GEOMETRIA B´ASICA - Arquivo Escolar
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(Demonstração) Se AB′ AB = AC′ AC os triângulos △ABC e △AB′ C ′ são semelhantes (proposição 2.4). Os ângulos ∠AB ′ C ′ e ∠ABC são então congruentes e portanto < B,C > e < B ′ ,C ′ > são paralelas (teorema 3.22 do capítulo anterior). Reciprocamente, suponham-se < B,C > e < B ′ C, ′ > paralelas. Podemos definir o ponto C ′′ na semi-recta de origem A incidente em C ′ que verifica C A B C ′′ C ′ B ′ AC AB = AC ′′ AB ′ B C C ′′ A B ′ As rectas < B,C > e < B ′ ,C ′′ > são paralelas (parte anterior do corolário) mas, por hipótese, < B ′ ,C ′ > é paralela a < B,C > e incide em B ′ logo < B ′ ,C ′ >=< B ′ ,C ′′ > e portanto C ′ = C ′′ . Teorema . 2.6 Caraterizações de triângulos semelhantes Sejam ∆ABC e ∆A ′ B ′ C ′ dois triângulos de R2 . Há equivalência entre: 1. ∆ABC e ∆A ′ B ′ C ′ são semelhantes 2. ∆ABC e ∆A ′ B ′ C ′ têm dois pares de ângulos congruentes 3. AB A ′ B (Demonstração) AC = ′ A ′ BC = C ′ B ′ C ′ (1. ⇒ 2.) directa. (2. ⇒ 3.) Suponha-se que ∠CAB ≡ ∠C ′ A ′ B ′ e ∠ABC ≡ ∠A ′ B ′ C ′ . Definam-se os pontos B ′′ e C ′′ nas semi-rectas de origem A e incidentes em B e C respectivamente, que verificam AB ′′ ≡ A ′ B ′ e AC ′′ ≡ A ′ C ′ . C A B C ′′ B ′′ 64 A ′ C ′ B ′ C ′
Pelo critério LAL, os triângulos △AB ′′ C ′′ e △A ′ B ′ C ′ são congruentes e portanto ∠ABC ≡ ∠A ′ B ′ C ′ ≡ ∠AB ′′ C ′′ Como os ângulos correspondentes são congruentes, as rectas < C,B > e < C ′′ ,B ′′ > são paralelas donde (teorema de Tales) AC AB = AC ′′ AB ′′ E, usando a proposição 2.4, obtemos que BC B ′′ AC = C ′′ AC ′′ Note-se que A ′ B ′ = AB ′′ , A ′ C ′ = AC ′′ e C ′ B ′ = C ′′ B ′′ portanto AC A ′ C AB = ′ A ′ BC = B ′ B ′ C ′ (3. ⇒ 1.) Directa, a partir do teorema dos cossenos. Quadriláteros Recorde-se que, se A, B, C e D são pontos do plano tais que no conjunto {A,B,C,D} não há três pontos colineares, chamamos quadrângulo ou quadrilátero não degenerado e designamos por ABCD o subconjunto de P: ABCD = AB ∪BC ∪CD ∪DA Os pontos A B, C e D são chamados vértices do quadrilátero, os segmentos AB, BC, CD e DA lados do quadrilátero, os segmentos AC e BD as diagonais do quadrilátero. Recorde-se ainda que um quadrilátero não degenerado ABCD diz-se quadrilátero convexo se as diagonais AC e BD se intersectam. Nos quadriláteros convexos, os ângulos ∠DAB, ∠ABC, ∠BCD e ∠CDA são chamados ângulos internos do quadrilátero. Num quadrilátero convexo, os pares de ângulos ∠DAB e ∠BCD, ∠ABC e ∠CDA, são ditos ângulos opostos e os pares de ângulos não opostos são ditos ângulos adjacentes. D A 65 B C
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(Demonstração)<br />
Se AB′<br />
AB<br />
= AC′<br />
AC os triângulos △ABC e △AB′ C ′ são semelhantes (proposição 2.4). Os ângulos<br />
∠AB ′ C ′ e ∠ABC são então congruentes e portanto < B,C > e < B ′ ,C ′ > são paralelas<br />
(teorema 3.22 do capítulo anterior).<br />
Reciprocamente, suponham-se < B,C > e < B ′ C, ′ > paralelas. Podemos definir o ponto C ′′<br />
na semi-recta de origem A incidente em C ′ que verifica<br />
<br />
C<br />
A B<br />
C ′′<br />
<br />
C ′<br />
B<br />
′<br />
AC AB<br />
=<br />
AC ′′ AB ′<br />
B<br />
<br />
C<br />
C <br />
′′<br />
A <br />
B ′<br />
As rectas < B,C > e < B ′ ,C ′′ > são paralelas (parte anterior do corolário) mas, por<br />
hipótese, < B ′ ,C ′ > é paralela a < B,C > e incide em B ′ logo < B ′ ,C ′ >=< B ′ ,C ′′ > e<br />
portanto C ′ = C ′′ .<br />
Teorema . 2.6 Caraterizações de triângulos semelhantes<br />
Sejam ∆ABC e ∆A ′ B ′ C ′ dois triângulos de R2 . Há equivalência entre:<br />
1. ∆ABC e ∆A ′ B ′ C ′ são semelhantes<br />
2. ∆ABC e ∆A ′ B ′ C ′ têm dois pares de ângulos congruentes<br />
3. AB<br />
A ′ B<br />
(Demonstração)<br />
AC<br />
= ′ A ′ BC<br />
=<br />
C ′ B ′ C ′<br />
(1. ⇒ 2.) directa.<br />
(2. ⇒ 3.) Suponha-se que ∠CAB ≡ ∠C ′ A ′ B ′ e ∠ABC ≡ ∠A ′ B ′ C ′ . Definam-se os pontos<br />
B ′′ e C ′′ nas semi-rectas de origem A e incidentes em B e C respectivamente, que verificam<br />
AB ′′ ≡ A ′ B ′ e AC ′′ ≡ A ′ C ′ .<br />
<br />
C<br />
A B<br />
<br />
C ′′<br />
B<br />
′′<br />
64<br />
A <br />
′<br />
<br />
C ′<br />
B<br />
′<br />
C<br />
<br />
′