Cinco Retângulos

PROBLEMA

Cinco retângulos congruentes foram desenhados de forma a obtermos um retângulo maior, conforme mostra a figura.

Qual a área do retângulo maior?

Reúnam seus Clubes e tentem resolver o problema.
Mas se não conseguirem, não faz mal. A partir do dia 24, próxima quinta-feira, deem uma passadinha na Sala Problemas de 2023: Dicas, Orientações e Dúvidas do nosso Fórum.
Lá vocês encontrarão Dicas e Orientações para tentarem resolver o problema e também poderão postar as suas dúvidas para que os nossos Moderadores possam lhes ajudar.
Resolvido o problema, vocês podem postar suas soluções no Blog para que todos tenham acesso a elas!

Bons estudos, pessoal!

Link permanente para este artigo: http://clubes.obmep.org.br/blog/2023/08/cinco-retangulos/

20 comentários

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  1. De acordo com os dados pressupostos no enunciado, podemos concluir:
    [img]/uploads/atividades/matheus.mdn2/avl17/qst110/arq-01.png[/img]

    [tex]x + y = 5[/tex]
    [tex]2x = 3y[/tex] Logo,

    [tex]x + y – 5 = 0[/tex]
    [tex]2x – 3y = 0[/tex] Resolvendo o sistema pela multiplicação da expressão [tex]1[/tex] por [tex]-2[/tex]

    [tex]-2x – 2y + 10 = 0[/tex]
    [tex]2x – 3y = 0[/tex]
    [tex]-5y = -10[/tex]
    [tex]y = 2[/tex]; Portanto se [tex]x + y = 5[/tex]; [tex]x + 2 = 5[/tex] e [tex]x = 3[/tex]

    A área do retângulo maior pode ser dada por [tex]3y \cdot 5[/tex] ou [tex]2x \cdot 5[/tex]
    [tex]3y \cdot 5 = (3\cdot2)5 = 6 \cdot 5 = 30[/tex]
    [tex]2x \cdot 5 = (2\cdot3)5 = 6 \cdot 5 = 30[/tex]
    [b]A área do retângulo maior é igual a [tex]30[/tex] u/m[/b]

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      • OBMEP_rb em 22 de agosto de 2023 às 11:23
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      Correto, mas são 30 unidades de área.

  2. O lado 5 equivale a y+x=5, sendo y o lado maior do retângulo manor e x será a representação do lado menor do retângulo, e a área do triângulo maior pode ser expressa de duas maneiras: 5xy ou 5×2y; então podemos fazer uma igualdade 5xy=5×2y, que corresponde a 5xy=10y após dividirmos por y a equação ficará 5x=10, que será portanto x=10÷5, que corresponde a x=2, e se x=2, y=5-2, y=3. Sabendo que y=3 e que a área corresponde a 5×2y, chegamos a conclusão de que 5×3×2=30

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      • OBMEP_rb em 22 de agosto de 2023 às 11:26
        Autor

      Correto.
      Só uma pequena correção: não é a área do triângulo maior e sim do retângulo maior.

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    • Phidias em 21 de agosto de 2023 às 16:58

    Chamando o lado menor e o lado maior dos retângulos menores de “a” e “b”, respectivamente, temos que a+b = 5. Percebemos também, ao olhar para dentro do retângulo maior, que três lados menores se sobrepoem a dois lados maiores, isto, é 3a = 2b.
    Montando um sistema com as equações, teremos:
    a + b = 5
    3a – 2b = 0
    Ao resolvê-lo, chegamos à conclusão de que a=2 e b=3. Utilizando os valores descobertos, temos que o lado maior do retângulo maior deve corresponder a 3a (ou 2b), resultando em 6. Concluindo este raciocínio, a área do retângulo maior é dada por 5×6=30 u.m.^2.
    Tudo certo? ᕙ(`▽´)ᕗ

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      • OBMEP_rb em 22 de agosto de 2023 às 11:26
        Autor

      Resposta correta.

  3. Chamando o maior lado do retângulo pequeno de [tex]L[/tex] e o menor lado, de [tex]l[/tex] e observando os dois menores lados do maior retângulo montamos a seguinte relação:

    Equação I [tex]\bbox[yellow]{L+l=5}[/tex].

    Observando os lados maiores do maior retângulo, montamos uma outra relação:

    Equação II [tex]\bbox[yellow]{2L=3l}[/tex].

    Subtraindo o dobro da equação I da equação II, temos:

    [tex]2L-2L-2l=3l-10[/tex]
    [tex]\boxed{l=2}[/tex]

    Utilizando o valor de[tex]l[/tex] na primeira equação, temos:

    [tex]L+l=5[/tex]
    [tex]L+2=5[/tex]
    [tex]\boxed{L=3}[/tex]

    Calculando a área do retângulo maior:

    [tex]3l\cdot (L+l)=[/tex]
    [tex]3\cdot 2\cdot (3+2)=\bbox[violet, 4px]{30}[/tex]

    Logo, concluímos que área do retângulo maior é igual a 30.

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      • OBMEP_rb em 23 de agosto de 2023 às 10:57
        Autor

      Tudo ok.

