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Exercícios sobre áreas de figuras planas (com gabarito resolvido)

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática e Física

Pratique área de figuras planas com as questões que preparamos para você. Tire suas dúvidas nas resoluções passo a passo.

Questão 1

Um arquiteto foi contratado para projetar uma praça pública em formato de hexágono regular. O projeto prevê que a praça terá um jardim central também hexagonal regular, e entre esse jardim e o limite externo da praça haverá uma área pavimentada para circulação de pedestres. Sabendo que o lado do hexágono externo mede 20 metros e o lado do hexágono interno (jardim) mede 12 metros, qual será a área pavimentada destinada à circulação, em metros quadrados?

a) 96√3 m²

b) 192√3 m²

c) 216√3 m²

d) 384√3 m²

e) 600√3 m²

Gabarito explicado

A área pavimentada corresponde à diferença entre a área do hexágono externo e a área do hexágono interno (jardim).

Área do hexágono externo (L = 20 m):

reto A com extern a subscrito fim do subscrito igual a numerador 3 reto L ao quadrado raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com extern a subscrito fim do subscrito igual a numerador 3 espaço. espaço 20 ao quadrado raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com extern a subscrito fim do subscrito igual a numerador 3 espaço. espaço 400 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com extern a subscrito fim do subscrito igual a numerador 1200 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com extern a subscrito fim do subscrito igual a 600 raiz quadrada de 3 espaço reto m ²

Área do hexágono interno (L = 12 m):

reto A com interna subscrito igual a numerador 3 reto L ao quadrado raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com interna subscrito igual a numerador 3 espaço. espaço 12 ao quadrado raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com interna subscrito igual a numerador 3 espaço. espaço 144 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com interna subscrito igual a numerador 432 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com interna subscrito igual a 216 raiz quadrada de 3 espaço reto m ²

Área pavimentada:

reto A com pavimentada subscrito igual a 600 raiz quadrada de 3 menos 216 raiz quadrada de 3reto A com pavimentada subscrito igual a 384 raiz quadrada de 3 espaço reto m ²

Ainda com dúvidas? Pergunta ao Ajudante IA do Toda Matéria

Questão 2

Uma empresa de paisagismo foi contratada para revitalizar um canteiro circular que possui 8 metros de raio. O projeto consiste em manter uma área circular central com grama, de raio igual a 5 metros, e transformar a região restante em um caminho de pedriscos decorativos ao redor da grama. Para orçar a quantidade de pedriscos necessária, o paisagista precisa calcular a área desse caminho. A área, em metros quadrados, que será coberta com pedriscos é de

Dado: Use π = 3

a) 39 m²

b) 75 m²

c) 117 m²

d) 192 m²

e) 267 m²

Gabarito explicado

A área do caminho de pedriscos corresponde à diferença entre a área do círculo maior (canteiro completo) e a área do círculo menor (grama central).

Área do círculo maior (R = 8 m):

reto A com maior subscrito igual a reto pi reto R ²reto A com maior subscrito igual a 3 sinal de multiplicação 8 ²reto A com maior subscrito igual a 3 sinal de multiplicação 64reto A com maior subscrito igual a 192 reto m ²

Área do círculo menor (r = 5 m):

reto A com menor subscrito igual a reto pi reto r ²reto A com menor subscrito igual a 3 sinal de multiplicação 5 ²reto A com menor subscrito igual a 3 sinal de multiplicação 25reto A com menor subscrito igual a 75 reto m ²

Área do caminho de pedriscos:

reto A com caminho subscrito igual a 192 menos 75reto A com caminho subscrito igual a 117 reto m ²

Questão 3

Um designer de interiores está planejando o piso de uma sala de estar que tem formato retangular de 6 metros de comprimento por 4 metros de largura. O projeto prevê a instalação de uma área circular no centro da sala, com 2 metros de raio, e o restante do piso será revestido com porcelanato. Sabendo que o porcelanato custa R$ 85,00 o metro quadrado, qual será o custo aproximado do material necessário para revestir toda a área que não será coberta pelo círculo?

