Ano 2017

Sobre o tema

A otimização de áreas é um conceito fundamental em matemática aplicada, especialmente em problemas de engenharia e construção. Neste caso, pescadores utilizam uma tela de comprimento fixo para construir viveiros de lagostas com base retangular. O desafio é alocar 100 metros lineares de tela para as laterais, que têm altura constante, de modo a maximizar a área da base. Isso se traduz em encontrar as dimensões que maximizam o produto X·Y sujeito à restrição 2X + 2Y = 100, ou seja, X + Y = 50. A solução ótima ocorre quando as dimensões são iguais, demonstrando a aplicação prática do princípio de que, para um perímetro fixo, o quadrado é o retângulo de maior área.

Tópicos relacionados

  • Otimização de área com perímetro fixo
  • Aplicação de desigualdade das médias
  • Geometria de prismas reto-retangulares
  • Problemas de maximização em construção
  • Modelagem matemática na engenharia

Enunciado

Viveiros de lagostas são construídos, por cooperativas locais de pescadores, em formato de prismas reto-retangulares, fixados ao solo e com telas flexíveis de mesma altura, capazes de suportar a corrosão marinha. Para cada viveiro a ser construído, a cooperativa utiliza integralmente 100 metros lineares dessa tela, que é usada apenas nas laterais.

![](https://enem.dev/2017/questions/161/1ab19169-92f4-402e-9e53-2eedef827715.png)

Quais devem ser os valores de X e de Y, em metro, para que a área da base do viveiro seja máxima?

Alternativas

  • A)

    1 e 49

  • B)

    1 e 99

  • C)

    10 e 10

  • D)

    25 E 25

  • E)

    50 E 50

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Perguntas frequentes

Como maximizar a área de um retângulo com perímetro fixo?

Para um perímetro fixo, a área máxima ocorre quando o retângulo é um quadrado. Isso pode ser provado pela desigualdade das médias (AM-GM) ou por derivadas.

O que é um prisma reto-retangular?

É um sólido geométrico com bases retangulares paralelas e faces laterais retangulares perpendiculares às bases. No problema, a tela cobre as faces laterais.

Qual a importância da otimização na construção de viveiros?

Maximizar a área da base com material limitado reduz custos e aumenta a capacidade do viveiro, essencial para a sustentabilidade da cooperativa.