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MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Professor(a): Filipe Serpa assunto: ViSão eSpacial frente: MateMática iV OSG.: 121032/17 AULA 25 EAD – MEDICINA Resumo Teórico Simetria de Figuras Geométricas Para realizar a simetria em torno de um eixo AB, basta obter a imagem da figura como se o próprio eixo AB fosse um espelho; Logo, para simplificar a resolução, basta realizar um giro de 180º em torno do eixo AB, conforme ilustra figura a seguir: A A’ B B’ Quando a simetria é em torno de um ponto O, ou de um vértice, primeiro se faz um giro de 180° na vertical e depois outro na horizontal: O Giro de 180º Giro de 180º A figura a seguir representa a simetria direta em torno do ponto O: O Noções de visão espacial com dobraduras e giros Vejamos alguns exemplos resolvidos que ilustram tal tema: (Canguru/2016) Rita decorou seu tambor para uma festa. Exatamente quatro das figuras a seguir mostram seu tambor em diferentes posições. Qual é a figura que não mostra o tambor de Rita? A) B) C) D) E) Resolução: Podemos concluir que o tambor está pintado com seis faixas: uma branca, uma preta, uma com três linhas, uma preta com linhas brancas e duas cinzentas. Uma das duas figuras, (A) ou (E) não representa o tambor, pois a faixa com três linhas está entre duas cinzentas na primeira e entre uma preta e uma cinzenta na outra. A figura (E) é compatível com as demais, pois vemos na ordem horária a faixa preta, a faixa com as três linhas, uma faixa cinzenta, uma faixa branca, uma faixa preta com linhas brancas e outra cinzenta. Logo, a primeira figura não representa o tambor. Gabarito: A (Canguru – 2016) Ana dobra três vezes uma folha de papel circular, como na figura. Depois disso, ela faz um corte na folha dobrada, ao longo da linha pontilhada na figura abaixo. dobra dobra dobra 2F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 121032/17 Ao desdobrar os pedaços, como irá aparecer a parte central da folha? A) B) C) D) E) Resolução: Depois da terceira dobra, há oito camadas de papel. O corte feito na folha dobrada vai destacar quatro pedaços de papel, limitando as possibilidades à primeira ou à quarta figura. Como a linha pontilhada do corte é de 45° com a dobra horizontal, ao desdobrar os quatro pedaços cortados, teremos setores circulares de 90°. GABARITO: E (Canguru/2016) Qual das figuras a seguir não pode ser formada com os dois quadrados iguais abaixo? A) B) C) D) E) Resolução: Colocando um quadrado sobre o outro, podemos formar as figuras em (B), (C), (D) e (E). Entretanto, a figura em (A) não pode ser feita, porque ela é composta de dois quadrados diferentes, já que um deles, aquele com dois lados horizontais, tem seu lado igual à diagonal do outro, aquele que está inclinado e na parte superior da figura. (Canguru/2015) Quando Gabriel esteve na Austrália, comprou um guarda-chuva que, aberto, mostrava a palavra canguru, em inglês, conforme figura a seguir. Qual das figuras abaixo não mostra o mesmo guarda-chuva? N A G A K R O O A) N AG B) O O K C) N R G D) GA N E) RO A Resolução: Gabarito: E PROJEÇÃO ORTOGONAL Projeção ortogonal das figuras geométricas sobre um plano nada mais é que a projeção ponto a ponto de forma ortogonal da figura em relação a um plano dado. Compara-se isso como a sombra dessa figura no horário em que o sol está mais alto no dia. Desta forma, a sombra possui dimensões iguais às do objeto, mas sem profundidade alguma. Vejamos um exemplo já abordado no Enem. (Enem/2013) Gangorra é um brinquedo que consiste de uma tábua longa e estreita equilibrada e fixada no seu ponto central (pivô). Nesse brinquedo, duas pessoas sentam-se nas extremidades e, alternadamente, impulsionam-se para cima, fazendo descer a extremidade oposta, realizando, assim, o movimento da gangorra. Considere a gangorra representada na figura, em que os pontos A e B são equidistantes do pivô: A Pivô B Foto Reprodução 3 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 121032/17 Módulo de estudo A projeção ortogonal da trajetória dos pontos A e B, sobre o plano do chão da gangorra, quando esta se encontra em movimento, é: A) A B • • B) A B C) A B D) A B E) A B Resolução: Utilizando o conceito explicado, o giro no plano da figura seria representado pelo item C, porém, como a projeção ortogonal é relativa ao solo, os pontos A e B possuem apenas um movimento de vai e volta na horizontal, logo, o item B é o gabarito da questão. Exercícios 01. Para a maioria das pessoas, a ideia de simetria está ligada mais a pensamentos sobre Arte e natureza do que sobre Matemática. De fato, algumas ideias de beleza estão intimamente relacionadas a princípios de simetria, que são encontrados por toda parte no mundo que nos rodeia. Observe a Figura 1 a seguir, que apresenta simetria em relação ao ponto P. Figura 1 Figura 2 P L Desse modo, qual a simétrica da figura 2 em relação ao ponto L? A) B) C) D) E) 02. Um programa de edição de