Questão 169 — ENEM 2024 (Matemática)

Uma criança, utilizando um aplicativo, escreveu uma mensagem para enviar a um amigo. Essa mensagem foi escrita seguindo estas etapas:

A criança seguiu copiando e colando, em cada etapa, o que tinha no visor na etapa imediatamente anterior, até concluir a 20ª etapa. Em seguida, enviou a mensagem.

Qual foi o total de figuras contidas na mensagem enviada?

Resolução

Esta questão avalia o reconhecimento e aplicação de uma progressão geométrica (PG).

Observando as etapas descritas na tabela:

Etapa 1: a criança insere 3 figuras. Total = 3.

Etapa 2: copia o que havia na etapa 1 (3 figuras) e cola ao lado. Total = 3 + 3 = 6.

Etapa 3: copia o que havia na etapa 2 (6 figuras) e cola ao lado. Total = 6 + 6 = 12.

Percebe-se que a cada etapa o total de figuras dobra, formando uma PG de razão r = 2 e primeiro termo a_1 = 3.

O termo geral de uma PG é dado por a_n = a_1 \cdot r^{n-1}, portanto:

a_{20} = 3 \cdot 2^{20-1} = 3 \cdot 2^{19}

Na 20ª etapa, o total de figuras na mensagem enviada é 3 \times 2^{19}.

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