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Questão 54823

UFRGS 2016
Matemática

(UFRGS - 2016)

A

2

B

3

C

4

D

5

E

6

Gabarito:

6



Resolução:

Temos aqui que quem está em PG são as alturas dos triângulos equiláteros. Mas sabemos também que, para l o lado de um triângulo equilátero, a altura é dada por:

h=frac{lsqrt{3}}{2} o que implica em l=frac{2sqrt{3}cdot h}{3}. Porém, como o perímetro dos triângulos equiláteros são todos iguais a l+l+l=3l, então temos que o perímetro de cada triângulo é igual a 3l=3cdotfrac{2sqrt{3}cdot h}{3}=2sqrt{3}cdot h.

Assim, como h está em PG, acaba que o perímetro, que é 2sqrt{3}cdot h, também está em PG.

Para o primeiro triângulo temos que o perímetro é 3, então:

3=2sqrt{3}cdot h_{1}Rightarrow h_{1}=frac{3}{2sqrt{3}}cdotfrac{sqrt{3}}{sqrt{3}}Rightarrow h_{1}=frac{sqrt{3}}{2}

Como a altura do segundo triângulo é metade da altura do primeiro triângulo, podemos afirmar então que a razão dessa PG das alturas é igual a 1/2:

h_{2}=h_{1}cdotfrac{1}{2}=frac{sqrt{3}}{4}, h_{3}=h_{2}cdotfrac{1}{2}=frac{sqrt{3}}{4}cdotfrac{1}{2}=frac{sqrt{3}}{8}, ...

Logo, os perímetros estão na PG de razão 1/2, também, isto porque nós podemos fazer:

3l_{2}=2sqrt{3}cdot h_{2}=2sqrt{3}cdotleft(h_{1}cdotfrac{1}{2} 
ight )=left(2sqrt{3}cdot h_1 
ight )cdot frac{1}{2}, onde 3l_{2} é o perímetro do segundo triângulo. Mas quem é 2sqrt{3}cdot h_{1}? Ora, é o perímetro do primeiro triângulo, certo? Pela equação 3l=3cdotfrac{2sqrt{3}cdot h}{3}=2sqrt{3}cdot h acima (só colocar o índice 1 abaixo dos termos). Então, pela equação acima 3l_{2}=left(2sqrt{3}cdot h_1 
ight )cdot frac{1}{2}=3l_{1}cdotfrac{1}{2}, temos que o perímetro do segundo triângulo é um meio do perímetro do primeiro triângulo e assim vai se continuarmos com este raciocínio para os outros triângulos desta sequência.

 

Então a PG dos perímetros dos triângulos é uma PG de termo inicial igual a 3 e razão igual a 1/2, então, fazendo a soma dos infinitos termos dessa PG obtemos:

S_{PG
ightarrow ,Perimetros}=frac{a_{1}}{1-q}=frac{3}{1-frac{1}{2}}=frac{3}{frac{1}{2}}=6.

Logo, a resposta correta é a Letra E.

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