imagens possibilita transformar figuras em outras mais complexas. Deseja-se construir uma nova figura a partir da original. A nova figura deve apresentar simetria em relação ao ponto O. Figura original A imagem que representa a nova figura é: A) B) C) D) E) 4F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 121032/17 03. Uma folha de papel retangular foi dobrada em três partes congruentes, conforme ilustra a Figura 1. A dobradura ficou com um formato retangular; de tal retângulo, foram recortados um semicírculo e um triângulo retângulo isósceles, conforme a Figura 2. Figura 2 Após desdobrar a folha com os cortes realizados, ela obteve a configuração A) B) C) D) E) 04. Simetrias são encontradas, frequentemente, em nosso dia a dia. Elas estão nas asas de uma borboleta, nas pétalas de uma flor ou em uma concha do mar. Em linguagem informal, uma figura no plano é simétrica quando for possível dobrá-la em duas partes, de modo que essas partes coincidam completamente. De acordo com a descrição anteriores, qual das figuras a seguir é simétrica? A) B) C) D) E) 05. Um triângulo equilátero ABC gira uma vez em torno do vértice C e outra vez em torno do vértice B, sempre se apoiando em uma reta, como mostra a sequência de figuras abaixo. Qual das alternativas representa a trajetória descrita pelo ponto A? A) B) C) D) E) 5 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 121032/17 Módulo de estudo 06. Quando é feita uma rotação de 360º de um retângulo em torno de um de seus lados, obtém-se um sólido denominado cilindro reto, conforme mostra a figura. Já a rotação de 360º de um triângulo retângulo em torno de um de seus catetos gera um sólido cujo nome é cone reto, conforme a figura. Para obter uma esfera, basta rotacionar o círculo da figura em torno do eixo e. e e Qual o ângulo de rotação mínimo para se obter essa esfera? A) 720º B) 540º C) 360º D) 180º E) 90º 07. A arte e a arquitetura islâmica apresentam os mais variados e complexos padrões geométricos. Na Mesquita de Córdoba, na Espanha, podemos encontrar um dos mais belos exemplos dessa arte. O esquema geométrico da figura 1 é um dos muitos detalhes dessa magnífica obra. Figura 1 BROUG, Eric. Islamic: Geometric Patterns. Londres. Thames & Hudson, 2008. Adaptado. Assinale a alternativa que apresenta o padrão geométrico cuja repetição compõe a Figura 1. A) B) C) D) E) 08. Uma formiga resolveu andar de um vértice a outro do prisma reto de bases triangulares ABC e DEG, seguindo um trajeto especial. Ela partiu do vértice G, percorreu toda a aresta perpendicular à base ABC, para, em seguida, caminhar toda a diagonal da face ADCG, e finalmente completou seu passeio percorrendo a aresta reversa a CG. 6F B O N L I N E .C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 121032/17 A formiga chegou ao vértice A) A. B) B. C) C. D) D. E) E. 09. Alberto recortou de uma folha de papel A4 um octógono regular. Dobrou-a ao meio três vezes, como indicado na imagem, obtendo-se uma forma triangular. Depois, cortou segundo um ângulo reto, como mostra a imagem. Qual das imagens ele obteve quando desdobrou o papel? A) B) C) D) E) 10. Os alunos de uma escola utilizaram cadeiras iguais às da figura para uma aula ao ar livre. A professora, ao final da aula, solicitou que os alunos fechassem as cadeiras para guardá-las. Depois de guardadas, os alunos fizeram um esboço da vista lateral da cadeira fechada. Qual é o esboço obtido pelos alunos? A) B) C) D) E) 11. Um grupo de escoteiros mirins, numa atividade no parque da cidade onde moram, montou uma barraca conforme a foto da Figura 1. A Figura 2 mostra o esquema da estrutura dessa barraca, em forma de um prisma reto, em que foram usadas hastes metálicas. 7 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 121032/17 Módulo de estudo Após a armação das hastes, um dos escoteiros observou um inseto deslocar-se sobre elas, partindo do vértice A em direção ao vértice B. Deste em direção ao vértice E e, finalmente, fez o trajeto do vértice E ao C. Considere que todos esses deslocamentos foram feitos pelo caminho de menor distância entre os pontos. A projeção do deslocamento do inseto no plano que contém a base ABCD é dada por A) B) C) D) E) 12. A figura representa o globo terrestre e nela estão marcados os pontos A, B e C. Os pontos A e B estão localizados sobre um mesmo paralelo, e os pontos B e C, sobre um mesmo meridiano. É traçado um caminho do ponto A até C, pela superfície do globo, passando por B, de forma que o trecho de A até B se dê sobre o paralelo que passa por A e B e, o trecho de B até C se dê sobre o meridiano que passa por B e C. Considere que o plano a é paralelo à linha do equador na figura. A projeção ortogonal, no plano a, do caminho traçado no globo pode ser representada por A) B) C) D) E) 13. 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. C E D B A P 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) 8F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 121032/17 14. 