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1 -Figuras geométricas planas são aqueles que apresentam todos os seus pontos em um mesmo plano, sendo limitadas e tendo duas dimensões, elas apresentam área, mas não apresentam volume. Exemplos: -Sólidos geométricos são figuras tridimensionais que ocupam uma porção do espaço. Essa porção de espaço ocupado por um sólido é o que se chama de volume do sólido. -Chama-se poliedro o sólido limitado por quatro ou mais polígonos planos, tais que: ▪ não haja dois polígonos adjacentes (“vizinhos”) no mesmo plano; e ▪ cada lado de qualquer polígono é lado de dois e apenas dois deles. OBS.: Polígonos “vizinhos” são polígonos distintos que têm pelo menos um lado em comum. Cada polígono que compõe a superfície do poliedro é chamado de face do poliedro. Cada lado de uma face qualquer do poliedro é chamado de aresta do poliedro. Cada vértice de uma face qualquer do poliedro é chamado de vértice do poliedro. Exemplo: No paralelepípedo ▪ O polígono HIJK é uma das seis faces do poliedro; ▪ O segmento 𝐽𝑀̅̅ ̅̅ é uma das doze arestas do poliedro; ▪ O ponto J é um dos oitos vértices do poliedro; ▪ A reunião das seis faces é a superfície do poliedro. 2 -Os poliedros são nomeados de acordo com o seu número de faces. Número de faces Nome do poliedro 4 Tetraedro 5 Pentaedro 6 Hexaedro 7 Heptaedro 8 Octaedro 9 Eneaedro 10 Decaedro 11 Undecaedro 12 Dodecaedro 13 Tridecaedro 14 Tetradecaedro 15 Pentadecaedro 16 Hexadecaedro 17 Heptadecaedro 18 Octadecaedro 19 Eneadecaedro 20 Icosaedro -Quando falarmos de poliedros com mais de 20 faces, diremos o seu número de faces, não lhe dando nomes especiais. -Um poliedro é convexo quando plano que contém qualquer uma de suas faces deixa as outras faces contidas em um mesmo semiespaço. -Conclui-se dessa definição que todas as faces de um poliedro convexo são polígonos convexos. Contraexemplo -O poliedro abaixo não é convexo porque o plano que contém a face ABCD não deixa as demais faces em um mesmo semiespaço (ou porque pelo menos uma de suas faces não é convexa). -Em todo poliedro convexo, vale a relação: -Em que V, A e F representam os números de vértices arestas e faces do poliedro, respectivamente. Exemplo: a) No poliedro convexo representado a seguir, temos V = 8, A = 12 e F = 6. Assim: V + F = A + 2 3 V + F = A + 2 14 + 6 = 12 + 2 14 = 14 b) No poliedro convexo representado a seguir, temos V = 9, A = 16 e F = 9. Assim: V + F = A + 2 9 + 9 = 16 + 2 18 = 18 -Um poliedro convexo é regular se, e somente se, são obedecidas as condições: ▪ todas as faces são polígonos regulares congruentes entre si; ▪ todos os seus ângulos poliédricos são congruentes entre si. -Existem exatamente cinco classes de poliedros regulares: -Se um poliedro convexo tem V vértices, a soma dos ângulos internos de todas as faces pode ser dada por: 1. Um poliedro convexo possui 20 faces e 12 vértices, então o número de arestas desse poliedro é: (a) 20 (b) 24 (c) 28 (d) 30 (e) 32 2. Um garimpeiro encontrou uma pedra preciosa que possui o formato igual ao do poliedro a seguir: Analisando o poliedro a seguir, podemos afirmar que a soma do número de faces, vértices e arestas é igual a: (a) 26 (b) 25 (c) 24 (d) 23 (e) 22 S = (V – 2) • 360° 4 3. (Cesgranrio) Um poliedro convexo é formado por 4 faces triangulares, 2 faces quadrangulares e 1 face hexagonal. O número de vértices desse poliedro é de: (a) 6 (b) 7 (c) 8 (d) 9 (e) 10 4. (Unirio) Um geólogo encontrou, numa de suas explorações, um cristal de rocha no formato de um poliedro, que satisfaz a relação de Euler, de 60 faces triangulares. O número de vértices desse cristal é igual a: (a) 35 (b) 34 (c) 33 (d) 32 (e) 31 5. Sabendo que um poliedro possui 20 vértices e que em cada vértice se encontram 5 arestas, determine o número de faces dessa figura. 6. Sabendo que em um poliedro o número de vértices corresponde a 2/3 do número de arestas, e o número de faces é três unidades a menos que o número de vértices. Calcule o número de faces, de vértices e arestas desse poliedro. 7. Quantas faces, arestas e vértices possuem o poliedro chamado de Hexaedro? 8. (FAAP-SP) Num poliedro convexo, o número de arestas excede o número de vértices em 6 unidade. Calcule o número de faces. 9. (PUC-MG) Um poliedro convexo tem 3 faces pentagonais e algumas faces triangulares. Qual o número de faces desse poliedro, sabendo que o número de arestas é o quádruplo do número de faces triangulares. 10. (UFAM) O número de faces de um poliedro convexo de 22 arestas é igual ao número de vértices. Então, qual o número de faces do poliedro? 11. (UFRS) Um poliedro convexo tem seis faces triangulares e cinco faces quadrangulares. O número de aretsas e de vértices do poliedro é, respectivamente: (a) 34 e 10 (b) 19 e 10 (c) 34 e 20 (d) 12 e 10 (e) 19 e 12 12. (UFPI) Em um poliedro convexo, o número de arestas excede o número de faces em 18. O número de vértices desse poliedro é: (a) 10 (b) 20 (c) 24 (d) 30 (e) 32 13. (UEL) Para explicar a natureza do mundo, Platão “[...] apresenta a teoria segundo a qual os ‘quatro elementos’ admitidos como constituintes do mundo - o fogo, o ar, a água e a terra - [...] devem ter a forma de sólidos regulares. [...] Para não deixar de fora um sólido regular, atribuiu ao dodecaedro a representação da forma de todo o universo.” (DEVLIN, Keith. Matemática: a ciência dos padrões. Porto: Porto Editora, 2002. p.119.) 5 As figuras a seguir representam esses sólidos geométricos, que são chamados de poliedros regulares. Um poliedro é um sólido limitado por polígonos. Cada poliedro tem um certo número de polígonos em torno de cada vértice. Uma das figuras anteriores representa um octaedro. A soma das medidas dos ângulos em torno de cada vértice desse octaedro é: (a) 180° (b) 240° (c) 270° (d) 300° (e) 324° 14. (UERJ) Dois dados, com doze faces pentagonais cada um, têm a forma de dodecaedros regulares. Se os dodecaedros estão justapostos por uma de suas faces, que coincidem perfeitamente, formam um poliedro côncavo, conforme ilustra a figura. Considere o número de vértices V, de faces F e de arestas A desse poliedro côncavo. A soma V + F + A é igual a (a) 102 (b) 106 (c) 110 (d) 112 1. D 2. A 3. C 4. D 5. F = 32 6. F = 7, A = 15, V = 10 7. F = 6, A = 12, V = 8 8. F = 8 9. 3 faces triangulares 8. F = 12 11. B 12. B 13. C 14. D
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