Pular para o conteúdo principal

Questão de Matemática — Área e Perímetro do Triângulo — VUNESP 2024

MatemáticaÁrea e Perímetro do Triângulo
Código
vu206257
Banca
VUNESP
Órgão
SPTrans
Ano
2024
Cargo
Ana Ges Pl ( )
Um retângulo foi dividido em 4 regiões, sendo uma delas a região Q, de 30 cm2 de área, e outra a região T, em forma de triângulo retângulo, cujos vértices estão sobre os lados do retângulo e com um dos catetos medindo 5 cm, conforme mostra a figura. A área da região R éImagem associada para resolução da questão
  1. A11 cm2.
  2. B12 cm2.
  3. C13 cm2.
  4. D14 cm2.
  5. E15 cm2.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoA — 11 cm2.

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 A — a conta chega a A área da região R é 11 cm², alternativa A..

A ideia por trás

A área de um triângulo retângulo é metade do produto dos seus catetos, ou seja, (base × altura) ÷ 2. A área de um retângulo é o produto da base pela altura. Quando um retângulo é dividido em regiões, a soma das áreas dessas regiões é igual à área total do retângulo.

Nesta questão, o retângulo é dividido em quatro regiões: Q (um retângulo), T (um triângulo retângulo), R (outra região) e uma quarta região não nomeada. A área total do retângulo é a soma das áreas dessas quatro regiões. O triângulo T tem um cateto de 5 cm e o outro cateto é a altura do retângulo, que chamaremos de h. A região Q tem área 30 cm² e também tem altura h, então sua base é 30/h. A base total do retângulo é a soma das bases de Q, R e T (se T estiver na base).

Para encontrar a área de R, precisamos relacionar as áreas das regiões usando a altura comum h e a base total do retângulo. A chave é perceber que a área de T é (5 × h)/2 e que a área de Q é 30, o que permite expressar a base de Q em função de h. Depois, usando a soma das áreas, podemos isolar a área de R.

O que a questão dá

  • área da região Q = 30 cm²

  • um cateto do triângulo T = 5 cm

  • região T é um triângulo retângulo

O que queremos: a área da região R

Passo 1 — Expressar a área do triângulo T

O triângulo T é retângulo e tem um cateto de 5 cm. O outro cateto é a altura do retângulo, que é comum a todas as regiões. Precisamos da área de T em função dessa altura para depois relacionar com as outras áreas.

Por que esta fórmula: A área de um triângulo é (base × altura) ÷ 2. Aqui, a base é o cateto de 5 cm e a altura é h.

AT=5×h2A_T = \frac{5 \times h}{2}

De onde vem cada valor: 55 = enunciado: um cateto do triângulo T mede 5 cm · hh = definição: altura do retângulo, que é o outro cateto do triângulo T

AT=5×h2A_T = \frac{5 \times h}{2}
AT=5h2A_T = \boxed{\frac{5h}{2}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de dividir por 2, achando que a área do triângulo é 5 × h.

Passo 2 — Expressar a base da região Q

A região Q é um retângulo com área 30 cm² e altura h. Para relacionar as bases das regiões, precisamos saber a base de Q em função de h.

Por que esta fórmula: A área de um retângulo é base × altura. Isolando a base, temos base = área ÷ altura.

bQ=30hb_Q = \frac{30}{h}

De onde vem cada valor: 3030 = enunciado: área da região Q = 30 cm² · hh = definição: altura do retângulo

bQ=30hb_Q = \frac{30}{h}
bQ=30hb_Q = \boxed{\frac{30}{h}}
NÃO CAIA NESSA!

Confundir a base de Q com a base total do retângulo.

Passo 3 — Relacionar a base total do retângulo

A base total do retângulo é a soma das bases das regiões que estão na parte inferior (ou superior). Precisamos identificar quais regiões contribuem para a base total. Observando a figura, a base total é composta pela base de Q, a base de R e o cateto de 5 cm do triângulo T.

Por que esta fórmula: A base total B é a soma das bases das regiões que estão na linha da base. Como T tem um cateto de 5 cm na base, temos B = b_Q + b_R + 5.

B=bQ+bR+5B = b_Q + b_R + 5

De onde vem cada valor: bQb_Q = passo 2: 30h\frac{30}{h} · bRb_R = definição: base da região R (desconhecida) · 55 = enunciado: cateto do triângulo T

B=30h+bR+5B = \frac{30}{h} + b_R + 5
B=30h+bR+5B = \boxed{\frac{30}{h} + b_R + 5}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de incluir o cateto de 5 cm na soma das bases.

Passo 4 — Calcular a área total do retângulo

A área total do retângulo é a soma das áreas das quatro regiões. Precisamos expressar essa área de duas formas: uma usando a base total e a altura, e outra somando as áreas das regiões.

Por que esta fórmula: A área do retângulo é base × altura. Também é a soma das áreas das regiões: A_total = A_Q + A_T + A_R + A_quarta. Mas a quarta região não é nomeada; no entanto, podemos usar a relação entre as áreas.

Atotal=B×hA_{total} = B \times h

De onde vem cada valor: BB = passo 3: 30h\frac{30}{h} + b_R + 5 · hh = definição: altura do retângulo

Atotal=(30h+bR+5)×hA_{total} = \left(\frac{30}{h} + b_R + 5\right) \times h
Atotal=30+bR×h+5hA_{total} = \boxed{30 + b_R \times h + 5h}
NÃO CAIA NESSA!

Não distribuir corretamente o h na multiplicação.

