Cinderella
PF - Cap VII (III)
pedro pimenta, 2003-12-19 16:28 [#168]
Ficheiro anexo 'Capitulo_VII_3.html':
 

EXERCÍCIOS XLII

  1. Sendo (Fig. 273) o ponto A um dos pontos de intersecção da circunferência de centro em O com a circunferência de centro em O',
    BC paralela com OO' e existindo A em BC, demonstrar que BC = 2 OO'
    (Sugestão: tirar por O e O' perpendiculares a BC).
  2. Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).
    Fig. 273

    Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).
    Fig. 274

  3. Se (Fig. 274) AB e CD são paralelas, demonstrar que AD = BC.
  4. Ab é uma corda da circunferência de centro O que intersecta outra circunferência com o mesmo centro, de raio menor,
    nos pontos C e D. Demonstrar que AC = BD.
  5. Demonstrar que é isósceles o trapézio que tem todos os vértices sobre uma circunferência.

200)
TEOREMA: Na mesma circunferência (ou em circunferências iguais), as cordas iguais têm apótemas iguais (Fig. 275).

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).
Fig. 275

Hipótese: Dados a circunferência de centro em O e as cordas AB = CD, sendo OE e OF os seus apótemas.
Tese: OE = OF

Demonstração

Tracem-se os raios OA e OD.

Passos
1) OE ⊥ AB e OF ⊥ CD.
2) AE = AB/2 e FD = CD/2.
3) AE = FD.
4) OA = OD
5) (triângulo AEO) = (triângulo DFO)
6) OE = OF.

Justificações
1) Porquê? (175).
2) Porquê? (196).
3) Porquê? (63-5.ª e 63-1.ª).
4) Porquê? (180-1.ª)
5) Porquê? (103)
6) Porquê? (74).

201)

TEOREMA RECÍPROCO: Na mesma circunferência (ou em circunferências iguais) são iguais as cordas com apótemas iguais (Fig. 275).

Hipótese: Dados a circunferência de centro em O e as cordas AB e CD, sendo OE e OF os seus apótemas e OE = OF.
Tese: AB = CD

Demonstração

Tracem-se os raios OA e OD.

Passos
1) OA = OD.
2) (triângulo AEO) = (triângulo DFO).
3) AE = FD.
4) AB = 2AE e CD = 2FD.
5) AB = CD

Justificações
1) Porquê? (180-1.ª).
2) Porquê? (103).
3) Porquê? (74).
4) Porquê? (196)
5) Porquê? (63-4.ª e 63-1.ª)

202)
TEOREMA: Na mesma circunferência (ou em circunferências iguais), dadas duas cordas, a maior delas tem o menor apótema (Fig. 276).

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).
Fig. 276

Hipótese: Dados a circunferência de centro em O e as cordas CD > AB. OF e OE são os respectivos apótemas.
Tese: OF < OE

Demonstração

Por C faça-se passar uma corda CM = AB e seja ON o seu apótema.

Passos
1) ON = OE
2) OF < OP.
3) OP < ON.
4) OF < ON.
5) OF < OE

Justificações
1) Porquê? (200).
2) Porquê? (97-1.ª).
3) Porquê? (63-7.ª).
4) Porquê? (85-2.ª)
5) Porquê? (85-1.ª)

203)
TEOREMA RECÍPROCO: Na mesma circunferência (ou em circunferências iguais), dadas duas cordas, é maior aquela que
tem o menor apótema
(Fig. 276).

Hipótese: Dados a circunferência de centro em O e as cordas CD e AB sendo OF e OE os seus apótemas, OF < OE.
Tese: CD > AB

Demonstração

Passos
1) Três casos se podem dar: CD < AB, CD = AB ou CD > AB.
2) Se CD < AB, será OF > OE.
3) A alínea anterior é impossível. < ON.
4) Se CD = AB será OF = OE.
5) A alínea anterior é impossível-
6) Portanto, CD > AB.

Justificações
1) Porquê? (85-7.ª).
2) Porquê? (202).
3) Porque, por hipótese, OF < OE.
4) Porquê? (200)
5) Porque, por hipótese, OF < OE.
6) Porque todos os outros casos são falsos.

