PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 17 (Matemática) do ITA 2015
Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática
\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}
\operatorname{Re}(z) : parte real do número z \in \mathbb{C}
\operatorname{Im}(z) : parte imaginária do número z \in \mathbb{C}
\det A : determinante da matriz A
\operatorname{tr} A : traço da matriz quadrada A, que é definido como a soma dos elementos da diagonal principal de A.
Potência de matriz : A^1 = A, A^2 = A \cdot A, \ldots, A^k = A^{k-1} \cdot A, sendo A matriz quadrada e k inteiro positivo.
\operatorname{d}(P, r) : distância do ponto P à reta r
\overline{AB} : segmento de extremidades nos pontos A e B
[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\}
X \setminus Y = \{x \in X \text{ e } x \notin Y\}
\sum_{k=0}^n a_k = a_0 + a_1 + a_2 + \dots + a_n, sendo n inteiro não negativo
Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são os cartesianos retangulares.
Seja ABCD um trapézio isósceles com base maior \overline{AB} medindo 15, o lado \overline{AD} medindo 9 e o ângulo A\hat{D}B reto. A distância entre o lado \overline{AB} e o ponto E em que as diagonais se cortam é
- A\frac{21}{8}.
- B\frac{27}{8}.
- C\frac{35}{8}.
- D\frac{37}{8}.
- E\frac{45}{8}.
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Resolução comentada
Como o trapézio é isósceles, as diagonais têm o mesmo tamanho: AC = BD. No triângulo ADB, reto em D, temos hipotenusa AB = 15 e cateto AD = 9, então
A altura h do trapézio é a altura do triângulo ADB relativa à hipotenusa:
A projeção de AD sobre AB vale \dfrac{AD^2}{AB} = \dfrac{81}{15} = \dfrac{27}{5}. Pela simetria do trapézio isósceles, o ponto D fica a \dfrac{27}{5} de A, e C fica a \dfrac{27}{5} de B. Logo
Os triângulos ABE e CDE são semelhantes (bases paralelas), com razão \dfrac{AB}{CD} = \dfrac{15}{21/5} = \dfrac{75}{21} = \dfrac{25}{7}.
A distância de E à base AB é a fração da altura h dada por
Assim:
Alternativa E.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AValor sem base na semelhança; não corresponde à fração 25/32 da altura.
- BNão resulta da razão de semelhança 25/7 aplicada à altura 36/5.
- CValor sem justificativa; ignora a proporção correta entre as alturas dos triângulos ABE e CDE.
- DErro de cálculo na divisão da altura; não equivale a 25/32 de 36/5.
Assuntos: Ângulos, polígonos e quadriláteros, Semelhança e Teorema de Tales.
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Fonte: ITA 2015 · Matemática. Prova oficial ↗