MENSAGEM FINAL A Borboleta Um dia, uma pequena abertura apareceu em um casulo, um homem sentou e observou a borboleta por várias horas conforme ela se esforçava para fazer com que seu corpo passasse através daquele pequeno buraco. Então pareceu que ela parou de fazer qualquer progresso. Parecia que ela tinha ido o mais longe que podia, e não conseguia ir mais longe. Então o homem decidiu ajudar a borboleta. Ele pegou uma tesoura e cortou o restante do casulo. A borboleta então saiu facilmente. Mas seu corpo estava murcho e era pequeno e tinha as asas amassadas. O homem continuou a observar a borboleta porque ele esperava que, a qualquer momento, as asas dela se abrissem e esticassem para serem capazes de suportar o corpo, que iria se afirmar a tempo. Nada aconteceu! Na verdade, a borboleta passou o resto da sua vida rastejando com um corpo murcho e asas encolhidas. Ela nunca foi capaz de voar. O que o homem, em uma gentileza e vontade de ajudar, não compreendia era que o casulo apertado e o esforço necessário a borboleta para passar através da pequena abertura era o modo com que Deus fazia com que o fluido do corpo da borboleta fosse para as suas asas de modo que ela estaria pronta para voar uma vez que estivesse livre do casulo. Algumas vezes, o esforço é justamente o que precisamos em nossa vida. Se Deus nos permitisse passar através de nossas vidas sem quaisquer obstáculos, ele nos deixaria aleijados. Nós não iríamos ser tão fortes como poderíamos ter sido. Nós nunca poderíamos voar. Geometria | Caderno 02 2 95 www.ednaldoernesto.com.br MENSAGEM INICIAL SEJA UM JOVEM GUERREIRO (Richard Carlson) Quer admitamos quer não, e certamente quer gostemos quer não, a vida é cheia de dificuldades. É parte inevitável do pacote. A questão então é, os nossos problemas e dificuldades nos arruínam, nos tomam amargos e apáticos, ou destroem o nosso espírito ? Ou são fonte de crescimento, de sabedoria, de objetividade e de paciência ? A resposta é, depende totalmente da maneira de encará-los. Don Juan disse certa vez, "A diferença entre um homem comum e um guerreiro é que o guerreiro considera tudo um desafio, enquanto que o homem comum considera tudo uma bênção ou uma maldição." A boa notícia é que com uma pequena mudança na sua atitude, você pode se tomar um "jovem guerreiro", o que será útil na sua vida presente e futura. Pense nas pessoas que você mais respeita pessoas que você conhece de fato, ou heróis que admira. Como essas pessoas reagem aos desafios e às dificuldades de suas vidas ? Elas se lamentam e reclamam, e se consideram vítimas ? Alimentam ressentimentos ? Sentem pena de si mesmas e pensam "Nunca conseguirei superar isso" ? É claro que não. Agora pense nas pessoas mais próximas conhecidos, vizinhos ou simplesmente naquelas que já soube que reclamam de absolutamente tudo. Pessoas que se comiseram com as outras, vivem se lamentando, batem o pé e não assumem a responsabilidade pela qualidade da própria vida. Qual é a diferença entre esses dois tipos de pessoas ? São as circunstâncias que envolvem suas vidas, ou é a severidade das dificuldades que enfrentam ? Nada disso ! Na verdade, se você observar bem, verá que as pessoas que demonstram atitudes mais corajosas muitas vezes são as que enfrentam os problemas e desafios maiores. Alguns jovens admiráveis que conheci tiveram problemas físicos ou doenças sérias e/ou dolorosas, superaram problemas com drogas, viveram na pobreza ou cresceram sem os pais. E provavelmente você não ficaria surpreso se eu dissesse que alguns jovens infelizes, insatisfeitos e apáticos que conheci vêm de famílias ricas, têm pai e mãe que os amam, são bonitos, possuem corpos saudáveis e tudo de bom que se possa imaginar. De fato, as circunstâncias não fazem a pessoa... elas revelam quem essa pessoa é ! A diferença entre um jovem "comum" e um "jovem guerreiro" reside no modo de encarar os problemas, as disputas e até as dificuldades legítimas. Um adolescente comum rotula as coisas de "boas" ou "más" e fica sobrecarregado com seus problemas. Um jovem guerreiro, por outro lado, tenta encontrar uma dádiva oculta, por menor que seja, em cada obstáculo que enfrenta. Li sobre um monge tibetano que foi jogado numa prisão Geometria | Caderno 02 94 3 www.ednaldoernesto.com.br chinesa e ficou lá dezoito anos. Ele revelou que considerava os guardas da prisão seus maiores professores porque eles o ajudaram a adquirir paciência e compaixão. Esse certamente é um exemplo extremo, mas sugere que podemos aplicar a mesma sabedoria aos desafios diários e menos sérios que enfrentamos. Sugere que quando alguma coisa dá errado, em vez de reagir como sempre, em vez de ter a sensação de derrota, ficar maluco ou deprimido, podemos encarar a situação de outra forma. Há alguma coisa para aprender paciência, objetividade, humildade, generosidade, perseverança, ou outra coisa ? Esse problema pode, de alguma maneira, nos transformar em pessoas melhores ? Nós temos mesmo de reagir exageradamente ? Ou será que podemos dar a volta por cima ? 