$\require{enclose}$ $\newcommand{\avsum}{\mathrel{\displaystyle\int \!\!\!\!\!\! \Delta\ }}$ $\newcommand{\bcancelto}[2]{{\enclose{southeastarrow}{#2}\,}_{\lower.75ex{#1}}}$ $\newcommand{\ordcirc}[1]{\mathrel{[\hspace{-4pt} \circ \hspace{2pt}#1 \hspace{3pt}]\hspace{-4pt}\circ}}$ $\newcommand{\avigual}{\{=\}}$ $\newcommand{\intsup}{{\LARGE \big\uparrow}\displaystyle\int}$ $\newcommand{\intinf}{{\LARGE \big\downarrow}\displaystyle\int}$
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sábado, 7 de janeiro de 2023

Sabendo que a área do paralelogramo é $24$, encontrar a área da região hachurada.

 

A área do triângulo $\Delta PAB$ é $12$. Seja $a = AB$ a base e $h$ a altura de tal triângulo. $ah = 24$.


Sejam $CD = a' = \dfrac{a}{2}$ e $h' = \dfrac{3}{2} \cdot h$ a base e a altura, respectivamente, do triângulo $\Delta PCD$, $a'h' = 18$. Logo a área do triângulo $\Delta PCD$ é $9$.


Como $\Delta PCD\ \sim\ \Delta PEF$ e a razão de semelhança é $\dfrac{h'}{h} = \dfrac{3}{2}$, a área de $\Delta PEF$ é $4$. Logo a área da região hachurada é $\fbox{$5$}$.

quarta-feira, 19 de outubro de 2022

Taxa de variação da área de um triângulo dada a taxa de variação de um dos lados.

Seja a fórmula de Herão $A = \sqrt{p(p - a)(p - b)(p - c)}$ para o cálculo da área; seja, sem perda de generalidade o lado de medida $a$ que varia a uma velocidade $v$, ou seja, $a = vt + a_0$.


$p = \dfrac{vt + a_0 + b + c}{2}$


${\tiny \dfrac{dA}{dt} = \dfrac{[v(-vt - a_0 + b + c) - v(vt + a_0 + b + c)](vt + a_0 - b + c)(vt + a_0 + b - c) + (vt + a_0 + b + c)(- vt - a_0 + b + c)[v(vt + a_0 - b + c) + v(vt + a_0 + b - c)]}{8\sqrt{(vt + a_0 + b + c)(-vt - a_0 + b + c)(vt + a_0 - b + c)(vt + a_0 + b - c)}}}$,


com $b + c > vt + a_0$ e $vt + a_0 > |b - c|$.

 


segunda-feira, 10 de outubro de 2022

Exercício: área restante de um retângulo após dobras.

Uma folha de papel retangular $ABCD$, de $10\ cm$ por $20\ cm$, tem uma face colorida e o verso branco. Foram feitas duas dobras nessa folha, levando-se os pontos $A$ e $C$ sobre a diagonal $BD$, de modo que as dobras ficaram paralelas a essa diagonal, como mostrado na figura abaixo.


 

Qual é a área da região colorida que fica visível após as dobras?


Sejam $E$ o ponto de $\overline{AD}$ e $F$ o ponto de $\overline{AB}$ onde se encontram as dobras. Notemos que $E$ é ponto médio de $\overline{AD}$ e que $F$ é ponto médio de $\overline{AB}$.


$\left(\Delta ABD \sim \Delta AFE\right)\ \wedge \left(\text{A razão de semelhança é}\ \dfrac{1}{2}\right)\ \Rightarrow$

 

$\Rightarrow\ \text{Área de}\ \Delta AFE\ =\ \dfrac{100}{4} = 25\ cm^2$


A área colorida após as dobras terá medida $(100 - 25 \cdot 2) \cdot 2 = \fbox{$100\ cm^2$}$.

sexta-feira, 8 de julho de 2022

Exercício: percentual limite para um terreno quadrangular.

O governo cedeu terrenos para que famílias construíssem suas residências com a condição de que no mínimo $94\ \%$ da área do terreno fosse mantida como área de preservação ambiental. Ao receber o terreno retangular $ABCD$, em que $AB = \dfrac{BC}{2}$ , Antônio demarcou uma área quadrada no vértice $A$, para a construção de sua residência, de acordo com o desenho, no qual $AE = \dfrac{AB}{5}$ é lado do quadrado.

 


Nesse caso, a área definida por Antônio atingiria exatamente o limite determinado pela condição se ele


$\enclose{circle}{A}$ duplicasse a medida do lado do quadrado.

$\enclose{circle}{B}$ triplicasse a medida do lado do quadrado.

$\enclose{circle}{C}$ triplicasse a área do quadrado.

$\enclose{circle}{D}$ ampliasse a medida do lado do quadrado em $4\ \%$.

$\enclose{circle}{E}$ ampliasse a área do quadrado em $4\ \%$.


Resolução:


Seja $\ell = AB$.


No máximo, $6\ \%$ do total de $2\ell^2$ devem ser destinados à residência, ou seja, $0,12\ell^2$.


Como a atual área da residência de Antônio é $0,04\ell^2$, ele atingiria o limite se triplicasse a área.


Alternativa $\enclose{circle}{C}$.

quinta-feira, 7 de julho de 2022

Exercício: tempo de percurso de um ônibus em um bairro.

O mapa abaixo representa um bairro de determinada cidade, no qual as flechas indicam o sentido das mãos do tráfego. Sabe-se que esse bairro foi planejado e que cada quadra representada na figura é um terreno quadrado, de lado igual a $200$ metros.

 

 

Desconsiderando-se a largura das ruas, qual seria o tempo, em minutos, que um ônibus, em velocidade constante e igual a $40$ km/h, partindo do ponto $X$, demoraria para chegar até o ponto $Y$?


No mínimo, $5$ quadras serão percorridas, ou seja, um total de $1$ km.


$t = \dfrac{60}{40} = \fbox{$1,5\ \text{min}$}$

domingo, 3 de julho de 2022

Exercício: percentual de um terreno.

Ao morrer, o pai de João, Pedro e José deixou como herança um terreno retangular de $3\ \text{km}\ \text{x}\ 2\ \text{km}$ que contém uma área de extração de ouro delimitada por um quarto de círculo de raio $1\ \text{km}$ a partir do canto inferior esquerdo da propriedade. Dado o maior valor da área de extração de ouro, os irmãos acordaram em repartir a propriedade de modo que cada um ficasse com a terça parte da área de extração, conforme mostra a figura.




Em relação à partilha proposta, qual a porcentagem do terreno que coube a João?


Resolução:

 

A área do triângulo que coube a João é $\dfrac{2\sqrt{3}}{3}\ \text{km}^2$.


A área total é de $6\ \text{km}^2$, assim, o percentual é de $\fbox{$\dfrac{100 \sqrt{3}}{9}\ \%$}$.

Exercício: planta de um avião.

A figura a seguir mostra as medidas reais de uma aeronave que será fabricada para utilização por companhias de transporte aéreo. Um engenheiro precisa fazer o desenho desse avião em escala de $1:150$.

 


Para o engenheiro fazer esse desenho em uma folha de papel, deixando uma margem de $1\ \text{cm}$ em relação às bordas da folha, quais as dimensões mínimas, em centímetros, que essa folha deverá ter?


$\dfrac{2850}{150} + 2 = 21$


$\dfrac{3600}{150} + 2 = 26$


As dimensões mínimas da folha são $\fbox{$26\ \text{cm}\ \text{x}\ 21\ \text{cm}$}$.

domingo, 10 de abril de 2022

Exercício: micrômetros para metros.

(Enem 2020). Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Viena, na Áustria, produziram miniaturas de objetos em impressoras 3D de alta precisão. Ao serem ativadas, tais impressoras lançam feixes de laser sobre um tipo de resina, esculpindo o objeto desejado. O produto final da impressão é uma escultura microscópica de três dimensões, como visto na imagem ampliada.

A escultura apresentada é uma miniatura de um carro de Fórmula 1, com $100$ micrômetros de comprimento. Um micrômetro é a milionésima parte de um metro. Usando notação científica, qual é a representação do comprimento dessa miniatura, em metro?

Resolução:

$100\ \mu m = \fbox{$1,0 \cdot 10^{-4}\ m$}$

terça-feira, 5 de abril de 2022

Calculadora: comprimento de uma curva tridimensional por coordenadas paramétricas.

Entre com uma string contendo, separados por ponto e vírgula: primeiro: a expressão da função para $x$ da qual se deseja obter o valor do comprimento, deve ser uma função em $t$; segundo: a expressão da função para $y$ da qual se deseja obter o valor do comprimento, deve ser uma função em $t$; terceiro: a expressão da função para $z$ da qual se deseja obter o valor do comprimento, deve ser uma função em $t$; quarto: um número real como valor inferior para $t$; quinto: um número real como valor superior para $t$; sexto: a resolução que será utilizada no cálculo.

Exemplo: entre com: "cos(t); sen(t); t; 0; 2*pi; 100".


(pode travar o sistema)


Comprimento da curva tridimensional no intervalo (aproximado):


Calculadora: comprimento de uma curva por coordenadas paramétricas.

Entre com uma string contendo, separados por ponto e vírgula: primeiro: a expressão da função para $x$ da qual se deseja obter o valor do comprimento, deve ser uma função em $t$; segundo: a expressão da função para $y$ da qual se deseja obter o valor do comprimento, deve ser uma função em $t$; terceiro: um número real como valor inferior para $t$; quarto: um número real como valor superior para $t$; quinto: a resolução que será utilizada no cálculo.

Exemplo:

Input: "cos(t); sen(t); 0; 2*pi; 100". Output: aproximadamente "2pi".


(pode travar o sistema)


Comprimento da curva no intervalo (aproximado):


domingo, 6 de março de 2022

Calculadora: linha poligonal tridimensional.

Entre com uma string contendo, separadas por dois pontos ":", as linhas poligonais, cada linha poligonal consistindo de pontos separados por ponto e vírgula ";", abscissas, ordenadas e cotas separadas por vírgula ",".


Carregar arquivo de um pré-moldado 3D (extensão padrão: ".mrpm3"):



Repositório oficial de pré-moldados:

"https://sites.google.com/site/mathematicalramblings/pré-moldados-digitais".





Log:

Calculadora: linha poligonal.

Entre com uma string contendo, separadas por dois pontos ":", as linhas poligonais, cada linha poligonal consistindo de pontos separados por ponto e vírgula ";", abscissas separadas das ordenadas por vírgula ",".



Carregar arquivo de um pré-moldado 2D (extensão padrão: ".mrpm2"):



Repositório oficial de pré-moldados:

"https://sites.google.com/site/mathematicalramblings/pré-moldados-digitais".





Log: