Questão 147 do ENEM 2021Matemática

ENEM 2021Matemática1ª aplicação

A Cifra de César é um exemplo de um método de codificação de mensagens usado por Júlio César para se comunicar com seus generais.
No método, cada letra era trocada por uma letra que aparecia no alfabeto um número fixo de casas adiante (ou atrás) de forma cíclica. A seguir temos um exemplo em que cada letra é substituída pela que vem três posições à frente.

Original A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Codificado D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

Para quebrar um código como esse, a análise de frequências das letras de um texto é uma ferramenta importante.
Uma análise do texto do romance O guarani, de José de Alencar, que é composto por 491 631 letras, gerou o seguinte gráfico de frequências:

Após codificar esse texto com a regra do exemplo fornecido, faz-se nova analise de frequência no texto codificado. As quatro letras mais frequentes, em ordem decrescente de frequência, do texto codificado são
A
A, E, O e S.
B
D, E, F e G.
D, H, R e V.
Resposta correta
D
R, L, B e X.
E
X, B, L e P.
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

Vamos pensar como criptógrafos! A questão pede as quatro letras mais frequentes depois que o texto for codificado pela Cifra de César, e não antes.

A ideia-chave da análise de frequência é simples: codificar não muda a frequência de uma letra, apenas troca o "rótulo" dela. Se uma letra é a mais comum no texto original, a letra que ocupa o lugar dela também será a mais comum no texto codificado.

Então o primeiro passo é descobrir, no gráfico de frequências, quais são as quatro letras com as colunas mais altas, em ordem decrescente. No idioma português, é esperado que as vogais dominem, e o gráfico confirma isso: as quatro maiores colunas correspondem, em ordem decrescente, às letras

A, E, O, S.A,\ E,\ O,\ S.

Atenção à pegadinha: a alternativa A traz exatamente essa sequência. Mas essas são as letras do texto original, e a questão pede as do texto codificado.

Agora aplicamos a regra da cifra apresentada no enunciado: cada letra é substituída pela que está 3 posições à frente no alfabeto. Vamos deslocar cada uma das quatro campeãs:

  • ABCDA \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow D, logo AA vira DD.
  • EFGHE \rightarrow F \rightarrow G \rightarrow H, logo EE vira HH.
  • OPQRO \rightarrow P \rightarrow Q \rightarrow R, logo OO vira RR.
  • STUVS \rightarrow T \rightarrow U \rightarrow V, logo SS vira VV.

Como a codificação preserva a ordem de frequência, as quatro letras mais frequentes do texto codificado, em ordem decrescente, são

D, H, R, V.D,\ H,\ R,\ V.

Isso corresponde à alternativa C.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2021 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.