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Questão 26

ENEM 2018
Matemática

(ENEM - 2018)

Para apagar os focos A e B de um incêndio, que estavam a uma distância de 30 m um do outro, os bombeiros de um quartel decidiram se posicionar de modo que a distância de um bombeiro ao foco A, de temperatura mais elevada, fosse sempre o dobro da distância desse bombeiro ao foco B, de temperatura manos elevada. 

Nessas condições, a maior distância, em metro, que dois bombeiros poderiam ter entre eles é 

A

30

B

40

C

45

D

60

E

68

Gabarito:

40



Resolução:

Observe a figura a seguir:

Dado um ponto P genérico de coordenadas (x,y), devemos encontrar as distâncias PA e PB que satisfaçam a condição de PA = 2.PB:

sqrt{left(x-0 
ight )^2+left(y-0 
ight )^2}=2	imessqrt{left(x-30 
ight )^2+left(y-0 
ight )^2}. Elevando tudo ao quadrado:

x^2+y^2=4cdotleft(x^2-60x+900+y^2 
ight )=4x^2-240x+3600+4y^2Rightarrow

Rightarrow 3x^2-240x+3600+3y^2=0

Agora, vamos divididir tudo por três:

left(3x^2-240x+3600+3y^2 
ight )div3=0div3Rightarrow x^2-80x+1200+y^2=0.

Repare que a equação do segundo grau x^2-80x+1200 não é um quadrado perfeito, isto por que, lembrando da fórmula left(x-a 
ight )^2=x^2-2ax+a^2, o a teria que ser igual a 40 e a^2 igual a 1600 e não é isso que vemos na equação de cima (aparece um 1200 em vez de 1600).

O que podemos fazer nesse caso, é somar nos dois lados da equação x^2-80x+1200+y^2=0 o número 400 porque a equação fica assim:

x^2-80x+1200+y^2+400=0+400Rightarrow x^2-80x+1600+y^2=400Rightarrow

Rightarrow left(x-40 
ight )^2+y^2=400. Agora uma equação ajeitada.

Como sabemos, essa é uma equação da circunferência e, pelo que estudamos em Geom. Analítica para Circunferências, o centro da circunferência é (40,0).

 

Todos os pontos da circunferência satisfazem a condição PA = 2.PB e a maior distância possível entre dois pontos de uma circunferência é o diâmetro, formado pelos pontos B1 e B2 (da figura), vale 40.

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