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ENEM 2015 · Questão 155

Matemática e suas Tecnologias · Círculos Tangentes

Dificuldade TRI: b = 1,81 (média)

Uma empresa de telefonia celular possui duas antenas que serão substituídas por uma nova, mais potente. As áreas de cobertura das antenas que serão substituídas são círculos de raio 2 km, cujas circunferências se tangenciam no ponto OO, como mostra a figura.

Figura da questão

O ponto OO indica a posição da nova antena, e sua região de cobertura será um círculo cuja circunferência tangenciará externamente as circunferências das áreas de cobertura menores.

Com a instalação da nova antena, a medida da área de cobertura, em quilômetros quadrados, foi ampliada em

  1. A8π8\pi.
  2. B12π12\pi.
  3. C16π16\pi.
  4. D32π32\pi.
  5. E64π64\pi.
Ver a resposta e a resolução

Resposta: A

Resposta: (A) 8π8\pi.

A ideia: compare a área do círculo novo com a soma das áreas dos dois círculos antigos. A tangência permite descobrir o novo raio sem fazer contas complicadas.

Resolução. A figura mostra duas coberturas circulares de raio 2 km, lado a lado, tangentes no ponto OO. A nova antena fica justamente em OO, o centro da cobertura maior. Da posição OO até a extremidade mais afastada de qualquer cobertura antiga há 4 km: são dois raios de 2 km.

Portanto, a nova área é π⋅42=16π\pi\cdot 4^2=16\pi km². As duas áreas antigas não se sobrepõem em nenhuma região de área positiva, pois apenas se tocam em um ponto. Juntas, medem 2⋅π⋅22=8π2\cdot\pi\cdot 2^2=8\pi km².

A ampliação corresponde à diferença: 16π−8π=8π16\pi-8\pi=8\pi km².

Visualize: Coberturas antigas, de raio 2 km e centros a ±2 de O, tangentes entre si e internamente ao novo círculo de raio 4 km; a região destacada é o aumento de 8π km².

Construção auxiliar de enem-2015-q155

Onde a galera erra: escolher C (16π16\pi), que representa a cobertura total da nova antena, não o aumento em relação à situação anterior.

Leve para a prova: quando o enunciado pede quanto aumentou, calcule valor novo menos valor antigo; duplicar o raio quadruplica a área do círculo.

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