Subjects estatística e geometria

Distribuicao Bolsas 114204

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1. **Problema:** Distribuir 7 bolsas entre as áreas Engenharia (E), Matemática (M) e Ciência de Dados (C) usando o método de Hondt, com os projetos inscritos: E=28, M=19, C=33. 2. **Método de Hondt:** Dividimos o número de projetos de cada área por 1, 2, 3,... e atribuímos as bolsas aos maiores quocientes até distribuir todas as bolsas. 3. **Cálculo dos quocientes:** - Engenharia: \(\frac{28}{1}=28\), \(\frac{28}{2}=14\), \(\frac{28}{3}\approx9.33\), \(\frac{28}{4}=7\), ... - Matemática: \(\frac{19}{1}=19\), \(\frac{19}{2}=9.5\), \(\frac{19}{3}\approx6.33\), ... - Ciência de Dados: \(\frac{33}{1}=33\), \(\frac{33}{2}=16.5\), \(\frac{33}{3}=11\), \(\frac{33}{4}=8.25\), ... 4. **Ordenando os maiores quocientes para 7 bolsas:** \(33 (C), 28 (E), 19 (M), 16.5 (C), 14 (E), 11 (C), 9.5 (M)\) 5. **Distribuição das bolsas:** - Ciência de Dados: 3 bolsas (posições 1, 4, 6) - Engenharia: 2 bolsas (posições 2, 5) - Matemática: 2 bolsas (posições 3, 7) 6. **Resposta correta:** (A) 3 bolsas para Engenharia, 2 para Matemática e 2 para Ciência de Dados --- 1. **Problema:** Triângulo equilátero \(ABC\) com circunferência de raio \(r=6\) centrada em \(B\). Ponto \(D\) na interseção da circunferência com \([CB]\), \(F\) é baricentro de \(ABC\), e \(C, D, F\) formam triângulo retângulo em \(D\). Determinar a área da parte colorida (triângulo \(ABC\) menos triângulo \(CDF\)). 2. **Dados e propriedades:** - Triângulo \(ABC\) equilátero: todos os lados iguais, \(AB=BC=AC=s\). - Baricentro \(F\) divide medianas em razão 2:1. - \(D\) está em \([CB]\) e \(BD=r=6\). 3. **Determinar lado \(s\):** Como \(D\) está em \([CB]\) e \(BD=6\), e \(BC=s\), então \(CD = s - 6\). 4. **Coordenadas para facilitar:** - Coloque \(B\) na origem \((0,0)\). - Como \(ABC\) é equilátero, \(C\) em \((s,0)\). - \(A\) em \(\left(\frac{s}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}s\right)\). 5. **Coordenadas dos pontos:** - \(B=(0,0)\) - \(C=(s,0)\) - \(D=(6,0)\) (pois \(BD=6\)) - Baricentro \(F=\left(\frac{0+s+\frac{s}{2}}{3}, \frac{0+0+\frac{\sqrt{3}}{2}s}{3}\right)=\left(\frac{3s/2}{3}, \frac{\sqrt{3}s/2}{3}\right)=\left(\frac{s}{2}, \frac{\sqrt{3}}{6}s\right)\) 6. **Verificar que \(C, D, F\) formam triângulo retângulo em \(D\):** Vetores: - \(\overrightarrow{DC} = (s-6, 0)\) - \(\overrightarrow{DF} = \left(\frac{s}{2} - 6, \frac{\sqrt{3}}{6}s\right)\) Produto escalar: $$\overrightarrow{DC} \cdot \overrightarrow{DF} = (s-6)\left(\frac{s}{2} - 6\right) + 0 \cdot \frac{\sqrt{3}}{6}s = 0$$ 7. **Resolver a equação:** $$ (s-6)\left(\frac{s}{2} - 6\right) = 0 $$ Expande: $$ \frac{s^2}{2} - 6s - 3s + 36 = 0 $$ $$ \frac{s^2}{2} - 9s + 36 = 0 $$ Multiplica por 2: $$ s^2 - 18s + 72 = 0 $$ 8. **Resolver a equação quadrática:** $$ s = \frac{18 \pm \sqrt{18^2 - 4 \cdot 72}}{2} = \frac{18 \pm \sqrt{324 - 288}}{2} = \frac{18 \pm \sqrt{36}}{2} $$ $$ s = \frac{18 \pm 6}{2} $$ Soluções: - \( s = \frac{18 + 6}{2} = 12 \) - \( s = \frac{18 - 6}{2} = 6 \) Como \(BD=6\) e \(D\) está entre \(B\) e \(C\), \(s\) deve ser maior que 6, então \(s=12\). 9. **Calcular área do triângulo \(ABC\):** $$ \text{Área}_{ABC} = \frac{\sqrt{3}}{4} s^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 12^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 144 = 36\sqrt{3} $$ 10. **Calcular área do triângulo \(CDF\):** Coordenadas: - \(C = (12,0)\) - \(D = (6,0)\) - \(F = \left(6, 2\sqrt{3}\right)\) pois \(\frac{\sqrt{3}}{6} \times 12 = 2\sqrt{3}\) Base \(CD = 12 - 6 = 6\) Altura é a distância vertical de \(F\) a \(CD\) (eixo x), que é \(2\sqrt{3}\). Área: $$ \text{Área}_{CDF} = \frac{1}{2} \times 6 \times 2\sqrt{3} = 6\sqrt{3} $$ 11. **Área da parte colorida:** $$ \text{Área}_{colorida} = \text{Área}_{ABC} - \text{Área}_{CDF} = 36\sqrt{3} - 6\sqrt{3} = 30\sqrt{3} $$ **Resposta final:** A área exata da parte colorida é $$30\sqrt{3}$$.
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