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Profa. Alessandra Teixeira Aula Apoio Se a soma de dois ângulos resulta em: 90º, dizemos que os ângulos são complementares; 180º, dizemos que os ângulos são suplementares. Ângulos congruentes são aqueles que possuem a mesma medida. Estudo dos ângulos O.P.V. (opostos pelo vértice): 1 e 3; 2 e 4; 5 e 7; 6 e 8 (congruentes) Alternos externos: 1 e 7; 2 e 8 (congruentes) Alternos internos: 3 e 5; 4 e 6 (congruentes) Correspondentes: 1 e 5; 2 e 6; 3 e 7; 4 e 8 (congruentes) Colaterais internos: 4 e 5; 3 e 6 (suplementares) Colaterais externos: 1 e 8; 2 e 7 (suplementares) Pares de ângulos formados por retas paralelas cortadas por uma transversal Fonte: https://webcache.googleus ercontent.com/search?q=c ache:5An9kyLckHsJ:https:/ /matematicauniban.files.wo rdpress.com/2011/02/algun s-conceitos-de-geometria- plana.doc+&cd=20&hl=pt- BR&ct=clnk&gl=br Bissetriz de um ângulo é a semirreta de origem no vértice do ângulo, dividindo-a em dois ângulos congruentes. Bissetriz Fonte: file:///F:/UNIP1/GEOMETRIA%20PLANA/apostila-de-geometria-plana.pdf Um feixe de retas paralelas cortadas por duas transversais, que dividem as mesmas em segmentos proporcionais. Teorema de Tales Fonte: file:///F:/UNIP1/GEOMETRIA%20PLAN A/apostila_resumao_geometria.pdf Numa gincana, a equipe "Já Ganhou" recebeu o seguinte desafio: Na cidade de Curitiba, fotografar a construção localizada na rua Marechal Hermes, no número igual a nove vezes o valor do ângulo  da figura a seguir: Se a equipe resolver corretamente o problema, irá fotografar a construção localizada no número: a) 990 b) 261 c) 999 d) 1026 e) 1260 Exemplo Primeiramente, vamos encontrar o valor do ângulo para então determinar qual é o número da construção. Uma vez que as retas r e s são paralelas, a soma dos ângulos deve ser igual a zero, pois os ângulos dispostos são opostos. O ângulo  junto com o ângulo de 29º devem ser iguais com a soma de 65º e 75º. Então, podemos escrever:  + 29º = 65º + 75º  = 140º - 29º  = 111º Exemplo Com o ângulo encontrado, multiplicamos esse valor por 9 para determinar o número da construção: n = 9*111 = 999 Portanto, o número da construção a ser fotografada é 999. A medida de y na figura, em graus, é: a) 42° b) 32° c) 142° d) 148° e) 24° Exemplo Os ângulos 6x+4º e 2x+100º são opostos pelo vértice. Esses ângulos também são congruentes, ou seja, têm a mesma medida. Desse modo: 6x+4º = 2x+100º 6x-2x = 100º-4º 4x = 96º x = 96º/4 x = 24º A soma de todos os ângulos é igual a uma volta completa, ou seja, 360º: 2y+6.24º+4º+2.24º+100º = 360º 2y+296º = 360º 2y = 360º-296º 2y = 64º y = 64º/2 y = 32º Exemplo Júlia começou a estudar Geometria na sua escola. Com dúvida em um exercício passado pelo professor de matemática, ela pediu ajuda ao seu tio. O enunciado era: “As retas r e s são paralelas; as retas u e t, duas transversais. Encontre o valor do ângulo x na figura abaixo”. Portanto, o valor de x é: a) 120º b) 125º c) 130º d) 135º e) 140º Exemplo Primeiro, vamos analisar o ângulo de 120º. Ele está no ponto de interseção entre t e u, portanto, seu ângulo oposto também é 120º (O.P.V.). Agora note que temos 2 ângulos dentro do triângulo superior. Sabemos que a soma dos ângulos do triângulo é sempre 180º. Então, o ângulo que falta é igual a: 20+120+y = 180 y = 180 – 140 y = 40º Agora, note que o ângulo y mais o maior ângulo formado pela retas r e u são suplementares. Este