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115 CAPÍTULO 08 CONCEITOS PRIMITIVOS 1. Noções primitivas A construção da Geometria se baseia em três noções iniciais, das quais temos um conhecimento intuitivo, decorrente da observação do mundo concreto. Essas noções são as de ponto, reta e plano. Vamos convencionar como representá-las da seguinte forma: 2. Ponto O ponto não possui forma nem dimensão. Isso significa que o ponto é um objeto adimensional. Um dos usos mais importantes do ponto refere-se à localização geográfica. Os pontos são os objetos que melhor representam as localizações porque oferecem precisão 3. Reta As retas são conjuntos de pontos que não fazem curvas. Elas são infinitas para as duas direções. Como esses pontos não estão no mesmo lugar, é possível medir a distância entre eles. Entretanto, como os pontos continuam não tendo dimensão ou forma, não é possível medir sua largura. Sendo assim, dizemos que a reta possui apenas uma dimensão ou que é unidimensional. https://brasilescola.uol.com.br/matematica/distancia-entre-dois-pontos.htm 116 4. Plano O que é plano? Trata-se de uma noção geométrica para a qual não existe definição, apenas a ideia de uma superfície que não descreve curva alguma. 5. Proposições primitivas (ou iniciais) O estudo lógico da Geometria se apoia em algumas propriedades relacionadas a pontos, retas e planos. Essas propriedades são aceitas como verdadeiras, sem necessidade de demonstração lógica, e são chamadas proposições iniciais, proposições primitivas ou postulados. 6. Postulados da existência Numa reta e fora dela existem infinitos pontos. Num plano e fora dele existem infinitos pontos. 7. Postulados da determinação • Dois pontos distintos determinam uma única reta. IMPORTANTE: De outra forma, podemos dizer que: dados dois pontos distintos A e B, existe uma só reta que tem A e B como seus elementos (ou uma só reta que passa por eles). 117 Três pontos não colineares determinam um único plano. IMPORTANTE: De outra forma, podemos dizer que: dados três pontos A, B e C não pertencentes a uma mesma reta, existe um só plano que tem A, B e C como seus elementos (ou um só plano que passa por eles). 8. Postulado da inclusão • Se uma reta possui dois pontos distintos num plano, ela está contida nesse plano. 9. Postulado das paralelas (ou postulado de Euclides) • Por um ponto passa uma única reta paralela a uma reta dada. IMPORTANTE: De outro modo, podemos dizer que, dado um ponto P não pertencente a uma reta r, por P podemos traçar uma única reta s paralela a r. No caso de o ponto P pertencer a r, também é única a paralela, pois é a própria reta r. 10. Posições relativas de duas retas Vamos analisar as posições relativas de duas retas observando inicialmente se elas têm ou não ponto em comum. Podem ocorrer quatro situações: As duas retas têm em comum dois pontos distintos; nesse caso, conforme o postulado da determinação, as retas são coincidentes. 118 As duas retas têm em comum um único ponto; nesse caso, elas são concorrentes e existe um único plano que as contém. As duas retas não têm nenhum ponto em comum, mas existe um plano que as contém; nesse caso, elas são paralelas. As duas retas não têm nenhum ponto em comum e não existe plano que as contenha; nesse caso, elas são reversas. 11. Posições relativas de dois planos Dois planos são concorrentes ou secantes se tem uma única reta em comum. 119 12. Planos paralelos Dois planos são paralelos se não têm ponto comum ou são coincidentes. 13. Posições relativas de uma reta e um plano Considerando o paralelepípedo da figura a seguir, observamos que: • o plano determinado pela face EFGH contém as retas , EH,,HG, , FG e , EF; • as retas, BF, ,CG, ,AE e, DH intersectam o plano determinado pela face EFGH, “furando-o”; • as retas, BC, ,CD, ,AD e, AB são paralelas ao plano determinado pela face EFGH. Estas são as três posições possíveis, no espaço, de uma reta em relação a um plano: 120 14. Projeções ortogonais Projeção ortogonal de um ponto sobre um plano é o ponto de interseção entre a reta perpendicular ao plano conduzida pelo ponto e o plano Projeção ortogonal de uma figura plana, ou não plana, sobre um plano é o conjunto das projeções ortogonais dos pontos da figura sobre esse plano 15. A projeção ortogonal de uma reta r sobre um plano α é assim definida: Se r é perpendicular a α, a projeção de r sobre a é o ponto P em que r intersecta α 121 Se r não é perpendicular a α, a projeção de r sobre a é a reta r', interseção de α com o plano β, perpendicular a α conduzido por r 16. A projeção ortogonal de um segmento de reta AB sobre um plano α é assim definida Se AB é perpendicular a α, a projeção de AB sobre α é o ponto P em que a reta AB intersecta α Se AB não é perpendicular a α, a projeção de AB sobre a é o segmento A'B' tal que A' e B' são, respectivamente, as projeções de A e B sobre α IMPORTANTE: É importante que se saiba também que as retas e os planos podem também estar no espaço, portanto os quadros abaixo resumem com clareza como as retas e os planos podem se comportar no espaço. 122 01. O iglu é uma construção utilizada como moradia pelos povos esquimós. Sua estrutura é basicamente formada por uma semiesfera e um semicilindro, ambos ocos, sendo que este último serve de entrada para essa moradia. A imagem a seguir ilustra um exemplo de iglu: Um pesquisador estava estudando a estrutura dos iglus e utilizou um drone para fazer imagens aéreas da vista superior de um iglu, esboçando, em seguida, a imagem em um papel. O esboço mais próximo do formato de um iglu na vista superior feito por esse pesquisador foi o: a) b) c) d) e) Exercitando 123 02. (ENEM) Um grupo de países criou uma instituição responsável por organizar o Programa Internacional de Nivelamento de Estudos (PINE) com o objetivo de melhorar os índices mundiais de educação. Em sua sede foi construída uma escultura suspensa, com a logomarca oficial do programa, em três dimensões, que é formada por suas iniciais, conforme mostrada na figura. Essa escultura está suspensa por cabos de aço, de maneira que o espaçamento entre letras adjacentes é o mesmo, todas têm igual espessura e ficam dispostas em posição ortogonal ao solo, como ilustrado a seguir. Ao meio-dia, com o sol a pino, as letras que formam essa escultura projetam ortogonalmente suas sombras sobre o solo. A sombra projetada no solo é a) b) c) d) e) 03. Durante uma festa de aniversário, um chapéu de festa com formato de cone circular reto foi deixado sobre uma mesa plana. Entre as estampas presentes nesse chapéu, destaca-se uma faixa que percorre a superfície cônica do adereço desde a base até a ponta, ligando os pontos A, B, C e D, conforme a figura a seguir. Sabe-se que 𝐴𝐵 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅𝑒 𝐶𝐷 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅são geratrizes do cone e que B e C pertencem a um plano paralelo à base do chapéu. A projeção ortogonal dessa faixa e da base do chapéu sobre o plano da mesa pode ser representada por: a) b) c) d) e) 04. Uma escultura foi produzida a partir de um bloco retangular de madeira com dimensões 30 cm x 30 cm x 40 cm, adquirindo a forma apresentada na imagem a seguir. A peça recebeu uma pintura de modo a exibir algumas faces claras e outras escuras. A única figura que representa uma vista posterior possível dessa escultura é a) b) c) d) e) 124 05. Uma empresa de design de móveis criou uma cadeira – cuja vistasuperior é mostrada na figura ao lado – com três pernas e com assento translúcido e escuro A cadeira não balança porque a) três pontos não colineares determinam um plano. b) as pernas formam um triângulo equilátero. c) dois pontos determinam uma reta. d) as retas se encontram no infinito. e) as pernas de apoio são radiais 06. Em competições de aeromodelismo, é requisitada aos participantes a realização de manobras com seus aeromodelos, sendo que em cada setor de uma pista deve-se realizar uma manobra diferente. As figuras a seguir apresentam o desenho de um aeromodelo e a pista plana na qual ele sobrevoa uma trajetória retilínea. Também são apresentados os pontos A e C nas pontas das asas e os pontos B e D que representam, respectivamente, o bico e a cauda do aeromodelo. Ademais, mostrasse os setores 1, 2 e 3 da pista e o ponto de partida indicado pelo aeromodelo. Sabe-se que um aeromodelo realizou as manobras enquanto sobrevoava a pista, mantendo o eixo BD sempre paralelo ao chão. As asas do aeromodelo rotacionaram em torno do eixo BD, fazendo ângulos de 90° e 180° com o solo em cada manobra feita, respectivamente, uma no setor 2 e a outra no setor 3, sempre retornando à posição inicial (setor 1) após cada manobra. As projeções ortogonais dos pontos A, B, C e D do aeromodelo sobre o solo são representadas por: a) b) c) d) e) 125 07. Uma luminária é fixada no teto de um cômodo e tem a forma de uma espiral, como representado na figura ao lado: A figura que melhor representa a projeção ortogonal, sobre o piso da casa (plano), da sombra dessas lâmpadas que estão posicionadas nessa luminária é: a) b) c) d) e) 08. (ENEM) João propôs um desafio a Bruno, seu colega de classe: ele iria descrever um deslocamento pela pirâmide a seguir e Bruno deveria desenhar a projeção desse deslocamento no plano da base da pirâmide. O deslocamento descrito por João foi: mova-se pela pirâmide, sempre em linha reta, do ponto A ao ponto E, a seguir do