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Cálculos das medidas de ângulos internos de polígonos – Parte 1 Matemática Ensino Médio 2o bimestre – Aula 14 – Sequência de Atividades 6 ● Medidas de ângulos internos e externos de polígonos. ● Calcular medidas de ângulos internos de polígonos regulares; ● Resolver problemas envolvendo ângulos internos e externos de polígonos regulares. (Portal da Matemática – OBMEP) Dois dos lados não congruentes de um paralelogramo medem 2x + 5 e 3x, em centímetros. Se o perímetro desse paralelogramo é 100 cm, determine o valor de x. Aquecendo a memória Identifique e localize 10 MINUTOS Aquecendo a memória – Correção Chamando de a e b os lados não paralelos e não congruentes, e relacionando as expressões, para o lado “a” designaremos a expressão 3x, para o lado “b”, a expressão 2x +5, então o perímetro do paralelogramo será dado por: 2 ∙ a+ 2 ∙ b = 100 ⇒ 2 ∙ 3x + 2 ∙ 2x+ 5 = 100 ⇒ ⇒ 6x+ 4x+ 10 = 100 ⇒ 10x+ 10 = 100 ⇒ 10x = 100 − 10 ⇒ 10x = 90 ⇒ x = 90 10 ⇒ x = 9 Portanto, as medidas dos lados a e b serão: a = 3x ⇒ a = 3 ∙ 9 = 27 cm. b = 2x+ 5 ⇒ b = 2 ∙ 9+ 5 ⇒ b = 18+ 5 ⇒ b = 23 cm. Como determinar a soma das medidas dos ângulos internos de um polígono regular. n lados α = 180° − n − 2 n Soma dos ângulos internos Ângulo interno Sn = n− 2 ∙ 180° Certo é certo 10 MINUTOS Demonstração: Considerando um polígono convexo de n lados e n > 3, podemos decompô-lo em triângulos, traçando diagonais a partir de um vértice qualquer. Quadrado 2 triângulos Pentágono 3 triângulos Hexágono 4 triângulos Heptágono 5 triângulos Octógono 6 triângulos Visualização: No link a seguir, você verá como podemos verificar a partição de polígonos em triângulos. https://www.geogebra.org/m/epu5un5d https://www.geogebra.org/m/epu5un5d Veja que há uma relação entre o número de lados do polígono e a quantidade de triângulos em que podemos decompô-lo. Quantidade de lados (n) 4 5 6 7 8 ⋯ n Quantidade de triângulos 2 3 4 5 6 ⋯ n − 2 Como a soma das medidas dos ângulos internos de um polígono é igual à soma das medidas dos ângulos internos de todos os n − 2 triângulos que o compõem, e ainda, a soma das medidas dos ângulos internos de cada triângulo sendo igual a 180º, temos: S𝛼 = n− 2 ∙ 180° Se quisermos determinar a medida do ângulo interno do polígono regular, basta dividir o valor da soma dos ângulos internos pela quantidade de lados (n) do polígono, conforme segue: α = n − 2 ∙ 180° n A seguir, demonstraremos que em qualquer polígono regular a soma das medidas dos ângulos externos é sempre igual a 360º. Em qualquer polígono, a soma das medidas dos ângulos internos e externos é igual a um ângulo raso, assim: α + β = 180° Então, para cada par de ângulos associados a um lado n do polígono, temos: α1 + β1 = 180° α2 + β2 = 180° α3 + β3 = 180° ⋮ + ⋮ = 180° αn + βn = 180° α1 + β1 = 180° α2 + β2 = 180° α3 + β3 = 180° ⋮ + ⋮ = 180° αn + βn = 180° Somando membro a membro as n igualdades, temos: Sα + Sβ = n ∙ 180° ൞ Sα Soma dos ângulos internos. Sβ Soma dos ângulos externos. n Quantidade de lados do polígono. Sα + Sβ = n ∙ 180° ⇒ Sβ = n ∙ 180° − Sα (I) Lembrando que a soma dos ângulos internos de um polígono é dada por: Sα = n− 2 ∙ 180° (II) Substituindo a equação (II) em (I), temos: Sβ = 180° ∙ n − n− 2 ∙ 180° ⇒ 180° ∙ n − 180° ∙ n− 360° ⇒ Sβ = 180° ∙ n − 180° ∙ n + 360° ⇒ Sβ = 360° Uma consequência imediata do resultado obtido seria a determinação da medida de um ângulo externo de um polígono regular, dada por: 𝛃 = S𝛃 n ou 360° n Analise cada polígono a seguir e determine a medida de cada ângulo que falta na figura. Atividade 1 a. b. c. Mostre-me 10 MINUTOS Aprender Sempre, Caderno do Aluno, S.A. 6, Aulas 1 e 2, Ativ. 1 pg. 182. Atividade 1 – Correção a. 1 2 No triângulo 1, temos: 30° + 120° + x = 180° ⇒ 150° + x = 180° ⇒ ⇒ x = 180° − 150° ⇒ x = 30° No triângulo 2, temos: 60° + 80° + y = 180° ⇒ 140° + y = 180° ⇒ ⇒ y = 180° − 140° ⇒ y = 40° Atividade 1 – Correção b. x + 80° = 180° ⇒ x = 180° − 80° ⇒ x = 100° y + 125° = 180° ⇒ x = 180° − 125° ⇒ y = 55° Nesse caso, podemos constatar que a soma das medidas dos ângulos internos não adjacentes é igual à medida de um dos ângulos externos, por exemplo: 100° + 25° = 125° 55° + 25° = 80° Atividade 1 – Correção c. x + 80° + 110° + 50° = 360° ⇒ x+ 240° = 360° ⇒ ⇒ x = 360° − 240° ⇒ x = 120° Um ângulo da estrela (Clube da Matemática – OBMEP) Cinco prédios de uma cidade estão posicionados de forma que cada um pode ser representado pelo vértice de um pentágono estrelado, conforme mostra a figura. Qual é a medida do ângulo 𝛼, em graus? Mostre-me 15 MINUTOS Um ângulo da estrela – Correção Como ângulos opostos pelo vértice têm a mesma medida, podemos destacar as seguintes medidas de pares de ângulos na figura. Observe que cada quíntupla a, b, c, d, e corresponde a medidas de uma sequência de ângulos externos do pentágono que aparece no centro da figura. Um ângulo da estrela – Correção Como a soma das medidas dos ângulos externos de um polígono convexo é sempre 360º, concluímos que: a+ b+ c+ d+ e = 360° Um ângulo da estrela – Correção Agora, note que em cada triângulo que forma uma ponta da estrela, a soma das medidas dos ângulos internos é 180º. Logo, somando as medidas de todos os ângulos internos de todas as pontas, segue que: ( ) ( ) ( ) ( ) ( )42 e a 38 a b 30 b c 37 c d α d e 180 5 + + + + + + + + + + + + + + = ( ) ( )42 38 30 37 2 a b c d e α 180 5 + + + + + + + + + = 147 2 360 α 900 147 720 α 900 867 α 900 α 900 867 α 33 + + = + + = + = = − = ● Resolvemos problemas envolvendo ângulos internos e externos de polígonos. Lista de figuras Slides 4, 5, 6, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18 e 19 – Elaboradas pelo autor. LEMOV, D. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. SÃO PAULO (Estado). Aprender Sempre: Caderno do Professor, volume 2, parte 2, Sequência de Atividades 6, aulas 5 e 6, 2023. Slide 1 Slide 2 Slide 3: Aquecendo a memória Slide 4: Aquecendo a memória – Correção Slide 5: Como determinar a soma das medidas dos ângulos internos de um polígono regular. Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14: Atividade 1 Slide 15: Atividade 1 – Correção Slide 16: Atividade 1 – Correção Slide 17: Atividade 1 – Correção Slide 18: Um ângulo da estrela Slide 19: Um ângulo da estrela – Correção Slide 20: Um ângulo da estrela – Correção Slide 21: Um ângulo da estrela – Correção Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25