.Problema de Gincana: Triângulos em um eneágono

Problema


Com o objetivo de fazer com que seus alunos fixassem a explicação sobre triângulos isósceles, o Professor Carlos desenhou um eneágono regular no quadro e traçou todas as diagonais do referido polígono.
gincana008
Após concluir o desenho, perguntou aos alunos:
Quantos triângulos isósceles com os três vértices sobre os vértices desse eneágono existem nessa figura?
Cinco de seus alunos deram as seguintes respostas:

  • Alex: Mestre, existem [tex]27[/tex] triângulos;
  • Beatriz: Professor, há [tex]36[/tex] triângulos;
  • Cibele: Acredito que hajam mais de [tex]50[/tex];
  • Diogo: Creio eu que menos de [tex]25[/tex];
  • Érica: Com certeza existem [tex]30[/tex] triângulos.

De quem foi a resposta correta?

Solução


Nas figuras abaixo, vemos os possíveis tipos de triângulos isósceles com os três vértices sobre os vértices do eneágono que podemos encontrar.

ginca011

Para cada tipo, podemos contar as seguintes quantidades:
[tex]1^\circ[/tex] tipo: [tex]9[/tex] triângulos;
[tex]2^\circ[/tex] tipo: [tex]9[/tex] triângulos;
[tex]3^\circ[/tex] tipo: [tex]9[/tex] triângulos;
[tex]4^\circ[/tex] tipo: [tex]3[/tex] triângulos.
Deste modo, a quantidade total de triângulos isósceles que há desenhados no eneágono é [tex]30[/tex] e Érica foi quem deu a resposta correta.


Solução elaborada pelos Moderadores do Blog.

Segunda Gincana de 2015 – Clubes de Matemática da OBMEP
Nível A – Questão Difícil

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