Círculo de Estudos

Desenvolvimento do programa do 10.º ano de Matemática B para o Ensino Secundário

                                                                             Fevereiro a Junho de 2002                                                                            

Um em dois

Introdução

Entre as propostas de trabalho desenvolvidas na sessão realizada no dia 28 de Fevereiro, duas delas foram objecto de afirmações e relações algo interessantes, que na altura não foram provadas.

 

Essas duas propostas de trabalho são:

 

·        Desafio 4               OS MUROS EM RUÍNA

·        Desafio 7               O NÓ DA AUTO-ESTRADA

 

 

Na altura tive a oportunidade de fazer algumas afirmações, que passarei agora a provar de forma muito sintética.

 

 

As afirmações

1.      É possível resolver o Desafio 4 de uma forma elementar, inclusivamente sem recurso a um sistema de equações.

2.      A altura do chão a que as barras se cruzam é “um equivalente paralelo” das alturas dos muros, não dependendo da distância entre eles.

3.      A localização do nó da auto-estrada a que corresponde o menor custo da obra é nem mais o problema dos muros disfarçado.

 

 

Condições da figura

·      [ABQP] é um trapézio rectângulo, sendo S o ponto de intersecção das suas diagonais

·     

·     

·     

·     

·      ; ;  e

A prova

Considerando que o trapézio [ABPQ] está decomposto em dois triângulos equivalentes (amarelos) e outros dois semelhantes (azuis) de razão de semelhança , temos:

 

      ou seja     

donde se pode obter

 

 

      ou seja     

 

 

 

Já agora, sendo  e dado que é  (semelhança entre os triângulos [BQP] e [STP]), temos:

 

 

 

 

 

 

 

Consideremos agora o trapézio isósceles [ABB’A’], de eixo de simetria PQ:

 

 

Seja T’, pertencente à recta PQ, o ponto de intersecção das diagonais [AB’] e [A’B] deste trapézio.

 

Como os triângulos [ATA’] e [BTB’] são semelhantes, com razão de semelhança , terá de ser

 

Logo, .

 

 

As respostas

 

As traves cruzam-se a  metros do chão.

O nó da auto-estrada deve localizar-se a  km do pé da perpendicular da localidade A.

 

 

 

Animações

Sketch – Geometer´s Sketchpad

Animação em JavaSketchpad

 

 

 

 

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António Amaral

Lamego, Fevereiro de 2002

 

 

 

 

Actualizada em
 03-03-2002