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Exercícios sobre diagonais de um polígono (com questões resolvidas)

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática

Os exercícios sobre diagonais de um polígono ajudam a compreender conceitos essenciais da geometria plana, como a relação entre o número de lados, diagonais e ângulos internos.

Resolva as questões propostas, todas com gabarito explicado, para praticar raciocínio matemático, reforçar fórmulas importantes e se preparar para provas.

Questão 1

Marque a alterativa que apresenta, corretamente, o número de diagoniais de um pentadecágono.

a) 72

b) 78

c) 84

d) 90

Gabarito explicado

Da geometria plana sabemos que o número de diagonais de um polígono convexo é dado por:

D igual a numerador n abre parênteses n menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fração

Pela nomenclatura o prefixo "pentadéca" significa 15, portanto o polígono possui 15 lados. Substituindo n igual a 15 teremos:

D igual a numerador 15 abre parênteses 15 menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fraçãoD igual a numerador 15 sinal de multiplicação 12 sobre denominador 2 fim da fraçãoD igual a 15 sinal de multiplicação 6D igual a 90 espaço d i a g o n a i s

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Questão 2

Dado um dodecágono regular quantas são as diagonais que passam pelo centro do polígono?

a) 6

b) 12

c) 36

d) 54

Gabarito explicado

As diagonais só passam pelo centro do polígono regular se este tiver uma quantidade par de lados. E esse número é igual a metade do número de lados.

D com c e n t r o subscrito fim do subscrito igual a n sobre 2

Como no dodecágono n igual a 12 temos:

D com c e n t r o subscrito fim do subscrito igual a 12 sobre 2 igual a 6

Questão 3

Quantas diagonais podem ser traçadas a partir de um vértice de um polígono de 17 lados?

a) 14

b) 15

c) 16

d) 17

Gabarito explicado

O número de diagonais que partem de um dos vértices de um polígono de 17 lados é dado por n menos 3 diagonais, logo 17 menos 3 igual a 14 espaço d i a g o n a i s.

Questão 4

Um arquiteto deseja desenhar as diagonais de um salão em forma de eneágono regular para formar um padrão decorativo. Quantas diagonais ele precisará desenhar?

a) 18

b) 21

c) 27

d) 36

Gabarito explicado

O número de diagonais de um polígono é dado por:

D igual a numerador n abre parênteses n menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fração

Sabendo que o eneágono possui 9 lados temos:

D igual a numerador 9. abre parênteses 9 menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fração igual a 27

Questão 5

Um artista pretende construir uma base para sua escultura usando um polígono regular que possui ângulo externo de 20º. Dessa forma, quantas são as diagonais desse polígono?

a) 270

b) 210

c) 180

d) 135

Gabarito explicado

Se o polígono é regular e possui ângulo externo medindo 20º temos:

n igual a numerador 360 º sobre denominador a com e x t e r n o subscrito fim do subscrito fim da fraçãon igual a numerador 360 º sobre denominador 20 º fim da fraçãon igual a 18 espaço l a d o s

Como temos um octadecágono então o número de diagonais será:

D igual a numerador n abre parênteses n menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fraçãoD igual a numerador 18. abre parênteses 18 menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fraçãoD igual a 9.15D igual a 135 espaço d i a g o n a i s

Questão 6

Um polígono convexo regular é tal que a soma de seus ângulos internos vale 3600º. Determine o número de diagonais desse polígono que não passam pelo seu centro.

a) 187

b) 198

c) 209

d) 220

Gabarito explicado

Sabemos que a soma dos ângulos internos de um polígono vale:

S igual a abre parênteses n menos 2 fecha parênteses.180 º3600 igual a abre parênteses n menos 2 fecha parênteses.180n menos 2 igual a 20n igual a 22 espaço l a d o s

Assim, o total de diagonais será:

D igual a numerador n abre parênteses n menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fraçãoD igual a numerador 22.19 sobre denominador 2 fim da fraçãoD igual a 11.19 igual a 209 espaço d i a g o n a i s

Sabemos também que se n é par, então a quantidade de diagonais que passam pelo centro do polígono é dado por n sobre 2.

D com c e n t r o subscrito fim do subscrito igual a n sobre 2D com c e n t r o subscrito fim do subscrito igual a 22 sobre 2D com c e n t r o subscrito fim do subscrito igual a 11

Assim, as diagonais que não passam pelo centro são 209 menos 11 igual a 198 espaço d i a g o n a i s.

Questão 7

Durante um projeto de design geométrico, um arquiteto utiliza uma estrutura poligonal convexa na forma de uma mandala. Ao analisar o desenho no computador, ele observa que o software indica 324 diagonais traçadas automaticamente.

Sabendo que a estrutura é um polígono convexo regular, determine quantos lados possui essa figura.

a) 25

b) 26

c) 27

d) 28

Gabarito explicado

Dado o número de diagonais basta aplicar a fórmula das diagonais para obter o número de lados.

D igual a numerador n abre parênteses n menos 3 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fração324 igual a numerador n ao quadrado menos 3 n sobre denominador 2 fim da fraçãon ao quadrado menos 3 n menos 648 igual a 0S igual a 3 espaço e espaço P igual a menos 648n apóstrofo igual a menos 24 espaço o u espaço n apóstrofo apóstrofo igual a 27

Portanto, a figura possui 27 lados.

Questão 8

Podemos obter a quantidade de diagonais de um polígono usando análise combinatória. Sendo assim, dados 17 pontos num plano, três a três não colineares, quantas são as diagonais do polígono convexo com vértices nesses pontos?

a) 102

b) 119

c) 128

d) 136

Gabarito explicado

Podemos usar diretamente a fórmula das diagonais, mas também podemos utilizar o raciocínio combinatório.

Como são 17 pontos e para formar um segmento devemos escolher 2 teremos:

C com 17 vírgula 2 subscrito fim do subscrito igual a numerador 17 fatorial sobre denominador 2 fatorial.15 fatorial fim da fração igual a numerador 17.16 sobre denominador 2 fim da fração igual a 17.8 igual a 136 espaço s e g m e n t o s

Mas deste total 17 deles são lados, os que sobram são diagonais.

136 menos 17 igual a 119 espaço d i a g o n a i s

Para estudar mais: Diagonais de um polígono: o que são e como calcular

Continue praticando com exercícios sobre polígonos (com gabarito explicado).

Referências Bibliográficas

DANTE, Luiz Roberto. Matemática: contexto e aplicações – 8º ano. 2. ed. São Paulo: Ática, 2018.

IEZZI, Gelson; DOLCE, Osvaldo; DEGENSZAJN, David; PÉRIGO, Paulo César. Matemática: ciência e aplicações – 1º ano. 12. ed. São Paulo: Saraiva, 2019.

PAIVA, Manoel; LELLIS, Márcia. A conquista da matemática – 8º ano. 5. ed. São Paulo: FTD, 2018.

SMOLE, Kátia Stocco; DINIZ, Maria Ignez; CÂNDIDO, Patrícia. Matemática – 8º ano. 2. ed. São Paulo: Saraiva, 2018. (Coleção Novo Pitágoras)

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.