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@preparatorio_falcon 99685-8908 2 » 90º , dizemos que os ângulos são complementares; » 180º, dizemos que os ângulos são suplementares. Retas paralelas interceptadas por uma transversal – A “Regra do Zorro” Estando nesta configuração, cada par de ângulos recebe um nome, a saber; » Correspondentes*: (α , α’), (β, β’), (γ, γ’), (δ, δ’); » Alternos internos*: (γ, α’), (δ, β’); » Alternos externos*: (α, γ’), (β, δ’); » Colaterais internos**: (δ, α’), (γ, β’); » Colaterais externos**: (α, δ’), (β, γ’); » Opostos pelo vértice (o.p.v.)*: (α, γ); (β, δ); (α’, γ’); (β’, δ’). * ângulos congruentes (de mesma medida) ** ângulos suplementares O que são polígonos regulares? A definição de polígono regular está atrelada à definição de polígonos. Os polígonos são formas planas fechadas limitadas por uma cadeia de segmentos de reta. Em linguagem simples, são formas fechadas e com lados retos. A diferença dos polígonos regulares é que todos seus lados são iguais e os ângulos formados por esses lados também são iguais. Dizemos que eles são equiláteros e equiângulos. Propriedades dos polígonos regulares: Todos os polígonos regulares podem ser girados em torno de um eixo de simetria, e ele ainda será igual; Todo polígono regular pode ser circunscrito por um círculo que toca todos os seus vértices; Todo polígono regular tem um círculo inscrito, ou seja, um círculo que toca os pontos médios de cada lado. Cálculo do número de diagonais de um polígono regular d = n · (n - 3) 2 Soma dos ângulos internos de um polígono S i = (n - 2) · 180° DEFINIÇÕES Ponto: Um elemento do espaço que define uma posição. Reta: Conjunto infinito de pontos. Dois pontos são suficientes para determinar uma reta, ou ainda um ponto e a inclinação da mesma. Plano: Conjunto infinito de retas. Três pontos são suficientes para determinar um plano. Semi-reta: Sai de um ponto determinado e se prolonga indefinidamente. Segmento de reta: Trecho de reta que se inicia em um ponto determinado e tem fim em outro ponto determinado. Não se prolonga indefinidamente. Ângulo: Formado pela união de semi-retas, ou mesmo por segmento de retas. ESTUDO DOS ÂNGULOS Medida de ângulos Existem três unidades de medidas de ângulos: graus (º), radianos (rad) e grados (gr). A correspondência entre essas medidas é a seguinte: A medida de graus ainda é subdividida em minutos (‘) e segundos (“), na base hexadecimal. Exemplos: 30º = p / 6 rad 60º = p / 3 rad 35,26º = 35º 15’ 36” 45º = p /4 rad 90º = p /2 rad 49,60º = 49º 36’ 00” Definições Dizemos que um ângulo é, » Raso, se, e somente se, é igual a 180º; » Nulo, se, e somente se, é igual a 0º; » Reto, se, e somente se, é igual a 90º; » Agudo, se, e somente se, é maior que 0º e menor que 90º; » Obtuso, se, e somente se, é maior que 90º e menor que 180º. Se a soma de dois ângulos resulta: 180º = p rad = 200 gr 1º = 60 ‘ = 3600 “ GEOMETRIA PLANA @preparatorio_falcon 99685-8908 3 a) 90° b) 85° c) 80° d) 75° e) 60° 7- Nas figuras, as retas r e s são paralelas. Determine x em cada caso: a) b) c) 8- Determine x abaixo: 9- Considerando um hexágono regular, determine: a) gênero b) soma dos ângulos internos c) soma dos ângulos externos d) número de diagonais que partem de cada vértice. e) número total de diagonais f) cada ângulo interno g) cada ângulo externo AB = AC = BC = kDE DF EFPara calcular o valor de cada ângulo INTERNO, basta pegar o valor da soma dos ângulos internos e dividir pelo número de lados, ou seja: ai = Si n Soma dos ângulos externos de um polígono A soma dos ângulos externos de um polígono é sempre igual a 360°. Para calcular o valor de cada ângulo EXTERNO, basta pegar o valor da soma dos ângulos externos e dividir pelo número de lados, ou seja: a e = 360° n NOMENCLATURA DE POLÍGONOS: 3 Triângulo 4 Quadrilátero 5 Pentágono 6 Hexágono 7 Heptágono 8 Octógono 9 Eneágono 10 Decágono 11 Undecágono 12 Dodecágono 15 Pentadecágono 20 Icoságono 1- Os ângulos α = 3x – 12° e β = x + 46° são opostos pelo vértice. Calcule-os. 2- Dois ângulos complementares são expressos por 5x – 10° e 2x + 30°. Calcule-os. 3- Dois ângulos suplementares são proporcionais a 5 e 13. Determine-os. 4- A soma de três ângulos é 200°. Calcule-os, sabendo que os dois primeiros são suplementares e os dois últimos são suplementares. 5- A soma de cinco ângulos é 550°. Calcule-os, sabendo que os dois primeiros são suplementares, os dois últimos são replementares, o segundo e o terceiro são complementares e o terceiro e o quarto são suplementares. 6- As retas r e s da figura são paralelas cortadas pela transversal t. Se o ângulo B é o triplo de A, então B – A vale: GEOMETRIA PLANA @preparatorio_falcon 99685-8908 4 Gabarito 1- α = β = 75° 2- 40° e 50° 3- 50° e 130° 4- 110°, 70° e 20° 5- 100°, 80°, 10°, 170° e 190° 6- A 7- a) 150° b) 70° c) 150° 8- 70° 9- a) 6 b) 720° c) 360° d) 3 e) 9 f) 120° g) 60° 10- 1800° 11- 44 12- 45° 13- 32cm 14- B 15- B 16- 18 17- polígono de 13 lados 18- 15 19- E 10- Quanto vale a soma dos ângulos internos de um dodecágono regular? 11- Quantas diagonais possui um undecágono regular? 12- Quanto vale cada ângulo externo de um octógono regular? 13- Os ângulos interno e externo de um polígono regular são dados, respectivamente, por 7x – 5° e 3x – 15°. Qual o perímetro desse polígono, visto que cada lado mede 4 cm? 14- O número de diagonais de um polígono cuja soma dos ângulos internos vale 1800° é igual a: a) 48 b) 54 c) 36 d) 32 e) 56 15- O ângulo interno de um polígono regular vale 120°. O total de diagonais desse polígono é: a) 0 b) 9 c) 6 d) 12 16- Em um polígono regular, a soma de um ângulo interno com todos os ângulos externos dá 520°. Calcule o gênero desse polígono. 17- Qual é o polígono cujo número de diagonais é o quíntuplo do número de lados? 18- Um polígono regular de n lados tem 90 diagonais. O valor de n é: a) 10 b) 12 c) 15 d) 20 e) 21 19- O ângulo interno do polígono regular em que o número de diagonais excede de 3 o número de lados é: a) 60° b) 72° c) 108° d) 150° e) 120° EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 5 Alguns casos de semelhança Ângulo – ângulo (AA): Se dois ângulos são iguais, o terceiro também será. Logo, os triângulos são semelhantes. Lado – ângulo – lado (LAL): Dados dois triângulos, sendo dois lados de um triângulo proporcionais a dois lados do outro triângulo e o ângulo entre estes lados semelhante nas duas formas geométricas, concluímos que os triângulos são semelhantes. Lado – lado – lado (LLL): Dados dois triângulos cujos três lados de um são proporcionais aos três lados do outro, conclui-se que estes triângulos são semelhantes. Teorema de Tales (Caso Geral da Semelhança de Triângulos) Dadas retas paralelas interceptadas por duas transversais, podemos afirmar, segundo Tales, que existe uma proporcionalidade entre os trechos interceptados. Elementos construtivos de um triângulo Estes elementos são segmentos de reta que podem ser traçados sobre o triângulo e possuem propriedades específicas, sempre relacionando vértices, lados e ângulos. Vale lembrar que todo triângulo possui três de cada um destes elementos, sempre relativo a cada vértice, a cada lado ou ainda a cada ângulo. Além disso, estes elementos relativos concorrem (“se encontram”) sempre em um Definição: Figura geométrica plana formada por três pontos, chamados vértices e a união das semi-retas que unem esse três pontos. Em resumo, é uma figura de três lados e que possui três ângulos. Classificação dos triângulos quanto aos lados » Eqüilátero: possui os três lados (e consequentemente os três ângulos) iguais (congruentes); » Isósceles: possui dois lados iguais. O terceiro lado é chamado » base. Os ângulos formados pela base com os lados são iguais. » Escaleno: não possui nenhum lado (consequentemente nenhum ângulo) igual. Classificação dos triângulosquanto aos ângulos » Acutângulo: Possui três ângulos internos agudos; » Obtusângulo: Possui um ângulo interno obtuso; » Retângulo: Formado por um ângulo interno reto. O lado oposto ao ângulo reto é chamado hipotenusa e os outros dois lados são chamados catetos. Propriedades » A soma dos ângulos internos de todo e qualquer triângulo é 180º; » A soma dos ângulos externos de qualquer triângulo é 360º; » Todo ângulo externo de um triângulo é igual a soma dos seus dois ângulos internos não adjacentes; » O maior lado do triângulo se opõe (“vê”, “está de frente”) ao maior ângulo e o menor lado se opõe ao menor ângulo; » Desigualdade triangular: a, b, c formam um triângulo se, e somente se, |a – b| < c < a + b. Semelhança de triângulos Um dos conceitos mais importantes da Geometria Plana. Definição: Dados dois triângulos (ΔABC e ΔDEF), dizemos que estes são semelhantes se, e somente se, estes são formados pelos mesmos ângulos internos. Observado isso, podemos afirmar ainda que: onde k é chamado razão de semelhança. TRIÂNGULOS AB = BC = AC DE EF DF @preparatorio_falcon 99685-8908 6 Altura Segmento que une o vértice ao lado oposto e é perpendicular à este lado. ATENÇÃO: Não importa o ponto em que passa este segmento. Só importa que ele sai do vértice e forma 90º com o lado oposto. Observe que as alturas concorrem no ponto H, chamado de ortocentro. Sugestão: Desenhe um triângulo eqüilátero e encontre neste os pontos G, I, O e H. O que você observa? Quais outras características do triângulo eqüilátero (como são seus lados, quanto valem seus ângulos)? Faça o mesmo com um triângulo isósceles. Relações métricas no triângulo retângulo Observe os triângulos: Os triângulos AHB e AHC são semelhantes, então podemos estabelecer algumas relações métricas importantes (SUGESTÃO: Tente fazer as demonstrações. Chega-se facilmente às relações apresentadas utilizando-se a semelhança de triângulos indicada) Teorema de Pitágoras “A soma dos quadrados dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa” Razões trigonométricas no triângulo retângulo Estabelecem uma relação entre os ângulos (seno (sen), cosseno (cos) e tangente (tg)) e os lados de um triângulo retângulo. H b.c = a.h c² = a.n b² = a.m h² = m.n a² = b² + c² único ponto com propriedades específicas para cada elemento, conforme veremos a seguir. Os elementos são os seguintes: Mediana Segmento que une o vértice ao ponto médio do lado oposto. ATENÇÃO: Não importa o ângulo formado entre este segmento e o lado, só importa que ele divide o lado em duas partes iguais. Observe que as medianas concorrem no ponto G, chamado de baricentro. Teorema: O baricentro divide a mediana numa razão 2:1, i.e., a distância do ponto G ao vértice é o dobro da distância de G ao ponto médio do lado oposto. Bissetriz Segmento que parte do vértice e divide o respectivo ângulo interno em duas partes iguais. ATENÇÃO: Não importa onde este segmento intercepta o lado oposto, nem ângulo e nem ponto, só importa que ele divide o ângulo interno em dois ângulos iguais. Observe que as bissetrizes concorrem no ponto I, chamado de incentro. Observe ainda que o incentro é o centro da circunferência inscrita (“escrita dentro”) ao triângulo. Mediatriz Segmento perpendicular (“que forma um ângulo reto”) ao lado do triângulo, e passa ainda pelo seu ponto médio. ATENÇÃO: Não importa se o segmento passa ou não pelo vértice do triângulo. Só importa que é perpendicular ao lado e divide o mesmo em duas partes iguais. Não confundir com mediana! Observe que as mediatrizes concorrem no ponto O, chamado de circuncentro. Observe ainda que o circuncentro é o centro da circunferência circunscrita ao triângulo. G I O TRIÂNGULOS @preparatorio_falcon 99685-8908 7 EXERCÍCIOS 1- Determine o perímetro de um triângulo de lados 3 cm, 5 cm e 6 cm. 2- Os lados de um triângulo são expressos, em cm, por 2x + 1, 4x – 2 e x + 9. Determine a medida do maior lado, sabendo que o perímetro do triângulo vale 29 cm. 3- A base de um triângulo isósceles e um outro lado estão na razão 2 para 3. Se o perímetro do triângulo vale 40 cm, determine as medidas de seus lados. 4- O perímetro de um triângulo isósceles mede 16 cm. O comprimento da base vale 3/5 da soma dos outros dois lados. A base mede: a) 5 cm b) 6 cm c) 8 cm d) 10 cm e) 12 cm 5- Verifique em quais das opções abaixo, encontramos valores que servem como lados de um triângulo: a) 7; 8 e 9 b) 6; 6 e 6 c) 7; 15 e 8 d) 8; 8 e 6 e) 4; 9 e 15 f) 4; 4 e 10 6- Um triângulo isósceles tem lados iguais a 7 e 16. Calcule o perímetro do triângulo. 7- Quais os valores possíveis de x, sabendo que 10, 8 e x + 3 são lados de um triângulo? 8- Classifique, quanto aos lados e ângulos, os triângulos cujos ângulos medem: a) 30º; 70º e 80º b) 30º; 60º e 90º c) 40º; 40º e 100º d) 60º; 60º e 60º e) 45º; 45º e 90º f) 20º; 80º e 80º 9- Classifique, quantos aos lados e ângulos, o triângulo cujos ângulos são expressos por 2x – 10º, x – 30º e x – 20º. 10- Os ângulos da base um triângulo isósceles são expressos em graus por 4x + 10º e 2x + 40º. Determine a medida do ângulo do vértice. 11- Um dos ângulos da base de um triângulo isósceles mede 52º 40’. O ângulo do vértice mede: a) 62º 20’ b) 63º 40’ c) 74º 40’ d) 72º 40’ e) 75º 20’ Lei dos senos Estabelece uma relação entre os lados de qualquer triângulo e seus ângulos opostos, através do valor dos senos. É utilizada para encontrar as medidas dos lados, dados dois ângulos e outro lado, ou ainda um dos ângulos, dados dois lados e outro ângulo. Lei dos co-senos Estabelece uma relação entre os lados de qualquer triângulo e seus ângulos, através do valor dos co-senos. É utilizada para encontrar as medidas de um lado, dados os outros dois lados e o ângulo entres estes, ou ainda encontrar um ângulo, dados os lados do triângulo. Valores de seno, co-seno e tangente dos ângulos notáveis 30º (π/6) 45º (π/4) 60º (π/3) 0º 90º (π/2) sen 1 2 2 2 3 2 0 1 cos 3 2 2 2 1 2 1 0 tg 3 3 1 3 0 ¥ TRIÂNGULOS @preparatorio_falcon 99685-8908 8 19- Determinar a soma dos ângulos assinalados nas figuras a seguir: a) b) c) 20- Em um triângulo ABC, a soma das medidas dos ângulos externos em A e B vale 260º, enquanto que a soma das medidas dos ângulos externos em A e C vale 220º. Determine os ângulos internos desse triângulo. 21- Na figura, as retas r e s são paralelas. A medida y é igual a: a) 70º b) 80º c) 90º d) 100º e) 110º 22- Em um triângulo ABC, o ângulo  está para o ângulo B assim como 7/3. Enquanto que o ângulo B está para o ângulo C assim como 3/5. Determine a medida do menor ângulo externo desse triângulo. 23- Na figura abaixo, AB = AC. Calcule a medida do ângulo x. 12- A soma das medidas dos ângulos internos de um triângulo é igual a 180º. Num triângulo, as medidas desses ângulos são diretamente proporcionais aos números 3, 4 e 2, respectivamente. Então, os ângulos desse triângulo medem, em graus: a) 100, 50 e 30 b) 60, 70 e 50 c) 60, 80 e 40 d) 60, 90 e 30 e) 50, 90 e 40 13- Os ângulos internos de um triângulo tem suas medidas proporcionais aos números 2, 3 e 4. O triângulo é: a) retângulo b) isósceles c) acutângulo d) eqüilátero e) obtusângulo 14- Determine as medidas dos ângulos de um triângulo, sabendo que elas são inversamente proporcionais a 1, 2 e 6. 15- Observe a figura abaixo: A reta r é paralela à reta s, então x + y é igual a: a) 180º b) 230º c) 250º d) 260º e) 300º 16- Na figura abaixo, determine o valor de cbaS ˆˆˆ ++= . 17- Considere o quadrilátero da figura abaixo e calcule a medida do ângulo R em função das medidas de a, b e c. 18- O ângulo x da figura mede, em graus: a) 100 b) 110 c) 120 d) 130 e) 140 EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 9 30- O triângulo MNP é tal que M = 80º e P = 60º. A medida do ângulo formado pela bissetriz do ângulo interno N com a bissetriz do ângulo externoP é: a) 20º b) 30º c) 40º d) 50º e) 60º 31- Em um triângulo isósceles as bissetrizes dos ângulos da base formam um ângulo que equivale ao triplo do ângulo principal. Determine os ângulos desse triângulo. 32- Num triângulo ABC, B – C = 90º. Calcular o menor dos ângulos formados pela bissetriz interna AD com BC. 33- Em um triângulo ABC as bissetrizes internas dos ângulos B e C formam um ângulo α = 4x – 30º e as bissetrizes externas de B e C formam um ângulo β = x + 10º. Determine o valor de x. 34- Em um triângulo MNP, temos M = 80º e P = 70º. Determine a medida do ângulo formado pela bissetriz interna do ângulo M com a altura que parte do vértice M. 35- Em um triângulo retângulo, o maior ângulo é o quíntuplo do menor. Determine a medida do ângulo formado pela altura e mediana traçadas do vértice do ângulo reto. 36- Na figura abaixo, AH é a altura e AM é mediana, relativa à hipotenusa. Sabendo-se que a altura e a mediana fazem um ângulo de 14º, determine os ângulos B e C do triângulo. 37- Em um triângulo retângulo, a altura e a bissetriz relativas à hipotenusa formam um ângulo de 18º. Quanto mede o maior dos ângulos agudos? 38- Em um triângulo ABC, o ângulo formado pela altura e pela bissetriz interna traçadas do vértice B mede 5º, enquanto que aquele formado pela altura e pela bissetriz interna traçadas do vértice A mede 10º. Determine os ângulos desse triângulo. 39- Em um triângulo isósceles ABC, de base BC igual a 7 cm, a soma das medianas relativas aos lados iguais é 18 cm. Sendo G o ponto de encontro dessas medianas, determine o perímetro do triângulo GBC. 24- Na figura abaixo, os pontos A, B e C apresentam as posições de três casas construídas numa área plana de um condomínio. Um posto policial estará localizado num ponto P, situado à mesma distância das três casas. Em Geometria, o ponto P é conhecido com o nome de: a) baricentro b) ortocentro c) circuncentro d) incentro e) ex-incentro 25- Em um triângulo ABC, um ponto D do lado BC é eqüidistante os três vértices do triângulo. Classifique, quanto aos ângulos, esse triângulo. 26- O ponto P interno ao triângulo ABC é eqüidistante de dois de seus lados e de dois de seus vértices. Certamente P é a interseção de: a) uma bissetriz interna e uma altura desse triângulo. b) uma bissetriz interna e uma mediatriz de um dos lados desse triângulo. c) uma mediatriz de um lado e uma mediana desse triângulo. d) uma altura e uma mediana desse triângulo. e) uma mediana e uma bissetriz interna desse triângulo. 27- O ângulo do vértice de um triângulo isósceles mede 67º 18’. O ângulo formado pelas bissetrizes dos ângulos da base desse triângulo mede: a) 123º 39’ b) 132º 39’ c) 139º 23’ d) 139º 32’ e) 123º 32’ 28- Na figura, CA e DA são, respectivamente, segmentos das bissetrizes dos ângulo C e D. sabendo que o ângulo Ê mede 30º, o valor do ângulo DÂC é: a) 105º b) 75º c) 150º d) 30º 29- Considere o triângulo BAC da figura. Se a bissetriz interna do ângulo B forma com a bissetriz externa do ângulo C um ângulo de 50º, determine a medida do ângulo interno Â. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 10 46- Na figura tem-se AB = AC e CD = CB = AD. Determine o ângulo α. 47- As dimensões do triângulo ABC são AB = 11, AC = 18 e BC = 20. Calcule o perímetro do triângulo AMN, sabendo- se que MN é paralelo a BC, que OB é a bissetriz do ângulo ABC e que OC é a bissetriz do ângulo ACB. 48- Na figura abaixo AB = AC e AD = AE. Sendo BÂD = 20º, determine a medida do ângulo CDE. 49- Determine a medida do ângulo principal Â, sendo AF = EF = DE = BD = BC 50- O hexágono da figura abaixo é eqüiângulo. Determine o valor de x + y. 40- No interior de um triângulo isósceles ABC, constrói-se um triângulo eqüilátero BCD. O ângulo Â, ângulo principal do triângulo ABC, é igual ao dobro do ângulo ABD. Determine a medida do ângulo Â. 41- Considere um triângulo isósceles ABC, onde AB = AC. Prolongando-se o lado Ab de um segmento BM tal que med(ACM) – med(BMC) = 20º, podemos concluir que o ângulo BCM mede: a) 10º b) 18º c) 15º d) 20º e) 9º 42- Na figura abaixo, as retas r e s são paralelas. Sabendo- se que AC = AE e BE = BD, determine a medida do ângulo CED. 43- No triângulo ABC, AB = AC e  = 80º. Os pontos D, E e F estão sobre os lados BC, AC e AB, respectivamente. Se CE = CD e BF = BD, então o ângulo EDF é igual a: a) 30º b) 40º c) 50º d) 60º e) 70º 44- Na figura, BC = CA = DE = AD, o ângulo CÂD mede: a) 10º b) 20º c) 30º d) 40º e) 60º 45- Na figura tem-se AB = AC e CD = CE. Determine x. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 11 34- 20º 35- 54º 36- 52º e 38º 37- 63º 38- 60º, 70º e 50º 39- 19 cm 40- 30º 41- A 42- 90º 43- C 44- B 45- 60º 46- 36º 47- 29 48- 10º 49- 20º 50- 13 GABARITO 1- 14 cm 2- 12 cm 3- 10 cm, 15 cm e 15 cm 4- B 5- a, b e d 6- 39 7- – 1 < x < 15 8- a) escaleno e acutângulo b) escaleno e retângulo c) isósceles e obtusângulo d) eqüilátero e acutângulo e) isósceles e retângulo f) isósceles e acutângulo 9- escaleno e obtusângulo 10- 40º 11- D 12- C 13- C 14- 108º, 54º e 18º 15- B 16- 130º 17- R = a + b + c 18- B 19- a) 360º / b) 180º / c) 360º 20- 60º, 40º e 80º 21- C 22- 96º 23- 30º 24- C 25- retângulo 26- B 27- A 28- A 29- 100º 30- C 31- 36º, 72º e 72º 32- 45º 33- 40º EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 12 LOSANGO É o paralelogramo que possui os lados congruentes. QUADRADO Paralelogramo que possui os lados e ângulos respectivamente congruentes, valendo para ele todas as propriedades de paralelogramo, retângulo e losango, concluindo que o quadrado é simultaneamente retângulo e losango. TRAPÉZIO É o quadrilátero convexo que possui apenas dois lados paralelos ABCD é trapézio pois AB // CD PARALELOGRAMOS Paralelogramo é o quadrilátero que apresenta os lados opostos paralelos. AB // DC e AD // BC PROPRIEDADES GERAIS PARALELOGRAMOS IMPORTANTES RETÂNGULO É o paralelogramo que possui os ângulos congruentes. QUADRILÁTEROS @preparatorio_falcon 99685-8908 13 EXERCÍCIOS 1- Observe o quadrilátero ABCD da figura abaixo. O número máximo de quadriláteros que podem ser visualizados na figura é: a) 6 b) 8 c) 12 d) 14 e) 16 2- Dois ângulos de um paralelogramo diferem de 70º. Determine todos os seus ângulos. 3- Em um paralelogramo, a soma de dois ângulos vale 220º. Determine os ângulos desse quadrilátero. 4- Em um losango, uma das diagonais forma um ângulo de 37º com um dos lados. Determine seus ângulos. 5- Em um trapezóide, dois ângulos medem 70° e 130°. Determine as medidas dos demais, sabendo-se que uma delas é o triplo da outra. 6- Dois ângulos consecutivos de um paralelogramo são expressos por 2x – 16° e 3x + 1°. Determine o valor da diferença entre eles. 7- Em um paralelogramo, um dos ângulos equivale à quinta parte da soma dos demais. Determine as medidas dos ângulos desse quadrilátero. 8- Dois ângulos opostos de um paralelogramo tem para medidas, em graus, as expressões 4x + 28° 17’ e 6x – 42° 13’. Cada ângulo agudo do paralelogramo mede: a) 10° 43’ b) 13° 40’ c) 14° 10’ d) 34° 16’ e) 16° 30’ 9- Um dos ângulos de um trapézio isósceles mede 43°. Determine as medidas dos demais. 10- Dois ângulos de um trapézio isósceles diferem de 40°. Determine os ângulos desse trapézio. 11- Os ângulos de um trapezóide são dados por x + 38°, 2x – 14°, 3x – 6° e 2x + 6°. Calcule-os. 12- Em um paralelogramo um ângulo é o triplo do outro. Determine os ângulos desse quadrilátero. CLASSIFICAÇÃO DOS TRAPÉZIOS ISÓSCELES: lados não paralelos são congruentes. ESCALENO: lados não paralelos não são congruentes. RETÂNGULO: um dos lados oblíquos é perpendicular às bases. TRAPEZÓIDE É o quadrilátero convexo que não possui lados paralelos. BASE MÉDIA DE UM TRIÂNGULO É o segmento que une os pontos médios de dois lados desse triângulo, sendo paralelo ao terceiro lado e valendo a metade dele. QUADRILÁTEROS @preparatorio_falcon 99685-890814 25- Seja um paralelogramo, cujo perímetro é 80 cm, e o lado menor é 3/5 da medida do lado maior. Os lados do paralelogramo são: a) 25 e 15 b) 28 e 12 c) 24 e 16 d) 30 e 10 e) 22 e 18 26- Dado um losango, traça-se uma de suas diagonais. Um dos triângulos isósceles assim obtidos tem ângulo da base igual a 35°. Determine as medidas dos ângulos desse losango. 27- No retângulo abaixo, o valor, em graus, de a + b é: a) 50° b) 90° c) 120° d) 130° e) 220° 28- Num losango, a diagonal menor mede 5 dm e a soma dos ângulos obtusos é o dobro da soma dos agudos. O perímetro do losango vale: a) 18 dm b) 20 dm c) 22 dm d) 25 dm e) 30 dm 29- Num losango de 8 cm de perímetro, os ângulos internos obtusos são o dobro dos ângulos internos agudos. A menor diagonal do losango mede: a) 1 cm b) 2 cm c) 32 cm d) 3 cm e) 34 cm 30- Em um trapézio de bases iguais a 6 e 20, determine as medidas da base média e da mediana de Euller. 31- Determine a base média e a mediana de Euller de um trapézio de bases 13,5 e 25,5. 32- As bases de um trapézio são proporcionais a 11 e 5. Determine a medida da mediana de Euller, sabendo que a base média vale 32. 33- A base média de um trapézio vale 74,358092 cm e a mediana de Euller vale 25,641908 cm. Determine a medida da base maior desse trapézio. 34- Em um trapézio, a medida da base maior é o triplo da medida da base menor. Sabendo-se que a base média mede 12 cm, determine a medida da mediana de Euller. 35- A mediana de Euller de um trapézio, cuja base maior mede 17, mede 4. Determine a medida de sua base média. 13- Dois ângulos de um trapézio medem 76° e 93°. Determine as medidas dos outros dois. 14- Dois ângulos de um losango são complementares. Determine os ângulos desse quadrilátero. 