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Exercícios sobre a área de figuras semelhantes (com respostas explicadas)

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática

As figuras semelhantes são muito utilizadas em problemas de Geometria, pois mantêm a mesma forma, variando apenas de tamanho.

Confira exercícios resolvidos sobre área de figuras semelhantes, ideais para praticar a aplicação das razões de semelhança entre lados e áreas. Cada questão vem com resposta explicada passo a passo, ajudando a compreender melhor os conceitos e fortalecer o aprendizado em Matemática.

Questão 1

As áreas de dois polígonos regulares medem, respectivamente, 16 espaço c m ao quadrado e 81 espaço c m ao quadrado. Sabendo que o lado do maior polígono mede 18 espaço c m e que eles são semelhantes, qual deve ser o lado do polígono menor?

a) 4 espaço c m

b) 6 espaço c m

c) 8 espaço c m

d) 10 espaço c m

Gabarito explicado

A razão de semelhança entre as áreas do menor e maior polígono é dada por:

k ao quadrado igual a 16 sobre 81k igual a 4 sobre 9

Aplicando a razão de semelhança para os lados dos polígonos obtemos:

k igual a 4 sobre 9 igual a L com m e n o r subscrito fim do subscrito sobre L com m a i o r subscrito fim do subscrito4 sobre 9 igual a L com m e n o r subscrito fim do subscrito sobre 18L com m e n o r subscrito fim do subscrito igual a numerador 18 sinal de multiplicação 4 sobre denominador 9 fim da fração igual a 8 espaço c m

Ainda com dúvidas? Pergunta ao Ajudante IA do Toda Matéria

Questão 2

Uma fotografia de 8 espaço c m ao quadrado de área é ampliada de forma que suas dimensões aumentam em 150%. A área da fotografia ampliada, em c m ao quadrado, será:

a) 20

b) 30

c) 40

d) 50

Gabarito explicado

Podemos resolver a questão da seguinte forma:

L com o r i g i n a l subscrito fim do subscrito sobre L com a m p l i a d a subscrito fim do subscrito igual a kA com o r i g i n a l subscrito fim do subscrito sobre A com a m p l i a d a subscrito fim do subscrito igual a k ao quadrado

Como não sabemos as dimensões da figura menor podemos supor que um de seus lados seja x, portanto, com um aumento de 150% a figura ampliada terá como lado correspondente 2 vírgula 5 x.

k igual a numerador x sobre denominador 2 vírgula 5 x fim da fração igual a numerador 1 sobre denominador 2 vírgula 5 fim da fraçãok ao quadrado igual a abre parênteses numerador 1 sobre denominador 2 vírgula 5 fim da fração fecha parênteses ao quadrado igual a 8 sobre A com a m p l i a d a subscrito fim do subscritonumerador 1 sobre denominador 6 vírgula 25 fim da fração igual a 8 sobre A com a m p l i a d a subscrito fim do subscritoA com a m p l i a d a subscrito fim do subscrito igual a 8 sinal de multiplicação 6 vírgula 25 igual a 50 espaço c m ao quadrado

Questão 3

Em um processo de desapropriação para ampliação de uma rodovia, a prefeitura utilizou uma planta topográfica em escala 1 dois pontos 50.000.

Um dos terrenos que será desapropriado ocupa uma área de 4 espaço c m ao quadrado na planta. Sabe-se que a indenização será paga com base no valor de R$ 200,00 por metro quadrado da área real.

O valor total a ser pago ao proprietário, em reais, será de:

a) R$ 200.000,00

b) R$ 2.000.000,00

c) R$ 20.000.000,00

d) R$ 200.000.000,00

Gabarito explicado

Sabemos que escalas cartográficas são a razão de semelhança entre desenho e real na mesma unidade de medida, em nosso caso centímetros.

k igual a numerador 1 sobre denominador 50.000 fim da fração igual a numerador 1 sobre denominador 5 sinal de multiplicação 10 à potência de 4 fim da fraçãok ao quadrado igual a abre parênteses numerador 1 sobre denominador 5 sinal de multiplicação 10 à potência de 4 fim da fração fecha parênteses ao quadrado igual a numerador 1 sobre denominador 25 sinal de multiplicação 10 à potência de 8 fim da fração igual a 4 sobre A com r e a l subscrito fim do subscritoA com r e a l subscrito fim do subscrito igual a 100 sinal de multiplicação 10 à potência de 8 igual a 10 à potência de 10 espaço c m ao quadrado igual a 10 à potência de 6 espaço m ao quadrado

Como o valor da indenização é de R$ 200,00 por m ao quadrado teremos:

V a l o r espaço d e espaço i n d e n i z a ç ã o igual a 200 sinal de multiplicação 10 à potência de 6 igual a R $ espaço 200.000.000 vírgula 00

Questão 4

Um artista cria uma tesselação no estilo de Escher usando um motivo animal e sua versão ampliada. Na tesselação, a figura ampliada cobre uma área de 72 espaço c m ao quadrado e a figura menor cobre 8 espaço c m ao quadrado. Sabe-se que a altura da figura ampliada mede 12 espaço c m.

