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PROP. XVII. PROB. Dadas duas esferas concêntricas, inscrever na esfera maior um sólido poliedro, cuja superfície não toque a esfera menor, (Fig. 27.). Suponham-se duas esferas concêntricas, e seja o ponto, A o centro comum de ambas. Deve-se inscrever na esfera maior um sólido poliedro, cuja superfície não toque a esfera menor. Pelo centro comum A de ambas as esferas considere-se passar um plano, que corte as mesmas esferas. As seções comuns do dito plano e das superfícies esféricas devem ser círculos; porque, ficando uma esfera descrita pela revolução inteira de, um semicírculo ao redor do diâmetro considerado como imóvel, qualquer que fôr a situação em que esteja o dito semicírcuio, o plano que passar por êle, sendo produzido para tôdas as partes, necessàriamente marcará na superfície esférica: a circunferência de um círculo:, e é manifesto que êste deve ser um círculo máximo, porque o diâmetro da esfera, que é o mesmo que o diâmetro dêste círculo, é a reta maior de quantas se podem conduzir (Pr. 15.3.) dentro de um círculo, ou dentro de uma esfera. Seja êste pois o círculo BCDE na esfera maior, e na menor o círculo FGH. Tirem-se os diâmetros BD, CE, reciprocamente perpendiculares entre si. Inscreva-se (Pr. 16.12.) no círculo maior BCDE um polígono de lados iguais, e de número par e que não toque o círculo menor FGH. Sejam as retas BK, KL, LM, ME. os lados dêste polígono, pertencentes ao quadrante BE do mesmo círculo BCDE. Tire-se o diâmetro KN. Levante-se do ponto A a reta AX perpendicularmente sôbre o plano do círculo BCDE. A reta AX encontrará a superfície da esfera em um ponto X. Pela reta AX e pelos diâmetros BD, KN façam-se passar dois planos os quais, pelo que temos dito, farão na superfície esférica dois círculos máximos. Sejam os semicírculos dêstes círculos máximos os dois BXD, KXN, que estão postos sôbre os diâmetros BD, KN. Como a reta XA é perpendicular ao plano do círculo BCDE, todos os planos, que passarem pela reta XA, serão perpendiculares (Pr. 18.11.) ao mesmo plano do círculo BCDE. Logo, os semicírculos BXD, KXN são perpendiculares ao plano do dito círculo BCDE. E como os semicírculos BED, BXD, KXN são iguais entre si, por serem iguais os diâmetros dêles BD, KN; também os quadrantes BE, BX, KX, que são as metades dos ditos semicírculos, serão iguais. Logo, em cada um dos quadrantes BX, KX poderá haver um número de lados inscritos igual ao número dos lados BK, KL, LM, ME inscritos no quadrante BE, de maneira que sejam iguais entre si todos êstes lados inscritos nos ditos três quadrantes. Inscrevam-se pois, e sejam os lados BO, OP, PR, RX os lados inscritos no quadrante BX; e no quadrante KX os lados KS, ST, TY, e YX, e tiradas as retas OS, PT, RY dos pontos O, S, sejam conduzidas as perpendiculares OV, SQ sôbre os raios AB, AK. Como o plano BOXD é perpendicular ao plano BCDE, e no plano BOXD existe a reta OV perpendicular ao semidiâmetro AB, que é a seção comum dos ditos planos, será a reta OV perpendicular (Def. 4.11.) ao plano BCDE. Pela mesma razão, a reta SQ é perpendicular ao mesmo plano BCDE, por ser o
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