15- Em um trapézio retângulo, o maior ângulo excede o menor em 42°. Determine os ângulos desse trapézio. 16- Os ângulos de um trapezóide são proporcionais a 5, 6, 9 e 4. Determine-os. 17- A diferença entre dois ângulos de um paralelogramo é 30°. Determine os ângulos desse quadrilátero. 18- Em um paralelogramo, um dos ângulos obtusos é o dobro da soma dos agudos. Determine o valor de cada ângulo obtuso desse quadrilátero. 19- Determine o maior ângulo de um trapézio isósceles no qual uma altura forma um ângulo de 32° com um dos lados não paralelos. 20- Em um quadrilátero ABCD, de ângulos opostos suplementares, o ângulo  é o triplo de B, e este é a terça parte de C. Determine os ângulos desse quadrilátero. 21- Em um retângulo, uma das diagonais forma 52° com um dos lados. Determine o maior ângulo formado por suas diagonais. 22- Nesta figura, os ângulos a, b, c e d medem, respectivamente, x/2, 2x, 3x/2 e x. O ângulo e é reto. Qual a medida do ângulo f? a) 16° b) 18° c) 20° d) 22° e) 24º 23- Um dos lados de um losango mede 1,3 cm. Determine seu perímetro. 24- A razão entre a base e a altura de um retângulo é 2,4 e seu perímetro mede 17 cm. Nessas condições, quanto mede a base desse retângulo? EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 15 45- As bases de um trapézio isósceles medem 12 e 8. Sabendo que dois de seus ângulos são complementares, determine a altura desse trapézio. 46- Em um trapézio isósceles de bases 4 e 9, as diagonais são bissetrizes dos menores ângulos. Determine o perímetro desse trapézio. 47- Na figura, ABCD é um retângulo, M é o ponto médio de CD e o triângulo ABM é equilátero. Calcule MS, sabendo que AB = 21 m. 48- Na figura, AD = DC = CB e DB = BA. Calcule o ângulo  do trapézio ABCD. 49- As bases MQ e NP do trapézio da figura abaixo medem 42 cm e 112 cm, respectivamente. Se o ângulo MQP é o dobro do ângulo PNM, então o lado PQ mede: a) 154 cm b) 91 cm c) 70 cm d) 133 cm e) 77 cm 50- No quadrilátero ABCD da figura abaixo, são traçadas as bissetrizes CM e BN, que formam entre si o ângulo a. A soma dos ângulos internos A e D desse quadrilátero corresponde a: a) 3a b) 2a c) a d) a/2 e) a/4 51- Um triângulo tem lados iguais a 6, 4 e 8. Determine o perímetro do triângulo que se obtém unindo os pontos médios dos lados desse triângulo. 52- Um triângulo tem lados medindo 6, 7 e 9. Determine o perímetro do triângulo que se obtém ao traçarmos de cada vértice uma paralela ao lado oposto. 36- A base média e a mediana de Euller de um trapézio medem, respectivamente, 20 e 2. Determine as medidas de suas bases. 37- Em um quadrilátero ABCD, tem-se  = 40° e B̂ = 30°. Calcule: a) o ângulo formado pelas bissetrizes internas dos ângulos C e D. b) o ângulo formado pelas bissetrizes externas nos vértices C e D. 38- Em um trapézio isósceles, um ângulo vale 110°. Calcule o ângulo formado pelas bissetrizes dos ângulos internos da base maior. 39- Determine o ângulo formado pelas bissetrizes internas de dois ângulos adjacentes a um mesmo lado obliquo de um trapézio. 40- Determine o ângulo formado pelas bissetrizes de dois ângulos consecutivos de um paralelogramo. 41- Em um quadrilátero MNPQ, o ângulo formado pelas bissetrizes internas de N e P mede 104°. Determine a medida do ângulo formado pelas bissetrizes externas nos vértices N e P. 42- Na figura, ABCD é um quadrado e AMB um triângulo equilátero. Determine a medida do ângulo AMD. 43- A, B, C e D são vértices consecutivos de um quadrado e PAB é um triângulo equilátero, sendo P interno ao quadrado. Qual é a medida do ângulo PCB? a) 30° b) 45° c) 60° d) 75° e) 90° 44- Na figura, ABCD é um quadrado, DEC e BCF são triângulos equiláteros. Determine o ângulo θ. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 16 60- Na figura, as retas r e s são paralelas e o segmento AB é perpendicular a elas. Sabendo que CD 2 AO e BÔC = 18°, calcule a medida do ângulo AÔB. 53- Em um triângulo retângulo a mediana relativa à hipotenusa forma com ela um ângulo que vale 70°. Determine a medida do menor ângulo agudo desse triângulo. 54- Na figura, ABC é um triângulo equilátero. Sabendo que os segmentos x, y e z são paralelos aos lados do triângulo e que x + y + z = 12, determine o perímetro desse triângulo. 55- Na figura, M é o ponto médio do lado BC, NA é bissetriz do ângulo BÂC e BN é perpendicular a NA. Se AB = 14 e AC = 20, a medida do segmento MN é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 56- Considere o triângulo ABC em que AB = BC = 1. Seja D o ponto médio de AC e E o ponto médio de AB. O comprimento de DE vale: a) 1/3 b) 2/3 c) 1/4 d) 1/2 e) ¾ 57- Na figura abaixo, ABCD é um trapézio. Calcule x. 58- Em um paralelogramo ABCD, o lado AB é o dobro do lado BC. Sendo M o ponto médio do lado CD, determine a medida do ângulo AMB. 59- Na figura, os segmentos AB e CD são paralelos e o ângulo D vale o dobro do ângulo B. calcule o segmento AB, sabendo que AD = 6 cm e CD = 4 cm GABARITO 1- D 2- 2 de 125° e 2 de 55° 3- 2 de 110° e 2 de 70° 4- 2 de 74° e 2 de 106° 5- 40° e 120° 6- 56° 7- 2 de 60° e 2 de 120° 8- A 9- 43°, 137° e 137° 10- 2 de 110° e 2 de 70° 11-80°, 70°, 120° e 90° 12- 2 de 45° e 2 de 135° 13- 104° e 87° 14- 2 de 45° e 2 de 135° 15- 69°, 111° e 2 de 90° 16- 75°, 90°, 135° e 60° 17- 2 de 75° e 2 de 105° 18- 144° 19- 2 de 58° e 2 de 122° 20- 90°, 30°, 90° e 150° 21- 104° 22- 18° 23- 5,2 cm 24- 6 cm 25- A 26- 2 de 70° e 2 de 110° 27- D 28- B 29- B 30- 13 e 7 31- 19,5 e 6 32- 12 33- 100 cm 34- 6 cm 35- 13 36- 22 e 18 37- a) 35° b) 145° 38- 110° 39- 90° 40- 90° 41- 76° 42- 75° 43- D 44- 45° 45- 2 46- 21 47- 7 cm 48- 72° 49- 70 cm 50- B 51- 9 52- 44 53- 35° 54- 36 55- B 56- D 57- 8 58- 90° 59- 10 cm 60- 54° EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 17 Teorema das secantes: “Dados dois segmentos secantes (“que cortam”) a circunferência partindo de um mesmo ponto, o produto das partes internas a circunferência pelas externas a circunferência é igual em ambos segmentos.” PQ.QR=TS.SR Teorema da secante-tangente: “Dado um segmento secante a circunferência e outro tangente a mesma, o quadrado da medida do segmento tangente é igual ao produto daparte interna do segmento que é secante pela sua parte externa” (PA)2 = PB.BC PROPRIEDADE IMPORTANTE: Todo e qualquer segmento tangente (“que toca em um, e apenas um ponto”) à circunferência é um segmento perpendicular ao raio da mesma. Comprimentos Circunferência (C) Dada uma circunferência de raio r, o perímetro (comprimento) da mesma é: C=2.π.r Arco de circunferência (L) Dado um arco de circunferência (AB representado pelo ângulo α, fazendo uma regra de três temos: L = π .r. α / 180º OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 1) O raio que passa pelo ponto de tangência é perpendicular à tangente. Definição: O conjunto de todos os pontos que estão a exatamente uma determinada distância de um ponto dado do mesmo plano chama-se circunferência. Elementos Corda: Qualquer segmento interno a circunferência com extremidades em dois pontos pertencentes à mesma. Na figura ao lado, AB e CD são cordas da circunferência. Diâmetro: Qualquer corda da circunferência que contenha o centro da mesma. É a maior corda da circunferência. CD representa um diâmetro da circunferência na figura. Raio: Qualquer segmento que liga o centro a um ponto qualquer da circunferência. PC é raio da circunferência ao lado. Note que o raio é metade do diâmetro! (D = 2.R) Arco: É uma parte da circunferência, definida por um ângulo central ma(AB) e um comprimento m(AB) (determinado por dois pontos da circunferência). Teorema do ângulo central Definição: Chamamos de ângulo central, todo e qualquer ângulo cujo vértice seja o centro da circunferência. Teorema: “A medida de um ângulo inscrito num arco é igual a metade da medida angular do arco interceptado da mesma circunferência”. Em outras palavras, um ângulo cujo vértice pertence a circunferência equivale a metade do ângulo central que “enxerga” o mesmo arco que este. Relações métricas na circunferência Teorema das cordas: “Dada a interseção de duas cordas da circunferência, o produto das partes de uma corda é igual o produto das partes da outra corda” AP.PC=BP.PD CIRCUNFERÊNCIA @preparatorio_falcon 99685-8908 18 ÂNGULO INSCRITO CONSEQUÊNCIAS DO ÂNGULO INSCRITO 1) Em todo quadrilátero inscritível dois ângulos opostos são suplementares. 2) Todo triângulo inscrito em um círculo que apresenta o diâmetro como um de seus lados é obrigatoriamente retângulo e tem o diâmetro como hipotenusa. 2) Quando traçarmos, por um ponto exterior, duas tangentes a uma mesma circunferência, os segmentos compreendidos entre o ponto exterior e os pontos de tangência são congruentes. 3) Cordas paralelas de um círculo determinam arcos congruentes. 4) Teorema de Pitot : em todo quadrilátero circunscritível, a soma de dois lados opostos é sempre igual à soma dos outros dois. ÂNGULOS NO CÍRCULO ÂNGULO CENTRAL CIRCUNFERÊNCIA @preparatorio_falcon 99685-8908 19 EXERCÍCIOS 1- Determine x em: 2- Determine a medida do menor arco subentendido pela corda AB, nos casos em que AB é: a) o lado de um triângulo eqüilátero inscrito b) o lado de um quadrado inscrito c) o lado de um pentágono regular inscrito d) o lado de um hexágono regular inscrito e) o lado de um octógono regular inscrito f) o lado de um icoságono regular inscrito g) um diâmetro 3- Os lados de um ângulo excêntrico exterior subentendem na circunferência dois arcos expressos por 4x + 11º e 2x – 21º. Determine o valor de x, sabendo-se que o referido ângulo mede 33º. ÂNGULO DE SEGMENTO ÂNGULO EXCÊNTRICO INTERIOR ÂNGULO EXCÊNTRICO EXTERIOR TEOREMA DE HIPARCO Em todo quadrilátero convexo, inscritível, o produto das diagonais é igual à soma dos produtos dos lados opostos. CIRCUNFERÊNCIA @preparatorio_falcon 99685-8908 20 13- Sobre uma circunferência são marcados, nesta ordem, os pontos A, B C e D. Sabendo-se que as cordas AB, BC e CD são, respectivamente, os lados do triângulo eqüilátero, hexágono regular e quadrado inscritos, determine o(s) ângulo(s): a) do quadrilátero ABCD b) do triângulo ABC c) do triângulo BCD d) formado pelas diagonais do quadrilátero ABCD e) formado pelos prolongamentos das cordas AB e DC 14- Sobre uma circunferência marcam-se os pontos A, B, C e D, nesta ordem. Sabendo-se que ADC = 80º e que BCD = 105º, determine a medida do ângulo P formado pelos prolongamentos das cordas AB e DC. 15- Num círculo tomam-se, no mesmo sentido de percurso, os arcos AB = 110º, BC = 60º e CD. Sabendo-se que o ângulo BAD = 65º, determine a soma dos ângulos E e F formados, respectivamente, pelos prolongamentos das cordas AB e CD e das cordas BC e AD. 16- Sobre uma circunferência são marcados os pontos A, B e C. Os menores arcos AB, BC e AC medem, respectivamente, 3x + 14º, 2x + 16º e 6x – 22º. Determine os ângulos do triângulo ABC. 17- Em um círculo, a corda AB é o lado de um decágono regular inscrito. Sua mediatriz intersecta a circunferência nos pontos C e D. Determine os ângulos dos triângulos ABC e ABD. 18- Um triângulo ABC está inscrito em um círculo cujo centro encontra-se no interior do triângulo. Se os lados AB e BC são, respectivamente, os lados do triângulo eqüilátero e do quadrado inscritos, determine os ângulos desse triângulo. Quais seriam os ângulos desse triângulo, se o centro do círculo estivesse em seu exterior? 19- Em um círculo de centro O, está inscrito o ângulo a. Se o arco AMB mede 130º, o ângulo a mede: a) 25º b) 30º c) 40º d) 45º e) 50º 4- Um ângulo inscrito é formado por um diâmetro e uma corda, e mede 74°. Determine o valor do arco subentendido pela corda. 5- Calcular o ângulo inscrito formado por duas cordas que são os lados do quadrado e do hexágono regular inscritos. 6- Duas cordas intersectam-se no interior de um círculo formando um ângulo de 140º. Sabendo-se que um dos arcos equivale a 3/4 do outro, determine a medida do maior arco. 7- Um ângulo excêntrico interior mede 59º, e a diferença entre as medidas dos arcos por ele subentendidos na circunferência vale 46º. Determine as medidas desses arcos. 8- Por um ponto P, exterior a um círculo, traçam-se as secantes PAB e PCD, sendo esta diametral. Se os menores arcos AC, AB e BD são, nesta ordem, proporcionais a 1, 2 e 3, determine a medida do ângulo BPD. 9- De um ponto P, exterior a um círculo, traçam-se as tangentes PM e PN. Os pontos M e N dividem a circunferência em dois arcos tais que a diferença entre o dobro da medida do maior e o triplo da medida do menor dá 20º. Determine a medida do ângulo MPN. 10- Em um círculo, a tangente t toca a circunferência no ponto P. A partir de P é traçada uma corda que divide a circunferência em dois arcos proporcionais a 7 e 2. Determine a medida do menor dos ângulos formados pela corda e a tangente. 