Analise as seguintes afirmações sobre cubos e paralelogramo...
Analise as seguintes afirmações sobre cubos e paralelogramos:
I. Todas as faces de um cubo são quadrados congruentes entre si.
II. Todo paralelogramo possui lados opostos congruentes e paralelos.
III. As diagonais de um cubo têm sempre o mesmo comprimento e se encontram em ângulos de 60°.
IV. Em um paralelogramo qualquer, as diagonais são sempre perpendiculares.
É correto o que se afirma em
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Solução:
I - VERDADEIRA
O cubo tem 6 faces quadradas todas iguais, ou seja, de mesma medida.
II - VERDADEIRA
Uma das propriedades do paralelogramo é ter os lados opostos paralelos, ou seja, todos os pontos dos dois lados têm a mesma distância (nunca irão se encontrar), e os lados opostos têm a mesma medida.
III - FALSA
Todas as diagonais do cubo têm a mesma medida, pois qualquer diagonal do CUBO forma a hipotenusa de um triângulo retângulo que têm um cateto medindo L (lado do quadrado) e o outro cateto medindo L√2 (diagonal do quadrado).
Calculando a hipotenusa (diagonal do cubo):
hipotenusa² = L² + (L√2)²
hipotenusa² = L² + 2L²
hipotenusa² = 3L²
hipotenusa = √3L²
hipotenusa = L√3
Ângulo de encontro:
Traçando duas diagonais de um cubo, saindo de vértices opostos, formam-se dois triângulos retângulos de hipotenusa L√3 , cateto L e cateto L√2.
Quando as duas diagonais se cruzam, elas se cruzam em seus respectivos pontos médios (o plano que contém as duas diagonais é um retângulo de lado L e L√2, e o retângulo têm essa propriedade).
Ao cruzar em seus pontos médios e prolongando, elas formam um triângulo isósceles de hipotenusa L√2 , e dois catetos medindo (L√3)/2.
O maior ângulo desse triângulo é um dos ângulos de encontro (α) , e vamos calcular pela lei dos cossenos sendo o lado a = L√2, e os lados b e c = (L√3)/2.
a² = b² + c² - 2bc * cos α
(L√2)² = ((L√3)/2)² + ((L√3)/2)² - 2 * (L√3)/2 * (L√3)/2 * cos α
2L² = (3L²)/4 + (3L²)/4 - (3L²)/2 * cos α
2L² = (6L²)/4 - (3L²)/2 * cos α
2L² - (6L²)/4 = - (3L²)/2 * cos α
8L²/4 - (6L²)/4 = - (3L²)/2 * cos α
2L²/4 = - (3L²)/2 * cos α
L² / 2 = (- 3L²)/2 * cos α
L² = - 3L² * cos α
L² / - 3L² = cos α
- 1 / 3 = cos α
α = arccos (- ⅓ )
α ≈ 109,47 °
O maior ângulo de encontro é 109,47° e o menor ângulo de encontro é 180° - 109,47° ≈ 70,53°.
IV - FALSA
As diagonais só serão perpendiculares nos quadrados e nos losangos. Todo quadrado e todo losango são paralelogramos, mas nem todo paralelogramo é um quadrado ou um losango.
ALTERNATIVA D.
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