SóProvas


ID
1374019
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Matemática
Assuntos

Considere o plano do R3 definido algebricamente pela equação 6x + 3y + 2z = 6. Tal plano intercepta os eixos coordenados em três pontos que, juntamente com a origem, são os vértices de uma pirâmide triangular.

Considerando como unidade de volume (u.v.) o volume de um cubo cuja aresta é a unidade usada para graduar os eixos coordenados, o volume da pirâmide mede

Alternativas
Comentários
  • Etapas para a solução: 

     

    1) A partir da equação 6x + 3y + 2z = 6, calcula-se o ponto (x1,y1,z1) onde o plano intercepta os três eixos coordenados x, y e z, que, juntamente com a origem, forma o vértice da pirâmide triangular. Para isso, divide-se a equação por 6

     

    6x + 3y + 2z = 6 ÷6   

    x +  y/2 + z/3 = 1

     

    Portanto, o plano intercepta os eixos coordenados no ponto (x1,y1,z1) = (1,2,3) ou seja, A(1,0,0), B(0,2,0) e C(0,0,3).

     

    2) A equação acima corresponde à função z(x,y) = 3(1 - x - y/2) que tem a forma de um plano. Contudo, considerando as variáveis x,y e z par a par ao tornar uma delas nula, forma-se a figura da pirâmide. O volume da pirâmide é calculado a partir da seguinte fórmula:

     

    Vp = (Ab*hz)/3, onde Ab = área da base triangular e hz = altura da pirâmide.

    Ab = (b*hb)/2, onde b = base e hb = altura da base triangular

     

    A altura dessa pirâmide se encontra no eixo z e, portanto, hz = 3. A partir da figura da pirâmide no espaço x,y,z, verifica-se que a sua base se encontra no plano xy, sendo esta um triângulo escaleno cujos lados são x = 1, y = 2 e d(xy) = raiz(5). A altura hb desse triângulo pode ser calculada facilmente através da expressão hb = sen60º.x = 0,8660. Assim

     

    Ab = (raiz(5)*0,8660)/2 = 0,9682 u.a, que é aproximadamente igual a 1 u.a.

     

    Sabendo o valor de Ab, podemos calcular o volume Vp:

     

    Vp = (1.3)/3 = 1 u.v.

    Vp = 1 u.v.

     

    GABARITO: A

  • Para z=0, a equação do plano fica: 6x+3y=6 <=> 2x+y=2. Essa reta forma no plano XY com os eixos coordenados um triângulo. Portanto, a área desse triângulo é 1uv.

    Por outro lado, quando x=y=0, z=3 é a altura relativa a base triangular anterior.

    Assim, o volume da pirâmide fica: 1*3/3 = 1 uv (gabarito A)

  • 1) Deixar o plano da forma ax+by+cz=1

    Dividindo a equação por 6: x+1/2y+1/3z=1

    Quando x=0,y=0 => z=3 (0,0,3)

    Quando x=0, z=0 => y=2 (0,2,0)

    Quando y=0, z=0 => x=1 (1,0,0)

    Esses são os vertíces da pirâmide.

    2) Volume da pirâmide : DETERMINANTE DOS VÉRTICES / 6

    |1 0 0|

    |0 2 0| = 1.2.3 = 6

    |0 0 3|

    Volume= 6/6 = 1 u.v (pois volume do cubo de aresta 1 é igual a 1 u.v)

    Resposta: letra A