Questão FC188870
Deseja-se cercar uma região retangular de um terreno. Com o mesmo material da cerca, deseja-se, ainda, conduzir uma cerca interna paralelamente a um dos lados, de modo a dividir a
Geometria Plana
CESGRANRIO · 2010

Deseja-se cercar uma região retangular de um terreno. Com o mesmo material da cerca, deseja-se, ainda, conduzir uma cerca interna paralelamente a um dos lados, de modo a dividir a área cercada em duas, conforme indicado na figura acima. Se há material disponível para construir 600 m de cerca, qual é, em \(m^2\), a maior área total possível da região cercada?
- 12.000
- 14.400
- 15.000
- 22.500
- 36.000
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
Para resolver a questão proposta, precisamos focar na construção da cerca em um terreno retangular e na maximização da área cercada, tendo um total de 600 m de material.
Vamos denotar as dimensões do terreno como x e y. Como há uma cerca interna que divide o terreno, o comprimento total da cerca pode ser expresso pela equação:
\(3x + 2y = 600\)
Essa equação se refere a duas cercas de comprimento y (as laterais) e, ao longo da largura, temos uma cerca de comprimento x dividindo o terreno, sendo necessário considerar esse comprimento adicional.
Por meio dessa relação, podemos expressar y em função de x:
\(2y = 600 - 3x\)
\(y = 300 - \frac{3x}{2}\)
Com y definido em função de x, podemos calcular a área A do terreno, dada por:
\(A(x) = x \cdot y\)
Substituindo o valor de y, temos:
\(A(x) = x \cdot \left(300 - \frac{3x}{2}\right)\)
Expandindo essa equação, obtemos:
\(A(x) = -\frac{3}{2}x^2 + 300x\)
A função A(x) é uma função quadrática do 2º grau, cujo coeficiente principal é negativo, indicando que a parábola tem um ponto máximo. Para encontrar esse máximo, utilizamos a fórmula do vértice:
\(A_{\text{máx}} = \frac{-b^2}{4a}\)
Substituindo \(a = -\frac{3}{2}\) e \(b = 300\):
\(A_{\text{máx}} = \frac{- (300^2)}{4 \cdot (-\frac{3}{2})} = \frac{90000}{6} = 15000\)
Portanto, a maior área total possível da região cercada é de 15.000 m².
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