ponto E ao ponto M, e depois de M a C. O desenho que Bruno deve fazer é a) b) c) d) e) 09. (ENEM) O acesso entre os dois andares de uma casa é feito através de uma escada circular (escada caracol), representada na figura. Os cinco pontos A, B, C, D, E sobre o corrimão estão igualmente espaçados, e os pontos P, A e E estão em uma mesma reta. Nessa escada, uma pessoa caminha deslizando a mão sobre o corrimão do ponto A até o ponto D A figura que melhor representa a projeção ortogonal, sobre o piso da casa (plano), do caminho percorrido pela mão dessa pessoa é: a) b) c) d) e) 126 10. (ENEM 2021) O Atomium, representado na imagem, é um dos principais pontos turísticos de Bruxelas. Ele foi construido em 1958 para a primeira grande exposição mundial depois da Segunda Guerra Mundial, a Feira Mundial de Bruxelas. Trata-se de uma estrutura metálica construída no formato de um cubo. Essa estrutura está apoiada por um dos vértices sobre uma base paralela ao plano do solo, e a diagonal do cubo, contendo esse vértice, é ortogonal ao plano da base. Centradas nos vértices desse cubo, foram construídas oito esferas metálicas, e uma outra esfera foi construída centrada no ponto de interseção das diagonais do cubo. As oito esferas sobre os vértices são interligadas segundo suas arestas, e a esfera central se conecta a elas pelas diagonais do cubo. Todas essas interligações são feitas por tubos cilíndricos que possuem escadas em seu interior, permitindo o deslocamento de pessoas pela parte interna da estrutura. Na diagonal ortogonal à base, o deslocamento é feito por uni elevador, que permite o deslocamento entre as esferas da base e a esfera do ponto mais alto, passando pela esfera central. Considere um visitante que se deslocou pelo interior do Atomium sempre em linha reta e seguindo o menor trajeto entre dois vértices, passando por todas as arestas e todas as diagonais do cubo A projeção ortogonal sobre o plano do solo do trajeto percorrido por esse visitante é representado por a) b) c) d) e) 11. Uma formiga move-se sobre um castiçal de vidro transparente, do ponto A para B em linha reta, percorre o arco circular BCD, sendo C localizado na parte da frente do castiçal, e desce o arco DE, como representado na figura. Os pontos A, B, D e E estão sobre um mesmo plano perpendicular à mesa sobre a qual se encontra o castiçal. A projeção ortogonal, sobre o plano da mesa, do trajeto percorrido pela formiga, do ponto A até o ponto E, é melhor representada por a) b) c) d) e) 127 12. Considere os planos α e β, paralelos entre si, e os segmentos e contidos no plano α, com os pontos A, B e C não colineares, conforme mostra a figura Projetando-se ortogonalmente os segmentos e sobre o plano β, obtém-se a) b) c) d) e) 13. A figura a seguir mostra parte do mapa da cidade de Campo Grande – MS, no qual se leem os nomes de algumas ruas e avenidas. Fazendo uma análise das vias como segmentos de retas, são paralelas e concorrentes, respectivamente: a) R. Tupã e R. Anhanguera, R. Gabinete e R. Arica. b) R. Bertioga e R. das Guianas, R. Tupã e R. Caiçara. c) R. Tupã e R. Nove de Julho, R. Bertioga e R. Pasteur. d) R. Bertioga e R. Pasteur, R. Bertioga e R. das Guianas. e) R. Bertioga e R. Nove de Julho, R. Tupã e R. Nove de Julho. 14. Um helicóptero sobrevoa uma ilha afetada por um terremoto, com a missão de entregar pacotes de suprimentos. A figura representa o momento em que a aeronave entregou um pacote com mantimentos em uma região de planície da ilha, o qual era suficientemente pesado para não ter sua trajetória durante a queda afetada pelo vento ou por massas de ar. No instante representado, a velocidade do helicóptero era nula, e o pacote foi abandonado no ar, em queda livre.Qual figura melhor representa a projeção ortogonal da trajetória do pacote sobre o plano dessa região da ilha, do momento em que ele foi abandonado até atingir o chão? a) b) c) d) e) 128 15. Analice ganhou, de presente de aniversário, uma caixa de madeira feita por seu avô, com o formato de um paralelepípedo. Essa caixa contém alguns parafusos – identificados na figura a seguir por A, B, C e D – e apresenta como decoração três linhas: r, s e t. Supondo que a caixa esteja fechada e que, por analogia, pudéssemos chamar esses parafusos de pontos e as linhas decorativas de retas, de acordo com o postulado da determinação, os entes geométricos que determinam o plano β são a) as retas r, s e t. b) os pontos A e B. c) a reta s e os pontos C e D. d) os pontos B, C e D. e) a reta r e o ponto C. 16. Uma pessoa cortou um limão em oito pedaços quase idênticos fazendo cortes determinados por apenas três planos distintos. O formato que melhor representa um ponto de vista de um dos pedaços obtidos é a) b) c) d) e) 17. O sistema de abastecimento de água de um condomínio é composto por quatro tanques circulares, sendo três pequenos e um grande. Sabe-se que os tanques pequenos se localizam nos vértices de um triângulo. O tanque grande, por sua vez, é conectado aos demais por canos de mesmo comprimento, e o seu centro se localiza no incentro desse triângulo. Dessa maneira, a configuração do sistema de abastecimento desse condomínio está mais bem representada em: a) b) c) d) e) 18. Um marceneiro está construindo um caixote para armazenar alimentos. A figura mostra o momento em que ele anexa a peça P na estrutura. Considerando que a peça P, após anexada à estrutura, é representada pela reta r e a peça Q, vista na imagem, é representada pela reta s, as retas r e s, da maneira que são representadas nocaixote, são a) concorrentes. b) coincidentes. c) coplanares. d) paralelas. e) reversas. 129 19. Considere os seguintes padrões formados pela junção(*) de quatro padrões simples, A, B, C e D. Assinale a alternativa em que o padrão formado pela junção A * D está corretamente representado. a) b) c) d) e) 20. Em uma aula de Educação Física, dezenove alunos representados na figura a seguir pelos pontos A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R e S estão se preparando para a aula, que terá como tema um jogo de vôlei. Enquanto uma parte dos alunos irá assistir ao jogo da arquibancada (representada por um único plano β), a outra parte que está na quadra participará da partida. Com base na figura, três pontos não colineares que podem determinar o plano β são a) Q, R e K. b) I, L e O. c) D, H e S. d) B, G e M. e) A, C e J. 21. Na figura a seguir, o paralelepípedo ABCDEFGH representa um quarto com janela na parede externa da casa. Um passarinho entra por essa janela, passando pelo ponto P, centro do retângulo CDHG, e vai até o ponto A. Em seguida, vai até o ponto E e, na sequência, até o ponto B. Por fim, a ave sai do quarto passando pelo mesmo ponto por onde entrou. Considere que todos os movimentos do passarinho no interior do quarto são retilíneos. Ao coincidir a face EFGH do paralelepípedo com o plano desta página, qual é a melhor representação para a projeção ortogonal do movimento do passarinho sobre o chão do quarto? a) b) c) d) e) 22. Na entrada de uma instituição de ensino, estão dispostas três bandeiras, sendo uma de seu país, outra de seu estado e outra de sua cidade. Recentemente, as bandeiras foram trocadas, e os mastros colocados perpendicularmente ao solo, como representado na figura a seguir: Imaginando esses mastros (país, estado e cidade) como partes das retas r, s e t, respectivamente, sabe-se que essas retas, em relação ao plano α do solo, são a) secantes e não perpendiculares. b) secantes e perpendiculares. c) paralelas e não contidas. d) incidentes e contidas. e) paralelas e contidas. 130 23. Uma grande árvore de Natal, com formato semelhante a um cone reto, será colocada na entrada de um shopping com luzes pisca-piscas, interligadas por um mesmo fio, que contornará a superfície lateral dela, conforme ilustra a figura a seguir. Ao observar essa árvore exatamente de cima, uma pessoa verá as luzes dos pisca- piscas a partir de qual formato? a) b) c) d) e) 24. Durante uma partida de tênis, um saque foi realizado ao meio-dia, com o sol a pino. A figura ilustra a trajetória da bola observada por um espectador situado no nível da quadra, em uma posição alinhada com a rede Em 1, a bola encontra-se na mão do jogador que faz o saque. Em 2, a bola encontra-se na posição em que ocorre o contato com a raquete do sacador, após ter sido arremessada verticalmente para cima a partir da posição 1. Em 3, a bola faz contato com a quadra do jogador adversário. Por fim, em 4, a bola encontra-se na posição em que a raquete do jogador adversário rebate o saque. Considere que a bola de tênis apresenta pequenas dimensões. Considere ainda que esse saque tenha sido invalidado por ter sido desferido paralelamente às laterais da quadra, o que não é permitido pelas regras da modalidade. Qual é a melhor representação para a trajetória descrita pela sombra da bola a quadra durante o movimento realizado pelo objeto entre as posições 1 e 4? a) b) c) d) e) 25. Uma criança parou de brincar com seus blocos de montar, cujos formato e posição estão indicados na figura a seguir, formados, cada um, por seis cubos idênticos de 2 cm de aresta. O sólido cuja projeção ortogonal no solo é um retângulo de dimensões 8 cm × 2 cm é o a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V 131 26. O domingo de Carnaval deste ano começou com um espetáculo nos céus: o primeiro eclipse Solar do ano, visível em parte