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Resolução de problemas com o significado de ângulos internos e externos de polígonos regulares - Parte 1 Matemática 2o bimestre – Aula 17 – Sequência de Atividades 6 Ensino Médio • Medidas de ângulos internos e externos de polígonos. • Identificar os polígonos usados na construção de mosaicos e ladrilhamentos; • Calcular medidas de ângulos internos de polígonos usados em mosaicos e ladrilhamentos. (Clubes de Matemática da OBMEP) A Estrela de Cinco Pontas, também denominada Estrela Pentagonal ou Pentagrama, é de origem Pitagórica e pode ser construída com seus vértices sobre um pentágono regular, como indica a figura ao lado. Sendo assim, determine a soma dos ângulos em destaque. A estrela de cinco pontas Fonte: Elaborada pelo autor. Prática da recuperação 10 MINUTOS Correção 1o Passo: Considerando o pentágono GHIJK e calculamos a medida do ângulo interno: ai = 180° n− 2 n ⇒ ai = 180° ∙ 5 − 2 5 ⇒ ⇒ ai = 180° ∙ 3 5 ⇒ ai = 36 ∙ 3 ⇒ ai = 108° Fonte: Elaborada pelo autor. Fonte: Elaborada pelo autor. Correção 2o Passo: Em cada ponta, cada ângulo ai, i = 1,2, ⋯ ,10, é suplementar com relação a um dos ângulos internos do pentágono regular interno à estrela. 108° + ai = 180° ⇒ ai = 180° − 108° ⇒ ⇒ ai = 72°, com i = 1,2, ⋯ ,10. Fonte: Elaborada pelo autor. Correção 3o Passo: Com isso, os ângulos agudos formados pelas pontas medirão: 180° − 2 ∙ 72° = 180° − 144° = 36° Fonte: Elaborada pelo autor. Ladrilhamento no plano Continua... Reflita sobre a seguinte questão: “Quais são os polígonos regulares que recobrem perfeitamente o plano sem lacunas nem espaços?” Primeiramente, devemos entender por “recobrir perfeitamente o plano” a colocação de certo número de polígonos idênticos ao redor de um vértice de tal forma que não haja sobreposição dos polígonos nem espaços em relação a giro de 360º. Certo é certo 10 MINUTOS Então, agora podemos responder a questão: “Quais são os polígonos regulares que recobrem perfeitamente o plano sem lacunas nem espaços?” Triângulos, quadrados e hexágonos, veja o motivo: Sabemos que a medida do ângulo interno de um polígono regular é dada por: 𝛼i = n −2 ∙ 180° n Continua... Ladrilhamento no plano Ladrilhamento no plano 𝛼i = n − 2 ∙ 180° n Para o triângulo equilátero (n = 3) αi = 3 − 2 ∙ 180° 3 ⇒ αi = 1 ∙ 180° 3 ⇒ αi = 180° 3 ⇒ α𝑖 = 60° Do resultado obtido, podemos concluir que 60º ladrilha o plano, pois ele é um múltiplo de 360º. Continua... Ladrilhamento no plano Para o quadrado (n = 4) αi = 4 − 2 ∙ 180° 4 ⇒ αi = 2 ∙ 180° 4 ⇒ αi = 360° 4 ⇒ α𝑖 = 90° Do resultado obtido, podemos concluir que 90º ladrilha o plano, pois ele é um divisor de 360º. Para o hexágono (n = 6) αi = 6 − 2 ∙180° 6 ⇒ αi = 4 ∙ 180° 6 ⇒ αi = 720° 6 ⇒ α𝑖 = 120° Do resultado obtido, podemos concluir que 120º ladrilha o plano, pois ele é um múltiplo de 360º. Continua... Ladrilhamento no plano A seguir, apresentamos algumas ilustrações de ladrilhamento no plano, utilizando quadrados, triângulos equiláteros e hexágonos. Fonte: Elaborada pelo autor. Caro estudante, para obtermos um ladrilhamento é preciso que não ocorram falhas ou superposição de