  4. Como dito no anunciado, todos os cinco retângulos são congruentes, então podemos adotar variáveis para indicar seus lados, portanto chamaremos o menor lado de x e o maior de y. Ao olhar a imagem pode se perceber que os três lados menores e os 2 lados maiores formam lados paralelos de um retângulo maior, portanto 3x=2y. Dessa mesma maneira podemos concluir, juntamente com o enunciado, que a soma do maior lado com o menor é igual a 5 (y+x=5). Com isso definido, basta resolver um sistema de equações:

    3x=2y
    y+x=5

    x=2y/3

    y+(2y/3)=5

    3y+2y=15
    5y=15
    y=15/5=3

    y+x=5
    3+x=5
    x=5-3=2

  5. Como dito no anunciado, todos os cinco retângulos são congruentes, então podemos adotar variáveis para indicar seus lados, portanto chamaremos o menor lado de x e o maior de y. Ao olhar a imagem pode se perceber que os três lados menores e os 2 lados maiores formam lados paralelos de um retângulo maior, portanto 3x=2y. Dessa mesma maneira podemos concluir, juntamente com o enunciado, que a soma do maior lado com o menor é igual a 5 (y+x=5). Com isso definido, basta resolver um sistema de equações:

    3x=2y
    y+x=5

    x=2y/3

    y+(2y/3)=5

    3y+2y=15
    5y=15
    y=15/5=3

    y+x=5
    3+x=5
    x=5-3=2

    Após descobrir as variáveis temos o valor dos lados que formam o retângulo maior (5 e 6). Portanto, para calcular a área, basta multiplica-los (5*6=30) e descobrimos que a área é igual a 30

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      • OBMEP_rb em 23 de agosto de 2023 às 10:57
        Autor

      Ótimo.

  6. Vamos chamar de B e A , o maior e menor lado do retângulo respectivamente.
    Temos que o lado menor do retângulo maior, é igual a 5. Logo, A + B = 5.
    Temos também que o maior lado do retângulo, é dado por 3B = 2A.
    Usando a primeira equação, temos que A + 1,5A = 5, logo A= 2.
    Como A + B = 5, B = 5 – 2 = 3, então a área do retângulo maior é igual a 5 x (2 + 2 + 2) = 30UA.

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      • OBMEP_rb em 26 de agosto de 2023 às 10:56
        Autor

      Resposta correta.

  7. retangulos congruentes possuem as mesmas medidas, a partir disso, notamos que x+y=5, e que 3x=2y , depois montamos um sistema de equação:
    x+y=5
    3x-2y=0
    Multiplicando a primeira equação por 2, temos:
    2x+2y=10
    3x-2y=0
    resultando em x=2 (anulamos o y e 5x=10)
    Se x é igual a 2, temos que 2+y=5, então, y=3.
    A altura, sabemos que é 5 (x+y), e descobrimos que a base é 6 (3.2).
    Logo a área é :
    5.6 =30

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      • OBMEP_rb em 26 de agosto de 2023 às 10:57
        Autor

      Resposta correta.

  8. Os 5 retângulos são congruentes, ou seja, são idênticos. Vamos chamar o lado maior de cada retângulo de x e o lado menor de y. De acordo com a imagem dada, podemos perceber que:
    [Tex]x+y=5[/tex] e [tex]2x=3y[/tex].
    Montamos um sistema de equação com duas equações e duas incógnitas, Isolando o x na primeira equação, temos:
    [Tex]x=5-y[/tex]
    Agora substituindo o valor de x na segunda equação, temos:
    [Tex]2(5-y)=3y[/tex]
    Isolando o y obtemos que:
    [Tex]y=2[/tex] e substituindo o valor de y por 10 na equação e Isolando o x, obtemos:
    [Tex]x=3[/tex]. Voltando para o objetivo da questão, o enunciado pede a área do retângulo maior, então fazemos [tex] bh[/tex], onde a altura vale 5 e perdemos que a base vale 3y ou 2x, que é igual a 6, logo:
    [Tex]A=6.5=30[/tex].

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      • OBMEP_rb em 3 de setembro de 2023 às 14:33
        Autor

      Perfeito. Só corrijam o [tex][/tex].

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      • OBMEP_rb em 3 de setembro de 2023 às 14:34
        Autor

      Perfeito. Só corrijam o latex. Usaram T maiúsculo.

  9. Chamaremos o lado maior do retângulo pequeno de A e o lado menor de a .

    Sabemos que o lado menor do retangulo maior mede A + a = 5, e o lado maior mede 3y e ao mesmo tempo 2x.

    Assim, com essas informações podemos montar um sistema para descobrir as medidas de x e y.

    x + y = 5
    3y = 2x

    x = 5 – y

    3y = 2 (5 – y)
    3y = 10 -2y
    3y + 2y = 10
    5y = 10
    y = 10/5
    y = 2

    x= 5 – 2
    x = 3

    Logo, a medida do lado maior do quadrado é 2x = 3y = 2 x 3 = 3 x 2 = 6

    Então, a área do retângulo maior será de 5×6 = 30

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      • OBMEP_rb em 6 de setembro de 2023 às 9:43
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      Ótimo.

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