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Questão de Matemática — Geometria Plana — FUNDATEC 2023

MatemáticaGeometria Plana
Código
qq904187
Banca
FUNDATEC
Órgão
Prefeitura de Rolante - RS
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Professores de Matemática
Considere um triângulo retângulo que tem lados em progressão aritmética de razão 1. Então, os possíveis valores do menor lado são:
  1. A1.
  2. B2 e 1.
  3. C3.
  4. D3 e 1.
  5. E4 e 3.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 3.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Resolução

Gabarito: letra C — a conta chega a 3 (alternativa C).

A ideia por trás

Uma progressão aritmética (PA) é uma sequência em que a diferença entre termos consecutivos é constante. Aqui, os três lados do triângulo formam uma PA com razão 1, ou seja, cada lado é 1 unidade maior que o anterior. Em um triângulo retângulo, o maior lado é a hipotenusa, e os outros dois são os catetos. O Teorema de Pitágoras relaciona esses lados: o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos. Nesta questão, precisamos escrever os lados como termos de uma PA, identificar qual é a hipotenusa e aplicar Pitágoras para descobrir o valor do menor lado.

O que a questão dá

  • triângulo retângulo

  • lados em progressão aritmética de razão 1

O que queremos: o menor lado do triângulo

Passo 1 — Escrever os lados como PA de razão 1

Precisamos representar os três lados de forma que a diferença entre eles seja sempre 1. Se o menor lado for x, os próximos serão x+1 e x+2, pois cada um é 1 unidade maior que o anterior.

Por que esta fórmula: Em uma PA de razão 1, os termos são a, a+1, a+2, ... Aqui, os lados são três termos consecutivos, então usamos x, x+1 e x+2.

lados=x,x+1,x+2lados = x, x+1, x+2

De onde vem cada valor: xx = menor lado (incógnita) · x+1x+1 = lado médio, 1 unidade maior · x+2x+2 = maior lado, 2 unidades maior

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer que a razão é 1 e escrever lados como x, x+2, x+4, por exemplo.

Passo 2 — Identificar a hipotenusa

No triângulo retângulo, o Teorema de Pitágoras só se aplica se soubermos qual lado é a hipotenusa. Como a hipotenusa é sempre o maior lado, e x+2 é o maior, ela é a hipotenusa.

NÃO CAIA NESSA!

Confundir e usar x como hipotenusa, o que levaria a uma equação errada.

Passo 3 — Aplicar o Teorema de Pitágoras

O Teorema de Pitágoras relaciona os três lados do triângulo retângulo: o quadrado da hipotenusa é a soma dos quadrados dos catetos. Com os lados já escritos, podemos montar a equação.

Por que esta fórmula: É a relação fundamental do triângulo retângulo: (hipotenusa)² = (cateto1)² + (cateto2)².

(x+2)2=x2+(x+1)2(x+2)^{2} = x^{2} + (x+1)^{2}

De onde vem cada valor: x+2x+2 = passo 1: maior lado (hipotenusa) · xx = passo 1: menor lado (cateto) · x+1x+1 = passo 1: lado médio (cateto)

(x+2)2=x2+(x+1)2(x+2)^{2} = x^{2} + (x+1)^{2}
NÃO CAIA NESSA!

Inverter os lados, colocando x como hipotenusa.

Passo 4 — Expandir os quadrados

Para resolver a equação, precisamos eliminar os parênteses expandindo os quadrados. Isso transforma a equação em uma forma mais simples de manipular.

Por que esta fórmula: Usamos a propriedade (a+b)² = a² + 2ab + b².

x2+4x+4=x2+x2+2x+1x^{2} + 4x + 4 = x^{2} + x^{2} + 2x + 1

De onde vem cada valor: x2+4x+4x^{2} + 4x + 4 = expansão de (x+2)^2 · x2+x2+2x+1x^{2} + x^{2} + 2x + 1 = expansão de x^2 + (x+1)^2

x2+4x+4=x2+x2+2x+1x^{2} + 4x + 4 = x^{2} + x^{2} + 2x + 1
NÃO CAIA NESSA!

Errar a expansão, por exemplo, escrever (x+2)^2 = x^2 + 4.

Passo 5 — Simplificar a equação

Com os termos expandidos, precisamos juntar os termos semelhantes e levar tudo para um lado, deixando a equação igual a zero, para resolver como equação do 2º grau.

Por que esta fórmula: Agrupamos os termos de mesmo grau e subtraímos um lado do outro.

0=x22x30 = x^{2} - 2x - 3

De onde vem cada valor: x22x3x^{2} - 2x - 3 = subtraindo x^2 + 4x + 4 de ambos os lados e simplificando

0=x22x30 = x^{2} - 2x - 3
NÃO CAIA NESSA!

Errar a subtração dos termos, por exemplo, obter x^2 + 2x - 3.

Passo 6 — Resolver a equação do 2º grau

A equação x² - 2x - 3 = 0 é uma equação do segundo grau. Para encontrar x, usamos a fórmula de Bhaskara, que dá as raízes da equação.

Por que esta fórmula: A fórmula de Bhaskara resolve qualquer equação do tipo ax² + bx + c = 0: x = (-b ± √(b² - 4ac)) / (2a).

x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a}

De onde vem cada valor: aa = coeficiente de x², que é 1 · bb = coeficiente de x, que é -2 · cc = termo constante, que é -3

x=2±4+122x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 12}}{2}

x = 3 ou x = -1

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de considerar o sinal de b, ou errar o cálculo do discriminante.

Passo 7 — Descartar a raiz negativa

O valor de x representa o comprimento de um lado do triângulo, que não pode ser negativo. Portanto, a raiz x = -1 não faz sentido geométrico e é descartada, restando apenas x = 3.

x=3x = \boxed{3}
NÃO CAIA NESSA!

Considerar as duas raízes como válidas, o que levaria a marcar uma alternativa com dois valores.

Resposta: 3 (alternativa C)

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