Alternativa E - corresponderá ao triplo da superfície do quadrado branco.
Para resolver este problema, precisamos analisar as áreas dos dois quadrados e como elas se relacionam geometricamente quando sobrepostos.
Visualização Geométrica
Imagine um quadrado grande (preto) e um quadrado pequeno (branco) exatamente no centro dele. O quadrado branco vai "tapar" uma parte do quadrado preto. A parte visível do preto será a diferença entre as duas áreas.
Definimos as variáveis:
- Seja l a medida do lado do quadrado menor (branco).
- O lado do quadrado maior (preto) mede o dobro, ou seja, L = 2l.
Cálculo das Áreas
Utilizamos a fórmula da área do quadrado (A = \text{lado}^2):
- Área do quadrado branco (menor):
A_{branco} = l^2 - Área do quadrado preto (maior):
A_{preto} = (2l)^2 = 4l^2 - Área da porção visível do quadrado preto:
Esta área é obtida subtraindo a área coberta pelo quadrado branco da área total do quadrado preto.
A_{visivel} = A_{preto} - A_{branco}
A_{visivel} = 4l^2 - l^2 = 3l^2
Análise das Alternativas
Agora comparamos o resultado encontrado ($3l^2$) com as opções apresentadas:
| Opção | Descrição Matemática | Resultado Esperado | Corresponde? |
|---|
| a) | Dobro da superfície branca | $2 \times l^2 = 2l^2$ | Não |
| b) | Terça parte da superfície preta | \frac{1}{3} \times 4l^2 \approx 1,33l^2 | Não |
| c) | Superfície branca | $1 \times l^2 = l^2$ | Não |
| d) | Metade da superfície preta | \frac{1}{2} \times 4l^2 = 2l^2 | Não |
| e) | Triplo da superfície branca | $3 \times l^2 = 3l^2$ | Sim |
Como calculamos que a área visível é igual a $3l^2$, isso representa exatamente três vezes a área do quadrado branco (l^2).
Portanto, a resposta correta é a Alternativa E.