Questão 177 do ENEM 2021Matemática

ENEM 2021Matemática1ª aplicação

Uma das bases mais utilizadas para representar um número é a base decimal. Entretanto, os computadores trabalham com números na base binária. Nessa base, qualquer número natural é representado usando apenas os algarismos 0 e 1. Por exemplo, as representações dos números 9 e 12, na base binárias, são 1001 e 1100, respectivamente. A operação de adição, na base binária, segue um algoritmo similar ao utilizado na base decimal, como detalhado no quadro:

Por exemplo, na base binária, a soma dos números 10 e 10 é 100, como apresentado:

\[\begin{array}{c}10 \\+10 \\\hline100 \\\end{array}\]
Considerando as informações do texto, o resultado da adição 9 + 12 será representado, na base binária, por
A
101
B
1101
C
1111
10101
Resposta correta
E
11001
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos realizar a adição dos números 99 e 1212 em suas representações na base binária, que foram fornecidas pelo enunciado como 10011001 e 11001100, respectivamente.

A adição no sistema binário funciona de forma muito parecida com a adição no sistema decimal a que já estamos acostumados, mas com uma diferença fundamental: os únicos algarismos disponíveis são o 00 e o 11. Assim, as regras básicas de soma são:

  • 0+0=00 + 0 = 0
  • 0+1=10 + 1 = 1
  • 1+0=11 + 0 = 1
  • 1+1=101 + 1 = 10 (ou seja, o resultado é 00 e "vai 11" para a próxima coluna à esquerda, de forma análoga ao que acontece quando somamos 5+5=105 + 5 = 10 no sistema decimal).

Vamos armar a conta alinhando os números pela direita:

\begin{array}{r@{\quad}l} 1001 \\ + 1100 \\ \hline \end{array}

Agora, somamos coluna por coluna, da direita para a esquerda:

  1. Primeira coluna (unidades): 1+0=11 + 0 = 1.
  2. Segunda coluna: 0+0=00 + 0 = 0.
  3. Terceira coluna: 0+1=10 + 1 = 1.
  4. Quarta coluna: 1+1=101 + 1 = 10. Como não há mais colunas para somar, escrevemos o 1010 completo.

Juntando todos os resultados parciais, a conta fica assim:

\begin{array}{r@{\quad}l} 1001 \\ + 1100 \\ \hline 10101 \end{array}

Portanto, a representação do resultado da adição 9+129 + 12 na base binária é 1010110101.

(Curiosidade: se convertermos 1010110101 de volta para a base decimal, teremos 16+0+4+0+1=2116 + 0 + 4 + 0 + 1 = 21, que é exatamente o resultado de 9+129 + 12.)

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