Circunferência é o conjunto dos pontos equidistantes de um ponto (centro) Raio é um segmento de recta que une um ponto da circunferência ao seu centro Diâmetro Corda é um segmento de recta que une dois pontos da circunferência Raio Diâmetro é toda a corda que passa pelo centro da circunferência O diâmetro é a maior das cordas O diâmetro divide a circunferência em duas semi-circunferências Corda Ângulo ao Centro e Arco de Circunferência A c Um ângulo formado por dois raios designa-se ângulo ao centro (o vértice do ângulo coincide com o centro da circunferência) B Qualquer porção da circunferência determinada por dois dos seus pontos, que são os extremos do arco designa-se Arco de circunferência. Nota – Quando falamos em arco, sem nada acrescentar referimo-nos ao arco menor AB Ao ângulo ao centro ACB corresponde a corda [AB] e o arco [AB] e vice-versa. Numa circunferência, qualquer ângulo que não seja ao centro diz-se excêntrico. Pág.12 – exercício 1 Observa a circunferência de centro O da figura: a) Identifica quatro ângulos ao centro. AOB ; BOC ; COD e EOD b) Indica dois pares de ângulos ao BOC FOE centro geometricamente iguais. c) Classifica quanto aos lados o triângulo [EOD]. Triângulo isósceles AOB EOD A D Numa circunferência: C - a cada ângulo ao centro corresponde um arco e vice-versa - A arcos iguais correspondem cordas e ângulos ao centro iguais - A ângulos ao centro iguais B E F G correspondem arcos e cordas iguais - A cordas iguais correspondem arcos e ângulos ao centro iguais - A amplitude de um arco é igual à amplitude do ângulo ao centro correspondente H C I Pág.13 – exercício 3 Observa a figura onde [MT] [EA]. Prova que MA AT TE EM Resposta: MA AT TE EM Esta afirmação é verdadeira porque se trata dos comprimentos dos lados de um quadrado, pois como [MT] e [EA] são diâmetros representam da as circunferência, diagonais quadrado, por serem iguais. de um Pág.13 – exercício 4 Na figura abaixo, [AD] é um diâmetro da circunferência de centro O, AOB 60º e O C é a bissectriz do ângulo BOD. a) Calcula BOC e COD. BOC 60º; COD 60º b) Que podemos concluir em relação a AB , BC , CD. Porquê? A amplitude dos arcos é 60º porque a amplitude dos ângulos ao centro correspondentes também é 60º. c) E em relação a AB , BC e CD. Porquê? P d Os comprimentos das cordas são iguais porque a arcos e ângulos ao centro iguais correspondem cordas iguais AO 2 cm , calcula o comprimento do arco AB. 2 P 4 2 Se AO 2cm, r 2cm e d 4cm log o AB cm. 6 6 2 3 d) Supondo que Pág.23 – exercício 1 a) e c) Observa as figuras e determina, em cada caso, os valores de x e y. a) Ângulos verticalmente opostos x y 30º e x 30º y c) x+30º 2x - 10º x 30º 2 x 10º x 2 x 10º 30º 1x 40º x 40º Ângulo inscrito F Um ângulo formado por duas cordas designase c E ângulo inscrito (o vértice do ângulo coincide com um ponto da circunferência) D 80º A amplitude de um ângulo inscrito é igual a metade da amplitude do arco compreendido entre os seus lados O ângulo ao centro tem de amplitude 80º, logo a amplitude do arco correspondente também é 80º, o que significa que a amplitude do ângulo inscrito é igual a metade da do arco correspondente (80º/2=40º). Pág.15 – exercício 6 Observa a figura e indica: a) Um ângulo ao centro; AOC b) Um ângulo inscrito; ABC c) Um arco de circunferência; AB d) Um raio de circunferência; OC e) Uma corda da circunferência. AB Pág.15 – exercício 7 Considera a circunferência de centro O. a) [AB] e [DC] são diâmetros. Porquê? Porque são cordas que passam pelo centro. b) Se b1) AOD 34º , calcula: COB b2) ABD b3) DB b4) B AD b5) ADB ADB 360º 146º 34º 180º 90º 2 2 COB 34º (ângulos