maior ângulo é igual a x, pois r e s são paralelas. Então: x + y = 180 x = 180 – 40 x = 140º Exemplo Determine o valor de x nas figuras abaixo: Exemplo Na figura a seguir temos r//s e t//u//v. Com base nos estudos dos ângulos formados por retas paralelas cortadas por uma transversal, pode-se afirmar que: I. O ângulo X mede 127° 30'. II. O ângulo Y mede 117°. III. O ângulo Z mede 64° 30'. Interatividade Analise as proposições e assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmações I e II estão corretas. b) Somente as afirmações I e III estão corretas. c) Somente a afirmação I está correta. d) As afirmações I, II e III estão corretas. e) As afirmações I, II e III estão incorretas. Interatividade Cálculo de x: x e 52°30' são suplementares x+52°30' = 180° x = 180°-52°30' x = 127°30' Cálculo de y: Prolongando a reta u até que ela cruze com a reta r, temos que: y = 64°30'+52°30' y = 117° Resposta Cálculo de z: Os ângulos z e 52°30' são correspondentes. Então, z = 52°30'. I. O ângulo X mede 127°30'; alternativa verdadeira. II. O ângulo Y mede 117°; alternativa verdadeira. III. O ângulo Z mede 64°30'; alternativa falsa. Alternativa correta: a) Resposta 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 à soma dos seus dois ângulos internos não adjacentes. Semelhança de triângulos: Dados dois triângulos (ΔABC e ΔDEF), dizemos que estes são semelhantes se, e somente se, estes forem formados pelos mesmos ângulos internos. Observado isso, podemos afirmar ainda que: onde k é chamado de razão de semelhança. Triângulos Mediana: segmento que une o vértice ao ponto médio do lado oposto. Observe que as medianas concorrem no ponto G, chamado de baricentro. Bissetriz: segmento que parte do vértice e divide o respectivo ângulo interno em duas partes 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. Pontos notáveis dos triângulos Mediatriz: segmento perpendicular (“que forma um ângulo reto”) ao lado do triângulo, e passa ainda pelo seu ponto médio. Observe que as mediatrizes concorrem no ponto O, chamado de circuncentro. Observe ainda que o circuncentro é o centro da circunferência circunscrita ao triângulo. Altura: segmento que une o vértice ao lado oposto e é perpendicular a este lado. Observe que as alturas concorrem no ponto H, chamado de ortocentro. Os ângulos agudos de um triângulo retângulo são complementares: α + β = 90º Como consequência das relações angulares do triângulo, tem-se: Se r//s, então, θ = α + β Nesse quadrilátero côncavo: α = a + b +c Vale destacar Teorema de Pitágoras Razões trigonométricas no triângulo retângulo Relações métricas no triângulo retângulo Na figura r e r’ são paralelas e a reta s é perpendicular a t. Se o menor ângulo entre r e s mede 72º, calcule o ângulo α. A soma dos ângulos internos de um triângulo é 180º. Assim: 72º + 90º + x = 180º x = 180º - 162º x = 18º Os ângulos e x são alternos internos, que, por sua vez, são congruentes, ou seja, possuem a mesma medida. Então: x = = 18º Exemplo Na figura, sendo congruente a , congruente a ,, calcule a medida do ângulo C E, dado B D = 40º. Se é congruente a , significa que tem a mesma medida, sendo ABC um triângulo isósceles. Do mesmo modo, e também possuem as mesmas medidas. De acordo com as informações do enunciado, temos que . Logo, os ângulos da base são congruentes: Exemplo Pela soma dos ângulos internos do triângulo BAD: Pela soma dos ângulos internos do