, como o prisma tem 39 arestas, estas estão divididas entre arestas da base inferior, arestas da base superior e arestas laterais, ou seja, 39 : 3 = 13. 3. Verdadeira. Como vimos, as bases são polígonos de 13 lados (arestas do prisma), portanto temos 13 + 13 = 26 vértices. 4. Falso. Como as bases são polígonos de 13 lados, a área lateral é 13c 2 . QUESTÃO 43 C RESOLUÇÃO: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 28 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Pode-se considerar o sólido sombreado como um prisma de altura 10 e cuja base é o trapézio retângulo de bases 3 e 7 e altura igual à aresta do cubo. A área desse trapézio será . Assim, o volume do sólido será 50 · 10 = 500. QUESTÃO 44 D RESOLUÇÃO: As dimensões do paralelepípedo B são 10 vezes maiores que as do A. Logo, o volume do parelelepípedo B será 85 · 25 · 40 = 85.000 cm 3 . QUESTÃO 45 B RESOLUÇÃO: O volume do reservatório, na altura h, deve ser de 18 m 3 . Portanto, . A altura da saída de água deve ser de 1,5 m. QUESTÃO 46 D RESOLUÇÃO: Se cada cubo tem volume de 8 dm 3 , então cada aresta do cubo mede 2 dm. Portanto, cada face do cubo mede 2 × 2 = 4 dm 2 . A área total do sólido é composta pelas faces que não estão unidas a outras faces, que são 32. Assim, a área total do sólido tem medida 32 × 4 = 128 dm 3 . QUESTÃO 47 D RESOLUÇÃO: Em relação à primeira caixa, pode-se afirmar que o lado do hexágono da base mede e que a altura da caixa mede AD. Portanto, o volume da primeira caixa é: . Na segunda caixa, o lado do triângulo da base mede e a altura da caixa também mede AD. O volume da segunda caixa é: . Portanto, a razão entre os volumes é: . QUESTÃO 48 B RESOLUÇÃO: O prisma que apresenta 7 faces corresponde ao prisma pentagonal, que é composto de 2 faces pentagonais e 5 faces retangulares. QUESTÃO 49 A RESOLUÇÃO: Considere a figura: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 29 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ O triângulo PQS tem altura SS', onde S' pertence ao segmento PQ, que é uma diagonal da face. Assim, SS' tem medida igual à medida da aresta do cubo. Logo, QUESTÃO 50 D RESOLUÇÃO: Um prisma triangular regular tem base em forma de triângulo equilátero. Nesse caso, o lado do triângulo mede 1 m, como mostra a figura. Assim, seu volume V (considerando ) é dado por: . Como cada m 3 custa R$ 200,00, o custo total será: 4,325 · 10 · 200 = R$ 8.650,00. QUESTÃO 51 B RESOLUÇÃO: O volume do bloco original era de 140 × 120 × 90 = 1512000 cm 3 . Cada cubo de 10 cm de aresta tem volume de 10 × 10 × 10 = 1000 cm 3 . Portanto, após a divisão, foram obtidos 1512000 ÷ 1000 = 1512 cubos. Destes, apenas os da camada externa tinham 1, 2 ou 3 faces pintadas de azul. Retirada a camada externa, isto é, 2 × 10 cm de cada face do bloco, resta um bloco de menor, sendo seu volume: (140 – 20) × (120 – 20) × (90 – 20) = 120 × 100 × 70 = 840000 cm 3 . A partir deste bloco, serão obtidos 840 blocos de 10 cm de aresta, todos sem pintura. Portanto, retirando aleatoriamente um dos cubos, a probabilidade de nenhuma de suas faces estar pintada de azul é . QUESTÃO 52 E RESOLUÇÃO: Sendo x a altura do prisma e y uma das arestas do triângulo que forma a base do prisma, temos que x · y é a área de uma das faces e é a área da base, sendo h a distância de y até o vértice do triângulo oposto à y. O volume do prisma será dado por: área da base · altura do prisma = Sendo xy = 20 e h = 6, temos que o volume será 20 · 6 : 2 = 60 cm³ COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 30 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 53 C RESOLUÇÃO: O hexágono, de lado 1 m, pode ser dividido em 6 