Núcleo de Estágio de Matemática 2002/03


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Escola Secundária José Estêvão

Folha de Matemática n.º 2
Janeiro de 2003


 

Soluções

Problema 1

Na Folha anterior referiu-se que a Terra se move à volta do Sol com uma órbita elíptica. Acerca dessa elipse, informou-se que:

  - O Sol ocupa um dos focos;

- O eixo maior mede 14957000 km;

- A distância focal é 249782 km.

a)   Quanto mede o eixo menor da elipse?

Utilizando a notação habitual, tem-se:

Logo,

O eixo maior mede cerca de 14954194 km.

b)   A que distância fica a Terra do Sol no Solstício de Verão?

 O Solstício de Verão (21 de Junho) corresponde ao dia em que a Terra está mais distante do Sol. Nesse dia a distância da Terra ao Sol é  


Problema 2
a)   Qual é o lugar geométrico da pastagem comum?

O conjunto dos pontos correspondente a intersecção de dois círculos de raio 10 m e cujos centros distam 10 m.

Na figura, M e V representam os pontos em que estão as estacas a que estão presas a Mimosa e a Vigor, respectivamente.


b)   Quanto mede a área da pastagem comum?

O triângulo [AMV] é equilátero, porque

Então,

Da mesma forma se conclui que o triângulo [BMV] é equilátero.

Logo,

Notemos por x a área da parte sombreada na figura ao lado.

Notando por y e z as regiões assinaladas na figura abaixo,

Determinação de z:

em que

Aplicando o Teorema de Pitágoras:

Então,

Logo,

Então, a área da região resultante da intersecção dos dois círculos é

R: A área de pastagem comum mede


Problema 3

Como M, R e Q são os pontos médios de [AB], [AM] e [BM], respectivamente, então

Os triângulos [ABC] e [NCP]  são semelhantes, porque têm um ângulo comum e os lados correspondentes proporcionais:

          

Então,                    

Os triângulos [ACM] e [ANR] são semelhantes, porque têm um ângulo comum e os lados correspondentes proporcionais:

                

Então,               
Analogamente se conclui que           

O triângulo [BPM] é semelhante ao triângulo [BCA], porque têm dois lados proporcionais e o ângulo por eles formado é comum aos dois triângulos. Então

Os triângulos [CPM] e [PMB] são semelhantes, porque são ambos rectângulos, [MP] é comum e     

Assim,                
logo,                
Então o perímetro de [NPQR] é 48.


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