{"id":120415,"date":"2019-01-13T23:08:01","date_gmt":"2019-01-14T01:08:01","guid":{"rendered":"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/?page_id=120415"},"modified":"2023-05-15T04:31:54","modified_gmt":"2023-05-15T07:31:54","slug":"problemao-area","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/problemao-area\/","title":{"rendered":".Problem\u00e3o: \u00c1reas"},"content":{"rendered":"<p style=\"margin:10px\">\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height:27px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height:20px;margin:10px\">Problema<br \/>\n<span style=\"font-size:12px;color:#800000\"> (Indicado a partir do 9\u00ba ano do E. F.)<\/span><\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 20px;border: 0 none\"\/>\n<p>(Extra\u00eddo do livro <strong>Temas e Problemas Elementares<\/strong>) Considere o quadrado formado pelos pontos [tex]A[\/tex], [tex]B[\/tex], [tex]C[\/tex] e [tex]D[\/tex], com lados medindo [tex]10\\;cm[\/tex]. Sejam [tex]M[\/tex] e [tex]N[\/tex] os pontos m\u00e9dios dos lados [tex]\\overline{BC}[\/tex] e [tex]\\overline{CD}[\/tex], respectivamente. Construindo os segmentos [tex]\\overline{AM}[\/tex], [tex]\\overline{AN}[\/tex] e [tex]\\overline{NB}[\/tex], dividimos o quadrado em cinco partes, como na figura.<br \/>\nDetermine a \u00e1rea de cada uma dessas partes.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/12\/Quadrado.jpg\" alt=\"\" width=\"219\" height=\"212\" class=\"aligncenter size-full wp-image-117721\" \/><\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<\/div>\n<p style=\"margin:3px\">\n<div class=\"cb36 g1n\" style=\"margin:30px;line-height:27px; width:90%; margin-left:auto; margin-right:auto; \"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2013\/01\/menino.jpg\" style=\"border:none\"  alt=\"explicador_p\" width=\"65\" height=\"77\" class=\"alignleft size-full wp-image-1001\" \/> <\/p>\n<p class=\"c3 ti3\" style=\"line-height:20px;margin:10px\"> Lembrete <\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<p>Se dois tri\u00e2ngulos possuem a mesma altura, ent\u00e3o a raz\u00e3o entre as medidas de suas \u00e1reas \u00e9 igual \u00e0 raz\u00e3o entre as medidas de suas bases, relativas a essa altura.<\/p>\n<p class=\"c3 ti3\"> Nota\u00e7\u00e3o<\/p>\n<p style=\"margin:20px\">\n<ul>\n<li>Denotaremos o segmento definido pelos pontos, digamos, [tex]X[\/tex] e [tex]Y[\/tex] por [tex]\\overline{XY}[\/tex], e o seu comprimento por [tex]XY[\/tex].  <\/li>\n<li>O tri\u00e2ngulo formado pelos pontos, digamos,  [tex]X[\/tex], [tex]Y[\/tex] e [tex]Z[\/tex] ser\u00e1 denotado por [tex]\\Delta(XYZ)[\/tex]. <\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"margin:10px\">\n<\/div>\n<p style=\"margin:30px\">\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height:33px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height:30px;margin:10px\">Solu\u00e7\u00e3o<\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 20px;border: 0 none\"\/>\n<p>Consideremos [tex]F[\/tex] o ponto m\u00e9dio do lado [tex]\\overline{AB}[\/tex] e [tex]P[\/tex] o ponto de interse\u00e7\u00e3o dos segmentos [tex]\\overline{AM}[\/tex] e [tex]\\overline{NB}[\/tex]. Tra\u00e7ando o segmento [tex]\\overline{NF}[\/tex] obtemos o ponto [tex]Q[\/tex],  interse\u00e7\u00e3o dos segmentos [tex]\\overline{AM}[\/tex] e [tex]\\overline{NF}[\/tex]. Com essas considera\u00e7\u00f5es obtemos a [tex]\\textbf{Figura 1}[\/tex] abaixo. <\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/01\/Figura-1.jpg\" alt=\"\" width=\"208\" height=\"241\" class=\"aligncenter size-full wp-image-120419\" \/><\/p>\n<ul>\n<li>Notemos que  os tri\u00e2ngulos [tex]\\Delta(ABM)[\/tex] e [tex]\\Delta(AFQ)[\/tex] s\u00e3o semelhantes, uma vez que seus lados s\u00e3o paralelos e, consequentemente, seus \u00e2ngulos internos s\u00e3o congruentes. Assim, [tex] \\dfrac{AB}{AF}=\\dfrac{BM}{FQ}[\/tex], donde:<\/li>\n<p>[tex]\\qquad \\dfrac{10}{5}=\\dfrac{5}{FQ}\\\\\\<br \/>\n\\qquad  FQ=2,5\\;cm. [\/tex]<br \/>\nComo [tex]NF=10\\;cm[\/tex], temos que [tex]NQ=10-FQ [\/tex] e assim:<br \/>\n[tex]\\qquad NQ=10-2,5\\\\<br \/>\n\\qquad  NQ=7,5\\;cm.[\/tex]<br \/>\nNa [tex]\\textbf{Figura 2}[\/tex], ilustramos as medidas dos  segmentos [tex]\\overline{FQ}[\/tex] e [tex]\\overline{NQ}[\/tex].<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/01\/Figuras-2-3-e-4.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"213\" class=\"aligncenter size-full wp-image-120420\" \/><\/p>\n<li>Da mesma forma, os tri\u00e2ngulos [tex]\\Delta(NPQ)[\/tex] e [tex]\\Delta(BPM)[\/tex] s\u00e3o semelhantes, ent\u00e3o:<\/li>\n<p>[tex]\\qquad  \\dfrac{NQ}{BM}=\\dfrac{PQ}{PM}\\\\<br \/>\n\\qquad \\dfrac{7,5}{5}=\\dfrac{PQ}{PM}\\\\<br \/>\n\\qquad  PQ=1,5PM.[\/tex]<br \/>\nNa [tex]\\textbf{Figura 3}[\/tex], acima,  ilustramos o segmento [tex]\\overline{PQ}[\/tex], juntamente com os que j\u00e1 foram obtidos.<\/p>\n<li>Novamente, utilizando os tri\u00e2ngulos semelhantes [tex]\\Delta(ABM)[\/tex] e [tex]\\Delta(AFQ)[\/tex] temos que<\/li>\n<p>[tex] \\qquad \\dfrac{AM}{AQ}=\\dfrac{BM}{FQ} \\\\<br \/>\n\\qquad \\dfrac{AM}{AQ}=\\dfrac{5}{2,5}\\\\<br \/>\n\\qquad \\dfrac{AM}{AQ}=2\\\\<br \/>\n\\qquad AM=2AQ.[\/tex]<br \/>\nSendo [tex]AM=AQ+QP+PM[\/tex] resulta que<br \/>\n[tex]\\qquad  AQ+1,5PM+PM=2AQ\\\\<br \/>\n\\qquad  AQ=2,5 PM.[\/tex]<br \/>\nNa [tex]\\textbf{Figura 4}[\/tex], ilustramos a medida do segmento [tex]\\overline{AQ}[\/tex], bem como as demais medidas obtidas.\n<\/ul>\n<p>Uma vez que o quadrado tem lado medindo [tex]10\\;cm[\/tex], a \u00e1rea, [tex]A_1[\/tex], do tri\u00e2ngulo ret\u00e2ngulo  [tex]\\Delta(ABM)[\/tex] \u00e9 dada por<br \/>\n\\begin{equation} A_1=\\dfrac{1}{2}(BM\\times AB)=\\dfrac{1}{2}(5\\times 10)= 25\\;cm^2.