54. O triângulo ABC da figura é isósceles com base CB. Sabendo-se que BC = CD = DE = EF = FA, o valor do ângulo interno no vértice A é: a) 10º b) 15º c) 20º d) 25º e) 30º O simples fato de estar aberto para a possibilidade de os problemas poderem ensinar alguma coisa que pode existir uma dádiva oculta em geral é o bastante para transformar os seus problemas em novas oportunidades. Mantendo a mente aberta e encarando os seus problemas desse jeito, você também pode se transformar num jovem guerreiro. Geometria | Caderno 02 4 93 www.ednaldoernesto.com.br 52. (FATEC-SP) Nesta figura, r é a reta suporte da bissetriz do ângulo ABC. Se 30º, então: = 40º e = a) = 0º b) = 5º c) = 35º d) = 15º e) Os dados são insuficientes para a determinação de y. AS GEOMETRIAS É muito comum ouvirmos falar de diversas Geometrias. No decorrer do próprio curso falaremos em Geometria Euclidiana (plana e espacial) e em Geometria Analítica. Entretanto, os diversos tratamentos que a Geometria sofreu no decorrer dos séculos permitem uma “classificação” mais detalhada. GEOMETRIA EUCLIDIANA 53. (STA CASA-SP) O triângulo ABC, representado na figura abaixo, é isósceles de base BC . A medida do ângulo x assinalado é: a) b) c) d) e) Entre 300 a 200 a.C., Euclides de Alexandria reuniu em sua obra Os Elementos os trabalhos de Tales e Pitágoras, assim como outras contribuições à Geometria provenientes dos egípcios e babilônicos. Os Elementos são compostos de treze livros, dos quais seis são dedicados quase exclusivamente à Geometria. A importância de Euclides está na sistematização e organização do conhecimento geométrico e na introdução do raciocínio dedutivo. Também contribuíram para o desenvolvimento da Geometria Euclidiana: Arquimedes, Eratóstenes e Ptolomeu. 90º 100º 105º 110º 120º EUCLIDES GEOMETRIA PROJETIVA A Geometria Projetiva deriva dos trabalhos dos grandes mestres da pintura na Renascença, dentre os quais se destacam Leonardo da Vinci (1452-1519) e Albrecht Dürer (1471-1528). A organização de uma Geometria Projetiva baseou-se na resolução de problemas ligados à representação gráfica de objetos, pessoas e paisagens em perspectiva, de tal maneira que suas propriedades métricas se mantivessem invariáveis. Também contribuíram para o desenvolvimento da Geometria Projetiva Blaise Pascal (16231662) e Gérard Desargues (1593-1662). DA VINCI Geometria | Caderno 02 92 5 www.ednaldoernesto.com.br 49. Verifique a veracidade das seguintes afirmativas: GEOMETRIA ANALÍTICA Seguindo o desenvolvimento da Geometria Projetiva, houve necessidade de se tratar algebricamente diversos problemas que a Geometria Euclidiana não conseguia abordar. Essa aproximação entre a Álgebra e a Geometria, concretizada principalmente por René Descartes (1596-1650) e Pierre de Fermat (1601-1665), deu origem à Geometria Analítica, que permite a substituição das curvas por equações que as representem. A Geometria Analítica, proposta apenas para o plano, estende-se hoje ao espaço de três dimensões. 50. DESCARTES GEOMETRIA DESCRITIVA Situa-se, de certa forma, entre a Geometria Euclidiana e a Projetiva e surgiu como forma de descrever o comportamento das curvas e das figuras em duas ou três dimensões, considerando suas projeções planas e suas características métricas, sem recorrer a álgebra. A Geometria Descritiva é atribuída a Gaspard Monge (17461818). Teve também importantes contribuições de L. Carnot (17531823) e Jean Poncelet (1788-1867). A Geometria Descritiva é, em homenagema Monge, também denominada de Geometria Mongeana. 0 1 2 3 0 1 2 3 4 4 o incentro do triângulo é equidistante dos seus vértices. o circuncentro do triângulo retângulo é ponto médio de hipotenusa. o circuncentro do triângulo é eqüidistante dos seus vértices. o ex-incentro do triângulo é o ponto de intersecção de suas bissetrizes externas, e equidista de um lado e dos prolongamentos dos outros dois. a bissetriz externa de um triângulo é sempre perpendicular à bissetriz do ângulo interno adjacente. O maior dos ângulos externos de um triângulo mede 160º. Se as medidas dos ângulos internos estão em progressão aritmética, dois deles medem respectivamente: a) 60º e 100º b) 60º e 90º c) 20º e 75º d) 45º e 105º e) nenhuma das respostas acima é correta. MONGE GEOMETRIA DIFERENCIAL 51. Verifique a veracidade das afirmativas: Como o advento da Geometria Analítica, percebeu-se que suas técnicas algébricas não se aplicavam a todos os problemas referentes às curvas representadas por equações. A Geometria diferencial é constituída pela associação das conquistas algébricas do Cálculo Diferencial àquelas da Geometria Analítica. Entre seus principais criadores estão Leonhard Euler (1707-1783) e Karl F.Gauss (1777-1855). 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 - Todo triângulo retângulo é escaleno. - Existe triângulo retângulo e isósceles. - Existe triângulo retângulo equilátero. - Existe triângulo obtusângulo isósceles. - Todo triângulo acutângulo ou é isósceles ou é equilátero. EULER Geometria | Caderno 02 6 91 www.ednaldoernesto.com.br 46. Na figura abaixo, exprimir o ângulo x em função dos ângulos a, b e c. a) x = c + b - a b) x = c + a - b c) x = c + a +b d) x = c - a - b e) x = 2c + a – b GEOMETRIAS NÃO- EUCLIDIANAS As Geometrias chamadas não-Euclidianas surgem dos questionamentos de alugns axiomas contidos em Os Elementos de Euclides, Basicamente, a suposição de que “por um ponto fora de uma reta” poderiam “passar duas paralelas à reta dada”, levou Girolamo Saccheri (1667-1733), Gauss e, posteriormente, Nicolas Lobatchevski (1792-1856) e Janos bolyai (1802-1860) a propor uma nova geometria denominada Geometria de Gauss ou Gaussiana. Partindo da alternativa de que pelo ponto não passa nenhuma paralela, George Riemann (1826-1866) propôs uma segunda Geometria não-Euclidiana. Essas geometrias diferem da Euclidiana, mas, assim como ela, mantêm uma coerência entre axiomas e teoremas. 47. Se S = â + b̂ + ĉ + d̂ + ê + f̂ , considerando a figura abaixo, podemos afirmar que: a) S = 360º b) S = 540º c) S = 420º d) S é variável e) todas as alternativas são falsas. GAUSS NIKOLAY IVANOVICH LOBATCHEVSKY (1792-1856) 48. Verifique a veracidade das seguintes afirmativas: 0 0 1 1 2 3 4 2 3 4 para se inscrever uma circunferência em um triângulo, determina-se o ponto de intersecção das bissetrizes internas. o baricentro divide cada mediana na razão de 1 para 2 no sentido do vértice para o lado. o circuncentro do triângulo pertence sempre ao seu interior. o ortocentro do triângulo retângulo coincide com o vértice do ângulo reto. o baricentro do triângulo pertence sempre ao seu interior. Geometria | Caderno 02 90 Nascido em Gorky (Rússia), foi contemporâneo de Ostrogradsky. Embora não tenha gozado do mesmo prestígio deste, devido a sua origem humilde, seu verdadeiro valor acabou por ser reconhecido. Firmou as geometrias não-euclidianas, baseadas na negação do postulado de Euclides sobre paralelas,e afirmou que, por um ponto fora de uma reta, pode ser traçada mais de uma reta paralela à reta dada. Esta geometria toda estruturada logicamente parecia tão contrária ao senso comum que foi chamada de geometria imaginária. Entre as várias obras de Lobatchevsky estão Geometria imaginária. Novos fundamentos da Geometria, Pesquisas geométricas sobre a teoria das paralelas e Pangeometria. LOBATCHEVSKY 7 www.ednaldoernesto.com.br 43. Num triângulo qualquer, os lados medem a, b e c. Se acrescentarmos x unidades a a, diminuirmos x/2 unidades de b, e acrescentarmos 2/3 de x unidades a c, como devemos escolher x a fim de que o perímetro do triângulo modificado seja o dobro do perímetro do triângulo inicial? a) 6(a+b+c) /7 b) 7(a+b+c) /6 c) 2a + b-2c d) 3(2a + b-2c) /5 e) Impossível determinar. 44. Num triângulo retângulo a mediana, relativa à hipotenusa, forma com a bissetriz de um ângulo agudo do triângulo um ângulo de 120º. Calcule os ângulos agudos do triângulo: a) 50º e 40º b) 35º e 55º c) 36º e 54º d) 43º e 47º e) 28º e 62º 45. Na figura abaixo, os segmentos AM e AN são iguais. Exprimir o ângulo X em função dos ângulos a e b. a) x = (a - b) /2 b) x = (a + b) /2 c) x = 2(2 + b) d) x = 2(a - b) e) x = 3(a + b) /2 Geometria | Caderno 02 8 89 www.ednaldoernesto.com.br 40. Assinale a afirmação falsa: a) Em todo triângulo retângulo os ângulos agudos são complementares. b) Em todo triângulo isósceles os ângulos da base são congruentes. c) Em todo triângulo ao maior lado se opõe o maior ângulo, ao menor lado se opõe o menor ângulo, e a lados de medidas iguais se opõem ângulos iguais. d) Todo triângulo equilátero é isósceles, mas nem todo triângulo isósceles é equilátero. e) Se um triângulo tiver um ângulo obtuso é obtusângulo, se tiver um ângulo reto é retângulo e se tiver um ângulo agudo é acutângulo. 41. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, associando o ponto notável da primeira a uma característica sua na segunda: (1) incentro ( ) está a 2/3 do vértice e 1/3 do lado. (2) ortocentro (3) baricentro (4) circuncentro (5) ex-incentro ( ( ( ( ) ponto de intersecção das alturas. ) eqüidistante dos vértices. ) centro da circunferência inscrita. ) eqüidista de um lado e dos prolongamentos dos outros. Primeira Parte Lendo-se a segunda coluna de baixo para cima obtemos a seqüência; a) 3 2 4 1 5 b) 5 4 1 2 3 c) 4 1 5 2 3 d) 4 1 5 3 2 e) 5 1 4 2 3 42. Um desenhista pretende construir cinco triângulos cujos lados devem ter as medidas seguintes. I) 10 cm; 8 cm; 6 cm II) 9 cm; 15 cm; 12 cm III) 12 cm; 15 cm; 12 cm IV) 9 cm; 8 cm; 4 cm V) 10 cm; 10 cm; 21 cm Podemos afirmar que o desenhista obteve triângulo nos casos: a) I, II, IV e V b) I, II e V c) I, II e IV d) I, II, III e IV e) Em nenhum caso pode se formar triângulo. Geometria | Caderno 02 88 Ednaldo Ernesto 9 www.ednaldoernesto.com.br EXERCÍCIOS 37. Seja ABC um triângulo. Sabendo que a altura AR forma com a bissetriz interna de A, AS, um ângulo de 20º e que as bissetrizes externas de B e C se encontram segundo um ângulo de 30º, podemos afirmar que os ângulos internos do triângulo ABC medem: a) 120º, 30º, 30º b) 90º, 45º, 45º c) 120º, 50º, 10º d) 90º, 30º, 60º e) 90º, 76º, 15º 38. Na figura abaixo, calcule a medida do ângulo x. 39. A figura abaixo mostra um triângulo ABC, isósceles de base BC, sendo BI bissetriz de A B̂ C e CI bissetriz de A Ĉ B, calcule o valor de x. Geometria | Caderno 02 10 87 www.ednaldoernesto.com.br IV. Em todo triângulo, a bissetriz interna e a altura que partem de um mesmo vértice formam um ângulo cuja medida é sempre igual à semi-diferença absoluta das medidas dos dois ângulos internos adjacentes ao lado oposto. Demonstração: Hipótese: AH é altura e AD é bissetriz interna. B̂ Tese: Ĉ 2 ÍNDICE +  + C = 90° 2 2 +  + 2 Ĉ = 180° 2 +  + 2 Ĉ =  + B̂ 2 + 2 Ĉ = B̂ B̂ Ĉ Página Ĉ Ĉ 2 cqd V. Em todo triângulo, duas de suas bissetrizes externas sempre formam um ângulo cuja medida é igual à semi-soma das medidas dos ângulos internos adjacentes ao lado de cujos vértices partem as bissetrizes externas. Demonstração: Hipótese: BE e CE são bissetrizes externas B̂ Tese: 180 - Ĉ 2 180 - B̂ B̂ 180 180 - Ĉ Ĉ 2 86 . 2 180 - B̂ 2 Geometria | Caderno 02 Ĉ 2 360 01 - A idéia de ângulo 13 02 - Ângulo (definição) 14 03 - Ângulos nulo e raso 15 04 - Ângulos consecutivos 15 05 - Ângulos adjacentes 16 06 - Medida de ângulos 16 07 - Ângulos congruentes 22 08 - Bissetriz de um ângulo 22 09 - Classificação dos ângulos 23 10 - Ângulos opostos pelo vértice 26 11 - Ângulos formados por duas retas paralelas cortadas por uma transversal 26 cqd 11 www.ednaldoernesto.com.br III. Em todo triângulo isósceles a mediana relativa à base é também altura, bissetriz interna e está contida da mediatriz. Demonstração: Hipótese: O ABC é isósceles de base AB e CM é mediana. Tese: CM é bissetriz, altura e parte da mediatriz. ACM CMB CASO: LLL Então: AĈM MĈB CM é bissetriz de AĈB . No ABC temos: 2 + 2 = 180° + = 90° No ACM temos: X + + = 180° X + 90° = 180° X = 90° CM é altura. cqd Geometria | Caderno 02 12 85 www.ednaldoernesto.com.br II. Todo ponto da bissetriz de um ângulo é eqüidistante dos lados do ângulo. ÂNGULOS Demonstração: 01. A IDÉIA DE ÂNGULO Hipótese: P está na bissetriz AÔB Tese: d . d P,OA Uma das idéias mais importantes em Geometria é a idéia de ângulo, que pode ser sugerida pelas figuras: P, OB (MODELO MATEMÁTICO) Olhando os ponteiros de um relógio, notamos uma figura que dá a idéia de ângulo. OP (MODELO MATEMÁTICO) OP (lado comum) OP̂1P OP̂2P (ângulos r etos) P1ÔP P2ÔP (OP é bissetr iz) OP1P OP2P Logo : PP1 d P, OA PP2 d P, OB cqd Geometria | Caderno 02 84 Mas os ângulos não estão presentes apenas nos objetos. Engenheiros, topógrafos, desenhistas, carpinteiros, operadores de vôo, por exemplo, fazem uso constante de ângulos em suas atividades profissionais. 13 www.ednaldoernesto.com.br 07. TEOREMAS 02. ÂNGULO I. Todo ponto da mediatriz de um segmento é eqüidistante das extremidades do mesmo. Definição: É a união de duas semi-retas de mesma origem. Demonstração: Hipótese: P está na mediatriz de AB. Tese: dP,A = dP,B. Na figura: OA OB AÔB O ponto O (origem das semi-retas) é denominado vértice do ângulo. As semi-retas OA e OB são denominadas lados do ângulo Indica-se por AÔB, ou simplesmente, Ô. Os pontos do plano que não pertencem ao ângulo ficam separados em duas regiões, que recebem os nomes de interior do ângulo (ou região angular) e exterior do ângulo, conforme a figura abaixo. PM PM (lado comum) AM M B (M é ponto médio) AM̂P PM̂B (ângulos r etos) ângulo APM PM B Logo : PA PB dP, A dP,B cqd Geometria | Caderno 02 14 83 www.ednaldoernesto.com.br CASO 2: TRIÂNGULO RETÂNGULO. 03. ÂNGULOS NULO E RASO a) Ângulo Nulo ORTOCENTRO NO VÉRTICE DO ÂNGULO RETO Def.: É o ângulo formado por semi-retas coincidentes. O ângulo FOG é não-nulo O ângulo FOG obtido após a superposição de OF e OG é nulo b) Ângulo Raso Def.: É o ângulo formado por semi-retas opostas. (ângulo raso) CASO 3: TRIÂNGULO OBTUSÂNGULO. ORTOCENTRO EXTERNO 04. ÂNGULOS CONSECUTIVOS Def.: Dois ângulos são consecutivos entre si se tiverem um mesmo vértice e um lado em comum. EXEMPLO 1 EXEMPLO 2 AÔB e AÔC são consecutivos Geometria | Caderno 02 82 AÔB e BÔC são consecutivos 15 www.ednaldoernesto.com.br 05. ÂNGULOS ADJACENTES V. ALTURAS: Def.: Dois ângulos consecutivos são adjacentes se não tiverem pontos internos em comum (interiores disjuntos). São segmentos de reta que ligam o vértice perpendicularmente ao lado oposto ou ao seu prolongamento. AÔB e CÔB são consecutivos e adjacentes. IAÔB IBÔC = Observação: Dois ângulos adjacentes são sempre consecutivos, mas dois ângulos consecutivos nem sempre são adjacentes. As três alturas do triângulo concorrem em um ponto único denominado ortocentro. POSICIONAMENTO RELATIVO DO ORTOCENTRO 06. MEDIDAS DE ÂNGULOS Sistemas AH é a altura relativa ao lado BC. CASO 1: TRIÂNGULO ACUTÂNGULO Sexagesimal Cir cular ORTOCENTRO INTERNO a) Sistema Sexagesimal Unidade de medida Um Grau = 1° GRAU Suponha que 360 pontos são marcados sobre a circunferência, de modo que ela fique dividida em partes iguais. Geometria | Caderno 02 16 81 www.ednaldoernesto.com.br Observe que: As três mediatrizes de um triângulo concorrem em um ponto único (eqüidistante dos Vértices) denominado circuncentro que é o centro da circunferência circunscrita ao triângulo. SUBDIVISÃO DO GRAU O grau se subdivide em 60 minutos (60’) e o minuto se subdivide em 60 segundos (60’’). POSICIONAMENTO RELATIVO DO CIRCUNCENTRO 1º = 60’ 1’ = 60’’ Observe as figuras em que estão traçadas as circunferências circunscritas: TRIÂNGULO ACUTÂNGULO TRIÂNGULO RETÂNGULO TRIÂNGULO OBTUSÂNGULO 1º = 60’ = 3 600” TRANSFERIDOR É um instrumento para medir e construir Ângulos. O modelo da figura a seguir é de 180º. CIRCUNCENTRO INTERNO Geometria | Caderno 02 CIRCUNCENTRO NO PONTO MÉDIO DA HIPOTENUSA 80 CIRCUNCENTRO EXTERNO Normalmente, o transferidor é graduado de 0º a 180º nos dois sentidos, da direita para a esquerda e da esquerda para a direita. 17 Cada distância entre dois traços equivale a 1º. www.ednaldoernesto.com.br III. BISSETRIZES EXTERNAS: b) Sistema Circular São semi-retas que partindo do vértice divide o ângulo externo em dois outros ângulos Unidade de medida 1 Radiano = 1 rad adjacentes e congruentes. Dada uma circunferência de centro O e raio R, consideremos um arco AB cujo comprimento é igual ao comprimento do raio da circunferência. Por definição, o arco AB mede 1 rad (lê-se: um radiano). E o Ângulo central AÔB, correspondente do arco AB, mede também 1 rad. Observe que: As bissetrizes externas de um triângulo interceptam-se duas a duas em três pontos externos distintos denominados Ex-Incentros. IV. MEDIATRIZES: São retas perpendiculares aos lados do triângulo, interceptando-se em seus pontos respectivos pontos médios. Portanto, uma circunferência tem 2 circunferência, cabe 2 vezes o raio. rad, pois, no comprimento total da RELAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS 180° = rad m é mediatriz do lado BC do ABC Geometria | Caderno 02 18 O é o circuncentro do ABC 79 www.ednaldoernesto.com.br II. BISSETRIZES INTERNAS: São segmentos de reta que ligam o vértice ao lado oposto, dividindo os ângulos internos do triângulo em dois outros ângulos adjacentes e congruentes. EXERCÍCIOS Conversão de Medidas de ângulos 01. Converta as medidas de ângulos abaixo para as suas medidas correspondentes: a) 36º As bissetrizes internas se interceptam em um ponto único situado no interior do triângulo denominado incentro. AS é a bissetriz interna relativa ao ângulo  do ABC. b) 5 rad 4 Resp: Resp: PROPRIEDADE: c) 4 rad 5 d) 3 rad 4 I é o centro da circunferência de raio r inscrita no ABC. I é o incentro do ABC. Resp: Resp: O Incentro (eqüidistante dos lados) é o centro da circunferência inscrita no triângulo. Geometria | Caderno 02 78 19 www.ednaldoernesto.com.br PROPRIEDADES: e) 10 o O Baricentro divide cada mediana na razão 1 por 2 no sentido do lado para o vértice. 3 AG 2GM Propriedade do Baricentro: BG 2GN CG 2GP Resp: G Operações com ângulos no sistema sexagesimal: 02. Efetue as adições: a) 24º30'12'' + 14º13'40'' = b) 53º26'19'' + 12º50'48'' = O BARICENTRO COMO CENTRO DA GRAVIDADE: c) 23º14'42'' + 13º20'51'' + 20º43'54'' = O ponto G, baricentro de um triângulo, equilíbrio experiência 63º40'31'' - 20º19'23'' = Geometria | Caderno 02 o ponto triângulo. de de Faça pendurar a um triângulo feito em cartão passando 03. Obtenha as diferenças: a) do é b) 27º16'44'' - 12º46'34'' = 20 um fio pelo baricentro e você poderá verificar esta propriedade. 77 www.ednaldoernesto.com.br c) 06. CEVIANAS 76º12'40'' - 52º49'52'' = d) 62º21'12'' - 30º27'' = Denominamos de ceviana a todo segmento de reta que liga o vértice do triângulo a um ponto do lado oposto. Exemplo: são cevianas os segmentos: AH, CN e BM. 04. Obtenha: CEVIANAS NOTÁVEIS: Medianas Bissetrizes internas a) O dobro de 30º12'24'' b) O triplo de 24º43'30'' Alturas I. MEDIANAS: São segmentos de reta que ligam o vértice do triângulo ao ponto médio do lado oposto. c) O quíntuplo de 21º52'46'' 05. Determine: a) AM é a mediana relativa ao lado AB do ABC. Geometria | Caderno 02 A metade de 36º24'48'' b) A quinta parte de 73º49'50'' As medianas se interceptam em um ponto único, situado no interior do triângulo denominado baricentro. 76 21 www.ednaldoernesto.com.br c) A terça parte de 82º25'17'' 3º caso: ALA 07. ÂNGULOS CONGRUENTES Def.: unidade). Dois Ângulos são congruentes quando têm a mesma medida (na mesma Os ângulos AOB e PVQ têm a mesma 4 cm medida (50º). Dizemos então que AOB e PVQ são ângulos escrevemos: AOB congruentes e PVQ (lê- se: ângulo 4º caso: LAAo AOB é congruente ao ângulo PVQ). m(AÔB) = 50° m(P V̂ Q) = 50° 08. BISSETRIZ DE UM ÂNGULO Def.: É a semi-reta que tendo sua origem no vértice do ângulo, divide-o em dois outros, ângulos adjacentes e congruentes. m(BÔE) Geometria | Caderno 02 22 m (EÔA) m(DÔC) 2 75 www.ednaldoernesto.com.br EXERCÍCIOS 36. Identifique os pares de triângulos congruentes de acordo com os casos indicados a seguir: 1º caso: LLL 09. CLASSIFICAÇÃO DOS ÂNGULOS QUANTO À MEDIDA ABSOLUTA I) ÂNGULO NULO: Def.: É o ângulo cuja medida é igual a zero grau (0º). m(AÔB) = 0º II) ÂNGULO RETO: Def.: É o ângulo cuja medida é exatamente 90º. indica a medida do ângulo A Ô B, neste caso, = 90° 2º caso: LAL m(AÔB) = 90º III) ÂNGULO AGUDO: Def.: É todo ângulo cuja medida está compreendida entre 0º e 90º 0º < m (AÔB) <90º Geometria | Caderno 02 74 23 www.ednaldoernesto.com.br V) ÂNGULO RASO: (ÂNGULO DE MEIA-VOLTA) CASO 2: LADO - ÂNGULO - LADO (L.A.L) Def.: É o ângulo cuja medida é exatamente 180º. Dois triângulos são congruentes, quando têm dois lados e o ângulo formado por eles respectivamente congruentes. AB MN B̂ N̂ BC NP m(AÔB) = 180º ABC MNP V) ÂNGULO OBTUSO: CASO 3: ÂNGULO - LADO - ÂNGULO (A.L.A) Def.: É todo ângulo cuja medida está compreendida entre 90º e 180º. Dois triângulos são congruentes, quando têm dois ângulos e o lado adjacente a esses ângulos respectivamente congruentes. B̂ N̂ BC NP 90º < m (AÔB) < 180º VI) ÂNGULO PLENO: (ÂNGULO DE UMA VOLTA) Ĉ ABC MNP P̂ CASO 4: LADO - ÂNGULO - ÂNGULO OPOSTO (L.A.Ao) Def.: É o ângulo que mede exatamente 360º. Dois triângulos são congruentes, quando têm um lado, um ângulo adjacente a esse lado e o ângulo oposto a esse lado respectivamente congruentes. m(AÔB) = 360º Geometria | Caderno 02 24 BC 73 EF B̂ Ê Â D̂ ABC DEF www.ednaldoernesto.com.br 05. CONGRUÊNCIA DE TRIÂNGULOS QUANTO À MEDIDA RELATIVA Dois ou mais triângulos serão congruentes entre si, se o somente se tiverem lados e ângulos correspondentes congruentes entre si. (forem idênticos) I) ÂNGULOS COMPLEMENTARES Def.: Dois ângulos são complementares entre si, quando a soma de suas medidas for exatamente 90º. Exemplo: AÔB e BÔC são complementares entre si. m(AÔB) + m(BÔC) = 90º Comp (x) = 90º - x 0º x 90º II) ÂNGULOS SUPLEMENTARES Observe que: Os lados correspondentes são congruentes: AB DE, AC DF e BC EF. Def.: Dois ângulos são suplementares entre si, quando a soma de suas medidas for exatamente 180º. AÔB e BÔC são suplementares entre si. Os ângulos correspondentes são congruentes:  D̂ , B̂ Ê , Ĉ F̂ . m(AÔB) + m (BÔC) = 180º CASOS DE CONGRUÊNCIA DE TRIÂNGULOS Sup(x) = 180º - x Caso 1: LADO - LADO - LADO (L.L.L.) Dois triângulos são congruentes, quando têm os três lados respectivamente congruentes. AB AC BC ED ED DF 0º x 180º III) ÂNGULOS REPLEMENTARES Def.: Dois ângulos são replementares entre si quando a soma de suas medidas for exatamente 360º. ABC DEF AÔB e A’Ô B’ são replementares entre si. m(AÔB) + m (A' Ô B') = 360º Rep (x) = 360º - x Geometria | Caderno 02 72 25 0º x 360º www.ednaldoernesto.com.br 10. ÂNGULOS OPOSTOS PELO VÉRTICE II. TRIÂNGULO RETÂNGULO É o triângulo que possui um ângulo reto. Dois ângulos são o.p.v. quando os m (Â) = 90º lados de um forem semi-retas opostas aos lados do outro. A Ô B e C Ô D são opostos pelo vértice TEOREMA: reto Se dois ângulos forem opostos pelo vértice terão medidas iguais. Demonstração: Hipótese: ˆ e ˆ são ângulos OPV Tese: m( ˆ) Observe que: m(ˆ) m( ˆ) m(ˆ) 180 m(ˆ) m(ˆ) 180 Então : m( ˆ) m( ˆ) m(ˆ) Em todo triângulo retângulo os ângulos agudos são complementares entre si. No triângulo retângulo os lados adjacentes ao ângulo reto são denominados catetos e o lado oposto ao ângulo reto é a hipotenusa. m(ˆ) m(ˆ) m(ˆ) cqd 11. ÂNGULOS FORMADOS POR DUAS RETAS PARALELAS E UMA TRANSVERSAL III. TRIÂNGULO OBTUSÂNGULO É o triângulo que possui um ângulo obtuso. Quando duas retas paralelas interceptam uma transversal, elas determinam oito ângulos com vértices nos pontos de intersecção. 90º < m (Â) < 180º obtuso Estes ângulos recebem nomes especiais: (aos pares) Geometria | Caderno 02 26 71 www.ednaldoernesto.com.br II. TRIÂNGULO ISÓSCELES CORRESPONDENTES É o triângulo que possui dois lados congruentes entre si. AC B̂ AB ÂNGULOS Ĉ (Ângulos da base) Observe que: INTERNOS A LTERNOS CONGRUENTES EX TERNOS COLA TERA IS Todo triângulo eqüilátero é isósceles. CONGRUENTES INTERNOS EX TERNOS SUPLEMENTARES Com uma régua e um esquadro, vamos traçar duas retas, como mostra a figura: (a seguir). III. TRIÂNGULO ESCALENO É o triângulo que possui os lados com medidas diferentes entre si. AB BC AC AB Veja que as retas traçadas são paralelas. Observe ainda que, se o ângulo do esquadro medir 45º, as duas retas traçadas formarão ângulos de 45º com a régua: Observe que: Triângulo escaleno é todo triângulo não-isósceles. ABC não possui dois lados congruentes. QUANTO AOS ÂNGULOS I. TRIÂNGULO ACUTÂNGULO É o triângulo que possui todos os ângulos agudos. 0º < m (  ), m ( B̂ ), m ( Ĉ ) < 90º Esses dois correspondentes. pela posição que ocupam, são chamados de ângulos 1e 5 2e6 3e7 Observe que: Todo triângulo eqüilátero é acutângulo. ângulos, são ângulos cor r espondentes 4e8 Os ângulos correspondentes são congruentes Geometria | Caderno 02 70 27 www.ednaldoernesto.com.br 4 e5 são ângulos colater ais inter nos 3e6 04. CLASSIFICAÇÃO DOS TRIÂNGULOS Os colaterais internos são suplementares EQUILÁTERO LADOS ISÓSCELES ESCALENO 1e 8 2e7 são ângulos colater ais exter nos TRIÂNGULO ACUTÂNGULO Os colaterais externos são suplementares OBTUSÂNGULO ÂNGULOS RETÂNGULO 4e6 3e5 são ângulos alter nos inter nos QUANTO AOS LADOS: Os alternos internos são congruentes I. TRIÂNGULO EQÜILÁTERO É o triângulo que possui todos os lados congruentes. 1e 7 2e8 são ângulos alter nos exter nos AB Os alternos externos são congruentes  BC B̂ AC Ĉ = 60º Observe que: O triângulo eqüilátero é o polígono regular de três lados. Geometria | Caderno 02 28 69 www.ednaldoernesto.com.br 35. Ordene os ângulos do triângulo abaixo; EXERCÍCIOS 06. Adotando a)150º = 3,14, exprimir (aproximadamente) 1rad em graus: b) (32,15)º c) (62,27)º d) (57,32)º e)360º 03. TEOREMA DO ÂNGULO EXTERNO Em todo triângulo a medida de um ângulo externo é sempre igual à soma das medidas dos ângulos internos não adjacentes. 07. O dobro da medida do suplemento de um ângulo vale 7 vezes a medida do seu complemento. Achar a medida deste ângulo. a) 50º b) 51º c) 52º d) 53º e) 54º m(e) = m(Â) + m( B̂ ) Demonstração: Hipótese: ê é o ângulo externo adjacente a Ĉ Tese: m(ê) = m(Â) + m( B̂ ) m(Â) m(B̂) m(Ĉ) 180 (lema) m(Ĉ) m(ê) 180 08. O replemento de um ângulo, aumentado de 10º, é igual ao dobro do suplemento deste ângulo, somado ao seu complemento. Este ângulo mede. a) 30º b) 40º c) 80º d) 110º e) 50º Então: m( Ĉ ) + m(ê) = m(Â) + m( B̂ ) + m( Ĉ ) Logo: m(ê) = m(Â) + m( B̂ ) cqd Geometria | Caderno 02 68 29 www.ednaldoernesto.com.br 09. Dois ângulos suplementares são tais que a diferença entre suas medidas é 120º. Calcule a medida do complemento do menor destes ângulos: a) 30º b) 40º c) 50º d) 60º a = 2x + 1 b=4 c=1 e) 70º 10. (UFES) O triplo do complemento de um ângulo é igual à terça parte do suplemento desse ângulo. Esse ângulo mede: a) 7 r ad 8 b) 5 r ad 16 c) 7 r ad 4 33. Na figura abaixo determine os possíveis valores de x: d) 7 r ad 16 e) 5 r ad 8 POSTULADO: Em todo triângulo ao maior lado se opõe o maior ângulo, ao menor lado se opõe o menor ângulo e a lados de medidas iguais se opõem ângulos de medidas iguais. Se a 11. Determine a medida do ângulo formado pelas bissetrizes de dois ângulos adjacentes, sabendo que a medida do primeiro é 1/2 da do seu complemento e que a medida do segundo vale 1/9 da medida do seu suplemento. a) 42º b) 23º Geometria | Caderno 02 c) 24º d) 14º 30 b c  B̂ Ĉ EXERCÍCIOS 34. Ordene os lados do triângulo abaixo: e) 50º 67 www.ednaldoernesto.com.br 02. CONDIÇÃO DE EXISTÊNCIA DO TRIÂNGULO Em todo triângulo a medida de um lado qualquer é sempre menor que a soma das medidas dos outros dois e maior que a diferença absoluta entre eles. b-c 12. O replemento do suplemento de um ângulo, aumentado de 50º é igual ao dobro do suplemento do complemento deste ângulo. Este ângulo mede. a) 40º b) 45º c) 50º d) 55º e) 60º <a<b+c a-b <c<a+b a-c <b<a+c Se a + b < c ou a + b = c é impossível formar o triângulo conforme sugere as ilustrações abaixo: 13. O suplemento do complemento do replemento do replemento do suplemento do suplemento do complemento de um ângulo é igual ao óctuplo do ângulo. Calcule-o: Geometria | Caderno 02 66 31 www.ednaldoernesto.com.br TRIÂNGULOS 14. Verifique a veracidade das afirmativas: I 0 II 0 1 1 2 2 3 3 4 4 Se o replemento do suplemento do complemento de um ângulo vale 8 vezes a medida do ângulo,este mede 30º. Ângulos adjacentes são obrigatoriamente consecutivos. Um ângulo obtuso não admite complemento. Em duas paralelas cortadas por uma transversal dois ângulos colaterais internos são congruentes. Em um sistema formado por duas paralelas cortadas por uma transversal dois ângulos alternos internos são suplementares. 01. TRIÂNGULO É todo polígono que possui apenas três lados. ABC: triângulo ABC. A, B e C são os vértices do ABC. AB, BC e AC são os lados do ABC. Â, B̂ e Ĉ são os ângulos internos do ABC. Veja, em destaque, alguns elementos de um triângulo de vértices A, B e C: 15. Nas figuras a seguir sendo a paralela a b, calcule x: a) b) Em todo triângulo sempre teremos: Geometria | Caderno 02 32 D=0 Si = 180º Se = 360º nº de diagonais soma dos ângulos internos soma dos ângulos externos 65 www.ednaldoernesto.com.br 16. Nas figuras abaixo sendo r/ /s calcule o valor de x: a) c) b) d) e) Geometria | Caderno 02 64 33 www.ednaldoernesto.com.br 17. Calcule a medida do menor ângulo formado pelos ponteiros das horas e dos minutos de um relógio que marca exatamente 14h:23min. ÍNDICE Página Geometria | Caderno 02 34 01 - Triângulos 65 02 - Condição de existência do triângulo 66 03 - Teorema do ângulo externo 68 04 - Classificação dos triângulos 69 05 - Congruência de triângulos 72 06 - Cevianas 76 07 - Teoremas 83 63 www.ednaldoernesto.com.br 18. Calcular a medida exata do ângulo côncavo formado pelos ponteiros de um relógio que marca pontualmente cinco horas e dezesseis minutos. 