da América do Sul, África e Antártida. A figura a seguir ilustra um eclipse solar visto por um observador no ponto P da superfície da Terra. Considere que a região escura, nas alternativas a seguir, represente o bloqueio da luz Solar provocado pela Lua. Qual alternativa melhor representa a visão do observador em P? a) b) c) d) e) 27. Uma torneira do tipo ¼ de volta é mais econômica, já que seu registro abre e fecha bem mais rapidamente do que o de uma torneira comum. A figura de uma torneira do tipo ¼ de volta tem um ponto preto marcado na extremidade da haste de seu registro, que se encontra na posição fechado, e, para abri-lo completamente é necessário girar a haste ¼ de volta no sentido anti-horário. Considere que a haste esteja paralela ao plano da parede. Qual das imagens representa a projeção ortogonal, na parede, da trajetória traçada pelo ponto preto quando o registro é aberto completamente? a) b) c) d) e) 28. Um mágico, de posse de um baralho cuja disposição das cartas era conhecida por ele, chamou seus filhos e seus sobrinhos para lhes apresentar o seguinte truque: O mágico embaralhava, sem rotações, as cartas. Em seguida, com as faces das cartas voltadas para baixo e para a horizontal, pedia que alguém escolhesse uma delas, retirasse a carta do baralho, observasse qual delas era e a retornasse ao baralho na mesma posição. O segredo do truque dava-se quando o mágico, disfarçadamente, rotacionava o baralho horizontalmente em 180°, em torno do seu centro, para então colocar a carta tirada pelo participante, e embaralhava, sem rotações, as cartas novamente. Feito isso, o mágico conseguia, ao olhar as cartas do baralho, “adivinhar” qual era aquela escolhida pelo participante, uma vez que a disposição dela, após a rotação das demais cartas, era diferente da inicialmente determinada por ele. De acordo com essas informações, qual das cartas a seguir deve estar fora desse baralho para que o truque funcione? a) b) c) d) e) 132 29. A épura é uma representação geométrica de objetos tridimensionais muito usada em Geometria Descritiva e em Desenho Técnico. Essa representação é obtida a partir de projeções ortogonais em planos α e β, como mostrado na figura a seguir É possível representar, nesses planos, uma trajetória (um caminho percorrido entre alguns pontos). Assim, traçando os segmentos de reta AE, EH, HB e BG, serão formadas, segundo o observador mostrado, respectivamente, nos pontos α e β, as seguintes projeções: a) b) c) d) e) 133 30. A roda-gigante ou roda panorâmica é um brinquedo típico de parques de diversão. É formada por duas rodas paralelas que giram em torno do mesmo eixo, suspensas em duas torres verticais e que sustentam em suas circunferências bancos oscilantes para duas ou mais pessoas. Considere a roda gigante da figura abaixo. A melhor representa ação de projeção ortogonal do ponto A, em relação ao chão, quando a roda gigante dá uma volta completa, é: a) b) c) d) e) GABARITO – CONCEITOS PRIMITIVOS 01. E 02. E 03. A 04. E 05. A 06. E 07. A 08. C 09. C 10. E 11. C 12. D 13. E 14. C 15. D 16. C 17. A 18. E 19. A 20. E 21. D 22. B 23. C 24. D 25. A 26. E 27. A 28. E 29. E 30. B 134 CAPÍTULO 09 ÂNGULOS 1. Ângulos Traçamos no plano duas semirretas de mesma origem, dividindo o plano em duas regiões. Cada uma dessas regiões é um ângulo. Os lados do ângulo representado são as semirretas OA e OB. A origem comum às duas semirretas é o ponto O, chamado vértice do ângulo Podemos nomear este ângulo: AÔB (lemos ângulo AOB) ou  (lemos ângulo A) 1.2. Medida de ângulos Para medir um ângulo, escolhemos outrocomo unidade de medida e verificamos quantas vezes ele “cabe” no ângulo a ser medido. A unidade de medida mais usada para ângulos é o grau, cujo símbolo é º. O ângulo de 1 volta tem 360 graus (360º). Obtemos o ângulo de 1º dividindo o ângulo de 1 volta em 360 ângulos de mesma medida. O transferidor é o instrumento usado para medir ângulos. 135 1.3. Como registraremos a medida de um ângulo? Observe a ilustração ao lado para lembrar como posicionamos o transferidor para medir um ângulo. A medida do ângulo AÔB é 60º. Escreveremos: med(AÔB) 60º ou med(Ô) 60º 1.4. Grau e subdivisões do grau Há ângulos cujas medidas não correspondem a um número inteiro de graus. Nos transferidores comuns, a menor divisão é 1º. No entanto, existem instrumentos capazes de registrar medidas como 43,5º (quarenta e três graus e cinco décimos, ou quarenta e três graus e meio) ou 87,25º (oitenta e sete graus e vinte e cinco centésimos). Além de o grau poder ser subdividido em décimos, centésimos etc., ele tem submúltiplos particulares, que não são decimais: Se dividirmos 1º em 60 partes iguais, cada parte é chamada de 1 minuto. SEGUE OS EXEMPLOS ABAIXO Usando essas unidades podemos escrever: • 43,5º como 43º30’, pois se 1º = 60’ então 0,5º = 30’ • 87,25º como 87º15’, pois 0,25º = 1 4 de grau = 1 4 de 60’ = 15’ • 4,8º = 4º + 0,8º = 4º + 8 10 de grau = 4º + 8 10 . 60’ = 4º48’ Qual seria a medida da quarta parte de um ângulo reto? Observe: 90º : 4 = 22,5º Como 0,5º = 30’, temos 22,5º = 22º30’ Logo, a quarta parte de um ângulo reto tem 22º30’. IMPORTANTE: SISTEMA DECIMAL Grado é uma unidade de medida de ângulos planos equivalente a π⁄200 do radiano ou 9⁄10 do grau,[1] ou seja a 1⁄400 de uma rotação completa (revolução). A partir desse conceito é que dizemos que 360º = 400 gr(grados) https://pt.wikipedia.org/wiki/Unidade_de_medida https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%82ngulo_plano https://pt.wikipedia.org/wiki/Pi https://pt.wikipedia.org/wiki/Radiano https://pt.wikipedia.org/wiki/Grau_(geometria) https://pt.wikipedia.org/wiki/Grado_(%C3%A2ngulo)#cite_note-1 https://pt.wikipedia.org/wiki/Volta_(geometria) 136 2. Bissetriz de um ângulo Na figura, a semirreta OC, interna ao ângulo AOWB, tem origem no vértice do ângulo AOB e o divide em dois ângulos congruentes. Observe: Como os ângulos AOC e COB são congruentes, a semirreta OC é a bissetriz do ângulo AOB. 3. Classificação de ângulos De acordo com sua medida, um ângulo pode ser classificado em: Ângulo nulo: é o ângulo que mede 0°. Ângulo reto é todo aquele que mede 90°. • Ângulo raso ou de meia-volta é todo aquele que mede 180° • Ângulo agudo é todo aquele cuja medida é menor que 90°. 137 • Ângulo obtuso é todo aquele cuja medida é maior que 90° e menor que 180° De acordo com sua medida relativa, um ângulo pode ser classificado em: 3.1 Ângulos complementares Observe os ângulos AOB e BOC na figura a seguir e veja que a soma de suas medidas é igual a 90°. 3.2 Ângulos suplementares Ângulos Suplementares Dois ângulos são conhecidos como suplementares quando o resultado da soma dos dois é igual a 180º, ou seja, juntos eles formam um ângulo raso. 3.3 Ângulos Replementares Estes ângulos são aqueles que, quando somados, irão resultar em um ângulo giro, com valor igual a 360°. 138 3.4 Ângulos opostos pelo vértice Traçamos duas retas que se intersectam no ponto O. Os ângulos BÔA e CÔD têm o mesmo vértice (ponto O), e seus lados são semirretas opostas. BÔA e CÔD são ângulos opostos pelo vértice med(AÔB) = med(CÔD) = 130° med(AÔC) = med(BÔD) = 50° 4. Retas paralelas interceptadas por uma transversal Quando duas retas paralelas r e s são cortadas por uma transversal t, dois ângulos quaisquer determinados por t e r ou t e s têm medidas iguais ou são suplementares. 139 Resumo teórico 01. As ruas de um bairro de uma determinada cidade foram representadas em um mapa pela figura 1 e transcritas para um esboço na figura 2. O arquiteto responsável pelo projeto constatou que a rua Java é paralela à rua Havaí, calculou os ângulos formados por algumas ruas no esboço e precisou mensurar o valor do ângulo 𝛽 da figura 2 Depois de alguns cálculos, o arquiteto chegou à conclusão que 𝛽 é igual a a) 60º. b) 65º. c) 70º. d) 80º. e) 85º. 2. (FAMERP/2021) A figura indica cinco retas, dois pares de ângulos congruentes, dois pontos nas intersecções de três retas e um ponto na intersecção de duas retas. Nas condições da figura, as retas r e s serão paralelas se, e somente se, a) α for igual a .β b) t e u forem perpendiculares em C. c) a medida de AC for igual à de BC. d) α ou β for igual a 45 . e) o triângulo ABC for equilátero. Exercitando 140 3. (FMJ 2021) Em um hexágono regular foram traçadas duas diagonais e um segmento de reta, cujas extremidades são um ponto sobre um dos lados e um ponto sobre uma das diagonais traçadas, conforme mostra a figura. O valor de α β é igual a a) 230 b) 220 c) 235 d) 225 e) 215 4. Especialistas indicam que a qualidade do ambiente de trabalho tem influência direta na produtividade de uma empresa. Questões relacionadas ao bem-estar dos colaboradores são essenciais para um melhor desempenho laboral. Ciente disso, o diretor de uma empresa de desenvolvimento de software investiu em uma reforma dos escritórios, visando ao aprimoramento do mobiliário, levando em conta aspectos ergonômicos e estéticos. Uma das alterações mais valorizadas pelos funcionários foi a aquisição de cadeiras com encostos reclináveis, como ilustra a figura 1. A figura 2 descreve uma situação em que uma dessas cadeiras é posicionada na inclinação máxima e encostada na parede. Com base nas informações, a medida do menor ângulo formado entre o assento e o encosto quando a cadeira se encontra com inclinação máxima é a) 110 b) 120 c) 130 d) 140 5. O projeto de madeiramento é fundamental para a construção de um bom telhado em uma residência. Na figura, temos a vista frontal do madeiramento de um telhado. O triângulo ABC é isósceles de base BC, tal que �̂� = 120°. Observa-se também que os segmentos DE e FG são perpendiculares à base. De acordo com os dados acima, a medida do ângulo 𝐵�̂�𝐷 é a) 30º. b) 45º. c) 60º. d) 75º. e) 90º. 141 6. Na confecção de uma estante de madeira, foram agrupadas várias peças de um único formato, conforme a figura. O encaixe perfeito dessas peças forma um dodecaedro regular. O responsável pelo projeto calculou as medidas dos ângulos A, B, C e D, em graus, com base nas propriedades apresentadas na tabela. O responsável pelo projeto calculou as medidas dos ângulos A, B, C e D, em graus, com base nas propriedades apresentadas na tabela. Propriedade A medida do ângulo B é 30º maior do que a medida do ângulo A. A soma das medidas dos ângulos A e B é 210º. Os ângulos B e C são suplementares O valor encontrado pelo responsável do projeto para a medida do ângulo C foi de a) 30°. b) 45°. c) 60°. d) 90°. e) 120°. 