\\end{equation}<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<p>Observemos que as alturas dos tri\u00e2ngulos [tex]\\Delta(ABM)[\/tex] e [tex]\\Delta(ABP)[\/tex], em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s bases [tex]\\overline{AM}[\/tex] e [tex]\\overline{AP}[\/tex], respectivamente, s\u00e3o iguais. Denotando por [tex]A_2[\/tex] a \u00e1rea do tri\u00e2ngulo do  [tex]\\Delta(ABP)[\/tex], pelo Lembrete, temos que:<br \/>\n[tex]\\qquad \\dfrac{A_1}{A_2}=\\dfrac{AM}{AP}\\\\<br \/>\n\\qquad \\dfrac{25}{A_2}=\\dfrac{2AQ}{AQ+QP}\\\\<br \/>\n\\qquad \\dfrac{25}{A_2}=\\dfrac{2(2,5PM)}{2,5PM+1,5PM}\\\\<br \/>\n\\qquad \\dfrac{25}{A_2}=\\dfrac{5\\cancel{PM}}{4\\cancel{PM}}. [\/tex]<br \/>\nAssim, a \u00e1rea do tri\u00e2ngulo  [tex]\\Delta(ABP)[\/tex] \u00e9  [tex]A_2=20\\;cm^2[\/tex].<br \/>\nCom isso, conseguimos calcular a \u00e1rea [tex]A_3[\/tex] do tri\u00e2ngulo [tex]\\Delta(BPM)[\/tex]:<br \/>\n\\begin{equation} A_3=A_1-A_2=25-20=5\\;cm^2.\\end{equation}<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<p>Notemos que os tri\u00e2ngulos  [tex]\\Delta(ABM)[\/tex], [tex]\\Delta(ADN)[\/tex] e [tex]\\Delta(BCN)[\/tex] s\u00e3o congruentes; assim, suas \u00e1reas possuem mesma medida, ou seja, todas valem [tex]A_1=25\\;cm^2[\/tex]. Dessa maneira, a \u00e1rea, [tex]A_4[\/tex], do quadril\u00e1tero  formado pelos pontos [tex]M,\\;P,\\;N[\/tex] e [tex]C[\/tex] \u00e9 dada por<br \/>\n\\begin{equation}<br \/>\nA_4=A_1-A_3=25-5=20\\;cm^2.\\end{equation}<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<p>Por fim, como a \u00e1rea do quadrado vale [tex]100\\;cm^2[\/tex], a \u00e1rea, [tex]A_5[\/tex], do tri\u00e2ngulo [tex]\\Delta(APN)[\/tex] \u00e9 dada por<br \/>\n\\begin{equation}<br \/>\nA_5=100- A_1-A_2-A_3-A_4=100- 2(A_1)-A_4=100-2(25)-20=30\\;cm^2.\\end{equation}<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/01\/\u00c1reas.png\" alt=\"\" width=\"250\" height=\"236\" class=\"aligncenter size-full wp-image-120451\" \/><\/p>\n<p>Na figura abaixo, ilustramos a \u00e1rea de cada uma das cinco partes em quest\u00e3o.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/01\/Medidas-das-\u00c1reas.png\" alt=\"\" width=\"235\" height=\"229\" class=\"aligncenter size-full wp-image-120452\" \/><\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 15px;border: 0 none\"\/>\n<p class=\"g2\" style=\"line-height:20px;\">Solu\u00e7\u00e3o elaborada pelos <strong>Moderadores do Blog<\/strong>.<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"margin:10px\">\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Problema (Indicado a partir do 9\u00ba ano do E. F.) (Extra\u00eddo do livro Temas e Problemas Elementares) Considere o quadrado formado pelos pontos [tex]A[\/tex], [tex]B[\/tex], [tex]C[\/tex] e [tex]D[\/tex], com lados medindo [tex]10\\;cm[\/tex]. Sejam [tex]M[\/tex] e [tex]N[\/tex] os pontos m\u00e9dios dos lados [tex]\\overline{BC}[\/tex] e [tex]\\overline{CD}[\/tex], respectivamente. 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