triângulo ABC: Exemplo O triângulo ADE é isósceles. Logo, os ângulos da base são congruentes: . Pela soma dos ângulos internosdo triângulo ADE: O ângulo é um ângulo raso, isto é, sua medida é 180º. A área do retângulo DEFB ao lado é: a) 24 b) 160 c) 120 d) 20 e) 180 Utilizando a semelhança entre triângulos, temos que o triângulo ADE é semelhante ao triângulo ABC, logo: Multiplicando em cruz a primeira pela terceira fração, temos: 18DE = 6.30 DE= DE = 10. Sabendo que AB = AD + DB, temos que: 18 = 6 + BD BD = 12. Logo, a área do retângulo DEFB é: DE.BD = 10.12 = 120. Exemplo Um prédio tem sombra, pela luz solar, projetada no solo horizontal com 70 m. Simultaneamente, um poste de 8 m de altura, localizado nas proximidades desse prédio, também tem sua sombra projetada no solo. Sabendo que nesse instante os raios solares fazem um ângulo de 45° com o solo, a altura do prédio e a sombra do poste, respectivamente, são: Exemplo a) 70 m e 8 m b) 35 m e 8 m c) 70 m e 4 m d) 35 m e 4 m e) 20 m e 8 m Exemplo A sombra de uma pessoa que tem 1,80 m de altura mede 60 cm. No momento, a seu lado, a sombra projetada de um poste mede 2 m. Se, mais tarde, a sombra do poste diminui 50 cm, a sombra da pessoa passou a medir: a) 45 cm b) 0,45 cm c) 6 cm d) 60 cm e) 50 cm Interatividade a) 45 cm Primeiro, vamos determinar a altura do poste por semelhança de triângulos: Agora, fazendo outra semelhança de triângulos para o valor da sombra do poste de 6 m de altura valendo 1,5 m: Como a unidade de medida deve ser em centímetros: 0,45 m = 45 cm. Resposta Soma dos ângulos de um polígono 1) Ângulos internos: todo polígono pode ser dividido em triângulos. Um polígono de gênero “n” terá para soma dos ângulos internos: Si = 180º (n – 2). 2) Ângulos externos: como cada ângulo interno é suplemento do interno adjacente, temos: Si + Se = 180º . n. Então: Se = 180º. n – Si Se = 180º. n – 180º (n – 2) Se = 180º. n – 180º n + 360º Então, Se = 360º. A soma dos ângulos externos é constante. As medidas de seus ângulos interno e externo são: Polígonos e quadriláteros Diagonal: chamamos de diagonal de um polígono o segmento de reta que possui como extremos dois vértices não consecutivos do polígono. Exemplo: Polígonos e quadriláteros Área e perímetro de figuras planas A área A de um triângulo pode ser calculada pela fórmula: onde a, b, c são os comprimentos dos lados e p é o semiperímetro. Calcule a área do triângulo cujos lados medem 21, 17 e 10 centímetros. Exemplo Para decorar a fachada de um edifício, um arquiteto projetou a colocação de vitrais compostos de quadrados de lado medindo 1 m, conforme a figura a seguir. Nesta figura, os pontos A, B, C e D são pontos médios dos lados do quadrado e os segmentos AP e QC medem 1/4 da medida do lado do quadrado. Para confeccionar um vitral, são usados dois tipos de materiais: um para a parte sombreada da figura, que custa R$30,00 o m2, e outro para a parte mais clara (regiões ABPDA e BCDQB), que custa R$50,00 o m2. De acordo com esses dados, qual é o custo dos materiais usados na fabricação de um vitral? a) 22,50 b) 35,00 c) 40,00 d) 42,50 e) 45,00 Exemplo Lucas desenhou uma figura formada por dois hexágonos. Veja o que ele desenhou: Nessa figura, a soma das medidas dos ângulos α e β é: a) 60º b) 120º c) 240º d) 720º Exemplo O losango representado na Figura 1 foi formado pela união dos centros das quatro circunferências tangentes, de raios de mesma