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Matemática1ª sérieBNCC EM13MAT105Difícil⏱ medio

Em um painel digital, o triângulo PQR, com vértices P(1,1), Q(2,1) e R(1,2), será transformado para compor a…

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

Em um painel digital, o triângulo PQR, com vértices P(1,1), Q(2,1) e R(1,2), será transformado para compor a identidade visual de uma campanha. O sistema de edição aplica três operações geométricas, sempre na ordem indicada: rotação de 90° no sentido anti-horário em torno da origem, translação pelo vetor (6,3) e homotetia de razão 2 com centro C(1,0). Após as operações, o sistema registra os vértices P'(9,8), Q'(9,10) e R'(7,8). Com base nas coordenadas do triângulo inicial e do triângulo final, qual sequência de transformações geométricas produz exatamente os vértices P'(9,8), Q'(9,10) e R'(7,8)?

  1. A) Translação pelo vetor (6,3); rotação de 90° no sentido anti-horário em torno da origem; homotetia de razão 2 com centro C(1,0).
  2. B) Rotação de 90° no sentido anti-horário em torno da origem; translação pelo vetor (6,3); homotetia de razão 2 com centro C(1,0).
  3. C) Rotação de 90° no sentido horário em torno da origem; translação pelo vetor (6,3); homotetia de razão 2 com centro C(1,0).
  4. D) Rotação de 90° no sentido anti-horário em torno da origem; homotetia de razão 2 com centro C(1,0); translação pelo vetor (6,3).
  5. E) Homotetia de razão 2 com centro C(1,0); rotação de 90° no sentido anti-horário em torno da origem; translação pelo vetor (6,3).

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Aplique a rotação de 90° anti-horário em torno da origem, que transforma (x,y) em (-y,x). Assim P(1,1) vai para (-1,1), Q(2,1) vai para (-1,2) e R(1,2) vai para (-2,1).
  2. Aplique a translação pelo vetor (6,3), somando 6 à abscissa e 3 à ordenada. Obtemos (5,4), (5,5) e (4,4).
  3. Aplique a homotetia de razão 2 com centro C(1,0), usando a fórmula novo = C + 2·(v - C). Para P: (1,0) + 2·(4,4) = (9,8). Para Q: (1,0) + 2·(4,5) = (9,10). Para R: (1,0) + 2·(3,4) = (7,8).
  4. Os resultados (9,8), (9,10) e (7,8) coincidem exatamente com os vértices registrados pelo sistema. Logo, a sequência correta é a da alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
  5. Por que as outras estão erradas. A: fazer a translação antes da rotação muda o resultado, pois a rotação passaria a atuar sobre as coordenadas já deslocadas, e a composição final não gera (9,8). C: a rotação no sentido horário leva P a (1,-1), e o resultado final seria (13,4), não (9,8). D: a homotetia antes da translação altera a posição final, e P acabaria em (3,5), não em (9,8). E: aplicar a homotetia primeiro faz P ir para (1,2) e, depois da rotação e da translação, chegar a (4,4), não a (9,8).

💡 Dica: Aplique as transformações na ordem dada e verifique as coordenadas resultantes.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno acredita que a ordem das transformações não altera o resultado final e, por isso, aplica a translação antes da rotação, como se as operações fossem comutativas.

Por que engana: Confundir a ordem das transformações ou o sentido da rotacao, levando a coordenadas incorretas.

B Correta

Aplicando a rotação, os vértices passam a ser P(-1,1), Q(-1,2) e R(-2,1). Em seguida, a translação pelo vetor (6,3) produz P(5,4), Q(5,5) e R(4,4). Por fim, na homotetia de razão 2 com centro C(1,0), cada ponto é transformado segundo X'=C+2(X-C), resultando em P'(9,8), Q'(9,10) e R'(7,8). Como o centro da homotetia não coincide com a origem, a ordem dessas transformações altera o resultado.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde o sentido da rotação, aplicando a rotação de 90° no sentido horário (x,y) para (y,-x) quando o enunciado pede anti-horário.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno aplica a homotetia antes da translação, não percebendo que a translação deve ser a última operação para que o deslocamento final seja (6,3) sem ser ampliado pela razão 2.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno inverte a ordem e faz a homotetia logo no início, sem seguir a sequência indicada no enunciado, o que desloca todos os vértices antes da rotação e da translação.

Raio-X da questão

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

transformacoes geometricas planas

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

coordenadas no plano cartesiano · transformacoes geometricas basicas

📚 Reveja

estude rotacao, homotetia e translacao de figuras no plano cartesiano

⚠️ Erro mais comum

Confundir a ordem das transformações ou o sentido da rotacao, levando a coordenadas incorretas.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

abstrato

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