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Razão entre áreas de um quadrilátero e semicircunferências traçados a partir de determinados pontos https://forumdematematica.org/viewtopic.php?f=23&t=7092 |
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Autor: | Fernando Magalhães [ 14 Oct 2014, 12:30 ] |
Título da Pergunta: | Razão entre áreas de um quadrilátero e semicircunferências traçados a partir de determinados pontos |
Num projeto de uma praça, um arquiteto depara-se com o seguinte problema: Traça-se uma reta r, marcam-se os pontos T, V, U e Z, respectivamente. Em um dos semiplanos determinados por r, traçam-se as semicircunferências de diâmetros TV, UZ e TZ; no outro semiplano, traça-se a semicircunferência de diâmetro VU, ou seja, para concluir o projeto, ele precisa determinar a razão entre a área do quadrado cujos vértices são os pontos médios das semicircunferências e a área delimitada por essas semicircunferências. Qual a resposta? |
Autor: | Sobolev [ 14 Oct 2014, 13:51 ] | ||
Título da Pergunta: | Re: Razão entre áreas de um quadrilátero e semicircunferências traçados a partir de determinados pontos | ||
Pensando que realmente aos pontos referidos formam um quadrado e imaginando um referencial centrado no ponto médio entre V e U, em que o eixo dos xx tem a direcção de r, as coordenadas do ponto médio da circunferência maior e do ponto médio da circunferência do lado direito são \((0,Z)\) e \((\frac{U+Z}{2},\frac{Z-U}{2})\), pelo que a distância entre estes (ou seja, o lado do quadrado) é dada por \(\sqrt{\left(\frac{U+Z}{2}\right)^2 + \left(Z-\frac{Z-U}{2}\right)^2} =\frac{\sqrt{2}}{2} \sqrt{(U+Z)^2} =\frac{\sqrt{2}}{2}(U+Z)\) Concluímos pois que a área de tal quadrado seria \(\frac 12 (U+Z)^2\). Relativamente à área delimitada pelas semi-circunferências, seria \(\frac 12 \pi Z^2 + \frac 12 \pi U^2 - \pi \left(\frac{Z-U}{2}\right)^2=\pi (Z^2/2+U^2/2-Z^2/4 + ZU -U^2/4)=\frac{\pi}{4}(Z+U)^2\) A razão entre as átreas é então \(2 / \pi\)
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Autor: | Fernando Magalhães [ 14 Oct 2014, 20:55 ] |
Título da Pergunta: | Re: Razão entre áreas de um quadrilátero e semicircunferências traçados a partir de determinados pontos |
Fernando Magalhães Escreveu: Num projeto de uma praça, um arquiteto depara-se com o seguinte problema: Traça-se uma reta r, marcam-se os pontos T, V, U e Z, respectivamente. Em um dos semiplanos determinados por r, traçam-se as semicircunferências de diâmetros TV, UZ e TZ; no outro semiplano, traça-se a semicircunferência de diâmetro VU, ou seja, para concluir o projeto, ele precisa determinar a razão entre a área do quadrado cujos vértices são os pontos médios das semicircunferências e a área delimitada por essas semicircunferências. Qual a resposta? Caro senhor, Peço desculpas pois escrevi a pergunta erradamente, onde se lê "quadrado" leia-se "quadrilátero". Mas o caminho para resolver já assimilei. Obrigado P.S. questão tirada da prova do concurso do Colégio Militar de Pernambuco onde nas respostas para as opções os " PI "aparecem no numerador em todas as alternativas. (pode ser erro do Fornecedor da prova) As alternativas para a questão são: a) "pi" / 3 b) "pi" / 2 c) "pi" / 4 d) "pi" / 5 e) "pi" / 8 Atenciosamente |
Autor: | Sobolev [ 14 Oct 2014, 21:06 ] |
Título da Pergunta: | Re: Razão entre áreas de um quadrilátero e semicircunferências traçados a partir de determinados pontos [resolvida] |
Boa noite caro Fernando, Apenas me referi à questão do quadrado pois não provei que se trata de facto de um quadrado. Em relação às opções disponíveis, acho que mantenho a minha... Realmente, se pensar no caso limite em que T=V e U=Z, tendo portanto um quadrado incrito numa circunferência, a razão pedida seria \(\frac{(\sqrt{2}Z)\cdot(\sqrt{2} Z)}{\pi Z^2} = \frac{2}{\pi} }\). A resposta considerada correcta seria provavelmente \(\pi /2\), embora essa fosse a razão entre a área delimitada pelas semi-circunferências e a área do quadrado. |
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