{"id":138039,"date":"2019-10-15T22:45:51","date_gmt":"2019-10-16T01:45:51","guid":{"rendered":"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/?page_id=138039"},"modified":"2024-06-22T00:35:41","modified_gmt":"2024-06-22T03:35:41","slug":"problema-para-ajudar-na-escola-losangos-amarelos","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/problema-para-ajudar-na-escola-losangos-amarelos\/","title":{"rendered":".Problema para ajudar na escola: Losangos amarelos"},"content":{"rendered":"<p class=\"g2\" ><strong><a href=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/?p=220569\" rel=\"noopener\" target=\"_blank\">&#9999; <span style=\"color:#A0522D;font-size:14px;\">Link do problema para dispositivos da <em>Apple<\/em>.<\/span><\/a><\/strong><\/p>\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height:25px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height:20px; margin-bottom: 10px;\">Problema<br \/>\n<span style=\"font-size:12px;color:#00BF00\"> (A partir do 9\u00ba ano do E. F. &#8211; <span style=\"font-weight: normal;\"> N\u00edvel de dificuldade: Dif\u00edcil<\/span>)<\/span><\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 20px;border: 0 none\"\/>\n<p><span style=\"font-size:12px;\">(<strong>XII Concurso de Primavera de Matem\u00e1ticas<\/strong>, 2008 &#8211; Adaptado)<\/span> Todos os hex\u00e1gonos que aparecem na figura abaixo s\u00e3o regulares.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369.png\" style=\"border: none;\" alt=\"\" width=\"316\" height=\"273\" class=\"aligncenter size-full wp-image-137927\" srcset=\"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369.png 316w, https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369-300x259.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 316px) 100vw, 316px\" \/><\/p>\n<p>Se a \u00e1rea do hex\u00e1gono maior mede [tex]810\\,\\text{cm}^2[\/tex], quanto mede a \u00e1rea colorida de amarelo?<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<\/div>\n<p style=\"margin:40px\">\n<div class=\"cb36 g1n\" style=\"margin:30px;line-height:30px; width:85%; margin-left:auto; margin-right:auto;\">\n<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=\"80\" height=\"96\" class=\"alignleft size-full wp-image-1001\" \/> <\/p>\n<p class=\"c3 ti3\" style=\"line-height:20px; margin-bottom: 10px;\"> Lembretes <\/p>\n<p><span class=\"c3\"><strong>(1)<\/strong><\/span> A soma dos \u00e2ngulos internos de um pol\u00edgono convexo de [tex]n[\/tex] lados [tex](n\\gt 2)[\/tex] \u00e9 dada por:<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad \\boxed{S_{i_n}=\\left(n-2\\right)\\times 180^\\circ}.[\/tex]<br \/>\n<span class=\"c3\"><strong>(2)<\/strong><\/span> Todo quadril\u00e1tero convexo que tenha \u00e2ngulos opostos com a mesma medida \u00e9 um paralelogramo.<br \/>\n<span class=\"c3\"><strong>(3)<\/strong><\/span> A \u00e1rea [tex] A_{teq}[\/tex] de um tri\u00e2ngulo equil\u00e1tero de lados com comprimento [tex]l[\/tex] pode ser assim calculada:<br \/>\n[tex]\\qquad A_{teq}=\\dfrac{l^2\\times \\sqrt{3}}{4}.[\/tex]<br \/>\n<span class=\"c3\"><strong>(4)<\/strong><\/span> A \u00e1rea [tex] A_{h}[\/tex] de um hex\u00e1gono regular de lados com comprimento [tex]l[\/tex] pode ser assim calculada:<br \/>\n[tex]\\qquad A_{h}=\\dfrac{l^2\\times 3\\times  \\sqrt{3}}{2}.[\/tex]<br \/>\n<span class=\"c3\"><strong>(5)<\/strong><\/span>  Se um tri\u00e2ngulo is\u00f3sceles possui um \u00e2ngulo de [tex]60^\\circ[\/tex], ent\u00e3o esse tri\u00e2ngulo \u00e9 equil\u00e1tero.<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<\/div>\n<p style=\"margin:40px\">\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height:30px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height:28px; margin-bottom: 10px;\">Solu\u00e7\u00e3o 1 <\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 20px;border: 0 none\"\/>\n<p>Observe que todos os hex\u00e1gonos s\u00e3o convexos; assim, a soma das medidas dos \u00e2ngulos internos de cada hex\u00e1gono da figura pode ser assim calculada:<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad S_{i_6}=\\left(6-2\\right)\\times 180^\\circ= 720^\\circ[\/tex] .