19. (FGV-81) É uma hora da tarde; o ponteiro dos minutos coincidirá com o ponteiro das horas, pela primeira vez aproximadamente, às: a) 13h 5 min 23s b) 13h 5 min 25s c) 13h 5 min 27s d) 13h 5 min 29s e) 13h 5 min 31s Geometria | Caderno 02 62 35 www.ednaldoernesto.com.br Terceira Parte Ednaldo Ernesto Geometria | Caderno 02 36 61 www.ednaldoernesto.com.br Geometria | Caderno 02 60 37 www.ednaldoernesto.com.br 30. Na figura ao lado, determine a soma das medidas dos ângulos â + b̂ + ĉ + d̂ + ê + f̂. 31. As mediatrizes de dois lados consecutivos de certo polígono regular fazem um ângulo que mede 15º. Qual o polígono e quantas diagonais não passam pelo seu centro? 32. Um polígono regular possui a partir de um de seus vértices tantas diagonais quantas são as diagonais de um hexágono. Determine: a) o número de eixos e centros de simetria. b) Quantas são as retas determinadas pelos vértices desse polígono? Geometria | Caderno 02 38 59 www.ednaldoernesto.com.br 27. A soma dos n - 3 ângulos externos de um polígono regular é 225º. Se cada lado seu mede 5 cm, determine seu semi-perímetro. ÍNDICE 28. (UFPE-80) Os ângulos internos de um pentágono convexo são proporcionais aos números 3, 5, 6, 7 e 9. Calcule as medidas destes ângulos. Página 29. (PUC-SP) A soma das medidas dos ângulos A + B + C + D + E: a) é 60° b) é 120° c) é 180° d) é 360° e) 270° Geometria | Caderno 02 58 01 - Linha poligonal 41 02 - Polígono 42 03 - Elementos dos polígonos 43 04 - Polígonos côncavo e convexo 44 05 - Classificação dos polígonos 45 06 - Perímetro dos polígonos (2p) 46 07 - Número de diagonais de um polígono convexo (D) 47 08 - Diagonais radiais 49 09 - Lei angular de Tales 50 10 - Soma dos ângulos internos de um polígono convexo: (Si) 51 11 - Soma dos ângulos externos de um polígono convexo: (Se) 53 39 www.ednaldoernesto.com.br 23. As bissetrizes de dois ângulos internos consecutivos de um polígono regular formam um ângulo de 45º. Se o perímetro polígono é 12m, qual a medida de seus lados? 24. Qual o polígono convexo cujo número de diagonais é o sêxtuplo da quantidade de diagonais que partem de cada um de seus vértices? 25. A soma das medidas dos ângulos internos de um polígono regular é 36 retos. Qual a medida de cada um dos ângulos externos? 26. A soma dos n - 4 ângulos internos de um polígono regular é 864º. Quantas diagonais nãoradiais possui o polígono? Geometria | Caderno 02 40 57 www.ednaldoernesto.com.br POLÍGONOS EXERCÍCIOS 20. Dois polígonos regulares isoperimétricos são tais que um deles é um octógono de lado 6cm. Se cada lado do outro mede 4cm, que polígono é este? 0 1 . LINHA POLIGONAL É a reunião de três ou mais segmentos de reta consecutivos e não adjacentes entre si. EXEMPLOS: 21. Dados dois polígonos convexos com n e n + 6 lados, respectivamente, calcular n sabendo-se que um dos polígonos tem 39 diagonais mais do que o outro. Numa Poligonal: a extremidade de cada segmento chama-se vértice (pontos A,B,C,D,...); cada segmento é chamado lado ( AB , BC , CD ,...). Notamos que existem poligonais nas quais há lados não consecutivos que se cortam em pontos que não são vértices essas poligonais são denominadas entrelaçadas, enquanto as outras são denominadas simples. 22. A razão entre as medidas dos ângulos internos de dois polígonos regulares é 8/11. Determine esses polígonos sabendo que o número de lados de um é o quádruplo do outro. Existem poligonais nas quais as extremidades coincidem; essas poligonais são denominadas poligonais fechadas ou polígonos. As demais poligonais são chamadas abertas. Geometria | Caderno 02 56 41 www.ednaldoernesto.com.br Teorema 02 Em todo polígono regular as bissetrizes de dois ângulos internos consecutivos formam um ângulo congruente ao ângulo externo. Demonstração Linha poligonal aberta entrelaçada (não-simples) Linha poligonal fechada simples (É polígono) Hipótese: ABCDE... é um polígono regular. EO e DO são bissetrizes de ângulos internos consecutivos. Tese: Linha poligonal fechada entrelaçada - É polígono. Ai 2 Ai 2 360 n 2 Ai 2 180 Ai 180 Ac 360 n 02. POLÍGONO Consideremos num plano n pontos, (n 3): A1,A2,A3,...,An-1, An, ordenados de modo que três consecutivos não sejam colineares e os segmentos A 1A 2 , A 2 A 3 ,..., A n 1 A n , A n A n 1 . Denominamos de polígono à figura constituída pelos n segmentos consecutivos. cqd A1A 2 A 2 A 3 AnA1 = polígono A1A2A3 ... An Geometria | Caderno 02 42 55 www.ednaldoernesto.com.br TEOREMAS FINAIS Observemos as poligonais a seguir: Teorema 01 Em todo polígono regular as mediatrizes de dois lados consecutivos formam um ângulo cuja medida é igual a medida do ângulo externo. Essas poligonais são curvas fechadas simples. Elas são chamadas polígonos. Demonstração Hipótese: ABCDE... é um polígono regular. r e s são mediatrizes de lados consecutivos. Tese: 03. ELEMENTOS DOS POLÍGONOS: 360 n 90° + 90° + Ai + Ai Ai LADOS = 360° 180 Ae VÉRTICES 180 ELEMENTOS Ai 180 - A i - Ae - 180 __________________ ___ - Ae 0 INTERNOS ÂNGULOS EXTERNOS DIAGONAIS Ae cqd Geometria | Caderno 02 54 43 www.ednaldoernesto.com.br 04. POLÍGONOS CÔNCAVO E CONVEXO: 11. SOMA DOS ÂNGULOS EXTERNOS DE UM POLÍGONO CONVEXO: (Se) Um polígono simples divide o plano em duas regiões, sem pontos comuns: a dos pontos internos (interior) e a dos pontos externos (exterior). POLÍGONO CONVEXO Em todo polígono convexo sempre teremos POLÍGONO CÔNCAVO Se = 360º Teorema da soma dos ângulos externos Dizemos que um polígono é convexo se o mesmo limita uma região (interna) convexa. A soma dos ângulos externos de um polígono convexo de n lados (n 3) é 360º. Demonstração: Hipótese: A1 A2 A3 ... An é polígono convexo de n lados Tese: ê1 + ê 2 + ê 3 + ... + ên = 360º Pela definição de ângulos externo, temos: î1 ê1 180º î2 ê 2 180º î3 ê 3 180º Exemplos: în Como Si = (n - 2) . 180° , temos: (n - 2) . 180º + Se = n . 180º ên n . 180º - 360º + Se = n . 180º 180º Se = 360º __________________ __ Somando: Si + Se = n . 180º cqd ÂNGULO EXTERNO DO POLÍGONO REGULAR: (Ae) Polígono Côncavo de 10 lados Geometria | Caderno 02 Polígono Convexo de 6 lados 44 Ae = Se n Ae = 53 360º n www.ednaldoernesto.com.br 05. CLASSIFICAÇÃO DOS POLÍGONOS Demonstração Quanto ao número de lados: Hipótese: A1 A2 A3 ... An é um polígono convexo (n 3) Tese: Si = Â1 + Â2 + Â3 + ... + Ân = (n - 2) . 180º Os polígonos recebem nomes de acordo com o número de lados. (Num polígono, o número de lados é igual ao número de ângulos e igual ao número de vértices.) n 3 4 5 6 7 8   B̂ Ĉ 180º B̂ Ĉ D̂ Ê Â B̂ Ĉ D̂ 2.180º NOMENCLATURA n Triângulo Quadrilátero Pentágono Hexágono Heptágono Octógono NOMENCLATURA 9 10 11 12 15 20 Eneágono Decágono Undecágono Dodecágono Pentadecágono Icoságono - Os demais polígonos não têm nomenclatura específica 3.180º Exemplo: Todos os polígonos a seguir são pentágonos: A soma dos ângulos internos do polígono convexo de n lados é a soma dos ângulos internos de todos os triângulos em que ele fica dividido pelas diagonais com extremidades em um dos vértices. São n - 2 triângulos. (Só os dois triângulos vizinhos ao vértice em questão utilizam-se de dois lados do polígono.) Quanto às medidas dos lados e ângulos: Assim: Si = (n - 2) . 180º cqd EQUILÁTERO POLÍGONO ÂNGULO INTERNO DO POLÍGONO REGULAR: (Ai) Ai = Geometria | Caderno 02 Si n Ai = 52 180º (n n REGULAR EQUIÂNGULO 2) IRREGULAR 45 www.ednaldoernesto.com.br a) Polígono Equilátero: dizemos que um polígono é equilátero quando tem todos os lados com mesma medida. Demonstração b) Polígono Equiângulo: dizemos que um polígono é equiângulo quando tem todos os ângulos internos com mesma medida. Hipótese:  , B̂ e Ĉ são Ângulos Internos do ABC. c) Polígono Regular: dizemos que um polígono convexo é regular quando é equiângulo e equilátero. Tese: m(  ) + m( B̂ ) + m( Ĉ ) = 180º Exemplos de polígonos regulares: Construção auxiliar: Pelo vértice A, traçamos r // BC. triângulo quadrado pentágono hexágono heptágono octógono eneágono 1. B̂  1 2. Ĉ  2 3. med (  1) + med (  ) + med (  2) = 180º 4. med ( B̂ ) + med (  ) + med ( Ĉ ) = 180º Todo polígono regular é inscritível e circunscritível. cqd 10. SOMA DOS ÂNGULOS INTERNOS DE UM POLÍGONO CONVEXO: (Si) Em todo polígono convexo sempre teremos: 06. PERÍMETRO DO POLÍGONO (2P) Si = 180º (n-2) Dado um polígono ABC ... K, definimos como perímetro a soma das medidas de todos os lados do polígono: 2p = AB + BC + CD + ...+ KA Teorema da soma dos ângulos internos A soma dos ângulos internos de um polígono convexo de n lados (n ou ainda m (i) 2p = i=1 Geometria | Caderno 02 46 3) é dada por: n Si = (n - 2) . 180º 51 www.ednaldoernesto.com.br Para polígonos regulares: bs: Se o polígono for regular e tiver n lados cada lado medindo então: I) GÊNERO PAR DIAGONAIS D= n(n - 3) 2 DIAGONAIS RADIAIS D= n 2 2p = n . DIAGONAIS NÃO-RADIAIS D= n(n - 4) 2 A metade do perímetro é dita semi-perímetro e representada por p. Todo polígono regular de gênero par com n lados possui n eixos de simetria e 1(um) centro de simetria. 07. NÚMERO DE DIAGONAIS DE UM POLÍGONO CONVEXO (D) II) GÊNERO ÍMPAR DIAGONAIS DIAGONAIS RADIAIS n(n - 3) D= 2 D=0 DIAGONAIS NÃO-RADIAIS n(n - 3) D= 2 (todas) Sabemos que, diagonais de um polígono é todo segmento de reta que liga dois vértices não consecutivos do polígono. Exemplo: BF , BE e BD são três das diagonais do hexágono. Todo polígono regular de gênero ímpar com n lados possui n eixos de simetria e não possui centro de simetria. Se um polígono convexo tiver n lados seu número de diagonais é dado por. 09. LEI ANGULAR DE TALES D= A soma das medidas dos ângulos internos de um triângulo qualquer é constante e sempre igual a 180º. n(n - 3) 2 Teorema do Número de Diagonais O número de diagonais de um polígono convexo de n lados (n m (Â) + m ( B̂ ) + m ( Ĉ ) = 180º igual a Geometria | Caderno 02 50 3) é n(n - 3) . 2 47 www.ednaldoernesto.com.br 08. DIAGONAIS RADIAIS Demonstração Em todo polígono regular com gênero (número de lados) par existe diagonais radiais (que passam pelo centro) em número igual a metade do seu número de lados. Hipótese: A1 A2 ... An é um polígono convexo de n lados Tese: d = n(n - 3) 2 n=3 Observem as figuras a seguir: d=0 n=4 d=2 n=5 d=5 O número de diagonais com extremidades em um vértice desse polígono é n - 3. (Dos n pontos, A1 não forma diagonal com três: A1, A2 e An). Se o polígono tiver gênero par passarão pelo centro tantas diagonais quanto for a metade do número de lados. No decágono regular cinco de suas diagonais passam pelo seu centro (são radiais). No polígono regular de 18 lados 9 de suas diagonais passam pelo seu centro. São n vértices no total. Se cada vértice tem n - 3 extremidades de diagonais e se cada diagonal tem duas extremidades, então: d= n(n - 3) 2 c.q.d. Se o polígono regular tiver gênero ímpar nenhuma de suas diagonais irá passar pelo seu centro. É o caso do pentadecágono regular da figura acima. Geometria | Caderno 02 48 E do enágono regular. 49 www.ednaldoernesto.com.br