MatemáticaFC
Atividade - 9º ano
Geometria no plano cartesiano e geometria espacial
Orientação: Resolva as situações interpretando as coordenadas, as medidas e as representações espaciais. Quando houver figuras, use-as como parte da resolução.

1. Pontos de referência em um mapa

A B C D

Observe os pontos indicados no plano cartesiano.

  1. Indique o quadrante de A, B, C e D.
  2. Qual ponto está mais à esquerda?
  3. Qual ponto está mais abaixo?
  4. Escreva as coordenadas do simétrico de A em relação ao eixo x.

2. Deslocamento horizontal e vertical

Em um mapa quadriculado, uma estação está em \(P=(-5,3)\) e outra em \(Q=(2,3)\). Um posto de apoio está em \(R=(-2,-4)\) e outro em \(S=(-2,5)\).

  1. Determine PQ.
  2. Determine RS.
  3. Explique por que não é necessário usar Pitágoras nesses dois cálculos.

3. Distância entre duas estações

Duas estações estão em \(A=(-2,1)\) e \(B=(4,9)\).

  1. Determine \(\Delta x\) e \(\Delta y\).
  2. Represente mentalmente o triângulo retângulo formado.
  3. Use Pitágoras para calcular AB.
  4. Explique por que a distância é sempre positiva.

4. Ponto médio de uma ciclovia

Uma ciclovia reta liga \(A=(-4,2)\) a \(B=(6,8)\). Um bebedouro será instalado exatamente no ponto médio.

  1. Determine as coordenadas do ponto médio M.
  2. Verifique que M está igualmente afastado de A e B.
  3. Interprete geometricamente o resultado.

5. Terreno retangular no plano

ABCD

Observe o terreno representado pelos vértices \(A=(1,1)\), \(B=(8,1)\), \(C=(8,5)\) e \(D=(1,5)\).

  1. Determine as medidas dos lados.
  2. Calcule o perímetro.
  3. Calcule a área.
  4. Determine as coordenadas do centro do terreno.

6. Praça triangular

ABC

Observe o triângulo de vértices \(A=(0,0)\), \(B=(8,0)\) e \(C=(0,6)\).

  1. Determine AB e AC.
  2. Determine BC usando Pitágoras.
  3. Calcule o perímetro.
  4. Calcule a área.

7. Simetria de um logotipo

Um logotipo possui vértices \(P=(2,1)\), \(Q=(5,1)\) e \(R=(3,4)\).

  1. Determine os vértices após reflexão no eixo x.
  2. Determine os vértices após reflexão no eixo y.
  3. Determine os vértices após simetria em relação à origem.
  4. O tamanho do triângulo muda? Justifique.

8. Translação de uma figura

Um triângulo possui vértices \(A=(-2,1)\), \(B=(1,1)\) e \(C=(0,4)\). Ele será deslocado 5 unidades para a direita e 3 para baixo.

  1. Determine A', B' e C'.
  2. Compare os comprimentos dos lados antes e depois.
  3. Compare as áreas.
  4. Explique o que a translação preserva.

9. Projeto de uma passarela

Uma passarela liga os pontos \(A=(1,2)\) e \(B=(7,10)\).

  1. Determine as diferenças horizontal e vertical.
  2. Calcule o comprimento da passarela.
  3. Determine o ponto médio.
  4. Se cada unidade do plano representa 2 m, qual é o comprimento real?

10. Poliedro em uma exposição

Uma escultura é um poliedro convexo com 12 vértices e 8 faces.

  1. Use a relação de Euler \(V-A+F=2\) para determinar o número de arestas.
  2. Verifique a igualdade.
  3. Se outro poliedro tiver 14 vértices e 9 faces, quantas arestas terá?

11. Prisma triangular

comprimento 10 cmbase triangular

Um prisma triangular possui duas bases triangulares e três faces laterais.

  1. Determine o número total de faces.
  2. Determine o número de vértices.
  3. Determine o número de arestas.
  4. Verifique a relação de Euler.

12. Pirâmide de base pentagonal

Uma cobertura tem a forma de uma pirâmide de base pentagonal.

  1. Quantas faces laterais ela possui?
  2. Quantas faces possui ao todo?
  3. Quantos vértices?
  4. Quantas arestas?
  5. Compare sua estrutura com a de um prisma pentagonal.

13. Interpretando vistas ortogonais

Vista superior — altura de cada coluna21021112

A figura mostra uma vista superior em que cada número indica a altura, em cubos, de uma coluna.

  1. Quantas posições da base estão ocupadas?
  2. Quantos cubos há ao todo?
  3. Qual é a maior altura?
  4. Explique por que uma vista superior sem os números não seria suficiente para determinar o total de cubos.

14. Caixa para armazenamento

Uma caixa retangular mede 12 cm × 5 cm × 4 cm.

  1. Determine o volume.
  2. Se a altura dobrar e as outras dimensões permanecerem iguais, qual será o novo volume?
  3. Por qual fator o volume mudou?
  4. Explique o resultado.

15. Prisma de base triangular

Um prisma triangular tem base triangular de base 10 cm e altura 6 cm, e comprimento de 20 cm.

  1. Calcule a área da base.
  2. Determine o volume.
  3. Se o comprimento passar para 30 cm, mantendo a base, determine o novo volume.

16. Reservatório cilíndrico

r = 3 cmh = 8 cm

Observe o cilindro de raio 3 cm e altura 8 cm.

  1. Determine a área da base.
  2. Determine o volume em função de \(\pi\).
  3. Use \(\pi\approx3{,}14\) para obter uma aproximação.
  4. Se o raio dobrar e a altura permanecer a mesma, quantas vezes maior ficará o volume?

17. Volume e capacidade

Uma caixa-d'água retangular mede 2 m × 1,5 m × 1,2 m.

  1. Determine o volume em m³.
  2. Converta a capacidade para litros.
  3. Se estiver com 75% da capacidade, quantos litros contém?
  4. Quantos litros faltam para enchê-la?

18. Descobrindo uma dimensão

Um prisma possui volume de 560 cm³ e área da base de 70 cm².

  1. Determine a altura.
  2. Se a área da base fosse reduzida à metade, mantendo o mesmo volume, qual deveria ser a nova altura?
  3. Explique a relação entre área da base e altura quando o volume é fixo.

19. Maquete ampliada

Uma maquete cúbica tem aresta de 4 cm. Uma nova versão terá todas as dimensões lineares multiplicadas por 3.

  1. Determine o volume original.
  2. Determine a nova aresta.
  3. Determine o novo volume.
  4. Quantas vezes o volume aumentou?
  5. Relacione o resultado à razão linear de ampliação.

20. Desafio final — projeto de um centro cultural

No projeto de um centro cultural, um salão retangular no plano cartesiano tem vértices \((1,1)\), \((9,1)\), \((9,6)\) e \((1,6)\). No pátio será instalado um reservatório cilíndrico de raio 2 m e altura 5 m.

  1. Determine o perímetro e a área do salão.
  2. Determine as coordenadas do centro do salão.
  3. Determine a distância entre os vértices \((1,1)\) e \((9,6)\).
  4. Determine o volume do reservatório em função de \(\pi\) e aproximadamente, usando \(\pi\approx3{,}14\).
  5. Converta esse volume para litros.
  6. Explique quais partes do problema pertencem à geometria plana/cartesiana e quais pertencem à geometria espacial.
Gabarito

1. A: I; B: II; C: III; D: IV. Mais à esquerda: C. Mais abaixo: D. Simétrico de A no eixo x: \((4,-3)\).

2. PQ=7; RS=9. São segmentos horizontais/verticais, então basta a diferença em módulo da coordenada que varia.

3. \(\Delta x=6\); \(\Delta y=8\); AB=10 unidades. Comprimento representa uma medida não negativa.

4. \(M=(1,5)\). M divide AB em duas partes iguais.

5. Lados 7 e 4; perímetro=22; área=28; centro=\((4{,}5;3)\).

6. AB=8; AC=6; BC=10; perímetro=24; área=24 unidades².

7. Eixo x: \((2,-1),(5,-1),(3,-4)\). Eixo y: \((-2,1),(-5,1),(-3,4)\). Origem: \((-2,-1),(-5,-1),(-3,-4)\). Forma e medidas são preservadas.

8. A'=(3,-2), B'=(6,-2), C'=(5,1). Comprimentos e área permanecem iguais; a translação altera apenas a posição.

9. \(\Delta x=6\); \(\Delta y=8\); comprimento=10 unidades; ponto médio=(4,6); comprimento real=20 m.

10. A=18. Verificação: \(12-18+8=2\). No segundo: A=21.

11. 5 faces; 6 vértices; 9 arestas; \(6-9+5=2\).

12. 5 faces laterais; 6 faces totais; 6 vértices; 10 arestas. O prisma pentagonal tem duas bases e cinco faces laterais.

13. 8 posições ocupadas; 13 cubos; maior altura=3. Sem as alturas, a vista superior mostra posições, mas não quantos cubos estão empilhados.

14. 240 cm³; novo volume=480 cm³; fator 2. Com base fixa, dobrar a altura dobra o volume.

15. Área da base=30 cm²; volume=600 cm³; novo volume=900 cm³.

16. Área da base=\(9\pi\) cm²; volume=\(72\pi\) cm³≈226,08 cm³. Dobrando o raio, o volume fica 4 vezes maior.

17. Volume=3,6 m³; capacidade=3600 L; 75%=2700 L; faltam 900 L.

18. Altura=8 cm. Com área da base 35 cm², altura=16 cm. Para volume fixo, reduzir a área da base exige aumentar a altura inversamente.

19. Volume original=64 cm³; nova aresta=12 cm; novo volume=1728 cm³; aumento de 27 vezes; \(27=3^3\).

20. Salão: perímetro=26 unidades e área=40 unidades²; centro=(5;3,5); diagonal=\(\sqrt{89}\approx9{,}43\) unidades. Reservatório: \(V=20\pi\approx62{,}8\) m³=62.800 L. Plano cartesiano: posição, medidas, perímetro, área e distância; espacial: volume e capacidade.

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