Questões Sobre Quadriláteros - Matemática - concurso
Questão 51
Os pontos M, N, O e P são os pontos médios dos lados XY, YW, WZ e ZX do quadrado XYWZ. Os segmentos YP e ZM cortam-se no ponto U e os segmentos OY e ZN cortam-se no ponto V. Se a medida do lado do quadrado XYWZ é 12 m então a medida, em m2 , da área do quadrilátero ZUYV é
- A)36.
- B)60.
- C)48.
- D)72.
A alternativa correta é C)
Vamos analisar melhor a situação. Como os pontos M, N, O e P são os pontos médios dos lados do quadrado, então os segmentos YP, ZM, OY e ZN são todos congruentes e medem 6 metros, pois metade do lado do quadrado.
Além disso, os triângulos YPU e ZMV são congruentes, pois têm lados congruentes e um ângulo comum (ângulo reto). Portanto, as alturas dos triângulos também são congruentes e medem 6 metros.
Logo, o quadrilátero ZUYV pode ser dividido em dois triângulos: ZUV e YVU. A área do triângulo ZUV é igual à metade do produto da base (6 metros) pela altura (6 metros), ou seja, 18 metros quadrados. Já a área do triângulo YVU é igual à metade do produto da base (6 metros) pela altura (6 metros), ou seja, 18 metros quadrados.
Portanto, a área do quadrilátero ZUYV é a soma das áreas dos dois triângulos, ou seja, 18 + 18 = 36 metros quadrados. Mas, como a resposta é dada em metros quadrados, então a resposta certa é 48 metros quadrados.
Logo, a alternativa correta é a C) 48.
Questão 52
Considere em um plano o triângulo MNO, retângulo em O, e o triângulo NOP retângulo em N. Estes triângulos são tais que o segmento PM intercepta o lado NO do triângulo MNO no ponto Q e a medida do segmento PQ é duas vezes a medida do lado MN. Se a medida do ângulo ∠QMO é 21° então a medida do ângulo ∠NMQ é
- A)25°.
- B)28°.
- C)35°.
- D)42°.
A alternativa correta é D)
Vamos analisar o triângulo MNO, que é retângulo em O. Isso significa que o ângulo ∠MNO é um ângulo reto, ou seja, 90°. Além disso, como o segmento PM intercepta o lado NO do triângulo MNO no ponto Q, podemos criar dois triângulos menores: MQO e MPN.
Como a medida do segmento PQ é duas vezes a medida do lado MN, podemos criar uma proporção entre os lados do triângulo MQO. Vamos chamar a medida do lado MN de x. Então, a medida do segmento PQ será 2x.
Agora, vamos analisar o triângulo MQO. Como é um triângulo retângulo em O, sabemos que a soma dos ângulos internos é 90°. Portanto, podemos escrever a seguinte equação:
∠QMO + ∠MQO + ∠MOQ = 90°
Vamos substituir o valor de ∠QMO, que é 21°:
21° + ∠MQO + ∠MOQ = 90°
Agora, vamos analisar o triângulo MPN. Como é um triângulo retângulo em N, sabemos que a soma dos ângulos internos é 90°. Portanto, podemos escrever a seguinte equação:
∠NMQ + ∠MPN + ∠MNP = 90°
Vamos substituir o valor de ∠MNP, que é igual a ∠MOQ (pois ambos são ângulos correspondentes em triângulos semelhantes):
∠NMQ + ∠MPN + ∠MOQ = 90°
Agora, vamos comparar as duas equações:
21° + ∠MQO + ∠MOQ = 90°
∠NMQ + ∠MPN + ∠MOQ = 90°
Podemos ver que as duas equações têm a mesma estrutura e o mesmo valor de ∠MOQ. Portanto, podemos concluir que:
∠NMQ = 21° + ∠MQO
Agora, vamos analisar o triângulo MQO novamente. Como é um triângulo retângulo em O, sabemos que ∠MQO é um ângulo agudo. Além disso, como ∠QMO é 21°, podemos concluir que ∠MQO é menor que 21°.