<br \/>\nComo os hex\u00e1gonos da figura s\u00e3o regulares, seus \u00e2ngulos internos t\u00eam a mesma medida:<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad \\dfrac{720^\\circ}{6}=120^\\circ[\/tex] .<br \/>\nAssim, cada quadril\u00e1tero amarelo tem dois \u00e2ngulos opostos de [tex]60^\\circ[\/tex] (cada um \u00e9 suplemento de um \u00e2ngulo interno de um hex\u00e1gono pequeno) e um terceiro \u00e2ngulo que \u00e9 \u00e2ngulo do hex\u00e1gono maior e portanto mede [tex]120^\\circ[\/tex] .<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369_2.png\"  style=\"border:none\"  alt=\"\" width=\"632\" height=\"271\" class=\"aligncenter size-full wp-image-137941\" srcset=\"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369_2.png 632w, https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369_2-300x129.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 632px) 100vw, 632px\" \/><\/p>\n<p>Dessa forma, como a soma das medidas dos \u00e2ngulos internos de um quadril\u00e1tero \u00e9 dada por<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad S_{i_4}=\\left(4-2\\right)\\times 180^\\circ= 360^\\circ[\/tex],<br \/>\nsegue que a medida do quarto \u00e2ngulo interno de cada quadril\u00e1tero amarelo \u00e9 igual a<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad 360^\\circ-2 \\times 60^\\circ-120^\\circ=120^\\circ[\/tex] .<br \/>\nCom isso, conclu\u00edmos que cada quadril\u00e1tero amarelo tem \u00e2ngulos opostos com a mesma medida, o que nos garante que cada um \u00e9 um paralelogramo. Mas como todos os hex\u00e1gonos que aparecem na figura s\u00e3o regulares e o hex\u00e1gono central tem lados em comum com os seis outros hex\u00e1gonos pequenos, ent\u00e3o todos os lados dos hex\u00e1gonos pequenos t\u00eam o mesmo comprimento. Dessa forma, <\/p>\n<ul>\n<li><strong>os quadril\u00e1teros amarelos s\u00e3o losangos com a mesma \u00e1rea<\/strong>.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Por outro lado, sabemos que a \u00e1rea do hex\u00e1gono maior mede [tex]810\\,\\text{cm}^2[\/tex]; assim, se [tex]L[\/tex] \u00e9 o comprimento em cent\u00edmetros dos lados desse hex\u00e1gono, segue do <span class=\"c3\"><strong> Lembrete 4 <\/strong><\/span> que:<br \/>\n[tex]\\qquad 810=\\dfrac{L^2\\times 3\\times \\sqrt{3}}{2}[\/tex]<br \/>\n[tex]\\qquad L^2=\\dfrac{540}{\\sqrt{3}}.[\/tex]<br \/>\nComo [tex]L \\gt 0[\/tex], segue ainda que:<br \/>\n[tex]\\qquad L=\\sqrt{\\dfrac{540}{\\sqrt{3}}}=\\sqrt{\\dfrac{36 \\times 15}{\\sqrt{3}}}=6\\,\\sqrt{\\dfrac{15}{\\sqrt{3}}}\\,\\text{cm}.[\/tex]<br \/>\nAgora, se [tex]l[\/tex] \u00e9 o comprimento dos lados dos hex\u00e1gonos pequenos, e consequentemente dos lados dos losangos amarelos, ent\u00e3o:<br \/>\n[tex]\\qquad L=3l\\\\<br \/>\n\\qquad 6\\,\\sqrt{\\dfrac{15}{\\sqrt{3}}}=3l\\\\<br \/>\n\\qquad l=2\\,\\sqrt{\\dfrac{15}{\\sqrt{3}}}\\,\\text{cm}.[\/tex]<br \/>\nPerceba que para finalizar o problema precisamos calcular a \u00e1rea de um losango cujo lado  mede [tex] l=2\\,\\sqrt{\\dfrac{15}{\\sqrt{3}}}\\,\\text{cm}[\/tex] .<br \/>\nPara tanto, observe que a diagonal menor de cada losango amarelo divide-o, a princ\u00edpio, em dois tri\u00e2ngulos is\u00f3sceles. Mas, como o \u00e2ngulo oposto a essa diagonal mede [tex]60^\\circ[\/tex], esses tri\u00e2ngulos, na verdade, s\u00e3o equil\u00e1teros, de acordo com o  <span class=\"c3\"><strong> Lembrete 5 <\/strong><\/span>. Logo, utilizando o <span class=\"c3\"><strong> Lembrete 3 <\/strong><\/span>, podemos concluir que a \u00e1rea [tex]A_{la}[\/tex] de cada losango amarelo \u00e9 dada por:<\/p>\n<p style=\"padding-right:300px;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369_4.png\" alt=\"\" width=\"197\" height=\"100\" class=\"alignright size-full wp-image-137978\" \/><\/p>\n<p>[tex]\\qquad A_{la}=2 \\times \\dfrac{l^2\\times \\sqrt{3}}{4}\\\\<br \/>\n\\qquad A_{la}=2 \\times \\dfrac{ \\left(2\\,\\sqrt{\\dfrac{15}{\\sqrt{3}}}\\right)^2\\times \\sqrt{3}}{4}\\\\<br \/>\n\\qquad A_{la}=2 \\times \\dfrac{4 \\times\\dfrac{15}{\\cancel{\\sqrt{3}}}\\times \\cancel{\\sqrt{3}}}{4} \\\\<br \/>\n\\qquad A_{la}=2 \\times \\dfrac{\\cancel{4} \\times 15}{\\cancel{4}}\\\\<br \/>\n\\qquad A_{la}=2 \\times 15\\\\<br \/>\n\\qquad A_{la}=30\\,\\text{cm}^2 .