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MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio GEOMETRIA DE POSIÇÃO E POLIEDROS 1. (EEAr – 2005) O número de vértices de um poliedro convexo que tem 3 faces quadrangulares, 2 faces triangulares e 4 faces pentagonais é a) 10. b) 14. c) 12. d) 16. 2. (EEAr – 2008) O número de poliedros regulares que têm faces triangulares é a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. 3. (EEAr – 2009) “Existem somente _____ poliedros regulares”. A palavra que completa corretamente a asserção anterior é a) quatro b) cinco c) seis d) três 4. (EEAr – 2012) O poliedro regular cujas faces são pentágonos é o a) octaedro b) tetraedro c) icosaedro d) dodecaedro 5. (EEAr – 2018) Sabendo que o dodecaedro regular possui 20 vértices, o número de arestas desse poliedro é a) 16 b) 28 c) 30 d) 32 6. (EEAr – 2021) Um poliedro convexo de 32 arestas tem apenas 8 faces triangulares e x faces quadrangulares. Dessa forma, o valor de x é a) 8 b) 10 c) 12 d) 14 7. (EEAr – 2021) Um poliedro convexo possui 20 faces, das quais 7 são pentagonais e 13 triangulares. Dessa forma, é correto afirmar que a) o número de arestas é 39. b) o número de arestas é 74. c) o número de vértices é 19. d) o número de vértices é 23. 8. (EEAr – 2023) Sejam M e N dois poliedros convexos tais que: M tem 18 arestas, 8 vértices e m faces; e N tem 20 arestas, 10 vértices e n faces. Então é correto afirmar que _________. a) m = n b) m = n + 2 c) n = m + 2 d) m + n = 22 9. (EsSA – 2021) Observe o paralelepípedo reto- retângulo da figura abaixo. Sobre este sólido, assinale a única alternativa correta. a) As retas 𝐴𝐶 ⃡ e 𝐻𝐹 ⃡ são paralelas entre si. b) As retas CD ⃡ e 𝐶𝐺 ⃡ são ortogonais entre si. c) As retas BF ⃡ e DH ⃡ são perpendiculares entre si. d) A reta CF ⃡ é paralela ao plano (ADH). e) A reta AB ⃡ é perpendicular ao plano (EFG). 10. (EsPCEx – 1997) Considere as seguintes proposições: I – Toda reta paralela a um plano é paralela a qualquer reta desse plano. II – Uma reta e um ponto determinam sempre um único plano. III – Se uma reta é perpendicular a duas retas concorrentes de um plano, então ela é perpendicular a esse plano. Pode-se afirmar que: a) Só I é verdadeira. b) Só III é verdadeira. c) Só I e III são verdadeiras. d) Só III é falsa. e) Só I e III são falsas. 11. (EsPCEx – 2003) Considere as afirmações abaixo: I – Se um plano encontra outros dois planos paralelos, então as intersecções são retas paralelas. II – Uma reta perpendicular a uma reta de um plano e ortogonal a outra reta desse plano é perpendicular ao plano. III – Se a intersecção de uma reta r com um plano é o ponto P, reta essa não perpendicular ao plano, então existe uma única reta s contida nesse plano que é perpendicular à reta r passando por P. Pode-se afirmar que a) todas são verdadeiras. b) apenas I e II são verdadeiras. c) apenas I e III são verdadeiras. d) apenas II e III são verdadeiras. e) todas são falsas. 12. (EsPCEx – 2009) A ilustração a seguir representa um paralelepípedo retângulo ABCDEFGH e um prisma reto triangular de base EHJ seccionado por um plano, gerando o triângulo isósceles ADI, cuja medida AI é igual à medida DI. Diante das informações acima, podemos afirmar que a) a reta JH é ortogonal à reta DC. b) as retas EJ e FG são reversas. c) a reta IJ é ortogonal à reta EF. d) a reta AI é concorrente à reta BC. e) a reta AI é paralela à reta EJ. 13. (EsPCEx – 2010) Considere duas retas r e s no espaço e quatro pontos distintos, A, B, C e D, de modo que os pontos A e B pertencem à reta r e os pontos C e D pertencem à reta s. I – Se as retas AC e BD são concorrentes, então r e s são necessariamente concorrentes. II – Os triângulos ABC e ABD serão sempre coplanares. III – Se AC e BD forem concorrentes, então as retas r e s são coplanares. MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio Dentre as afirmações abaixo, pode-se concluir que a) somente a I é verdadeira. b) somente a II é verdadeira. c) somente a III é verdadeira. d) as afirmações II e III são verdadeiras. e) as afirmações I e III são verdadeiras. 14. (EsPCEx – 2012) Considere as seguintes afirmações: I. Se dois planos α e β são paralelos distintos, então as retas r1 α e r2 β são sempre paralelas. II. Se α e β são planos não paralelos distintos, existem as retas r1 α e r2 β tal que r1 e r2 são paralelas. III. Se uma reta r é perpendicular a um plano α no ponto P, então qualquer reta de α que passa por P é perpendicular a r. Dentre as afirmações acima, é(são) verdadeira(s) a) Somente II b) I e II c) I e III d) II e III e) I, II e III 15. (ESPCEX – 2012) Considere um plano α e os pontos A, B, C e D tais que: O segmento AB tem 6 cm de comprimento e está contido em α. O segmento BC tem 24 cm de comprimento, está contido em α e é perpendicular a AB. O segmento AD tem 8 cm de comprimento e é perpendicular a α. Nessas condições, a medida do segmento CD é a) 26 cm b) 28 cm c) 30 cm d) 32 cm e) 34 cm 16. (ESPCEX – 2013) O sólido geométrico abaixo é formado pela justaposição de um bloco retangular e um prisma reto, com uma face em comum. Na figura estão indicados os vértices, tanto do bloco quanto do prisma. Considere os seguinte pares de retas definidas por pontos dessa figura: as retas LB e GE ; as retas AG e HI e as retas AD e GK . As posições relativas desses pares de retas são, respectivamente, a) concorrentes; reversas; reversas. b) reversas; reversas; paralelas. c) concorrentes; reversas; paralelas. d) reversas; concorrentes; reversas. e) concorrentes; concorrentes; reversas. 17. (ESPCEX – 2013) Considere as seguintes afirmações: (I) Se uma reta r é perpendicular a um plano α, então todas as retas de são perpendiculares ou ortogonais a r; (II) Se a medida da projeção ortogonal de um segmento AB sobre um plano α é a metade da medida do segmento AB, então a reta AB faz com α um ângulo de 60°; (III) Dados dois planos paralelos α e β, se um terceiro plano γ intercepta α e β, as interseções entre esses planos serão retas reversas; (IV) Se α e β são dois planos secantes, todas as retas de α também interceptam β. Estão corretas as afirmações a) Apenas I e II b) Apenas II e III c) I, II e III d) I, II e IV e) II, III e IV 18. (EsPCEx – 2020) Um poliedro possui 20 vértices. Sabendo-se que de cada vértice partem 3 arestas, o número de faces que poliedro possui é igual a a) 12. b) 22. c) 32. d) 42. e) 52. 19. (EsPCEx – 2021) Dado um dodecaedro regular, exatamente, quantas retas ligam dois de seus vértices mas não pertencem a uma mesma face desse dodecaedro? a) 60. b) 100. c) 130. d) 160. e) 190. 20. (EsPCEx – 2021) Dado um cubo, o número de pares distintos de retas reversas que podemos traçar, de tal forma que cada reta contenha uma aresta desse cubo, é igual a a) 24. b) 30. c) 36. d) 42. e) 48. 21. (EsPCEx – 2022) Sobre os conceitos de Geometria Espacial de Posição, analise as proposições a seguir. I – Se dois planos são secantes, então qualquer reta de um deles é concorrente ao outro. II – Se uma reta é paralela a um plano, ela é paralela a infinitas retas desse plano. III – Se dois planos têm uma única reta em comum, eles são secantes. IV – Duas retas perpendiculares a uma terceira são perpendiculares entre si. V – Se dois planos são perpendiculares, então toda reta de um deles é perpendicular ao outro. Sobre essas proposições, é correto afirmar que a) apenas a II e a III são verdadeiras. b) apenas a II, a III e a IV são verdadeiras. c) apenas a I e a IV são falsas. d) apenas a IV e a V são falsas. e) todas são verdadeiras. 22. (AFA - 2003) Um poliedro platônico, cujas faces são triangulares, tem 30 arestas. Determine o número de arestas que concorrem em cada vértice. a) 3 b) 5 c) 4 d)6 GABARITO A) 8, 15, 17, 18, 20, 21 B) 3, 6, 10, 19, 22 C) 1, 2, 5, 7, 11, 12, 13 D) 4, 9, 14 E) 16 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio PRISMAS 1. (EEAr – 2001) A base de um prisma quadrangular regular está inscrita numa circunferência cujo círculo tem 100π cm2 de área. Se a altura do prisma mede 1,5 cm, então o volume desse prisma, em cm3, é de: a) 200 b) 300 c) 400 d) 800 2. (EEAr – 2002) A área lateral de um prisma hexagonal regular de 25 cm de altura e de apótema da base igual a 2 3 cm, em cm2, é a) 1200 b) 600 2 c) 600 3 d) 600 3. (EEAr – 2002) A aresta de um cubo e a aresta da base de um prisma triangular regular medem .cm34 Se o cubo e o prisma são equivalentes, então a área total do prisma, em cm2, é a) 3210 b) 3212 c) 3214 d) 3216 4. (EEAr – 2002) A base de um prisma regular é um hexágono regular inscrito num círculo de raio R. Se o prisma é equivalente ao cubo, cuja base está inscrita no mesmo círculo, então a altura do prisma hexagonal, em cm, é a) 2R b) 3 6R2 c) 3 6R4 d) 9 6R4 5. (EEAr – 2003) O volume, em cm3, de um prisma hexagonal regular com altura igual a 5 cm e com área lateral 60 cm2, é a) 35 b) 345 c) 330 d) 3270 6. (EEAr – 2003) Se um cubo está inscrito em uma esfera de m3 de raio, então o volume do cubo, em m3, é igual a a) 8 b) 27 c) 312 d) 324 7. (EEAr – 2003) Uma caixa d'água tem a forma de um paralelepípedo reto-retângulo, cujas medidas internas são, em m, "x", 20 - x", e "2". O maior volume, em m3, que ela poderá conter é igual a a) 150 b) 200 c) 220 d) 250 8. (EEAr – 2003) Um prisma reto tem base hexagonal regular e as faces laterais quadradas. Sabendo-se