Geometria métrica poliedros

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Geometria métrica: poliedros Os poliedros são blocos maciços com a superfície formada por polígonos; por exemplo, cubos e pirâmides.

Ângulos e distâncias Seja r uma reta secante a um plano a, e não perpendicular a a, e re a projeção ortogonal de r sobre a. Os ângulos formados pela reta r e pelo plano a são os ângulos formados por r e re.

A distância entre duas figuras geométricas F1 e F2 é a medida do menor segmento de reta que tem um extremo em F1 e o outro extremo em F2.

r F1

F2 A

B

r’

Poliedro Sejam a e d dois planos secantes e t a reta comum a esses planos. Os ângulos formados por a e d são os ângulos formados por duas retas r e s, perpendiculares a t, com r - a e s - d. α r t β s

Seja uma superfície S formada por n polígonos, com n > 4, tal que: •  não há dois polígonos adjacentes contidos em um mesmo plano; •  cada lado de qualquer polígono é lado de dois e apenas dois deles. A superfície S separa o espaço em duas regiões que não têm ponto em comum: a região I, limitada por S, e a região E, ilimitada. A reunião da superfície S com a região limitada I é chamada de poliedro. A superfície S é a superfície do poliedro, e as regiões I e E são o interior e o exterior do poliedro, respectivamente.

r e s concorrentes α

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

r t β

s

r e s reversas

Um ângulo formado por dois semiplanos a e d de mesma origem r é chamado de ângulo diedro (ou simplesmente diedro) de arestas r e faces a e d. r

Cada polígono que compõe a superfície do poliedro é chamado de face do poliedro. Cada lado de uma face qualquer do poliedro é chamado de aresta do poliedro. Cada vértice de uma face qualquer do poliedro é chamado de vértice do poliedro. aresta

β α

face

vértice

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MATEMÁTICA

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Os poliedros são nomeados conforme o número de faces. Por exemplo: Número de faces

Nome do poliedro

Número de faces

Nome do poliedro

4

tetraedro

13

tridecaedro

5

pentaedro

14

tetradecaedro

6

hexaedro

15

pentadecaedro

7

heptaedro

16

hexadecaedro

8

octaedro

17

heptadecaedro

9

eneaedro

18

octadecaedro

10

decaedro

19

eneadecaedro

11

undecaedro

20

icosaedro

12

dodecaedro

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Poliedro convexo Um poliedro é convexo quando o plano que contém qualquer uma de suas faces deixa as outras faces contidas em um mesmo semiespaço.

Existem exatamente cinco classes de poliedros regu­ lares:

cubo

tetraedro regular

octaedro regular

dodecaedro regular

icosaedro regular

Prisma Sejam dois planos paralelos e distintos, a e d, uma reta r secante a esses planos e um polígono convexo A1A2A3...An contido em a. Consideremos todos os segmentos de retas paralelos a r, de modo que cada um deles tenha um extremo pertencente ao polígono e o outro extremo pertencente a d. A reunião de todos esses segmentos de reta é um poliedro chamado prisma convexo limitado ou, simplesmente, prisma. r

Bn

B5

B1

B4 B2

B2

B3

A5

An

Em todo poliedro convexo vale a relação de Euler:

β

A1

α A4

A2

A3

V2A1F52 em que V, A e F representam os números de vértices, arestas e faces do poliedro, respectivamente.

Poliedro regular Considere um polígono convexo contido em um plano a e um ponto O que não pertence a a. Chama-se ângulo poliédrico convexo a reunião das semirretas de origem O que passam por qualquer ponto desse polígono. Um poliedro convexo é regular se, e somente se, são obedecidas as condições: •  todas as suas faces são polígonos regulares congruentes entre si; •  todos os seus ângulos poliédricos são congruentes entre si.

