GEOMETRIA B´ASICA - Arquivo Escolar
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Exercícios . 3.22 1. Prove os resultados desta secção. 2. (Primeira caracterização da bissectriz) Sejam h+, k+ semi-rectas de origem O com suportes distintos e r+ uma semi-recta de origem O interior ao ângulo ∠{h+,k+}. Considerem-se um ponto C de r+ e a recta s perpendicular a r incidente em C. Suponhamos que existem A e B, incidentes na perpendicular s e nas semi-rectas h+ e k+. Então C é o ponto médio entre A e B se e só se r+ é a bissectriz interior do ângulo. O A C B k+ h+ Nota A condição exigida de que s incida num ponto A de h+ e num ponto B de k+ é necessária. Existem modelos de plano que verifica os axiomas de incidência, ordem e congruência, onde a perpendicular a bissectriz nem sempre intersecta as semi-rectas que definem o ângulo. 3. Sejam h+,k+ semi-rectas de origem O de suportes distintos, r+ a bissectriz interior do ângulo ∠{h+,k+}. Prove que ∠{h+,r+} é sempre menor que um ângulo recto. Por outras palavras, se um ângulo é bissector de outro, então é um ângulo agudo. k+ m+ O (Sugestão: considere a semi-recta m+, incidente no mesmo semi-plano definido por k que r+ e h+, tal que ∠{k+,m+} é recto. Assuma que m+ é interior ao ângulo ∠{k+,r+} e, usando a transitividade e o facto que r+ e h+ são então interiores ao ângulo recto ∠{m+,k−}, chegue a um absurdo) 42 r+ h+ k−
4. (Congruência de triângulos rectângulos) Um triângulo △ABC diz-se triângulo rectângulo quando algum dos seus ângulos internos é recto. Sejam △ABC e △A ′ B ′ C ′ triângulos rectângulos com ∠BAC e ∠B ′ A ′ C ′ rectos. Prove que, se AB ≡ A ′ B ′ e BC ≡ B ′ C ′ , então △ABC ≡ △A ′ B ′ C ′ . Note-se que este resultado NÃO É o critério LAL!!! C ′′ A C B A ′ C ′ (Sugestão: supor que A ′ C ′ < AC e considerar, na semi-recta de origem A e incidente em C, o ponto C ′′ tal que AC ′′ ≡ A ′ C ′ . O triângulo △CC ′′ B resulta ser isósceles. Aplicar o teorema do triângulo exterior para chegar a um absurdo) 5. (Outro critério de congruência de triângulos) Sejam △ABC e △A ′ B ′ C ′ dois triângulos do plano. Prove que, se AB ≡ A ′ B ′ , ∠BAC ≡ ∠B ′ A ′ C ′ e ∠BCA ≡ ∠B ′ C ′ A ′ , então △ABC ≡ △A ′ B ′ C ′ . Note-se que este resultado NÃO É o critério ALA!!! C ′′ A C B A ′ C ′ (Sugestão: Supor que A ′ C ′ < AC e considerar o ponto C ′′ entre A e C tal que AC ′′ ≡ A ′ C ′ . Aplicar LAL para obter △C ′′ AB ≡ △C ′ A ′ B ′ e depois, usando o teorema do ângulo exterior, chegar a um absurdo) 6. (Segunda caracterização da bissectriz) Sejam h+ e k+ duas semi-rectas de origem O, R um ponto interior ao ângulo ∠{h+,k+}. Definemse os pontos A e B que são, respectivamente, os pés das perpendiculares 2 a h e k incidentes em R. Prove que R incide na bissectriz interior do ângulo ∠{h+,k+} se e só se A ∈ h+, B ∈ k+ e AR ≡ BR O A B h+ R k+ (Sugestão: se R incidir na bissectriz interior, usar o teorema do ângulo exterior e o exercício 3 para 2 Sejam r é uma recta, P um ponto do plano e s a perpendicular a r incidente em P. O ponto de incidência de r e s chama-se o pé da perpendicular do ponto P na recta r 43 B ′ B ′
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Exercícios . 3.22<br />
1. Prove os resultados desta secção.<br />
2. (Primeira caracterização da bissectriz)<br />
Sejam h+, k+ semi-rectas de origem O com suportes distintos e r+ uma semi-recta de origem O<br />
interior ao ângulo ∠{h+,k+}. Considerem-se um ponto C de r+ e a recta s perpendicular a r<br />
incidente em C. Suponhamos que existem A e B, incidentes na perpendicular s e nas semi-rectas<br />
h+ e k+. Então C é o ponto médio entre A e B se e só se r+ é a bissectriz interior do ângulo.<br />
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O<br />
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A<br />
C<br />
B<br />
k+<br />
h+<br />
Nota A condição exigida de que s incida num ponto A de h+ e num ponto B de k+ é necessária.<br />
Existem modelos de plano que verifica os axiomas de incidência, ordem e congruência, onde a<br />
perpendicular a bissectriz nem sempre intersecta as semi-rectas que definem o ângulo.<br />
3. Sejam h+,k+ semi-rectas de origem O de suportes distintos, r+ a bissectriz interior do ângulo<br />
∠{h+,k+}. Prove que ∠{h+,r+} é sempre menor que um ângulo recto. Por outras palavras, se<br />
um ângulo é bissector de outro, então é um ângulo agudo.<br />
k+<br />
m+<br />
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O<br />
(Sugestão: considere a semi-recta m+, incidente no mesmo semi-plano definido por k que r+ e<br />
h+, tal que ∠{k+,m+} é recto. Assuma que m+ é interior ao ângulo ∠{k+,r+} e, usando a<br />
transitividade e o facto que r+ e h+ são então interiores ao ângulo recto ∠{m+,k−}, chegue a um<br />
absurdo)<br />
42<br />
r+<br />
h+<br />
k−