que a área do círculo inscrito em sua base é igual a 25π cm2, a área total, em cm2, desse prisma é a) 400 b) ( )36100 + c) ( )32100 + d) 600 9. (EEAr – 2003) Seja V o volume de um cubo de aresta "a". Constrói-se um prisma quadrangular de volume V' e de vértices nos pontos médios das arestas das bases do cubo. O volume V' desse prisma é igual a a) 2 V b) V c) 3 V d) 4 V 10. (EEAr – 2003) Se uma das dimensões de um paralelepípedo reto-retângulo é 6 cm, a soma das outras duas dimensões é 25 cm e a área total é 600 cm2, então uma razão possível entre as duas dimensões desconhecidas é a) 3 2 b) 5 3 c) 2 1 d) 5 2 11. (EEAr – 2004) Um prisma reto, cuja base é um triângulo equilátero de lado k, tem volume igual ao de um cubo de aresta k. A altura do prisma é igual a a) 3 3k4 b) 3k c) 4 3k3 d) 3k4 12. (EEAr – 2004) Um prisma regular de base triangular tem altura igual ao lado da base e volume igual a .cm316 3 A área lateral desse prisma, em cm2, é a) 24 b) 8 c) 4 d) 48 13. (EEAr – 2005) Considere: I- No prisma reto; II- No prisma oblíquo; III- No prisma regular A- as arestas laterais não são perpendiculares ao plano da base. B- as bases são polígonos regulares. C- as faces laterais são quadriláteros cujos ângulos são retos. D- as arestas laterais são perpendiculares ao plano da base. E- as faces laterais são losangos ou paralelogramos propriamente ditos. F- as bases são polígonos regulares ou não. O número de afirmações corretas que se pode fazer, iniciando-se com I, II ou III e completando-se com A, B, C, D, E, ou F, é a) 9 b) 8 c) 7 d) 6 14. (EEAr – 2006) Se as dimensões de um paralelepípedo retângulo medem, em cm, "a", "a + 3" e "a + 5", então a soma das medidas de todas as arestas desse paralelepípedo é maior que 48cm, se "a" for maior que _____ cm. a) 4 3 b) 5 4 c) 3 4 d) 4 5 15. (EEAr – 2006) Um cubo tem 216 cm2 de área total. A medida, em cm, de sua diagonal é a) 6 2 b) 6 3 c) 2 6 d) 2 2 16. (EEAr – 2006) Os números que expressam as medidas das arestas que concorrem em um mesmo vértice de um paralelepípedo retângulo estão em progressão geométrica. Se a maior dessas arestas mede 6 m, e o volume desse sólido é 27 m3, então sua área total, em m2, é a) 63 b) 57 c) 53 d) 47 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 17. (EEAr – 2007) A medida da altura de um prisma triangular regular é igual à medida da aresta de sua base. Se a área lateral desse prisma é 10 m2, então sua altura mede, em m, a) 15 b) 30 c) 15 2 d) 30 3 18. (EEAr – 2007) Uma piscina, com a forma de paralelepípedo retângulo, tem 8 m de comprimento, 4 m de largura e 2 m de profundidade. Não estando completamente cheia, um grupo de 8 pessoas “pula” em seu interior, sem haver perda de água, fazendo com que o nível da água varie em 0,5 m. O volume correspondente às 8 pessoas na piscina, em litros, é igual a a) 32000 b) 16000 c) 8000 d) 4000 19. (EEAr – 2008) A diagonal de um paralelepípedo retângulo, de dimensões 4 cm, 6 cm e 8 cm, mede, em cm, a) 7 5 b) 3 3 c) 5 31 d) 2 29 20. (EEAr – 2008) Um prisma reto é regular quando suas bases a) são paralelas b) têm a mesma área c) têm arestas congruentes d) são polígonos regulares 21. (EEAr – 2008) Quatro cubos idênticos são dispostos como na figura a seguir, formando um único sólido. Considerando que a diagonal de cada cubo mede 10 3 cm, a diagonal desse sólido é, em cm, igual a a) 30 3 b) 40 3 c) 20. d) 30. 22. (EEAr – 2009) A aresta da base de um prisma quadrangular regular mede 2 cm. Se a diagonal desse prisma mede 2 11 , sua altura, em cm, mede a) 8 b) 6 c) 4 d) 2 23. (EEAr – 2009) A base de um prisma reto é um triângulo retângulo, cujos catetos medem 3 cm e 4 cm. Se esse prisma tem altura igual a 3,5 cm, então seu volume, em cm3, é a) 21 b) 18 c) 15 d) 12 24. (EEAr – 2010) A diagonal de um cubo mede 3 cm. O volume desse cubo, em cm3, é a) 9 b) 6 c) 3 3 d) 2 6 25. (EEAr – 2010) A diagonal de um cubo de aresta a1 mede 3 cm, e a diagonal da face de um cubo de aresta a2 mede 2 cm. Assim, a1 . a2, em cm2, é igual a a) 2 6 b) 2 3 c) 6 d) 3 26. (EEAr – 2011) O perímetro da base de um prisma quadrangular regular é 8 cm. Se a altura desse prisma é 3 cm, então sua área total, em cm2, é a) 32 b) 34 c) 36 d) 38 27. (EEAr – 2011) Um cubo tem 3 cm de altura, e um paralelepípedo retângulo tem dimensões 1 cm, 2 cm e 3 cm. A razão entre os volumes do cubo e do paralelepípedo é a) 3/2 b) 4/3 c) 9/2 d) 8/3 28. (EEAr – 2013) Uma piscina tem a forma de um paralelepípedo retângulo e tem, no seu centro, um cubo de concreto de 1 m de aresta, como mostra a figura. O volume de água necessário para encher a piscina, em m3, é a) 12 b) 11 c) 10 d) 9 29. (EEAr – 2013) Um prisma reto tem como base um triângulo equilátero de lado 3 cm, e como altura o dobro da medida de sua aresta da base. Então, a área lateral desse prisma, em cm2, é a) 36 b) 48 c) 54 d) 60 30. (EEAr – 2014) Um prisma hexagonal regular tem aresta da base medindo ℓ e altura igual a 3ℓ. A área lateral desse prisma é ______ℓ2. a) 9 b) 12 c) 18 d) 24 31. (EEAr – 2015) Um pódio é composto por três paralelepípedos retângulos justapostos, conforme mostra a figura. Ao considerar x = 5 dm, y = 2 dm, z = 6 dm e w = 4 dm, o volume desse pódio, em dm3, é a) 150 b) 200 c) 250 d) 300 32. (EEAr – 2017) Considere um recipiente em forma de cubo, completamente cheio de água. Se três esferas metálicas de 1 cm de raio forem colocadas dentro do recipiente, o volume de água que será derramado será de ______ π cm3. a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 33. (EEAr – 2019) Um pedaço de queijo, em forma de prisma triangular regular, tem 6 cm de altura e possui como base um triângulo de 10 cm de lado. O volume desse pedaço de queijo é ____ 3 cm3. a) 150 b) 165 c) 185 d) 200 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL- EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 34. (EEAr – 2021) Em um prisma hexagonal regular de 4 3 cm de altura, a aresta da base mede 4 cm. As bases desse sólido foram pintadas de branco e 4 faces laterais pintadas de preto. Se SB e SP são as medidas das áreas pintadas de branco e preto, respectivamente, então SP – SB = ______cm2. a) 8 3 b) 16 3 c) 24 3 d) 32 3 35. (EEAr – 2022) Seja um prisma reto de 15 cm de altura. Suas bases são trapézios com 6 cm e 4 cm de base e 5 cm de altura. O volume deste prisma equivale a _____ vezes o volume de um cubo de aresta 5 cm. a) seis b) três c) duas d) cinco 36. (EEAr – 2023) Um prisma hexagonal regular tem 5 cm de altura e 30 3 cm3 de volume. A área lateral desse prisma é ______ cm2. a) 40 b) 60 c) 40 3 d) 60 3 37. (EsSA – 2009) A altura de um prisma hexagonal regular é de 5 m. Sabe-se também que sua área lateral é o dobro da área de sua base. O volume desse prisma, em m3, é: a) 220 3 b) 270 3 c) 250 3 d) 200 3 e) 285 3 38. (EsSA – 2017) Uma caixa d’água, na forma de um paralelepípedo reto de base quadrada, cuja altura é metade do lado da base e tem medida k, está com 80% de sua capacidade máxima ocupada. Sabendo-se que há uma torneira de vazão 50L/min enchendo essa caixa d’água e que após 2h ela estará completamente cheia, qual o volume de uma caixa d’água cúbica de aresta k? a) 7.500 mL. b) 6.000 L. c) 6.000 cm3. d) 7.500 dm3. e) 5.000 mL. 39. (EsPCEx – 99) Uma piscina em forma de paralelepípedo retângulo tem largura de 6 metros, diagonal do fundo com 10 metros e diagonal da face que contém o comprimento igual a 4 5 metros. Para enchê-la com água será utilizado um caminhão tanque com capacidade de 6000 litros. O número de cargas completas, desse mesmo caminhão, necessárias para que a piscina fique completamente cheia é: a) 24 b) 28 c) 32 d) 54 e) 80 40. (EsPCEx – 2002) Um galpão com as dimensões do desenho abaixo deverá ser construído para armazenar produtos que necessitam de controle de temperatura. Cada um dos condicionadores de ar disponíveis, que atendem às suas especificações, é capaz de climatizar um volume de até 200m3. Nessas condições, pode-se afirmar que o maior comprimento () que o galpão pode ter, em metros, para ser equipado com 3 (três) aparelhos de ar condicionado é: (desprezar a espessura das paredes e considerar que o galpão é um prisma reto e não tem forro nem laje) a) 13 m b) 20 m c) 5 m d) 25 m e) 15 m 41. (EsPCEx – 2003) Pedro construiu um aquário em forma cúbica. Enquanto o enchia, notou que, colocando 64 litros de água, o nível subia 10 cm. O volume máximo, em litros, que comporta esse aquário é de a) 216 b) 343 c) 512 d) 729 e) 1024 42. (EsPCEx – 2005) Um prisma reto com 5 cm de altura e base retangular com dimensões de 4 cm e 6 cm contém água até uma altura de 3 cm. Um cubo maciço de aresta igual a 2 cm é colocado dentro deste prisma, ficando totalmente submerso. A partir de então, a altura do nível da água, em cm, passa a ser de: a) 13 4 b) 10 3 c) 15 4 d) 13 3 e) 14 4 43. (EsPCEx – 2006) O hexágono regular ABCDEF é uma secção plana de um cubo de aresta 2𝑎√3. Cada vértice do polígono divide ao meio a aresta na qual está apoiado. A área do hexágono é a) 29a 3. b) 23a 3 . 2 c) 22a 3 . 3 d) 24a 3. e) 25a 3 . 