7. Um pintor, para criar efeitos de profundidade em sua pintura, desenhou um esboço, conforme ilustrado a seguir, em que ED // FC // AB, A, F e D estão alinhados, EAB = 76º e DFC = 63º Para especificar, em seu esboço, quais áreas seriam pintadas para gerar o efeito de profundidade, foi necessário calcular o valor do ângulo EÂD = x, que, em grau, é igual a a) 76. b) 63. c) 41. d) 14. e) 13. 8. (Encceja 2020) O logotipo de uma empresa foi desenhado, obedecendo aos seguintes critérios:- o lado NP é paralelo ao lado LK; - o lado MK é paralelo ao lado OQ; - o triângulo KLM é equilátero. Observou-se que os ângulos ˆPNL e ˆQOM, nesse logotipo, têm medidas iguais. A medida de cada um desses ângulos é a) 30° b) 60° c) 120° d) 300° 142 9. Dependendo da inclinação do terreno, pode ocorrer o tombamento lateral de tratores. A figura a seguir ilustra a situação de não tombamento (a), a iminência de tombamento (b) e o tombamento (c), tomando como referência a linha de ação força-peso. Se a linha de ação da força-peso passa entre os pontos de contato das rodas com o chão, o trator não tomba. No caso de a linha de ação da força-peso passar no ponto de contato de uma das rodas com o chão, o trator está na iminência de tombar. Mas se a linha de ação da força-peso passar fora do ponto de contato da roda com o chão, então o trator está tombando. Sabe-se que as linhas de contato das rodas dos tratores com a linha do chão são perpendiculares nos casos (a) e (b). Para um determinado tipo de trator na iminência de tombamento, o valor do ângulo que a linha de ação força peso faz com o chão mede x e o valor do ângulo que a linha de ação força-peso faz com a linha de contato da roda com o chão mede um terço de x. De acordo com as informações, a medida do ângulo x é a) 67,5°. b) 54,0°. c) 45,0°. d) 38,6°. e) 30,0°. 10. Em uma rua plana inclinada, há uma árvore cujo comprimento de sua sombra, em determinado momento do dia, é igual à sua altura. Passado um tempo, a altura da árvore passa a ser igual à distância entre a extremidade da sombra não coincidente com a base e o topo da árvore. Nesse intervalo de tempo, o movimento aparente do sol no céu descreveu um arco de 30° em um plano que contém a árvore e é perpendicular ao plano da rua. A imagem a seguir ilustra essa situação Considerando as informações, é possível concluir que a inclinação da rua, ou seja, o ângulo formado entre o plano da rua e a horizontal, é de a) 10° b) 15° c) 20° d) 25° e) 30° 11. Em um laboratório de protótipos inteligentes de uma universidade, eram feitos testes com um robô motorizado. O grupo que aplicava um desses testes precisava descobrir qual a medida segura para que o robô pudesse subir uma rampa. Eram utilizadas uma superfície e uma rampa planas para o experimento. Supondo que o ângulo β que a rampa forma com a horizontal tenha seu suplemento excedendo a 3o o quádruplo de seu complemento, então β medirá a) 33o. b) 49o. c) 61o. d) 70o. e) 84o. 143 12. Uma pessoa instalou um fio, paralelo ao chão, em duas paredes paralelas perpendiculares ao chão de sua varanda para pendurar um bebedouro para passarinhos, conforme a figura a seguir, que retrata o fio antes e depois de colocar o bebedouro Após a instalação do bebedouro, houve uma deformação no fio de maneira que o ângulo α, indicado na imagem, é cinco sétimos de β. De acordo com as informações, o ângulo α, em grau, é igual a a) 45. b) 60. c) 75. d) 105. e) 120. 13. Um motorista estaciona seu carro com o auxílio da câmera de ré do veículo, utilizando como guia um obstáculo próximo. A imagem mostra os pontos que correspondem aos limites do ângulo de visão da câmera à direita e à esquerda do carro; o obstáculo está posicionado sobre a bissetriz do ângulo de visão da câmera. Considere que o ângulo agudo formado entre o ponto D, a câmera e o obstáculo é dado pela expressão 𝑋 5 + 63° e que o ângulo agudo formado entre o ponto E, a câmera e o obstáculo é dado pela expressão 𝑋 17 + 75°. O ângulo de visão da câmera de ré do veículo mede a) 80°. b) 85°. c) 138°. d) 160°. e) 170° 14. Na construção de uma luminária, os ângulos dispostos no suporte são calculados para facilitar o corte dos materiais, como exposto na ilustração a seguir: No projeto, a razão entre as medidas dos ângulos x e y, nessa ordem, é: a) 143/53 b) 131/51 c) 100/50 d) 51/131 e) 13/50 144 15. A física de partículas estuda os constituintes elementares da matéria e da radiação, a interação entre eles e suas aplicações. O bárion (Λ0) é uma das partículas estudadas por esse ramo da física, que descobriu que essa partícula pode se desintegrar em um próton (p) e um píon (π–) . Em um experimento em uma câmara de bolhas, foi possível visualizar esse fenômeno, cuja trajetória das partículas está representada a seguir: Nesse experimento, o ângulo formado entre a linha de trajetória do bárion e a bissetriz do menor ângulo formado entre as linhas de trajetória do píon e do próton é de: a) 5,5° b) 10,0° c) 12,5° d) 15,5° e) 25,5° 16. Em viagens aéreas, os aviões realizam diferentes rotas, dependendo de seu destino, a partir de um determinado aeroporto. O esquema a seguir representa as rotas de 5 viagens aéreas distintas, todas partindo do mesmo aeroporto. Considere que o menor ângulo entre as rotas C e E mede 45°, conforme o esquema anterior. O menor ângulo entre a rota B e a rota E é o dobro do menor ângulo entre a rota A e a rota C, e a rota B está na bissetriz do menor ângulo entre a rota A e a rota C. Qual é o menor ângulo entre as rotas A e C? a) 15° b) 25° c) 30° d) 35° e) 60° 17. Nos processos de içamentos de cargas, a engenharia busca estabelecer todos os comprimentos e ângulos para garantir a estabilidade do processo. Observe na ilustração um dos procedimentos para o içamento de uma carga em uma escavação, sendo necessária a determinação de todos os ângulos do esquema projetado. O engenheiro responsável pelo projeto encontrou como medida do ângulo x, em graus, o valor de: a) 120. b) 125. c) 130. d) 135. e) 140. 145 18. Uma ponte levadiça possui dois trechos de comprimentos diferentes, conforme a imagem. Quando um navio mais alto do que a ponte se aproxima, a parte da esquerda (trecho A) e a parte da direita (trecho B) rotacionam em sentido anti-horário e horário, respectivamente, possibilitando a passagem do navio. Ao avistar um navio se aproximando, o operador da ponte acionou sua abertura 5 minutos antes de o navio atravessar por baixo dela, sabendo que esse era o tempo necessário para a ponte abrir o suficiente para o navio passar. Sabe-se que o trecho A rotaciona a uma velocidade angular de 9° por minuto e o trecho B rotaciona a uma velocidade angular de 6° por minuto, em torno de seus eixos de fixação. A posição em que a estrutura da ponte estava quando o navio iniciou sua passagem por ela, ou seja, 5 minutos depois de ser acionada, é representada pela figura: a) b) c) d) e) 146 19. Entre os modelos de pontos de ônibus que foram instalados na cidade de São Paulo em maio de 2013, há um cuja estrutura de sustentação é composta por quatro peças de metal, representadas pelos segmentos A B, CD, E F e G H na figura a seguir. O designer responsável pelo projeto, Guto Índio da Costa, definiu as seguintes medidas para os menores ângulos formados por esses segmentos com o plano horizontal da calçada. Assim, as medidas x, y e z dos ângulos indicados na figura, formados nos cruzamentos entre os segmentos de reta que compõem a estrutura de sustentação do ponto de ônibus, são, respectivamente, iguais a a) 116°, 88° e 98°. b) 74°, 102° e 92°. c) 64°, 92° e 82°. d) 74°, 88° e 82°. e) 64°, 88° e 92°. 20. Laser é um dispositivo que produz radiação eletromagnética, emitindo um feixe de luz, e cuja aplicação se dá de inúmeras formas, desde em cirurgias médicas até em aparelhos que fazem leitura de CD. Em uma aplicação industrial, para constatar o correto posicionamento de uma peça na linha de produção, são usadas máquinas com aplicações para lasers. Para esse feito, é necessário que, na máquina, dois lasers se cruzem ortogonalmente; existindo, na máquina, duas hastes que emitem esse laser com um ângulo de 120°, como mostraa figura ao lado. Os suportes das hastes são paralelos, e uma delas já está fixada perpendicularmente ao suporte. A medida do ângulo x para que os lasers se cruzem da maneira esperada é: a) 80° b) 90° c) 100° d) 110° e) 120° 21. Um jardineiro comprou uma nova tesoura de jardinagem, cujo modelo simplificado pode ser mostrado a seguir: Na embalagem, havia a informação de que, para o melhor funcionamento da tesoura para o corte de um tipo específico de planta com o caule mais duro, o ângulo a não devia superar dois sétimos de seu suplemento. Dessa forma, para o corte do tipo de planta especificado na embalagem, garantindo o melhor funcionamento da tesoura, o maior valor, em graus, para o ângulo a é igual a a) 20. b) 30. c) 40. d) 50. e) 60. 