DOSSIÊ 900+ · ENEM 2024

Galinheiro / área máxima

38 de 588 pelo b do Inep 902 b do Inep
GABARITOB PARÂMETRO Bb 902 (Inep) · #38 CAUSA DOMINANTEModelagem

Uma leitura completa da questão: o que a torna difícil, onde está a decisão estratégica e como transformar esse raciocínio em repertório para outras questões.

QUESTÃO OFICIAL

ANTES DA ANÁLISE, FAÇA A QUESTÃO.

ENEM 2024 Caderno 7 · Azul Q146

Um fazendeiro pretende construir um galinheiro ocupando uma região plana de formato retangular, com lados de comprimentos L metro e C metro. Os lados serão cercados por telas de tipos diferentes. Nos lados de comprimento L metro, será utilizada uma tela cujo metro linear custa 20 reais, enquanto, nos outros dois lados, uma que custa 15 reais.

O fazendeiro quer gastar, no máximo, 6 000 reais na compra de toda a tela necessária para o galinheiro, e deseja que o galinheiro tenha a maior área possível.

Qual será a medida, em metro, do maior lado do galinheiro?

A
85
B
100
C
175
D
200
E
350

Transcrição editorial auditada a partir da prova oficial do ENEM.

DADOS DO INEP · ENEM 2024 · Q146

Acerto geral
19%
de 747 mil no caderno azul
Quem tira 700
26%
acerta
Quem tira 800
31%
acerta
Parâmetro b
902
valor do Inep

#38 de 588 · entre as 45. Microdados do ENEM 2024 (Inep). Retrato da prova aplicada, não previsão de nota.

APOIO DE MODELAGEM

O PERÍMETRO NÃO TEM O MESMO PREÇO.

A questão original não traz desenho. Este apoio organiza a informação decisiva: os lados L e C têm custos diferentes por metro.

Retângulo representando o galinheiro, com lados L custando 20 reais por metro e lados C custando 15 reais por metro, além da restrição de custo total de 6000 reais.
ENEM 2024 · Caderno 7 Azul · Q146 · apoio didático para a modelagem do custo. Toque ou clique para ampliar.

MAPA DA QUESTÃO

ANTES DE RESOLVER, ENTENDA O TERRENO.

O QUE PARECE DIFÍCIL Maximizar uma área

O aluno pode correr para fórmulas de máximo antes de traduzir corretamente o custo da cerca.

O QUE REALMENTE DECIDE Montar a restrição certa

Os quatro lados não têm o mesmo custo: 2L usam tela de 20 reais por metro e 2C usam tela de 15 reais por metro.

ONDE SE PERDE A QUESTÃO Usar perímetro comum

Tratar a cerca como se todo metro custasse o mesmo destrói o modelo antes da função quadrática aparecer.

IDENTIFICAÇÃO

A QUESTÃO EM UMA LINHA

Caderno
Caderno 7 · Azul
Questão
146
Gabarito
B
Conteúdo
Funções · Geometria plana
Subconteúdo
Função quadrática · otimização de área · restrição de custo

DIFICULDADE

ONDE A DIFICULDADE REALMENTE MORA

PARÂMETRO Bb 902 (Inep) · #38#38 de 588 · entre as 45
CAUSA DOMINANTEModelagem

Como ler o b? É o parâmetro de dificuldade que o Inep calcula para cada questão, posto na escala da nota de Matemática. Perto dessa nota, um aluno passa a ter boa chance de acertar. Quanto maior o b, mais alta a nota de quem costuma acertar. A causa dominante, ao lado, é a leitura do Prof. Rafael sobre por que a questão é difícil; ela não entra na posição.

Também pesa: Otimização · leitura de restrição

POR QUE É DIFÍCIL?

A CONTA NÃO É O PRIMEIRO PROBLEMA

  • A fórmula da área é elementar: A = L·C. O obstáculo está em perceber que o perímetro tem dois preços diferentes.
  • A restrição correta é 40L + 30C = 6000. Se o aluno escreve apenas 2L + 2C = algum valor, já perdeu a informação central do problema.
  • Depois da modelagem, ainda é necessário transformar a área em uma função de uma variável e reconhecer o máximo de uma parábola.

ANTES DA CONTA

Não comece pela área. Comece pelo dinheiro. Como há dois lados L a 20 reais por metro e dois lados C a 15 reais por metro, o custo total é 40L + 30C. Para obter a maior área possível, usamos todo o orçamento: 40L + 30C = 6000.

L
LADOS DE 20 reais por metro 2L

custo total: 40L

C
LADOS DE 15 reais por metro 2C

custo total: 30C

R
ORÇAMENTO-LIMITE 6 000 reais

no máximo da área, a restrição fica ativa

Antes de maximizar a área, descubra quanto custa cada direção do retângulo.