4 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 44. (EsPCEx – 2007) Dispondo de um recipiente em forma de paralelepípedo retângulo, com as dimensões da figura, preenchido com água até o nível indicado, um aluno fez o seguinte experimento: • Mergulhou na água um cubo maciço, com 1 cm3 de volume; • Mergulhou, sucessivamente, novos cubos, cada vez maiores, cujos volumes formam, a partir do cubo de 1 cm3 de volume, uma progressão aritmética de razão 2 cm3. Após mergulhar certo número de cubos, que ficaram completamente submersos, verificou que a altura do nível da água passou para 39 cm. Com base nessas informações, a área total do último cubo colocado é de a) 54 cm2 b) 42 cm2 c) 24 cm2 d) 150 cm2 e) 216 cm2 45. (EsPCEx – 2008) Em um cubo de aresta medindo 4 cm, forma-se um triângulo VEF, conforme figura abaixo, em que V é o centro do quadrado ABCD. A área, em cm2, do triângulo VEF é igual a a) 4 5 b) 4 6 c) 5 5 d) 5 6 e) 6 6 46. (EsPCEx – 2012) A figura espacial representada abaixo, construída com hastes de plástico, é formada por dois cubos em que, cada vértice do cubo maior é unido a um vértice correspondente do cubo menor por uma aresta e todas as arestas desse tipo têm a mesma medida. Se as arestas dos cubos maior e menor medem, respectivamente, 8 cm e 4 cm, a medida de cada uma das arestas que ligam os dois cubos é a) 6 2 cm b) 3 2 cm c) 2 3 cm d) 4 3 cm e) 6 3 cm 47. (EsPCEx – 2014) Considere um prisma regular reto de base hexagonal tal que a razão entre a aresta da base e a aresta lateral é 3 3 . Aumentando-se a aresta da base em 2 cm e mantendo-se a aresta lateral, o volume do prisma ficará aumentado de 108 cm3. O volume do prisma original é a) 18 cm3 b) 36 cm3 c) 18 3 cm3 d) 36 3 cm3 e) 40 cm3 48. (EsPCEx – 2016) As medidas as arestas de um paralelepípedo retângulo são diretamente proporcionais a 3, 4 e 5 e a soma dessas medidas é igual a 48 cm. Então a medida da sua área total, em cm2, é a) 752 b) 820 c) 1024 d) 1302 e) 1504 49. (AFA - 99) Qual deve ser a medida da altura de um prisma reto, cuja base é um triângulo equilátero de lado a, para que seu volume tenha valor a3? a) 4 3a b) 4 3a3 c) 3 3a d) 3 3a4 50. (AFA - 2005) A diagonal de um paralelepípedo reto retângulo mede 353 cm e suas dimensões são proporcionais a 1, 3 e 5. A fração irredutível que representa a razão entre a área total do paralelepípedo e seu volume é tal que a) - α = -1 b) α e são dois números primos. c) α + = 100 d) α - = 11 51. (AFA - 2006) O produto da maior diagonal pela menor diagonal de um prisma hexagonal regular de área lateral igual a 144 cm2 e volume igual a 3144 cm3 é a) 710 b) 720 c) 2110 d) 2120 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 52. (AFA - 2015) Na figura abaixo, tem-se um cubo cuja aresta mede k centímetros; as superfícies S1 e S2, contidas nas faces desse cubo, são limitadas por arcos de circunferências de raio k centímetros e centros em, respectivamente, D e B, H e F. O volume do sólido formado por todos os segmentos de reta com extremidades em S1 e S2, paralelos a CG e de bases S1 e S2, é, em cm3, igual a a) ( ) 2 1k3 − b) ( ) 2 2k3 − c) ( ) 4 1k3 − d) ( ) 2 2k3 − 53. (AFA – 2023) Uma brincadeira consiste em jogar um dado entre dois cubos fixos. Em uma das jogadas, o dado parou na posição observada na figura abaixo. A área total do dado, em cm2, é igual a a) 600 b) 1014 c) 1350 d) 1734 GABARITO A) 6, 9, 10, 11, 13, 14, 16, 23, 26, 33, 43, 44, 45, 50 B) 1, 7, 15, 18, 22, 28, 32, 34, 35, 36, 42, 47, 52 C) 5, 8, 24, 25, 27, 29, 30, 37, 39, 41, 46, 53 D) 2, 3, 4, 12, 17, 19, 20, 21, 31, 38, 49, 51 E) 40, 48 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio CILINDROS 1. (EEAr – 2001) A secção meridiana de um cilindro equilátero tem cm24 de diagonal. O volume do cilindro, em cm3, é de: a) 16π b) 24π c) 32π d) 54π 2. (EEAr – 2001) Um cilindro reto tem o volume igual ao de um cubo de aresta "a" e a área lateral igualà área total do cubo. O raio e a altura desse cilindro medem, respectivamente: a) a3e 2 a b) a9 e 3 a c) 2a e 3πa d) a9 ea3 3. (EEAr – 2002) A geratriz de um cilindro de revolução mede 10 cm. Qual o seu raio da base, sabendo-se que, aumentando-se esse raio em 10 cm e mantendo-se a altura, a área lateral do novo cilindro é igual à área total do primeiro? a) 2,5 cm b) 5 2 cm c) 10 cm d) 20 cm 4. (EEAr – 2002) Um tanque tem a forma de um cilindro circular reto de altura 6 m e raio da base 3 m. O nível da água nele contida está a uma distância do fundo do tanque igual aos 2/3 da sua altura. Adotando-se π = 3,14, a quantidade de litros de água que o cilindro contém é a) 113.010 b) 113.040 c) 113.050 d) 113.080 5. (EEAr – 2002) Se um cilindro reto está circunscrito a uma esfera de raio "R", então a razão entre a área da superfície esférica e a área total do cilindro é a) 1 b) 2 1 c) 3 2 d) 5 4 6. (EEAr – 2002) A área da secção paralela ao eixo de um cilindro circular reto, de 8 m de altura e 1 m de raio, feita a 0,6 m do eixo, em m2, é a) 16,00 b) 12,80 c) 6,40 d) 8,60 7. (EEAr – 2004) Um vaso tem formato de um cilindro reto, de 16 cm de altura interna e 6 cm de diâmetro interno. Ele contém água até 3 1 de sua altura. Acrescentando-se uma quantidade de água equivalente ao volume de uma esfera de 6 cm de diâmetro, o nível de água subirá a) 3 cm b) 4 cm c) 5 cm d) 6 cm 8. (EEAr – 2005) Num cilindro reto, o diâmetro da base mede 8 cm e a geratriz, 10 cm. A área lateral desse cilindro, em cm2, é a) 160π b) 80π c) 80 d) 40 9. (EEAr – 2005) Um prisma quadrangular regular está circunscrito a um cilindro equilátero. Se a aresta da base do prisma mede 4 cm, então o volume do cilindro, em cm3, é a) 16π. b) 12π. c) 8π. d) 4π. 10. (EEAr – 2006) Um plano determina dois semicilindros quando secciona um cilindro reto de 2,5 cm de altura e 4 cm de diâmetro da base, passando pelos centros de suas bases. A área total de cada um desses semicilindros, em cm2, é aproximadamente igual a a) 28. b) 30. c) 38. d) 40. 11. (EEAr – 2007) O raio da base de um cilindro equilátero e a aresta de um cubo são congruentes. A razão entre as áreas totais do cilindro e do cubo é a) 2 b) 4 c) π d) 2π 12. (EEAr – 2007) Um cilindro equilátero é equivalente a um cone, também equilátero. Se o raio da base do cone mede 3 cm, o raio da base do cilindro mede, em cm, a) 3 b) 3 12 2 c) 3 6 2 d) 6 13. (EEAr – 2008) A diagonal da secção meridiana de um cilindro equilátero mede 10 2 cm. A área lateral desse cilindro, em cm2, é a) 250π. b) 200π. c) 100π. d) 50π. 14. (EEAr – 2008) Um cilindro de cobre tem volume V, raio da base R = 50 cm e altura H = 40 cm. Este cilindro será derretido para fazer cilindros de volume v, raio r = R/5 e altura h = H/4. Dessa forma, V/v = a) 50 b) 100 c) 150 d) 200 15. (EEAr – 2008) Um retângulo, de lados 2 m e 5 m, gira 360º em torno de seu maior lado. A área lateral do sólido obtido, em m2, é a) 10 b) 20 c) 10π d) 20π 16. (EEAr – 2012) Um cilindro de altura H = 5 cm e raio da base R = 4 cm, tem volume V = _____π cm3. a) 50 b) 60 c) 70 d) 80 17. (EEAr – 2013) Um cilindro equilátero cuja geratriz mede 8 cm, tem área lateral igual a _____π cm2. a) 128 b) 64 c) 32 d) 16 18. (EEAr – 2015) Os especialistas alertam que é preciso beber, em média, 2 litros de água por dia. Isso equivale a 10 copos com capacidade de 200 cm3. Um copo cilíndrico com esta capacidade e 2 cm de raio da base tem, aproximadamente, _____ cm de altura. (Considere π = 3) a) 17 b) 18 c) 19 d) 20 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 19. (EEAr – 2016) Um cilindro de 18 cm de altura e raio da base igual a 5 cm contém água até a metade de sua altura. Por algum motivo, houve necessidade de despejar essa água em um outro cilindro com 40 cm de altura, cujo raio da base mede 4 cm. Considerando π = 3, o valor que mais se aproxima da altura atingida pela água no segundo cilindro é a) 14 cm b) 16 cm c) 20 cm d) 24 cm 20. (EEAr – 2018) Um cilindro equilátero tem 196π cm2 de área lateral. O raio da base desse cilindro mede _______ cm. a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 21. (EEAr – 2019) Um cilindro circular reto, de altura igual a 2/3 do raio da base e de 12π cm2 de área lateral, possui raio da base igual a _____ cm. a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 22. (EEAr – 2021) Deseja-se guardar 1,5 litro de suco numa jarra cilíndrica de 15 cm de altura e 5 cm de raio da base. Desta forma (considerando π = 3), é correto afirmar que: a) a quantidade total do suco é menor que a capacidade da jarra. b) o volume total da jarra representa 2/3 da quantidade total do suco. c) a quantidade total do suco representa metade da capacidade total da jarra. d) a capacidade total da jarra representa 75% da quantidade total do suco. 23. (EEAr – 2022) Um cilindro circular reto de 5 cm de raio da base e de 10 cm de altura terá toda a sua superfície lateral revestida por uma fita de 0,5 cm de largura, como mostra a figura. Considerando π = 3,14 e que não haverá sobreposição de fita, será necessário uma quantidade mínima de ______ m de fita para realizar a tarefa. a) 4,62 b) 6,28 c) 8,44 d) 9,32 24. (EEAr – 2022) Uma caixa cúbica, de aresta 10 cm, está totalmente cheia de água. Ao despejar toda a água num tubo cilíndrico de 5 cm de raio, essa água atingirá a altura de ____/π cm no tubo. (Considere as dimensões como sendo internas aos recipientes e que o tubo tem a altura necessária para o evento.) a) 50 b) 40 c) 35 d) 25 25. (EEAr – 2023) Um cilindro de volume 21π cm3 e raio da base 2 cm é seccionado por um plano paralelo à sua base no ponto equivalente a dois terços de sua altura, gerando dois outros cilindros, um maior e outro menor. Dessa forma, a área total do cilindro menor é ______ π cm2. a) 10 b) 14 c) 15 d) 20 26. (EsSA – 2012) Dobrando-se a altura de um cilindro circular reto e triplicando o raio de sua base, pode-se afirmar que seu volume fica multiplicado por a) 6. b) 9. c) 12. d) 18. e) 36. 