[\/tex]<br \/>\nPortanto, a \u00e1rea colorida de amarelo mede [tex]6 \\times 30[\/tex], ou seja, [tex]\\fcolorbox{black}{#eee0e5}{$180\\,\\text{cm}^2$}[\/tex].<\/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:40px\">\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height:30px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height:28px; margin-bottom: 10px;\">Solu\u00e7\u00e3o 2 <\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 1px; margin-bottom: 30px;border: 0 none\"\/>\n<p style=\"margin:10px\">\n<p>Poder\u00edamos ter evitado os c\u00e1lculos da solu\u00e7\u00e3o anterior, se tiv\u00e9ssemos observado que cada hex\u00e1gono pequeno da figura \u00e9 regular e pode ser dividido em tr\u00eas losangos a partir de seus respectivos centros, como indicado na figura abaixo. Particularmente, cada um desses losangos tem a mesma \u00e1rea dos losangos amarelos da figura inicial.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369_5.png\" style=\"border:none\" alt=\"\" width=\"345\" height=\"422\" class=\"aligncenter size-full wp-image-138010\" srcset=\"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369_5.png 345w, https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/prob369_5-245x300.png 245w\" sizes=\"auto, (max-width: 345px) 100vw, 345px\" \/><\/p>\n<p>Com isso, o hex\u00e1gono maior pode ser dividido em [tex]7 \\times 3+6=27[\/tex] losangos com \u00e1reas equivalentes \u00e0s \u00e1reas dos losangos amarelos e, com isso, a \u00e1rea [tex]A_{la}[\/tex] de cada losango amarelo \u00e9 dada por:<br \/>\n[tex]\\qquad A_{la}=\\dfrac{810}{27}[\/tex]<br \/>\n[tex]\\qquad A_{la}=30\\,\\text{cm}^2 [\/tex].<br \/>\nPortanto, a \u00e1rea colorida de amarelo mede [tex]6 \\times 30[\/tex], ou seja, [tex]\\fcolorbox{black}{#eee0e5}{$180\\,\\text{cm}^2$}.[\/tex]<\/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:20px\">\n<table style=\" height:auto; margin-left: auto; margin-right: auto;width:640px;\">\n<tr>\n<td class=\"bf\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-1001 alignright\" style=\"border: 0px;\" alt=\"\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2013\/01\/menino.jpg\" width=\"80\" height=\"115\" \/><\/td>\n<td class=\"bf\">\n<p class=\"fala\" style=\"width:520px;background-color: #FFF5EE; padding:10px; font-family: calibri; font-size: 13px;color: #1C1C1C; line-height: 20px; \"> Se for conveniente, voc\u00ea pode obter um arquivo PDF desta p\u00e1gina, com o problema e a solu\u00e7\u00e3o, clicando no bot\u00e3o abaixo.<br \/>\nVoc\u00ea pode abrir o arquivo diretamente no seu navegador (<em>Chrome<\/em>, <em>Edge<\/em>, <em>Firefox<\/em>, <em>Safari<\/em>, entre outros), mas tamb\u00e9m pode utilizar o software gratuito <em><strong>Adobe Acrobat Reader<\/strong><\/em>.<br \/>\nCaso o dispositivo que voc\u00ea est\u00e1 utilizando n\u00e3o tenha o <strong><em>Acrobat Reader<\/em><\/strong> instalado, \u00e9 s\u00f3 clicar <a href=\"http:\/\/get.adobe.com\/br\/reader\/\" rel=\"noopener\" target=\"_blank\"><strong>AQUI<\/strong><\/a> para fazer o download adequado ao seu dispositivo.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<div style=\" float:right;  width: 100px;\">\n<p style=\"text-align: center; border-style: dotted; border-color :#FFFAFA; border-width :thin; width:90px;  height:40px;  padding: 5px; background-color: #800000;\">\n<a href=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/PAE_Losangos-amarelos.pdf\" title=\" Arquivo PDF\" download=\"Clubes_ PAE_Losangos amarelos.pdf\"><span style=\"color: #FFFAFA; font-family: georgia; font-size: 16px;\"><strong>Arquivo <\/strong><\/span><\/a>\n <\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>&#9999; Link do problema para dispositivos da Apple. 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