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Questão de Matemática — Quadriláteros (Propriedades, Área, Perímetro, Soma dos Ângulos, etc) — VUNESP 2025

MatemáticaQuadriláteros (Propriedades, Área, Perímetro, Soma dos Ângulos, etc)
Código
vu219247
Banca
VUNESP
Órgão
CM Cerquilho
Ano
2025
Cargo
Cont ( )

Em um terreno plano com formato retangular foi construída uma quadra de futebol de salão, também retangular, com dimensões 40 m e 20 m. Ao redor dessa quadra, construiu-se uma pista para corridas, com 256 m2 de área e largura constante de x m, conforme representadas na figura:

 

Imagem associada para resolução da questão

(figura fora de escala)

 

Sabendo-se que a quadra e a pista ocuparam todo o terreno, é correto afirmar que o perímetro desse terreno é de

  1. A124 m.
  2. B128 m.
  3. C132 m.
  4. D136 m.
  5. E140 m.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — 136 m.

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”.

Resolução

Gabarito: letra D — a conta chega a 136 m — alternativa D.

A ideia por trás

Um retângulo é uma figura de quatro lados com ângulos retos; sua área é o produto do comprimento pela largura, e seu perímetro é a soma dos quatro lados, ou seja, o dobro da soma de comprimento e largura. Quando uma faixa de largura constante envolve um retângulo por todos os lados, ela aumenta cada dimensão em duas vezes essa largura — uma vez para cada lado.

Se a quadra tem comprimento C e largura L, e a pista tem largura x, o terreno externo tem comprimento C + 2x e largura L + 2x. A área da pista é a diferença entre a área do terreno e a área da quadra: (C + 2x)(L + 2x) - C·L. Essa diferença cresce com x, e igualá-la ao valor dado permite descobrir x. Depois, o perímetro do terreno é 2·[(C + 2x) + (L + 2x)].

Esta questão pede para usar a área da pista para achar a largura x, e então calcular o perímetro do terreno. O passo crucial é montar a equação da área da pista como diferença de áreas, sem esquecer que a pista aumenta cada dimensão em 2x.

O que a questão dá

  • dimensões da quadra: 40 m e 20 m

  • área da pista: 256 m²

  • largura da pista: x m (constante)

O que queremos: o perímetro do terreno retangular que contém a quadra e a pista

Passo 1 — Escrever as dimensões do terreno

A pista envolve a quadra por todos os lados, então cada lado do terreno é o lado da quadra mais duas vezes a largura da pista: uma para cada lado. Isso é a base para calcular a área do terreno.

Por que esta fórmula: Não é uma fórmula pronta, é a interpretação geométrica: o terreno é um retângulo maior que contém a quadra, com a pista ao redor. Cada dimensão da quadra é acrescida de x em cada extremidade, totalizando 2x.

Cterreno=40+2x,Lterreno=20+2xC_{terreno} = 40 + 2x, \quad L_{terreno} = 20 + 2x

De onde vem cada valor: 4040 = enunciado: comprimento da quadra · 2020 = enunciado: largura da quadra · xx = enunciado: largura da pista

NÃO CAIA NESSA!

Somar apenas x em vez de 2x em cada dimensão — isso subestima o tamanho do terreno.

Passo 2 — Montar a equação da área da pista

A área da pista é a diferença entre a área do terreno e a área da quadra. Como conhecemos a área da pista (256 m²), essa diferença vira uma equação que permite achar x.

Por que esta fórmula: A área de um retângulo é base vezes altura. A área do terreno é (40+2x)(20+2x), a da quadra é 40·20 = 800. A pista é a parte que sobra, então subtraímos.

(40+2x)(20+2x)800=256(40 + 2x)(20 + 2x) - 800 = 256

De onde vem cada valor: 40+2x40 + 2x = passo 1: comprimento do terreno · 20+2x20 + 2x = passo 1: largura do terreno · 800800 = enunciado: 40 × 20 (área da quadra) · 256256 = enunciado: área da pista

(40+2x)(20+2x)800=256(40 + 2x)(20 + 2x) - 800 = 256
NÃO CAIA NESSA!

Calcular a área da pista como 40x + 20x, esquecendo os cantos — isso daria uma equação errada.

Passo 3 — Expandir e simplificar a equação

Para resolver a equação, precisamos transformá-la em uma forma mais simples. Expandir o produto e cancelar os termos iguais reduz a equação a uma quadrática.

Por que esta fórmula: Usamos a propriedade distributiva: (a+b)(c+d) = ac + ad + bc + bd. Depois, subtraímos 800 dos dois lados para simplificar.

4x2+120x=2564x^{2} + 120x = 256

De onde vem cada valor: 4x24x^{2} = passo 2: 2x · 2x · 120x120x = passo 2: 40·2x + 20·2x · 256256 = passo 2: área da pista

800+80x+40x+4x2800=256800 + 80x + 40x + 4x^{2} - 800 = 256
NÃO CAIA NESSA!

Errar a expansão, por exemplo, esquecer o termo 4x².

Passo 4 — Resolver a equação do segundo grau

A equação simplificada é uma quadrática; precisamos encontrar o valor de x que a satisfaz. Como x é uma medida de comprimento, só a raiz positiva interessa.

Por que esta fórmula: Dividimos por 4 para simplificar e usamos a fórmula de Bhaskara: x = [-b ± √(b² - 4ac)] / (2a).

x2+30x64=0x^{2} + 30x - 64 = 0

De onde vem cada valor: x2x^{2} = passo 3: 4x²/4 · 30x30x = passo 3: 120x/4 · 64-64 = passo 3: -256/4

x=30+30241(64)21x = \frac{-30 + \sqrt{30^{2} - 4 \cdot 1 \cdot (-64)}}{2 \cdot 1}
x=2 mx = \boxed{2\ \text{m}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer a raiz negativa e considerar x = -32 como possível, mas comprimento não pode ser negativo.

Passo 5 — Calcular as dimensões do terreno

Com o valor de x, podemos obter as dimensões reais do terreno, que são necessárias para o perímetro.

Por que esta fórmula: Substituímos x = 2 nas expressões do passo 1.

Cterreno=40+22,Lterreno=20+22C_{terreno} = 40 + 2 \cdot 2, \quad L_{terreno} = 20 + 2 \cdot 2

De onde vem cada valor: 4040 = enunciado: comprimento da quadra · 2020 = enunciado: largura da quadra · 22 = passo 4: valor de x

Cterreno=40+4,Lterreno=20+4=44 me24mC_{terreno} = 40 + 4, \quad L_{terreno} = 20 + 4 = \boxed{44\ \text{m} \text{e} 24 \text{m}}
NÃO CAIA NESSA!

Usar x = 2 apenas uma vez, resultando em 42 e 22.

Passo 6 — Calcular o perímetro do terreno

O perímetro é a soma dos quatro lados do retângulo. Com as dimensões corretas, basta aplicar a fórmula.

Por que esta fórmula: O perímetro de um retângulo é 2 vezes a soma do comprimento com a largura.

P=2(Cterreno+Lterreno)P = 2 \cdot (C_{terreno} + L_{terreno})

De onde vem cada valor: CterrenoC_{terreno} = passo 5: 44 m · LterrenoL_{terreno} = passo 5: 24 m

P=2(44+24)=136 mP = 2 \cdot (44 + 24) = \boxed{136\ \text{m}}
NÃO CAIA NESSA!

Somar apenas uma vez cada dimensão, resultando em 68 m.

Resposta: 136 m — alternativa D

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