Questão 171 do Enem 2012 PPL: os quadrados pretos do Carpete de Sierpinski
Uma maneira muito útil de se criar belas figuras decorativas utilizando a matemática é pelo processo de autossemelhança, uma forma de se criar fractais. Informalmente, dizemos que uma figura é autossemelhante se partes dessa figura são semelhantes à figura vista como um todo. Um exemplo clássico é o Carpete de Sierpinski, criado por um processo recursivo, descrito a seguir:
- Passo 1: Considere um quadrado dividido em nove quadrados idênticos (Figura 1). Inicia-se o processo removendo o quadrado central, restando 8 quadrados pretos (Figura 2).
- Passo 2: Repete-se o processo com cada um dos quadrados restantes, ou seja, divide-se cada um deles em 9 quadrados idênticos e remove-se o quadrado central de cada um, restando apenas os quadrados pretos (Figura 3).
- Passo 3: Repete-se o passo 2.

Admita que esse processo seja executado 3 vezes, ou seja, divide-se cada um dos quadrados pretos da Figura 3 em 9 quadrados idênticos e remove-se o quadrado central de cada um deles.
O número de quadrados pretos restantes nesse momento é
Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.
Resolução comentada
O que a questão pede
Quantos quadrados pretos existem depois de três passos.
O que cada passo faz
Cada quadrado preto vira 9 menores, e o do centro sai: sobram 8 para cada quadrado que existia. O número de quadrados pretos é multiplicado por 8 a cada passo.
| Passo | Quadrados pretos |
|---|---|
| 1 (Figura 2) | |
| 2 (Figura 3) | |
| 3 |
Alternativa B.
B Gabarito: alternativa B
Por que as outras alternativas estão erradas
- A
Foi a mais marcada. Para na Figura 3, que é o resultado de dois passos. (45,6% marcaram)
- C
Soma 8 + 64 + … de forma errada, misturando passos. (14,4% marcaram)
- D
Multiplica 64 por 9, sem retirar o quadrado central de cada um. (13,2% marcaram)
- E
Multiplica 8 por 81, usando 9 no lugar de 8 em um dos passos. (6,1% marcaram)
Raio-X da questão
Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 425 candidatos que fizeram a prova.
Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.
Em branco: 0,9% · Mais de uma marcada: 0%
Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.
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