Questão 55 ? Processo de Promoção ? Professor de Matemática ? SEE ? São Paulo ? 2.013
Matemática

Questão 55 ? Processo de Promoção ? Professor de Matemática ? SEE ? São Paulo ? 2.013


O triângulo PQR da figura é retângulo em P. O segmento PM é mediana relativa ao lado RQ do triângulo e PB é bissetriz do ângulo P. A medida do cateto PR é 12 cm e a medida do cateto PQ é 9 cm

 

A distância entre os pontos M e B é igual a

(A) 30 / 7.
(B) 45 / 27.
(C) 15 / 14.
(D) 5 / 4.
(E) 13 / 12. 

Solução: (C) 

Antes de resolver gostaria de pedir desculpas, pois tenho a incrível capacidade de sempre escolher o caminho mais longo na resolução.

A medida da mediana relativa a hipotenusa de um triangulo retângulo é igual a metade da medida da hipotenusa. 

h2 = c2 + c2 ? RQ2 = PR2 + PQ2 ? RQ2= 122 + 92 = 225 ?RQ = ?225 = 15

A medida de PM = RQ / 2 = 15 / 2.

Para determinar a medida da bissetriz PB inicialmente traçamos por B o segmento BA paralelo a um dos catetos, neste caso utilizamos o cateto PQ (vide, Fig. 1). O triângulo RAB é semelhante ao triângulo RPQ, portanto:

Figura 1: Construção auxiliar.
PA = BA

PA2+ BA2 = PB2 

PA = BA = PB / ?2 = PB ? ?2 / 2

RA = PR ? PA

Sendo o triângulo RAB e o triângulo RPQ semelhantes, temos a seguinte relação:

PQ / BA = PR / RA ? PQ / BA = PR / (PR ? PA)

Resolvemos obtemos:

PQ ? (PR ? PA) = PR ? BA ? PR ? BA = PQ ? PR ? PQ ? PA ?

? PR ? (PB ? ?2 / 2) = PQ ? PR ? PQ ? (PB ? ?2 / 2) ?

? PR ? (PB ? ?2 / 2) + PQ ? (PB ? ?2 / 2) = PQ ? PR ?

? PB ? (?2 / 2) ? (PR + PQ) ? = PQ ? PR ? PB ? (?2 / 2) = (PQ ? PR) / (PR + PQ) ?

? PB = (2 ? PQ ? PR) / (?2 ? PR + PQ) ?

? PB = (PQ ? PR ? ?2) / (PR + PQ) ? PB = (9 ? 12 ? ?2) / (12 + 9) = 36 ? ?2 / 7

MB = MQ ? BQ, devemos então determinar BQ aplicando o teorema dos cossenos no triângulo BPQ:

BQ2= PB2 + PQ2 ? 2 ? PB ? PQ ? cos (P)

BQ2= (36 ? ?2 / 7)2 + 92 ? 2 ? (36 ? ?2 / 7) ? 9 ? cos (45°)  =

= 2592 / 49 + 81 ? (648 ? ?2 / 7) ? (?2 / 2) = 2592 / 49 + 81 ? 648 / 7 = 2025 / 49

BQ2= 2025 / 49 ? BQ = ?(2025 / 49) = 45 / 7

Calculando MB:

MQ = RM = PM = 15 / 2

MB = MQ ? BQ = (15 / 2) ? (45 / 7) = 15 / 14. 

***

O amigo Raimundo do fórum Pir2 utilizou o teorema da bissetriz interna: uma bissetriz interna de um triângulo divide o lado oposto em segmentos proporcionais aos lados adjacentes.

RB = RQ ? BQ = 15 ? BQ

Aplicando o teorema da bissetriz interna:

PR / RB = PQ / BQ

12 / (15 ? BQ) = 9 / BQ ? 12 ? BQ = 9 ? (15 ? BQ) ?

? 12 ? BQ = 135 ? 9 ? BQ  ? 21 ? BQ = 135 ? BQ = 45 / 7

MB = MR ? BQ = (15 / 2) ? (45 / 7) = 15 / 14.
 
Referência: DOLCE, Osvaldo. POMPEO, José Niciolau. Fundamentos da Matemática Elementar - Volume 9: Geometria Plana. 7º edição. São Paulo: Editora Atual, 1.997. 

Resolução a pedido da Profª. Édnamar.




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