PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 5 do ITA 2026
Texto-base das questões 01 a 12 · 1ª fase
Convenções: Considere o sistema de coordenadas cartesiano, a menos que haja indicação contrária.
\mathbb{R} : denota o conjunto dos números reais.
\mathbb{C} : denota o conjunto dos números complexos.
i : denota a unidade imaginária, i^2 = -1.
\overline{z} : denota o conjugado do número complexo z.
]a, b[ : denota o intervalo aberto de todos os x \in \mathbb{R} com a < x < b.
Uma circunferência é dividida em seis partes iguais pelos pontos A, B, C, D, E, F, designados nessa ordem. Os pontos A, C, E são vértices de um triângulo equilátero, os pontos B, D, F são vértices de um segundo triângulo equilátero. A sobreposição desses dois triângulos define uma estrela de seis pontas denominada hexagrama. Se a área desse hexagrama é 25\sqrt{3}\ \text{cm}^2, então a área do quadrado inscrito na circunferência mede
- A10\ \text{cm}^2.
- B25\ \text{cm}^2.
- C40\ \text{cm}^2.
- D50\ \text{cm}^2.
- E75\ \text{cm}^2.
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Resolução comentada
Seja R o raio da circunferência. O hexagrama é a união dos dois triângulos equiláteros inscritos, cada um com lado R\sqrt{3}.
-
Área de um triângulo equilátero inscrito: \dfrac{(R\sqrt{3})^2\sqrt{3}}{4}=\dfrac{3\sqrt{3}R^2}{4}.
-
A interseção dos dois triângulos é um hexágono regular. Os lados dos triângulos ficam divididos em 3 partes iguais pelos pontos de cruzamento, então cada triângulo equivale a 9 triangulinhos equiláteros iguais de lado \dfrac{R\sqrt{3}}{3}.
-
O hexagrama é formado por 12 desses triangulinhos: 6 do hexágono central e 6 das pontas.
-
Cada triangulinho vale \dfrac{1}{9} do triângulo grande. Então o hexagrama vale:
\frac{12}{9}\cdot\frac{3\sqrt{3}R^2}{4}=\sqrt{3}R^2 -
Igualando a 25\sqrt{3}: R^2=25, logo R=5\ \text{cm}.
-
O quadrado inscrito tem diagonal 2R=10 cm. Sua área é \dfrac{d^2}{2}=\dfrac{100}{2}=50\ \text{cm}^2.
Alternativa D.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AUsa o raio ou o diâmetro como se fosse a área, sem elevar ao quadrado corretamente.
- BToma R^2=25 como área do quadrado, esquecendo que a área é 2R^2.
- CNão corresponde a nenhum cálculo correto; resulta de erro na área do hexagrama ou do quadrado.
- EConfunde com a área 3R^2, que vem de usar a área de um só triângulo ou do hexágono de forma errada.
Assuntos: áreas de polígonos regulares, hexagrama, quadrado inscrito.
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Fonte: ITA 2026 · 1ª fase. Prova oficial ↗