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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 11 (Nível 2) da OBMEP 2018

Nível 2 · Matemática: Áreas e perímetros de polígonos

No trapézio ABCD da figura, os lados AB e CD são paralelos e o comprimento de CD é o dobro do comprimento de AB. O ponto P está sobre o lado CD e determina um triângulo ABP com área igual a 17. Qual é a área do trapézio ABCD?

Trapézio ABCD com base menor AB no topo e base maior CD na base. O ponto P está sobre o lado CD, formando um triângulo ABP sombreado em cinza com a área indicada pelo número 17.

  1. A
    32
  2. B
    34
  3. C
    45
  4. D
    51
  5. E
    68
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A área de um triângulo é \frac{\text{base}\times\text{altura}}{2}. A área de um trapézio é \frac{(B+b)\cdot h}{2}, em que B e b são as bases e h é a altura.

O ponto P está sobre CD, que é paralelo a AB. Por isso, a distância de P à reta AB é sempre a altura h do trapézio, qualquer que seja a posição de P.

  1. Seja AB = b. Como CD é o dobro de AB, temos CD = 2b.
  2. O triângulo ABP tem base AB = b e altura h, então sua área é \frac{b\cdot h}{2} = 17. Logo, b\cdot h = 34.
  3. A área do trapézio é \frac{(2b + b)\cdot h}{2} = \frac{3\,b\,h}{2}.
  4. Substituindo b\cdot h = 34:
\frac{3\cdot 34}{2} = 3\cdot 17 = 51

Outra forma de ver: a área do trapézio é 3 vezes a área do triângulo, pois a soma das bases é 3b e a base do triângulo é b, com a mesma altura e o mesmo fator \frac{1}{2}.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem relação com as contas; não corresponde a nenhuma etapa correta.
  • BÉ o produto b\cdot h = 34, esquecendo de multiplicar por \frac{3}{2} para obter a área do trapézio.
  • CValor sem justificativa; não sai de nenhuma relação correta entre as áreas.
  • EDobra a área do triângulo (17·4), como se o trapézio tivesse área 4 vezes a do triângulo, esquecendo a soma das bases 3b e o fator \frac{1}{2}.

Assunto: Áreas e perímetros de polígonos.

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Fonte: OBMEP 2018 · Nível 2. Prova oficial ↗