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Problema “Impossível” leva estudantes de 15 anos aos prantos na Nova Zelândia

Problema aplicado no exame nacional de matemática e estatística do governo Neozelandês gera polêmica e ganha destaque na mídia internacional com repercussão nos principais jornais da Austrália, Reino Unido e Estados Unidos.

O exame ocorreu em novembro de 2017, e uma das questões que ganhou notoriedade faz parte da prova de nivel\, 1 que é aplicada a estudantes de 15 anos de idade. O problema em si não é impossível, mas o que chama a atenção é o seu grau de dificuldade já que a sua solução requer conhecimento e muito amadurecimento em geometria. Algo que é raro para esta idade.

 

O problema da pipa

Fonte: NZQA Level 1 Mathematics and Statistics Exam, 2017

A pipa GDBE está inscrita no quadrado ACHF.  Considere DG = GB = EG.

Calcule a medida, x, do ângulo D\hat{B}E.

Justifique sua resposta com clareza e argumentos geométricos. 

 

 

 

 


Solução:

Levando-se em consideração que as medidas DG = GB = EG, e que GDBE é uma pipa, pode-se afirmar que DB=BE.

Consequentemente temos que os triângulos BDG e BEG são côngruos pelo critério LLL.

Desenhando-se as diagonais DE e BG para encontrar o ponto de intersecção I,

temos que, DE é perpendicular a BG no ponto I, de maneira que DI = IE.

Lembrando que DE = BG = comprimento \; do\; quadrado\; ACHF, pode-se concluir o seguinte:

    \[ DG=GE=BG=2(DI) = 2(IE). \]

Dessa maneira os triângulos retângulos DIG e EIG têm ângulos cujos valores são 30^{o}, 60^o e 90^o. Sabe-se assim que, os ângulos D\hat{G}B  \equiv  E\hat{G}B = 30^{o}, ou seja,

    \[ D\hat{G}E = D\hat{G}B + E\hat{G}B = 60^{o}. \]

Os triângulos DGB e EGB são isósceles e congruentes pelo critério LAL, que nos leva aos resultados,

    \[ B\hat{D}G \equiv B\hat{E}G \equiv \frac{D\hat{B}E}{2} = \frac{x}{2}. \]

Assim, levando-se em conta que a soma dos ângulos internos de um quadrilátero é igual a 360^{o}, escreve-se a seguinte relação para os ângulos internos da pipa GDBE,

    \[ med(D \hat{B} E) +med(B \hat{E} G) + med(E \hat{G} D) + med(G \hat{D} B) = 360^{o} \]

    \[ x+\frac{x}{2} + 60^o + \frac{x}{2} = 360^o \]

    \[ 2x = 300^o \]

    \[ \boxed{ x = 150^o}. \]

 

Autor: Prof. Fábio Matos

Aulas Particulares de Calculo, Física e Matemática”

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