Dado: Use π = 3,14

a) R$ 972,40

b) R$ 1.105,60

c) R$ 1.532,60

d) R$ 2.040,60

e) R$ 3.145,40

Gabarito explicado

Primeiro calculamos a área total da sala retangular:

reto A com sala subscrito igual a comprimento sinal de multiplicação largurareto A com sala subscrito igual a 6 sinal de multiplicação 4reto A com sala subscrito igual a 24 reto m ²

Depois calculamos a área circular (r = 2 m):

reto A com tapete subscrito igual a reto pi reto r ²reto A com tapete subscrito igual a 3 vírgula 14 sinal de multiplicação 2 ²reto A com tapete subscrito igual a 3 vírgula 14 sinal de multiplicação 4reto A com tapete subscrito igual a 12 vírgula 56 reto m ²

Área a ser revestida com porcelanato:

reto A com porcelanato subscrito igual a 24 menos 12 vírgula 56reto A com porcelanato subscrito igual a 11 vírgula 44 reto m ²

Custo do material:

Custo igual a 11 vírgula 44 espaço sinal de multiplicação espaço 85 espaçoCusto igual a espaço 972 vírgula 40

Questão 4

Um arquiteto projetou uma área de lazer em um condomínio. Essa área será revestida com um piso antiderrapante e possui o formato composto por um retângulo e um semicírculo. A seção retangular tem 6 m de comprimento e 4 m de largura. A seção semicircular tem seu diâmetro coincidindo com o lado de 4 m do retângulo. Para calcular a quantidade exata de material, é necessário saber a área total. Adotando π≈3,14, qual é a área total, em metros quadrados, dessa superfície?

a) 30,00

b) 27,14

c) 30,28

d) 36,56

e) 49,12

Gabarito explicado

O problema exige o cálculo da área total de uma superfície composta por um retângulo e um semicírculo.

1. Cálculo da Área do Retângulo.

A área do retângulo é dada pela multiplicação de seu comprimento pela sua largura.

Área do retângulo = 6 . 4 = 24 m²

2. Cálculo da Área do Semicírculo.

O diâmetro (D) do semicírculo coincide com a largura do retângulo, sendo 4 m.

Diâmetro (D): 4 m

Raio (r): O raio é a metade do diâmetro, logo r = 2 m.

Valor de π: 3,14

A fórmula da área de um círculo completo é reto A igual a reto pi reto r ao quadrado. Como a figura é um semicírculo, sua área é a metade da área do círculo.

reto A com semicírculo subscrito igual a reto pi reto r ao quadrado sobre 2reto A com semicírculo subscrito igual a numerador 3 vírgula 14 espaço. espaço 2 ao quadrado sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com semicírculo subscrito igual a numerador 3 vírgula 14 espaço. espaço 4 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com semicírculo subscrito igual a numerador 12 vírgula 56 sobre denominador 2 fim da fraçãoreto A com semicírculo subscrito igual a 6 vírgula 28 espaço reto m ²

3. Cálculo da Área Total.

A área total é a soma das áreas das duas figuras:

Área total= 24 + 6,28 = 30,28 m²

Questão 5

Um pequeno agricultor possui 60 m de tela para construir um novo pomar retangular. Ele deseja que o pomar tenha a maior área possível, garantindo, assim, a máxima eficiência de uso do seu terreno. Para que a área do pomar seja maximizada, qual deve ser a medida, em metros, do maior lado desse pomar?

a) 7 m

b) 12 m

c) 15 m

d) 17 m

e) 20 m

Gabarito explicado

Otimização de Área com Perímetro Fixo

O problema pede a medida do maior lado de um pomar retangular que maximize a área, dado um perímetro fixo de 60 m.

1. Formulação do Modelo Matemático.

Sejam x e y os comprimentos dos lados do pomar retangular.

O perímetro é o total de tela utilizada, sendo 60 m.

P = 2x+2y = 60

Função Objetivo (Área a Maximizar):

A área do retângulo é:

A=x⋅y

2. Simplificação da Restrição de Perímetro.

Dividindo a equação do perímetro por 2:

x+y=30

Isolamos uma das variáveis (por exemplo, y):

y = 30 − x

3. Expressando a área em função de somente uma variável.

Substituímos y na fórmula da área:

reto A parêntese esquerdo reto x parêntese direito igual a reto x vezes parêntese esquerdo 30 menos reto x parêntese direito espaço espaçoreto A parêntese esquerdo reto x parêntese direito igual a 30 reto x menos reto x ao quadrado espaçoreto A parêntese esquerdo reto x parêntese direito igual a menos reto x ao quadrado mais 30 reto x

4. Encontrando o Ponto de Máximo (Utilizando a Função Quadrática).

A função A(x) = −x² + 30x é uma função quadrática com concavidade para baixo:

(a =−1<0), o que garante que ela possui um valor máximo.