verticalmente opostos) 34º ABD 17º 2 DB 180º 34º 146º 180º 34º 146º 73º 2 2 ( ângulos de 1 isósceles ) 146º B AD 73º 2 B AD ( ângulo inscrito correspondente a BD que é 146º ) Abre agora o programa Geogebra, no teu computador, e verifica o exercício anterior começando por: traçar uma recta (com 2 pontos); desenhar uma circunferência (centro sobre um ponto e raio no outro); marcar os pontos A e B; marcar o ângulo AOD de 34º e os pontos D e C; marcar a corda DB; verificar todos os resultados. Ângulo inscrito Propriedades: Os ângulos inscritos no mesmo arco de circunferência são geometricamente iguais. Qualquer ângulo inscrito numa semicircunferência é recto. Pág.17 – exercício 12 O triângulo [MAR] representado na figura é rectângulo em A e os seus três vértices pertencem à circunferência. Sabendo que MA QM e que M RA 30º calcula QAR . MA 30º 2 MA 60º log o QM 60º M AR 90º (ângulo inscrito numa semi circunferência) então MQR 180º MQR MQ 180º 60º QAR 2 2 120 QAR QAR 60º 2 QAR Abre novamente o programa Geogebra e verifica o exercício anterior começando por: traçar uma recta com dois pontos; desenhar uma circunferência (centro sobre um ponto e raio no outro); marcar os pontos M e R; traçar o ângulo MRA de 30º; marcar o ponto A e a corda [MA]; verificar que o ângulo MAR é 90º; traçar uma recta perpendicular a MR e marcar o ponto Q; verificar todos os resultados. Eixo de simetria de uma circunferência Qualquer recta que passe pelo centro de uma circunferência é eixo de simetria da circunferência. Qualquer recta que passe pelo centro de uma circunferência divide ao meio as cordas que lhe são perpendiculares, assim como os ângulos ao centro e os arcos correspondentes. Numa circunferência, arcos e cordas compreendidos entre cordas paralelas são geometricamente iguais. tangente A tangente a uma circunferência é perpendicular à recta que 90º passa pelo centro e pelo ponto de tangência. Pág. 21 a) ex.16 b) ponto de tangência Pág. 21 a) b) ex.17 c) Polígonos Polígono é o conjunto de pontos do plano limitado por uma linha fechada, formada por segmentos de recta unidos pelas extremidades. Polígono Não Polígono Os polígonos podem ser côncavos ou convexos. Côncavo Convexo Polígonos Polígono regular Um polígono regular é todo o polígono convexo com as seguintes características: todos os seus lados têm a mesma medida (são congruentes); todos os seus ângulos internos têm a mesma amplitude (são congruentes). Diagonal de um Polígono Diagonal de um polígono é qualquer segmento de recta cujos extremos são vértices não consecutivos do polígono. Polígonos Regulares Polígono N.º Lados Ângulo ao Centro Ângulo Interno Triângulo equilátero 3 120º 60º Quadrado 4 90º 90º Pentágono 5 72º 108º Hexágono 6 60º 120º ... ... ... ... ... N 360º/N = 180 - Ângulo ao centro Polígonos Concluímos que: A soma das amplitudes dos ângulos internos de um polígono (convexo) de n lados é igual a (n-2) 180º. triângulo Si = (3 - 2) 180º = = 1 180º = = 180º Hexágono Pentágono Si = (5 - 2) 180º = = 3 180º = = 540º Si = (6 - 2) 180º = = 4 180º = = 720º Polígonos Concluímos que: Num polígono convexo, qualquer que seja o número de lados, a soma dos ângulos externos é sempre 360º. Polígonos inscritos numa circunferência Polígono N.º lados N.º triângulos Soma dos ângulos internos Triângulo 3 1 180º Quadrilátero 4 2 2 × 180º = 360º Pentágono 5 3 3 × 180º = 540º Hexágono 6 4 4 × 180º = 720º Heptágono 7 ? ? Octagono 8 ? ? Polígonos Concluímos que: Um polígono diz-se inscrito numa circunferência se esta contém todos os seus vértices. A circunferência diz-se circunscrita ao polígono. 