Questão de Matemática — Geometria Analítica — VUNESP 2024
Matemática›Geometria Analítica
Código
vu206675
Banca
VUNESP
Órgão
EsFCEx
Ano
2024
Cargo
CFO/QC ( )
Considere que o vetor projeção de um vetor a sobre um o vetor b, ambos não nulos, seja definido pela seguinte aplicação do produto escalar:proj_{b} a = b⋅ba⋅bb Considere, também, os seguintes pontos em um sistema ortogonal de coordenadas cartesianas no espaço: A(0, 0, 0), B(0, 5n, 0) e C(1, 2, 0). Nessas condições, o valor de n para que o vetor projeção ortogonal do vetor v = AB sobre o vetor u = AC tenha módulo de 5 unidades, deve ser igual a
A-{\large{\sqrt5 \over 2}} ou {\large{\sqrt5 \over 2}}
B−210ou210
C−1010ou1010
D-{\large{\sqrt5 \over 10}} ou {\large{\sqrt5 \over 10}}
E-{\large{2 \sqrt5 \over 5}} ou {\large{2\sqrt5 \over 5}}
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GabaritoA — -{\large{\sqrt5 \over 2}} ou {\large{\sqrt5 \over 2}}
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Projeção ortogonal de vetores
Gabarito: letra A — o valor de que torna o módulo da projeção ortogonal de sobre igual a 5 é . A resolução usa a fórmula da projeção dada no enunciado, calcula os vetores e , aplica o produto escalar e resolve a equação modular resultante.
O que é projeção ortogonal?
A projeção ortogonal de um vetor sobre outro vetor (não nulo) é o vetor que representa a "sombra" de na direção de . A fórmula fornecida no enunciado é a definição clássica:
O escalar é o fator que multiplica o vetor , resultando em um vetor paralelo a com o comprimento da projeção. O módulo desse vetor é o que o problema pede.
Passo a passo da resolução
Determinar os vetores e :
Calcular o produto escalar :
Calcular o produto escalar (norma ao quadrado de ):
Aplicar a fórmula da projeção:
Calcular o módulo da projeção:
Igualar ao módulo dado (5 unidades) e resolver:
Portanto, .
A pegadinha da questão
A banca explora a omissão do módulo ao extrair a raiz quadrada. Ao resolver , muitos candidatos esquecem que pode ser positivo ou negativo, marcando apenas . A alternativa correta apresenta as duas possibilidades, .
NÃO CAIA NESSA!
A banca adora esquecer que a raiz quadrada de um número positivo tem duas soluções: uma positiva e uma negativa. Ao resolver , lembre-se: . Se a alternativa só trouxer o valor positivo, desconfie — a negativa também satisfaz a equação.
Análise das alternativas
Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Como demonstrado, o módulo da projeção é . Igualando a 5, obtemos , o que implica . A alternativa apresenta exatamente esses dois valores.
Alternativa B — ❌ Incorreta
Apresenta . Esse valor surgiria se o produto escalar fosse e a norma de ao quadrado fosse 2, o que não é o caso. O erro está no cálculo da norma de : , não 2.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Apresenta . Esse valor não corresponde a nenhum passo da resolução. Provavelmente, o candidato errou ao calcular o produto escalar ou a norma, ou inverteu a fração.
Alternativa D — ❌ Incorreta
Apresenta . Esse valor seria obtido se o módulo da projeção fosse , o que não ocorre. O erro pode estar em multiplicar por 2 em vez de dividir, ou em um equívoco na extração da raiz.
Alternativa E — ❌ Incorreta
Apresenta . Esse valor é o inverso do correto. O candidato pode ter calculado e racionalizado de forma incorreta, ou invertido a fração.