27. (EsSA – 2019) Um cilindro equilátero é aquele cilindro reto que possui altura igual ao dobro do raio da base. Sabendo que o volume é calculado pela fórmula π.r2.h, quanto mede o volume de um cilindro equilátero que possui raio igual a π? a) π6. b) 2π4. c) π. d) 6π. e) 4π2. 28. (EsSA – 2021) A “Operação Carro – Pipa” destina- se combater a seca no Nordeste. Essa logística é feita através de caminhões tanque. Admitindo que esses tanques sejam cilíndricos(raio = 0,8m e altura 6,25m). Quantas viagens desses carros cheios (carradas) serão necessárias para abastecer totalmente uma cisterna comunitária, em forma de paralelepípedo retângulo, cujas dimensões são: 7m x 6m x 2m? (Considere π = 3). a) 7 b) 6 c) 5 d) 4 e) 3 29. (EsPCEx – 98) O volume de uma lata cilíndrica é 4π cm3. O custo de fabricação das bases é R$ 0,04 por cm2 e o custo de fabricação da superfície lateral é de R$ 0,02 por cm2. O custo de fabricação da lata(em R$) em função do raio R(em cm) das bases é: a) 2 1 0,04 R R + b) 2 1 0,06 R R + c) 2 2 0,06 R R + d) 2 2 0,08 R R + e) 2 1 0,08 R R + 30. (EsPCEx – 99) O volume de um cilindro equilátero de 1 metro de raio é, aproximadamente, igual a: a) 3,1 m3 b) 6,3 m3 c) 9,4 m3 d) 12,6 m3 e) 15,7 m3 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 31. (EsPCEx – 2000) Deseja-se estimar a quantidade de combustível existente em um tanque cilíndrico disposto horizontalmente, medindo-se a parte molhada de uma régua, conforme a figura abaixo. Sabendo que o tanquetem 2m de raio e 12m de comprimento, e que a parte molhada da régua tem 3m de comprimento, pode-se concluir que o volume de combustível, em litros, existente no tanque está compreendido entre Dados: utilizar π = 3,1 e √𝟑 = 𝟏, 𝟕 a) 145000 e 155000 b) 135000 e 145000 c) 125000 e 135000 d) 115000 e 125000 e) 105000 e 115000 32. (EsPCEx – 2001) Num recipiente em forma de cilindro circular reto, com raio da base 2 cm e altura 6 3 cm (dimensões internas), há um volume de água de 16 3 cm3. O maior ângulo α que o plano da base do cilindro pode fazer com a horizontal para que a água não derrame ao se inclinar o cilindro é de, aproximadamente, a) 30º b) 40º c) 50º d) 60º e) 70º 33. (EsPCEx – 2003) Dois recipientes, um em forma de cilindro e o outro, de paralelepípedo, cujas bases estão num mesmo plano, são unidos por uma tubulação com uma válvula no meio. Inicialmente, a válvula está fechada, o paralelepípedo está vazio e o cilindro é ocupado, em parte, por um líquido cujo volume é de 2000π litros, atingindo uma altura de 2 metros. A válvula é aberta e, após certo tempo, verifica-se que os dois recipientes têm o mesmo nível do líquido. Considerando desprezível o volume da tubulação que une os dois reservatórios e sabendo que a área da base do paralelepípedo é de 1,5π m2, o volume final, em litros, de líquido no paralelepípedo é a) 600π b) 800π c) 1000π d) 1200π e) 1500π 34. (EsPCEx – 2004) Uma lata cilíndrica está completamente cheia de um líquido que deve ser distribuído totalmente em potes iguais entre si, também cilíndricos. A altura de cada pote é igual a 2 5 da altura da lata e o diâmetro de sua base é 1 3 do diâmetro da base da lata. Para tal distribuição, a quantidade mínima de potes a serem utilizados é a) 22 b) 23 c) 24 d) 25 e) 26 35. (EsPCEx – 2005) Uma caixa d’água cilíndrica tem capacidade para 500 litros. Quando ela está com 100 litros, um dispositivo eletrônico aciona a abertura de uma torneira que despeja em seu interior 25 litros de água por minuto, desligando-se automaticamente após a caixa estar totalmente cheia. Com base nesses dados e supondo que não há consumo de água durante o enchimento, pode-se concluir que: a) A quantidade Q de água existente na caixa, em litros, está relacionada ao tempo t, em minutos, contado a partir da abertura da torneira, através da função matemática Q(t) = 500 – 100t. b) A caixa estará com 3 5 de sua capacidade após transcorridos 8 minutos desde a abertura da torneira. c) A quantidade de água existente na caixa e o tempo não podem ser relacionados, pois um não depende do outro. d) A caixa estará totalmente cheia após transcorridos 20 minutos desde a abertura da torneira. e) Se a torneira despejasse 20 litros de água por minuto, a caixa estaria totalmente cheia após transcorridos 18 minutos desde a abertura da caixa. 36. (EsPCEx – 2005) Se a área lateral e área total de um cilindro reto são 2πA e 2πS respectivamente, então, o volume deste sólido é igual a: a) A S A − b) S S A − c) A S A + d) S S A + e) S A + 37. (EsPCEx – 2007) Um tonel, em forma de cilindro circular reto, tem 60 cm de altura. Uma miniatura desse tonel tem 20 cm de altura e raio diretamente proporcional à altura. Se a miniatura tem 100 mL de volume, então o volume do tonel original é de a) 30L b) 27L c) 2,7L d) 3L e) 300mL MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 38. (EsPCEx – 2008) Uma barraca de campanha militar possui o formato apresentado no desenho abaixo. A curva ABC é um arco de 90º de uma circunferência com 10 metros de raio. O segmento CD mede 20 metros. Admitindo π = 3,14, podemos concluir que o volume do interior da barraca é de aproximadamente: a) 480 m3 b) 570 m3 c) 618 m3 d) 1140 m3 e) 2880 m3 39. (EsPCEx – 2012) A figura abaixo representa dois tanques cilíndricos, T1 e T2, ambos com altura h, e cujos raios das bases medem R e R 2 , respectivamente. Esses tanques são usados para armazenar combustível e a quantidade de combustível existente em cada um deles é tal que seu nível corresponde a 2 3 da altura. O tanque T1 contém gasolina pura e o tanque T2 contém uma mistura etanol-gasolina, com 25% de etanol. Deseja-se transferir gasolina pura do tanque T1 para T2 até que o teor de etanol na mistura em T2 caia para 20%. Nessas condições, ao final da operação, a diferença entre a altura dos níveis de T1 e T2 será a) 1 h 2 b) 1 h 3 c) 1 h 4 d) 1 h 5 e) 1 h 6 40. (AFA - 2006) Um reservatório de forma cilíndrica (cilindro circular reto) de altura 30 cm e raio da base 10 cm está cheio de água. São feitos, simultaneamente, dois furos no reservatório: um no fundo e outro a 10 cm de altura do fundo. Cada um desses furos permite uma vazão de 1 litro por minuto. A quantidade de água restante no reservatório após 3 4 minutos é, em litros, a) b) 4 3 c) 3 2 d) 4 GABARITO A) 1, 9, 18, 19, 28, 36, 39 B) 2, 4, 6, 7, 8, 12, 14, 17, 23, 27, 30, 34, 35, 38 C) 3, 5, 10, 11, 13, 20, 21, 25, 37, 40 D) 16, 15, 22, 26, 29, 31, 32, 33 E) MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio PIRÂMIDES 1. (EEAr – 2000) Seja P1 uma pirâmide quadrangular regular. Cortamos P1 por um plano paralelo à base e que dista da base a metade da altura de P1. Sejam P2 a pirâmide menor resultante desse corte, V1 o volume de P1 e V2 o volume de P2. Então: a) não dá para comparar V1 e V2 b) 9 V1 < 2V < 8 V1 c) 8 V1 < 2V < 7 V1 d) 21 V8V = 2. (EEAr – 2001) A altura de uma pirâmide quadrangular é igual à aresta de sua base. Sendo B a área da base da pirâmide, então sua área lateral, em cm2, é: a) 5B b) 3 5B c) 3B d) B5 3. (EEAr – 2001) As bases de uma pirâmide hexagonal regular e de um prisma quadrangular regular acham-se inscritas num mesmo círculo. Sendo H a altura da pirâmide e sabendo-se que os dois poliedros são equivalentes, então a altura do prisma é a) H 3 4 b) 3H 3 4 c) H 3 2 d) H 3 3 4. (EEAr – 2002) O volume, em cm3, de uma pirâmide quadrangular regular cujas faces laterais são triângulos equiláteros de lado 4 cm, vale a) 16 2 b) 32 2 c) 16 2 3 d) 32 2 3 5. (EEAr - 2002) A figura abaixo é a planificação de um poliedro convexo (A ≡ B ≡ C ≡ D; E ≡ F). O volume desse poliedro, em unidades de volume, é a) 2 425 b) 3 425 c) 3 850 d) 2 850 6. (EEAr – 2003) Se em uma pirâmide quadrangular regular a diagonal da base mede 4 m e a aresta lateral mede 2,5 m, então o volume da pirâmide, em m3, é a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 7. (EEAr – 2003) Se o apótema de um tetraedro regular mede ,cm35 então, a altura desse tetraedro, em cm, é a) 35 b) 210 c) 3 610 d) 3 310 8. (EEAr – 2004) Numa pirâmide hexagonal regular, a aresta da base mede 3 cm. Se a área lateral dessa pirâmide é 36 cm2, então o volume da pirâmide, em cm3, é igual a a) 2 327 b) 4 1119 c) 2 1119 d) 29 9. (EEAr – 2005) O perímetro da base de um tetraedro regular mede 9 cm. A área total desse tetraedro, em cm2, é a) 39 b) 318 c) 18 d) 9 10. (EEAr – 2005) Considere as denominações a seguir: I. tetraedro regular II. hexaedro regular III. prisma quadrangular regular IV. prisma quadrangular reto Das quatro denominações acima, completam corretamente a assertiva "O cubo é um _______." a) apenas uma b) apenas duas c) apenas três d) todas 11. (EEAr – 2006) Se uma pirâmide tem 9 faces, então essa pirâmide é a) eneagonal. b) octogonal. c) heptagonal. d) hexagonal. 