11- Sobre uma circunferência são marcadas, nesta ordem, os pontos A, B, C e D, e os menores arcos AB, BC, CD e DA são expressos, respectivamente, por 4x – 8º, 5x – 20º, 6x – 12º e 3x + 4º. Determine o(s) ângulo(s): a) do triângulo BCD b) do quadrilátero ABCD c) formado pelas cordas AC e BD. 12- Sobre uma circunferência marcam-se, nesta ordem, os pontos A, B, C e D. Sabendo-se que AB é o lado de um pentágono regular, CD é o lado de um triângulo eqüilátero e que os menores arcos AD e BC estão na razão 3 para 4, determine: a) as medidas dos ângulos do quadrilátero ABCD. b) o ângulo formado pelas diagonais do quadrilátero ABCD. c) o ângulo formado pelos prolongamentos das cordas DA e CB. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 21 25- Na figura abaixo, AB é o lado do triângulo eqüilátero inscrito. Determine a medida do ângulo APB. 26- Na figura abaixo, o arco AB mede 80º. O ângulo APB, em graus, mede: a) 20º b) 30º c) 40º d) 50º e) 60º 27- As semi-retas PM e PN são tangentes ao círculo da figura e o comprimento do arco MGN é 4 vezes o do arco MFN. O ângulo MPN vale: a) 76º b) 80º c) 90 d) 108º e) 120º 28- A medida do ângulo ADC inscrito na circunferência de centro O é: a) 125º b) 110º c) 120º d) 100º e) 135º 20- Na figura, AB é diâmetroda circunferência. O menor dos arcos AC mede: a) 100º b) 140º c) 120º d) 160º e) 150º 21- Na figura, o ângulo AÊC mede 80º e o arco AC mede 100º. A medida do arco BD é: a) 45º b) 50º c) 60º d) 75º e) 90º 22- Na figura, O é o centro da circunferência. Determine a medida do ângulo x. 23- Sendo AB = x e CD = y, o valor de x + y é: a) 90º b) 120º c) 140º d) 150º e) 160º 24- Determine a medida do ângulo α da figura. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 22 33- Na figura abaixo, PA e PB são tangentes, AB é o lado de um triângulo eqüilátero, CD é o lado de um hexágono regular inscrito no círculo e BAD = 50º. Assim, determine as medidas dos ângulos APB, AQB, BCD e ABC. 34- Na figura, AB é o diâmetro da circunferência de centro O; OX e OU são respectivamente bissetrizes de AOC e BOD. Desta forma, XOY mede: a) 76º b) 96º c) 109º d) 138º e) 181º 35- Na figura abaixo, o arco AC mede 20º, o arco BC mede 124º, o arco CD mede 36º e o arco DE mede 90º. Calcule o ângulo â. 36- Na figura, o ângulo central â mede 56º e o ângulo b mede 18º. O valor do ângulo x é a) 10º b) 38º c) 20º d) 19º 29- Observe a figura: Nessa figura, B e D são pontos da circunferência de centro O e diâmetro AC, M é ponto médio da corda AB e o ângulo ADM mede 35º. A medida x do ângulo BÂC, em graus, é: a) 20 b) 25 c) 30 d) 35 e) 37,5 30- Na figura abaixo, determine a soma das medidas dos ângulos x e y. 31- Na figura, sabe-se que ABD = x e CAB = y. Determine as medidas dos ângulos AQD e APD. 32- Na figura abaixo, o ângulo ABD mede 20º e o ângulo CPD mede 60º. Determine a medida do ângulo BAE. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 23 40- Em relação à figura abaixo, considere: I- AB é um diâmetro da circunferência de centro O; II- a reta “t”, paralela à corda AR, é tangente à circunferência no ponto T; III- o ângulo BÂR mede 20º. Então, a medida do ângulo x formado pela reta t e pela corda AT é: a) 25º b) 35º c) 40º d) 45º e) 60º 41- O valor de x na figura abaixo é: a) 50º b) 60º c) 70º d) 80º e) 90º 42- Na figura abaixo, determine o valor do ângulo x. 43- Do trapézio da figura, sabe-se que  = 75º e que o arco CD mede 60º. O arco AB mede: a) 90º b) 120º c) 170º d) 150º e) o problema é indeterminado 37- Os pontos M, N, P, Q e R são vértices de um pentágono regular. A soma dos ângulos M + N + P + Q + R é: a) 360º b) 330º c) 270º d) 240º e) 180º 38- Determine a medida do ângulo x na figura abaixo, onde são representados dois círculos de centros O 1 e O2. 39- Considere a figura, onde x e y são medidas de arcos e z é a medida do ângulo assinalado. Pode-se afirmar que x + y + z é igual a a) 255º b) 265º c) 275º d) 285º e) 295º EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 24 50- Na figura abaixo, no triângulo ABC, de perímetro 32 e base BC = 11, está inscrito um círculo de centro O. Se o segmento DE é tangente a esse mesmo círculo, determine o perímetro do triângulo ADE. 51- Determine o raio do círculo inscrito em um triângulo retângulo de lados 41, 40 e 9. 52- O raio do círculo inscrito em um triângulo retângulo vale 1. Determine as medidas dos lados desse triângulo, sabendo que eles são números inteiros e consecutivos. 53- De um ponto P são traçadas duas tangentes PA e PB a um círculo. Por um ponto T do menor arco AB é traçada uma tangente que intersecta PA em M e PB em N. Se o comprimento de PA é 17 cm, determine o perímetro do triângulo PMN. 54- Em um quadrilátero circunscritível, dois lados opostos medem 7 e 9. Determine as medidas dos outros, sabendo- se que a medida de um deles é a terça parte da medida do outro. 55- Determine o valor de x na figura abaixo. 56- Em um quadrilátero convexo circunscritível ABCD, temos AB = 5x – 3, BC = 2x + 3, CD = x + 2 e DA = 3x – 1. Determine o valor de x. 57- As bases de um trapézio circunscritível medem 6 e 8. Determine o seu perímetro. 58- Determine o perímetro de um trapézio circunscrito a um círculo, sabendo-se que sua base média tem medida k. 59- Em uma circunferência são marcados os pontos A, B e C, sendo que A e B são extremos de um mesmo diâmetro. Sabendo-se que CÂB = 34º, determine a medida do ângulo CBA. 44- Determine os ângulos de um trapézio inscrito em um semi-círculo, sabendo-se que suas bases são os lados de um quadrado e de um pentágono regular inscritos. 45- Um dos lados oblíquos de um trapézio inscrito é o lado de um triângulo eqüilátero e uma das bases é o lado de um decágono regular. Determine os ângulos desse trapézio. 46- Um trapézio ABCD está inscrito em um círculo e suas bases AB e DC são, respectivamente, os lados do hexágono e do triângulo eqüilátero inscritos. Determine as medidas dos ângulos desse trapézio. 47- Determine o perímetro do triângulo da figura abaixo. 48- Na figura abaixo, AB = 7, BC = 8 e AC = 11. Determine as medidas dos segmentos AR, BS e CT. 49- Na figura abaixo, o círculo de centro O está inscrito no triângulo ABC, com pontos de contato M, N e P. Sabendo-se que as medidas dos lados BC, AC e AB são, respectivamente, 9, 11 e 10, determine: a) AM b) BN c) CP d) AP + BM + CN EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 25 66- Três círculos tangentes exteriores dois a dois, tem centros nos pontos M, N e P. Determine os seus raios, sabendo-se que MN = 8, MP = 13 e NP = 11. 67- Duas circunferências de raios 4 e 10 são tangentes exteriores e, simultaneamente, tangentes interiores a uma terceira circunferência de raio r. Determine o valor de r. 68- Duas circunferências concêntricas tem raios iguais a 10 e 4. Determine os raios de duas outras circunferências simultaneamente tangentes a elas. 69- Determine os raios de duas circunferências concêntricas, sabendo que os raios de duas outras que as tangenciam medem 5 e 9. 70- Uma circunferência de raio 7 cm é tangente a duas circunferências concêntricas e envolve a menor. Determine o raio da menor, sabendo-se que o raio da maior é 10 cm. 71- Duas circunferências secantes são tais que cada uma delas passa pelo centro da outra. Se o raio de uma delas mede 3π cm, determine o perímetro do quadrilátero convexo obtido unindo-se os centros aos pontos de interseção das circunferências. 71- Em um pentadecágono regular ABC...OP, calcule o ângulo ACF. 73- Um pentágono convexo ABCDE está inscrito em um círculo de centro O. Determine o valor da soma das medidas dos ângulos B e E desse pentágono, sabendo-se que o ângulo CÔD mede 50º. 74- Na figura abaixo, sobre o lado AB do quadrado ABCD, constrói-se o triângulo retângulo ABP. Sendo O o centro do quadrado, determine a medida do ângulo OPB. 60- Um dos lados de um triângulo inscrito em um círculo é o diâmetro. Determine os ângulos desse triângulo, sabendo-se que o maior deles é o triplo do menor. 61- Um quadrilátero convexo está inscrito em um círculo. A soma dos ângulos a e b mostrados na figura é: a) 45º b) 90º c) 180º d) 270º e) 360º 62- A diferença entre as medidas dos ângulos x e y na figura abaixo vale: a) 30º b) 40º c) 50º d) 60º e) 70º 63- Num quadrilátero inscritível, um de seus ângulos é a sexta parte do seu ângulo oposto. Escrito em graus, minutos e segundos, o número da parte inteira de segundos, do referido ângulo, é: a) 50 b) 51 c) 52 d) 53 e) 54 64- Na figura abaixo, determine a medida do segmento AC, sabendo-se que AB = BC = 6, CD = 5, AD = 7 e BD = 8 65- Duas circunferências tem raios R e r, e a distância entre seus centros é d. Verifique a posição relativa entre elas nos casos a seguir: a) R = 7, r = 3 e d = 4 b) R = 9, r = 4 e d = 3 c) R = 7, r = 2 e d = 11 d) R = 5, r = 3 e d = 0 e) R = 6, r = 2 e d = 7 f) R = 8, r = 3 e d = 11 g) R = 7, r = 4 e d = 8 h) R = 9, r = 5 e d = 2 EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 26 45- 2 de 78º e 2 de 102º 46- 2 de 75º e 2 de 105º ou 2 de 45º 47- 30 48- 5, 2, 6 49- a) 6 / b) 4 / c) 5 / d) 15 50- 10 51- 4 52- 3, 4 e 5 53- 34 cm 54- 4 e 12 55- 10 56- 3 57- 28 58- 4k 59- 56º 60-30º, 60º e 90º 61- C 62- B 63- B 64- 9 65- a) tangentes interiores / b) interiores / c) exteriores d) concêntricas / e) secantes / f) tangentes exteriores g) secantes / h) interiores 66- 3, 5 e 8 67- 14 68- 3 e 7 69- 14 e 4 70- 4 cm 71- 12π cm 72- 120º 73- 205º 74- 45º GABARITO 1- a) 70º / b) 30º / c) 100º / d) 40º / e) 36º f) 108º / g) 40ºh) 110º 2- a) 120º / b) 90º / c) 72º / d) 60º / e) 45º / f) 18º / g) 180º 3- 17º 4- 32º 5- 15º ou 105º 6- 160º 7- 82º e 36º 8- 30º 9- 40º 10- 40º 11- a) 35º / b) 60º, 75º e 45º / c) 105º, 95º, 75º e 85º 12- a) 108º, 96º, 72º e 84º / b) 84º / c) 24º 13- a) 75º, 90º, 105º e 90º / b) 30º, 90º e 60º / c) 45º, 105º e 30º / d) 75º / e) 15º 14- 25º 15- 50º 16- 40º, 55º e 85º 17- 9º, 162º e 9º e 81º, 81º e 18º 18- 45º, 75º e 60º e 45º, 15º e 120º 19- A 20- A 21- C 22- 20º 23- E 24- 47º 25- 60º 26- B 27- D 28- A 29- A 30- 43º 31- x+ y e x – y 32- 20º 33- 60º, 90º, 50º e 40º 34- C 35- 37º 36- A 37- E 38- 15º 39- C 40- B 41- D 42- 44º 43- B 44- 2 de 40º 30’ e 2 de 139º 30’ EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 27 6) CONCÊNTRICASConsideremos uma circunferência de centro O e raio R, e outra de centro O’ e raio r, de modo que OO=d. A partir daí, vamos analisar todas as posições relativas entre elas, supondo que R≥r. 1) EXTERIORES 2) TANGENTES EXTERIORES 3) SECANTES Observe a necessidade da existência do triângulo OO’P. Daí a aplicação da condição de existência de um triângulo. 4) TANGENTES INTERIORES 5) INTERIORES POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DUAS CIRCUNFERÊNCIAS @preparatorio_falcon 99685-8908 28 79- Duas cordas cortam-se no interior de um círculo. Os segmentos da primeira são expressos por 3x e x + 1 e os segmentos da segunda por x e 4x – 1. O comprimento da maior corda, qualquer que seja a unidade, é expresso pelo número a) 17 b) 19 c) 21 d) 30 e) 33 80- Duas cordas cortam-se no interior de um círculo conforme a figura abaixo. O valor de x é: a) 3 b) 3,5 c) 4 d) 4,5 e) 5 81- Duas cordas cortam-se no interior de um círculo. Uma delas fica dividida em dois segmentos que medem 4 cm e 6 cm. Determine os segmentos em que a outra, cujo comprimento total é 11 cm, ficou dividida. 82- Num círculo, duas cordas se cortam. Os dois segmentos da primeira corda tem, respectivamente, 18 m e 10 m. Os dois segmentos da outra corda, cujo comprimento total é 27 m, medem: a) 14 m e 13 m b) 18 m e 9 m c) 30 m e 7 m d) 10 m e 17 m e) 15 m e 12 m 83- Num círculo, a corda CD é perpendicular ao diâmetro AB no ponto E. Se AE x EB = 3, a medida de CD é: a) 3 b) 3 c) 32 d) 33 e) 4 84- Determine x em: 85- Na figura abaixo, PA é tangente em A ao círculo, PA = PC = CB, PD = 1 e DE = 8. Calcule a medida do segmento AC. 75- Determine o valor de x em: 76- O valor de x na figura abaixo é: a) 3/5 b) 1 c) 4 d) 5 e) 20/3 77- Na figura, AB = 7 m, AD = 6 m e DE = 4 m. Então, BC é igual a a) 5 m b) 12 m c) m d) m 78- Na figura abaixo, o valor de x é igual a: a) 6 b) 9 c) 8 d) 5 e) n.r.a. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 29 91- Na figura, O é centro da circunferência. Se PE = 6 e OS = 9, o raio da circunferência é: a) 9/4 b) 4 c) 6 d) 5/2 e) 5 92- Na figura abaixo, AB = 8 cm, BC = 10 cm, AD = 4 cm e o ponto O é o centro da circunferência. O perímetro do triângulo AOC mede, em cm: a) 36 b) 45 c) 48 d)50 e) 54 93- Na figura, AB = 8 cm, BC = 9 cm, AD = 4 cm e o ponto O é o centro da circunferência. O perímetro do triângulo AOC, em cm, é: a) 43 b) 47 c) 49 d) 51 94- Na figura abaixo, AB = 2 e BC = 6. Determine a medida do segmento MN. 95- Na figura, determine a medida do segmento TT’, sendo MA = 4 cm e AB = 5 cm. 86- Na figura abaixo, PA é uma secante a círculo, PT é uma tangente ao círculo e BC é uma corda do círculo. Qual das relações abaixo sempre será válida? 87- O raio de um círculo mede 6 m. Por um ponto P, distante 10 m do centro, traça-se uma tangente. O comprimento da tangente, compreendido entre P e o ponto de contato, é: a) 4 m b) 6 m c) 8 m d) 10 m e) 12 m 88- Por um ponto distante 15 cm do centro de uma circunferência, traçamos um segmento tangente de 9 cm. O diâmetro dessa circunferência, em cm, é: a) 28 b) 24 c) 10 d) 26 e) 12 89- De um ponto situado a 3 m da circunferência de um círculo, traça-se uma tangente de comprimento igual a 9 m. Qual a medida do raio do círculo? 90- Uma pessoa se encontra em um ponto P que dista 10 m de u a piscina circular de raio 5 m, conforme indica a figura abaixo. Que distância essa pessoa percorrerá até o ponto Q, sabendo que Q é tangente à borda da piscina? EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 30 GABARITO 75- a) 6 / b) 2 / c) 22 / d) 6 / e) 5 76- A 77- C 78- A 79- B 80- A 81- 3 cm e 8 cm 82- E 83- C 84- 10 85- 4 86- A 87- C 88- B 89- 12 m 90- 210 m 91- D 92- E 93- D 94- 8 95- 12 cm 96- 8 97- A 98- E 96- Considere as cordas AB = 29 e CD = 20 de uma circunferência, que se intersectam em um ponto P; e um ponto Q da corda AB, tal que ACQD seja um paralelogramo. Marcado esse ponto Q, calcule AQ. 97- Considere as cordas AP = 13 e BD = 12 de uma circunferência, que se interceptam no ponto Q; e um ponto C na corda AP, tal que ABCD seja um paralelogramo. Determinado esse ponto C, AC mede: a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 e) 12 98- O raio do círculo da figura abaixo, onde a2=bc, é igual a: Dados: Centro O P ponto interior qualquer Med(PM) = Med(MB) = a AB é tangente ao círculo em A EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 31 3- HEXÁGONO REGULAR 2 3Ra = RL = POLÍGONOS REGULARES CIRCUNSCRITOS Todos os lados tangenciam a circunferência. 1- TRIÂNGULO EQUILÁTERO 2- QUADRADO 3- HEXÁGONO REGULAR Como vimos anteriormente no capítulo de polígonos, um polígono é regular quando é eqüilátero (lados iguais) e eqüiângulo (ângulos iguais). Vejamos os principais polígonos regulares relacionando-os com os círculos inscrito e circunscrito. Antes de iniciarmos as demonstrações das relações acima, é importante o conceito dos itens a seguir: » Raio de um polígono regular: é a distância do centro do polígono a qualquer um de seus vértices, sendo igual ao raio do círculo no qual o polígono é inscrito. » Apótema de um polígono regular: é a distância do centro do polígono a qualquer um de seus lados, sendo igual ao raio do círculo ao qual o polígono é circunscrito. Observe que o apótema divide o lado ao meio. Vamos adotar a seguinte legenda: » Lado do polígono regular inscrito e circunscrito : L » Apótema do polígono regular inscrito: a » Apótema do polígono regular circunscrito: A » Raio do círculo : R POLÍGONOS REGULARES INSCRITOS Todos os vértices estão na circunferência. 1- TRIÂNGULO EQUILÁTERO 2 Ra = 3RL = 2 3Rh = 2- QUADRADO 2 2Ra = 2RL = Rd 2= POLÍGONOS REGULARES INSCRITOS E CIRCUNSCRITOS @preparatorio_falcon 99685-8908 32 EXERCÍCIOS 1- Em um círculo de raio 6, determine: a) lado do triângulo eqüilátero inscrito. b) apótema do triângulo eqüilátero inscrito. c) altura do triângulo eqüilátero inscrito. d) lado do quadrado inscrito. e) apótema do quadrado inscrito. f) diagonal do quadrado inscrito. g) lado do hexágono regular inscrito. h) apótema do hexágono regular inscrito. i) lado do triângulo eqüilátero circunscrito. j) apótema do triângulo eqüilátero circunscrito. l) altura do triângulo eqüilátero circunscrito. m) lado do quadrado circunscrito. n) apótema do quadrado circunscrito. o) diagonal do quadrado circunscrito. p) lado do hexágono regular circunscrito. q) apótema do hexágono regular circunscrito. 2- O lado do hexágono regular inscrito em um círculo vale 4 cm. Determine a altura do triângulo eqüilátero circunscrito a esse círculo. 3- O perímetro do quadrado circunscrito a um círculo vale 40 cm. Determine a altura do triângulo eqüilátero inscrito nesse círculo. 4- O apótema do hexágono regular inscrito a um círculo vale 35 cm. Determineo lado do quadrado inscrito. 5- O apótema de um hexágono regular de lado 4 cm, mede, em cm: 6- A altura de um triângulo eqüilátero circunscrito a um círculo mede 336 cm. Determine o apótema do hexágono regular inscrito nesse mesmo círculo. 7- Determine o apótema do quadrado inscrito em um círculo no qual o lado do triângulo eqüilátero circunscrito mede 56 cm. 8- Em um círculo estão inscritos um quadrado e um triângulo eqüilátero. Determine o perímetro do triângulo, sabendo-se que a diagonal do quadrado mede 8 cm. 9- Em um círculo estão inscritos um triângulo eqüilátero e um quadrado. Se o perímetro do triângulo mede 312 cm, determine a medida do apótema do quadrado. Quadro de resumo Polígonos regulares inscritos L a 3R 2 R 2R 2 2R R 2 3R Polígonos regulares circunscritos L a 32R R R2 R 3 32R R POLÍGONOS REGULARES INSCRITOS E CIRCUNSCRITOS @preparatorio_falcon 99685-8908 33 QUESTÕES 15- (Um triângulo, inscrito em uma circunferência, tem um ângulo de 30º oposto a um lado de 10 cm. O diâmetro da circunferência, em cm, é a) 10 b) 15 c) 20 d) 25 16- Um quadrado e um triângulo eqüilátero estão inscritos em uma circunferência de raio R. A razão entre as medidas dos apótemas do quadrado e do triângulo é a) 2 b) 3 c) 32 d) 23 17- Um hexágono regular ABCDEF, de cm 3 30 de perímetro, está inscrito em um círculo de raio R. A medida de sua diagonal AC , em cm, é a) 35 b) 5 c) 315 d) 15 18- A razão entre as medidas dos apótemas do quadrado inscrito e do quadrado circunscrito numa circunferência de raio R é a) 2 2 b) 2 3 c) 2 d) 32 19- Num triângulo ABC, BC = 10 cm e med( CB̂A ) = 60°. Se esse triângulo está inscrito numa semicircunferência e BC é seu menor lado, então o raio dessa semicircunferência mede, em cm, a) 5 b) 10 c) 210 d) 310 GABARITO 10- O lado de um triângulo eqüilátero inscrito mede 3 m. O lado do quadrado inscrito no mesmo círculo mede: a) 2 m b) 3 m c) 2 m d) 6 m e) 4 m 11- Determine o perímetro do triângulo formado pelos prolongamentos, nos dois sentidos, de três lados alternados de um hexágono regular inscrito em um círculo de raio 5 cm. 12- Na figura abaixo, os pontos M, N e P são vértices de um triângulo eqüilátero e os pontos M, Q, R e S são vértices de um quadrado. QN corresponde ao lado do: a) hexágono regular b) octógono regular c) eneágono regular d) decágono regular e) dodecágono regular 13- A figura mostra um hexágono regular de lado a. A diagonal AB mede: a) a2 b) 2a c) 2 3a d) 3a e) 3 22a 14- Em um círculo está inscrito um triângulo eqüilátero, e em outro está inscrito um quadrado. Determine a razão entre os comprimentos do menor e do maior raio, sabendo que os perímetros desses polígonos são iguais. EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 34 Quadriláteros Retângulo h b A=b.h No caso especial em que b = h temos um quadrado (todos os lados iguais). Chamando o lado do quadrado de L, temos: A=L2 D=L.2 Paralelogramo Os lados são paralelos e de igual tamanho dois a dois. Os ângulos entre os lados dependem das medidas dos lados. A=b.h Apesar de ser a mesma fórmula do retângulo, deve-se atentar que h neste caso não é a medida do lado da figura, mas sim perpendicular à base. Losango É um caso especial de paralelogramo, onde além da disposição paralela os lados são iguais. E, ainda, as diagonais são perpendiculares, porém os lados não paralelos não são perpendiculares entre si. Trapézio Triângulos Casos particulares Triângulo Eqüilátero Fórmula de Heron Seja p = a + b + c 2 Então: A=p.(p-a).(p-b).(p-c) o semiperímetro do triângulo ao lado, a b c Dados dois lados e o ângulo entre eles ÁREAS DAS FIGURAS PLANAS @preparatorio_falcon 99685-8908 35 Relação entre área e lados do triângulo e raio da circunferência inscrita e circunscrita ao mesmo. Circunferência inscrita É a circunferência “dentro” do triângulo. Sugestão: Demonstre a fórmula acima. Circunferência circunscrita É a circunferência que “envolve” o triângulo. Outros polígonos Importante: A soma dos ângulos internos de um polígono qualquer depende do número de lados que este possui. A soma dos ângulos internos de um n – ágono é dada por: S=(n-2).180º Pentágono regular É um polígono de 5 lados. Por ser regular tem todos os lados iguais e os ângulos internos também. Sua área pode ser calculada pela composição da de um triângulo isósceles e da de um trapézio igualmente isósceles. Sugestão: Faça a demonstração da área do pentágono regular de lado L. Hexágono regular Um polígono de 6 lados. Como é regular, também possui todos os lados e ângulos internos iguais. Facilmente observa que o mesmo é composto por 6 triângulos eqüiláteros. Logo, a área do hexágono de lado L é dada por: Círculo e seus subconjuntos Definição: O conjunto de todos os pontos que estão até uma determinada distância de um ponto dado do mesmo plano chama-se círculo. Círculo Coroa circular Utilizando o princípio da superposição de áreas, basta fazer a área do círculo maior menos a do círculo menor. Setor circular É a área de um pedaço do círculo, representado pelo ângulo q . Similar ao cálculo do comprimento de arco de circunferência, fazemos uma regra de três: Segmento circular O segmento circular é a área delimitada por uma corda e por um arco de circunferência. Na figura, está representada pela área hachurada em verde. Observa-se que este segmento é obtido pela subtração do triângulo isósceles POQ do setor circular de centro O e arco PQ. ÁREAS DAS FIGURAS PLANAS @preparatorio_falcon 99685-8908 36 8) O piso de uma sala possui a forma de um paralelogramo como na figura a seguir: Determine a área desse piso, em m2. (considere √2 = 1,41) GABARITO 1) 24(2-√3) cm2 2) D 3) B 4) D 5) C 6) D 7) 60° 8) 141m2 1) Na figura abaixo, o hexágono regular tem lado 4 cm. Determine a área da região hachurada. (considere p = 3) 2) Em um triângulo retângulo, o maior e o menor lado medem, respectivamente, 12 cm e 4 cm. Qual é a área desse triângulo? a) 4√2 cm2 b) 16 cm2 c) 8√2 cm2 d) 16√2 cm2 e) 24 cm2 3) Deseja-se determinar a área de um trapézio, cuja base maior mede 1 metro a mais que a altura, e a base menor 1 metro a menos que a altura. Sabendo que a altura desse trapézio mede 4 metros, qual é, em metros quadrados, a área desse trapézio? a) 10. b) 16. c) 20. d) 25. e) 30. 4) Uma padaria produz e monta pizzas redondas cada uma com 40 cm de diâmetro e vende-as por R$ 30,00 o quilo. Por experiências anteriores, sabe-se que a cada cm2 da área da superfície de cada pizza tem-se, em média, um peso de 1,5 gramas. Utilizando-se essa relação, o valor pago por cada pizza é, em média, aproximadamente, Observação: Considerar π @ 3. a) R$ 25,00. b) R$ 30,00. c) R$ 46,00. d) R$ 54,00. 