Matemática ENEM 2020

ENEM 2020 — Matemática — Questão 31 — Sequência de quadrados (Escher)
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O artista gráfico holandês Maurits Cornelius Escher criou belíssimas obras nas quais as imagens se repetiam, com diferentes tamanhos, induzindo ao raciocínio de repetição infinita das imagens. Inspirado por ele, um artista fez um rascunho de uma obra na qual propunha a ideia de construção de uma sequência de infinitos quadrados, cada vez menores, uns sob os outros, conforme indicado na figura.

O quadrado PRST, com lado de medida 1, é o ponto de partida. O segundo quadrado é construído sob ele tomando-se o ponto médio da base do quadrado anterior e criando-se um novo quadrado, cujo lado corresponde à metade dessa base. Essa sequência de construção se repete recursivamente.

Qual é a medida do lado do centésimo quadrado construído de acordo com esse padrão?

Sequência recursiva de quadrados empilhados: cada novo quadrado tem lado igual à metade do anterior
Sequência de quadrados (inspirada em Escher).
  • \(\left(\tfrac{1}{2}\right)^{100}\)
  • \(\left(\tfrac{1}{2}\right)^{99}\)
  • \(\left(\tfrac{1}{2}\right)^{97}\)
  • \(\left(\tfrac{1}{2}\right)^{98}\)
  • \(\left(\tfrac{1}{2}\right)^{1-99}\)
Mostrar / esconder solução passo a passo
1) Recorrência Se \(a_1=1\) é o lado do primeiro quadrado, então cada novo quadrado tem lado metade do anterior: \[ a_{n+1}=\frac{a_n}{2}. \]
2) Termo geral Trata-se de uma PG de razão \(\tfrac12\). Logo, \[ a_n = a_1\left(\tfrac12\right)^{\,n-1} = \left(\tfrac12\right)^{n-1}. \]
3) Centésimo quadrado \[ a_{100}=\left(\tfrac12\right)^{100-1} = \boxed{\left(\tfrac12\right)^{99}}. \] Gabarito: letra B.
Veja também — questão anterior (ENEM 2020 Matemática) Questão 30 — vazão por gotejamento .
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