Pré-Vestibular(UFRJ - 2001) Geometria Plana

Poste aqui problemas de Vestibulares. Informe a fonte, o ano e o assunto. Exemplo: (FUVEST - 2008) Logaritmos.

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Flavio2008
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(UFRJ - 2001) Geometria Plana

Mensagem não lida por Flavio2008 »

O retângulo [tex3]ABCD[/tex3] está inscrito no retângulo [tex3]WXYZ[/tex3] como mostra a figura.
ufrj.JPG
ufrj.JPG (9.9 KiB) Exibido 3739 vezes
Sabendo que [tex3]AB=2[/tex3] e [tex3]AD=1[/tex3] , determine o ângulo [tex3]\theta[/tex3] para que a área de [tex3]WXYZ[/tex3] seja a menor possível.

Resposta

[tex3]45^\circ[/tex3]

Última edição: Flavio2008 (Sáb 19 Dez, 2009 21:30). Total de 1 vez.



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fabit
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Fev 2010 24 11:31

Re: (UFRJ - 2001) Geometria Plana

Mensagem não lida por fabit »

Enunciado copiado errado.

É para que a área de WXYZ seja a maior possível. Do contrário, o mínimo é atingido trivialmente com ângulo nulo.

É simples deduzir que o ângulo [tex3]\theta[/tex3] aparece também em [tex3]C\hat{B}Y[/tex3] , [tex3]D\hat{C}Z[/tex3] e [tex3]A\hat{D}W[/tex3] .

Temos [tex3]WA=DA\sin\theta[/tex3] e [tex3]AX=AB\cos\theta[/tex3] . Logo [tex3]WX=AD\sin\theta+AB\cos\theta[/tex3] .

Analogamente se extrai [tex3]XY=AB\sin\theta+BC\cos\theta[/tex3] .

A área [tex3]S[/tex3] de WXYZ é o produto [tex3]WX.XY=(AD\sin\theta+AB\cos\theta)(AB\sin\theta+BC\cos\theta)[/tex3]

Como BC=AD, [tex3]S=AB.AD\sin^2\theta+AD^2\sin\theta\cos\theta+AB^2\sin\theta\cos\theta+AB.AD\cos^2\theta[/tex3]

Com AB.AD em evidência e usando [tex3]\sin2\theta=2\sin\theta\cos\theta[/tex3] ficamos com

[tex3]S=AB.AD(\sin^2\theta+\cos^2\theta)+(AB^2+AD^2)\frac{\sin2\theta}{2}=K+L\sin2\theta[/tex3] , onde K e L são constantes.

Isso diz que S é máxima quando o seno for máximo. E esse máximo é 1, cuja obtenção se dá quando [tex3]2\theta=\frac{\pi}{2}[/tex3] Logo [tex3]\theta=45^\circ[/tex3]

Última edição: fabit (Qua 24 Fev, 2010 11:31). Total de 1 vez.


SAUDAÇÕES RUBRONEGRAS HEXACAMPEÃS !!!!!!!!!!!

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