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MATEMÁTICA II PRÉ-VESTIBULAR 121PROENEM.COM.BR ÁREA DE FIGURAS PLANAS – POLÍGONOS (QUADRILÁTEROS)08 ÁREAS DE POLÍGONOS A área de uma região plana é a medida da extensão dessa região. Para efetuar essa medida é necessário termos uma unidade de comparação. Essa unidade é a região quadrada de lado unitário. Dessa maneira, a área de uma região é o número que indica quantas vezes essa região contém a região unitária. ÁREA DO QUADRADO A área de uma região quadrada é igual ao quadrado do seu lado. 2 quadradoA = UNIDADES DE ÁREAS A unidade fundamental de medida de superfície chama-se metro quadrado. Representado por m2, é a medida correspondente à área de um quadrado com 1 metro de lado. Múltiplos Unidade Fundamental Quilômetro quadrado Hectômetro quadrado Decâmetro quadrado Metro quadrado km2 hm2 dam2 m2 1.000.000m2 10.000m2 100m2 1m2 Unidade Fundamental Submúltiplos Metro quadrado Decímetro quadrado Centímetro quadrado Milímetro quadrado m2 dm2 cm2 mm2 1m2 0,01m2 0,0001m2 0,000001m2 As medidas km², hm², dam² são equivalentes às áreas dos quadrados com lados 1 km, 1 hm e 1 dam respectivamente, e são usadas para medir grandes áreas. As medidas dm2, cm2 e mm2 são equivalentes às áreas dos quadrados com lados 1 dm, 1 cm e 1 mm respectivamente, e são utilizadas para medir pequenas áreas. ÁREA DO RETÂNGULO Observe que em um retângulo de base b e altura h, podemos decompô-lo em n quadrados unitários. Logo, Aretângulo=base · altura=b · h ÁREA DO PARALELOGRAMO Considere um paralelogramo de base b e altura h. A área do paralelogramo é dada por: Aparalelogramo = b · h Justifi cativa: Observemos que em todo paralelogramo podemos formar um retângulo de base b e altura h, assim como ilustra a fi gura abaixo. h b b h A diagonal de qualquer paralelogramo divide sua área em duas áreas equivalentes, ou seja, a diagonal divide a área do paralelogramo em duas áreas de mesma medida. PROEXPLICA ÁREA DO TRAPÉZIO Seja ABCD um trapézio de base maior B, base menor b e altura h. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt . 1 84 d o CP . PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR122 MATEMÁTICA II 08 ÁREA DE FIGURAS PLANAS – POLÍGONOS (QUADRILÁTEROS) Sua área é dada por: trapézio (B b)·hA 2 + = Justificativa Dupliquemos a área do trapézio conforme a figura abaixo. Note que obtemos um paralelogramo de base (B + b) e altura h, assim a área do trapézio será metade da área do paralelogramo. Portanto: trapézio (B b)·hA 2 + = ÁREA DO LOSANGO Considere um losango de diagonal maior D e diagonal menor d. Sua área é dada por: losango d·DA 2 = Demonstração Como as diagonais de um losango são perpendiculares e se cruzam no ponto médio, temos que a área do losango é a soma das áreas de dois triângulos de base d e altura D 2 . Portanto: Sendo um losango qualquer, vamos construir um retângulo em volta dele. A H D G d D E B F C Na imagem acima temos um retângulo ABCD e, dentro dele, o losango EFGH, com a diagonal maior D (EG) e a diagonal menor d (HF). Como se trata de um retângulo, sabemos que sua área será o produto da base pela altura. Como BC = D e DC = d , então a área do retângulo será A = D · d. Observe que o retângulo ABCD está dividido em quatro retângulos menores. Em cada um desses retângulos menores, temos duas regiões: uma correspondente ao retângulo maior e outra referente ao losango. Assim, é possível perceber que cada parte dessa é a metade do retângulo pequeno. Ou seja, se juntarmos a área de todas as partes em AZUL, essa área será metade da área do retângulo maior. Logo, a área do losango poderá ser calculada como a metade da área do retângulo a sua volta, ou seja, D·dA 2 = . PROTREINO EXERCÍCIOS 01. Dado o quadrado abaixo, determine, em cm2, a área. 02. Sabendo que o comprimento da base de um retângulo mede o triplo do comprimento da altura, calcule o valor do perímetro desse retângulo de área igual a 48 cm2. 03. Determine a área de um losango, sabendo que suas diagonais têm, respectivamente, 22 cm e 16 cm de comprimento. 04. Encontre o valor de x, sabendo que a área no retângulo abaixo é 24 cm2. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt . 1 84 d o CP . PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 08 ÁREA DE FIGURAS PLANAS – POLÍGONOS (QUADRILÁTEROS) 123 MATEMÁTICA II 05. Encontre a metade da área do paralelogramo abaixo. PROPOSTOS EXERCÍCIOS 01. Em uma certa cidade, os moradores de um bairro carente de espaços de lazer reivindicam à prefeitura municipal a construção de uma praça. A prefeitura concorda com a solicitação e afi rma que irá construí-la em formato retangular devido às características técnicas do terreno. Restrições de natureza orçamentária impõem que sejam gastos, no máximo, 180 m de tela para cercar a praça. A prefeitura apresenta aos moradores desse bairro as medidas dos terrenos disponíveis para a construção da praça: • Terreno 1: 55 m por 45 m • Terreno 2: 55 m por 55 m • Terreno 3: 60 m por 30 m • Terreno 4: 70 m por 20 m • Terreno 5: 95 m por 85 m Para optar pelo terreno de maior área, que atenda às restrições impostas pela prefeitura, os moradores deverão escolher o terreno a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 02. (COTIL 2019) Frente ao crescente volume de construções nas cidades, muitas vezes de forma desordenada, um projeto paisagístico tem a importante missão de devolver a harmonia do ser humano com o meio ambiente, possibilitando-lhe uma melhor convivência com a natureza. O projeto de um museu prevê que se construa um jardim, formando com o prédio do museu uma área retangular, de acordo com a fi gura abaixo. Nela, a região cinza representa o lugar em que o jardim será construído. Sabendo que o jardim ocupa 184m2, calcule a medida 7 em metros. a) 7 b) 6 c) 5 d) 4 e) 3 03. Um show de rock foi realizado em um terreno retangular de lados 120 m e 60 m. Sabendo que havia, em média, um banheiro por cada 100 metros quadrados, havia no show: a) 20 banheiros. b) 36 banheiros. c) 60 banheiros. d) 72 banheiros. e) 120 banheiros. 04. Um quadrado é dividido em quatro retângulos congruentes traçando-se três linhas paralelas a um dos lados, conforme a fi gura. Se a área de cada um desses quatro retângulos é 48 cm², então o perímetro, em centímetros, do quadrado original é: a) 64 b) 48 3 c) 48 2 d) 32 2 e) 32 3 05. (CFTRJ 2019) As quatro fi guras a seguir têm: a) perímetros diferentes e áreas diferentes. b) perímetros diferentes e áreas iguais. c) perímetros iguais e áreas diferentes. d) perímetros iguais e áreas iguais. e) dois perímetros diferentes e áreas iguais. 06. (CP2 2019) Nas salas de aula do Colégio Pedro II serão colocados pisos conforme a fi gura a seguir: Cada piso é formado por quatro retângulos iguais de lados 10 cm e (x+10) cm, respectivamente, e um quadrado de lado igual a x cm. Sabendo-se que a área de cada piso equivale a 900 cm2, o valor de x. em centímetros, é a) 10. b) 23. c) 24. d) 50. e) 55. 07. (CFTMG 2019) Observe a planta a seguir que representa parte do loteamento de um condomínio residencial. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt . 