MatemáticaFC
Atividade - 9º ano
Relações métricas no triângulo retângulo e Teorema de Pitágoras
Orientação: Observe as figuras, identifique catetos, hipotenusa, altura e projeções quando necessário. Registre os cálculos e interprete a medida encontrada em cada situação.

1. Cabo de sustentação

A B C 6 m 8 m x

Um poste de 6 m é sustentado por um cabo preso ao solo a 8 m da base.

  1. Identifique os catetos do triângulo retângulo.
  2. Calcule o comprimento do cabo.
  3. Explique por que o Teorema de Pitágoras pode ser aplicado.

2. Escada apoiada na parede

A B C 6 m 2,5 m escada

Uma escada alcança 6 m de altura e sua base está a 2,5 m da parede.

  1. Represente a relação pitagórica.
  2. Determine o comprimento da escada.
  3. Se a base for afastada mantendo a mesma escada, a altura alcançada aumenta ou diminui?

3. Diagonal de uma quadra

12 m 5 m d

Uma quadra retangular mede 12 m por 5 m. Uma pessoa atravessa pela diagonal.

  1. Determine a distância percorrida pela diagonal.
  2. Compare com o percurso de 12 m + 5 m feito pelos lados.
  3. Quantos metros são economizados?

4. Verificação experimental

3 4 5 3² + 4² = 5²

Observe o triângulo de lados 3, 4 e 5.

  1. Calcule \(3^2+4^2\).
  2. Calcule \(5^2\).
  3. Compare os resultados.
  4. O que essa igualdade permite concluir sobre o triângulo?

5. Rampa de acessibilidade

Uma rampa vence um desnível de 0,9 m e ocupa 1,2 m na horizontal.

  1. Determine o comprimento da rampa.
  2. Identifique a hipotenusa na situação.
  3. Explique por que o comprimento da rampa é maior que cada cateto.

6. Tela de televisão

Uma tela retangular tem 48 cm de largura e 36 cm de altura.

  1. Calcule a diagonal.
  2. Expresse a diagonal em centímetros.
  3. Explique por que a diagonal corresponde à hipotenusa.

7. Distância entre dois pontos

Em um terreno, uma pessoa anda 9 m para leste e depois 12 m para norte.

  1. Represente o deslocamento por um triângulo retângulo.
  2. Determine a distância em linha reta entre o ponto inicial e o final.
  3. Compare com a distância total percorrida.

8. O triângulo é retângulo?

Uma estrutura triangular possui lados 7 m, 24 m e 25 m.

  1. Identifique o maior lado.
  2. Verifique a relação entre os quadrados das medidas.
  3. Conclua se o triângulo é retângulo.

9. Quando não é retângulo

Uma placa triangular possui lados 6 cm, 8 cm e 11 cm.

  1. Compare \(6^2+8^2\) com \(11^2\).
  2. A igualdade de Pitágoras é satisfeita?
  3. É possível afirmar que esse triângulo é retângulo? Justifique.

10. Relações métricas — identificando elementos

A B C H cateto c cateto b hipotenusa a h n m

Observe o triângulo retângulo com a altura relativa à hipotenusa. Considere hipotenusa a, catetos b e c, altura h e projeções m e n.

  1. Qual segmento é dividido em m e n?
  2. Escreva a relação entre a, m e n.
  3. Escreva a relação \(h^2=mn\).
  4. Escreva as relações \(b^2=am\) e \(c^2=an\).

11. Altura relativa à hipotenusa

Em um triângulo retângulo, as projeções dos catetos sobre a hipotenusa medem 4 cm e 9 cm.

  1. Determine a hipotenusa.
  2. Use \(h^2=mn\) para calcular a altura relativa à hipotenusa.
  3. Explique por que a altura obtida é uma média geométrica das projeções.

12. Cateto e projeção

A hipotenusa de um triângulo retângulo mede 25 cm. A projeção de um dos catetos sobre a hipotenusa mede 9 cm.

  1. Use \(c^2=a\cdot n\) para determinar esse cateto.
  2. Determine a outra projeção.
  3. Use a relação métrica correspondente para calcular o outro cateto.

13. Conferindo pelas duas estratégias

Um triângulo retângulo tem catetos 15 cm e 20 cm.

  1. Calcule a hipotenusa por Pitágoras.
  2. Determine a área usando os dois catetos.
  3. Sabendo que a mesma área também é \(a\cdot h/2\), determine a altura relativa à hipotenusa.
  4. Confira o resultado pela relação \(h=bc/a\).

14. Árvore quebrada

Uma árvore quebrou a 3 m do solo. A parte superior encostou no chão a 4 m da base.

  1. Represente a parte caída como hipotenusa.
  2. Determine o comprimento da parte quebrada.
  3. Qual era a altura total da árvore antes de quebrar?

15. Antena e tirante

Um tirante de 13 m liga o topo de uma antena a um ponto no solo situado a 5 m da base.

