Uma fábrica utiliza uma máquina para fazer cortes em placas ...

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Q2348773 Matemática
Uma fábrica utiliza uma máquina para fazer cortes em placas de MDF e montar objetos personalizados deste material. A máquina que faz o corte trabalha com equações matemáticas e utiliza como referência a posição da peça em um plano cartesiano. Para montar uma peça de MDF, foi utilizada uma placa quadrada de 10 cm de lado, inserida na máquina com um dos vértices na origem do plano cartesiano. A programação realizada na máquina foi de um corte seguindo as seguintes equações das retas determinadas pelo usuário: s(x) = 1/2 x + 8 e t(x) = –x + 14, com todas as unidades configuradas para centímetros. Sem movimentar a peça, a máquina fez os dois cortes seguindo as equações das retas s e t e, ao final deste processo, os dois pedaços menores foram descartados. Assim, a área da peça de MDF obtida ao final pertence a qual dos intervalos a seguir? 
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Para resolver essa questão, precisamos encontrar os pontos de interseção das retas ( s(x) ) e ( t(x) ) com os lados do quadrado de 10 cm de lado, e então calcular a área da região que sobra após os cortes.

As equações das retas são: [ s(x) = \frac{1}{2}x + 8 ] [ t(x) = -x + 14 ]

Primeiro, vamos encontrar onde essas retas cortam o eixo y (quando ( x = 0 )): [ s(0) = 8 ] [ t(0) = 14 ]

Como o quadrado tem lado de 10 cm, a reta ( t(x) ) não corta o quadrado no eixo y, pois 14 cm está fora do quadrado. Então, vamos encontrar onde a reta ( s(x) ) corta o eixo x (quando ( y = 0 )): [ 0 = \frac{1}{2}x + 8 ] [ x = -16 ]

Novamente, -16 cm está fora do quadrado, então a reta ( s(x) ) também não corta o quadrado no eixo x. Agora, vamos encontrar os pontos de interseção das retas com a linha ( y = 10 ) (o lado superior do quadrado): [ 10 = \frac{1}{2}x + 8 ] [ x = 4 ]

Para a reta ( t(x) ): [ 10 = -x + 14 ] [ x = 4 ]

Portanto, ambas as retas se cruzam no ponto (4,10). Agora, vamos encontrar a área do triângulo formado pelas retas ( s(x) ) e ( t(x) ) e o lado do quadrado. A base do triângulo é a distância do ponto de interseção até o eixo y, que é 4 cm, e a altura é a distância do ponto de interseção até o eixo x, que é 10 cm. A área ( A ) do triângulo é dada por: [ A = \frac{base \times altura}{2} ] [ A = \frac{4 \times 10}{2} ] [ A = 20 \text{ cm}^2 ]

Como os dois pedaços menores foram descartados, a área restante é a área do quadrado menos a área do triângulo: [ Área_{restante} = Área_{quadrado} - Área_{triângulo} ] [ Área_{restante} = 100 \text{ cm}^2 - 20 \text{ cm}^2 ] [ Área_{restante} = 80 \text{ cm}^2 ]

Portanto, a área da peça de MDF obtida ao final pertence ao intervalo:

D 76 a 99 cm².

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