Unicamp 2020 · questão 44

Questão 44 Unicamp 2020: Geometria espacial

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Se um tetraedro regular e um cubo têm áreas de superfície iguais, a razão entre o comprimento das arestas do tetraedro e o comprimento das arestas do cubo é igual a

  1. A
    \(\sqrt{2}\sqrt{3}\).
  2. B
    \(\sqrt[4]{2}\sqrt{3}\).
  3. C
    \(\sqrt{2}\sqrt[4]{3}\).
  4. D
    \(\sqrt[4]{2}\sqrt[4]{3}\).
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Gabarito: Alternativa C: \(\sqrt{2}\sqrt[4]{3}\)..

Resolução comentada

Ideia-chave: iguale as áreas totais — 4 triângulos equiláteros contra 6 quadrados — e isole a razão das arestas.

  1. Seja \(t\) a aresta do tetraedro e \(c\) a do cubo.
  2. Área do tetraedro regular (4 faces equiláteras): \[4 \cdot \frac{t^2\sqrt{3}}{4} = t^2\sqrt{3}.\]
  3. Área do cubo: \(6c^2\).
  4. Igualando: \[t^2\sqrt{3} = 6c^2 \Rightarrow \frac{t^2}{c^2} = \frac{6}{\sqrt{3}} = 2\sqrt{3}.\]
  5. Tirando a raiz: \[\frac{t}{c} = \sqrt{2\sqrt{3}} = \sqrt{2}\cdot\sqrt[4]{3}.\]

Resposta: alternativa C.

Por que não as outras: esquecer a raiz final dá \(\sqrt{2}\sqrt{3}\) ou \(2\sqrt{3}\) (A); aplicar a raiz quarta também ao 2 leva a \(\sqrt[4]{2}\sqrt[4]{3}\) (D), que corresponderia a \(\tfrac{t^2}{c^2} = \sqrt{6}\).

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