  1. Determine a altura da antena.
  2. Mostre a igualdade pitagórica usada.
  3. Se o ponto no solo estivesse a 12 m da base com o mesmo tirante, qual seria a nova altura alcançada?

16. Diagonal de um quadrado

Uma praça quadrada tem lado 10 m.

  1. Determine a diagonal na forma exata.
  2. Dê uma aproximação decimal usando \(\sqrt2\approx1,414\).
  3. Explique por que aparece um número irracional nessa medida.

17. Triângulo isósceles

Uma cobertura tem forma de triângulo isósceles com lados iguais de 13 m e base de 10 m.

  1. Trace mentalmente a altura relativa à base e explique por que ela divide a base ao meio.
  2. Determine a altura da cobertura.
  3. Calcule a área do triângulo.

18. Retângulo com diagonal conhecida

Uma tela retangular tem diagonal 17 cm e altura 8 cm.

  1. Determine a largura.
  2. Verifique o resultado pela relação pitagórica.
  3. Calcule o perímetro da tela.

19. Problema inverso

Um triângulo retângulo possui hipotenusa 20 cm e um cateto \(4\sqrt{21}\) cm.

  1. Determine o quadrado do cateto conhecido.
  2. Calcule o outro cateto.
  3. Verifique a resposta por Pitágoras.

20. Desafio — relações métricas completas

Em um triângulo retângulo, a hipotenusa mede 25 cm e uma das projeções mede 16 cm.

  1. Determine a outra projeção.
  2. Calcule a altura relativa à hipotenusa.
  3. Determine os dois catetos usando as relações métricas.
  4. Verifique os valores obtidos pelo Teorema de Pitágoras.
  5. Explique como a semelhança dos três triângulos formados pela altura está relacionada a essas fórmulas.
Gabarito

1. Catetos: 6 m e 8 m; \(x^2=6^2+8^2=100\); cabo = 10 m. O Teorema de Pitágoras pode ser aplicado porque a situação forma um triângulo retângulo.

2. \(x^2=6^2+2,5^2=42,25\); \(x=6,5\) m. Se a base for afastada mantendo o mesmo comprimento da escada, a altura alcançada diminui.

3. \(d^2=12^2+5^2=169\); \(d=13\) m. Pelos lados: 17 m. Economia: 4 m.

4. \(3^2+4^2=9+16=25\); \(5^2=25\). Como os resultados são iguais, o triângulo é retângulo.

5. \(x^2=0,9^2+1,2^2=2,25\); \(x=1,5\) m. A rampa é a hipotenusa.

6. \(d^2=48^2+36^2=3600\); \(d=60\) cm.

7. \(d^2=9^2+12^2=225\); \(d=15\) m. Percurso total realizado: 21 m.

8. Maior lado: 25 m. \(7^2+24^2=49+576=625=25^2\). Portanto, o triângulo é retângulo.

9. \(6^2+8^2=100\) e \(11^2=121\). A igualdade de Pitágoras não é satisfeita; portanto, o triângulo não é retângulo.

10. A hipotenusa é dividida em m e n; \(a=m+n\); \(h^2=mn\); \(b^2=am\); \(c^2=an\).

11. \(a=4+9=13\) cm; \(h^2=4\cdot9=36\); \(h=6\) cm. Assim, h é a média geométrica de 4 e 9.

12. \(c^2=25\cdot9=225\); \(c=15\) cm. Outra projeção: 16 cm. \(b^2=25\cdot16=400\); \(b=20\) cm.

13. \(a^2=15^2+20^2=625\); \(a=25\) cm. Área = 150 cm². \(25h/2=150\Rightarrow h=12\) cm. Também \(h=bc/a=300/25=12\).

14. A parte quebrada mede \(\sqrt{3^2+4^2}=5\) m. Altura original = 3 + 5 = 8 m.

15. \(h^2=13^2-5^2=144\); \(h=12\) m. Verificação: \(5^2+12^2=13^2\). Com base de 12 m: \(h^2=13^2-12^2=25\); \(h=5\) m.

16. \(d^2=10^2+10^2=200\); \(d=10\sqrt2\) m. Usando \(\sqrt2\approx1,414\), \(d\approx14,14\) m. O valor é irracional porque \(\sqrt2\) é irracional.

17. A altura divide a base em dois segmentos de 5 m. \(h^2=13^2-5^2=144\); \(h=12\) m. Área = \(10\cdot12/2=60\) m².

18. \(x^2=17^2-8^2=225\); largura = 15 cm. Perímetro = \(2(15+8)=46\) cm.

19. \((4\sqrt{21})^2=16\cdot21=336\). Outro cateto: \(x^2=400-336=64\); \(x=8\) cm. Verificação: \(336+64=400\).

20. Outra projeção = \(25-16=9\) cm. \(h=\sqrt{16\cdot9}=12\) cm. Catetos: \(\sqrt{25\cdot16}=20\) cm e \(\sqrt{25\cdot9}=15\) cm. Verificação: \(15^2+20^2=25^2\). As relações métricas decorrem da semelhança entre o triângulo original e os dois triângulos menores formados pela altura.

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