147 22. Um artista pintou o quadro abaixo e o batizou com nome Simetria, pois há uma perfeita simetria em seus traços. Desse modo, qual a medida x do ângulo mostrado na figura? a) 25º. b) 30º. c) 35º. d) 40º. e) 45º 23. A empresa Cromalux criou uma luminária inusitada, em madeira, determinada de Abajur Woody, que pode ser modelada para várias posições. Observe as figuras ilustrativas as seguir: Os ângulos formados pelo segmento AB e a reta 𝑡2 e o segmento CD e a reta 𝑡3 são retos. Ao remanejar a posição da reta 𝑡2, foram estabelecidos os ângulos x e 140º, descritos na figura 2. O valor do ângulo x para essa configuração, em graus, será: a) 100 b) 110 c) 120 d) 130 e) 140 24. Para a produção de uma grade para janela com molde quadrado, um artesão está utilizando o seguinte padrão: Para determinar o ângulo x na imagem, ele realizou alguns cálculos, encontrando um valor, em graus, igual a a) 50. b) 60. c) 70. d) 80. e) 90. 148 25. Em um shopping center, estavam ocorrendo colisões com carros estacionados nas áreas destinadas a estacionamento, pois não havia área de manobra suficiente para os veículos de maior porte. Para resolver esse problema, foi solicitada à equipe de manutenção que sinalizasse as regiões nas quais os carros não poderiam estacionar, facilitando a manobra dos demais. A figura a seguir mostra o estacionamento e as regiões, em cinza, que foram pintadas pela equipe de manutenção, sendo que as regiões ímpares possuem a mesma área e as regiões pares possuem a mesma área. Sabe-se que as ruas A, B e C dentro do estacionamento são paralelas e não é possível estacionar nelas nem na rua D, pois são para trânsito de veículos e pedestres. A região 1 faz, com as ruas A e D, um ângulo de 60°; e a região 4 faz, com as ruas C e D, um ângulo de 120°. Considerando que para pintar as regiões 1 e 2 foram gastas três latas de tinta, o número de latas que foram utilizadas na sinalização de todas as regiões cinzas foi a) 12. b) 13. c) 15. d) 16. e) 18. 26. O mosaico na figura a seguir é composto de 14 triângulos: 10 triângulos equiláteros congruentes (5 cinzas e 5 brancos) e 4 triângulos retângulos congruentes (2 cinzas e 2 brancos) Para que seja possível a construção de um mosaico desse tipo, as medidas dos ângulos internos agudos dos triângulos retângulos devem ser iguais a a) 45º e 45º. b) 35º e 55º. c) 30º e 60º. d) 25º e 65º. e) 20º e 70º 27. (FAMEMA 2021) Considere o logotipo da Famema. Admita que esse logotipo seja feito a partir da figura a seguir, sendo r e s retas paralelas, assim como as retas t e u. Se 380 ,α β γ então α é igual a a) 140 b) 110 c) 130 d) 120 e) 100 149 28. Em um bairro de uma cidade, um agrimensor foi incumbido de refazer o desenho de um trecho de ruas para o projeto de reurbanização da prefeitura. Em seu projeto, duas ruas paralelas, A e B, são interceptadas por uma transversal, como demonstrado na figura a seguir: Sabendo que os ângulos indicados são suplementares, o valor de x é a) 35° b) 45° c) 55° d) 65° e) 95° 29. Em uma academia, na esteira de caminhada, podem ser reguladas tanto a inclinação da base quanto a do apoio para as mãos. A esteira se encontrava inicialmente na posição I (sendo o apoio para as mãos paralelo à base), e após as regulagens feitas por um usuário, passou para a posição II. Os ângulos dessas posições, entre a base da esteira e a parte inferior da estrutura, e entre o apoio para as mãos e a parte superior da estrutura, além do ângulo de inclinação da base, estão indicados na figura ao lado. Conforme indicado, o usuário adotou uma inclinação de 8° para a base e girou o apoio para as mãos 10° no sentido anti-horário, ampliando o ângulo entre a parte superior e o apoio para as mãos para 40°, sendo mantido o ângulo entre a base e a parte inferior. Com essas mudanças, ângulo x entre as partes superior e inferior da estrutura na posição I foi alterado para y na posição II. Com base nessas informações, a medida do ângulo y entre as partes superior e inferior da estrutura da esteira na posição II é igual a a) 82°. b) 92°. c) 100°. d) 108°. e) 118° 30. A artista Ana Holck cria estruturas oriundas de um plano arquitetônico, e a estruturação dos elementos que ela utiliza é feita de forma a leva-los para fora de seu contexto e funções. Com isso, ela cria estruturas cujos elementos-base são subvertidos de sua função natural. Observe, na figura a seguir, uma de suas obras, que possui os suportes superior e inferior paralelos. Para garantir o arranjo paralelo almejado pela artista, é necessário determinar as medidas de seus ângulos, como indicado na figura: O valor do ângulo x, em graus, é a) 75. b) 73. c) 70. d) 68. e) 65 GABARITO - ÂNGULOS 01. D 02. B 03. B 04. D 05. C 06. C 07. E 08. B 09. A 10. A 11. C 12.C 13. D 14. D 15. C 16. C 17. D 18. D 19. C 20. E 21. C 22. C 23. E 24. D 25. C 26. C 27. B 28. B 29. B 30. C 150 CAPÍTULO 10 POLÍGONOS 1. POLIGONOS Os polígonos são linhas fechadas formadas apenas por segmentos de reta que não se cruzam a não ser em suas extremidades. Esses segmentos de reta nos polígonos são chamados de lados, assim, outra definição, mais comum que a primeira, é a seguinte: polígonos são figuras geométricas inteiramente formadas por lados. Os polígonos dividem o plano em duas regiões sem pontos comuns: a interior e a exterior. 1.1 Elementos de um polígono Podemos identificar os seguintes elementos no polígono ABCDE ao lado: lados — segmentos de reta que formam o contorno do polígono; vértices — pontos de encontro de dois lados consecutivos; https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-reta.htm 151 diagonais — segmentos de reta que unem dois vértices não consecutivos; ângulos internos — ângulos formados por dois lados consecutivos; ângulos externos — ângulos formados por um lado do polígono e pelo prolongamento do lado consecutivo a ele. 1.2 Classificação dos polígonos Quando às medidas dos lados Um polígono é classificado de acordo com o número de lados, que é igual ao número de ângulos internos. Observe o nome de alguns polígonos: Quando às medidas dos lados e ângulos: Polígono equilátero: dizemos que um polígono é equilátero quando tem todos os lados com mesma medida. Polígono equiângulo: dizemos que um polígono é equiângulo quando tem todos os ângulos internos com mesma medida. Polígono regular: dizemos que um polígono é regular quando é equiângulo e equilátero. Diagonais de um polígono 152 Note que o número de diagonais traçadas por um de seus vértices (o vértice A) é igual ao número de lados menos 3. Assim, em um polígono de n lados, podemos traçar, por um dos vértices, (n - 3) diagonais. Como o polígono tem n vértices, podemos traçar n.(n - 3) diagonais. Esse produto, porém, representa o dobro do número de diagonais, pois cada diagonal foi contada duas vezes (porexemplo, a diagonal AC e a diagonal CA ). Então, para calcular o número total de diagonais d de um polígono de n lados, podemos empregar a fórmula: Ângulos internos e ângulos externos de um polígono IMPORTANTE: soma das medidas dos ângulos internos de um polígono Observe o triângulo ABC, cujos ângulos internos medem a, b e c. Traçamos uma reta r, paralela à reta suporte do lado BC, passando pelo vértice A. Como ângulos alternos internos formados por paralelas são congruentes, temos x = b e y = c. A soma das medidas dos três ângulos de vértice A forma um ângulo raso com lados em r; logo, x + a + y = 180°. Substituindo x por b e y por c, obtemos: b + a + c = 180° Portanto: A soma das medidas dos ângulos internos de um triângulo qualquer é igual a 180° Agora, observe as figuras abaixo, em que cada polígono foi decomposto em triângulos a partir das diagonais que partem de um vértice. 153 Note que o número de triângulos é duas unidades menor que o número de lados. Como a soma das medidas dos ângulos internos de cada triângulo é 180°, podemos afirmar que a soma das medidas dos ângulos internos (Si) de um polígono de n lados corresponde a: IMPORTANTE: Soma das medidas dos ângulos externos de um polígono de n Lados Para comprovar nossa estimativa, observe ao lado polígono de n lados. Nele, vemos que em cada vértice a soma das medidas do ângulo interno (Si ) com a do ângulo externo (Se ) é igual a 180°. Como o polígono de n lados tem n vértices, então a soma das medidas de todos os ângulos externos com a de todos os ângulos internos é igual a n. 180°. Veja. A soma das medidas dos ângulos externos de um polígono qualquer é 360°. IMPORTANTE: Um polígono é regular quando todos os seus lados são congruentes entre si e todos os seus ângulos internos são congruentes entre si. Representando por ai a medida do ângulo interno de um polígono regular de n lados e por ae a medida do ângulo externo, temos: 154 01. Para participar de um concurso no qual serão escolhidos mosaicos para a calçada de uma igreja, um artista construiu seu mosaico usando pentágonos regulares e losangos dispostos conforme figura a seguir: Sabe-se que â e b̂ são ângulos do pentágono regular e do losango, respectivamente. Se a soma ˆâ b equivale a x graus, então, quanto ao valor de x pode-se afirmar que é um número a) primo. b) quadrado perfeito. c) divisível por 7. d) múltiplo de 10. 