12. (EEAr – 2006) Se a aresta da base de um tetraedro regular mede3 cm, então sua altura, em cm, é a) 3 b) 2 3 c) 2 6 d) 6 13. (EEAr – 2007) Uma pirâmide regular de base hexagonal tem 20cm de altura e 10 cm de aresta da base. O apótema dessa pirâmide mede, em cm, a) 5 3 b) 5 17 c) 5 19 d) 5 23 14. (EEAr – 2008) O perímetro da base de uma pirâmide quadrangular regular é 80 cm. Se a altura dessa pirâmide é 15 cm, seu volume, em cm3, é a) 2300 b) 2000 c) 1200 d) 1000 15. (EEAr – 2010) Uma pirâmide quadrangular regular tem 6 cm de altura e base 8 cm de perímetro. O volume dessa pirâmide, em cm3, é a) 4 b) 6 c) 8 d) 10 16. (EEAr – 2010) A aresta lateral de uma pirâmide triangular mede 3 m, e a aresta da base, 2 m. A medida do apótema dessa pirâmide, em m, é a) 3 b) 2 c) 2 3 d) 2 2 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 17. (EEAr – 2010) A aresta lateral de uma pirâmide triangular mede 5 m, e a aresta da base, 6 m. A área lateral dessa pirâmide, em m2, é a) 30 b) 32 c) 34 d) 36 18. (EEAr – 2011) Uma pirâmide triangular regular tem 2 3 cm de aresta da base e 3 3 cm de apótema. A área lateral dessa pirâmide, em cm2, é a) 18 b) 21 c) 24 d) 27 19. (EEAr – 2013) Seja uma pirâmide quadrangular regular com todas as arestas medindo 2 cm. A altura dessa pirâmide, em cm, é a) 2 3 b) 3 2 c) 3 d) 2 20. (EEAr – 2013) A figura mostra duas pirâmides regulares iguais, unidas pela base ABCD, formando um octaedro. Se ABCD tem 4 cm de lado e EF = 6 cm, o volume do sólido da figura, em cm3, é a) 26 b) 28 c) 32 d) 34 21. (EEAr – 2019) A embalagem de um determinado produto é em forma de uma pirâmide hexagonal regular, cujas medidas internas são 13 cm de altura e 24 cm de perímetro da base. Assim, o volume interno dessa embalagem é ___ 3 cm3. a) 104 b) 98 c) 86 d) 72 22. (EEAr – 2020) Uma pirâmide regular, de base quadrada, tem altura igual a 10 cm e 30 cm3 de volume. Constrói-se um cubo de aresta igual à aresta da base dessa pirâmide. Então, o volume do cubo é _____cm3. a) 25 b) 27 c) 36 d) 64 23. (EEAr – 2020) Se um tetraedro regular tem arestas de medida x, então é correto afirmar sobre a área total (AT) e a área da base (AB) desse tetraedro que a) AT = 3AB b) T BA A 3= + c) T B A A 4 = d) B TA A 3= 24. (EEAr – 2022) A base de uma pirâmide é uma das faces de um cubo de aresta a. Se o volume do cubo somado com o volume da pirâmide é 2a3, a altura da pirâmide é ________ da aresta a. a) o dobro b) o triplo c) a metade d) a terça parte 25. (EEAr – 2022) Considere uma pirâmide quadrangular regular de 75 cm3 de volume. Se 5 cm é a medida da aresta da base dessa pirâmide, então sua altura mede ____ cm. a) 9 b) 6 c) 5 d) 3 26. (EsSA – 2008) A pirâmide de Quéops, em Gizé, no Egito, tem aproximadamente 90 2 metros de altura, possui uma base quadrada e suas faces laterais são triângulos equiláteros. Nessas condições, pode-se afirmar que, em metros, cada uma de suas arestas mede: a) 90 b) 120 c) 160 d) 180 e) 200 27. (EsSA – 2013) O volume de um tronco de pirâmide de 4 dm de altura e cujas áreas das bases são iguais a 36 dm2 e 144 dm2 vale: a) 330 cm3 b) 720 dm3 c) 330 m3 d) 360 dm3 e) 336 dm3 28. (EsPCEx – 97) A área da base de uma pirâmide quadrangular regular é 36 m2. Se a altura da pirâmide mede 4 m, sua área total, em m2, é igual a: a) 48 b) 54 c) 96 d) 120 e) 144 29. (EsPCEx – 98) Uma pirâmide quadrangular regular tem a por aresta da base e 2a por aresta lateral. A altura e o volume dessa pirâmide medem, respectivamente: a) 3a 15 a 15 e 2 3 b) 3a 3 a 3 e 2 6 c) 3a 14 a 14 e 2 6 d) 3a 12 a 10 e 2 3 e) 3a 10 a 15 e 2 3 30. (EsPCEx – 99) Um pirâmide hexagonal regular tem área da base igual a 18 3 m2. Sabendo-se que sua altura é igual ao triplo do apótema da base, então seu volume é: a) 36 m3 b) 27 3 m3 c) 36 3 m3 d) 54 3 m3 e) 81 3 m3 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 31. (EsPCEx – 2000) Aumentando-se em 10% as arestas da base e a altura de uma pirâmide regular, seu volume será aumentado de: a) 10% b) 20% c) 21% d) 30% e) 33,1% 32. (EsPCEx – 2001) Uma fábrica produz monitores para computador que têm a forma de um bloco retangular associado a um tronco de pirâmide, conforme o desenho e dimensões abaixo. Os monitores são acondicionados para venda em caixas cúbicas, com aresta 40 cm, medidos internamente. Os espaços vazios da caixa são preenchidos com isopor, para proteger o aparelho. Sabendo que a produção diária da fábrica é de 300 aparelhos, podemos dizer que o consumo diário do isopor em metros cúbicos é de a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 33. (EsPCEx – 2002) Um reservatório com forma de tronco de pirâmide regular, representado pela figura abaixo, com bases quadradas e paralelas, está repleto de água. Deseja-se esvaziá-lo com o auxílio de uma bomba de sucção que retira água com uma vazão constante. A vazão, em litros/segundo, que esta bomba deve ter para que o reservatório seja esvaziado exatamente em 1 hora e 40 minutos é: a) 12 ℓ/s b) 18 ℓ/s c) 16 ℓ/s d) 14 ℓ/s e) 20 ℓ/s 34. (EsPCEx – 2009) Para obter o sólido geométrico representado abaixo, partiu-se de um cubo de aresta L e retirou-se de cada um dos vértices desse cubo uma pirâmide de base triangular com as arestas laterais medindo L/4, conforme a figura. Denominando-se V o volume do cubo a partir do qual foi obtido o sólido, pode-se concluir que o volume desse sólido é a) 23 V 24 b) 47 V 48 c) 71 V 72 d) 95 V 96 e) 143 V 144 35. (EsPCEx – 2010) Um reservatório em forma de tronco de pirâmide regular de base quadrada e dimensões indicadas na figura deverá ter suas paredes laterais externas cobertas por uma tinta impermeável, cujo rendimento é de 11m² por galão. O número mínimo de galões que devem ser adquiridos para tal operação é: a) 6 b) 7 c) 9 d) 10 e) 11 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 36. (EsPCEx – 2011) Na figura abaixo, está representado um sólido geométrico de 9 faces, obtido a partir de um cubo e uma pirâmide. Sabendo que todas as arestas desse sólido têm medida , então as medidas da altura (distância do ponto V à face ABCD) e da superfície total desse sólido são, respectivamente, a) 2 2 2 + e ( )2 3 4+ b) 2 2 2 + e ( )2 3 5+ c) 3 2 2 + e 2 3 5 4 + d) 2 2 e ( )2 3 5+ e) 3 2 e 2 3 4 4 + 37. (EsPCEx – 2012) Na figura abaixo está representado um cubo em que os pontos T e R são pontos médios de duas de suas arestas. Sabe-se que a aresta desse cubo mede 2 cm. Assim, o volume do sólido geométrico definido pelos pontos PQRST, em cm3, é a) 2 3 b) 4 3 c) 5 3 d) 16 3 e) 32 3 38. (ESPCEX – 2017) Determine o volume (em cm3) de uma pirâmide retangular de altura “a” e lados da base “b” e “c” (a, b e c em centímetros), sabendo que a + b + c = 36 e “a”, “b” e “c” são, respectivamente, números diretamente proporcionais a 6, 4 e 2. a) 16 b) 36 c) 108 d) 432 e) 648 39. (AFA - 99) O apótema de uma pirâmide regular, com base hexagonal, é 9 3 cm. Se a sua área lateral é o triplo da área de sua base, então, o seu volume, em cm3, é a) 4 3233 . b) 4 3581 . c) 381 d) 2324 40. (AFA - 2000) A distância entre as arestas reversas em um tetraedro regular de aresta a e apótema g é a) 2 ag4 22 − b) 4 ag4 22 − c) 2 a4g 22 − d) 4 a4g 22 − 41. (AFA - 2002) A figura seguinte representa uma pirâmide regular de base quadrada, onde M é o ponto médiode DE e CM pertence ao plano da base. Se m100DE = , m10AB = , m12AC = e m28AM = , então, o volume (em m3) de uma esfera cujo raio é 5 1 da altura dessa pirâmide é igual a a) 4500π b) 3375π c) 2200π d) 1125π 42. (AFA - 2003) Seja P uma pirâmide cujo vértice é o centro de uma das faces de um cubo de aresta a e cuja base é a face oposta. Então, a área lateral dessa pirâmide é igual a a) 5a2 b) 3a2 2 c) 3a2 d) 4 5a2 43. (AFA - 2004) Uma pirâmide regular de 6 faces laterais tem sua base inscrita num círculo de raio R. Sabendo-se que suas arestas laterais têm comprimento L, então o volume dessa pirâmide é a) ( )222 RL3R − b) ( )22 2 RL 2 R − c) ( )22 2 RL2 3 R − d) ( )22 2 RL3 2 R − MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 44. (AFA - 2007) Um cubo tem quatro vértices nos pontos médios das arestas laterais de uma pirâmide quadrangular regular, e os outros quatro na base da pirâmide, como mostra a figura abaixo. A razão entre os volumes do cubo e da pirâmide é a) 4 3 b) 2 1 c) 8 3 d) 8 1 45. (AFA - 2008) Considere um hexaedro regular S onde A, B e C são pontos médios de três de suas arestas concorrentes no mesmo vértice. Seja α um plano que secciona S nos pontos A, B e C separando- o em dois sólidos S1 e S2 de volumes V1 e V2, respectivamente, onde V1 < V2 Marque (V) verdadeiro ou (F) falso em cada afirmativa. ( ) S2 ainda poderia ser dividido em 47 sólidos de volume igual a V1 ( ) A área total de S1 é ( )336 + da área total de S ( ) Se em cada três arestas concorrentes de S forem retirados os sólidos com volumes iguais ao do sólido S1, então, o volume do sólido restante seria aproximadamente igual a 83,33% do volume de S Tem-se a sequência correta em a) V – F – V b) F – V – F c) F – F – V d) V – V – F 46. (AFA - 2009) Ultimamente, vários adereços têm sido utilizados em bailes e em festas noturnas. Em alguns casos, “lá pelas tantas horas”, são distribuídos óculos coloridos, colares, chapéus e plumas. É um dos momentos de maior descontração na festa. Em geral, acima da pista de dança, é colocado um objeto luminoso, chamado “sputinik”. Considere um “sputinik” construído do seguinte modo: 1°) toma-se um cubo de aresta 3p cm 2°) em cada encontro de três arestas, retira-se um tetraedro cuja base é um triângulo equilátero de lado 2p cm e 3°) no sólido restante, são acopladas pirâmides triangulares