Questão 142 do ENEM 2010Matemática

ENEM 2010Matemática2ª aplicação

Um foguete foi lançado do marco zero de uma estação e após alguns segundos atingiu a posição $(6, 6, 7)$ no espaço, conforme mostra a figura. As distâncias são medidas em quilômetros.

Sistema de coordenadas cartesianas tridimensional com os eixos x, y e z. Um foguete é mostrado no ponto de origem (0,0,0) e em um ponto elevado com as coordenadas (6,6,7).
Considerando que o foguete continuou sua trajetória, mas se deslocou $2\text{ km}$ para frente na direção do eixo-$x$, $3\text{ km}$ para trás na direção do eixo-$y$, e $11\text{ km}$ para frente, na direção do eixo-$z$, então o foguete atingiu a posição
A
$(17, 3, 9).$
$(8, 3, 18).$
Resposta correta
C
$(6, 18, 3).$
D
$(4, 9, -4).$
E
$(3, 8, 18).$
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

A questão aborda o conceito de coordenadas no espaço tridimensional, ou seja, um sistema cartesiano com três eixos: xx, yy e zz. Para encontrar a nova posição do foguete, precisamos aplicar os deslocamentos informados no enunciado a cada uma das coordenadas da posição inicial.

A posição inicial do foguete é dada pelo ponto (6,6,7)(6, 6, 7), o que significa que temos os seguintes valores para cada eixo:

  • Coordenada inicial no eixo xx: 66
  • Coordenada inicial no eixo yy: 66
  • Coordenada inicial no eixo zz: 77

O texto descreve os seguintes movimentos a partir dessa posição:

Deslocamento no eixo xx O foguete se deslocou 2 km2\text{ km} "para frente" na direção do eixo xx. Isso indica um movimento no sentido positivo do eixo, logo, devemos somar 22 à coordenada xx inicial: xfinal=6+2=8x_{final} = 6 + 2 = 8

Deslocamento no eixo yy Em seguida, o foguete se deslocou 3 km3\text{ km} "para trás" na direção do eixo yy. Isso representa um movimento no sentido negativo do eixo, portanto, devemos subtrair 33 da coordenada yy inicial: yfinal=63=3y_{final} = 6 - 3 = 3

Deslocamento no eixo zz Por fim, o foguete se deslocou 11 km11\text{ km} "para frente" na direção do eixo zz. Novamente, é um movimento no sentido positivo, então somamos 1111 à coordenada zz inicial: zfinal=7+11=18z_{final} = 7 + 11 = 18

Juntando os novos valores calculados para cada eixo, obtemos a posição final do foguete no espaço: (8,3,18)(8, 3, 18)

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Fonte: prova oficial do ENEM 2010 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.