medida. Dobrando-se o raio de duas das circunferências centradas em vértices opostos do losango e ainda mantendo-se a configuração das tangências, obtém-se uma situação conforme ilustrado pela Figura 2. Exemplo O perímetro do losango da Figura 2, quando comparado ao perímetro do losango da Figura 1, teve um aumento de: a) 300% b) 200% c) 150% d) 100% e) 50% Na primeira situação, temos que o lado do losango é 2R e o seu perímetro será 2R.4 = 8R. Na segunda situação, temos que o lado do losango é 2R + R, pois duas das circunferências diametralmente opostas tiveram seu raio dobrado e, o seu perímetro, logicamente, será 4.(2R + R) = 4.3R = 12R. Agora é só dividir 12R por 8R, obtendo como resultado 1,50, que corresponde a 150%, tendo, obviamente, um aumento de seu perímetro em 50%. Um arquiteto deseja construir um jardim circular de 20 m de diâmetro. Nesse jardim, uma parte do terreno será reservada para pedras ornamentais. Essa parte terá a forma de um quadrado inscrito na circunferência, como mostrado na figura. Na parte compreendida entre o contorno da circunferência e a parte externa ao quadrado, será colocada terra vegetal. Nessa parte do jardim, serão usados 15 kg de terra para cada m2. A terra vegetal é comercializada em sacos com exatos 15 kg cada. Use 3 como valor aproximado para π. O número mínimo de sacos de terra vegetal necessários para cobrir a parte descrita do jardim é: a) 100 b) 140 c) 200 d) 800 e) 1000 Exemplo Portanto, a área marcada é a área círculo menos a área quadrado: 300 - 200 = 100 m². Como para cada m² são necessários 15 kg de terra, para cobrir os 100 m² são necessários 100 * 15 = 1500 kg. O esquema I mostra a configuração de uma quadra de basquete. Os trapézios em cinza, chamados de garrafões, correspondem a áreas restritivas. Visando atender às orientações do Comitê Central da Federação Internacional de Basquete (Fiba) de 2010, que unificou as marcações das diversas ligas, foi prevista uma modificação nos garrafões das quadras, que passariam a ser retângulos, como mostra o Esquema II. Interatividade Esquema I: área restritiva antes de 2010 Esquema II: área restritiva a partir de 2010 Após executadas as modificações previstas, houve uma alteração na área ocupada por cada garrafão, que corresponde a um(a): a) Aumento de 5.800 cm². b) Aumento de 75.400 cm². c) Aumento de 214.600 cm². d) Diminuição de 63.800 cm². e) Diminuição de 272.600 cm². Interatividade a) Aumento de 5.800 cm². Diferença de área entre cada garrafão: A = 284200 - 2784400 = 5.800 cm² Resposta Circunferência (C): dada uma circunferência de raio r, o perímetro (comprimento) da mesma é: Arco de circunferência (L): dado um arco de circunferência (AB), representado pelo ângulo α, fazendo uma regra de três, temos: Circunferências e círculos Ângulo Perímetro 360° 2 . π . L α L C = 2 . π . r L = π . r . α / 180° B O a r A Corda: qualquer segmento interno da circunferência com extremidades em dois pontos pertencentes à mesma. Diâmetro: qualquer corda da circunferência que contenha o centro da mesma. É a maior corda da circunferência. Raio: qualquer segmento que liga o centro a um ponto qualquer da circunferência. PC é o 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). Elementos da circunferência P C r B A O C A B D Teorema das cordas: dada a interseção de duas cordas da circunferência, o produto das partes de uma corda é igual ao produto das partes da outra