Questão 155, caderno azul do ENEM 2014

Ao final de uma competição de ciências em uma escola, restaram apenas três candidatos. De acordo com as regras, o vencedor será o candidato que obtiver a maior média ponderada entre as notas das provas finais nas disciplinas química e física, considerando, respectivamente, os pesos 4 e 6 para elas. As notas são sempre números inteiros. Por questões médicas, o candidato II ainda não fez a prova final de química. No dia em que sua avaliação for aplicada, as notas dos outros dois candidatos, em ambas as disciplinas, já terão sido divulgadas.

O quadro apresenta as notas obtidas pelos finalistas nas provas finais.

Questão 155 - ENEM 2014 - Questão 155,Estatística

A menor nota que o candidato II deverá obter na prova final de química para vencer a competição é

A) 18.

B) 19.

C) 22.

D) 25.

E) 26.

Resolução em texto

📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão

  • Estatística (Média Ponderada)
  • Álgebra (Resolução de Inequações de 1º Grau)
  • Interpretação de Enunciado e Tabelas

🎯 Tema/Objetivo Geral: Cálculo da Média Ponderada e resolução de inequação para determinar uma condição de vitória.

🎯 Nível da Questão: Médio.

  • Detalhe: A questão é de nível médio porque não se trata apenas de calcular médias, mas de usar o conceito de média ponderada para estabelecer uma condição (vencer a competição) e traduzir isso em uma inequação. A manipulação algébrica e a interpretação correta do resultado da inequação (o que significa “ser maior que”) são passos cruciais que elevam a dificuldade.

✅ Gabarito: A

  • A alternativa está correta porque, para superar a maior média dos concorrentes (21,8), o candidato II precisa de uma nota X em Química que resulte em uma média ponderada maior que 21,8. Isso leva à inequação X > 17, e como a nota é um número inteiro, a menor nota possível é 18.

📖 Resolução Passo a Passo


🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

1.1 Transcrição Essencial 📌
“A menor nota que o candidato II deverá obter na prova final de química para vencer a competição é”

1.2 O que está sendo pedido? 📌
A questão quer que a gente descubra qual é a nota mínima (um número inteiro) que o candidato II precisa tirar em Química para que sua média ponderada final seja a maior entre os três competidores.

1.3 Objetivo Cristalino 📌
Nosso objetivo é:

  1. Calcular as médias ponderadas dos candidatos I e III.
  2. Identificar a maior dessas duas médias, que será a “meta a ser batida”.
  3. Montar a expressão da média do candidato II e criar uma inequação, forçando sua média a ser maior que a meta.
  4. Resolver a inequação para encontrar o valor mínimo de X.

1.4 Pergunta de Atenção ✔
Você se lembra de como se calcula a média ponderada? Não é só somar as notas e dividir por 2! O peso de cada disciplina muda a importância de cada nota na média final.


📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários

2.1 Definições e Fórmulas / explicação de termos 📌
A ferramenta central para esta questão é a Média Ponderada.

  • Média Ponderada: É uma média na qual cada valor (nota) é multiplicado por um “peso” que representa sua importância. O resultado é dividido pela soma dos pesos.
    • Fórmula Geral: Média Ponderada = (Nota₁ × Peso₁ + Nota₂ × Peso₂ + … ) / (Peso₁ + Peso₂ + …)
  • Dados do Problema:
    • Nota de Química (Q) tem Peso 4.
    • Nota de Física (F) tem Peso 6.
    • Soma dos Pesos = 4 + 6 = 10.
    • Fórmula para este problema: Média = (NotaQ × 4 + NotaF × 6) / 10

📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema

3.1 Contextualização Simplificada 📌
Imagine uma competição com duas provas. A prova de Física vale mais (peso 6) que a de Química (peso 4). Os candidatos I e III já fizeram as duas provas, e suas notas finais estão na mesa. O candidato II já sabe sua nota de Física, mas ainda vai fazer a de Química. Ele pergunta: “Qual é a nota mínima que eu preciso tirar em Química para ser o campeão?”. Nossa tarefa é fazer as contas e dar essa resposta a ele.

3.2 Estratégia Geral 📌
O plano de ataque será uma sequência lógica:

  1. Calcular a média ponderada do Candidato I.
  2. Calcular a média ponderada do Candidato III.
  3. Determinar qual dos dois tem a maior média (esta é a pontuação a ser superada).
  4. Montar a inequação para a média do Candidato II, fazendo-a ser maior que a pontuação a ser superada.
  5. Resolver a inequação e encontrar a menor nota inteira X que a satisfaz.

🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos

4.1 Passo a Passo Detalhado 📌
Vamos executar a estratégia.

  • Passo A: Calcular a média do Candidato I
    • Notas: Química (Q) = 20, Física (F) = 23.
    • Média_I = (20 × 4 + 23 × 6) / 10
    • Média_I = (80 + 138) / 10 = 218 / 10
    • Média_I = 21,8
  • Passo B: Calcular a média do Candidato III
    • Notas: Química (Q) = 21, Física (F) = 18.
    • Média_III = (21 × 4 + 18 × 6) / 10
    • Média_III = (84 + 108) / 10 = 192 / 10
    • Média_III = 19,2
  • Passo C: Definir a meta para o Candidato II
    • Comparando as médias, a maior é a do Candidato I: 21,8.
    • Para vencer, o Candidato II precisa ter uma média maior que 21,8.
  • Passo D: Montar e resolver a inequação para o Candidato II
    • Notas do Candidato II: Química (Q) = X, Física (F) = 25.
    • A média dele deve ser > 21,8:
    • (X × 4 + 25 × 6) / 10 > 21,8
    • (4X + 150) / 10 > 21,8
    • Multiplicamos ambos os lados por 10 para eliminar o denominador:
    • 4X + 150 > 218
    • Subtraímos 150 de ambos os lados:
    • 4X > 218 – 150
    • 4X > 68
    • Dividimos ambos os lados por 4:
    • X > 68 / 4
    • X > 17
  • Passo E: Encontrar a menor nota inteira
    • A inequação diz que X deve ser estritamente maior que 17.
    • Como as notas são números inteiros, o primeiro inteiro maior que 17 é 18.
    • Portanto, a menor nota que o Candidato II precisa tirar é 18.

4.2 Verificação Intermediária 📌
Vamos testar com X=18. A média do Candidato II seria (18×4 + 25×6) / 10 = (72 + 150) / 10 = 222 / 10 = 22,2.
Como 22,2 > 21,8, ele venceria a competição. Se ele tirasse 17, sua média seria 21,8, e ele empataria, mas não venceria. O cálculo está correto.

4.3 Possível armadilha ❓/ ✔
A principal armadilha é interpretar mal a palavra “vencer”. Vencer significa ter uma nota estritamente maior, não igual. Por isso, usamos o sinal > na inequação, e não ≥. Se você usasse ≥, encontraria X ≥ 17 e poderia erroneamente pensar que 17 seria a resposta. Outra armadilha seria esquecer de dividir pela soma dos pesos (10).

4.4 Fechamento e expectativa
Nosso cálculo nos levou a uma nota mínima de 18. Agora vamos procurar essa resposta nas alternativas.


✅ Passo 5: Análise das Alternativas

5.1 Listagem das Alternativas
A) 18.
B) 19.
C) 22.
D) 25.
E) 26.

5.2 Justificativa Individual

  • A) 18 (🟢) Correta. É o menor número inteiro que satisfaz a condição X > 17, garantindo a vitória do Candidato II.
  • B) 19 (🔴) Incorreta. Com a nota 19, o candidato também venceria, mas não seria a menor nota possível para vencer.
  • C) 22 (🔴) Incorreta. Também garante a vitória, mas está longe de ser a nota mínima.
  • D) 25 (🔴) Incorreta. Com 25, a média seria 25, o que garante a vitória, mas não é a mínima.
  • E) 26 (🔴) Incorreta. Idem.

🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final

6.1 Resumo do Raciocínio 📌
Calculamos as médias ponderadas dos candidatos I e III para encontrar a maior pontuação (21,8). Em seguida, montamos uma inequação para a média do candidato II, estipulando que ela deveria ser maior que 21,8. A resolução dessa inequação nos mostrou que a nota X de química deveria ser maior que 17, sendo 18 a menor nota inteira possível.

6.2 Gabarito Reafirmado 📌
A resposta correta é a alternativa A.

6.3 Resumo Final para Revisão 🔍
Em problemas de “condição para vencer”, a palavra-chave é inequação. Transforme a condição (“ser maior que”, “ser pelo menos”, etc.) em um símbolo matemático (>, ≥) e resolva para a variável desconhecida.

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