02. (Enem 2020) Azulejo designa peça de cerâmica vitrificada e/ou esmaltada usada, sobretudo, no revestimento de paredes. A origem das técnicas de fabricação de azulejos é oriental, mas sua expansão pela Europa traz consigo uma diversificação de estilos, padrões e usos, que podem ser decorativos, utilitários e arquitetônicos. Disponível em: www.itaucultural.org.br. Acesso em: 31 jul. 2012. Azulejos no formato de octógonos regulares serão utilizados para cobrir um painel retangular conforme ilustrado na figura. Entre os octógonos e na borda lateral dessa área, será necessária a colocação de 15 azulejos de outros formatos para preencher os 15 espaços em branco do painel. Uma loja oferece azulejos nos seguintes formatos: 1 – Triângulo retângulo isósceles; 2 – Triângulo equilátero; 3 – Quadrado. Os azulejos necessários para o devido preenchimento das áreas em branco desse painel são os de formato a) 1. b) 3. c) 1 e 2. d) 1 e 3. e) 2 e 3. 03. Em determinado ano, as moedas de R$ 0,25 tinham, numa de suas faces, um polígono regular com 7 lados, como se pode ver na figura. Quanto vale a soma dos ângulos internos desse polígono de 7 lados? a) 1.160º b) 900º c) 1.180º d) 1.260º e) 1.620º 04. O projeto de um molde utilizado para a produção de um brinquedo de plástico está em fase final de desenvolvimento, restando apenas calcular o ângulo A D B, indicado por a, conforme a figura a seguir. Sabe-se que os segmentos AD e BD são bissetrizes, respectivamente, dos ângulos C A B e CBA. O ângulo a, indicado na figura, mede a) 95º. b) 100º. c) 120º. d) 130º. e) 140º. Exercitando 155 05. As lutas de UFC acontecem num ringue com formato de um octógono regular, conforme a figura abaixo. Para a montagem das laterais do ringue, o responsável pelo serviço precisaria da medida do ângulo interno formado entre dois lados consecutivos, de modo que pudesse montar sem erros. Consultando o manual do ringue, ele verificou que o ângulo que precisava media a) 100 . b) 120 . c) 140 . d) 135 . e) 150 . 06. Uma faixa de azulejos decorativos será colocada no meio das paredes da cozinha de um restaurante chamado Del’a Hull. Eles serão encaixados de dois em dois, sendo o primeiro um hexágono regular, e o segundo um octógono regular, conforme a figura a seguir. Com base nos dados apresentados, assinale a alternativa que indica o valor correto de x. a) 90° b) 105° c) 120° d) 135° e) 255° 07. Uma exposição artística oferece ao público uma experiência em um circuito fechado no qual os visitantes percorrem, sequencialmente, seis corredores contendo obras de arte expostas nas paredes. A figura representa o circuito percorrido por um visitante, que entre pelo portão A, percorre outro corredor até o portão C, e assim sucessivamente, até o portão F. Ao passar pelo portão F, o visitante percorre o último corredor, em direção ao portão A, onde também fica a saída da exposição. Considere que todos os corredores do circuito são retilíneos e que os corredores 𝐵𝐶 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅𝑒 𝐷𝐸 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ são paralelos, assim como os corredores 𝐴𝐵 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝑒 𝐸𝐹 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅. O menor ângulo formado entre os corredores 𝐴𝐵 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝑒 𝐵𝐶 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅, indicado por 𝛼, mede a) 45º b) 50º c) 55º d) 60º 08. A figura a seguir mostra uma circunferência e dois polígonos. Um dos polígonos é inscrito nessa circunferência e outro, circunscrito a ela. Se M é o número de diagonais do polígono inscrito e N é o número de diagonais do polígono circunscrito, a razão entre M e N é igual a a) 7 . 5 b) 5 . 7 c) 14 . 5 d) 5 . 14 156 09. As formas geométricas aparecem em vários objetos do nosso cotidiano. Observe, na imagem abaixo, um relógio octogonal, objeto que fascina qualquer admirador de relógios. A soma das medidas dos ângulos internos de um octógono como o da imagem acima é a) 1.080 . b) 900 . c) 1.440 . d) 360 . e) 180 . 10. Alguns polígonos regulares, quando postos juntos, preenchem o plano, isto é, não deixam folga, espaço entre si. Por outro lado, outras combinações de polígonos não preenchem o plano. A seguir, exemplos desse fato: a Figura 1, formada por hexágonos regulares, preenche o plano; a Figura 2, formada por pentágonos e hexágonos regulares, não preenche o plano. Na Figura 2, a medida do ângulo é igual a x a) 14 . b) 12 . c) 10 . d) 8 . 11. Um porta-retratos tem a forma de um octógono regular conforme imagem a seguir. A medida de cada ângulo interno desse octógono é a) 45 . b) 60 . c) 90 . d) 135 . e) 30 . 12. Em um hexágono regular foram traçadas duas diagonais e um segmento de reta, cujas extremidades são um ponto sobre um dos lados e um ponto sobre uma das diagonais traçadas, conforme mostra a figura. O valor de 𝛼 + 𝛽 é igual a a) 230° b) 220° c) 235° d) 225° e) 215° 13. Uma designer de interiores projetou, em uma parede, uma estrutura em formato de flor feita de caixas cúbicas regularmente dispostas, conforme mostra a imagem ao lado. Observando os pontos em destaque na parte central dessa estrutura, identifica-se um polígono regular de 12 pontas em forma de estrela. A soma dosângulos agudos internos desse polígono é a) 540°. b) 720°. c) 1 440°. d) 1 800°. e) 3 960°. 157 14. Origami é uma palavra japonesa composta do verbo dobrar (ori) e do substantivo papel (kami), portanto, significa, literalmente, dobrar papel. [...] A inspiração dos origamistas (pessoas que se dedicam à arte do origami) está, principalmente, nos elementos da natureza e nos objetos do dia a dia. [...] Assim, o ser humano passou a transformar a planta em folha de papel, cortando-a em quadrados e dobrando-a em várias formas geométricas, que representam animais, plantas ou objetos. [...] Considerando que as pontas de uma folha de papel quadrada foram dobradas para fazer um origami na forma de um polígono convexo, conforme a figura anterior, qual é a medida do ângulo 𝜃? a) 71º b) 80º c) 96º d) 104º e) 119º 15. Os vértices L e J de um octógono estão sobre os lados de um heptágono, conforme a figura. Sendo reto o ângulo que o lado JH forma com um lado do heptágono, o valor de α + β + θ é igual a a) 447° b) 443° c) 435° d) 431° e) 439° 16. O geoplano circular consiste em um tabuleiro de madeira com pinos ou pregos fixados de modo que um deles se encontre no centro, e os demais, igualmente espaçados, formem um círculo. Essa ferramenta nos permite, entre outras coisas, construir polígonos regulares e suas diagonais. A figura a seguir mostra um geoplano circular de 24 pinos. Quantas diagonais terá o maior polígono regular construído nesse geoplano? a) 20 b) 40 c) 54 d) 252 e) 504 17. Os equinodermos são, via de regra, animais marinhos de vida livre, destacando-se dentre eles a estrela-do-mar; normalmente, essa espécie apresenta cinco braços, como representado na figura, os quais irradiam a partir do centro de seu corpo. Considerando que esse animal apresenta um padrão geométrico regular, estima-se que o ângulo a) α meça 72°. b) β meça 36°. c) α meça 108° d) β meça 108°. e) α meça 36° 158 18. (INSPER) De acordo com o teorema de Pick, se os vértices de um polígono simples estão sobre uma grade de pontos de coordenadas inteiras, sua área será igual a sendo i o número de pontos de coordenadas inteiras no interior do polígono e p o número de pontos de coordenadas inteiras no perímetro do polígono. Por exemplo, a área A do polígono INSPER, indicado na figura, é: Um polígono simples possui área igual a 40 unidades e vértices sobre uma grade de pontos de coordenadas inteiras. Sabe-se que o número de pontos de coordenadas inteiras no perímetro desse polígono supera seu número de lados em 8, e que o número de pontos de coordenadas inteiras no interior do polígono supera seu número de lados em 22. A soma dos ângulos internos desse polígono é igual a: a) 1620º b) 1800º c) 1980º d) 1440º e) 1260º 19. Um engenheiro projetou o sistema de irrigação de um jardim em função da necessidade de quantidades diferentes de água em cada um de seus setores. Assim, os canos que levam água para esse jardim tomaram as formas de um pentágono regular ABCDE, de um triângulo equilátero ABF e de um triângulo retângulo isósceles ABG, conforme a figura a seguir. Com base nas informações dadas, m(FÂG) e m(EFA) são, respectivamente, a) 15° e 45°. b) 48° e 45°. c) 15° e 61°. d) 60° e 15°. e) 15° e 66° 20. Uma das sinalizações de trânsito mais comuns é a representada pela placa a seguir, em que o comando “PARE” está escrito em uma placa no formato de um octógono regular. Considere que os vértices consecutivos desse octógono possam ser nomeados por ABCDEFGH. Sendo assim, qual a medida do menor ângulo formado pela diagonal AC e pela diagonal AG? a) 22°30’ b) 45° c) 80° d) 90° e) 112°30 21. Atualmente, há uma grande variedade de pisos disponível no mercado. Alguns desses pisos exploram simetrias, e outros exibem desenhos bem menos simétricos, como o ilustrado na figura ao lado: No caso do piso quadrado mostrado