360º DOC 72º 5 A amplitude do ângulo ao centro correspondente ao lado de um polígono regular de n lados é 360º n Polígonos Regulares Polígono N.º Lados Ângulo ao Centro (Ac) Ângulo Interno (Ai) Triângulo equilátero 3 120º 60º Quadrado 4 90º 90º Pentágono 5 72º 108º Hexágono 6 60º 120º ... ... ... ... ... N Ac = 360º/N Ai = 180 - Ac Polígonos Página 31 – ex. 2 a) (n 2) 180º 720º 180º n 360º 720º 180º n 720º 360º 1080º n 180º n6 R : O polígono é um hexágono. Página 31 – ex. 3 Si (5 2) 180º Si 3 180º Si 540º 540º 108º 5 R : O ângulo int erno é 108º. 5n 360º ângulo int erno 360º 5 n 72º R : O ângulo externo é 72º. n Polígonos Página 31 – ex. 6 Si (n 2) 180º Si (6 2) 180º Si 4 180º Si 720º Se Si 720º então 3x x 20º x 30º 70º 720º 5 x 720º 20º 30º 70º 600 x x 120º 5 R : O valor de x é 120º. Página 31 – ex. 7 a) 360º 60º 6 R : O polígono é um hexágono regular. b) 360º 110º 3 R : O polígono é um triângulo regular. c) 360º 36º 10 R : O polígono é um decágono regular. d ) 360º 90º 4 R : O polígono é um quadrado. Polígonos Como se pode determinar a área de um polígono regular qualquer? [ABCDE] é um pentágono regular inscrito na circunferência. Dividimos o pentágono em cinco triângulos isósceles geometricamente iguais. Chama-se apótema de um polígono regular ao segmento de recta que une o centro do polígono com o ponto médio de qualquer um dos lados. h o apótema do pentágono coincide com a altura de cada triângulo. Polígonos A área do polígono regular [ABCDE] pode ser obtida multiplicando por 5 a área de um dos triângulos em que dividimos o pentágono. A ABCDE 5 A AOB ap l lado do pentágono. A AOB Logo, A ABCDE ap 5 2 ap 2 Polígonos A ABCDE ap 5 2 representa o perímetro do pentágono A ABCDE A ABCDE ap P 2 P ap 2 De modo análogo prova-se que: A poligono regular P ap 2 P = perímetro do polígono ap = apótema de um polígono Polígonos Página 33 ex. 24 P 12cm 8 96cm 96 8 A 2 768 A 2 A 384cm 2 ex. 25 c 2 h 2 c 2 c 2 102 52 c 2 100 25 c 75 cm P 10 cm 6 60 cm Apótema 60 75 A 2 A 30 75 cm2 ex. 26 A 160 20 3200 A A 1600 cm2 2 2 A poligono regular P ap 2 Chama-se ISOMETRIA a uma transformação geométrica em que são conservados os comprimentos dos segmentos de recta e as amplitudes dos ângulos -Translação Transforma uma figura F noutra figura F’ (imagem de F) tendo como referência um vector -Reflexão Transforma uma figura F noutra figura F’ (imagem de F) conhecendo um eixo (recta) de simetria -Rotação Transforma uma figura F noutra figura F’ (imagem de F) tendo um centro de rotação (ponto) e a amplitude (ângulo) da rotação Simetria Intuitivamente, todos nós sabemos o que é uma rotação, até porque usamos esse termo no dia-a-dia, quando nos referimos por exemplo: • uma roda dentada de uma máquina; • aos ponteiros de um relógio; • à roda de um veículo; • à hélice de um avião; • ao movimento de rotação que a Terra torno de si mesmo; faz em Associado ao conceito de rotação está o conceito de ângulo orientado. Deste modo, convencionou-se que o sentido contrário ao do movimento dos ponteiros de um relógio é o sentido positivo, enquanto que o sentido do movimento dos ponteiros de um relógio é o sentido negativo. Sentido positivo Sentido negativo ângulo orientado +90º ângulo orientado -90º A figura [A’B’C’D’E’] resulta da rotação de centro O e amplitude 90º da figura a figura [ABCDE]. Por seu lado, [ABCDE] resulta da rotação de centro O e amplitude -90º da figura [A’B’C’D’E’] O que é uma Rotação? Uma Rotação de centro O e amplitude R(O,) é a aplicação que ao ponto O faz corresponder o próprio O e a cada ponto A da figura original faz corresponder um ponto A’, tal que OA OA' e AOˆ A' No exemplo ao lado a amplitude do ângulo é 60º