Calcular a área de um pentágono

Um pentágono é um polígono com cinco lados retos. Quase todos os problemas que você encontrará na aula de matemática envolverão pentágonos regulares, com cinco lados iguais. Existem duas maneiras comuns de calcular a área, dependendo de quanta informação você tem.

Degraus

Método 1 de 3: Determinando a área usando os lados e o apótema

Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 1
1. Comece com o comprimento do lado e apótema. Este método funciona para pentágonos regulares, com cinco lados iguais. Além do comprimento do lado, você precisa do `apothema` do pentágono. O apótema é a linha do centro do pentágono a um lado, que intercepta o lado perpendicularmente (ou seja, em um ângulo de 90º).
  • Não confunda o apótema com o raio de um polígono, pois ele intercepta um ângulo (vértice) em vez de um ponto no meio do lado. Se você conhece apenas o comprimento de um lado e o raio, continue para o próximo método.
  • Como exemplo, usamos um pentágono com lado 3 e apótema 2.
Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 2
2. Divida o pentágono em cinco triângulos. Desenhe cinco linhas do centro do pentágono, cada uma levando a um vértice (canto). Agora você tem cinco triângulos.
Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 3
3. Calcular a área de um triângulo. Todo triângulo tem um base igual ao lado do pentágono. Também possui um altura que é igual ao apótema. (Lembre-se, a altura de um triângulo é o comprimento do lado que é perpendicular à sua base e se estende até um vértice). Para calcular a área de um triângulo você usa ½ x base x altura.
  • No nosso exemplo, a área do triângulo=½ x 3 x 2=3.
  • Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 4
    4. Multiplique por cinco para a área total do pentágono. Dividimos o pentágono em cinco triângulos iguais. Para calcular a área total, multiplique a área de um triângulo por cinco.
  • Em nosso exemplo, A(total do pentágono)=5 x A(triângulo)=5 x 3=15.
  • Método 2 de 3: Determinando a área usando o comprimento de um lado

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    1. Comece com o comprimento de um lado. Este método só funciona para pentágonos regulares, que têm cinco lados de igual comprimento.
    • Neste exemplo usamos um pentágono com comprimento 7 para cada lado.
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    2. Divida o pentágono em cinco triângulos. Desenhe uma linha do centro do pentágono até um vértice. Repita para cada vértice. Agora você tem cinco triângulos, cada um do mesmo tamanho.
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    3. Divida um triângulo ao meio. Desenhe uma linha do centro do pentágono até a base de um triângulo. Esta linha deve cruzar a base em um ângulo reto (90º), que divide o triângulo em dois triângulos iguais e menores.
    Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 8
    4. Rotule um dos triângulos menores. Já podemos rotular um lado e um ângulo do triângulo menor:
  • O base do triângulo é ½ vezes o lado do pentágono. No nosso exemplo, isso é ½ x 7 = 3,5 unidades.
  • O canto no meio do pentágono é sempre 36º. (Assumindo 360º para um círculo completo, você pode dividir isso em 10 triângulos menores. 360 ÷ 10=36, então o ângulo de tal triângulo é 36º).
  • Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 9
    5. Calcule a altura do triângulo. O altura deste triângulo é o lado perpendicular ao lado do pentágono que leva ao centro. Usamos trigonometria simples para determinar o comprimento deste lado:
  • Em um triângulo retângulo, é tangente de um ângulo igual ao comprimento do lado oposto, dividido pelo comprimento do lado adjacente.
  • O lado oposto ao ângulo de 36º é a base do triângulo (metade do lado do pentágono). O lado adjacente do ângulo de 36º é a altura do triângulo.
  • tan(36º)=oposto / adjacente
  • No nosso exemplo, tan(36º)=3,5 / altura
  • altura x bronzeado(36º)=3,5
  • altura=3,5 / bronzeado(36º)
  • altura=(aprox) 4,8.
  • Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 10
    6.Calcule a área do triângulo. A área de um triângulo é igual a ½ base x altura. (A = ½ bh.) Agora que você sabe a altura, insira esses valores para determinar a altura do seu pequeno triângulo.
  • No nosso exemplo, a área de um dos pequenos triângulos é=½bh=½(3,5)(4,8)=8,4.
  • Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 11
    7. Multiplique para encontrar a área do pentágono. Um desses triângulos menores cobre 1/10 da área do pentágono. Para a área total, multiplique a área do triângulo menor por 10.
  • No nosso exemplo, a área de todo o pentágono=8,4 x 10=84.
  • Método 3 de 3: usando uma fórmula

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    1. Use o esboço e apótema. O apótema é uma linha do centro de um pentágono que intercepta um lado em ângulo reto. Se o comprimento for fornecido, você poderá usar esta fórmula simples.
    • Área de um pentágono regular =Papai / 2, onde p= a circunferência e uma= o apótema.
    • Se você não conhece a circunferência, calcule-a usando o comprimento do lado: p = 5s, onde s é o comprimento do lado.
    Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 13
    2. Use o comprimento do lado. Se você souber apenas o comprimento dos lados, use a seguinte fórmula:
  • Área de um pentágono regular=(5s ) / (4tan(36º)), onde s= comprimento de um lado.
  • bronzeado(36º)=√(5-2√5). Se a sua calculadora não tiver uma função `tan`, use a fórmula para a área: Area=(5s) / (4√(5-2√5)).
  • Imagem intitulada Encontre a área de um pentágono regular Passo 14
    3. Escolha uma fórmula que use apenas o raio. Você pode até encontrar a área se souber apenas o raio. Use a seguinte fórmula:
  • A área de um pentágono regular=(5/2)rsin(72º), onde r o raio é.
  • Pontas

    • Pentágonos irregulares ou pentágonos com lados desiguais são mais difíceis de estudar. A melhor abordagem geralmente é dividir o pentágono em triângulos e somar as áreas de todos os triângulos. Você também pode precisar desenhar uma forma maior ao redor do pentágono, calcular sua área e depois subtrair a área do espaço extra.
    • Se possível, use um método geométrico e uma fórmula e compare os resultados para verificar sua resposta. As respostas podem ser um pouco diferentes quando você preenche a fórmula completamente de uma só vez (porque as etapas que você completa estão faltando), mas elas devem estar muito próximas.
    • Os exemplos dados aqui usam valores arredondados para facilitar sua matemática. Se você tiver um polígono real com os comprimentos dos lados fornecidos, obterá resultados ligeiramente diferentes para os outros comprimentos e áreas.
    • As fórmulas são derivadas de métodos geométricos, semelhantes aos descritos aqui. Tente descobrir como distraí-los você mesmo. A fórmula do raio é mais difícil de derivar do que as outras (dica: você precisa da identidade de ângulo duplo).

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