DICAS PROGRESSIVAS

ABRA SÓ O QUE PRECISAR

DICA 01

Transforme primeiro a restrição de custo em uma equação mais simples: dividindo tudo por 10, fica 4L + 3C = 600.

DICA 02

Isole C e substitua em A = L·C. Para evitar frações durante a otimização, você pode maximizar 3A em vez de A — o ponto de máximo é o mesmo.

DICA 03

Você chegará a 3A = -4L² + 600L. O valor de L no vértice é 75 m; depois volte à restrição para encontrar C.

RESOLUÇÃO PADRÃO OURO

DO ORÇAMENTO À PARÁBOLA

A função quadrática só aparece depois que o custo de cada par de lados é modelado corretamente.

  1. INTERPRETAR
    O galinheiro é um retângulo de lados L e C. A pergunta pede o maior lado quando a área é máxima. O dado mais importante não é o perímetro: é que os lados L e C usam telas com preços diferentes.
  2. ESTRUTURAR
    Os dois lados L custam 2 · 20 · L = 40L. Os dois lados C custam 2 · 15 · C = 30C. No máximo da área, todo o orçamento é utilizado, então 40L + 30C = 6000, ou, dividindo por 10, 4L + 3C = 600.
  3. ESCOLHER ESTRATÉGIA
    A área é A = L·C. Da restrição, 3C = 600 − 4L. Em vez de introduzir uma fração, multiplique a área por 3: 3A = L(600 − 4L). Maximizar 3A produz exatamente o mesmo L que maximizar A.
  4. CALCULAR
    Temos 3A = -4L² + 600L, uma parábola voltada para baixo. O vértice ocorre em L = 600 ÷ 8 = 75. Voltando à restrição: 4·75 + 3C = 600, então 300 + 3C = 600, 3C = 300 e C = 100.
  5. CONFERIR
    As dimensões são 75 m × 100 m. O custo é 40·75 + 30·100 = 3000 + 3000 = 6000, exatamente o orçamento. O maior lado mede 100 m. Alternativa B.

SEGUNDO CAMINHO

MAXIMIZAR PELO PRODUTO DE FATORES

Da restrição 4L + 3C = 600, escreva 3C = 600 − 4L. Como 3A = 3LC = L(3C), temos 3A = L(600 − 4L). Fatorando: 3A = 4L(150 − L). Para dois fatores com soma fixa 150, o produto é máximo quando eles são iguais: L = 75. Daí C = 100. Esse caminho evita a fórmula do vértice.

NA PROVA EU FARIA ASSIM

1. Eu escreveria imediatamente: 40L + 30C = 6000.

2. Dividiria por 10: 4L + 3C = 600.

3. Usaria 3A = L(600 − 4L) para evitar frações e achar rapidamente o vértice em L = 75.

4. Voltaria à restrição: C = 100. Como a pergunta pede o maior lado, marcaria 100.

VOCÊ FEZ 90% DA QUESTÃO — E ERROU AQUI.

O erro mais perigoso acontece antes da parábola: usar uma restrição de perímetro como se toda a tela tivesse o mesmo preço. A questão foi construída para punir a leitura automática de “retângulo + orçamento”. Aqui, cada direção tem um custo diferente. Se a equação inicial estiver errada, toda a otimização pode estar impecável e ainda assim produzir uma resposta falsa.

DISTRATOR PRINCIPAL

USAR O PERÍMETRO E APAGAR OS PREÇOS

O candidato pode tratar os 6 000 reais como se correspondessem a um único preço por metro e montar um perímetro comum. É um erro de modelagem, não de função quadrática.

COMO RECONHECER UMA PARECIDA?

MODELE A RESTRIÇÃO ANTES DO OBJETIVO

Em problemas de máximo ou mínimo com custo, não pergunte primeiro “qual é a fórmula da área?”. Pergunte: qual é a restrição e quais grandezas têm pesos diferentes dentro dela?

APRENDIZADO TRANSFERÍVEL

O QUE LEVAR PARA A PRÓXIMA QUESTÃO

O padrão aparece em cercas, produção, embalagens, receitas e projetos: existe uma grandeza a maximizar ou minimizar e uma restrição linear escondida no contexto. A estratégia é sempre separar objetivo e restrição, reduzir para uma variável e só então otimizar.

ESTRATÉGIA DE TEMPOSe a restrição 40L + 30C = 6000 surgir rápido, a questão vira uma otimização curta. Se você começar tentando adivinhar dimensões ou aplicar fórmulas de perímetro sem considerar os preços, o tempo cresce e os distratores ficam muito mais perigosos.