1 Relações Métricas no Triângulo Retângulo. Professor: Isaac Pimentel Assunto: Relações Métricas no Triângulo Retângulo. 1. Construção. Considerando o triângulo ABC retângulo em A. A B C b c B B h m n D C C a Onde os elementos são: Os lados hipotenusa (sempre oposta ao ângulo de 90º) e catetos. Do triângulo ABC: a(hipotenusa), b(cateto) e c(cateto). Do triângulo ABD: c(hipotenusa), h(cateto) e m(cateto). Do triângulo ADC: b(hipotenusa), n(cateto) e n(cateto). Os ângulos 90º, B e C (comuns aos três triângulos). Os vértices A, B e C. Observe que a figura determina três triângulos semelhantes (por construção), são eles: ABC; ABD e ADC. Podemos então estabelecer a relação de semelhança entre os três triângulos, dois a dois. Primeira relação: Lados do ABD sobre os lados correspondentes de ABC: 90º B C h m ABD c 1º) , de onde obtemos as três primeiras proporções: : ABC a b c c h cb ah , ou seja: a b 1) cb ah . c m c2 am , ou seja: a c 2) c2 am . h m ch bm , ou seja: b c 3) ch bm MATCONC – MATEMÁTICA E CONCURSOS http://www.matconc.com.br 2 90º B C n h ADC b 2º) : , de onde obtemos as três proporções seguintes: ABC a b c b n b2 an , ou seja: a b 4) b2 an . b h bc ah , ou seja: a c 5) bc ah . n h nc bh , ou seja: b c 6) nc bh 90º B C n h ADC b 3º) , de onde obtemos as três proporções seguintes: : ABD c h m b n bh cn , ou seja: c h 7) bh cn . b h bm ch , ou seja: c m 8) bm ch . n h h 2 mn , ou seja: h m 9) h2 mn Um resultado importante obtemos da soma, membro a membro, das relações (2) e (4), e do fato de m n a : b2 c2 am an a m n a 2 , então. 10) b2 c2 a 2 , que é o Teorema de Pitágoras, em linguagem corrente: A soma dos quadrados dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa. Observe as seguintes relações repetidas: (1) e (5); (3) e (8); (6) e (7). Podemos então resumir todas as relações obtidas a partir da semelhança dos triângulos ABC; ABD e ADC: 2. Relações métricas no triângulo retângulo. Das relações obtidas acima, podemos generalizar as relações métricas no triângulo retângulo, observando, detalhadamente os elementos(lados) que compõe cada uma delas, a saber: A B C b c B B h m n D C C a Para o triângulo retângulo ABC. a: hipotenusa; b: cateto; c: cateto; h: altura relativa a hipotenusa; m: projeção ortogonal do cateto c sobre a hipotenusa; n: projeção ortogonal do cateto b sobre a hipotenusa. MATCONC – MATEMÁTICA E CONCURSOS http://www.matconc.com.br 3 Assim, podemos resumir todas as relações, seguida das respectivas leituras em linguagem corrente. 1) 2) 3) 4) 5) m n a : a soma das projeções dos catetos sobre a hipotenusa é igual a mesma. bh cn : o produto do um cateto pela altura é igual ao do outro pela projeção ortogonal deste sobre a hipotenusa. ch bm : o produto do um cateto pela altura é igual ao do outro pela projeção ortogonal deste sobre a hipotenusa. cb ah : o produto dos catetos é igual ao produto da hipotenusa pela altura. c2 am : o quadrado do cateto é igual produto da hipotenusa pela projeção ortogonal deste sobre a hipotenusa. 6) b2 an : o quadrado do cateto é igual produto da hipotenusa pela projeção ortogonal deste sobre a hipotenusa. 7) h2 mn : o quadrado da altura é igual ao produto das projeções ortogonais dos catetos sobre a hipotenusa. 8) b2 c2 a 2 : a soma dos quadrados dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa. 3. Conclusão. Podemos substituir as oito relações acima, pelas três relações de semelhança, a soma das projeções e o teorema de Pitágoras: A B C b c B B h m n D C C a 90º B C h m ABD c 1) . : ABC a b c 2) ADC b n h . : ABC a b c 3) ADC b n h : . ABD c h m 4) m n a : a soma das projeções dos catetos sobre a hipotenusa é igual a mesma. 5) b2 c2 a 2 : a soma dos quadrados dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa. MATCONC – MATEMÁTICA E CONCURSOS http://www.matconc.com.br