triângulos equiláteros de lado 1 m. Assim, a área do hexágono é: . Logo, o volume do prisma, de altura 1 m, é: . QUESTÃO 54 D RESOLUÇÃO: O volume total desse prisma será de 9 · 5 = 45 m 3 Os 40% a serem preenchidos, representam 0,4 · 45 = 18 m 3 = 18.000 L Se a bomba tem vazão de 3.000 em uma hora, para encher 18.000 L (que é 6 · 3.000) ela demorará 6 horas. QUESTÃO 55 C RESOLUÇÃO: Note que a parte do cubo que fica fora do prisma tem volume igual ao do prisma. Assim, o prisma ocupa metade do cubo. Seu volume será . QUESTÃO 56 A RESOLUÇÃO: Observe a figura: As linhas vermelhas indicam onde a chapa será dobrada. A capacidade da caixa será dada pela área da base multiplicada pela altura, assim: (10 – 2x)(8 – 2x)x = (80 – 20x – 16x + 4x²)x = 80x – 36x² + 4x³ QUESTÃO 57 B RESOLUÇÃO: O volume de um tijolo pode ser calculado como sendo um bloco maciço de 9 x 14 x 19 de onde se subtrai 6 prismas cuja base mede e a altura mede os mesmos 19 cm. Então temos: V = 2.394 – (6,6 · 10,8 · 19) V = 2.394 – 1.354,32 = 1.039,68 cm 3 Como 1 m³ = 1.000.000 cm 3 , com essa quantidade de argila é possível construir aproximadamente 960 tijolos. QUESTÃO 58 E COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 31 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/RESOLUÇÃO: O volume da peça será dado pela subtração do volume do prisma maior pelo volume do prisma menor. Lembrando que o volume de um prisma é calculado multiplicando a área da base pela altura do prisma e que a área de um hexágono é dada por , onde l é o lado do hexágono, temos: cm 3 . Exercícios de Geometria Espacial. Prismas. Questão 1 Questão 2 Questão 3 Questão 4 Questão 5 Questão 6 Questão 7 Questão 8 Questão 9 Questão 10 Questão 11 Questão 12 Questão 13 Questão 14 Questão 15 Questão 16 Questão 17 Questão 18 Questão 19 Questão 20 Questão 21 Questão 22 Questão 23 Questão 24 Questão 25 Questão 26 Questão 27 Questão 28 Questão 29 Questão 30 Questão 31 Questão 32 Questão 33 Questão 34 Questão 35 Questão 36 Questão 37 Questão 38 Questão 39 Questão 40 Questão 41 Questão 42 Questão 43 Questão 44 Questão 45 Questão 46 Questão 47 Questão 48 Questão 49 Questão 50 Questão 51 Questão 52 Questão 53 Questão 54 Questão 55 Questão 56 Questão 57 Questão 58 Questão 1 A Resolução: Questão 2 E Resolução: Questão 3 01 Resolução: Questão 4 C Resolução: Questão 5 A Resolução: Questão 6 B Resolução: Questão 7 A Resolução: Questão 8 D Resolução: Questão 9 D Resolução: Questão 10 B Resolução: Questão 11 B Resolução: Questão 12 C Resolução: Questão 13 D Resolução: Questão 14 B Resolução: Questão 15 A Resolução: Questão 16 A Resolução: Questão 17 B Resolução: Questão 18 C Resolução: Questão 19 E Resolução: Questão 20 A Resolução: Questão 21 B Resolução: Questão 22 VVVVV Resolução: Questão 23 E Resolução: Questão 24 E Resolução: Questão 25 C Resolução: Questão 26 D Resolução: Questão 27 D Resolução: Questão 28 C Resolução: Questão 29 B Resolução: Questão 30 C Resolução: Questão 31 E Resolução: Questão 32 C Resolução: Questão 33 D Resolução: Questão 34 C Resolução: Questão 35 E Resolução: Questão 36 A Resolução: Questão 37 C Resolução: Questão 38 01 + 02 + 08 = 11 Resolução: Questão 39 E C E C C E 591 550 Resolução: Questão 40 B Resolução: Questão 41 E Resolução: Questão 42 E Resolução: Questão 43 C Resolução: Questão 44 D Resolução: Questão 45 B Resolução: Questão 46 D Resolução: Questão 47 D Resolução: Questão 48 B Resolução: Questão 49 A Resolução: Questão 50 D Resolução: Questão 51 B Resolução: Questão 52 E Resolução: Questão 53 C Resolução: Questão 54 D Resolução: Questão 55 C Resolução: Questão 56 A Resolução: Questão 57 B Resolução: Questão 58 E Resolução: