GEOMETRIA B´ASICA - Arquivo Escolar
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Exercícios . 1.12 1. Qual o complexo α de módulo 1 tal que a multiplicação por α representa a rotação de ângulo π/4? E π? E −π/6? Qual a transformação geométrica que representa o produto pelo complexo α = 1/2+i √ 3/2? 2. Dado z ∈ C, interprete geometricamente (a) 2+e iπ/3 z, (b) i+e iπ/2 z, (c) (−2+i5)z. São isometrias? Admitem representação matricial se identificarmos C com R 2 ? 3. A inversão na circunferência unitária é uma isometria? 4. Seja I a inversão na circunferência unitária. Prove que: (a) Se C := C(a,0,λ), com a=/ 0 então I(C) é a circunferência com centro I(a) e raio R = λ |a| . (b) Se C := C(0,a ′ ,λ), então I(C) é uma circunferência centrada em I(a ′ ) e raio R = (λ|a ′ |) −1 . (c) Determine os conjuntos C(a,0,1) e C(0,a ′ 1,1). Quais os conjuntos imagens? 5. Sejam hλ e hα,λ as homotetias de razão λ com centro a origem e α, respectivamente. Prove que hα,λ = tα ◦hλ ◦t−α 6. Prove que a aplicação composta de duas inversões em circunferências C, C ′ do mesmo centro α e raios r e r ′ é uma homotetia10 r de centro α e razão r ′ 2 . 7. Prove que a composta de uma inversão numa circunferência C de centro Ω e raio r com uma homotetia de centro Ω e razão λ é a inversão pela circunferência de centro Ω e raio √ λr. 10 Formalmente, é a restrição de uma homotetia a R 2 −{α}. 132
2 Modelo de Poincaré do plano hiperbólico Sejam U a circunferência unitária e Ω o interior de U, isto é, ω = {z ∈ C : |z| = 1} Ω = {z ∈ C : |z| < 1}. Um modelo do plano de incidência hiperbólico, chamado o círculo de Poincaré, consiste em: • pontos do plano hiperbólico: pontos do interior da circunferência unitária Ω; • rectas hiperbólicas : a intersecção com Ω das rectas vectoriais e das circunferências de C ortogonais a ω; • relação de incidência: a relação usual de pertença. 133
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Exercícios . 1.12<br />
1. Qual o complexo α de módulo 1 tal que a multiplicação por α representa a rotação de<br />
ângulo π/4? E π? E −π/6? Qual a transformação geométrica que representa o produto<br />
pelo complexo α = 1/2+i √ 3/2?<br />
2. Dado z ∈ C, interprete geometricamente (a) 2+e iπ/3 z, (b) i+e iπ/2 z, (c) (−2+i5)z. São<br />
isometrias? Admitem representação matricial se identificarmos C com R 2 ?<br />
3. A inversão na circunferência unitária é uma isometria?<br />
4. Seja I a inversão na circunferência unitária. Prove que:<br />
(a) Se C := C(a,0,λ), com a=/ 0 então I(C) é a circunferência com centro I(a) e raio<br />
R = λ<br />
|a| .<br />
(b) Se C := C(0,a ′ ,λ), então I(C) é uma circunferência centrada em I(a ′ ) e raio R =<br />
(λ|a ′ |) −1 .<br />
(c) Determine os conjuntos C(a,0,1) e C(0,a ′ 1,1). Quais os conjuntos imagens?<br />
5. Sejam hλ e hα,λ as homotetias de razão λ com centro a origem e α, respectivamente.<br />
Prove que<br />
hα,λ = tα ◦hλ ◦t−α<br />
6. Prove que a aplicação composta de duas inversões em circunferências C, C ′ do mesmo<br />
centro α e raios r e r ′ é uma homotetia10 <br />
r<br />
de centro α e razão<br />
r ′<br />
2 .<br />
7. Prove que a composta de uma inversão numa circunferência C de centro Ω e raio r com<br />
uma homotetia de centro Ω e razão λ é a inversão pela circunferência de centro Ω e raio<br />
√ λr.<br />
10 Formalmente, é a restrição de uma homotetia a R 2 −{α}.<br />
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