No plano cartesiano, a reta t é suporte do lado AB do quadra...

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Q3653987 Matemática
No plano cartesiano, a reta t é suporte do lado AB do quadrado ABCD e a reta v intersecta os vértices A e C desse quadrado. 


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Se C = (12, 6), t: 3x + 2y = 22 e v: x + 5y = 42, qual é a área, em unidades de área (u.a.), do quadrado ABCD?
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Para encontrar a área do quadrado $ABCD$, vamos seguir um raciocínio lógico baseado na geometria analítica. O caminho mais direto é encontrar as coordenadas do vértice A e depois calcular o comprimento da diagonal AC.

Aqui está o passo a passo:

O vértice A é o ponto de encontro das retas t (que contém o lado AB) e v (que passa por A e C). Para achá-lo, resolvemos o sistema:

  • $t: 3x + 2y = 22$
  • $v: x + 5y = 42$

Isolando $x$ na segunda equação: $x = 42 - 5y$.

Substituindo na primeira:

$$3(42 - 5y) + 2y = 22$$

$$126 - 15y + 2y = 22$$

$$-13y = 22 - 126$$

$$-13y = -104 \implies y = 8$$

Substituindo o valor de $y$ para achar $x$:

$$x = 42 - 5(8) \implies x = 2$$

Portanto, o ponto $A = (2, 8)$.

Sabemos que $A = (2, 8)$ e o enunciado nos deu $C = (12, 6)$. A distância entre eles ($d$) é a diagonal do quadrado:

$$d = \sqrt{(12 - 2)^2 + (6 - 8)^2}$$

$$d = \sqrt{10^2 + (-2)^2}$$

$$d = \sqrt{100 + 4} = \sqrt{104}$$

Existe uma relação direta entre a diagonal ($d$) e a área ($S$) de um quadrado:

$$S = \frac{d^2}{2}$$

Substituindo o valor que encontramos:

$$S = \frac{(\sqrt{104})^2}{2}$$

$$S = \frac{104}{2} = \mathbf{52 \text{ u.a.}}$$

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