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Questões comentadas . Concursos Diversos de Matérias Diversas | 263412

#263412
Banca
. Bancas Diversas
Matéria
Matérias Diversas
Concurso
. Concursos Diversos
Tipo
Múltipla escolha
fácil

(1,0) 1 - 

Deseja-se construir uma caixa, sem a tampa, na forma de paralelepípedo retângulo reto de base quadrada, com volume de 2 m3 . Qual deve ser a medida, em metros, do lado da base, para que a área total da caixa seja a menor possível?

Comentários da questão

  • - 25/02/2026 às 10:49

    ✅ Alternativa correta: lado da base = ∛4 ≈ 1,59 m

    (Se aparecer em alternativa, normalmente vem como ∛4 ou aproximadamente 1,6 m.)

    🧠 Explicação (comentada)

    A questão é de otimização: queremos minimizar a área total de uma caixa sem tampa com volume fixo de 2 m³.

    Como a base é quadrada, chamamos:

    lado da base = x

    altura = h

    📌 Volume 𝑥 2 ⋅ ℎ

    2 ⇒ ℎ

    2 𝑥 2 x 2 ⋅h=2⇒h= x 2 2 ​

    📌 Área total (sem tampa)

    Área = base + faces laterais

    𝐴 ( 𝑥 )

    𝑥 2 + 4 𝑥 ℎ A(x)=x 2 +4xh

    Substituindo h:

    𝐴 ( 𝑥 )

    𝑥 2 + 4 𝑥 ⋅ 2 𝑥 2

    𝑥 2 + 8 𝑥 A(x)=x 2 +4x⋅ x 2 2 ​

    =x 2 + x 8 ​

    📌 Minimização (derivada) 𝐴 ′ ( 𝑥 )

    2 𝑥 − 8 𝑥 2 A ′ (x)=2x− x 2 8 ​

    Igualando a zero:

    2 𝑥

    8 𝑥 2 2x= x 2 8 ​

    2 𝑥 3

    8 2x 3 =8 𝑥 3

    4 x 3 =4 𝑥

    4 3 x= 3 4 ​

    🧩 Exemplo prático

    📦 Imagine que você vai fabricar caixas gastando material.

    ❌ Base muito pequena → altura muito grande → mais área lateral ❌ Base muito grande → área da base aumenta

    ✅ Existe um ponto de equilíbrio → menor gasto de material

    ➡️ Esse ponto ocorre quando x = ∛4

    🧠 Frase de ouro (prova)

    Em problemas de caixa com volume fixo, a área mínima ocorre quando a derivada da função área é zero, levando ao valor ótimo da dimensão.