FGV 2026 Matemática: Poliedros, Faces Triangulares e Fórmula de Euler (Questão 10 Resolvida)

FGV 2026 Matemática: Poliedros e Fórmula de Euler

Nesta questão da FGV 2026, trabalhamos com um poliedro convexo em que, em cada vértice, incidem exatamente quatro arestas. Todas as faces são triangulares ou quadradas, sendo conhecidas duas faces quadradas. Usando a fórmula de Euler e contagens de arestas, vamos determinar o número de faces triangulares.

Questão de poliedros e fórmula de Euler da FGV 2026 Matemática
Ver solução comentada da questão (FGV 2026 – Poliedros / Euler)

✅ Solução no modelo direto (padrão FGV)

1) Notação

F₃ = número de faces triangulares
F₄ = número de faces quadradas = 2

Número total de faces: F = F₃ + F₄ = F₃ + 2

V = número de vértices
E = número de arestas

2) Contagem aresta–face

Cada face triangular contribui com 3 arestas, cada face quadrada com 4. Como cada aresta pertence a duas faces:

3F₃ + 4F₄ = 2E ⇔ 3F₃ + 4·2 = 2E ⇔ 3F₃ + 8 = 2E     (1)

3) Contagem aresta–vértice

Em cada vértice incidem 4 arestas. Somando os graus de todos os vértices:

4V = 2E ⇔ V = E/2     (2)

4) Fórmula de Euler

V − E + F = 2

Substituindo V = E/2 e F = F₃ + 2:

(E/2) − E + (F₃ + 2) = 2 ⇔ −E/2 + F₃ + 2 = 2 ⇔ −E/2 + F₃ = 0 ⇔ F₃ = E/2     (3)

5) Substituindo (3) em (1)

3F₃ + 8 = 2E ⇔ 3·(E/2) + 8 = 2E ⇔ 3E/2 + 8 = 2E

Multiplicando por 2:

3E + 16 = 4E ⇔ 16 = E ⇔ E = 16

6) Encontrando F₃

De (3): F₃ = E/2 ⇔ F₃ = 16/2 ⇔ F₃ = 8

Portanto, o poliedro possui 8 faces triangulares.

✅ Alternativa correta: (B) 8

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