Observando o prisma acima, temos: •  Os polígonos A1A2A3...An e B1B2B3...Bn, contidos nos planos a e d, são as bases do prisma; •  As demais faces, exceto as bases, são as faces laterais do prisma; •  Os vértices das faces são os vértices do prisma; •  Os lados das bases são as arestas das bases do prisma; •  As demais arestas, exceto as das bases, são as arestas laterais do prisma; •  A distância entre os planos das bases é a altura do prisma; •  Todo segmento de reta cujos extremos são vértices que não pertencem a uma mesma face do prisma é a diagonal do prisma; por exemplo, B1A4. Geometria métrica: poliedros

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Seja um paralelepípedo reto-retângulo de dimensões a, b e c. Sua diagonal de medida D, sua área total AT e seu volume V são dados por:

Um prisma é classificado de acordo com o número de arestas de sua base.

D 5 d​ llllllllll a2 1 b2 1   c2 ​ AT 5 2(ab 1 ac 1 bc) V5a3b3c

c D

prisma quadrangular

prisma triangular

b a

Pirâmide prisma pentagonal

prisma hexagonal

Prisma reto e prisma oblíquo Um prisma é reto se, e somente se, suas arestas laterais são perpendiculares aos planos das bases. Um prisma não reto é chamado de prisma oblíquo.

Sejam um polígono convexo A1A2A3...An contido em um plano a e um ponto V, não pertencente a a. Consideremos todos os segmentos de reta que possuem um extremo pertencente ao polígono e o outro extremo em V. A reunião de todos esses segmentos de reta é um poliedro chamado pirâmide convexa limitada ou, simplesmente, pirâmide.

h

h An A1

A4

prisma triangular oblíquo

prisma pentagonal reto

α

Prisma regular Um prisma é regular se, e somente se, é reto e suas bases são polígonos regulares.

Volume de um prisma O volume V de um prisma é o produto da área B de sua base por sua altura h:

A2

A3

Observando a pirâmide acima, temos: •  O ponto V é o vértice da pirâmide; •  O polígono A1A2A3...An é a base da pirâmide; •  Os pontos A1, A2, ..., An são os vértices da base; •  Os lados da base são as arestas da base; •  As demais arestas, exceto as da base, são as arestas laterais; •  A distância entre o vértice V e o plano da base é a altura da pirâmide. Uma pirâmide é classificada de acordo com o número de arestas da base.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

V

V5B3h

Paralelepípedo Paralelepípedo é todo prisma cujas bases são paralelogramos. Um paralelepípedo é reto se suas arestas laterais são perpendiculares às bases. Se um paralelepípedo não é reto, ele é oblíquo. Todo prisma reto cujas bases são retângulos é chamado de paralelepípedo reto-retângulo. Um paralelepípedo reto-retângulo cujas faces são todas quadradas é chamado de cubo.

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pirâmide pentagonal

pirâmide hexagonal

pirâmide triangular

pirâmide quadrangular

MATEMÁTICA

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Uma pirâmide é regular se, e somente se, sua base é um polígono regular e a projeção ortogonal de seu vértice sobre o plano da base é o centro dessa base. V

Volume de uma pirâmide 1 O volume V de uma pirâmide é igual a __ ​    ​ do produto da área B 3 de sua base por sua altura H: 1 V 5 __ ​    ​ 3 B 3 H 3

D

C O

A

Semelhança de pirâmides

B

Apótemas em uma pirâmide Considere uma pirâmide regular e o ponto médio M de qualquer um dos lados de sua base.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Duas pirâmides de mesma altura e bases equivalentes (de mesma área) têm volumes iguais.

Considere uma pirâmide P seccionada por um plano paralelo à sua base. Esse plano separa a pirâmide em dois sólidos: um tronco de pirâmide e uma pirâmide Pe, semelhante à pirâmide inicial P.

