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OBMEP 2024 – Nível 3 – Soma das Áreas de Triângulos em um Hexágono

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OBMEP 2024 Nível 3 – Soma das Áreas de Triângulos em um Hexágono

OBMEP 2024 – Nível 3 – Questão 12

Enunciado:

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Considere um hexágono regular de área 1 e todos os triângulos cujos vértices são também vértices do hexágono. Qual é a soma das áreas de todos esses triângulos?

Questão 12 OBMEP 2024

(A) 6
(B) 7
(C) 5
(D) 4
(E) 3

Ver Solução

Entendendo o enunciado: Queremos somar as áreas de todos os triângulos possíveis formados apenas com os vértices do hexágono regular de área 1.

Classificamos os triângulos em três tipos:

  • Tipo 1: Triângulos cujos vértices não são consecutivos no hexágono.
    Exemplos: ACE e BDF.
  • Tipo 2: Triângulos com dois vértices consecutivos e o terceiro separado.
    Exemplos: ABD, ABE, BCE, BCF, CDF, CDA, DEA, DEB, EFB, EFC, FAC, FAD.
  • Tipo 3: Triângulos com três vértices consecutivos no hexágono (triângulos formados diretamente por três lados adjacentes).
    Exemplos: ABC, BCD, CDE, DEF, EFA, FAB.

Quantidades:

  • 2 triângulos do Tipo 1
  • 12 triângulos do Tipo 2
  • 6 triângulos do Tipo 3

Áreas relativas:

  • Cada triângulo do Tipo 1 tem área igual a \( \frac{1}{2} \) da área do hexágono.
  • Cada triângulo do Tipo 2 tem área igual a \( \frac{1}{3} \) da área do hexágono.
  • Cada triângulo do Tipo 3 tem área igual a \( \frac{1}{6} \) da área do hexágono.

Calculando a soma total das áreas:

\( 2 \times \frac{1}{2} + 12 \times \frac{1}{3} + 6 \times \frac{1}{6} = \)
\( 1 + 4 + 1 = \) 6

Resposta correta: (A) 6

Solução da Questão 12 OBMEP

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