Qual deve ser, em centímetros, a medida correspondente à altura da figura menor?

a) 3

b) 4

c) 5

d) 6

Gabarito explicado

Sabemos que a razão de semelhança para áreas é igual ao quadrado da razão de semelhança para lementos lineares como base, altura, largura, comprimento, etc.

k ao quadrado igual a A com m e n o r subscrito fim do subscrito sobre A com m a i o r subscrito fim do subscrito igual a 8 sobre 72 igual a 1 sobre 9k igual a 1 terço igual a h com m e n o r subscrito fim do subscrito sobre h com m a i o r subscrito fim do subscrito igual a h com m e n o r subscrito fim do subscrito sobre 12h com m e n o r subscrito fim do subscrito igual a 12 sobre 3 igual a 4 espaço c m

Questão 5

Dois triângulos A B C e D E F são semelhantes. Os lados do triângulo A B C medem 7 espaço c m, 8 espaço c m e 9 espaço c m. O perímetro do triângulo D E F é 72 espaço c m. O valor da área do triângulo D E F, em c m ao quadrado, é:

a) 100 raiz quadrada de 5

b) 108 raiz quadrada de 5

c) 120 raiz quadrada de 5

d) 144 raiz quadrada de 5

Gabarito explicado

A razão de semelhança entre os triângulos ABC e DEF é:

k igual a numerador 2 P com A B C subscrito fim do subscrito sobre denominador 2 P com D E F subscrito fim do subscrito fim da fração igual a numerador 7 mais 8 mais 9 sobre denominador 72 fim da fração igual a 24 sobre 72 igual a 1 terço

Agora vamos calcular a área do triângulo ABC aplicando a Fórmula de Heron.

A com A B C subscrito fim do subscrito igual a raiz quadrada de p parêntese esquerdo p menos a parêntese direito parêntese esquerdo p menos b parêntese direito parêntese esquerdo p menos c parêntese direito fim da raizA com A B C subscrito fim do subscrito igual a raiz quadrada de 12 parêntese esquerdo 12 menos 7 parêntese direito parêntese esquerdo 12 menos 8 parêntese direito parêntese esquerdo 12 menos 9 parêntese direito fim da raizA com A B C subscrito fim do subscrito igual a raiz quadrada de 12 sinal de multiplicação 5 sinal de multiplicação 4 sinal de multiplicação 3 fim da raiz igual a 12 raiz quadrada de 5

Para calcularmos a área do triângulo DEF usamos a razão de semelhança ao quadrado.

k ao quadrado igual a abre parênteses 1 terço fecha parênteses ao quadrado igual a 1 sobre 9A com A B C subscrito fim do subscrito sobre A com D E F subscrito fim do subscrito igual a 1 sobre 9 igual a numerador 12 raiz quadrada de 5 sobre denominador A com D E F subscrito fim do subscrito fim da fraçãoA com D E F subscrito fim do subscrito igual a 108 raiz quadrada de 5 espaço c m ao quadrado

Questão 6

Observe a figura abaixo:

triangulo acutângulo ABC com o seu triângulo órtico DEF e ortocentro O

Sabendo que A F igual a 4 espaço c m, B F igual a 3 espaço c m, C F igual a 6 espaço c m e O é o ortocentro do triângulo A B C. A razão entre as áreas dos triângulos CDE e AFE vale:

a) 2 sobre 3

b) 4 sobre 5

c) 3 sobre 4

d) 7 sobre 3

Gabarito explicado

Como CF é altura temos dois triângulos retângulos BFC e AFC nos quais podemos aplicar o Teorema de Pitágoras.
A C igual a raiz quadrada de A F ao quadrado mais C F ao quadrado fim da raiz igual a raiz quadrada de 4 ao quadrado mais 6 ao quadrado fim da raiz igual a raiz quadrada de 52 igual a 2 raiz quadrada de 13B C igual a raiz quadrada de B F ao quadrado mais C F ao quadrado fim da raiz igual a raiz quadrada de 3 ao quadrado mais 6 ao quadrado fim da raiz igual a raiz quadrada de 45 igual a 3 raiz quadrada de 5

Pela semelhança, temos que AF e CD são os lados correspondentes nos triângulos AFE e CDE.

