Na figura, estão representados geometricamente pontos do plano cartesiano (x, y). Ligando esses pontos por meio de segmentos de retas obtém-se a seguinte região limitada do plano. Se a unidade de medida é dada em centímetros e π = 3,1416, a área dessa região em milímetros quadrados (mm²) é:

Questão

Na figura, estão representados geometricamente pontos do plano cartesiano (x, y). Ligando esses pontos por meio de segmentos de retas obtém-se a seguinte região limitada do plano. Se a unidade de medida é dada em centímetros e π = 3,1416, a área dessa região em milímetros quadrados (mm²) é:

Imagem 1

Eixos cartesianos com marcações; pontos e coordenadas mostrados: O(0,0), A(0,2), B(2,2), C(2,4), D(5,4), E(7,2), F(5,0), G(2,0).

Imagem 2

Região limitada pelos segmentos de reta e arco definidos por: O → A → B → C → D, arco semicircular de D até F pertencente ao círculo (x5)2+(y2)2=4(parte com x5) (x-5)^2+(y-2)^2=4 \quad(\text{parte com }x\ge5), e segmentos F → G → O.

Imagem 3

Observação: a unidade do eixo é centímetros (cada unidade no desenho = 1 cm).

Resposta

42%

33258,4 mm²

Explicação

Vamos decompor a região em partes simples (unidade no eixo: cm).

1) Parte poligonal à esquerda (até x=5) Percurso: O(0,0)A(0,2)B(2,2)C(2,4)D(5,4)O(0,0) \to A(0,2) \to B(2,2) \to C(2,4) \to D(5,4) \to (depois segue o arco). A região à esquerda de x=5x=5 é o polígono OABCDGOABCDG (fechando em G(2,0)G(2,0) e voltando a OO). Podemos calcular sua área por decomposição:

  • Retângulo 0x20\le x\le 2, 0y20\le y\le 2: área 22=42\cdot 2=4.
  • Retângulo 2x52\le x\le 5, 0y40\le y\le 4: área 34=123\cdot 4=12.
  • Subtrair o “vazio” acima de y=2y=2 entre x=2x=2 e a reta CDCD. A reta CDCD liga C(2,4)C(2,4) a D(5,4)D(5,4), ou seja, é horizontal em y=4y=4, então não há vazio nesse trecho (topo é y=4y=4 constante). Mas atenção: entre x=0x=0 e x=2x=2, o topo é y=2y=2; entre x=2x=2 e x=5x=5, o topo é y=4y=4. Logo, área poligonal = Aesq=(22)+(34)=4+12=16 cm2.A_\text{esq}= (2\cdot 2) + (3\cdot 4)=4+12=16\text{ cm}^2.

2) Parte curva à direita (arco semicircular de D a F) O arco pertence ao círculo (x5)2+(y2)2=4,(x-5)^2+(y-2)^2=4, logo o raio é r=2r=2 cm e o centro é (5,2)(5,2). Os pontos extremos dados são D(5,4)D(5,4) e F(5,0)F(5,0), que são exatamente os pontos superior e inferior do círculo (verticalmente alinhados com o centro). A condição “parte com x5x\ge 5” indica que é a semicircunferência da direita (meio círculo à direita do diâmetro vertical x=5x=5). Assim, a região acrescentada à direita de x=5x=5 é um semicírculo de raio 2. Área do semicírculo: Asemi=12πr2=12π4=2π.A_\text{semi}=\frac{1}{2}\pi r^2=\frac{1}{2}\pi\cdot 4=2\pi. Com π=3,1416\pi=3{,}1416: Asemi=23,1416=6,2832 cm2.A_\text{semi}=2\cdot 3{,}1416=6{,}2832\text{ cm}^2.

3) Área total em cm² Atotal=16+6,2832=22,2832 cm2.A_\text{total}=16+6{,}2832=22{,}2832\text{ cm}^2.

4) Converter para mm² Como 1 cm=10 mm1\text{ cm}=10\text{ mm}, então 1 cm2=100 mm21\text{ cm}^2=100\text{ mm}^2. 22,2832 cm2=22,2832100=2228,32 mm2.22{,}2832\text{ cm}^2 = 22{,}2832\cdot 100=2228{,}32\text{ mm}^2.

Portanto, a área vale 2228,32 mm².

Alternativa correta: (sem alternativas fornecidas).

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