ladrilhos. Para que isso aconteça, é necessário que a soma dos ângulos internos dos ladrilhos, em torno do vértice comum, seja igual a 360º, conforme mostra a imagem a seguir. Atividade 1 Aprender Sempre, Caderno do Aluno, S.A. 6, Aulas 3 e 4, Ativ. 1, p. 180. Fonte: Elaborada pelo autor. Sendo assim, aplicando o significado sobre ladrilhamento, é possível obter um ladrilho utilizando uma combinação de triângulos equiláteros, quadrados e hexágonos regulares? Mostre-me 5 MINUTOS Correção Sendo assim, aplicando o significado sobre ladrilhamento, é possível obter um ladrilho utilizando uma combinação de triângulos equiláteros, quadrados e hexágonos regulares? Considerando que cada ângulo interno do triângulo equilátero mede 60º, do quadrado mede 90º e do hexágono regular mede 120º, temos que uma das possibilidades de combinação será: 60º + 90º + 90° + 120º = 360º. Sendo assim, é possível fazer o ladrilhamento utilizando um triângulo equilátero, dois quadrados e um hexágono. (AAP, 2016) No retângulo apresentado a seguir, foi composta uma figura utilizando peças de ladrilho no formato de quadrados, sendo quatro peças na cor amarela e duas peças e meia na cor vermelha. Atividade 2 Pretende-se completar os espaços vazios do retângulo com peças de ladrilho no formato de quadrados brancos de mesma medida dos coloridos. Então, serão utilizadas quantas peças brancas? Aprender Sempre, Caderno do Aluno, S.A. 6, Aulas 3 e 4, Ativ. 1, p. 180. Mostre-me 5 MINUTOS Correção As peças: 1, 2, 3, 4, 5 e 6 equivalem à metade do ladrilho branco, então temos: 1 2 ∙ 6 = 3 ladrilhos brancos. As peças: 7 e 8 equivalem à um quarto do ladrilho branco, então temos: 1 4 ∙ 2 = 2 4 = 1 2 Então, serão necessárias três peças e meia de ladrilho branco. Atividade experimental Agora realizaremos uma atividade experimental sobre polígonos e ladrilhamentos, acesse o link a seguir e siga os procedimentos. https://m3.ime.unicamp.br/arquivos/1026/poligonos_regulares_e_ladril hos---o_experimento.pdf Observação ativa 15 MINUTOS https://m3.ime.unicamp.br/arquivos/1026/poligonos_regulares_e_ladrilhos---o_experimento.pdf https://m3.ime.unicamp.br/arquivos/1026/poligonos_regulares_e_ladrilhos---o_experimento.pdf ● Identificamos os polígonos utilizados na confecção de mosaicos e ladrilhamentos; ● Calculamos medidas de ângulos internos de polígonos usados em mosaicos e ladrilhamentos. Lista de imagens: Slides: 3, 4, 5, 6, 12, 13, 15 e 16: Elaboradas pelo autor. LEMOV, D. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. SÃO PAULO (Estado) Aprender Sempre: Caderno do Aluno, volume 2, parte 2, sequência de atividades 6, aulas 7 e 8. SÃO PAULO (Estado). Aprender Sempre: Caderno do Professor, volume 2, parte 2, sequência de atividades 6, aulas 7 e 8, 2023. Slide 1 Slide 2 Slide 3: A estrela de cinco pontas Slide 4: Correção Slide 5: Correção Slide 6: Correção Slide 7: Ladrilhamento no plano Slide 8 Slide 9: Ladrilhamento no plano Slide 10: Ladrilhamento no plano Slide 11: Ladrilhamento no plano Slide 12: Atividade 1 Slide 13: Correção Slide 14: Atividade 2 Slide 15: Correção Slide 16: Atividade experimental Slide 17 Slide 18 Slide 19