de altura 3p3 cm e pirâmides octogonais de altura 3p cm; ambos os tipos de pirâmides são retas e possuem bases coincidentes com as faces desse sólido. Se o volume desse “sputinik” é xp3 cm3 , então x é um número do intervalo a) [73, 78[ b) [78, 83[ c) [83, 88[ d) [88, 103] 47. (AFA - 2012) Um sólido maciço foi obtido quando a base de uma pirâmide hexagonal regular de altura 6 cm foi colada à base de uma pirâmide reta de base retangular e altura 3 cm, de forma que 4 dos 6 vértices da base da primeira coincidam com os vértices da base da segunda, conforme a figura. Desprezando-se o volume da cola, se a aresta da base da pirâmide hexagonal mede 5 cm, então, o volume do sólido obtido, em cm3, é igual a a) 315 b) 320 c) 325 d) 330 48. (AFA – 2019) Um objeto de decoração foi elaborado a partir de sólidos utilizados na rotina de estudos de um estudante de matemática. Inicialmente, partiu-se de um cubo sólido de volume igual a 19683 cm3. Do interior desse cubo, retirou-se, sem perda de material, um sólido formado por dois troncos de pirâmide idênticos e um prisma reto, como mostra o esquema da figura a seguir. Sabe-se que: • as bases maiores dos troncos estão contidas em faces opostas do cubo; • as bases dos troncos são quadradas; • a diagonal da base maior de cada tronco está contida na diagonal da face do cubo que a contém e mede a sua terça parte; • a diagonal da base menor de cada tronco mede a terça parte da diagonal da base maior do tronco; e • os troncos e o prisma têm alturas iguais. Assim, o volume do objeto de decoração obtido da diferença entre o volume do cubo e o volume do sólido esquematizado na figura acima, em cm3 é um número do intervalo a) [17200,17800] b) ]17800,18400] c) ]18400,19000] d) ]19000,19600] MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 49. (AFA – 2023) Considere um tronco de pirâmide obtido de uma pirâmide quadrangular regular. Por esse tronco, passa-se um plano α paralelo às bases gerando um quadrilátero de área x cm2, tal que: • a razão entre a distância da base menor do tronco ao plano α e a distância do plano α à base maior do tronco é igual a 3 ; 2 • a área da base maior do tronco mede 441 cm2; e • a área da base menor do tronco mede 64 cm2. A área x do quadrilátero, em cm2, é igual a a) 8441 64 b) 12661 81 c) 6241 25 d) 4772 16 GABARITO A) 2, 3, 9, 21, 25, 40, 41, 42, 45 B) 8, 11, 14, 22, 32, 34, 35, 36, 37, 46, 47 C) 5, 7, 10, 13, 15, 20, 23, 28, 29, 44, 48, 49 D) 1, 4, 6, 12, 16, 17, 18, 19, 24, 26, 30, 33, 38, 39, 43 E) 27, 31 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio CONES 1. (EEAr – 2001) Num cone circular reto, cujo raio da base mede r, a base é equivalente à secção meridiana. A altura desse cone mede a) πrg b) r g c) πr d) πg 2. (EEAr – 2002) A geratriz de um cone de revolução forma com o eixo do cone um ângulo de 45º. A área lateral, em dm2, desse cone, sabendo-se que a área de sua secção meridiana é 18 dm2, é a) 218 b) 29 c) 18π d) ( )1218 + 3. (EEAr – 2003) A área lateral do sólido geométrico formado pela rotação de um triângulo equilátero, de perímetro 30 cm, em torno de um de seus lados é, em cm2, igual a a) 100π b) 200π c) 350 d) 3100 4. (EEAr – 2003) A geratriz de um cone de revolução mede 6 cm e o ângulo da geratriz com a altura do cone é de 30º. O volume desse cone, em cm3, é a) 9π b) 33 c) 39 d) 327 5. (EEAr – 2003) Num triangulo ABC, o maior lado AC mede 10 cm; o lado menor BC mede 3 cm; e o ângulo que eles formam mede 45º. O volume do sólido gerado pela rotação de 360º desse triângulo em torno do lado maior, em cm3, é a) 2 23 b) 23 c) 2 5 d) 15π 6. (EEAr – 2004) Sejam dois cones, A e B, de volumes V e V’, respectivamente. Se as razões entre os raios das bases e entre as alturas de A e B são, respectivamente, 2 e 2 1 , então podemos afirmar que a) V’ = V. b) V = 2V’. c) V’ = 2V. d) V = 3V’. 7. (EEAr – 2004) Num cone reto, o raio da base mede .cm3 Para que os números que expressam as medidas do raio da base, da altura e do volume desse cone formem, nessa ordem, uma P.G., a altura, em cm, deve ser a) 33 b) 3 c) π d) 3 3 8. (EEAr – 2004) No tronco de cone reto, as bases são paralelas. Se o raio da base maior mede 5 cm e a distância entre as duas bases, ,cm34 então o volume desse tronco de cone, em cm3, é a) 3 3124 b) 3125 c) 3 396 d) 3124 9. (EEAr – 2005) A área lateral de um cone circular reto é 24π cm2.Se o raio da base desse cone mede 4 cm, então sua altura, em cm, mede a) 25 b) 35 c) 52 d) 53 10. (EEAr – 2006) A base de um cone circular reto está inscrita num triângulo equilátero de área 9 3 cm2. Se as alturas do cone e do triângulo são congruentes, então o volume do cone, em cm3, é a) 3π 6 b) 3π 3 c) 6π 3 d) 6π 6 11. (EEAr – 2007) Um chapéu de festa, feito de cartolina, tem a forma de um cone de 1 dm de raio e 5 dm de geratriz. Para fazer 20 chapéus, sãonecessários, no mínimo, ______ dm2 de cartolina. Considere π = 3,14. a) 157 b) 225 c) 314 d) 426 12. (EEAr – 2007) O raio da base de um cone equilátero mede 2 cm. A área lateral desse cone, em cm2, é a) 4π b) 5π c) 8π d) 10π 13. (EEAr – 2007) Um cilindro equilátero é equivalente a um cone, também equilátero. Se o raio da base do cone mede 3 cm, o raio da base do cilindro mede, em cm, a) 3 b) 3 12 2 c) 3 6 2 d) 6 14. (EEAr – 2009) Em um cone, a medida da altura é o triplo da medida do raio da base. Se o volume do cone é 8π dm3, a medida do raio da base, em dm, é a) 0,5 b) 1,5 c) 2 d) 3 15. (EEAr – 2009) Um triângulo equilátero, de 6 dm de lado, gira em torno de um de seus lados. O volume do sólido gerado, em dm3, é a) 24π b) 36π c) 48π d) 54π 16. (EEAr – 2010) Um cone e um cilindro, ambos equiláteros, têm bases de raios congruentes. A razão entre as áreas das secções meridianas do cone e do cilindro é a) 4 3 2 b) 3 4 c) 1 3 d) 1 2 17. (EEAr – 2011) O raio da base de um cone equilátero mede 2 3 cm. O volume desse cone, em cm3, é a) 42 3π b) 38 3π c) 24π d) 18π 18. (EEAr – 2014) Um filtro com a forma de cone circular reto, tem volume de 200 cm3 e raio da base de 5 cm. Usando π = 3, pode-se determinar que sua altura, em cm, é igual a a) 10 b) 9 c) 8 d) 6 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 19. (EEAr – 2017) O setor circular da figura representa a superfície lateral de um cone circular reto. Considerando π= 3, a geratriz e o raio da base do cone medem, em cm, respectivamente, a) 5 e 2 b) 5 e 3 c) 3 e 5 d) 4 e 5 20. (EEAr – 2018) A superfície lateral de um cone, ao ser planificada, gera um setor circular cujo raio mede 10 cm e cujo comprimento do arco mede 10π cm. O raio da base do cone, em cm, mede a) 5 b) 10 c) 5π d) 10π 21. (EEAr – 2019) Uma “casquinha de sorvete” tem a forma de um cone circular reto cujas medidas internas são 12 cm de altura e 5 cm de diâmetro da base. O volume de sorvete que enche completamente essa casquinha é _________ π cm3. a) 30 b) 25 c) 20 d) 15 22. (EEAr – 2022) A revolução de um triângulo equilátero, de 6 cm de lado, em torno de um de seus lados, gera um sólido de volume igual a _______π cm3. a) 54 b) 48 c) 36 d) 24 23. (EEAr – 2022) A figura é composta de um cone e um cilindro, ambos retos e de mesma base, que estão justapostos. Considerando as dimensões dadas, a área total da superfície da figura é ________ π cm2. a) 144 b) 96 c) 84 d) 68 24. (EEAr – 2023) Um copo cônico tem 12 cm de profundidade. Se sua capacidade é de 100π cm3, então o diâmetro interno da sua borda é _____ cm. a) 14 b) 12 c) 10 d) 8 25. (EsSA – 2010) Um cone reto, de altura H e área da base B, é seccionado por um plano paralelo à base. Consequentemente, um novo cone com altura H 3 é formado. Qual a razão entre os volumes do maior e o do menor cone, o de altura H e o de altura H 3 ? a) 3 b) 6 c) 9 d) 18 e) 27 26. (EsSA – 2011) Um tanque subterrâneo tem a forma de um cone invertido. Esse tanque está completamente cheio com 8dm³ de água e 56dm³ de petróleo. Petróleo e água não se misturam, ficando o petróleo na parte superior do tanque e a água na parte inferior. Sabendo que o tanque tem 12m de profundidade, a altura da camada de petróleo é a) 10m. b) 9m. c) 8m. d) 7m. e) 6m. 27. (EsSA – 2014) Dobrando o raio da base de um cone e reduzindo sua altura à metade, seu volume a) dobra. b) quadruplica. c) não se altera. d) reduz-se à metade do volume original. e) reduz-se a um quarto do volume original. 28. (EsSA – 2017) A geratriz de um cone circular reto de altura 8 cm é 10 cm; então a área da base desse cone é: a) 36π cm2. b) 9π cm2. c) 64π cm2. d) 16π cm2. e) 25π cm2. 