PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 138 do ENEM PPL 2014

2º dia · Matemática · Matemática: Vistas, projeções e planificações

Corta-se um cubo ABCDEFGH por um plano ortogonal às faces ABCD e EFGH que contém os pontos médios I e J das arestas CD e BC e elimina-se, em seguida, o prisma IJCLKG, obtendo-se o prisma ABJIDEFKLH.

Cubo ABCDEFGH com o prisma IJCLKG destacado em cinza

A planificação da superfície do prisma resultante ABJIDEFKLH corresponde à figura

  1. A
    Planificação da alternativa A
  2. B
    Planificação da alternativa B
  3. C
    Planificação da alternativa C
  4. D
    Planificação da alternativa D
  5. E
    Planificação da alternativa E
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Resolução comentada

Ao retirar o prisma triangular, as duas bases do sólido passam a ser pentágonos: são quadrados com um canto cortado. Como o corte é perpendicular às bases, as cinco faces laterais são retângulos.

Se a aresta do cubo mede a, os lados AB e AD continuam medindo a. Como I e J são pontos médios, temos DI=BJ=a/2.

O novo lado IJ é a hipotenusa do triângulo retângulo ICJ, cujos catetos medem a/2. Pelo teorema de Pitágoras:

IJ=\sqrt{\left(\frac a2\right)^2+\left(\frac a2\right)^2}=\frac{a\sqrt2}{2}.

Na planificação, as larguras dos retângulos precisam seguir a ordem dos lados do pentágono. Percorrendo a base por ID, DA, AB, BJ e JI, essa ordem é:

\frac a2,\quad a,\quad a,\quad \frac a2,\quad \frac{a\sqrt2}{2}.

A figura E apresenta exatamente essa sequência. Além disso, os dois pentágonos estão em lados opostos da faixa de retângulos, fechando as duas extremidades do prisma, e suas arestas coincidem corretamente com as faces vizinhas.

Não basta, portanto, contar cinco retângulos e dois pentágonos: é necessário conferir sua disposição.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AColoca os dois pentágonos do mesmo lado da faixa, tentando fechar a mesma extremidade do prisma.
  • BPosiciona as duas bases do mesmo lado da faixa lateral, deixando a outra extremidade sem fechamento.
  • CColoca um retângulo de largura a/2 junto ao lado do pentágono que mede a.
  • DTroca a posição da face do corte diagonal com a de uma face de largura a/2.

Assuntos: Vistas, projeções e planificações, Prismas e paralelepípedos.

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