1 84 d o CP . PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR124 MATEMÁTICA II 08 ÁREA DE FIGURAS PLANAS – POLÍGONOS (QUADRILÁTEROS) Uma empresa está vendendo os quatro lotes restantes, completamente arborizados. A política de loteamento da região determina que 10% da área de cada lote deve ser preservada com a mata nativa. Uma pessoa que deseja comprar o lote com a menor área de reserva deverá escolher o de número a) I. b) II. c) III. d) IV. 08. (ESPM 2018) O terreno mostrado na figura abaixo, cujas medidas estão expressas em metros, foi di vidido em dois lotes de mesma área. A medida x, em metros, é igual a: a) 11 b) 12 c) 13 d) 14 e) 15 09. A área da sala representada na figura é: 2 m 7 m 6 m 3 m a) 15 m² b) 17 m² c) 19 m² d) 20 m² e) 26 m² 10. (IFAL 2018) Dados os quadrados abaixo, com lados x para o maior e y para o menor, conforme a figura: Qual das expressões abaixo representa a diferençaentre as áreas dos quadrados? a) (x+y)(x-y). b) (x-y)2 c) (x+y)2 d) (x-y)(x2+xy+y2) e) (x+y)(x2-xy+y2) 11. Um trapézio tem 12 cm de base média e 7 cm de altura. A área desse quadrilátero é ______ cm 2 a) 13 b) 19 c) 44 d) 84 e) 96 12. Considere o quadrado ABCD da figura a seguir, em que G é o ponto médio de CD, F é o ponto médio de AC e = = AC AE EF . 4 A razão entre a área do quadrilátero EFGD e a área do quadrado ABCD é a) 1. 4 b) 1. 2 c) 1. 3 d) 2 . 3 e) 1. 13. (PUCRJ 2018) Um terreno de 120 m3 contém um jardim central de 8 m · 10 m. Em volta do jardim, existe uma calçada de largura X, conforme a figura abaixo: Qual é o valor de X, em metros? a) 1 b) 3 c) 5 d) 10 e) 11 14. (CMRJ 2018) A figura ilustra uma chapa metálica retangular bem fina cuja superfície vale 204 cm2. Devido à dilatação térmica, a maior das dimensões (comprimento) foi aumentada de 3 cm e a largura, de 2 cm, fazendo com que essa superfície seja aumentada de 76 cm2. “Observe que a área de um retângulo corresponde ao produto do comprimento pela largura.” Nessas condições, o comprimento pode ter dois valores, ambos contidos no intervalo a) [11,0; 12,5] b) [13,5; 15,5] c) [14,5; 16,5] d) [16,5; 18,5] e) [17,5; 19,5] 15. (IFSC 2018) A tela de proteção para janelas é um acessório útil para garantir segurança em uma residência. Telas ou redes são comumente instaladas em janelas de prédios onde moram crianças ou animais de estimação. Sabendo da importância de prezar pela segurança da família, Sr. João decide instalar, em cada janela de seu apartamento, uma tela retangular com área 18.000 cm2, cuja altura mede 4 5 do seu comprimento. Quais são as dimensões, em centímetros, dessa tela? Assinale a alternativa CORRETA. a) 200 e 160 b) 120 e 96 c) 150 e 100 d) 100 e 80 e) 150 e 120 R ep ro du çã o pr oi bi da A rt . 1 84 d o CP . PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 08 ÁREA DE FIGURAS PLANAS – POLÍGONOS (QUADRILÁTEROS) 125 MATEMÁTICA II 16. (CFTMG 2018) Em um lote retangular, murado, pretende-se construir um jardim que ocupe uma porção retangular com área igual a 60 m2, conforme a figura 1. A área do jardim, não delimitada pelo muro, foi cercada, usando o modelo representado na figura 2, com estacas de 35 cm de largura, distantes 15 cm uma da outra. O número de estacas necessárias para cercar a área do jardim é a) 23 b) 24 c) 33 d) 34 e) 36 17. (IFAL 2018) Um cliente deseja revestir o piso de sua sala retangular de dimensões 6 m por 4 m, com uma cerâmica de sua escolha, no formato quadrado com lado 45 cm, cada pedra da cerâmica. Sabendo que cada caixa da cerâmica em questão possui 10 pedras, o profissional que irá realizar o serviço deve solicitar ao seu cliente a compra de, no mínimo, quantas caixas? a) 2 b) 6 c) 11 d) 12 e) 65 18. (ESPM 2018) A gravura mostrada na figura abaixo foi do brada na linha tracejada MN, a x cm da bor da AB. Sabendo-se que, depois da dobradura, a parte oculta da gravura representa 25 % da parte visível, podemos afirmar que a medi da x é de: a) 3,5 cm b) 6 cm c) 3 cm d) 4,5 cm e) 5 cm 19. (CPS 2018) O trapézio retângulo ABCD da figura representa a superfície de um reservatório de água. Na figura, tem-se que: AB 20 m; CD 15 m; AD 12 m; = = = o ângulo DÂB é reto. Admita que, a cada metro quadrado da superfície desse reservatório, 3 litros de água evaporem por dia. Em um dia em que a variação da quantidade de água dependeu apenas da evaporação, o reservatório perdeu N litros de água. O valor de N é a) 360. b) 480. c) 540. d) 630. e) 720. 