29. (EsPCEx – 97) O volume, em cm3, da esfera inscrita em um cone de revolução, cujo raio da base é 5 cm e cuja altura é 12 cm, é: a) 100 162 b) 2000 27 c) 3000 108 d) 4000 81 e) 5000 9 30. (EsPCEx – 97) Um trapézio isósceles, cujas bases medem 2 cm e 4 cm e cuja altura é 1 cm, sofre uma rotação de 180º em torno do eixo que passa pelos pontos médios das bases. O volume, em cm3, do sólido gerado por essa rotação é: a) 4 3 b) 5 3 c) 2π d) 7 3 e) 8 3 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 31. (EsPCEx – 99) O sólido geométrico abaixo é formado por dois cones circulares retos de mesma base. Sabendo-se que a seção que contém os pontos A e B é paralela à base comum dos cones e divide todo o sólido em duas partes de igual volume, então o valor de x3 + y3 é: a) 96 b) 128 c) 144 d) 162 e) 248 32. (EsPCEx – 2009) Uma esfera de 2 cm de raio é colocada no interior de um vaso cônico, conforme a figura a seguir. O vaso tem 12 cm de altura e sua abertura é uma circunferência com 5 cm de raio. Nessas condições, a menor distância (d) entre a esfera e o vértice do cone é a) 3,0 cm b) 3,2 cm c) 3,4 cm d) 3,6 cm e) 3,8 cm 33. (EsPCEx – 2011) A figura abaixo representa a planificação de um tronco de cone reto com a indicação das medidas dos raios das circunferências das bases e da geratriz. A medida da altura desse tronco de cone é a) 13 cm b) 12 cm c) 11 cm d) 10 cm e) 9 cm 34. (EsPCEx – 2013) Um recipiente em forma de cone circular reto, com raio de base R e altura h, está completamente cheio com água e óleo. Sabe-se que a superfície de contato entre os líquidos está inicialmente na metade da altura do cone. O recipiente dispõe de uma torneira que permite escoar os líquidos de seu interior, conforme indicado na figura. Se essa torneira for aberta, exatamente até o instante em que toda água e nenhum óleo escoar, a altura do nível do óleo, medida a partir do vértice será: a) 3 7 h 2 b) 3 7 h 3 c) 3 12 h 2 d) 3 23 h 2 e) 3 23 h 3 35. (EsPCEx – 2015) Um cone de revolução tem altura 4 cm e está circunscrito a uma esfera de raio 1 cm. O volume desse cone (em cm3) é igual a a) 1 π 3 b) 2 π 3 c) 4 π 3 d) 8 π 3 e) 3π 36. (EsPCEx – 2017) Corta-se de uma circunferência de raio 4 cm, um setor circular de ângulo π rad 2 (ver desenho ilustrativo), onde o ponto C é o centro da circunferência. Um cone circular reto é construído a partir desse setor circular ao se juntar os raios CA e CB. O volume desse cone, em cm3, é igual a a) 3 π 3 b) 3 π 5 c) 15 π 3 d) 15 π 5 e) 5 π 5 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 37. (EsPCEx – 2018) O valor da altura de um cilindro reto de raio R, cujo volume é aso a dos volumes dos sólidos 1 e 2 é a) 13 a 12 b) 7 a 6 c) 5 a 4 d) 4 a 3 e) 17 a 12 38. (EsPCEx – 2020) Dado o triângulo equilátero MNP de lado x e a reta r que passa pelo vértice M e é paralela ao lado NP, o volume do sólido gerado pela rotação desse triângulo em torno da reta r é igual a a) 3x 3 b) πx3 c) 3x 2 d) 33 x 4 e) 2πx3 39. (AFA - 98) A razão entre os volumes de dois cones equiláteros de alturas h e 2h é a) 1/2 b) 1/4 c) 1/6 d) 1/8 40. (AFA - 2000) Seja um tronco de cone reto com altura h e bases de raio R e r (R > r). Retira-se desse sólido um cone reto invertido com base coincidente com a base menor do tronco e altura h. Se o volume do sólido resultante é igual ao volume do sólido retirado, então a) R2 + Rr – r2= 0 b) R2 + Rr – 2r2 = 0 c) 2R2 – Rr – r2 = 0 d) 2R2 + Rr – 2r2 = 0 41. (AFA - 2002) A área total do sólido gerado pela rotação do polígono ABCDE em torno do eixo y, que contém o lado AE, é, em m2, igual a a) 144π b) 150π c) 168π d)170π 42. (AFA - 2004) Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna abaixo. O volume do sólido gerado pela rotação de 360º da região hachurada da figura em torno do eixo é de __________ cm3. a) 230 b) 3 224 c) 374 d) 3 608 43. (AFA - 2005) Um recipiente no formato de uma superfície de um cone circular reto, conforme figura, tem a sua superfície lateral desenvolvida em um semicírculo de área igual a 18 cm2. Se tal recipiente, em seu interior, armazena um líquido até os 3 2 de sua altura, pode-se dizer que o volume do líquido armazenado, em cm3, é igual a a) 3 32 b) 32 c) 3 32 d) 38 44. (AFA - 2007) Num cone reto, a medida do raio da base, da altura, e da geratriz estão, nessa ordem, em progressão aritmética de razão igual a 1. Sabendo-se que a soma destas medidas é 12 dm e que a área total da superfície deste cone é igual à área da superfície de uma esfera, a medida do raio da esfera, em dm, é a) 2 b) 2 15 c) 5 d) 6 45. (AFA - 2008) Seja S a região do plano dada por − − + 02x 2yx 16yx2 O volume do sólido gerado pela rotação de 360° de S em torno da reta x + 1 = 0 é, em unidade de volume, igual a a) 208π b) 235π c) 252π d) 316π MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 46. (AFA - 2010) Considere uma chapa de aço circular de espessura desprezível e raio 15 cm. Recortando-se, dessa chapa, dois setores circulares de ângulo rad 3 2 cada, e juntando-se em cada um desses setores os lados de mesma medida, sem perda de material, obtém-se dois objetos em forma de cone. Unindo-se as bases desses cones, obtém-se um objeto A. Dentro desse objeto A foram inseridas esferas de ferro cuja área da superfície, de cada uma, é 9 cm2. Sabendo-se que foram inseridas a maior quantidade possível dessas esferas dentro do objeto A, o espaço vago dentro desse objeto, é tal que, seu volume é, em cm3, igual a (Dado: 41,12 = ) a) 2 b) c) 2 d) 4 47. (AFA - 2016) Considere a região E do plano cartesiano dada por + + = 0y 0x 1xy 1 3 x 3 y E . O volume do sólido gerado, se E efetuar uma rotação de 270° em torno do eixo Ox em unidades de volume, é igual a a) 3 26 b) 26 c) 2 13 d) 3 13 48. (AFA – 2018) Considere o sólido geométrico obtido pela rotação de 360 º do triângulo ABC em torno da reta que passa por C e é paralela ao lado AB . Sabe-se que este triângulo é isósceles, com AC BC R 2, AB 2R m = = (sendo R uma constante real não nula), e que o volume do sólido obtido é 3 V 4 3 m .π= A medida R, em metros, é igual a a) 6 3 b) 3 3 c) 3 9 d) 3 49. (AFA – 2022) Um cone equilátero tem, em seu interior, duas esferas tangentes entre si e tangentes ao cone, conforme figura a seguir. A distância do vértice do cone ao ponto de tangência entre o cone e a esfera de menor raio é igual a π√3 cm. O volume desse cone, em cm3, é igual a a) 81π4 b) 81π3 c) 243π4 d) 243π3 50. (AFA – 2024) Um cone de revolução possui volume igual a 128𝜋 cm3. Em sua base inscreve-se um hexágono regular de lado 8 cm. Considere um cilindro que tenha o mesmo volume e a mesma área da base do cone descrito anteriormente. A razão entre a altura do cone e a altura do cilindro, nessa ordem, ambas na mesma unidade de medida, é igual a a) 1 3 b) 2 3 c) 1 d) 3 GABARITO A) 2, 8, 19, 20, 22, 27, 28, 34, 40, 45, 49 B) 6, 7, 10, 13, 16, 21, 32, 33, 41, 42, 46 C) 1, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 23, 24, 36, 38, 47 D) 3, 5, 15, 29, 30, 31, 35, 39, 43, 44, 48 E) 25, 26, 37 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio ESFERAS 1. (EEAr – 2001) Um plano secciona uma esfera, determinando um círculo de raio igual à distância do plano ao centro da esfera. Sendo 36π cm2 a área do círculo, o volume da esfera, em cm3, é: a) 2288 b) 2576 c) 288π d) 576π 2. (EEAr – 2001) Um plano secciona uma esfera, determinando um círculo de raio igual à distância do plano ao centro da esfera. Sendo 36π cm2 a área do círculo, o volume da esfera, em cm3, é: a) 2288 b) 2576 c) 288π d) 576π 3. (EEAr – 2002) Se um cilindro reto está circunscrito a uma esfera de raio "R", então a razão entre a área da superfície esférica e a área total do cilindro é a) 1 b) 2 1 c) 3 2 d) 5 4 4. (EEAr – 2002) Um tanque cilíndrico com água tem raio da base R. Mergulha-se nesse tanque uma esfera de aço e o nível da água sobe .R 16 9 O raio da esfera é a) R 4 3 b) R 16 9 c) R 5 3 d) 2 R 5. (EEAr – 2003) Se um cubo está inscrito em uma esfera de m3 de raio, então o volume do cubo, em m3, é igual a a) 8 b) 27 c) 312 d) 324 6. (EEAr – 2004) Um vaso tem formato de um cilindro reto, de 16 cm de altura interna e 6 cm de diâmetro interno. Ele contém água até 3 1 de sua altura. Acrescentando-se uma quantidade de água equivalente ao volume de uma esfera de 6 cm de diâmetro, o nível de água subirá a) 3 cm b) 4 cm c) 5 cm d) 6 cm 7. (EEAr – 2005) Considere as afirmações: I- A esfera é um sólido gerado pela rotação de uma semicircunferência em torno de seu diâmetro. II- A esfera é um sólido gerado pela rotação de um semicírculo em torno de seu diâmetro. III- Nem toda secção plana de uma esfera é um círculo. IV- Toda secção plana de uma esfera é um círculo. São FALSAS as afirmações a) I e IV. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. 8. (EEAr – 2006) Uma esfera tem 36π m3 de volume. A medida de sua superfície, em m2, é a) 72π b) 56π c) 48π d) 36π 9. (EEAr – 2007) Um reservatório, com volume igual a 144π m3, tem a forma de uma semi-esfera. Para aumentar seu volume em 342π m3, é preciso aumentar o raio do reservatório em a) 12 m b) 9 m c) 6 m d) 3 m 10. (EEAr – 2008) Uma esfera tem 100π cm2 de área. Se diminuirmos o raio dessa esfera em t cm, sua área passa a ser 64π cm2. Logo, o valor de t é a) 4. b) 3 c) 2. d) 1. 