Questão 141 do ENEM 2018Matemática

ENEM 2018Matemática1ª aplicação

A prefeitura de um pequeno município do interior decide colocar postes para  iluminação ao longo de uma estrada retilínea, que inicia em uma praça central e termina numa fazenda na zona rural. Como a praça já possui iluminação, o primeiro poste será colocado a 80 metros da praça, o segundo, a 100 metros, o terceiro, a 120 metros, e assim sucessivamente, mantendo-se sempre uma distância de vinte metros entre os postes, até que o último poste seja colocado a uma distância de 1 380 metros da praça.

Se a prefeitura pode pagar, no máximo, R\$ 8 000,00 por poste colocado, o maior valor que poderá gastar com a colocação desses postes é
A
R\$512 000,00.
B
R\$520 000,00.
R\$528 000,00.
Resposta correta
D
R\$552 000,00.
E
R\$584 000,00.
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos descobrir quantos postes serão instalados no total e, em seguida, multiplicar essa quantidade pelo custo de cada poste.

Identificando o padrão

O enunciado nos diz as posições em que os postes serão colocados em relação à praça:

  • O 1º poste fica a 80 m80\text{ m}.
  • O 2º poste fica a 100 m100\text{ m}.
  • O 3º poste fica a 120 m120\text{ m}.
  • E assim por diante, até o último poste, que fica a 1380 m1\,380\text{ m}.

Note que a distância de um poste para o próximo aumenta sempre de 20 m20\text{ m} em 20 m20\text{ m}. Na matemática, uma sequência de números que aumenta sempre por um valor constante é chamada de Progressão Aritmética (P.A.).

Podemos organizar os dados da nossa P.A. da seguinte forma:

  • Primeiro termo (a1a_1): 8080 (posição do primeiro poste)
  • Razão (rr): 2020 (distância entre os postes)
  • Último termo (ana_n): 13801\,380 (posição do último poste)

O que queremos descobrir é o número de termos dessa sequência (nn), que representa a quantidade total de postes.

Calculando a quantidade de postes

Para encontrar o valor de nn, utilizamos a fórmula do termo geral da P.A.: an=a1+(n1)ra_n = a_1 + (n - 1) \cdot r

Substituindo os valores que identificamos: 1380=80+(n1)201\,380 = 80 + (n - 1) \cdot 20

Agora, vamos resolver a equação passo a passo. Primeiro, passamos o 8080 subtraindo para o outro lado: 138080=(n1)201\,380 - 80 = (n - 1) \cdot 20 1300=(n1)201\,300 = (n - 1) \cdot 20

O número 13001\,300 representa a distância total entre o primeiro e o último poste. Como os postes estão espaçados a cada 20 m20\text{ m}, vamos dividir essa distância por 2020 para descobrir quantos "intervalos" existem entre eles: 130020=n1\frac{1\,300}{20} = n - 1 65=n165 = n - 1

Aqui, é preciso ter muito cuidado! O número 6565 é a quantidade de intervalos (ou espaços) entre os postes, e não o número de postes. Para encontrar a quantidade de postes, passamos o 1-1 somando: n=65+1n = 65 + 1 n=66n = 66

Portanto, serão instalados 6666 postes ao longo da estrada.

Calculando o custo total

A prefeitura pode pagar, no máximo, \text{R\ } 8,000,00$ por poste. Para descobrir o gasto máximo total, basta multiplicar a quantidade de postes pelo valor de cada um: Custo Total=668000\text{Custo Total} = 66 \cdot 8\,000

Para facilitar a conta mentalmente, você pode fazer apenas 66866 \cdot 8: 668=52866 \cdot 8 = 528

E depois acrescentar os três zeros do milhar: Custo Total=528000\text{Custo Total} = 528\,000

O maior valor que a prefeitura poderá gastar é \text{R\ } 528,000,00$, o que corresponde à alternativa C.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2018 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.