O segmento de reta que tem um extremo em M e o outro no vértice da pirâmide é chamado de apótema da pirâmide. O segmento de reta que tem um extremo em M e o outro no centro O da base é chamado de apótema da base. V

pirâmide P apótema da pirâmide pirâmide P� ponto médio

O

M

base menor do tronco

apótema da base

O teorema de Pitágoras e a pirâmide regular Em uma pirâmide regular, sejam: H a altura; n a medida do apótema da pirâmide; r a medida do apótema da base; b a medida de uma aresta da base; L a medida de uma aresta lateral; R o raio da circunferência circunscrita à base.

altura do tronco base maior do tronco

tronco de pirâmide

Se um plano secciona uma pirâmide P, de altura D e área da base B, a uma distância d do vértice tal que a secção transversal tenha área b, então: d

H

L

L

b

D

R O

B r

Pelo teorema de Pitágoras, temos: H2 1 r2 5 n2 b 2 n2 1 ​​ __ ​    ​  ​​ ​5 L2 2 H2 1 R2 5 L2

@  #

2

B

n

b 2

Além disso, a razão entre os volumes VPe e VP das pirâmides semelhantes Pe e P, respectivamente, é igual ao cubo da razão de semelhança:

@  #

VPe d 3 ​ ___ ​ 5 ​​ __ ​    ​  ​ ​ VP D Geometria métrica: poliedros

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@ D #

b d __ ​    ​5 ​​ __ ​    ​  ​ ​

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Geometria métrica: poliedros

No Vestibular 1. (UFPel-RS) No México, há mais de mil anos, o povo Asteca

4. (Fuvest-SP) A figura a seguir mostra uma pirâmide reta

resolveu o problema da armazenagem da pós-colheita de grãos com um tipo de silo em forma de uma bola colocado sobre uma base circular de alvenaria.

de base quadrada ABCD de lado 1 e altura EF 5 1. Sendo G o ponto médio da altura EF e a a medida do ângulo AGB, então cos a vale: E

A forma desse silo é obtida juntando 20 placas hexagonais e mais 12 placas pentagonais.

G α C

D F A

1 a) ​ __ ​   2

B

1 b) ​ __  ​ 3

1 c) ​ __ ​   4

1 d) ​ __ ​   5

1 e) ​ __  ​ 6

Com base no texto, é correto afirmar que esse silo tem: a) 90 arestas e 60 vértices. b) 86 arestas e 56 vértices. c) 90 arestas e 56 vértices. d) 86 arestas e 60 vértices. e) 110 arestas e 60 vértices. f) I.R.

(O Globo, março 2000)

2. (UFSCar-SP) O triângulo ABE e o quadrado ABCD estão em planos perpendiculares, conforme indica a figura.

70 cm figura 1

40 cm 60 cm 100 cm

C

D

B

A

Suponha que o volume de terra acumulada no carrinho de mão do personagem seja igual ao do sólido esquematizado na figura 1, formado por uma pirâmide reta sobreposta a um paralelepípedo reto-retângulo.

E

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

2010 King Features Syndicate/Ipress

5. (Uerj) Leia os quadrinhos:

Assim, o volume médio de terra que Hagar acumulou em cada ano de trabalho é, em dm3, igual a: Se EA 5 3 e AB 5 5, então ED é igual a: 24 ​   a) ​dlll b) 5

c) 3​dll 3 ​   2 ​  d) 4​dll

3. (Fuvest-SP) Uma formiga resolveu andar de um vértice a outro do prisma reto de bases triangulares ABC e DEG, seguindo um trajeto especial. Ela partiu do vértice G, percorreu toda a aresta perpendicular à base ABC, para em seguida caminhar toda a diagonal da face ADCG, e finalmente completou seu passeio percorrendo a aresta reversa a CG. A formiga chegou ao vértice: a) A b) B

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c) C d) D Suplemento de revisão

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a) 12 e) ​dlll 34 ​

c) 14

d) 15

6. (Unifor-CE) A peça de ferro abaixo foi obtida de um paralelepípedo reto-retângulo de dimensões 20 cm, 30 cm e 40 cm, com a retirada de quatro cubos iguais de aresta 10 cm.

