Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 171 do Enem 2012 PPL: os quadrados pretos do Carpete de Sierpinski

Enem 2012 PPL · 2º dia · caderno cinza · Matemática · Aritmética e álgebra

Só quer conferir? Ver o gabarito

B 512.

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.

Figura 1: quadrado preto dividido em 9. Figura 2: o quadrado central removido, sobram 8. Figura 3: cada um dos 8 dividido em 9, sem o centro, sobram 64

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.

PassoQuadrados pretos
1 (Figura 2)88
2 (Figura 3)82=648^2 = 64
383=5128^3 = 512

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.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 632 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 28ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram19,8%dos candidatos marcaram a B
Habilidade 2 · Competência 1Identificar padrões numéricos ou princípios de contagem.
Como os candidatos responderam
  • A45,6% mais marcada
  • B19,8% ✓ gabarito
  • C14,4%
  • D13,2%
  • E6,1%

Em branco: 0,9% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Matemática
  • abaixo de 50013,6%
  • 500 a 60030,3%
  • 600 a 70058,1%
  • 700 ou mais50%

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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