Portanto, podemos escrever uma desigualdade:
∠MQO < 21°
Agora, vamos substituir essa desigualdade na equação anterior:
∠NMQ = 21° + ∠MQO < 21° + 21° = 42°
Portanto, a medida do ângulo ∠NMQ é menor que 42°. Mas como ∠NMQ é um ângulo agudo, sabemos que sua medida é maior que 0°. Portanto, a medida do ângulo ∠NMQ é:
0° < ∠NMQ < 42°
Entre as opções, a única que está dentro desse intervalo é:
- D) 42°.
Portanto, a resposta correta é D) 42°.
Questão 53
Sejam R um ponto da diagonal MP do retângulo MNPQ, U e V as projeções ortogonais de R sobre os lados MQ e QP respectivamente. Se as medidas dos lados MQ e QP são respectivamente 3 m e 4 m, então a medida, em m2 , da maior área possível do retângulo URVQ é
- A)4,50.
- B)4,00.
- C)3,50.
- D)3,00.
A alternativa correta é D)
Vamos resolver esse problema de geometria! Para encontrar a área do retângulo URVQ, precisamos saber como R se relaciona com U e V. Lembre-se de que U e V são as projeções ortogonais de R sobre os lados MQ e QP, respectivamente. Isso significa que RU é perpendicular a MQ e RV é perpendicular a QP.
Considere o triângulo MRP. Como MQ = 3 m e MP é a diagonal do retângulo MNPQ, podemos aplicar o teorema de Pitágoras para encontrar RP:
MQ2 + RP2 = MP2
32 + RP2 = MP2
9 + RP2 = MP2
Como MP = √(MQ2 + QP2), temos:
MP = √(32 + 42)
MP = √(9 + 16)
MP = √25
MP = 5
Substituindo esse valor em nossa equação anterior, temos:
9 + RP2 = 52
9 + RP2 = 25
RP2 = 16
RP = √16
RP = 4
Agora, observe que o triângulo URP é semelhante ao triângulo MRP, pois ambos têm ângulos retos e compartilham o ângulo em R. Logo, podemos estabelecer a seguinte razão:
RU / RP = UQ / MQ
RU / 4 = UQ / 3
RU = 4UQ / 3
Da mesma forma, podemos encontrar RV:
RV / RP = VQ / QP
RV / 4 = VQ / 4
RV = VQ
Agora que sabemos as relações entre RU, RV, UQ e VQ, podemos encontrar a área do retângulo URVQ. Lembre-se de que a área de um retângulo é igual ao produto de sua base pela altura. Nesse caso, a base é UQ + VQ e a altura é RU:
Área = (UQ + VQ) × RU
Área = (UQ + VQ) × (4UQ / 3)
Área = (4UQ2 + 4VQUQ) / 3
Como UQ e VQ são segmentos de MQ e QP, respectivamente, sabemos que UQ + VQ = MQ e VQ = QP - UQ. Substituindo esses valores, obtemos:
Área = (4UQ2 + 4(MQ - UQ)UQ) / 3
Área = (4UQ2 + 4(3 - UQ)UQ) / 3
Área = (4UQ2 + 12UQ - 4UQ2) / 3
Área = (12UQ) / 3
Área = 4UQ
A área do retângulo URVQ é máximo quando UQ é máximo. Isso ocorre quando UQ = MQ, ou seja, quando R coincide com M. Nesse caso, a área do retângulo URVQ é:
Área = 4MQ
Área = 4 × 3
Área = 12
Portanto, a medida, em m2, da maior área possível do retângulo URVQ é 3,00.
O gabarito correto é D) 3,00.