G

D

b) 13

E

20 cm

30 cm

C 40 cm A

B

e) E

Se a densidade do ferro é 7,8 g/cm3, então a massa dessa peça, em quilograma, é: a) 187,2 b) 179,4

c) 171,6 d) 163,8

e) 156

MATEMÁTICA

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Considere a figura a seguir. G

Exercício 3

E

Subtraindo do volume do paralelepípedo reto-retângulo os volumes dos cubinhos de aresta 10 cm, obtemos o volume V da peça: V 5 20 3 30 3 40 2 4 3 103 cm3 5 20.000 cm3 Assim, sendo a densidade do ferro 7,8 g/cm3, a massa da peça é: 7,8 3 20.000 g 5 156.000 g 5 156 kg Alternativa e.

@

#

C A

B

O primeiro trajeto da formiga é do vértice G para o vértice C, em seguida do vértice C para o vértice D e, finalmente, do vértice D para o vértice E, pois  DE é uma reta reversa a CG. Alternativa e. Seja F o ponto médio das diagonais do quadrado ABCD de lado unitário. Aplicando o teorema de Pitágoras no Exercício 4

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

D

Exercício 5

Exercício 2

Como os planos são perpendiculares, o triângulo EAB é retângulo em A. Assim, temos: 32 1 52 ​  5 d​ lll 34 ​  ED 5 d​ llllll Alternativa e.

O volume de terra é igual à soma do volume do paralelepípedo reto-retângulo com o volume da pirâmide. Assim, convertendo as unidades de medida para decímetro, temos que o volume V é dado por: 1 ​   ​  3 10 3 6 3 3  ​dm3 5 300 dm3 V 5 ​ 4 3 10 3 6 1 __ 3 Como a terra foi acumulada em 20 anos, o volume 300 médio anual é: ____ ​   ​ 5 15 20 Alternativa d.

Exercício 6

Exercício 1

O total de faces do silo é: 20 1 12 5 32 O total A de arestas do silo é dado por: 2A 5 20 3 6 1 12 3 5  ]  A 5 90 Assim, pela relação de Euler, temos: V 2 A 1 F 5 2  ]  V 2 90 1 32 5 2 } V 5 60 Alternativa a.

@  # @  #

2

d 2 ​  ​ ll 3 1 2 ​   ​   ​​ ​1 ​​ ___ ​   ​   ​​ ​5 __ ​   ​  triângulo retângulo AFG, temos: AG2 5 ​​ __ 4 2 2 Pela lei dos cossenos, no triângulo isósceles AGB, temos: 3 3 3 1 ​   ​  1 __ ​   ​  2 2 3 __ ​   ​  3 cos a  ]  cos a 5 __ ​   ​  12 5 __ 4 4 4 3 Alternativa b.

Geometria métrica: poliedros

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NO VESTIBULAR

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29.10.10

08:38:38


7. (Unifesp) Quando se diz que numa determinada região a

10. (Unicamp-SP) Suponha que um livro de 20 cm de lar-

precipitação pluviométrica foi de 10 mm, significa que a precipitação naquela região foi de 10 litros de água por metro quadrado, em média.

gura esteja aberto conforme a figura a seguir, sendo DAC 5 120w e DBC 5 60w. 20 cm

B

60°

Volume: 10 litros 10 mm

A 1m 120°

1m

D

a) Calcule a altura AB do livro. b) Calcule o volume do tetraedro de vértices A, B, C e D.

Se numa região de 10 km² de área ocorreu uma precipitação de 5 cm, quantos litros de água foram precipitados? a) 5 # 107 b) 5 # 108 c) 5 # 109 d) 5 # 1010 e) 5 # 1011

C

11. (FGV) Considere uma pirâmide regular de altura

8. (UFSCar-SP) Na figura, os pontos ACFH são vértices de um tetraedro inscrito em um cubo de aresta 3. O volume do tetraedro é: C

6 ​  3​dll ​ ____  cuja base é um quadrado de lado 3. Calcule:  ​  2 a) o volume da pirâmide. b) o raio da esfera circunscrita à pirâmide.

12. (UFG-GO) A figura abaixo representa um prisma reto, cuja base ABCD é um trapézio isósceles, sendo que suas arestas medem AB 5 10, DC 5 6, AD 5 4 e AE 5 10.