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) D A B C B) D A B C C) D A B C D) D A B C E) D A B C 15. O caleidoscópio consiste em um prisma regular de base triangular, obtido da união de três espelhos planos retangulares, todos com as suas faces espelhadas voltadas uma para as outras (desenho 1). Em uma das bases triangulares, é colado um material translúcido, enquanto a outra base é opaca, contendo apenas um furo em seu centro. Dentro do caleidoscópio encontram-se pequenos objetos soltos, tais como contas ou pedacinhos de papel. Ao olharmos para o interior do caleidoscópio, através do furo da base opaca, podemos ver as imagens obtidas pelas inúmeras reflexões dos objetos nos espelhos. 60º 60º 60º desenho 1 Desejando construir seu caleidoscópio, João o fez com papel cartão escuro (desenho 2). aba de colagem furo abas de colagem abas de colagem material translúcido desenho 2 COLE O ESPELHO AQUI COLE O ESPELHO AQUI COLE O ESPELHO AQUI João colou dois espelhos consecutivos, bem como as abas correspondentes das laterais nas bases formadas com os triângulos equiláteros. Enquanto esperava a cola secar, decidiu olhar as imagens de um botão que ele segurou entre esses dois espelhos. Como o caleidoscópio ainda não estava fechado completamente, ele pôde olhar diretamente para as faces refletoras dos espelhos. O número de imagens distintas (N) que se formam de um objeto colocado entre dois espelhos pode ser calculado pela relação N medidas do ngulo entre as refletoras = ° − 360 1 â ísuperf cies O número máximo de imagens distintas do botão, que podem ser vistas por João é A) uma B) duas C) três D) cinco E) seis 9 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 121032/17 Módulo de estudo Resoluções 01. L Resposta: B 02. O único item em que a simetria é contemplada é o E. 0 0 Ro ta çã o de 1 80 º Resposta: E 03. A A D B CB C D Resposta: B 04. Resposta: B 05. Como em um compasso, o giro de um ponto em torno de outro é sempre um arco de circunferência. Como o ponto A gira duas vezes, a primeira vez em torno de C e a segunda em torno de B, sua trajetória será a união dos arcos de duas circunferências. Logo, somente as alternativas A e B podem estar certas. A alternativa B é facilmente descartada, pois ao terminar o primeiro giro, o ponto A não fica sobre a reta que apoia o triângulo. Assim, a figura que aparece na alternativa A, sendo a união de dois arcos de circunferência de 120°, é a que representa a trajetória do ponto A. Resposta: A 06. Quando é feita a rotação do círculo em torno de e, segundo ângulos de 720º, 540º e 360º, também são obtidas esferas. Porém, o intuito é obter a esfera fazendo uma rotação mínima, e isso ocorre quando a rotação for de 180º. Ao rotacionar apenas 90º não é obtida uma esfera. Resposta: D 07. É fácil perceber que o padrão geométrico repetido é o da alternativa E. Resposta: E 08. D A C G E B O primeiro trajeto da formiga é do vértice G para o vértice C, em seguida, do vértice C para o vértice D e, finalmente, do vértice D para o vértice E, pois DE é uma reta reversa a CG. Resposta: E 09. Trace as diagonais conforme figura a seguir. Seguindo o padrão do corte mostrado no texto-base, conclui-se que a imagem obtida ao se desdobrar o papel é a que está em cinza na figura a seguir. Resposta: C 10. Observando que as pernas da cadeira irão assumir a posição vertical, e que há uma travessa horizontal unindo cada par de pernas, podemos concluir que a alternativa C é a que melhor representa a vista lateral de uma cadeira fechada. Resposta: C 11. Sabendo que o caminho de comprimento mínimo corresponde à linha poligonal ABEC, e que a face EBC é perpendicular ao plano ABCD, podemos concluir que a resposta é a figura apresentada na alternativa E. Resposta: E 10F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 121032/17 12. Desde que o arco AB pertence a um plano paralelo a a, sua projeção ortogonal sobre a também é um arco. Ademais, como B e C não são simétricos em relação ao plano que contém o equador e o arco BC pertence a um plano perpendicular a a, sua projeção ortogonal sobre a é um segmento de reta. Em consequência, a melhor representação é a da alternativa E. Resposta: E 13. A projeção ortogonal sobre o piso da casa, do caminho percorrido pela mão da pessoa, do ponto A até o ponto E, corresponde a uma circunferência. Logo, do ponto A ao ponto D, temos aproximadamente 3 4 de uma circunferência, o que corresponde à figura da alternativa C. Resposta: C 14. Supondo que a pirâmide é regular, temos que a projeção ortogonal do deslocamentono plano da base da pirâmide está corretamente descrita na figura da alternativa C. Resposta: C 15. Do enunciado, o número máximo de imagens distintas do botão, que podem ser vistas por João é dado por: N N = ° ° − = 360 60 1 5 Resposta: D SUPERVISOR/DIRETOR: Marcelo Pena – AUTOR: Filipe Serpa DIG.: Samuel – REV.: Cristina/Katiary
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