PUC-Rio 2024 | Grupo 4 | Questão 3

Pontífica Universidade Católica do Rio de Janeiro

Olá, pessoal! Neste post, vamos resolver juntos a questão 3 da prova de matemática do grupo 4 do vestibular da PUC-Rio 2024. Confira o enunciado e acompanhe a resolução passo a passo, que também está disponível no meu canal do YouTube! Não esqueça de dar um like no vídeo e se inscrever no canal para mais dicas e resoluções como esta. Forte abraço e bons estudos!

Enunciado

Seja R um retângulo com base igual a 24 e altura igual a 12. Um triângulo retângulo ABC com ângulo reto em B e base AB com comprimento igual ao dobro da altura BC deve ser construído dentro do retângulo R, de forma que a base AB fique sobre a base do retângulo R. Considere x o comprimento da base AB.

Questão 3 da prova de Matemática do Grupo 4 do vestibular da PUC-Rio 2024.

a) Para quais valores de x é possível construir esse triângulo?
b) Encontre a expressão da hipotenusa do triângulo retângulo ABC em termos de x.
c) Determine o valor de x para o qual a área do triângulo ABC é igual a 64.

Gabarito:

a) 0 < x \leq 24
b) \frac{x\sqrt{5}}{2}
c) x=16

Resolução

a) Observe a figura abaixo:

Esse é o maior triângulo que é possível de ser construído dentro do retângulo R.
Portanto, 0 < x \leq 24.

b) Pelo Teorema de Pitágoras, temos que:

    \[\begin{array}{rl}& \left(AC\right)^2 = x^2 + \left(\dfrac{x}{2}\right)^2 \Leftrightarrow\\[1em]\Leftrightarrow & \left(AC\right)^2 = x^2 + \dfrac{x^2}{4} \Leftrightarrow\\[1em]\Leftrightarrow & \left(AC\right)^2 = \dfrac{5x^2}{4} \Rightarrow\\[1em]\Rightarrow & AC = \dfrac{x\sqrt{5}}{2}\end{array}\]


c) Temos que a área do triângulo ABC, em função de x, é igual a:

    \[\dfrac{x\cdot\frac{x}{2}}{2}=\dfrac{x^2}{4}.\]


Portanto, para que a área do triângulo ABC seja igual a 64, temos que:

    \[\begin{array}{rl}& \dfrac{x^2}{4}=64 \Leftrightarrow\\[1em]\Leftrightarrow & x^2=256 \Rightarrow\\\Rightarrow & x=16.\end{array}\]

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Professor Gustavo Adolfo

Gustavo Adolfo é professor de Matemática com mais de 20 anos de experiência, especializado em vestibulares, concursos militares e olimpíadas de Matemática. Mestre em Matemática e apaixonado por transformar o aprendizado em resultados concretos.

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