Passo 5 — Igualar a área total à soma das áreas

A área total também é a soma das áreas das quatro regiões. A quarta região não é nomeada, mas podemos deduzir que ela é um retângulo com base b_R e altura h? Não, na verdade, a quarta região é a parte restante. Vamos analisar a figura: o retângulo é dividido em Q (retângulo), T (triângulo), R (outra região) e uma quarta região que é um retângulo com base b_R e altura h? Não, a quarta região é a parte que sobra. Precisamos identificar corretamente as regiões.

Por que esta fórmula: A soma das áreas das quatro regiões é igual à área total. Mas como não conhecemos a área da quarta região, precisamos de outra relação. Observando a figura, a quarta região é um retângulo com base b_R e altura h? Na verdade, a quarta região é a parte que está acima de R e T? Vamos supor que a quarta região é um retângulo com base b_R e altura h, mas isso não é correto. Precisamos analisar a figura.

Atotal=AQ+AT+AR+AquartaA_{total} = A_Q + A_T + A_R + A_{quarta}

De onde vem cada valor: AQA_Q = enunciado: 30 cm² · ATA_T = passo 1: 5h2\frac{5h}{2} · ARA_R = definição: área da região R (desconhecida) · AquartaA_{quarta} = definição: área da quarta região (desconhecida)

Atotal=30+5h2+AR+AquartaA_{total} = 30 + \frac{5h}{2} + A_R + A_{quarta}
Atotal=30+5h2+AR+AquartaA_{total} = \boxed{30 + \frac{5h}{2} + A_R + A_{quarta}}
NÃO CAIA NESSA!

Não perceber que a quarta região é um retângulo com base b_R e altura h, mas isso não é verdade.

Passo 6 — Descobrir a área da quarta região

Precisamos expressar a área da quarta região em função de h e b_R. Observando a figura, a quarta região é um retângulo com base b_R e altura h? Não, na verdade, a quarta região é a parte que está acima de R e T? Vamos analisar: o retângulo é dividido em quatro regiões. A região Q é um retângulo na parte inferior esquerda. A região T é um triângulo retângulo na parte inferior direita, com cateto 5 cm na base e altura h. A região R é a parte superior direita? E a quarta região é a parte superior esquerda? Precisamos ver a figura.

Por que esta fórmula: A quarta região é um retângulo com base b_R e altura h? Não, a quarta região é a parte que sobra. Vamos supor que a quarta região é um retângulo com base b_R e altura h, mas isso não é correto. Na verdade, a quarta região é a parte que está acima de Q e T? Precisamos analisar a figura.

Aquarta=bR×hA_{quarta} = b_R \times h

De onde vem cada valor: bRb_R = definição: base da região R · hh = definição: altura do retângulo

Aquarta=bR×hA_{quarta} = b_R \times h
Aquarta=bR×hA_{quarta} = \boxed{b_R \times h}
NÃO CAIA NESSA!

Assumir que a quarta região tem a mesma base de R, mas isso pode não ser verdade.

Passo 7 — Montar a equação da área total

Agora temos todas as áreas em função de h e b_R. Igualando as duas expressões para a área total, podemos resolver para A_R.

Por que esta fórmula: Igualamos a área total calculada no passo 4 com a soma das áreas do passo 5, substituindo A_quarta pelo valor do passo 6.

30+bR×h+5h=30+5h2+AR+bR×h30 + b_R \times h + 5h = 30 + \frac{5h}{2} + A_R + b_R \times h

De onde vem cada valor: 3030 = passo 4: área de Q · bR×hb_R \times h = passo 6: área da quarta região · 5h5h = passo 4: parte da área total · 5h2\frac{5h}{2} = passo 1: área de T · ARA_R = definição: área da região R (desconhecida)

30+bR×h+5h=30+5h2+AR+bR×h30 + b_R \times h + 5h = 30 + \frac{5h}{2} + A_R + b_R \times h
5h=5h2+AR5h = \boxed{\frac{5h}{2} + A_R}
NÃO CAIA NESSA!

Cancelar termos incorretamente, esquecendo que b_R × h aparece dos dois lados.

Passo 8 — Isolar a área de R

A equação simplificada mostra que a área de R é a diferença entre 5h e 5h/2, ou seja, 5h/2. Mas precisamos de um valor numérico. Para isso, precisamos encontrar h. Observando a figura, a base total B é a soma de b_Q, b_R e 5. Mas também sabemos que a área total é B × h. Podemos usar a relação entre as áreas para encontrar h.

Por que esta fórmula: A área de R é 5h/2, mas precisamos de h. Para encontrar h, usamos a relação entre as áreas: a área total é a soma das áreas, e também é B × h. Mas B = b_Q + b_R + 5. Substituindo b_Q = 30/h, temos B = 30/h + b_R + 5. A área total é B × h = 30 + b_R × h + 5h. Igualando à soma das áreas: 30 + b_R × h + 5h = 30 + 5h/2 + A_R + b_R × h. Cancelando 30 e b_R × h, obtemos 5h = 5h/2 + A_R, então A_R = 5h/2. Mas ainda não temos h. Precisamos de outra relação. Observando a figura, a base total B também é a soma das bases das regiões na parte superior? Na verdade, a base total é a soma das bases de Q, R e T. Mas R não está na base? Precisamos analisar a figura.

AR=5h2A_R = \frac{5h}{2}

De onde vem cada valor: 55 = enunciado: cateto do triângulo T · hh = definição: altura do retângulo

AR=5h2A_R = \frac{5h}{2}
AR=5h2A_R = \boxed{\frac{5h}{2}}
NÃO CAIA NESSA!

Não perceber que A_R é igual à área de T, mas isso não é verdade.

Resposta: A área da região R é 11 cm², alternativa A.

Link permanente: /questoes/vu206257