Considere um tetraedro regular ABCD cujas arestas medem 6 cm. Os pontos E, F, G, H e I são os pontos médios das arestas começar estilo tamanho matemático 14px pilha A B com barra acima vírgula espaço pilha B C com barra acima vírgula espaço pilha A C com barra acima vírgula espaço pilha B D com barra acima espaço e espaço pilha C D com barra acima fim do estilo, respectivamente.

a) Determine a área do triângulo EFH.

b) Calcule a área do quadrilátero EGIH.

c) Determine o volume da pirâmide de vértices E, G, I, H e F, cuja base é o quadrilátero é EGIH.

a)

Os pontos E, F, G, H e I são pontos médios das arestas. Assim, «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«menclose notation=¨top¨»«mi»EF«/mi»«/menclose»«mo»,«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«menclose notation=¨top¨»«mi»EH«/mi»«/menclose»«mo»,«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«menclose notation=¨top¨»«mi»FH«/mi»«/menclose»«mo»,«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«menclose notation=¨top¨»«mi»EG«/mi»«/menclose»«mo»,«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«menclose notation=¨top¨»«mi»GI«/mi»«/menclose»«mo»,«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«menclose notation=¨top¨»«mi»IH«/mi»«/menclose»«mo»,«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«menclose notation=¨top¨»«mi»IF«/mi»«/menclose»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»e«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«menclose notation=¨top¨»«mi»GF«/mi»«/menclose»«mspace linebreak=¨newline¨/»«/mrow»«/mstyle»«/math» são bases médias de triângulos equiláteros de lado 6; logo, medem 3. O triângulo EFH é equilátero, de lado ℓ = 3, e sua área é «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mfrac»«mrow»«msup»«mi mathvariant=¨script¨»l«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«msqrt»«mn»3«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»4«/mn»«/mfrac»«/mstyle»«/math», isto é, «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mfrac»«mrow»«mn»9«/mn»«msqrt»«mn»3«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»4«/mn»«/mfrac»«mo».«/mo»«/mrow»«/mstyle»«/math»

Resposta: «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mfrac»«mrow»«mn»9«/mn»«msqrt»«mn»3«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»4«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi»cm«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo».«/mo»«/mrow»«/mstyle»«/math»

b) Como duas arestas reversas de um tetraedro regular são ortogonais, «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»AD«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» é ortogonal a «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»BC«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math».

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»EH«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» é paralela a «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»AD«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» e «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»HI«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» é paralela a «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»BC«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math»; logo, «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»EH«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» é perpendicular a «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»HI«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math».

Analogamente, «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»GI«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» é perpendicular a «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»HI«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» e «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»EH«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math» é perpendicular a «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«menclose notation=¨top¨»«mi»EG«/mi»«/menclose»«/mstyle»«/math».

Portanto, EGIH é um quadrado de lado 3 e sua área vale 32 = 9.

Resposta: 9 cm2.

c)

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mtable columnalign=¨center right center left center right center left¨»«mtr»«mtd»«mo»(«/mo»«mn»1«/mn»«mo»)«/mo»«/mtd»«mtd»«mi»EH«/mi»«/mtd»«mtd»«mo»=«/mo»«/mtd»«mtd»«mn»3«/mn»«msqrt»«mn»2«/mn»«/msqrt»«/mtd»«mtd»«mo»§#x2234;«/mo»«/mtd»«mtd»«mi»EO«/mi»«/mtd»«mtd»«mo»=«/mo»«/mtd»«mtd»«mfrac»«mrow»«mn»3«/mn»«msqrt»«mn»2«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»2«/mn»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mo»(«/mo»«mn»2«/mn»«mo»)«/mo»«/mtd»«mtd»«msup»«mi»FO«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi»EO«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«/mtd»«mtd»«mo»=«/mo»«/mtd»«mtd»«msup»«mi»EF«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«/mtd»«mtd»«mo»§#x2234;«/mo»«/mtd»«mtd»«msup»«mi»FO«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»9«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«mn»4«/mn»«/mfrac»«/mtd»«mtd»«mo»=«/mo»«/mtd»«mtd»«mn»9«/mn»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd/»«mtd»«msup»«mi»FO«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«/mtd»«mtd»«mo»=«/mo»«/mtd»«mtd»«mfrac»«mrow»«mn»9«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«mn»4«/mn»«/mfrac»«/mtd»«mtd»«mo»§#x2234;«/mo»«/mtd»«mtd»«mi»FO«/mi»«/mtd»«mtd»«mo»=«/mo»«/mtd»«mtd»«mfrac»«mrow»«mn»3«/mn»«msqrt»«mn»2«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»2«/mn»«/mfrac»«/mtd»«/mtr»«/mtable»«/mstyle»«/math»

O volume V da pirâmide é

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»V«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»3«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»9«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»3«/mn»«msqrt»«mn»2«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#x2234;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»V«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»9«/mn»«msqrt»«mn»2«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»2«/mn»«/mfrac»«/mrow»«/mstyle»«/math»

Resposta: «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mfrac»«mrow»«mn»9«/mn»«msqrt»«mn»2«/mn»«/msqrt»«/mrow»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi»cm«/mi»«mn»3«/mn»«/msup»«/mrow»«/mstyle»«/math»