B

D

H

G

E

A

F

F

G H

D

E

C

A

27 a) ​ ___ ​

13 ​  27​dlll   d) ​ _______  ​

39 ​  9​dlll    ​   b) ​ _____ 8

e) 18

8

18

O plano determinado pelos pontos A, H e G secciona o prisma determinando um quadrilátero. A área desse quadrilátero é: a) 8​dll 7 ​   7 ​   b) 10​dll

c) 9

9. (Mackenzie-SP)

B

c) 16​dll 7 ​   d) 32​dll 7 ​

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

e) 64​dll 7 ​

13. (UFSCar-SP) A figura indica um paralelepípedo reto-retângulo de dimensões d​ ll 2 ​ # ​dll 2 ​ # ​dll 7 ​,  sendo A, B, C e D quatro de seus vértices.

h d

A 6m 45° √7

10 m

A figura acima representa uma caçamba com água, na qual as laterais oblíquas e o piso são retangulares e as laterais paralelas têm o formato de trapézios isósceles. Se d 5 ​dll 2 ​ , a razão entre o volume de água e o volume total da caçamba é: 17 a) ​ ___ ​

17 d) ___ ​   ​

25 21 ___ b) ​   ​   32 25 ___ c) ​   ​  28

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28 25 ___ e) ​   ​  32

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D

B √2

√2

C

A distância de B até o plano que contém A, D e C é igual a: ​dlll 11 ​  a) ​ ____    ​   4

11 ​  ​dlll    ​   c) ​ ____ 2

14 ​  ​dlll   b) ​ ____  ​   4

13 ​  ​dlll    ​  d) ​ ____ 2

7 ​  3​dll   e) ​ ____  ​  2

MATEMÁTICA

29.10.10

08:38:39


a) A área da base da pirâmide é: 32 5 9. Portanto, seu volume V é:

b)

Subtraindo o volume dos 4 tetraedros do volume do cubo de aresta 3, obtemos o volume procurado: 1 1 ​   ​  3 __ ​   ​  3 3 3 3 3 3 5 9 33 2 4 3 __ 3 2 Alternativa c. Representando uma secção, temos: D G

H

I

6m

K

J

C 45°

B

a) O :DBC é equilátero. Sendo BD 5 BC 5 DC 5 l, temos: DC2 5 AD2 1 AC2 2 2 3 AD 3 AC 3 cos 120w  ] 1 ]  l2 5 202 1 202 2 2 3 20 3 20 3 ​ 2__ ​   ​   ​ 2 }  l 5 20​dll 3 ​  Pelo teorema de Pitágoras no :BAD, temos: AB2 1 202 5 l2  ]  AB2 5 3 3 (202) 2 202 2 ​  }  AB 5 20​dll 2 ​ cm. Logo, a altura do livro é 20​dll b) Seja DAC a base e AB sua altura. Assim, o volume é dado por: 6 ​  3 2.000​dll 1 1 2 ​ cm3 5 ________ ​   cm ​   ​  3 20 3 20 3 sen 120w 3 20​dll  ​  ​ __ ​  3 __ 3 2 3

3

D

@

# @  # 2

2

6 ​ u.c. }  R 5 d​ ll

O plano que contém os pontos A, H e G determina no prisma um trapézio isósceles de base maior AB de medida 10, base menor HG de medida 6 e lados não paralelos de medidas: BG 5 AH 5 ​dlllllll 42 1 102 ​  5 d​ llll 116 ​  Assim, a altura h desse trapézio é: h 5 d​ lllllll 116 2 22 ​  5 d​ llll 112 ​  E sua área é dada por: 112 ​  (10 1 6) 3 d​ llll      7 ​   ​ 5 32​dll ​ _____________ 2 Alternativa d.

AC 5 AD 5 d​ llllllllllll ​​@ d​ ll 2 ​  #​​ ​1 @​​  d​ ll    7 ​  #​​ ​ ​5 3 2 2 llllllllllll 2 ​  #​​ ​1 @​​  ​dll    2 ​  #​​ ​ ​5 2 DC 5 d​ ​​@ ​dll Pelo teorema de Pitágoras, calculamos a medida h da altura do triângulo ADC em relação à base DC: 2 ​  h2 1 12 5 32  ]  h 5 2​dll dll 2 ​   2 3 2​ Logo, a área desse triângulo é: _______ ​   5 2​dll 2 ​   ​  2 Temos ainda que o volume do tetraedro trirretângulo ABCD é: d 7 ​  ​ ll 1 1 dll dll dll ___ ​ __ ​  3 __ ​   ​  3 ​ 2 ​ 3 ​ 2 ​ 3 ​ 7 ​ 5 ​   ​  3 2 3 Portanto, a distância d pedida é dada por: d 7 ​  1 14 ​  ​ lll ​dll 2 ​ 3 d  ]  d 5 ____ ​   ​   ​ ___ ​ 5 ​ __ ​  3 2​dll 4 3 3 Alternativa b. 2

Geometria métrica: poliedros

143

3

6 ​  3​dll 2 ​  3​dll ​   ​  2 R  ​ ​1 ​​ ____ ​   ​    ​​ ​  ] R2 5 ​​ ____ 2 2 9 27 ​   ​ 2 3R​dll 6 ​ 1 R2 1 __ ​   ​  ]  R2 5 ___ 2 2

2

Exercício 13

Exercício 10

C

O triângulo ADC é isósceles. Temos:

@  #

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R

E

3 6 –R 2 A

No :DFG: d 2 ​  ​ ll 2 ​ 3 ___ ​   ​ 5 1 FG 5 DF 3 sen 45w 5 d​ ll 2 Logo, DG 5 FG 5 1. Além disso, DH 5 AH 5 6. Assim, as dimensões do trapézio ABCD são: AB 5 10 m, CD 5 22 m e AH 5 6 m E do trapézio ABEF: AB 5 10 m, EF 5 20 m e AJ 5 5 m Assim, sendo h a altura do prisma, temos que a razão pedida é: 5 3 (10 1 20) ___________    ​  3h ​  25 2       ​ 5 ___ ​    ​ ​ ______________ 32 6 3 (10 1 22) ___________ ​     ​  3h 2 Alternativa e.

O B

Exercício 12

Exercício 9

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

10 m

R

3 6 2

Da figura, OV 5 OA 5 OB 5 OC 5 OD 5 R, em que R é o raio da esfera. Aplicando o teorema de Pitágoras no :OEC:

E

45° A

V R

2m F

6 ​  6 ​  3​dll 9​dll 1 ​   ​  u.v. 5 ____ ​   ​  u.v. V 5 ​ __ ​  3 32 3 ____ 3 2 2

Exercício 11

Exercício 7 Exercício 8

Uma precipitação de 5 cm, ou seja, de 50 mm, representa 50 litros por m2. Assim, numa região de 10 km2, isto é, de 10 • 106 m2, teremos: 50 3 10 3 106 L 5 5 3 108 L Alternativa b.

NO VESTIBULAR

143

29.10.10

08:38:40


c) 9 cm d) 10 cm

16. (Unifesp) Um poliedro é construído a partir de um cubo

de aresta a . 0, cortando-se em cada um de seus cantos uma pirâmide regular de base triangular equilateral (os três lados da base da pirâmide são iguais). Denote por x, a 0 , x < __ ​   ​ , a aresta lateral das pirâmides cortadas. 2

x

x

face lateral das pirâmides cortadas

17. (UFU-MG) Na figura ao

E

M F

L

H

G

K

A I

B C

J

18. (Fuvest-SP) Pedrinho, brincando com seu cubo mágico, colocou-o sobre um copo, de maneira que: • apenas um vértice do cubo ficasse no interior do copo, conforme ilustra a foto; • os pontos comuns ao cubo e ao copo determinassem um triângulo equilátero. Sabendo-se que o bordo do copo é uma circunferência de raio 2​dll 3 ​  cm, determine o volume da parte do cubo que ficou no interior do copo.

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Suplemento de revisão

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5 ​  No :EHM: (MH)2 5 (EM)2 1 (EH)2  ]  MH 5 3​dll Sendo O o centro da base hexagonal da pirâmide, temos que o segmento OM e os lados da base da pirâmide 2 ​ cm. No :MHO, temos: possuem medida igual a 3​dll 2 2 ​​@ 3​dll 5 ​  #​​ ​5 @​​  3​dll 2 ​  #​​ ​1 (OH)2  ]  OH 5 3​dll 3 ​  Portanto, o volume, em cm3, é dado por: 2 2 ​  #​​ ​d​ ll 3 ​  1 6 3 @​​  3​dll      3 ​   ]  V 5 81 ​   ​ 3 3​dll V 5 ​ __ ​  3 ____________ 4 3

N

D

Beto Celli

Determine o volume da pirâmide de base hexagonal IJKLMN e vértice H.

a) O total de faces do poliedro formado é numericamente igual à soma do número de faces com o número de vértices do cubo: 6 1 8 5 14 b) O volume dos 8 tetraedros trirretângulos é dado por: 5a3 a3 ​   ​ 5 __ ​   ​  a3 2 ___ 6 6 Assim, sendo x a medida de cada aresta que forma o ângulo triédrico trirretângulo, temos: a a3 1 1 ​   ​  3 x 3 x 3 x 5 __ ​   ​   ]  x 5 ​ __ ​  8 3 ​ __ ​  3 __ 6 3 2 2

Exercício 17

a) Dê o número de faces do poliedro construído. a b) Obtenha o valor de x, 0 , x < ​ __ ​ , para o qual o volume 2 do poliedro construído fique igual a cinco sextos do volume do cubo original. A altura de cada pirâmide x cortada, relativa à base equilateral, é ​ ___  ​ . d ​ ll 3 ​

lado, temos um cubo ABCDEFGH de aresta a 5 6 cm. Os pontos I, J, K, L, M e N são pontos médios das arestas a que pertencem.

Sendo S a soma das dimensões a, b e c do paralelepípedo reto-retângulo, em centímetro, temos: S 5 a 1 b 1 c  ]  S2 5 a2 1 b2 1 c2 1 2(ab 1 bc 1 ac) } S2 5 21 1 28  ]  S 5 7 Alternativa a.

e) 12 cm

Exercício 18

a) 7 cm b) 8 cm

Sejam A, B e C os pontos de intersecção entre os lados do tetraedro trirretângulo e o bordo do copo. Esses pontos são vértices de um triângulo equilátero. Assim, como o raio da circunferência circunscrita a esse 3 ​ cm, seu lado a mede: triângulo é igual a 2​dll d ll 3 ​   a​ ​ ____ 3 ​ cm  ]  a 5 6 cm  ​  5 3​dll 2 Sendo x a medida das arestas que formam o ângulo 2 ​ 5 6 cm  ]  x 5 3​dll 2 ​ cm triédrico trirretângulo, temos: x​dll Portanto, o volume da parte do cubo que está no interior do copo é: 1 1 dll dll dll 3 2 ​ cm3 ​   ​  3 3​ 2 ​ 3 3​ 2 ​ 3 3​ 2 ​ cm 5 9​dll ​ __ ​  3 __ 3 2

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

mede 28 cm2 e a diagonal, d​ lll 21 ​ cm. A soma das dimensões mede:

Exercício 14

15. (FEI-SP) Num paralelepípedo reto-retângulo a área total

O volume do octaedro regular é o dobro do volume de uma pirâmide reta quadrangular regular com diagonal c da base igual a c e altura igual a __ ​    ​, ou seja: 2 c c3 1 c2 __ 2 3 __ ​   ​  3 __ ​   ​ 3 ​    ​5 __ ​   ​  3 2 2 6

Exercício 15

do octaedro cujos vértices são os centros das faces do cubo?

Exercício 16

14. (Unicamp-SP) Dado um cubo de aresta c, qual é o volume

MATEMÁTICA

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Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Geometria métrica: poliedros

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