PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 16 (Matemática) do ITA 2018
Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática
| \mathbb{R} | : conjunto dos números reais |
|---|---|
| \mathbb{N} | : conjunto dos números naturais |
| \mathbb{C} | : conjunto dos números complexos |
| i | : unidade imaginária: i^2 = -1 |
| \vert z \vert | : módulo do número z \in \mathbb{C} |
| \det A | : determinante da matriz A |
| \mathrm{d}(A, B) | : distância do ponto A ao ponto B |
| \mathrm{d}(P, r) | : distância do ponto P à reta r |
| \overline{AB} | : segmento de extremidades nos pontos A e B |
| \hat{A} | : medida do ângulo do vértice A |
| [a, b] | = \{x \in \mathbb{R} : a \le x \le b\} |
| [a, b[ | = \{x \in \mathbb{R} : a \le x < b\} |
| ]a, b] | = \{x \in \mathbb{R} : a < x \le b\} |
| ]a, b[ | = \{x \in \mathbb{R} : a < x < b\} |
| (f \circ g)(x) | = f(g(x)) |
| X \setminus Y | = \{x \in X \text{ e } x \notin Y\} |
| \displaystyle\sum_{k=0}^{n} a_k | = a_0 + a_1 + a_2 + \cdots + a_n, sendo n inteiro não negativo |
Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são os cartesianos retangulares.
Considere a classificação: dois vértices de um paralelepípedo são não adjacentes quando não pertencem à mesma aresta. Um tetraedro é formado por vértices não adjacentes de um paralelepípedo de arestas 3\text{ cm}, 4\text{ cm} e 5\text{ cm}. Se o tetraedro tem suas arestas opostas de mesmo comprimento, então o volume do tetraedro é, em \text{cm}^3:
- A10.
- B12.
- C15.
- D20.
- E30.
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Resolução comentada
Num paralelepípedo (aqui, pelas arestas dadas, vamos usar o retângulo 3\times4\times5), os vértices não adjacentes de um tetraedro são os quatro vértices em que cada um não divide aresta com outro. Eles são alternados: de cada face, pegamos uma diagonal. Todas as arestas do tetraedro são, então, diagonais de faces.
As arestas opostas desse tetraedro são diagonais de faces opostas, que têm o mesmo comprimento. Por isso a condição das arestas opostas iguais vale automaticamente no paralelepípedo reto-retângulo.
Volume do tetraedro: é o volume do paralelepípedo menos 4 cantos cortados. Cada canto é um tetraedro com três arestas perpendiculares de medidas 3, 4 e 5, com volume:
O volume do paralelepípedo é:
Logo:
O volume do tetraedro é, portanto, um terço do volume do paralelepípedo, \frac{60}{3}=20.
Alternativa D.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ACalcula só o volume de um dos cantos cortados, \frac{1}{6}\cdot 60.
- BNão corresponde a nenhuma etapa correta; erra ao subtrair os cantos.
- CUsa \frac{1}{4} do volume do paralelepípedo, sem considerar os cantos cortados.
- EUsa metade do volume do paralelepípedo, valor sem justificativa geométrica.
Assuntos: Pirâmides e tronco de pirâmide, Prismas e paralelepípedos.
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Fonte: ITA 2018 · Matemática. Prova oficial ↗