Pular para o conteúdo principal

Questão de Matemática — Geometria Plana — FGV 2023

MatemáticaGeometria Plana
Código
fg070378
Banca
FGV
Órgão
SMF-RJ
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Analista de Planejamento e Orçamento - Manhã
Sejam H um hexágono regular, C a circunferência circunscrita a H e ccircunferência circunscrita em H.

A razão entre a área de C e a área de c é igual  a:
  1. A4;
  2. B4/3;
  3. C3;
  4. D5/4;
  5. E2.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoB — 4/3;

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Hexágono regular: circunferências circunscrita e inscrita

Gabarito: letra B — a razão entre a área da circunferência circunscrita (C) e a área da circunferência inscrita (c) é 4/3. Isso porque, num hexágono regular, o raio da circunferência circunscrita é igual ao lado do hexágono (R = L), enquanto o raio da circunferência inscrita é o apótema, que vale L√3/2. Como a área do círculo é πr², a razão entre as áreas é o quadrado da razão entre os raios: (L / (L√3/2))² = (2/√3)² = 4/3.

A questão explora a relação entre um polígono regular e as circunferências que o circunscrevem e o inscrevem. Para um hexágono regular, essa relação é particularmente simples: o hexágono pode ser decomposto em 6 triângulos equiláteros, cujos lados são iguais ao lado do hexágono (L). O raio da circunferência circunscrita (R) é a distância do centro a um vértice, que é exatamente o lado do triângulo equilátero, ou seja, R = L. Já o raio da circunferência inscrita (r) é a distância do centro ao ponto médio de um lado, que é a altura do triângulo equilátero, ou seja, o apótema, que vale L√3/2.

A área de um círculo é dada por A = πr². Portanto, a razão entre as áreas das duas circunferências é:

ACAc=πR2πr2=(Rr)2=(LL3/2)2=(23)2=43\frac{A_C}{A_c} = \frac{\pi R^2}{\pi r^2} = \left(\frac{R}{r}\right)^2 = \left(\frac{L}{L\sqrt{3}/2}\right)^2 = \left(\frac{2}{\sqrt{3}}\right)^2 = \frac{4}{3}

A pegadinha da banca está em confundir a razão entre os raios com a razão entre as áreas. Se o aluno calcular apenas R/r = 2/√3, pode marcar uma alternativa errada, mas a questão pede a razão entre as áreas, que é o quadrado disso. Além disso, é comum inverter os papéis: a circunferência circunscrita tem o maior raio, logo sua área é maior, e a razão deve ser maior que 1.

  1. 1R = L (raio circunscrito)
  2. 2r = L√3/2 (apótema)
  3. 3R/r = 2/√3
  4. 4Áreas: (R/r)² = 4/3
LEVEL · soulevel.com.br

Alternativa A — ❌ Incorreta

O valor 4 seria obtido se a razão entre os raios fosse 2, o que não ocorre. Isso aconteceria se o raio da circunferência inscrita fosse L/2, mas o apótema do hexágono regular é L√3/2, não L/2. Portanto, a razão entre as áreas é 4/3, não 4.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Como demonstrado, a razão entre as áreas é (R/r)² = (2/√3)² = 4/3. O raio da circunferência circunscrita é o lado do hexágono (L), e o raio da inscrita é o apótema (L√3/2). A razão entre os raios é 2/√3, e ao elevar ao quadrado obtemos 4/3.

Alternativa C — ❌ Incorreta

O valor 3 seria obtido se a razão entre os raios fosse √3, o que não ocorre. Isso aconteceria se o raio da circunferência inscrita fosse L/√3, mas o apótema do hexágono regular é L√3/2. Portanto, a razão entre as áreas é 4/3, não 3.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O valor 5/4 é um distrator sem relação direta com as propriedades do hexágono regular. Não há nenhuma razão geométrica que leve a esse valor. A razão correta é 4/3.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O valor 2 seria obtido se a razão entre os raios fosse √2, o que não ocorre. Isso aconteceria se o apótema fosse L/√2, mas o apótema do hexágono regular é L√3/2. Portanto, a razão entre as áreas é 4/3, não 2.

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a confusão entre razão de comprimentos e razão de áreas. O aluno calcula R/r = 2/√3 e, sem elevar ao quadrado, procura esse valor nas alternativas — mas ele não está lá. Lembre-se: para áreas, a razão é o quadrado da razão dos comprimentos. Além disso, é fácil inverter os papéis das circunferências: a circunscrita tem o maior raio, então a razão deve ser maior que 1. Com esse raciocínio, você elimina as alternativas A, C, D e E de imediato.

PEGA ESSA DICA!

Para polígonos regulares, decore as relações entre o lado (L), o raio da circunferência circunscrita (R) e o raio da circunferência inscrita (r, que é o apótema). Para o hexágono, R = L e r = L√3/2. Para o triângulo equilátero, R = L/√3 e r = L√3/6. Para o quadrado, R = L√2/2 e r = L/2. Essas relações são cobradas com frequência e resolvem rapidamente questões de razão entre áreas.

Gabarito: letra B

Link permanente: /questoes/fg070378