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Matemática2ª sérieBNCC EM13MAT105Média⏱ medio

— O personagem anda para cima quando eu inclino o controle para baixo! — reclamou o testador do jogo. No motor…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT105

Utilizar as noções de transformações isométricas (translação, reflexão, rotação e composições destas) e transformações homotéticas para construir figuras e analisar elementos da natureza e diferentes produções humanas (fractais, construções civis, obras de arte, entre outras).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— O personagem anda para cima quando eu inclino o controle para baixo! — reclamou o testador do jogo. No motor do jogo, a direcao do movimento e definida por um angulo em relacao ao eixo x, e cada angulo e associado ao ponto correspondente no circulo trigonometrico unitario. Para economizar memoria, o programador decidiu guardar apenas as coordenadas do ponto B, associado ao angulo teta (teta > 0), e gerar as coordenadas do ponto C, associado ao angulo -teta, usando uma regra fixa. Na imagem, os pontos B e C aparecem em posicoes simetricas em relacao ao eixo x, com as projecoes tracejadas indicando as coordenadas horizontal (cosseno) e vertical (seno) de cada ponto. Com base no texto e na simetria indicada na imagem entre os pontos associados a teta e a -teta, identifique a regra que o programador deve usar para transformar (x,y) em (x',y') ao passar de teta para -teta.

  1. A) x' = x e y' = -y
  2. B) x' = y e y' = x
  3. C) x' = -x e y' = -y
  4. D) x' = -x e y' = y
  5. E) x' = x e y' = y

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. No circulo trigonometrico unitario, o ponto associado ao angulo teta tem coordenadas (cos teta, sen teta). Assim, B = (x, y) = (cos teta, sen teta). Passo 2: O angulo -teta corresponde ao ponto obtido girando a mesma amplitude de teta, mas no sentido horario. Por isso, C fica espelhado em relacao ao eixo x, como indica a simetria da figura. Passo 3: As identidades fundamentais dizem que cos(-teta) = cos teta e sen(-teta) = -sen teta. Passo 4: Logo, C = (cos(-teta), sen(-teta)) = (cos teta, -sen teta) = (x, -y). Portanto, a regra e x' = x e y' = -y, que corresponde a reflexao em relacao ao eixo x. Passo 5: Por que as outras alternativas estao erradas: a alternativa B troca as coordenadas, o que e reflexao na reta y = x, e nao em torno do eixo x. A alternativa C inverte os dois sinais, o que equivale a girar 180 graus, e nao a espelhar em relacao ao eixo x. A alternativa D inverte apenas a abscissa, o que seria espelhamento em relacao ao eixo y. A alternativa E mantem o ponto inalterado, ignorando que -teta e outro ponto do circulo.

💡 Dica: Use a simetria no eixo x para determinar como as coordenadas mudam.

Alternativa por alternativa

A Correta

Pela simetria em relacao ao eixo x, a abscissa (cos teta) se mantem e a ordenada (sen teta) troca de sinal.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a simetria em relacao ao eixo x troca as coordenadas, confundindo-a com a reflexao em torno da reta y = x, que de fato troca x e y.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno aplica os dois sinais negativos, pensando que -teta inverte tanto o seno quanto o cosseno. Isso corresponde a uma rotacao de 180 graus, e nao a uma reflexao.

D Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno inverte apenas a abscissa, achando que a simetria ocorre em relacao ao eixo y, possivelmente por associar 'negativo' ao lado esquerdo do plano.

Por que engana: Confundir a simetria no eixo x com simetria no eixo y, invertendo sinais das coordenadas.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno supoe que o angulo negativo gera o mesmo ponto, ou que o sinal do angulo nao altera as coordenadas, ignorando que -teta fica na posicao simetrica do circulo.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Criar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

simetria no circulo trigonometrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

coordenadas no plano cartesiano · simetria em relacao ao eixo x

📚 Reveja

Estude propriedades de simetria e coordenadas no circulo trigonometrico.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a simetria no eixo x com simetria no eixo y, invertendo sinais das coordenadas.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

abstrato

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