5) Na geometria, um trapézio retângulo é aquele que apresenta dois ângulos retos. Qual é a área do trapézio retângulo que tem um ângulo interno de 45° e bases 10 cm e 8 cm? a) 36 cm2 b) 16 cm2 c) 18 cm2 d) 12 cm2 6) Um losango apresenta área igual a 60 m2. Sabendo que a diagonal menor mede 6m, encontre a medida da diagonal maior. a) 5m b) 10m c) 15m d) 20m 7) Sabendo que a área do triângulo acutângulo indicado na figura √3 cm2, determine o ângulo ß. é 100 EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 37 Poliedros regulares Prismas Prismas são sólidos geométricos formados por uma face superior e por uma face inferior (chamadas de “base”) paralelas e congruentes ligadas por arestas. A nomenclatura do prisma depende do formato de suas bases. Quanto às suas arestas laterais, o prisma pode ser classificado como reto quando estas são perpendiculares a base ou oblíquo. Um prisma é chamado regular quando este é reto e suas bases são polígonos regulares (de lados iguais). Os planos contidos entre duas arestas laterais são chamados de faces laterais. A distância entre os planos quecontém as bases do prisma é chamada de altura do prisma (note que esta distância é uma perpendicular entre esses planos, como no caso do paralelogramo). Chamamos área lateral (A L) a superfície formad a pelas faces laterais do prisma. Na figura, a área l Lateral do prisma triangular é a superfície pintada de vermelho. Em cinza, esta a superfície que chamamos de área da base (AB). Até este momento trabalhamos com apenas 2 dimensões, analisando as figuras planas. Neste tópico, passamos a considerar o mundo real, as 3 dimensões, e a analisar então planos distintos, fazendo o estudo volumétrico das figuras, por exemplo. Além da análise das medidas de comprimento e área, agora nos interessa também estudar as chamadas área lateral das figuras, a área total, área da base e volume. Posição entre duas retas Dadas duas retas (r e s) estas podem ser coplanares (estar no mesmo plano) ou não-coplanares. As retas coplanares podem ainda ser concorrentes (se encontram em pelo menos um ponto, que não seja o infinito); coincidentes (r = s); paralelas distintas (“se encontram no infinito”). As retas não-coplanares são chamadas de reversas (não estão no mesmo plano, nem concorrem em nenhum ponto) Retas paralelas Retas concorrentes Retas reversas Outras definições: “Duas retas reversas são ditas ortogonais se o ângulo formado entre elas for um ângulo reto.” “Uma reta é perpendicular a um plano se, e somente se, a reta for ortogonal a todas as retas do referido plano.” “Um plano é perpendicular a outro plano se, e somente se, existir uma reta contida em deles que seja ortogonal ao outro plano.” “Projeção ortogonal de um ponto sobre um plano é o pé da perpendicular do ponto pelo plano. A projeção ortogonal de uma figura é o conjunto das projeções ortogonais de todos os pontos da figura sobre o plano.” “Diedro, ou ângulo diédrico, é o ângulo formado por dois semiplanos de origem comum. Pode ser medido através do ângulo plano obtido cortando o diedro com um plano perpendicular aos semiplanos.” GEOMETRIA ESPACIAL @preparatorio_falcon 99685-8908 38 a) 18 b) 30 c) 36 d) 38 1) Calcule a medida da terceira dimensão de um paralelepípedo, sabendo que duas delas medem 4 cm e 7 cm e que sua diagonal mede √ cm. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Determine o volume, em cm3, de um cilindro de revolução de 10 cm de altura, sendo sua área lateral igual à área da base. a) 40 b) 400 c) 4000 d) 40000 Num poliedro convexo de 10 faces triangulares, quantas são as arestas? E os vértices? Determine o número de vértices de um poliedro convexo fechado que tem 1 face pentagonal, 5 faces triangulares e 5 faces quadrangulares. a) 11 b) 12 c) 13 d) 14 Sabendo-se que as dimensões de um paralelepípedo de área total 352 cm são k cm, 2k cm e 3k cm, determine o seu volume. a) 384 cm3 b) 416 cm3 c) 524 cm3 d) 596 cm3 e) 616 cm3 O reservatório de tinta de uma caneta esferográfica tem a forma cilíndrica. Seu diâmetro é de 2 e o seu comprimento é de 12 . Quantos de tinta podem ser acondicionados nesse reservatório? b) 60 c) 50 d) 48 e)36 Quantos cubinhos de 2 cm podem ser guardados numa caixa cúbica de aresta 10 cm? a) 100 b) 125 c) 150 d) 175 e) 200 Um poliedro convexo tem 3 faces triangulares, 4 faces quadrangulares e 5 pentagonais. O número de vértices desse poliedro é: a) 25 b) 12 c) 15 d) 9 e) 13 O tetra-hexaedro é um sólido convexo limitado por 4 faces triangulares e 6 hexagonais, todas regulares. O número de arestas e vértices desse sólido é: a) A = 21 V = 13 b) A = 24 V = 16 c) A = 48 V = 40 d) A = 32 V = 24 e) A = 34 V = 24 Assim, temos as fórmulas generalizadas para os sólidos prismáticos: Cilindros Uma das figuras da geometria mais utilizadas no dia-a-dia. Muitos dos objetos que utilizamos têm exatamente o formato cilíndrico. Por isso, o estudo dos cilindros nos dá uma noção importante de espaço e de volume, por exemplo, de um copo d’água, uma panela, uma lata de tinta e outras coisas. Dados dois círculos contidos em planos paralelos distintos, à união destes círculos no espaço tridimensional chamamos cilindro. Os círculos são as bases do cilindro e a cada segmento que une um ponto do círculo com sua projeção no outro círculo chamamos geratriz. A reta que passa pelo centro das bases chama- se eixo. E a distância entre os planos das bases é a altura. Se o eixo do cilindro é perpendicular as bases, então o cilindro é chamado de cilindro reto ou cilindro de revolução (porque a superfície lateral é obtida pela rotação de um segmento (a geratriz) em torno de uma reta (eixo)). Verifique que a lateral do cilindro reto quando planificada forma um retângulo! Se o eixo não for perpendicular a base, o cilindro é oblíquo. Sendo r o raio dos círculos da base de um cilindro, temos: Se o cilindro for reto, temos ainda: GEOMETRIA ESPACIAL @preparatorio_falcon 99685-8908 39 Qual é o poliedro regular que tem 12 vértices e 30 arestas? a) Hexaedro b) Octaedro c) Dodecaedro d) Icosaedro e) Tetraedro A figura a seguir mostra a planificação da superfície lateral de um cilindro reto. Determine seu volume, em cm3. a) 3768 b) 376,8 c) 37,68 d) 3,768 e) 0,3768 Achar a área total, em cm2, da superfície de um EXERCÍCIOS GABARITO 1. C 2. B 3. E 4. C 5. A = 15 e V = 7 6. A 7. A 8. E 9. B 10. B 11. B 12. C 13. C 14. B 15. D 16. A 17. C @preparatorio_falcon 99685-8908 40 3) Uma piscina retangular de 10,0m x 15,0m e fundo horizontal está com água até a altura de 1,5m. Um produto químico em pó deve ser misturado à água à razão de um pacote para cada 4500 litros. O número de pacotes a serem usados é: a) 45 b) 50 c) 55 d) 60 e) 75 4) O sólido representado na figura a seguir é formado por um cubo de aresta de medida x/2 que se apoia sobre um cubo de aresta de medida x. O volume de sólido representando é dado por: a) 9x3/8 b) x3/8 c) 3x3 d) 3x3/2 e) 7x3 5) (FN) As dimensões de um paralelepípedo retângulo são 3x, y e (x+y) unidades de comprimento. Qual o polinômio que representa o volume desse paralelepípedo retângulo? a) x2y + 3xy b) 3x2y + xy c) 3xy2 + 3xy d) 3x2y + 3xy2 e) 3x2y2 + 3xy 6) (FN) Qual é a área da base de um paralelepípedo retângulo, cuja altura mede 15 dm e seu volume é 3720 dm3? a) 72 dm2 b) 124 dm2 c) 248 dm2 d) 496 dm2 e) 1860 dm2 7) Quanto mede a aresta de um cubo que tem 1000 dm3 de volume? a) 4 dm b) 6 dm c) 8 dm d) 10 dm 8) Quantos dados podem ser colocados em uma caixa cúbica de 20 cm de aresta, se esses dados forem cubos de 2 cm de aresta? a) 544 b) 769 c) 900 d) 1000 e) 1200 9) Na maquete de uma casa, feita na escala 1:500, uma sala tem 8 mm de largura, 10 mm de comprimento e 8 mm de altura. A capacidade, em litros, dessa sala é: a) 640 b) 6400 c) 800 d) 8000 e) 80000 Conforme vimos no item 2.3, o paralelepípedo reto- retângulo é um prisma reto com bases retangulares. a,b,c: lados do paralelepípedo BH: uma diagonal do paralelepípedo c BE: uma diagonal de face Temos: 2.3.1.1 Cubo Um cubo é um paralelepípedo reto-retângulo cujas três dimensões são iguais (a = b = c). d face = a.√2 dcubo = a. √3 Sugestão: Verifique cada um destes resultados apresentados encontrando as diagonais e calculando também as áreas de base e áreas laterais. Volume 1) Num paralelepípedo, as dimensões da base são 4 cm e 7 cm. Se a altura do paralelepípedo é de 5 cm, determine o seu volume, em cm3. a) 120 b) 130 c) 140 d) 150 e) 160 2) Quantos litros de água são necessários para encher uma caixa d’água cujas dimensões são: 1,20 m por 0,90 m por 1 m? a) 900 l b) 1040 l c) 1060 l d) 1080 l PARALELEPÍPEDO RETO-RETÂNGULO @preparatorio_falcon 99685-8908 41 16) (FN) Num copo cabem 250cm3 de farinha. Quantos desses copos cheios de farinha são necessários para encher uma vasilha que tem 2dm3 de volume? a) 4 b) 7 c) 8 d) 10 e) 15 17) Muitos prédios que estão sendo construídos em nossa cidade possuem caixas d’água com a forma de um paralelepípedo. Um construtorquer adquirir duas delas que tenham internamente a mesma altura, mas diferindo na base, que deverá ser quadrada em ambas. A primeira deverá ter capacidade para 16.000 litros, e a segunda para 25.000 litros. A razão entre a medida do lado da base da primeira e a da segunda, em decímetros, é a) 0,08 b) 0,60 c) 0,75 d) 0,80 e) 1,25 18) A piscina usada nas competições de natação das Olimpíadas Rio 2016 possui as medidas oficiais recomendadas: 50 metros de extensão, 25 metros de largura e 3 metros de profundidade. Supondo que essa piscina tenha o formato de um paralelepípedo retângulo, qual dos valores abaixo mais se aproxima da capacidade máxima de água que essa piscina pode conter? a) 37.500 litros. b) 375.000 litros. c) 3.750.000 litros. d) 37.500.000 litros. e) 375.000.000 litros. 19) Um reservatório cúbico de 60 cm de profundidade está com 1/3 de água e precisa ser totalmente esvaziado. O volume de água a ser retirado desse reservatórioé de: a) 7,2 litros b) 72 litros c) 21,6 litros d) 216 litros e) 25 litros 20) Alguns objetos, durante a sua fabricação, necessitam passar por um processo de resfriamento. Para que isso ocorra, uma fábrica utiliza um tanque de resfriamento, o que aconteceria com o nível de água se colocássemos no tanque um objeto cujo volume fosse de 2.400cm3? a) O nível subiria 0,2 cm, fazendo a água ficar com 20,2 cm de altura. b) O nível subiria 1 cm, fazendo a água ficar com 21 cm de altura. c) O nível subiria 2 cm, fazendo a água ficar com 22 cm de altura. d) O nível subiria 8 cm, fazendo a água transbordar. e) O nível subiria 20 cm, fazendo a água transbordar. 10) Uma piscina de 8 m de comprimento por 3 m de largura e 3 m de profundidade está cheia até os 8 3 de sua capacidade. Quantos metros cúbicos de água ainda cabem na piscina? a) 28 m3 b) 36 m3 c) 45 m3 d) 54 m3 e) 72 m3 11) (FN) Observando a figura acima, quantos cubinhos de 1 cm de lado, isto é, um centímetro cúbico, precisaremos para construir um cubo de 3 cm de comprimento, 3 cm de largura e 3 cm de altura? a) 9 b) 18 c) 27 d) 36 e) 54 12) Numa sala de 5 m por 3,20 m quer se colocar uma laje de concreto de 25 cm de espessura. Qual é o volume de concreto usado nessa laje, em m3? a) 4 b) 40 c) 40 d) 40 000 e) 4 000 000 13) Um reservatório cúbico, de 50 cm de profundidade, está com água até a metade e precisa ser totalmente esvaziado. O volume de água a ser retirado desse reservatório é de: a) 62,5 litros b) 125 litros c) 250 litros d) 25 litros 14) Uma editora pretende despachar um lote de livros, agrupados em 100 pacotes de 20 cm x 20 cm x 30 cm. A transportadora acondicionará esses pacotes em caixas com formato de bloco retangular de 40 cm x 40 cm x 60 cm. A quantidade mínima necessária de caixas para esse envio é: a) 9 b) 11 c) 13 d) 15 e) 17 15) (FN) Uma das maneiras de calcular o volume de um objeto é mergulhá-lo num recipiente contendo água. O volume da água deslocada corresponde ao volume do objeto. Calcule, então, o volume de um peso para ginástica, sabendo que a base do recipiente mede 0,8m por 0,6m e que o nível da água sobe de 0,6 para 0,7m quando o peso é mergulhado. a)0,336 m3 b)0,288 m3 c)0,240 m3 d)0,226 m3 e)0,048 m3 EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 42 Pirâmides Considere uma região poligonal convexa (P) e um ponto fora do plano que contém essa região (V) e seja X um ponto qualquer de P. Ao conjunto de todos os segmentos VX dá-se o nome de pirâmide, sendo P sua base e V seu vértice. Em outras palavras, pirâmide é todo poliedro formado por uma face inferior e um vértice comum a todas as faces laterais. As faces laterais de uma pirâmide são triangulares e o número de faces depende do número de lados do polígono da base. As pirâmides são ainda classificadas de acordo com o polígono da base. A distância do vértice ao plano que contém a base é chamada de altura da pirâmide. Uma pirâmide é chamada reta quando possui todas as arestas laterais congruentes, ou ainda, quando a reta que une o vértice da pirâmide ao centro do polígono da base da mesma é perpendicular ao plano que contém a referida base. Se além de reta, sua base for um polígono regular dizemos então que a pirâmide é regular. Na pirâmide regular todas as faces laterais são triângulos isósceles congruentes e as alturas relativas às bases das faces laterais são congruentes e recebem o nome de apótemas. Neste caso, temos: r: apótema da base ap: apótema da pirâmide r² + h² = (ap)² Para as pirâmides, temos: Note que a área total e o volume dependem do polígono da base da pirâmide e a área lateral será a soma das áreas dos triângulos que formam as faces da pirâmide. Note ainda que a área total, diferente dos prismas, tem apenas uma área da base, o que é óbvio, dado que a pirâmide não possui face superior. Além disso, seu volume representa 1/3 do volume de um prisma. Verifique esta afirmação! 