PROFMAT 2022 – Questão 16

PROFMAT 2022 – Questão 16 | Geometria Plana e Semelhança
PROFMAT 2022 – Questão 16 | Geometria Plana e Semelhança

Sobre os catetos de um triângulo retângulo cujo maior ângulo agudo mede \( \alpha \) são construídos hexágonos regulares e sobre a hipotenusa um triângulo equilátero, conforme indicado na figura. Se \( \tan \alpha = 2 \) e a área do hexágono menor mede 1, então as áreas do triângulo equilátero e do hexágono maior medem, respectivamente:

Questão 16 PROFMAT 2022

(A) \( \frac{5}{6} \text{ e } 4 \)

(B) \( \frac{1}{2} \text{ e } 2 \)

(C) \( \frac{4\sqrt{3}}{9} \text{ e } 2 \)

(D) \( \frac{5}{3} \text{ e } 4 \)

(E) \( \frac{4\sqrt{3}}{9} \text{ e } 6 \)

Ver solução passo a passo

Resposta correta: (A)

Como os hexágonos são regulares e semelhantes, a razão de semelhança entre seus lados é igual à razão entre os catetos do triângulo retângulo. Como \( \tan \alpha = 2 \), a razão de semelhança é 2, logo a razão entre as áreas é:

\[ 2^2 = 4 \]

Portanto, se a área do hexágono menor é 1, a do hexágono maior será 4.

Agora, para o hexágono construído sobre a hipotenusa, sua área será a soma das áreas dos hexágonos sobre os catetos: \[ 1 + 4 = 5 \]

Esse hexágono é formado por 6 triângulos equiláteros iguais, então a área de cada triângulo equilátero é:

\[ \frac{5}{6} \]

Logo, as áreas pedidas são:

\[ \frac{5}{6} \text{ e } 4 \]

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