11. (EEAr – 2008) Considere duas esferas: a primeira com 16π cm2 de área, e a segunda com raio igual a 5/2 do raio da primeira. A área da segunda esfera, em cm2, é a) 100π b) 50π c) 40π d) 20π 12. (EEAr – 2008) Uma esfera tem 9π cm2 de área. Para que a área passe a 100π cm2, o raio deve ter sua medida aumentada em a) 70 % 9 b) 70 % 3 c) 700 % 9 d) 700 % 3 13. (EEAr – 2011) A cuba de uma pia tem a forma de uma semiesfera de 3 dm de raio. A capacidade dessa cuba é ____π litros. a) 12 b) 14 c) 16 d) 18 14. (EEAr – 2012) Uma Escola de Samba carregou, em um de seus carros alegóricos, uma imensa esfera de 5 m de raio. O pintor da Escola disse que gastou 10 litros de tinta para pintar cada 157 m2 da superfície da esfera. Considerando π = 3,14, o número de litros de tinta que foram gastos para pintar toda a superfície da esfera foi a) 16 b) 18 c) 20 d) 22 15. (EEAr – 2014) Considerando π = 3, utilizando 108 cm3 de chumbo pode-se construir uma esfera de _____ cm de diâmetro. a) 7 b) 6 c) 5 d) 4 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 16. (EEAr – 2015) Uma esfera de raio R = 3 cm foi cortada ao meio, gerando duas semiesferas. A área da superfície de cada semiesfera é _____ π cm2. a) 20 b) 22 c) 25 d) 27 17. (EEAr – 2016) Na ilustração a seguir, são apresentadas duas situações. Na primeira, o cilindro contém um líquido que atinge uma altura h. Inserindo- se uma esfera de 3 cm de raio nesse mesmo cilindro, o nível do líquido aumenta, conforme situação 2. O novo volume, determinado pelo líquido somado à esfera, totaliza 588cm3. Considerando π = 3 e o raio da base do cilindro igual a 4 cm, a medida da altura h corresponde a ______ cm. a) h = 8 b) h = 10 c) h = 16 d) h = 32 18. (EEAr – 2016) Uma esfera inscrita em um cubo de diagonal 2 3 m tem o volume igual a a) 3π m 3 b) 32π m 3 c) 34π m 3 d) 332π m 3 19. (EEAr – 2017) Um escultor irá pintar completamente a superfície de uma esfera de 6 m de diâmetro, utilizando uma tinta que, para essa superfície, rende 3 m2 por litro. Para essa tarefa, o escultor gastará, no mínimo, _____ litros de tinta. (Considere π = 3) a) 18 b) 24 c) 36 d) 48 20. (EEAr – 2017) Uma esfera está inscrita num cilindro equilátero cuja área lateral mede 16π cm². O volume da esfera inscrita é a) 8π b) 16π c) 32 π 3 d) 256 π 3 21. (EEAr – 2017) Considere um recipiente em forma de cubo, completamente cheio de água. Se três esferas metálicas de 1 cm de raio forem colocadas dentro do recipiente, o volume de água que será derramado será de ______ π cm3. a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 22. (EEAr – 2018) Uma esfera E foi dividida em 3 partes: A, B e C, como mostra o desenho. Se os volumes dessas partes são tais que: V(A) = V(B) = ( )V C 2 e V(C) = 486π cm3, então o raio da esfera é _____ cm. a) 8 b) 9 c) 10 d) 12 23. (EEAr – 2020) Em um recipiente cúbico vazio, foram colocadas 1000 esferas idênticas, sem que elas ultrapassassem as bordas desse recipiente. Em seguida, verificou-se que o volume do cubo não ocupado pelas esferas era de 4 dm3. Se internamente as arestas do recipiente medem 20 cm, o volume de cada esfera é ______cm3. a) 4 b) 3 c) 2 d) 1 24. (EEAr – 2023) Uma esfera foi seccionada em 3 partes. Se o volume de cada parte é 96π cm3, o raio dessa esfera mede ______ cm. a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 25. (EEAr – 2023) Sejam E1 e E2 duas esferas de raios R1 e R2, respectivamente. Se 3 2 R 10= cm e se o volume de E2 é igual a 64% do volume de E1, então o valor de R1, em cm, é ______. a) 3 b) 2,5 c) 3 15 d) 3 20 26. (EsSA – 2006) Duas esferas de raios 3 cm e 3 51cm fundem-se para formar uma esfera maior. Qual é o raio da nova esfera? a) 3 78 b) 3 36 c) 3 68 d) 3 104 e) 3 26 27. (EsSA – 2020) A área da superfície de uma esfera é 144π cm2. O volume da esfera é igual a: a) 216π cm3. b) 288π cm3. c) 2304π cm3. d) 162π cm3. e) 72π cm3. MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 28. (EsPCEx – 98) Considere as proposições abaixo: I) O volume V de um cilindro equilátero de raio r é V = 4πr3. II) O volume de um cubo de área total 600 cm2 é 1000 cm3. III) Quando o raio de uma esfera aumenta 100%, o volume da esfera aumenta 700%. IV) Uma reta r e um plano α são perpendiculares a uma outra reta t, em pontos distintos, então r e α são paralelos. Dentre as proposições acima somente é/são falsa(s) a(s): a) I b) II c) I e III d) I e IV e) III e IV 29. (EsPCEx – 2002) Denomina-se rolamento a um dispositivo mecânico constituído por dois anéis em forma de casca cilíndrica e um conjunto de esferas. Desejando obter o volume de uma das esferas de aço que compõe o rolamento dado na figura 1, sem desmontá-lo, e não dispondo de todos os instrumentos necessários para executar as medições, um estudante executou os seguintes procedimentos: a. Com os instrumentos de que dispunha, mediu o anel interno, em forma de casca cilíndrica, obtendo 3,46 cm para o diâmetro interno, 4 cm para o diâmetro externo e 1 cm para altura; b. Repetiu as operações para o anel externo, anotou as medidas e calculou o volume, obtendo 3,8 cm3; c. Lembrando o princípio de Arquimedes, que afirma que o volume de um objeto imerso num recipiente com líquido corresponde à variação do volume do líquido, colocou água numa proveta graduada em cm3, conforme a figura 2, mergulhou o rolamento na água e obteve a leitura indicada na figura 3. Nessas condições pode-se afirmar que o valor que mais se aproxima do volume de cada esfera, em cm3, é: Aproximações aceitas: 1,732 3; 3,462 12; π 3,1 a) 3,4 b) 4,6 c) 3,8 d) 4,2 e) 5,0 30. (EsPCEx – 2014) Considere uma laranja que tem a forma de uma esfera de raio 4 cm, composta de 12 gomos exatamente iguais. A superfície de cada gomo mede: a) π 3 24 cm 3 b) π 3 24 cm 9 c) π 2 24 cm 3 d) π 2 24 cm 9 e) π 3 24 cm 31. (EsPCEx – 2018) A angioplastia é um procedimento médico caracterizado pela inserção de um cateter em uma veia ou artéria com o enchimento de um pequeno balão esférico localizado na ponta desse cateter. Considerando que, num procedimento de angioplastia, o raio inicial do balão seja desprezível e aumente a uma taxa constante de 0,5 mm/s até que o volume seja igual a 500 mm3, então o tempo, em segundos, que o balão leva para atingir esse volume é a) 10 b) π 3 5 10 c) π 3 2 10 d) π310 e) π 3 3 10 32. (EsPCEx – 2019) O volume de uma esfera inscrita em um cubo com volume 216 cm3 é igual a a) 36π cm3 b) 38π cm3 c) 34π cm3 d) 32π cm3 e) 30π cm3 33. (EsPCEx – 2021) Calculando-se o volume de uma esfera circunscrita a um cone equilátero cujo raio da base mede 3 cm, obtém-se a) π 38 cm 3 b) π 34 cm 3 c) π 316 cm 3 d) π 364 cm 3 e) π 332 cm 3 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 34. (EsPCEx – 2022) Um cubo com área total de 96 cm2 está circunscrito a uma esfera. O volume dessa esfera é igual a a) π 256 3 cm3. b) 16π cm3. c) π 64 3 cm3. d] π 32 3 cm3. e) π 16 3 cm3. 35. (AFA - 98) A relação entre o raio da esfera inscrita, e o da esfera circunscrita a um tetraedro regular é a) 1/3 b) 3/4 c) 1/4 d) 2/3 36. (AFA - 2000) A razão entre os volumes das esferas inscrita e circunscrita em um cone equilátero é a) 1/16 b) 1/8 c) 1/4 d) 1/2 37. (AFA - 2003) Na figura seguinte, tem-se uma esfera de maior raio contida num cone reto e tangente ao plano da base do mesmo. Sabe-se que o raio da base e a altura desse cone são, respectivamente, iguais a 6 cm e 8 cm. A metade do volume da região do cone exterior à esfera é, em cm3, igual a a) 66π b) 48π c) 30π d) 18π 38. (AFA - 2004) Uma esfera de 10 cm de raio e um cone reto de 10 cm de raio da base e altura 20 cm, estão situados sobre um plano α. A distância x, de um plano paralelo ao plano α, tal que as áreas das secções obtidas pela intercessão do plano com os sólidos, esfera e cone, sejam iguais, é, em cm, igual a: a) 1 b) 2 c) 4 d) 6 39. (AFA - 2007) Considere um triângulo retângulo inscrito em uma circunferência de raio R, tal que a projeção de um dos catetos sobre a hipotenusa mede, em cm, ( )1m m R . Considere a esfera gerada pela rotação desta circunferência em torno de um de seus diâmetros. O volume da parte desta esfera, que não pertence ao sólido gerado pela rotação do triângulo em torno da hipotenusa, em cm3, é dado por a) π 2 32 m 1 R 3 m − b) π 2 32 m 1 R 1 3 m + − c) π 2 32 m 1 R 3 m + d) π 2 32 m 1 R 1 3 m − + 40. (AFA – 2020) Um sistema de irrigação para plantas é composto por uma caixa d’água, em formato de cone circular reto, interligada a 30 esferas, idênticas. O conteúdo da caixa d’água chega até as esferas por encanamentos cuja capacidade de armazenamento é desprezível. O desenho a seguir ilustra a ligação entre a caixa d’água e uma das 30 esferas, cujo raio interno mede π 1 3r dm − = Se a caixa d’água está cheia e as esferas, bem como os encanamentos, estão vazios, então, no momento em que todas as 30 esferas ficarem cheias, restará, no cone, apenas a metade de sua capacidade total. Assim, aárea lateral de um cone equilátero cujo raio da base é congruente ao da caixa d’água, em dm2, é igual a a) 80 b) 40 c) 20 d) 10 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ESPACIAL - EXERCÍCIOS Prof. Wellington Nishio 41. (AFA – 2021) Sejam as curvas λ: x2 + y2 = r2 e β: y2 – x2 = 4 tangentes em dois pontos distintos do plano cartesiano. Considere S o conjunto de pontos P(x, y) tais que x2 + y2 ≤ r2. Se for realizada uma rotação de 90º dos pontos de S em torno de uma das assíntotas de β, então o sólido formado tem uma superfície cuja área total, em unidade de área, mede a) π16 3 b) 8π c) 12π d) 16π 42. (AFA – 2021) Considere a figura a seguir. Nela está representada a inscrição de uma esfera num cubo que, por sua vez, está inscrito num cone equilátero, de tal forma que uma de suas faces está apoiada na base do cone e os vértices da face oposta estão na lateral do cone. A projeção ortogonal do vértice do cone à sua base contém dois pontos de tangência da esfera com o cubo. Se R e r são, respectivamente, as medidas do raio da base do cone e do raio da esfera, em cm, então a) R 3 2 3 r 3 + = b) r 3 2 2 3 R 2 − = c) R 2 6 3 2 r 3 + = d) r 2 6 3 2 R 2 − = GABARITO A) 2, 4, 5, 11, 23, 26, 28, 35, 40 B) 1, 6, 7, 15, 17, 21, 22, 25, 27, 30, 32, 36, 42 C) 3, 14, 18, 19, 20, 24, 37, 38 D) 8, 9, 10, 12, 13, 16, 29, 34, 39, 41 E) 31, 33