21) Uma fábrica produz barras de chocolates no formato de paralelepípedos e de cubos, com o mesmo volume. As arestas da barra de chocolate no formato de paralelepípedo medem 3 cm de largura, 18 cm de comprimento e 4 cm de espessura. Analisando as características das figuras geométricas descritas, a medida das arestas dos chocolates que têm o formato de cubo é igual a: a) 5 cm. b) 6 cm. c) 12 cm. d) 24 cm. e) 25 cm. 22) O condomínio de um edifício permite que cada proprietário de apartamento construa um armário em sua vaga de garagem. O projeto da garagem, na escala 1: 100, foi disponibilizado aos interessados já com as especificações das dimensões do armário, que deveria ter o formato de um paralelepípedo retângulo reto, com dimensões, no projeto, iguais a 3cm, 1cm e 2cm. O volume real do armário, em centímetros cúbicos, será: a) 6. b) 600. c) 6.000. d) 60.000. e) 6.000.000. GABARITO 1) C 2) D 3) B 4) A 5) D 6) C 7) D 8) D 9) E 10) C 11) C 12) A 13) A 14) C 15) E 16) C 17) D 18) C 19) B 20) C 21) B 22) E EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 43 9) (EsSA/15) Em uma pirâmide reta de base quadrada, de 4m de altura, uma aresta da base mede 6m. A área total dessa pirâmide, em m2, é: a) 144 b) 84 c) 48 d) 72 e) 96 10) Uma pirâmide de base hexagonal é tal que a altura mede 8cm e a aresta da base mede 2√3 cm. O volume dessa pirâmide, em centímetros cúbicos, é: a) 24√3 b) 36√3 c) 48√3 d) 72√3 e) 86√3 11) Uma pirâmide tem altura H. A que distância do vértice deve-se passar um plano paralelo à base, para dividi-la em duas partes do mesmo volume? a) H / 3√2 b) 3√H/2 c) 3√H d) H/3 e) 3H 12) (EsSA/09) A pirâmide de Quéops, em Gizé, no Egito, tem aproximadamente 90√2 metros de altura, possui uma base quadrada e suas faces laterais são triângulos equiláteros. Nessas condições, pode-se afirmar que, em metros, cada uma de suas arestas mede: a) 90 b) 120 c) 160 d) 180 e) 200 13) Um vaso tem o formato de um tronco de pirâmide quadrangular regular invertido. A base inferior tem lado 12cm e a superior lado 24cm. A distância entre as duas bases mede 27cm. Qual é o volume do vaso, em cm3? a) 9011 b) 9025 c) 9052 d) 9060 e) 9072 14) As bases de um tronco de pirâmide são dois pentágonos regulares cujos lados medem 5 dm e 3 dm, respectivamente. Sendo essas bases paralelas e a medida do apótema do tronco da pirâmide 10 dm, determine a área lateral desse tronco. a) 200 dm2 b) 400 dm2 c) 250 dm2 d) 450 dm2 e) 500 dm2 1) A base de uma pirâmide de 6cm de altura é um quadrado de 8cm de perímetro. O volume dessa pirâmide, em cm3, é: a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 2) O volume de uma pirâmide de 12m de altura, sendo a base um losango cujas diagonais medem 6m e 10m, em m3, é: a) 30 b) 60 c) 90 d) 120 e) 150 3) O volume da pirâmide quadrangular regular cuja aresta da base mede 6√2 cm e a aresta lateral mede 10cm, em cm3, é: a) 190 b) 191 c) 192 d) 193 e) 194 4) Se uma pirâmide tem 9 faces, então essa pirâmide é: a) eneagonal b) octogonalc) heptagonal d) hexagonal 5) Um tetraedro regular tem arestas medindo √6 cm. Então a medida de sua altura é igual a: a) 1/2 cm b) 1 cm c) 3/2 cm d) 2 cm e) 4/5 cm 6) A soma das medidas de todas as arestas de um tetraedro regular é 72 cm. A área total do tetraedro, em cm2, é igual a: a) 72 b) 144 c) 72√3 d) 122√3 e) 144√3 7) A área total, em cm2, de uma pirâmide regular cuja altura é 15 cm e cuja base é um quadrado de 16 cm de lado, é: a) 544 b) 256 c) 289 d) 750 e) 800 8) A parte mais alta da torre de uma igreja é uma pirâmide quadrada. A aresta da base tem 6m e a altura da pirâmide é de 4m. Qual é a área lateral dessa parte da torre? a) 60 b) 45 c) 30 d) 15 EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 44 15) Um tronco de pirâmide tem como bases dois quadrados de lados 8 cm e 12 cm, respectivamente. A altura do tronco é 21 cm. O volume do tronco, em cm3, é: a)2100 b)2128 c)2132 d)2000 e)1832 16) Uma estátua está colocada sobre um pedestal de concreto em forma de pirâmide hexagonal regular. As arestas das bases do pedestal medem 10m e 4m, e sua altura é 6m. O volume de concreto usado para construir o pedestal, em m3, é: a) 468√3 b) 468 c) 475√3 d) 234√3 e) 234 17) O volume de um tronco de pirâmide de altura 6 cm cujas bases são quadrados de perímetros 56 cm e 32 cm é: a) 288 cm3 b) 744 cm3 c) 568 cm3 d) 234 cm3 e) 372 cm3 18) (EsSA/14) O volume de um tronco de pirâmide de 4dm de altura e cujas áreas das bases são iguais a 36 dm2 e 144 dm2 vale: a) 330 cm3 b) 720 cm3 c) 330 m3 d) 360 m3 e) 336 dm3 GABARITO 1) D 2) D 3)C 4)B 5) D 6) E 7) E EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 45 Quanto a parte que sobra, a que não é semelhante ao sólido original, chamamos tronco. Para facilitar, quando falarmos em tronco de pirâmide e tronco de cone vamos admitir que as bases do tronco são paralelas (apesar de existirem troncos com bases não paralelas). 1) A geratriz de um cone reto mede 13 cm e o diâmetro da sua base é 10 cm. Determine a área total do cone, em cm2. a) 288,5 b) 300 c) 282,6 d) 183,4 e) 204,1 2) Um filtro com a forma de cone circular reto, tem volume de 200 cm3 e raio da base de 5 cm. Usando π=3, pode se determinar que sua altura, em cm, é igual a: a) 10 b) 9 c) 8 d) 6 3) Se um cone equilátero tem 50π cm2 de área lateral, então a soma das medidas de sua geratriz e do raio de sua base, em cm, é igual a: a) 10 b) 15 c) 20 d) 25 4) Calcular a área lateral de um cone reto cujo volume é 12π m3 e cujo o perímetro da base é 6π m. a) 10π m2 b) 15π m2 c) 18π m2 d) 20π m2 5) A área lateral de um cone de revolução é 600π cm2 e sua geratriz tem 25cm. O raio de sua base é: a) 20 cm b) 25 cm c) 24 cm d) 27 cm 6) A razão entre a área total e a área lateral de um cone equilátero é: a) 1/2 b) 2/3 c) 1 d) 3/2 e) 2 7) Dobrando o raio da base de um cone e reduzindo sua altura à metade, seu volume: a) dobra. b) quadruplica. c) não se altera. d) reduz-se à metade do volume original. e) reduz-se a um quarto do volume original. Considere um círculo (C), de centro O e raio r e um ponto V fora do plano que contém esse círculo e seja X um ponto qualquer de P. Ao conjunto de todos os segmentos VX dá-se o nome de cone circular, sendo C sua base e V seu vértice. Note que a definição de cone é praticamente a mesma definição de pirâmide. De fato, são figuras muito semelhantes, se pensarmos que o cone é uma pirâmide cuja base é um polígono de infinitos lados. O segmento que une o vértice V ao centro O da base é chamado eixo. A distância entre o vértice e o plano da base é a altura do cone. Todo segmento que une o vértice V a um ponto qualquer da circunferência da base é chamado de geratriz (g). Se o eixo não for perpendicular a base o cone é oblíquo. Se o eixo do cone for perpendicular a base, dizemos que o cone é reto ou, de revolução. Neste caso, todas as geratrizes são congruentes e temos: g² = h² + r² Para os cones, temos: Se o cone é reto, temos ainda: Semelhança de sólidos Dizemos que dois sólidos são semelhantes quando seus lados são proporcionais e seus ângulos poliédricos são congruentes. É a extensão no espaço tridimensional do conceito de semelhança na geometria plana. Se k é a razão de semelhança, temos que k² é a razão entre as áreas correspondentes (das faces, das bases, laterais, totais) e k³ é a razão entre os volumes dos dois sólidos. Sólidos truncados Uma seção paralela a base da pirâmide ou do cone divide o sólido em duas partes, sendo uma delas semelhante ao sólido original, e podemos então utilizar dos conceitos do item 2.7. CONES @preparatorio_falcon 99685-8908 46 GABARITO 1) C 2) C 3) B 4) B 5) C 6) D 7) A 8) A 9) D 10) E 11) D 12) A 13) B 14) C 15) A 8) Num tronco de cone, os perímetros das bases são 16 cm e 8 cm e a geratriz mede 5 cm. Determine o volume do tronco. a) 112 b) 116 c) 118 d) 120 e) 122 9) Um recipiente na forma de um cone reto invertido está preenchido com água e óleo, em duas camadas que não se misturam. A altura, medida na vertical, da camada de óleo é metade da altura da parte de água, como ilustrado a seguir. Se o volume do recipiente é 54cm3, qual o volume da camada de óleo? a) 32 cm3 b) 34 cm3 c) 36 cm3 d) 38 cm3 e) 40 cm3 10) Um tanque subterrâneo tem a forma de um cone invertido. Esse tanque está completamente cheio com 8dm3 de água e 56dm3 de petróleo. Petróleo e água não se misturam, ficando o petróleo na parte superior do tanque e a água na parte inferior. Sabendo que o tanque tem 12m de profundidade, a altura da camada de petróleo é: a) 10m b) 9m c) 8m d) 7m e) 6m 11) Determine a área da secção meridiana do cone equilátero cuja base tem área 24p cm2. a) 12√ cm2 b) 48 cm2 c) 36 cm2 d) 24√ cm2 e) 66 cm2 12) Os catetos de um triângulo retângulo medem b e c e a sua área mede 2m2. O cone obtido pela rotação do triângulo em torno do cateto b tem volume 16p m3. Determine o comprimento do cateto c. a) 12m b) 15m c) 18m d) 20m e) 22m 13) O raio da base, a altura e a geratriz de um cone reto constituem, nessa ordem, uma PA de razão 1. Determine a área total do cone. a) 12 b) 24 c) 36 d) 48 e) 60 14) Um cone reto tem 13 cm de geratriz e 12 cm de altura. Determine o volume deste cone. a) 250 b) 100 c) 314 d) 248 e) 112 15) A superfície lateral de um cone, ao ser planificada, gera um setor circular cujo raio mede 10 cm e cujo comprimento do arco mede 10p cm. O raio da base do cone, em cm, mede: a) 5 b) 10 c) 5π d) 10π EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 47 1) Se uma esfera tem 12 cm de diâmetro, qual é a área de sua superfície e o seu volume? 2) Calcule o volume de uma esfera, sabendo que a área de sua superfície é igual a 576π cm2. 3) Um plano intercepta uma esfera a uma distância do centro igual à medida do raio da seção que ele determina na esfera. Sabendo que o raio da esfera mede 4 cm, determine a área da seção. 4) A cuba de uma pia tem a forma de uma semiesfera de 3dm de raio. A capacidade dessa cuba é π litros. a) 12 b) 14 c) 16 d) 18 5) Considerando π = 3, utilizando 108cm3 de chumbo pode-se construir uma esfera de cm de diâmetro. a) 7 b) 6 c) 5 d) 4 6) Uma esfera de raio R = 3cm foi cortada ao meio, gerando duas semiesferas. A área da superfície de cada semiesfera é π cm2. a) 20 b) 22 c) 25 d) 27 7) Uma esfera inscrita em um cubo de diagonal 2√3m tem volume igual a a) p m3 3 b) 2p m3 3 c) 4p m3 3 d) 32p m3 3 8) Um escultor irá pintar completamente a superfície de uma esfera de 6m de diâmetro, utilizando uma tinta que, para essa superfície, rende 3m2 por litro. Para essa tarefa, o escultor gastará, no mínimo, litros de tinta. (Considere π = 3) a) 18 b) 24 c) 36 d) 48 9) A área de uma superfície esférica é 144π cm2. Em quantos centímetros deve-se aumentar a medida do raio para que a área da superfície passe a ser 256π cm2? Você pode observar que as faces laterais dotronco de pirâmides são trapézios. Seja S1 a base maior e S2 a base menor, conforme figura ao lado e h a altura do tronco, é possível demonstrar por semelhança de pirâmides (sugestão: demonstre!) que: Tronco de cones É importante notar que a superfície lateral é um segmento de coroa circular e a diferença entre os raios que definem a coroa é denominada geratriz do tronco. Você pode demonstrar como no caso da pirâmide que: Esfera e Superfície esférica Definições: Esfera: Considere um ponto C no espaço. Dada uma distância R chamamos de esfera todos os pontos do espaço que estão a uma distância R ou menor que R de C. É uma extensão do conceito de círculo. A esfera é na verdade um círculo girado em torno de um de seus diâmetros. Superfície esférica: Considere um ponto C no espaço. Dado uma distância R chamamos de superfície esférica todos os pontos do espaço cuja distância a C é exatamente R. É uma extensão do conceito de circunferência. A superfície esférica, similarmente a esfera, é a circunferência girada em torno de um dos diâmetros. TRONCO DE PIRÂMIDES @preparatorio_falcon 99685-8908 48 10) Um plano intercepta uma esfera determinando uma seção de área 36π cm2. Sabendo que a área da superfície dessa esfera é 400π cm2, determine a distância do centro da esfera ao plano. 