k igual a numerador C D sobre denominador A F fim da fração

Utilizando a relação métrica em um triângulo qualquer temos:

c ao quadrado igual a a ao quadrado mais b ao quadrado menos 2 b mA B ao quadrado igual a B C ao quadrado mais A C ao quadrado menos 2 sinal de multiplicação A C sinal de multiplicação C D7 ao quadrado igual a abre parênteses 2 raiz quadrada de 13 fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses 3 raiz quadrada de 5 fecha parênteses ao quadrado menos 2 sinal de multiplicação 3 raiz quadrada de 5 sinal de multiplicação C D49 igual a 52 mais 45 menos 6 raiz quadrada de 5 C D6 raiz quadrada de 5 C D igual a 48C D igual a numerador 8 raiz quadrada de 5 sobre denominador 5 fim da fração

Como temos CD e AF:

A com C D E subscrito fim do subscrito sobre A com A F E subscrito fim do subscrito igual a k ao quadrado igual a abre parênteses numerador C D sobre denominador A F fim da fração fecha parênteses ao quadrado igual a abre parênteses numerador começar estilo mostrar numerador 8 raiz quadrada de 5 sobre denominador 5 fim da fração fim do estilo sobre denominador 4 fim da fração fecha parênteses ao quadrado igual a abre parênteses numerador 2 raiz quadrada de 5 sobre denominador 5 fim da fração fecha parênteses ao quadrado igual a 4 sobre 5

Questão 7

Um museu está projetando duas salas com formato elíptico: a sala principal e uma sala do sussurro. A sala principal tem semi-eixos medindo 10 espaço m e 6 espaço m. A sala do sussurro deve ser semelhante à sala principal e ter área igual a 3 sobre 4 da área da sala principal. Quais são, respectivamente, os eixos maior e menor da sala do sussurro, em metros?

a) 5 raiz quadrada de 3 e 3 raiz quadrada de 3

b) 10 raiz quadrada de 3 e 6 raiz quadrada de 3

c) 8 raiz quadrada de 3 e 2 raiz quadrada de 3

d) 5 e 3

Gabarito explicado

A com s u s s u r r o espaço subscrito fim do subscrito igual a 3 sobre 4 A com p r i n c i p a l subscrito fim do subscritok ao quadrado igual a A com s u s s u r r o subscrito fim do subscrito sobre A com p r i n c i p a l subscrito fim do subscrito igual a 3 sobre 4k igual a numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração

Para saber os valores dos eixos da elipse que corresponde a sala do sussuro podemos fazer:

E i x o espaço M a i o r igual a 2 sinal de multiplicação 10 sinal de multiplicação numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração igual a 10 raiz quadrada de 3E i x o espaço M e n o r igual a 2 sinal de multiplicação 6 sinal de multiplicação numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração igual a 6 raiz quadrada de 3

Questão 8

Um resort está construindo duas piscinas retangulares: uma piscina principal e uma piscina infantil. A piscina principal mede 25 m de comprimento e 16 m de largura.

A piscina infantil deve ser semelhante à piscina principal e ter área igual a 1/4 da área da piscina principal. Qual a área da piscina infantil?

a) 130 espaço m ao quadrado

b) 120 espaço m ao quadrado

c) 110 espaço m ao quadrado

d) 100 espaço m ao quadrado

Gabarito explicado

A área da piscina principal é dado pelo produto:

A com p r i n c i p a l subscrito fim do subscrito igual a C sinal de multiplicação LA com p r i n c i p a l subscrito fim do subscrito igual a 25 sinal de multiplicação 16A com p r i n c i p a l subscrito fim do subscrito igual a 400 espaço m ao quadrado

Como já temos a razão entre as áreas basta substituir as informações:

A com i n f a n t i l subscrito fim do subscrito igual a 1 quarto A com p r i n c i p a l subscrito fim do subscritoA com i n f a n t i l subscrito fim do subscrito igual a 1 quarto sinal de multiplicação 400A com i n f a n t i l subscrito fim do subscrito igual a 100 espaço m ao quadrado

Continue praticando com exercícios sobre semelhança de polígonos (com gabarito).

Referências Bibliográficas

DANTE, Osvaldo. Matemática: Contexto & Aplicações. 2. ed. São Paulo: Ática, 2010.

MORGADO, Augusto César; WAGNER, Eduardo; JORGE, Miguel. Geometria I. Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Matemática, 1990.

MORGADO, Augusto César; WAGNER, Eduardo; JORGE, Miguel. Geometria II. Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Matemática, 1990.

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática com 20 anos de experiência, licenciado pela Universidade Gama Filho (UGF) e mestre pelo IMPA. Autor de livros e artigos, é referência na preparação para concursos e no ensino de Matemática.