PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 143 do ENEM PPL 2011
Um programador visual deseja modificar uma imagem, aumentando seu comprimento e mantendo sua largura. As figuras 1 e 2 representam, respectivamente, a imagem original e a transformada pela duplicação do comprimento.

Para modelar todas as possibilidades de transformação no comprimento dessa imagem, o programador precisa descobrir os padrões de todas as retas que contêm os segmentos que contornam os olhos, o nariz e a boca e, em seguida, elaborar o programa.
No exemplo anterior, o segmento \text{A}_1\text{B}_1 da figura 1, contido na reta \text{r}_1, transformou-se no segmento \text{A}_2\text{B}_2 da figura 2, contido na reta \text{r}_2.
Suponha que, mantendo constante a largura da imagem, seu comprimento seja multiplicado por n, sendo n um número inteiro e positivo, e que, dessa forma, a reta \text{r}_1 sofra as mesmas transformações. Nessas condições, o segmento \text{A}_n\text{B}_n estará contido na reta \text{r}_n.
A equação algébrica que descreve \text{r}_n, no plano cartesiano, é
- Ax + ny = 3n.
- Bx - ny = -n.
- Cx - ny = 3n.
- Dnx + ny = 3n.
- Enx + 2ny = 6n.
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Resolução comentada
Multiplicar o comprimento por n significa que cada coordenada x é multiplicada por n, enquanto y não muda. Assim, (x, y) \to (nx, y).
Primeiro, a reta r_1, que passa por A_1(1, 2) e B_1(2, 1):
- Coeficiente angular: m = \dfrac{1-2}{2-1} = -1.
- Equação: y - 2 = -1(x - 1), ou seja, x + y = 3.
Agora a transformação. Um ponto (x', y') de r_n vem de um ponto (x, y) de r_1 com x' = nx e y' = y. Logo x = \dfrac{x'}{n} e y = y'. Substituindo em x + y = 3:
Multiplicando tudo por n: x' + ny' = 3n.
Conferência com n = 2: a equação fica x + 2y = 6. Com A_2(2, 2): 2 + 4 = 6 ✓. Com B_2(4, 1): 4 + 2 = 6 ✓. Isso bate com a figura 2.
Portanto, a equação de r_n é x + ny = 3n.
Alternativa A.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Bo coeficiente angular e o termo independente não correspondem a r_1; A_1 não satisfaz x - ny = -n para n=1 (daria 1-2=-1, mas falha com B_1: 2-1=1\neq-1).
- Ctroca o sinal de y, o que dá reta crescente, mas r_1 é decrescente.
- Dmultiplica também o y por n, o que alteraria a largura, que deve ficar constante.
- Eé equivalente a x+2y=6 apenas para n=1 na forma dividida; falha para n geral, pois o coeficiente de y fica 2n em vez de n.
Assuntos: Ponto e reta no plano cartesiano, Transformações geométricas e localização.
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