11) Duas esferas de raio 4 cm e 3 61 cm fundem-se para formar uma esfera maior. Considerando que não houve perda de material das esferas durante o processo de fundição, a medida do raio da nova esfera é de: a) 5 cm b) 5,5 cm c) 4,5 cm d) 6 cm e) 7 cm 12) Uma secção feita numa esfera por um plano alfa é um círculo de perímetro 2 π cm. A distância do centro da esfera ao plano alfa é 2√2 cm. Calcule a medida r do raio da esfera. GABARITO 1) 144π e 288π 2) 2304π 3) 8π 4) D 5) B 6) D 7) C 8) C 9) 2 cm 10) 8 cm 11) A 12) 3 cm EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 49 Equação da reta por dois pontos Dados dois pontos A = (x1, y1) e B = (x2, y2), uma segunda maneira de determinar a equação da reta por A e B é resolvendo: Posições de duas retas no plano Podemos determinar as posições relativas entre duas retas no plano comparando seus coeficientes (angular e linear). Dadas as seguintes retas: r: y = m r .x + b s: y = ms .x + c Temos: Distância entre dois pontos Já sabemos que a menor distância entre dois pontos é uma reta. Vamos agora determinar esta distância entre dois pontos, dadas as coordenadas dos pontos. Dados os pontos A = (x1;y1) e B = (x2; y2), a distância entre eles d(A;B) é: Sugestão: Faça a demonstração desta fórmula a partir da figura ao lado. Como dica, utilize os conceitos da geometria plana, como o Teorema de Pitágoras. A geometria analítica é o estudo da geometria através dos princípios da álgebra. É usado o sistema de coordenadas cartesianas para manipular equações para planos, retas, curvas e círculos no plano, no nosso caso. Os estudos iniciais da Geometria Analítica se deram no século XVII, e devem-se ao filósofo e matemático francês René Descartes (1596 - 1650), inventor das coordenadas cartesianas (assim chamadas em sua homenagem), que permitiram a representação numérica de propriedades geométricas. O eixo x é chamado eixo das abscissas e o eixo y eixo das ordenadas. Equação geral da reta Toda reta pode ser representada pela equação Ax + By + C = 0, com A e B não nulos. Equação reduzida da reta Uma reta não paralela a Oy pode ser escrita como: y = mx + b, onde chamamos m de coeficiente angular da reta e b de coeficiente linear da reta. Como indicam os nomes, m determina a inclinação a da reta (em relação ao eixo x, sentido anti-horário como positivo) e b determina o ponto no qual a reta intercepta o eixo das ordenadas. Temos ainda, pela figura: Sendo assim, dados dois pontos de uma reta, ou ainda um único ponto (x 0; y0) e seu coeficiente angular (m), podemos determinar a equação da mesma fazendo: y - y0 = m.(x – x0) IMPORTANTE: Se m > 0, a reta é crescente. Se m < 0, a reta é decrescente. GEOMETRIA ANALÍTICA @preparatorio_falcon 99685-8908 50 10) (EEAR) Num triângulo ABC, o ponto médio do lado AB é M(4, 3). Se as coordenadas de B são ambas iguais a 2, então as coordenadas de A são: a) (7, 5) b) (6, 4) c) (5, 3) d) (3, 4) 11) (ESSA) Dados três pontos colineares A(x, 8), B(-3, y) e M(3, 5), determine o valor de x + y, sabendo que M é ponto médio de AB: a) 3 b) 11 c) 9 d) - 2,5 e) 5 12) (EEAR) Considere os segmentos de retas AB e CD, onde A(0, 10), B(2, 12), C(-2, 3) e D(4, 3). O segmento MN, determinado pelos pontos médios dos segmentos AB e CD é dado pelos pontos M e N, pertencentes respectivamente a AB e a CD . Assinale a alternativa que corresponde corretamente a esses pontos. a) M(1/2 , 1) e N(-1, 3) b) M(-2, 10) e N(-1, 3) c) M(1, -2) e N(1, 3) d) M(1, 11) e N(1, 3) 13) Determine os valores de x e y, sabendo que A(2,4), B(x,5) e C(5,y) são vértices de um triângulo cujo baricentro é o ponto G(2,3). a) 0 e 2 b) 3 e 1 c) 5 e 4 d) -1 e 5 e) -1 e 0 14) Determine o comprimento da mediana AM do triângulo ABC cujos vértices são os pontos A (0,0), B (3,7) e C (5,-1). a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 15) (EEAR) O baricentro de um triângulo, cujos vértices são os pontos M(1, 1), N(3, -4) e P(-5, 2), tem coordenadas cuja soma é: a) 2 b) 1 c)-2/3 d) -1/3 16) (EEAR) Os pontos M(-2, a), N(a, 5) e P(0, a) estão alinhados. Assim, o quadrante a que N pertence é: a) 1º b) 2º c) 3º d) 4º 17) (EEAR) O valor de a para que os pontos A (-1, 3-a), B (3, a+1) e C (0, -1) sejam colineares é um número real a) primo. b) menor que 1. c) positivo e par. d) compreendido entre 2 e 5. GABARITO 1. B 2. D 3. C 4. D 5. B 6. C 7. D 8. D 9. B 10. B 11. B 12. D 13. E 14. E 15. C 16. A 17. A 1) Determine os valores reais de k para os quais o ponto P(k2 – 9, 5) pertence ao eixo das ordenadas. a) ± 1 b) ± 3 c) ± 5 d) ± 7 e) ± 9 2) Os pontos A (3, 5), B (2, m) e C (-4, n) pertencem a uma reta paralela ao eixo das abscissas. Determine m e n, respectivamente. a) 4 e -2 b) 5 e 4 c) 0 e 0 d) 5 e 5 e) 2 e -4 3) Calcule a distância do ponto A(-5, 12) à origem do sistema cartesiano. a) 3 b) 9 c) 13 d) 27 4) Seja um ponto Q, de ordenada -3, equidistante dos pontos A(0, 1) e B(2, 3). O produto das coordenadas do ponto Q é: a) 3 b) -6 c) 12 d) -18 5) (EEAR) Em um plano cartesiano desenhado no chão, uma formiga, andando em linha reta, se deslocou do ponto A(2, -1) para o ponto B(-1,3), e depois para o ponto C(2, 3). Se cada unidade deste plano representa 1 cm, então a distância percorrida pela formiga, em cm, foi: a) 4 b) 8 c) 10 d) 12 6) O triângulo cujos vértices estão localizados nos pontos A(2,2), B(-4,-6) e C(4,-12) pode ser classificado como: a) escaleno e retângulo b) equilátero e acutângulo c) isósceles e retângulo d) isósceles e acutângulo e) escaleno e obtusângulo 7) O ponto B tem ordenada nula e dista 5 de A, que possui ambas as coordenadas iguais a 4. Ache a abscissa de B. a) 2 ou 7 b) 3 ou 5 c) 1 ou 5 d) 1 ou 7 8) O centro de uma circunferência é o ponto (-1,3). Sabendo que o ponto (2,5) pertence à circunferência, determine a medida de seu diâmetro. a) b) c) d) 9) (ESSA) Os pontos M(-3,1) e P(1,-1) são equidistantes do ponto S(2,b). Desta forma, pode-se afirmar que b é um número: a) primo b) múltiplo de 3 c) divisor de 10 d) irracional e) maior que 7 EXERCÍCIOS @preparatorio_falcon 99685-8908 51 Equação reduzida da circunferência Dada uma circunferência de centro C = (a;b) e raio r, a equação que determina a mesma é dada por: (x – a)² + (y – b)² = r² Equação geral da circunferência Dada a equação Ax² + By² + Cxy + Dx + Ey + F = 0, esta representa: Uma circunferência de centro (a;b) e raio r, se, e somente, se: E ainda: O ponto (a;b) se: Distância de um ponto a reta A distância de um ponto a uma reta é a medida do segmento com extremidades no referido ponto e na reta, sendo perpendiculara mesma. Dados o ponto P = (x1; y1) e a reta r de equação Ax + By + C = 0, com A e B não nulos, a distância d(P; r) é: Ponto médio de um segmento O ponto médio M = (xm; ym) de um segmento de extremidades A = (x1; y1) e B = (x2; y2) é dado por: Baricentro (G) e área (S) de um triângulo Dados os vértices de um triângulo A = (x1; y1), B = (x2; y2) e C = (x3; y3), temos: DISTÂNCIA DE UM PONTO A RETA @preparatorio_falcon 99685-8908 52 Parábola com diretriz paralela a um dos eixos coordenados Suponha um eixo d e dois pontos F (foco) e V (vértice). A distância entre a reta d (diretriz) e o ponto V deve ser a igual à distância entre os pontos V e F. Determinamos então uma sequência de pontos os quais deverão estar à mesma distância de F e d. A parábola é formada pela união de todos os pontos do plano que estão à mesma distância do ponto F e da reta d.Todos os pontos do plano que possuem essa característica pertencem à parábola. Suponha uma parábola cuja diretriz é paralela ao eixo das abscissas. A função y = ax² + bx + c, sendo a não nulo, determina esta parábola. (Note que a parábola é a função que representa uma equação do segundo grau). Temos assim, os seguintes pontos e equação importantes: Além disso, os coeficientes a, b e c e o valor do D da equação da parábola ainda determinam as características da mesma: coeficiente o que determina como determina a concavidade se a > 0, para cima È se a < 0, para baixo Ç D raízes da função (pontos em que a parábola corta o eixo x) se D > 0, duas e distintas se D = 0, uma única se D < 0, nenhuma b posição do vértice em relação ao eixo vertical se b/a > 0, está a esquerda de Oy. se b/a < 0, está a direita de Oy. c ponto em que a parábola corta o eixo das ordenadas dá o valor exato do ponto de interseção Posições relativas entre uma reta e uma circunferência Dada uma reta r por Ax + By + C = 0, com A e B não nulos e uma circunferência de raio R e centro O por x² + y² + Dx + Ey + F = 0, sendo D²+E² - 4AF > 0. Resolvemos então o seguinte sistema: Ax + By + C = 0 x² + y² + Dx + Ey + F = 0 Isolando uma das variáveis na equação da reta e substituindo na equação da circunferência obtemos uma equação do segundo grau. E, então de acordo com o D da equação determinamos a posição da reta. Determinando a distância d(r,O) da reta ao centro da circunferência e comparando a mesma com o raio R da circunferência, também conseguimos determinar a posição relativa da reta. Assim temos: Reta secante à circunferência se, e somente se: Reta tangente à circunferência se, e somente se: Reta exterior à circunferência se, e somente se: POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE UMA RETA E UMA CIRCUNFERÊNCIA @preparatorio_falcon 99685-8908 53 Relação Fundamental Pela circunferência trigonométrica, podemos observar a relação fundamental entre seno e co-seno. Dado um ponto P qualquer que pertença à circunferência de tal modo que o raio da mesma forme um ângulo x com o eixo horizontal, pelo Teorema de Pitágoras, concluímos que: Algumas Relações de Simetria Faremos as comparações sempre fixando o ângulo a no primeiro quadrante. TRIGONOMETRIA Circunferência e funções trigonométricas A circunferência trigonométrica consiste numa circunferência orientada de raio unitário centrada na origem de um plano cartesiano ortogonal. O sentido positivo de marcação dos arcos na circunferência é o sentido anti- horário, sendo o ângulo medido em relação ao eixo dos co-senos, sobre o qual se marca o ângulo inicial, 0º, no sentido positivo. O seno de um ângulo é obtido pela projeção do raio da circunferência em relação ao eixo vertical, tendo este raio formado o referido ângulo em relação ao eixo horizontal. O co-seno de um ângulo é obtido pela projeção do raio em relação ao eixo horizontal. Como a circunferência tem raio unitário e é centrada na origem, seno e co-seno variam entre -1 e 1. É importante observar também que os sinais de cada função dependem do quadrante onde se encontra o ângulo: Quadrante sen cos tg 1º ( 0<x< p 2 ) + + + 2º ( p 2 < x < p ) + - - 3º ( p < x < 3p 2 ) - - + 4º ( 3p 2 < x < 2p ) - + - A partir destas duas funções (sen e cos) podemos obter as outras, pelas seguintes relações: TRIGONOMETRIA @preparatorio_falcon 99685-8908 54 Equações trigonométricas Equações do tipo cos f(x) = cos g(x) Equações do tipo sen f(x) = sen g(x) Equações do tipo tg f(x) = tg g(x) Equações do tipo cotg f(x) = cotg g (x) Seno e cosseno da soma e da diferença Sugestão: A partir destas fórmulas deduza as fórmulas para Estudo da variação das funções trigonométricas Gráfico de f(x) = k.g(p.(x + h)) + v Este estudo é válido quando k e p são reais não nulos, h e v são reais e g é uma função circular (sen, cos ou tg). TRIGONOMETRIA @preparatorio_falcon 99685-8908 55 Equações do tipo cos f(x) = sen g(x) Inequações trigonométricas De maneira geral, podemos resolver as inequações seguindo os seguintes passos: i. Determinamos as soluções da equação obtida da inequação em estudo; ii. Marcamos na circunferência trigonométrica as soluções encontradas, considerando o intervalo [0, 2p ]; iii. Excluímos da circunferência pontos que correspondam a restrições da inequação, se houverem; iv. Os pontos marcados (soluções ou excluídos) dividem a circunferência em arcos. Se um ponto de um arco satisfaz a inequação, então todos os outros também satisfazem, exceto talvez as extremidades (que devemos conferir). Se um ponto não satisfaz, os demais também não irão conter soluções da inequação, exceto talvez as extremidades. Dado isso, sugere-se a seguinte estratégia: seleciona- se, no interior de arco determinado, um ponto que represente, de preferência, valores conhecidos. Verifica- se então se os mesmos satisfazem ou não a inequação. A reunião de arcos que satisfazem a inequação forma assim o conjunto verdade da mesma. Funções trigonométricas inversas As funções inversas (arcsen, arccos, arctg) podem ser lidas como “arco cujo (seno, co-seno, tangente) é x”. TRIGONOMETRIA @preparatorio_falcon 99685-8908 56 @preparatorio_falcon 99685-8908 57 @preparatorio_falcon 99685-8908 58 @preparatorio_falcon 99685-8908 59 @preparatorio_falcon 99685-8908 60 @preparatorio_falcon 99685-8908 61 @preparatorio_falcon 99685-8908 62 @preparatorio_falcon 99685-8908 63 @preparatorio_falcon 99685-8908 64 @preparatorio_falcon 99685-8908 65 @preparatorio_falcon 99685-8908 66 @preparatorio_falcon 99685-8908 67 @preparatorio_falcon 99685-8908 68 @preparatorio_falcon 99685-8908 69 @preparatorio_falcon 99685-8908 70 @preparatorio_falcon 99685-8908 71 @preparatorio_falcon 99685-8908 72 @preparatorio_falcon 99685-8908 73 @preparatorio_falcon 99685-8908 74 @preparatorio_falcon 99685-8908 75 @preparatorio_falcon 99685-8908 76 @preparatorio_falcon 99685-8908 77 @preparatorio_falcon 99685-8908 78 @preparatorio_falcon 99685-8908 79