20. (IFSUL 2017) As medidas do comprimento e da altura (em metros) do outdoor retangular, representado na figura abaixo, são exatamente as soluções da equação X2 - 10X + 21 = 0. Dessa forma, é correto afirmar que a área desse outdoor é a) 10 m2 b) 20 m2 c) 21 m2 d) 24 m2 e) 26 m2 05. APROFUNDAMENTO EXERCÍCIOS DE 01.(UEL 2017) João é dono de um food truck, uma espécie de lanchonete estruturada em uma carroceria de um veículo móvel (caminhão) e utilizada para preparar e vender lanches. Ele quer enfeitar uma das faces da carroceria de seu caminhão, cujo formato é retangular, contornando-a com fita de led. Considerando que João precisa de exatamente 700 cm de fita de led e que a área retangular limitada pela fita de led deve ser igual a 30.000 cm2, determine as dimensões desse retângulo. Justifique sua resposta apresentando os cálculos realizados na resolução desta questão. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt . 1 84 d o CP . PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR126 MATEMÁTICA II 08 ÁREA DE FIGURAS PLANAS – POLÍGONOS (QUADRILÁTEROS) 02. (CFTRJ 2017) Um trapézio propriamente dito é um quadrilátero em que há um par de lados paralelos chamados bases cujas medidas são denotadas usualmente por b e B, e outros dois lados que não são as bases e não são paralelos entre si. Chama-se altura do trapézio propriamente dito a distância entre suas bases e usa- se a notação h para sua medida. Desse modo, a área A de um trapézio propriamente dito é dada pela expressão (B b) A h 2 + = × A figura a seguir mostra um trapézio propriamente dito com bases medindo 17 e 34, com os comprimentos dos lados medidos em centímetros. Qual será a área desse trapézio, em centímetros quadrados? 03. (IFSC 2019 - ADAPTADA) Na figura a seguir há três quadrados, sendo 250 cm² a soma de suas áreas. Determine o perímetro do maior quadrado, em cm, sendo que o menor quadrado tem lado medindo 5 cm. 04. (UNESP 2017) A figura representa, em vista superior, a casinha de um cachorro (retângulo BIDU) e a área externa de lazer do cachorro, cercada com 35 metros de tela vermelha totalmente esticada. a) Calcule a área externa de lazer do cachorro quando X=6 m. b) Determine, algebricamente, as medidas de x e y que maximizam essa área, mantidos os ângulos retos indicados na figura e as dimensões da casinha. 05. (FGV 2016) A figura a seguir representa a tela de um quadro pós-moderno, um quadrado cujos lados medem 2 metros. Deseja- se pintar o quadro nas cores cinza e preta, como descrito na figura. a) Qual a área que deverá ser pintada em preto? Expresse a resposta em metros quadrados. Qual é a proporção de cor preta para cor cinza? b) Se a pintura na cor preta custa R$ 100,00 o metro quadrado, e a pintura na cor cinza, R$ 200,00 o metro quadrado, qual será o custo total de pintura do quadro? c) Se as cores forem invertidas (sendo a área cinza pintada de preto e a área preta pintada de cinza), qual será a variação percentual do custo total de pintura do quadro, com relação ao custo total obtido no item B? GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01. C 02. D 03. D 04. E 05. C 06. A 07. A 08. E 09. D 10. A 11. D 12. A 13. A 14. D 15. E 16. D 17. D 18. A 19. D 20. C EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 01. 150 e 200 cm 02. 180 cm2 03. 52 cm. 04. a) Áreaexterna= 76 m²; b) x = 9,5; y = 9,5 05. a) 5 3 b) R$ 550,00 c) 18,18 % ANOTAÇÕES R ep ro du çã o pr oi bi da A rt . 1 84 d o CP .
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