corda. Teorema das secantes: dados dois segmentos secantes, “que cortam” a circunferência, partindo de um mesmo ponto, o produto das partes internas da circunferência pelas externas da circunferência é igual em ambos os segmentos. Relações métricas na circunferência AP.PC = BP.PD PQ.QR = TS.SR P T S Q R BA CD P Teorema da secante-tangente: dado um segmento secante da circunferênciae outro tangente da mesma, o quadrado da medida do segmento tangente é igual ao produto da parte interna do segmento que é secante pela sua parte externa. (PA)2 = PB.BC t A P B C R 0 Na figura, OP = 2, AB = 8, O é o centro dos círculos e AB é tangente em P ao círculo menor. A área do disco maior é: a) 8 b) 10 c) 20 Seja R o rádio do círculo maior, então, utilizando o Teorema das Cordas: Desse modo, a área é: Exemplo d) 64 e) 68 (AP)(PB) = (R+OP)(R–OP) (4)(4) = R2 – OP2 16 = R2 – 4 R2 = 20 A = πR2 A = 20π A figura representa duas raias de uma pista de atletismo plana. Fábio (F) e André (A) vão apostar uma corrida nessa pista, cada um correndo em uma das raias. Fábio largará à distância FB da linha de partida para que seu percurso total, de F até a chegada em C’, tenha o mesmo comprimento do que o percurso total de André, que irá de A até D’. Exemplo Linha de chegada Considere os dados: ABCD e A’B’C’D’ são retângulos. B’, A’ e E estão alinhados. C, D e E estão alinhados. A’D e B’C são arcos de circunferências de centro E. Sabendo que AB = 10 m, BC = 98 m, ED = 30 m, ED’ = 34 m e = 72°, calcule o comprimento da pista de A até D' e, em seguida, calcule a distância FB. Adote nos cálculos finais: π = 3. Linha de chegada As três circunferências são tangentes entre si. O raio da menor mede 5 cm, AC = 17 cm e BC = 21 cm. Quanto mede o raio das outras duas circunferências? Rc = 5 cm Segmento BC = 21 cm O segmento BC é a soma dos raios das circunferências A e C. 21 = Ra + 5 Ra = 21 – 5 Ra = 16 cm Segmento AC = 17 cm O segmento AC é a soma dos raios das circunferências B e C. AC = Rb + Rc 17 = Rb + 5 Exemplo Rb = 17 – 5 Rb = 12 cm Na figura a seguir, a circunferência C2 é tangente a duas circunferências exteriores (C1 e C3). O raio de C2 mede: a) 3 cm D1 = 14 cm b) 6 cm D3 = 10 cm c) 8 cm d) 9 cm D1+D2+D3 = 30 Como o diâmetro é o dobro do raio: 14+D2+10 = 30 D2 = 2.R2 D2 = 30-14-10 6 = 2.R2 D2 = 30-24 R2 = 6 2 D2 = 6 R2 = 3 cm Exemplo Considere o sistema de roldanas circulares, de centros A e B, respectivamente, e as medidas dadas no esquema a seguir. As roldanas estão envolvidas pela correia CDEFC, bem ajustada, que transmite o movimento de uma roldana para outra. Calcule o comprimento dessa correia em centímetros. O comprimento da correia será calculado pela soma dos segmentos DC = EF com os comprimentos dos arcos DE e CF, externos, cujos ângulos centrais são, respectivamente, 240º e 120º. Logo, o comprimento será: Exemplo As quatro circunferências da figura abaixo têm raios r = 0,5. O comprimento da linha que as envolve é, aproximadamente, igual a: a) 6,96 b) 7,96 c) 8,96 d) 9,96 e) 10,96 Interatividade b) 7,96 O comprimento da linha será a soma das curvas C1, C2 e C3, com as retas R1, R2 e R3. Observando os valores dos ângulos, calcula-se os comprimentos das curvas: As retas R1 e R2 são hipotenusas dos triângulos isósceles, e R3 vale 4r: Total: 2(1,18) + 2(1,41) + 0,78 + 2 = 7,96. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!
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