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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 15 (Matemática) do ITA 2014

Matemática · Matemática: Circunferência: ângulos, cordas e tangência

Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática

\mathbb{N} : conjunto dos números naturais; \mathbb{N} = \{1, 2, 3, \ldots\}

\mathbb{Z} : conjunto dos números inteiros

\mathbb{Q} : conjunto dos números racionais

\mathbb{R} : conjunto dos números reais

\mathbb{C} : conjunto dos números complexos

i : unidade imaginária: i^2 = -1

|z| : módulo do número z \in \mathbb{C}

\overline{z} : conjugado do número z \in \mathbb{C}

\text{Re}(z) : parte real do número z \in \mathbb{C}

\det A : determinante da matriz A

A^t : transposta da matriz A

\mathcal{P}(A) : conjunto de todos os subconjuntos do conjunto A

n(A) : número de elementos do conjunto finito A

P(A) : probabilidade de ocorrência do evento A

f \circ g : função composta das funções f e g

[a, b] = \{x \in \mathbb{R};\ a \le x \le b\}

[a, b[ = \{x \in \mathbb{R};\ a \le x < b\}

]a, b] = \{x \in \mathbb{R};\ a < x \le b\}

]a, b[ = \{x \in \mathbb{R};\ a < x < b\}

A \setminus B = \{x;\ x \in A\text{ e } x \notin B\}

\displaystyle\sum_{n=1}^{k} a_n = a_1 + a_2 + \ldots + a_k,\ k \in \mathbb{N}

Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são cartesianos retangulares.

Seja ABC um triângulo de vértices A = (1,4), B = (5,1) e C = (5,5). O raio da circunferência circunscrita ao triângulo mede, em unidades de comprimento,

  1. A
    \dfrac{15}{8}.
  2. B
    \dfrac{5\sqrt{17}}{4}.
  3. C
    \dfrac{3\sqrt{17}}{5}.
  4. D
    \dfrac{5\sqrt{17}}{8}.
  5. E
    \dfrac{17\sqrt{5}}{8}.
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Resolução comentada

Vamos usar a fórmula do raio da circunferência circunscrita, R=\dfrac{abc}{4S}, em que a,b,c são os lados e S é a área.

  1. Lados, pela distância entre pontos:

AB=\sqrt{(5-1)^2+(1-4)^2}=\sqrt{16+9}=5

BC=\sqrt{0^2+(5-1)^2}=4

AC=\sqrt{(5-1)^2+(5-4)^2}=\sqrt{17}

  1. Área: B e C estão na reta vertical x=5, então BC=4 pode ser a base. A altura é a distância de A a essa reta: 5-1=4. Logo
S=\frac{4\cdot 4}{2}=8
  1. Raio:
R=\frac{5\cdot 4\cdot\sqrt{17}}{4\cdot 8}=\frac{20\sqrt{17}}{32}=\frac{5\sqrt{17}}{8}

Conferindo: \sen A pela lei dos senos daria R=\dfrac{BC}{2\sen A}. A área S=\tfrac12\cdot 5\cdot\sqrt{17}\,\sen A=8 dá \sen A=\dfrac{16}{5\sqrt{17}}, e então R=\dfrac{4\cdot 5\sqrt{17}}{32}=\dfrac{5\sqrt{17}}{8}, o mesmo valor.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem o \sqrt{17}, que vem do lado AC; não corresponde a nenhuma conta correta.
  • BDobra o resultado, o que equivale a usar R=abc/(2S) em vez de abc/(4S).
  • CNão resulta da fórmula abc/4S com os lados 5, 4 e \sqrt{17} e área 8.
  • ETroca os papéis de 5 e 17, com \sqrt5 no lugar de \sqrt{17}, sem sustentação nos lados do triângulo.

Assuntos: Circunferência: ângulos, cordas e tangência, Áreas e perímetros de polígonos, Ponto e reta no plano cartesiano.

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Fonte: ITA 2014 · Matemática. Prova oficial ↗