Pré-vestibular – Matemática Caderno 1 – Unidade IV – Série 3 Resoluções Segmento: Pré-vestibular Coleção: Alfa, Beta e Gama Disciplina: Matemática Volume: 1 Unidade IV: Série 3 Congruência de triângulos 1. Queremos mostrar que os ângulos da base de um triângulo isósceles são congruentes. Temos que: • AB = AC • CA = BA • BC = CB Logo, os triângulos ΔABC e ΔACB são congruentes, pelo caso LLL. Como consequência ABC = ACB. (c.q.d.) 2. Queremos mostrar que o segmento que une o vértice A ao ponto médio M da base BC , de um triângulo isósceles, é a bissetriz do ângulo A . Temos que: • AB = AC • BM = CM • AM = AM Logo, pelo caso LLL os triângulos ∆ABM e ∆ACM são congruentes. Assim, BAM = CAM , ou seja, AM é a bissetriz do ângulo A . (c.q.d.) 1 Pré-vestibular – Matemática Caderno 1 – Unidade IV – Série 3 3. Observando a figura, temos que: • DC = BA • CA = AC • DA = BC Logo, pelo caso LLL, os triângulos I e II são congruentes. Com isso, tem-se: DCA = BAC ⇒ e = a CAD = ACB ⇒ f = c ADC = CBA ⇒ d = b a) F b) F c) F d) V e) F f) V 4. Queremos provar que PR = PS. Observando a figura, temos que: • PRA = PSA • RAP = SAP • AP = AP Pelo caso LAA os triângulos ∆RAP e ∆SAP são congruentes. Logo, RP = SP. (c.q.d.) 5. Temos que: • OA = OB (raio) • AM = BM (por construção) • OM = OM Pelo caso LLL os triângulos ∆AMO e ∆BMO são congruentes. Logo: (I): AMO = BMO Sabemos que (II): AMO + BMO = 180°, então de (I) e (II), temos: BMO + BMO = 180° ⇒ α + α = 90° (c.q.d.) 2 Pré-vestibular – Matemática Caderno 1 – Unidade IV – Série 3 ɵ = ECB . Como BE e CD são bissetrizes, temos 6. Do enunciado, temos que DBC ɵ = EBD ɵ . Atentemo-nos as seguintes igualdades: que: DCE = BCD = CBE ɵ = ECB • DBC • BC = CB ɵ • BCD = CBE Logo, pelo caso ALA, os triângulos ∆BCD e ∆CBE são congruentes. (c.q.d.) 7. Temos que: • OT = OS (raio) • OP = OP • OTP = OSP = 90° Pelo caso especial HP (hipotenusa-cateto), os triângulos ∆OTP e ∆OSP são congruentes. ɵ = OPT ɵ , ou seja, O se encontra na bissetriz do ângulo θ . Com isso, OPS (c.q.d.) 8. Temos que: • AM = BM (por construção) • CMA = DMB (o.p.v) • ACM = BDM (hipótese) Assim, pelo caso LAA os triângulos ∆ACM e ∆BDM são congruentes. Logo AC = BD. (c.q.d.) 9. Como AD = BE e AB = BC, podemos afirmar que AB – AD = BC – BE, ou seja, DB = EC. Assim, temos: • DB = EC (provado) ɵ = ECF (hipótese) • DBE • BE = CF (hipótese) Logo, pelo caso LAL os triângulos ∆DBE e ∆ECF são congruentes e, portanto: DE = EF. De modo análogo, temos que: • EC = FA • ECF = FAD • CF = AD Logo, pelo caso LAL os triângulos ∆ECF e ∆FAD são congruentes e, portanto: EF = FD. Assim DE = EF = FD, ou seja, DEF é equilátero. (c.q.d.) 3 Pré-vestibular – Matemática Caderno 1 – Unidade IV – Série 3 10. A Temos que: • AP = BP (hipótese) ɵ = BPQ ɵ = 90° • APO • PO = PO Pelo caso especial HC (hipotenusa-cateto), os triângulos ∆APO e ∆BPO são congruentes. Logo AOP = BOP (I) De maneira análoga, temos que: • BQ = CQ (hipótese) • BQO = CQO = 90° • QO = QO Pelo caso especial HC (hipotenusa-cateto), os triângulos ∆BQO e ∆CQO são congruentes. Logo: BOQ = COQ = 90° (II) Sabemos que BOP = BOQ = θ (III). Substituindo (I) e (II), temos: AOC = AOP + BOP + BOQ + COQ = BOP + BOP + BOQ + BOQ = 2( BOP + BOQ ) Substituindo (III): 2( BOP + BOQ ) = 2 θ 4