EXERCÍCIOS XLIII

  1. Se o triângulo ABC tem todos os vértices sobre uma circunferência e ∠B = ∠ C, demonstrar que
    AB e AC estão equidistantes do centro.
  2. Demonstrar o reciproco do problema anterior.
  3. Demonstrar que, se um trapézio tem todos os vértices sobre uma circunferência, a base maior está mais próxima
    do centro do que a outra e que os outros dois lados estão equidistantes do centro.
  4. Se o triângulo ABC tem todos os vértices sobre uma circunferência e os seus lados estão equidistantes do centro,
    demonstrar que o ABC é equilátero.
  5. Se na circunferência de centro em O (Fig. 277) BO for a bissectriz do ∠ABC, OD⊥AB e OE⊥BC, demonstrar
    que OD = OE e AB = BC.
  6. Se na circunferência de centro em O (Fig. 277) AB = BC, OD⊥AB e OE⊥BC, demonstrar que BO é a bissectriz
    do ∠ ABC.
  7. Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).
    Fig. 277
  8. Se na circunferência de centro em O (Fig. 277) (arco AB) > (arco BC), OD⊥AB e OE⊥BC (AB e BC são arcos
    menores), demonstrar que OD < OE.
  9. Se o triângulo ABC tem todos os vértices sobre uma circunferência e ∠A < ∠B, demonstrar que AC está mais
    perto do centro do que BC.
  10. Demonstrar o recíproco do exercício anterior.
  11. Dada uma circunferância, construir uma corda igual a outra dada e que lhe seja perpendicular.

204)
TEOREMA: É tangente à circunferência a recta perpendicular ao raio no ponto onde este encontra a circunferência
(Fig. 278).

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).
Fig. 278

Hipótese: Dada a circunferência de centro em O e raio OA, sendo BC⊥OA no ponto A.
Tese: BC é tangente à circunferência de centro em O no ponto A.

Demonstração

Construa-se o segmento definido por O e por qualquer ponto da recta BC, por exemplo D.

Passos
1) OD > OA.
2) D é exterior à circunferência de centro em O.
3) BC é tangente à circunferência de centro em O no ponto A.

Justificações
1) Porquê? (97-1.º).
2) Porquê? (180-5.ª).
3) Porquê (178).

205)

TEOREMA RECÍPROCO: A tangente a uma circunferência é perpendicular ao raio que passa pelo ponto
de tangência
(Fig. 278).

Hipótese: Dada a circunferência de centro em O e raio OA, sendo BCtangente à circunferência no ponto A.
Tese: BC⊥OA.

Demonstração

Passos
1) D é exterior à circunferência de centro em O.
2) OD > OA.
3) OA é o menor segmento traçado de O para BC.
4) BC ⊥OA

Justificações
1) Porquê? (178).
2) Porquê? (180-5.ª).
3) Pelas alíneas 1 e 2.
4) Porquê (98-1.ª)

Cor. - A recta perpendicular à tangente a uma circunferência no ponto de tangência passa pelo centro.
Com efeito, se aquela recta não passasse pelo centro, como o raio correspondente ao ponto de contacto é perpendicular
à tangente, pelo ponto de tangência passariam duas rectas perpendiculares à tangente, o que é absurdo (144, Cor. I).

EXERCÍCIOS XLIV

  1. Demonstrar que as tangentes a uma circunferência que passam pelos extremos de um diâmetro sãp paralelas.
  2. Demonstrar que uma corda é paralela à tangente cujo ponto de tangência é o ponto médio do arco subtenso pela corda.
  3. Demonstrar que as tangentes a uma circunferência nos extremos de uma corda formam com esta ângulos iguais.
    (Sugestão: traçar os raios correspondentes aos extremos da corda).
  4. Se de um ponto exterior a uma circunferência se tirarem tangentes para a circunferência, demonstrar que a recta
    definida por aquele ponto e o centro bissecta o ângulo das tangentes. (Sugestão: Traçar os raios correspondentes
    aos pontos de contacto das tangentes).
  5. Construir a recta tangente a uma circunferência num dado ponto da circunferência. (Sugestão: Traçar a recta que
    passa pelo centro e pelo ponto dado).
  6. Construir uma recta tangente a uma circunferência paralela a uma corda dada.
  7. Na construção de um caminho de ferro pretende-se ligar duas secções AB e CD (Fig. 279), cada uma delas em linha
    recta, por um arco de circunferência tangente em B e C, respectivamente, a AB e CD. (B e C estão equidistantes
    do ponto O, intersecção das rectas AB e CD). Dizer como se pode determinar o centro da circunferência. Justificar
    a resposta.
Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).
Fig. 279