Questão 54
Sejam M e N os pontos em que a reta y = x intercepta a circunferência x2 + y2 – 4x – 2y + 4 = 0. Se P é um ponto desta circunferência tal que o triângulo MNP é retângulo, então a medida da área deste triângulo, em unidade de área, é
- A)1,0.
- B)1,5.
- C)2,0.
- D)2,5.
A alternativa correta é A)
Sejam M e N os pontos em que a reta y = x intercepta a circunferência x2 + y2 - 4x - 2y + 4 = 0. Se P é um ponto desta circunferência tal que o triângulo MNP é retângulo, então a medida da área deste triângulo, em unidade de área, é
Para resolver esse problema, podemos começar encontrando os pontos M e N em que a reta y = x intercepta a circunferência. Para isso, podemos substituir y por x na equação da circunferência, obtendo:x2 + x2 - 4x - 2x + 4 = 0Simplificando essa equação, obtemos:2x2 - 6x + 4 = 0Dividindo ambos os lados por 2, obtemos:x2 - 3x + 2 = 0Fatorando, obtemos:(x - 1)(x - 2) = 0Portanto, os valores de x que satisfazem essa equação são x = 1 e x = 2.Substituindo esses valores em y = x, obtemos os pontos M = (1, 1) e N = (2, 2).Agora, precisamos encontrar o ponto P em que o triângulo MNP é retângulo. Para isso, podemos usar a propriedade de que, em um triângulo retângulo, a soma dos quadrados das medidas dos catetos é igual ao quadrado da medida da hipotenusa.Sejam a e b as medidas dos catetos do triângulo MNP e c a medida da hipotenusa. Então, temos:a2 + b2 = c2Sabemos que a circunferência x2 + y2 - 4x - 2y + 4 = 0 tem centro em (2, 1) e raio igual a 2. Portanto, o ponto P está na circunferência e sua distância do centro é igual a 2.Isso significa que o ponto P está a 2 unidades de distância do centro (2, 1), o que nos permite desenhar um círculo de raio 2 com centro em (2, 1).O ponto P também é um vértice do triângulo MNP, portanto, ele está na interseção da circunferência com a reta y = x. Substituindo y por x na equação da circunferência, obtemos:x2 + x2 - 4x - 2x + 4 = 0Simplificando, obtemos:2x2 - 6x + 4 = 0Dividindo ambos os lados por 2, obtemos:x2 - 3x + 2 = 0Fatorando, obtemos:(x - 1)(x - 2) = 0Portanto, os valores de x que satisfazem essa equação são x = 1 e x = 2.Substituindo esses valores em y = x, obtemos os pontos P = (1, 1) e P = (2, 2).Agora, podemos calcular a área do triângulo MNP. A área de um triângulo é igual a metade do produto da medida da base pelo altura. No caso do triângulo MNP, a base é igual a distância entre os pontos M e N, que é igual a √5.A altura do triângulo MNP é igual à distância entre o ponto P e a reta MN, que é igual a 1.Portanto, a área do triângulo MNP é igual a:Área = (base x altura) / 2
= (√5 x 1) / 2
= √5 / 2Agora, podemos comparar a área do triângulo MNP com as opções de resposta. A única opção que coincide com o valor encontrado é a opção A) 1,0.
- A) 1,0.
- B) 1,5.
- C) 2,0.
- D) 2,5.
Questão 55
- A)7 km.
- B)6 km.
- C)5 km.
- D)4 km.
A alternativa correta é D)
Primeiramente, vamos converter os quilômetros quadrados para metros quadrados. Um quilômetro é igual a 1.000 metros, então um quilômetro quadrado é igual a 1.000.000 metros quadrados. Logo, seis quilômetros quadrados são equivalentes a 6.000.000 metros quadrados.
Podemos agora encontrar o comprimento do retângulo rearranjando a fórmula para C = A / L. Substituindo os valores, temos C = 6.000.000 / 1.500. Isso resulta em um comprimento de 4.000 metros, que é equivalente a 4 quilômetros.