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
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.
Resposta:
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.
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