Exercícios sobre semelhança de polígonos (com gabarito)
Os polígonos semelhantes são aqueles que possuem lados correspondentes proporcionais e ângulos iguais. A semelhança é utilizada para resolver muitos problemas de geometria.
Questão 1
Uma empresa de publicidade deseja criar um outdoor em formato de um triângulo semelhante ao logotipo de uma marca, que também possui a forma triangular. O logotipo da marca tem lados medindo 3 m, 4 m e 5 m, formando um triângulo retângulo. O outdoor precisa ser ampliado proporcionalmente ao logotipo, mantendo a semelhança dos lados. O maior lado do outdoor deve medir 15 m, a empresa precisa calcular o comprimento dos outros dois lados.
Sabendo que o outdoor é semelhante ao logotipo da marca, a medida dos outros dois lados do outdoor são
A) 6 m e 8 m
B) 9 m e 12 m
C) 10 m e 12 m
D) 12 m e 16 m
E) 9 m e 15 m
Passo 1: Entendendo a relação de semelhança.
Dois polígonos são semelhantes quando possuem ângulos correspondentes iguais e lados proporcionais. No caso de triângulos semelhantes, os lados correspondentes têm a mesma razão de proporcionalidade.
Passo 2: Razão de proporcionalidade:
O triângulo logotipo tem lados medindo 3 m, 4 m e 5 m, e o outdoor será ampliado para o maior lado passar a medir 15 m. Logo, a razão de proporcionalidade é:
Passo 3: Cálculo dos lados correspondentes.
Sabendo que os outros dois lados do logotipo medem 3 m e 4 m, aplicamos a razão de proporcionalidade:
Os lados do outdoor serão 9 m e 12 m, respectivamente. Portanto, a alternativa correta é:
b) 9 m e 12 m.
Questão 2
Um arquiteto foi contratado para projetar uma réplica em escala reduzida de um monumento histórico para ser instalada em uma praça municipal. O monumento original tem formato de um trapézio isósceles com base maior de 15 metros, base menor de 9 metros e altura de 12 metros.
Para a réplica caber adequadamente no espaço disponível na praça, o arquiteto determinou que a base maior da réplica deve ter exatamente 10 metros. Mantendo a proporcionalidade e as características geométricas do monumento original, o arquiteto precisa calcular as demais dimensões da réplica.
A altura, em metros, da réplica do monumento deve ser de
A) 6,0 metros.
B) 7,5 metros.
C) 8,0 metros.
D) 9,0 metros.
E) 10,5 metros.
Passo 1: Identificar os dados do problema.
Monumento original (trapézio isósceles):
- Base maior: 15 metros
- Base menor: 9 metros
- Altura: 12 metros
Réplica (trapézio isósceles semelhante):
- Base maior: 10 metros
- Base menor: ? metros
- Altura: ? metros (o que queremos encontrar)
Passo 2: Compreender a semelhança de trapézios.
Dois trapézios são semelhantes quando a razão entre suas dimensões correspondentes é constante. Todos os lados e alturas correspondentes devem ter a mesma razão de proporcionalidade.
Passo 3: Calcular a razão de semelhança.
A razão de semelhança (k) pode ser obtida comparando as bases maiores:
Passo 4: Aplicar a razão de semelhança à altura.
Assim, a altura da réplica deve ser de 8 metros.
Questão 3
Uma escola está construindo uma rampa de acesso para cadeirantes no pátio principal. O projeto arquitetônico prevê que a rampa tenha uma altura máxima de 1,8 metros em sua extremidade mais elevada. Durante a obra, um engenheiro precisa verificar se a inclinação está correta conforme as normas de acessibilidade.
Para isso, ele realiza uma medição: caminhando 4,5 metros sobre a rampa a partir do início, ele verifica que atingiu uma altura de 0,9 metro em relação ao solo. Considerando que a rampa mantém inclinação constante, o engenheiro precisa determinar quantos metros ainda faltam para alcançar o ponto mais alto da construção.
Qual é a distância, em metros, que ainda deve ser percorrida sobre a rampa para atingir sua altura máxima?
A) 3,6 metros
B) 4,0 metros
C) 4,5 metros
D) 5,0 metros
E) 5,4 metros
Passo 1: Identificar os dados do problema.
- Altura máxima da rampa: 1,8 metros
- Distância já percorrida: 4,5 metros
- Altura alcançada após percorrer 4,5 metros: 0,9 metro
- Inclinação constante (proporção mantida)
Passo 2: Compreender a semelhança dos triângulos.
Como a rampa tem inclinação constante, os triângulos formados são semelhantes. Temos:
Triângulo menor: altura = 0,9 m, hipotenusa = 4,5 m
Triângulo maior: altura = 1,8 m, hipotenusa = ? m (distância total)
Passo 3: Estabelecer a proporção.
Pela semelhança dos triângulos:
Passo 4: Resolver a proporção.
Passo 5: Calcular a distância restante.
Distância total da rampa: 9,0 metros
Distância já percorrida: 4,5 metros
Distância restante: 9,0 - 4,5 = 4,5 metros
Questão 4
Uma fábrica de tecidos especializados produz bandeiras personalizadas para eventos esportivos. O modelo padrão tem formato retangular com dimensões de 2,4 metros de largura por 1,6 metros de altura. Cada metro quadrado de tecido comporta até 8 cores diferentes na estamparia, permitindo designs complexos e detalhados.
Para atender a uma encomenda especial de um estádio, a fábrica precisa produzir bandeiras maiores mantendo as mesmas proporções do modelo original. O cliente solicitou que as novas bandeiras tenham exatamente 3,6 metros de largura para garantir melhor visibilidade nas arquibancadas. O setor de produção precisa calcular a altura correspondente para manter a harmonia visual e as características técnicas do design original.
Para manter a semelhança com o modelo padrão, a altura, em metros, das novas bandeiras deve ser
A) 2,0 metros
B) 2,4 metros
C) 2,6 metros
D) 2,8 metros
E) 3,2 metros
Passo 1: Identificar os dados do problema.
Bandeira original (retângulo):
- Largura: 2,4 metros
- Altura: 1,6 metros
Bandeira nova (retângulo semelhante):
- Largura: 3,6 metros
- Altura: ? metros (o que queremos encontrar)
Passo 2: Compreender a semelhança de retângulos.
Dois retângulos são semelhantes quando a razão entre suas dimensões correspondentes é constante.
Passo 3: Calcular a razão de semelhança.
Passo 4: Aplicar a razão à altura.
Se a razão de semelhança é 1,5, então:
Altura = 1,6 x 1,5 = 2,4 m
Resposta: A altura das novas bandeiras deve ser 2,4 metros.
Questão 5
Uma empresa do setor imobiliário possui um terreno com formato trapezoidal que será utilizado para construir um condomínio residencial. O terreno original tem as seguintes características: base maior de 80 metros, base menor de 50 metros e altura de 40 metros, totalizando uma área de 2.600 m².
Para viabilizar o projeto e aumentar o número de unidades habitacionais, a empresa decidiu adquirir um terreno adjacente, de modo que a área total seja ampliada em 44%. O novo terreno deve manter a mesma forma do original para preservar a harmonia arquitetônica do projeto.
Considerando que o novo terreno será semelhante ao original, a altura, em metros, do terreno ampliado deve ser
A) 42,0 metros
B) 45,6 metros
C) 48,0 metros
D) 52,0 metros
E) 56,8 metros
Passo 1: Identificar os dados do problema.
Terreno original (trapézio):
- Base maior: 80 metros
- Base menor: 50 metros
- Altura: 40 metros
- Área: 2.600 m²
Terreno novo (trapézio semelhante):
- Área ampliada: 2.600 × 1,44 = 3.744 m²
- Altura: ? metros (o que queremos encontrar)
Passo 2: Compreender a relação entre semelhança e área.
Para figuras semelhantes, se a razão de semelhança linear é k, então:
A razão entre as áreas é k².
Se a área é multiplicada por 1,44, (aumento de 44%), então: k² = 1,44.
Passo 3: Aplicar a razão à altura.
Resposta: A altura do terreno ampliado deve ser 48,0 metros.
Questão 6
Uma empresa especializada em segurança urbana desenvolve placas de sinalização com formato hexagonal regular para identificação de zonas de proteção em parques nacionais. O modelo padrão possui 60 cm de lado sendo produzido em escala industrial para distribuição em todo o território nacional.
Para atender a uma demanda específica de um parque estadual, a empresa precisa produzir uma versão ampliada dessas placas, mantendo as mesmas proporções do modelo original. O cliente solicitou que o novo modelo tenha área 69% maior para garantir melhor visibilidade.
Considerando que a nova placa hexagonal será semelhante à original, o lado em centímetros da versão ampliada será de
A) 66 cm
B) 68 cm
C) 75 cm
D) 78 cm
E) 86 cm
Passo 1: Identificar os dados do problema.
Placa original (pentágono regular):
- Lado: 60 cm
Placa nova (pentágono regular semelhante):
- Lado: ? cm (o que queremos encontrar)
Passo 2: Compreender a semelhança de pentágonos regulares.
Dois pentágonos regulares são sempre semelhantes, pois:
- Todos os ângulos correspondentes são congruentes (108° cada)
- Todos os lados são proporcionais (razão constante)
Passo 3: Aplicar a proporção entre áreas.
A razão entre as áreas é igual ao quadrado da razão de medidas lineares correspondentes.
Passo 4: Área do hexágono.
A área de um hexágono regular é calculada pela fórmula:
Passo 5: Área nova:
A área nova sofre aumento de 50%.
Passo 6: Substituindo na proporção.
Aprenda mais com:
- Polígonos: o que são e suas classificações (com exemplos)
- Exercícios sobre polígonos (com gabarito explicado)
- Semelhança de Triângulos
- Exercícios sobre Semelhança de Triângulos
- Polígonos regulares: o que são, propriedades e exemplos
ASTH, Rafael. Exercícios sobre semelhança de polígonos (com gabarito). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-semelhanca-de-poligonos/. Acesso em: