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QUESTÕES DE MATEMÁTICA 02 02. (ESA) Em um triângulo equilátero ABC inscreve-se um quadrado MNOP de área 3 m². Sabe-se que o lado MN está contido em AC, o ponto P pertence a AB e o ponto O pertence a BC. Nessas condições, a área, em m², do triângulo ABC mede: a) 7 3 + 6 4 b) 7 3 + 6 2 c) 7 3 + 12 4 d) 21 3 + 18 2 e) 21 3 + 36 4 Resolução: O triângulo ABC é equilátero, ou seja, todos os lados possuem a mesma medida, assim como o valor dos ângulos internos são semelhantes . α = 60° ( ) A área do triângulo pode ser definida por : 𝑎 = ℎ × 𝑏 2 A área do quadrado MNOP é 3m² , logo a medida do lado será: 𝑥 ( ) 3 = 𝑥 ² → 𝑥 = 3 Sabe-se que o lado MN está contido em AC, o ponto P pertence a AB e o ponto O pertence a BC. Observando a figura, notamos que: ; 𝑅𝑂 = 𝑥 2 = 3 2 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑖 â 𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝐴𝐵𝐶 = ℎ = 𝑥 + 𝑅𝐵 = 3 2 + 𝑅𝐵 ; 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑖 â 𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝐴𝐵𝐶 = 𝑏 α = 60° → 𝑡𝑔 α( ) = 𝑡𝑔 60 ( ) = 3 , tal que 𝑡𝑔 α( ) = 𝑅𝐵 𝑅𝑂 𝑅𝑂 = 𝑃𝑂 2 = 3 2 𝑡𝑔 α( ) = 𝑅𝐵 𝑅𝑂 = 𝑅𝐵 3 2 = 2 × 𝑅𝐵 3 e ⇒ 𝑡𝑔 α( ) = 𝑡𝑔 60 ( ) = 3 𝑡𝑔 α( ) = 2 × 𝑅𝐵 3 ⇒ 3 = 2 × 𝑅𝐵 3 ⇒ 3 ( ) ² = 2 × 𝑅𝐵 ⇒ 𝑅𝐵 = 3 2 Assim como: 𝑡𝑔 α( ) = ℎ 𝑏 2 = 2 ℎ 𝑏 = 3 → 𝑏 = 2 ℎ 3 = 2 3 ℎ 3 Logo: ℎ = 𝑥 + 𝑅𝐵 = 3 + 3 2 → 𝑏 = 2 3 ℎ 3 = 2 3 3 × 3 + 3 2 ( ) A área do triângulo será 𝑎 = 𝑏 × ℎ 2 = 2 3 3 × 3 + 3 2 ( ) 3 + 3 2 ( ) 2 = 2 3 3 + 3 3 + 9 4 ( ) 3 × 2 = 3 3 + 3 3 + 9 4 ( ) 3 = 3 3 + 3 × 3 + 9 3 4 3 𝑎 = 12 3 + 36 + 9 3 4 3 = 21 3 + 36 12 = 7 3 + 12 4 Logo a área do triângulo será . 7 3 + 12 4
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