O valor de x que maximiza a área (o x do vértice) é dado pela fórmula:

reto x com reto v subscrito  igual a numerador menos reto b  sobre denominador 2 reto a fim da fração

Temos:

  • a = −1
  • b = 30

Aplicando na fórmula do x do vértice:

reto x com reto v subscrito  igual a numerador menos 30  sobre denominador 2. parêntese esquerdo menos 1 parêntese direito fim da fraçãoreto x com reto v subscrito  igual a numerador menos 30  sobre denominador menos 2 fim da fraçãoreto x com reto v subscrito  igual a 15

5. Conclusão.

O valor de x que maximiza a área é 15 m.

Questão 6

Um engenheiro civil apresentou a maquete de um novo terminal rodoviário para aprovação na prefeitura. O projeto inclui uma praça de alimentação retangular que terá 60 metros de comprimento por 40 metros de largura. A maquete foi construída na escala 1 : 150, facilitando a visualização do projeto pelos gestores públicos. Qual é a medida da área da praça de alimentação representada nessa maquete, em centímetros quadrados?

a) 16 cm²

b) 106,7 cm²

c) 160 cm²

d) 1.067 cm²

e) 2.400 cm²

Gabarito explicado

Primeiro, calculamos a área real da praça de alimentação:

A com r e a l subscrito fim do subscrito igual a 60 m sinal de multiplicação 40 m igual a 2.400 m ²

Convertendo para cm²:

2 400 x 10 000 = 24 000 000 cm²

A escala 1 : 150 significa que cada medida linear na maquete é 150 vezes menor que na realidade. Para áreas, devemos elevar a escala ao quadrado:

Escala de área = abre parênteses 1 sobre 150 fecha parênteses ao quadrado igual a numerador 1 sobre denominador 22.500 fim da fração espaço

Montando uma regra de três:

numerador 1 sobre denominador 22 espaço 500 fim da fração igual a numerador reto x sobre denominador 24 espaço 000 espaço 000 fim da fraçãoreto x igual a numerador 24 espaço 000 espaço 000 sobre denominador 22 espaço 500 fim da fraçãoreto x aproximadamente igual 1067 espaço cm ao quadrado

Questão 7

Uma confeitaria precisa encomendar caixas personalizadas para embalar seus bolos especiais. Por questões de apresentação e acomodação do produto, a base da caixa deve ter uma área de, no mínimo, 120 cm². A confeiteira consultou cinco fornecedores diferentes, cada um oferecendo caixas com formatos e dimensões distintas.

Opções de fornecedores:

I) Caixa quadrada com lado de 11 cm – R$ 0,45 por cm²

II) Caixa retangular de 13 cm × 8 cm – R$ 0,40 por cm²

III) Caixa retangular de 12 cm × 10 cm – R$ 0,38 por cm²

IV) Caixa quadrada com lado de 10,5 cm – R$ 0,42 por cm²

V) Caixa retangular de 16 cm × 7,5 cm – R$ 0,39 por cm²

Considerando que a confeitaria deseja minimizar custos, o fornecedor escolhido foi o

a) I.

b) II.

c) III.

d) IV.

e) V.

Gabarito explicado

Primeiro, verificamos quais caixas atendem ao requisito mínimo de 120 cm² de área, depois calculamos o custo (somente das que atendem a área mínima).

Opção a) Área = 11 × 11 = 121 cm² ✓ (atende); Custo = 121 × 0,45 = R$ 54,45

Opção b) Área = 13 × 8 = 104 cm² X (não atende)

Opção c) Área = 12 × 10 = 120 cm² ✓ (atende); Custo = 120 × 0,38 = R$ 45,60

Opção d) Área = 10,5 × 10,5 = 110,25 cm² ✓ X (não atende)

Opção e) Área = 16 × 7,5 = 120 cm² ✓ (atende); Custo = 120 × 0,39 = R$ 46,80

Das opções que atendem ao requisito mínimo de área, a com menor custo é a alternativa c, com R$ 45,60.

Aprenda mais sobre as figuras planas com:

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.