na figura, sendo P o vértice comum aos quatro triângulos, se a soma das medidas dos ângulos internos dos triângulos de cor cinza, com vértice em P, é 150º, então a medida do maior ângulo interno dos triângulos brancos, com vértice em P, é a) Igual a 90º. b) Igual a 110º. c) Maior que 110º e menor que 150º. d) Maior que 105º. e) Menor que 90º 159 22. Um designer, utilizando figuras planas, desenhou um painel com formas geométricas. Nesse painel, RSTPQ é um pentágono regular, ABCP é um quadrado e BED é um triângulo equilátero, todos com lados de mesma medida. O painel foi construído de forma que os pontos S, T, A e D são colineares. Para verificar que todas as formas estavam corretamente posicionadas, o designer calculou o ângulo 𝐶�̂�𝐸, encontrando a medida: a) 57° b) 60° c) 63° d) 66° e) 69° 23. Uma nova marca de sabonetes tem um polígono regular de 12 lados, o dodecágono, como logotipo, conforme mostra a figura ao lado. A estampagem dessa marca na superfície do sabonete será feita por uma ferramenta com o mesmo formato do logotipo, prensada sobre o material. Para a construção dessa ferramenta, a empresa responsável pela marca de sabonetes enviou uma imagem com as característica do polígono. A medida do ângulo 𝛼 dessa ferramenta, que foi enviada pela marca de sabonetes, é a) 15° b) 30° c) 120° d) 150° e) 165° 24. Para a construção de um mosaico, triângulos equiláteros foram justapostos às quatro faces de um quadrado. Em seguida, várias cópias da imagem gerada pela junção desses elementos são dispostas de modo que os espaços vazios entre elas resultem em losangos, conforme mostra a figura ao lado. O menor ângulo interno de cada um desses losangos mede a) 10°. b) 15°. c) 30°. d) 45°. e) 60° GABARITO - POLÍGONOS 01. B 02. D 03. B 04. A 05. D 06. B 07. B 08. B 09. A 10. B 11. D 12. B 13. B 14. C 15. E 16. D 17. E 18. D 19. E 20. D 21. D 22. D 23. D 24. C 160 CAPÍTULO 11 TRIÂNGULOS 1. TRIANGULOS O triângulo é o polígono de três lados. Baseado nisso temos que determinar seus elementos para que possamos fazer um estudo mais aprofundado para melhor entendimento. Os pontos A, B e C são os vértices do triângulo ABC. Os segmentos AB,BC e AC são os lados desse triângulo. O triângulo tem 3 ângulos internos: A,B e C. O perímetro de um triângulo é a soma das medidas de seus 3 lados. 1.1 Classificação dos triângulos: Condição de existência de um triângulo Nem sempre é possível construir um triângulo, mesmo sendo conhecidas três medidas de segmentos. Vamos construir um triângulo com lados medindo 30 cm, 20 cm e 16 cm. Repare que o maior lado desse triângulo (de 30 cm) tem medida menor que a soma das medidas dos outros dois lados (20cm + 16cm). Isso também ocorre com os outros dois lados desse triângulo: a medida de cada um deles é menor que a soma das medidas dos outros dois: 20cm < 16cm + 30cm 16cm < 20cm + 30cm Essa é a condição de existência de qualquer triângulo. Em todo triângulo, a medida de qualquer lado é menor que a soma das medidas dos outros dois lados. 161 1.2 Teorema do ângulo externo Prolongando o lado BC do triângulo ABC ilus trado, determinamos um ângulo externo ao triângulo. Marcamos esse ângulo na figura e denotamos sua medida por x. Observe que o ângulo externo é adjacente ao ângulo c, mas não é adjacente aos ângulos a e b. Vamos descobrir uma propriedade. Os ângulos x e c são suplementares, portanto x + c = 180 ou c = 180 – x Também sabemos que a soma das medidas dos ângulos internos do triângulo é 180º. Daí: a+ b + c = 180º Substituindo c por 180º - x nessa igualdade, temos: a - b - 180º - x = 180º subtraindo 180º de ambos os membros: a - b - x = 0 ou, finalmente, a + b = x Mostramos que, em todo triângulo, a medida do ângulo externo é igual à soma dosângulos internos não adjacentes a ele. 1.3 Pontos notáveis de um triângulo Há quatro pontos em um triângulo que apresentam propriedades importantes e, por isso, são denominados pontos notáveis: baricentro, incentro, circuncentro e ortocentro. Vamos estudar um pouco sobre cada um desses pontos. 1.4 Mediana Considerando um triângulo ABC qualquer, podemos determinar o ponto médio M do lado BC . O segmento AM é chamado de mediana relativa ao lado BC . 162 Mediana de um triângulo é o segmento que une um vértice ao ponto médio do lado oposto a ele. Todo triângulo possui três medianas que se encontram em um ponto chamado de baricentro. No triângulo ABC ao lado, temos: AM é a mediana relativa ao lado BC ; BN é a mediana relativa ao lado AC CP é a mediana relativa ao lado AB As três medianas se encontram no ponto G(gravidade), que é o baricentro do triângulo IMPORTANTE: O baricentro divide cada mediana na razão de 1 para 2 no sentido do lado para o vértice. Olhando a figura acima temos: AG = 2GM CG = 2GP BG = 2GN 1.5 Bissetrizes Bissetriz de um triângulo é o segmento de reta que divide ao meio um dos ângulos internos do triângulo cujos extremos são o vértice desse ângulo e o ponto de intersecção com o lado oposto a ele. Observe que a bissetriz de A intersecta o lado BC num ponto D. O segmento AD está contido na bissetriz de A. A medida de AD é a medida da bissetriz relativa ao vértice A deste triângulo. Intersecção das bissetrizes: incentro s bissetrizes de um triângulo são os segmentos que dividem os seus ângulos internos em dois ângulos congruentes e têm uma extremidade em um dos vértices do triângulo e a outra no lado oposto a esse vértice. 163 1.6 Circunferência inscrita a um triângulo Já vimos que a bissetriz equidista dos lados que formam o ângulo; então, como o incentro é a intersecção das bissetrizes, esse ponto é equidistante dos três lados do triângulo, ou seja, a distância é sempre a mesma entre o incentro e qualquer um dos lados do triângulo. Sabendo que I é o incentro do triângulo ABC, pelo que foi mencionado no texto acima temos que: IR ≅ IP≅ IQ Altura Considerando um triângulo ABC qualquer, podemos traçar pelo ponto A um segmento perpendicular ao lado BC . O segmento AH é a altura relativa ao lado BC . Altura de um triângulo é o segmento que une perpendicularmente um dos vértices ao seu lado oposto (ou ao seu prolongamento). Em qualquer triângulo, as retas suportes das três alturas se cruzam em um ponto, denominado ortocentro (H ). IMPORTANTE: 1 No triângulo acutângulo, o ortocentro é interno ao triângulo. 164 IMPORTANTE: 2 No triângulo retângulo, o ortocentro é o vértice do ângulo reto. IMPORTANTE: 3 No triângulo obtusângulo, o ortocentro é externo ao triângulo. 2. Congruência de triângulos Como qualquer polígono pode ser dividido ou decomposto em triângulos, o estudo da congruência de triângulos pode nos auxiliar em problemas mais complicados que envolvam a congruência de polígonos. Agora, vamos estudar, em particular, os triângulos congruentes. Dois triângulos são congruentes quando os lados correspondentes e os ângulos correspondentes forem congruentes. Observe que, se dois triângulos são congruentes, então: • os lados correspondentes opostos a ângulos congruentes são congruentes; • os ângulos correspondentes opostos a lados congruentes são congruentes. Casos de congruência de triângulos Vimos que dois triângulos são congruentes quando os lados correspondentes e os ângulos correspondentes são, respectivamente, congruentes. No entanto, em algumas situações, é possível reconhecer a congruência de dois triângulos quando são conhecidos apenas três de seus elementos. Isso é feito por meio dos casos de congruência, que vamos estudar a seguir 165 Caso lado-lado-lado (LLL) Dois triângulos são congruentes quando têm os três lados respectivamente congruentes. Caso lado-ângulo-lado (LAL) Dois triângulos são congruentes quando têm dois lados e o ângulo compreendido entre eles respectivamente congruentes Caso ângulo-lado-ângulo (ALA) Dois triângulos são congruentes quando têm dois ângulos e o lado adjacente a esses ângulos respectivamente congruentes. 166 Caso lado-ângulo-ângulo oposto (LAAo) Dois triângulos são congruentes quando têm um lado, o ângulo adjacente a esse lado e um ângulo oposto a esse lado respectivamente congruentes. 01. O telhado da cantina no CMRJ, com formato retangular, será reformado. A figura abaixo mostra o desenho de sua vista superior. As vigas de madeira do telhado, representadas na figura pelos segmentos AB, AC e AD, serão substituídas. O comprimento, em metros, da maior viga que será substituída é igual a a) 4,0 b) 4,5 c) 5,0 d) 6,5 e) 7,0 02. Considere uma chapa de madeira representada pelo retângulo ABCD. A fim de fazer o encosto de uma cadeira, um marceneiro precisa realizar um corte nessa peça no formato do arco circular GLF, tangente ao lado 𝐴𝐷 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ em L, ponto médio desse segmento. Além disso, após o corte ser concluído, o centro do arco GLF deverá pertencer ao eixo de simetria do encosto. Considere AD = 30 cm e AG = DF = 3 cm. O raio, em centímetro, do arco GLF é igual a a) 26 b) 27 c) 36 d) 37 e) 39 Exercitando 167 03. (ENEM REAPLICAÇÃO 2021) Um brinquedo muito comum em parques de diversão é o balanço. O assento de um balanço fica a uma altura de meio metro do chão, quando não está em uso. Cada uma das correntes que o sustenta tem medida de comprimento, em metros, indicada por x. A estrutura do balanço é feita com barras de ferro, nas dimensões, em metro, conforme a figura. Nessas condições, o valor, em metro, de x é igual a a) √2 – 0,5 b) 1,5 c) √8 – 0,5 d) √10 – 0,5 e) √8 04. A seguiu atentamente a resolução de um exercício complexo de geometria sobre o qual o professor a dado a dica da construção do ∆BCE equilátero. Ao chegar em casa e rever suas notas da aula, percebeu que havia esquecido de copiar a parte final do exercício. Porém, ela se lembrava de que deveria encontrar uma congruência de triângulos para encontrar o ângulo ACD indicado por x lembrando-se de que AB = CD, Paula encontrou a congruência de triângulos e pôde concluir que o ângulo x vale a) 10º. b) 20º. c) 30º. d) 40º. e) 50º. 05. Duas cordas foram ligadas da rua até o ponto mais alto de um poste de luz vertical, o ponto D, representado na figura a seguir. A base do poste é equidistante ao ponto D e ao ponto em que a corda maior está ligada ao chão (ponto A), e o ângulo formado entre o chão e a corda menor foi medido e vale 60 Sabendo que as cordas estão totalmente esticadas e que as duas cordas e o poste são coplanares, a medi da, em graus, do ângulo x que as cordas formam entre si no ponto D é de a) 10°. b) 15°. c) 20°. d) 35°. e) 40°. 