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13 Prof. Victor So AULA 03 – GEOMETRIA PLANA IV 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ é um dos lados do polígono regular de 𝑛 lados. Sabemos que o ângulo central é dado por: 𝑎𝑐 = 360° 𝑛 Usando as relações trigonométricas no triângulo retângulo 𝑂𝐴𝐻, temos: 𝑠𝑒𝑛 ( 𝑎𝑐 2 ) = 𝑙𝑛 2 𝑅 ⇒ 𝒍𝒏 = 𝟐𝑹𝒔𝒆𝒏 ( 𝟏𝟖𝟎° 𝒏 ) cos ( 𝑎𝑐 2 ) = 𝑎𝑛 𝑅 ⇒ 𝒂𝒏 = 𝑹𝐜𝐨𝐬 ( 𝟏𝟖𝟎° 𝒏 ) Podemos aplicar o teorema de Pitágoras no triângulo 𝑂𝐴𝐻 e encontrar 𝑎𝑛 em função de 𝑙𝑛 e 𝑅: 𝑅2 = 𝑎𝑛 2 + ( 𝑙𝑛 2 ) 2 ⇒ 𝒂𝒏 = 𝟏 𝟐 √𝟒𝑹𝟐 − 𝒍𝒏 𝟐 Também é possível deduzir a fórmula do lado de um polígono regular de 2𝑛 lados em função do raio 𝑅 e do lado 𝑙𝑛 do polígono regular de 𝑛 lados. Veja a figura: 14 Prof. Victor So AULA 03 – GEOMETRIA PLANA IV 𝑙𝑛 e 𝑎𝑛 é o lado e o apótema do polígono regular de 𝑛 lados, respectivamente. Note que Δ𝐶𝐸𝐵~Δ𝐴𝐶𝐵: Δ𝐶𝐸𝐵~Δ𝐴𝐶𝐵 ⇒ 𝐶𝐵 𝐸𝐵 = 𝐴𝐵 𝐶𝐵 ⇒ 𝑙2𝑛 𝑅 − 𝑎𝑛 = 2𝑅 𝑙2𝑛 ⇒ (𝑙2𝑛) 2 = 2𝑅(𝑅 − 𝑎𝑛) (𝐼) Escrevendo 𝑎𝑛 em função de 𝑙𝑛 e 𝑅, temos: 𝑎𝑛 = 1 2 √4𝑅2 − 𝑙𝑛 2 Substituindo em (𝐼): (𝑙2𝑛) 2 = 2𝑅 (𝑅 − 1 2 √4𝑅2 − 𝑙𝑛 2) ∴ 𝒍𝟐𝒏 = √𝑹(𝟐𝑹 − √𝟒𝑹 𝟐 − 𝒍𝒏 𝟐) 1.2.5. COMPRIMENTO DA CIRCUNFERÊNCIA Vimos que o lado de um polígono regular de 𝑛 lados é dado por: 15 Prof. Victor So AULA 03 – GEOMETRIA PLANA IV 𝑙𝑛 = 2𝑅𝑠𝑒𝑛 ( 180° 𝑛 ) O perímetro desse polígono é igual a: 𝑝𝑛 = 𝑛 ⋅ 2𝑅 ⋅ 𝑠𝑒𝑛 ( 180° 𝑛 ) Se tomarmos 𝑛 um número que tende ao infinito, o perímetro desse polígono se aproxima ao comprimento da circunferência circunscrita a ele. Então, aplicando o limite, temos: 𝐶 = lim n→∞ (2𝑅 ⋅ 𝑛 ⋅ 𝑠𝑒𝑛 ( 180° 𝑛 )) ⇒ 𝐶 = 2𝑅 lim n→∞ (𝑛 ⋅ 𝑠𝑒𝑛 ( 180° 𝑛 )) ⏟ 𝜋 ⇒ 𝐶 = 2𝜋𝑅 Assim, temos que o comprimento de uma circunferência é dado por: 𝑪 = 𝟐𝝅𝑹 1. 𝑨𝑩̅̅ ̅̅ , 𝑩𝑪̅̅ ̅̅ , 𝑪𝑫̅̅ ̅̅ e 𝑫𝑬̅̅ ̅̅ são 4 lados consecutivos de um icoságono regular. Os prolongamentos dos lados 𝑨𝑩̅̅ ̅̅ e 𝑫𝑬̅̅ ̅̅ cortam-se em 𝑰. Calcule o ângulo 𝑩Î𝑫. Resolução: O ângulo central do icoságono regular é dado por: