Dois insetos

Decomposição de figuras - Teorema de Pitágoras: Matematicamente Falando 8 - Parte 1 Pág. 25 Ex. 14

Enunciado

Um inseto parte do ponto M e percorre os segmentos [MA] e [AC], parando no ponto C.

Um outro inseto parte do ponto C e percorre os segmentos [CB] e [BM], parando no ponto M.

  1. Prova que os triângulos [AMC] e [CMB] são semelhantes.
  2. Determina:
    – a distância que separa os dois insetos;
    – a distância percorrida pelo primeiro inseto.

 

Resolução

  1. Ambos os triângulos possuem um ângulo reto: ângulos AMC e BMC.

    Os ângulos ACM e MCB são complementares, isto é, $A\hat{C}M+M\hat{C}B=90{}^\text{o}$.

    Os ângulos ACM e MAC são também complementares, isto é, $A\hat{C}M+M\hat{A}C=90{}^\text{o}$. (Porquê?)

    Logo, os ângulos  MAC e MCB são geometricamente iguais.

    Portanto, os triângulos [AMC] e [CMB] são semelhantes, pois possuem dois ângulos geometricamente iguais, cada um a cada um.
    ­

  2. No final dos percursos, os insetos encontram-se, respetivamente, nos pontos C e M.
    Logo, a distância que os separa é $\overline{MC}$.

    Como os triângulos considerados são semelhantes, então os comprimentos dos lados correspondentes são diretamente proporcionais. Isto é: \[\frac{\overline{AM}}{\overline{MC}}=\frac{\overline{MC}}{\overline{MB}}=\frac{\overline{AC}}{\overline{CB}}\]

    Logo, usando as duas primeiras razões, temos: \[\begin{array}{*{35}{l}}
    \frac{3,6}{\overline{MC}}=\frac{\overline{MC}}{6,4} & \Leftrightarrow  & \overline{MC}\times \overline{MC}=3,6\times 6,4  \\
    {} & \Leftrightarrow  & {{\overline{MC}}^{2}}=23,04  \\
    {} & \Leftrightarrow  & \overline{MC}=4,8  \\
    \end{array}\]

    No final do percurso, os insetos encontram-se a 4,8 dm de distância.

    A distância percorrida pelo primeiro inseto é $\overline{MA}+\overline{AC}$.

    Como os triângulos [ACM] e [ACB] (o menor e o maior dos triângulos) também são semelhantes, tem-se: \[\frac{\overline{AC}}{\overline{AB}}=\frac{\overline{MC}}{\overline{CB}}=\frac{\overline{AM}}{\overline{AC}}\]

    Logo, usando a primeira e terceira razões, temos: \[\begin{array}{*{35}{l}}
    \frac{\overline{AC}}{10}=\frac{3,6}{\overline{AC}} & \Leftrightarrow  & {{\overline{AC}}^{2}}=36  \\
    {} & \Leftrightarrow  & \overline{AC}=6  \\
    \end{array}\]

    Logo, a distância percorrida pelo primeiro inseto foi \[\overline{MA}+\overline{AC}=3,6+6=9,6\,dm\]

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