Questões Matemática

Em uma escola, foram comprados 120 m de tela. Toda essa tela deverá ser usada para...

Responda: Em uma escola, foram comprados 120 m de tela. Toda essa tela deverá ser usada para cercar duas regiões quadradas: um galinheiro e uma horta. A fim de evitar que as aves comam as hortaliças, o ...


Q933386 | Matemática, Vestibular ENCCEJA, ENCCEJA, INEP, 2020

     Em uma escola, foram comprados 120 m de tela. Toda essa tela deverá ser usada para cercar duas regiões quadradas: um galinheiro e uma horta. A fim de evitar que as aves comam as hortaliças, o galinheiro e a horta não terão fronteiras em comum. A direção da escola quer que a soma das áreas das duas regiões seja a maior possível, sendo que o lado do galinheiro deve medir, pelo menos, 14 m, enquanto o lado da horta deve medir, pelo menos, 13 m.
Suponha que, além disso, deseja-se que os comprimentos dos lados de ambas as regiões sejam números inteiros.

Qual deverá ser a medida, em metro, do lado do galinheiro para se atingir esse objetivo?

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Camila Duarte
Por Camila Duarte em 31/12/1969 21:00:00
Gabarito: d)

Para resolver essa questão, precisamos maximizar a soma das áreas das duas regiões quadradas, o galinheiro e a horta, usando a quantidade total de tela disponível, que é de 120 metros. Como cada região é cercada por tela em todos os quatro lados, a soma dos perímetros dos dois quadrados deve ser igual a 120 metros.

Seja 'g' o lado do galinheiro e 'h' o lado da horta. Então, temos a equação para os perímetros: 4g + 4h = 120, que simplifica para g + h = 30.

Queremos maximizar a soma das áreas, que é dada por g² + h². Substituindo h = 30 - g na expressão da área, obtemos a função A(g) = g² + (30 - g)² = 2g² - 60g + 900.

Para encontrar o valor de g que maximiza A(g), derivamos essa função em relação a g e igualamos a zero para encontrar os pontos críticos. A derivada é 4g - 60. Igualando a zero, temos 4g - 60 = 0, o que nos dá g = 15.

No entanto, o enunciado especifica que o lado do galinheiro deve ser pelo menos 14 m e o da horta pelo menos 13 m. Testando valores de g maiores que 15, encontramos que g = 17 maximiza a soma das áreas dentro das restrições, pois h = 30 - 17 = 13, que é o mínimo permitido para h.

Portanto, a medida do lado do galinheiro que maximiza a soma das áreas, respeitando as restrições, é 17 metros.
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