06. (UEA 2020) Na figura, uma circunferência de centro A intercepta um triângulo equilátero ABC nos pontos médios dos lados AC e AB. Se a altura do triângulo ABC vale 5√3 2 cm, o comprimento da circunferência, em centímetros, é igual a a) 10√3𝜋 b) 10𝜋 c) 5𝜋 d) 5√3𝜋 e) 5√2𝜋 168 07. (FAMEMA 2021) A figura representa uma arquibancada com degraus de mesma altura (x metros) e mesma extensão (y metros). O valor de x + y será igual a a) 1,90 m. b) 1,85 m. c) 1,95 m. d) 1,80 m. e) 1,75 m. 08. (FASM 2020) A figura mostra 4 triângulos retângulos, cada um deles possuindo um ângulo destacado de 30º. A hipotenusa de cada um dos 3 triângulos de menor perímetro coincide com o cateto oposto ao ângulo de 30º de um triângulo de maior perímetro. Se a hipotenusa BC do triânguloABC mede 3,4 m, o cateto EF mede a) 33,15 cm. b) 21,25 cm. c) 24,48 cm. d) 27,30 cm. e) 30,30 cm. 09. Em uma aula do curso de Design Gráfico, Franceli recebeu a tarefa de construir o rosto de uma personagem digital, utilizando apenas figuras geométricas bidimensionais e básicas. Então, Franceli desenhou um círculo maior de raio R e duas circunferências (A e B) tangentes internamente à circunferência maior e tangentes entre si. Desenhou, também, duas linhas diametrais, perpendiculares entre si e tangentes a A e B. Inseriu, nessas circunferências, dois círculos para representar a íris dos olhos e fez um retângulo (C) com dois lados alinhados a essas íris, conforme a figura Com base nas informações anteriores, conclui-se que o raio da circunferência A e o maior lado do retângulo C medem, respectivamente, a) R (√2 + 1) e 2R (√2 + 1) b) R (√2 - 1) e 2R (√2 - 1) c) (R + 1) √2 e 2(R + 1) √2 d) (R – 1) √2 e 2(R – 1) √2 e) R√2 e 2R √2 10. (UNICAMP 2021) A figura abaixo exibe três círculos tangentes dois a dois e os três tangentes a uma mesma reta. Os raios dos círculos maiores têm comprimento R e o círculo menor tem raio de comprimento r. A razão R r é igual a a) 3. b) 10. c) 4. d) 2 5. 169 11. No ano de 1999, o Banco Central Espanhol emitiu uma moeda comemorativa de prata de 1.500 pesetas (unidade monetária espanhola em 1999), que tinha o formato de um octógono regular com 1cm de lado. Um colecionador armazenará esta moeda em uma caixa de base quadrada. Para isso, precisará determinar a distância entre os vértices A e D da representação a seguir. Considerando 2 1,4, a medida do segmento AD, em centímetros, que o colecionador precisará calcular é igual, aproximadamente, a a) 1,6. b) 2,0. c) 2,4. d) 3,0. 12. (ENEM 2021) O instrumento de percussão conhecido como triângulo é composto por uma barra fina de aço, dobrada em um formato que se assemelha a um triângulo, com uma abertura e uma haste, conforme ilustra a Figura 1. Uma empresa de brindes promocionais contrata uma fundição para a produção de miniaturas de instrumentos desse tipo. A fundição produz, inicialmente, peças com o formato de um triângulo equilátero de altura h, conforme ilustra a Figura 2. Após esse processo, cada peça é aquecida, deformando os cantos, e cortada em um dos vértices, dando origem à miniatura, Assuma que não ocorram perdas de material no processo de produção, de forma que o comprimento da barra utilizada seja igual ao perímetro do triângulo equilátero representado na Figura 2. Considere 1,7 como valor aproximado para 3. Nessas condições, o valor que mais se aproxima da medida do comprimento da barra, em centímetro, é a) 9,07. b) 13,60. c) 20,40. d) 27,18. e) 36,24. 170 13. Em uma aula de Geometria, uma professora aplicou um jogo educativo semelhante ao jogo da memória. O jogo apresentado pela professora é formado por oito cartas, indicadas a seguir, cada uma contendo a imagem de um triângulo (não necessariamente em escala). Para a aplicação do jogo, a professora disponibilizou um minuto para que os estudantes observassem o conjunto de cartas, até então desviradas. Em seguida, as cartas foram postas para baixo, de modo que as imagens ficaram ocultadas. O objetivo de cada participante era desvirar duas cartas que formassem um par de triângulos congruentes entre si. Sabendo que a ordem das cartas de um mesmo par é irrelevante, a quantidade mínima de opções distintas que cada estudante possuía inicialmente para atingir o objetivo era a) 4. b) 6. c) 8. d) 10. e) 28. 14. As bebidas de uma festa serão servidas em taças de base hexagonal e borda circular de 8 cm de diâmetro, e estas serão transportadas em bandejas retangulares com capacidade máxima para quatro taças. As figuras 1 e 2 a seguir apresentam o formato das taças e a vista superior de uma bandeja com ocupação máxima. O hexágono que dá forma à base das taças é regular e inscritível ao círculo que dá forma à borda delas. Conforme indica a figura 2, a borda de uma taça tangencia a borda de duas outras, e um dos lados do polígono da base da taça coincide com um dos lados da bandeja. Utilize 1,7 como aproximação para √3. Nessas condições, as dimensões, em cm, das bandejas que serão utilizadas nessa festa são a) 14,8 × 14,8. b) 14,8 × 16,0. c) 16,0 × 16,0. d) 21,6 × 21,6. e) 29,6 × 32,0. 15. Na figura abaixo, ABCD e PQRS são dois quadrados cujos centros coincidem no ponto O.Se PT mede 1cm, então a área do círculo de centro O inscrito nesses quadrados, em 2cm , é igual a a) (1 2 2)π b) 2 (1 2 2)π c) (3 2 2)π d) 2 (2 2)π 171 16. A figura a seguir representa o projeto de um teleférico que será construído para transportar pessoas entre os topos de duas montanhas. Para simplificar o projeto, considerou-se que as duas montanhas têm formato triangular regular; as medidas de suas bases e a distância que as separa estão indicadas na figura. Os topos das montanhas estão representados pelos pontos A e B, e a extensão do cabo que sustentará o teleférico corresponde ao comprimento do segmento AB. A extensão, em metro, do cabo de sustentação do teleférico é igual a a) 100√73 b) 1100 c) 100√133 d) 1300 e) 100√185 17. Para incentivar o turismo, o prefeito de uma cidade decide criar uma tirolesa ligando duas montanhas do Parque Ecológico Municipal. Um engenheiro foi contratado para projetar a atração e precisa saber quantos metros de cabo de aço necessitará para ligar os topos dessas duas montanhas. Para facilitar esses cálculos, o engenheiro criou, em seu projeto, os triângulos equiláteros ABC e DEF pertencentes a um mesmo plano vertical, em que A e D representam os topos das montanhas e os pontos B, C, E e F estão alinhados no plano horizontal. Observe a figura com a situação descrita: Sabendo que os triângulos equiláteros ABC e DEF têm, respectivamente, 32 metros e 16 metros de lado; e que a distância entre os pontos C e E é de 23 metros, a medida de cabo de aço (AD), em metros, que o engenheiro encontrará será de a) 47. b) 49. c) 51. d) 53. 18. O tripé é um equipamento utilizado por fotógrafos e cinegrafistas para estabilizar a câmera e, assim, contribuir para a qualidade das imagens registradas. A figura apresenta um projeto de tripé para câmeras fotográficas, em que as extremidades das pernas do equipamento encontram-se à maior distância possível uma da outra. Nessa posição, os pontos A, B, C e D do tripé formam os vértices de uma pirâmide reta, cuja base ABC corresponde a um triângulo equilátero com 30√3 cm de lado. Além disso, AD = BD = CD = 78 cm. Quando o tripé é posicionado da forma mostrada na figura, a base da câmera sustentada pelo equipamento permanece a uma altura do solo, em centímetro, igual a a) 45. b) 54. c) 60. d) 64. e) 72. 172 19. (UEL 2020) A icônica obra Mona Lisa, de Leonardo Da Vinci, exposta no Museu do Louvre, possibilita pôr à prova as proporções matemáticas nela presentes. Partindo de um quadrado ABCD de lado 1, que delimita uma região abaixo da cabeça, pode-se obter um retângulo, que contém a cabeça da Mona Lisa, por meio da construção geométrica descrita a seguir. Seja O o ponto médio do segmento AB. Tome a circunferência de centro O e raio OD. Encontre o ponto E dado pela intersecção da circunferência com a semirreta BA. Considere o ponto F de modo a obter o retângulo de vértices EADF, como ilustrado na figura a seguir. Com base na construção geométrica fornecida e na figura, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o comprimento do segmento EA. a) 1 5 2 b) 3 5 2 c) 5 1 2 d) 5 1 2 e) 5 2 2 20. (UEL 2019) Convenciona-se
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