Exercícios e resoluções

6

Se o segmento $\overline{AB}$ mede 17 cm, determine o valor de $x$ nos casos:

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a) $x + 7 = 17 \Rightarrow x = 10$. b) $PA = PB + BA$: $21 = x + 17 \Rightarrow x = 4$. c) $(x + 3) + x = 17 \Rightarrow x = 7$. d) $AP = AB + BP$: $2x = 17 + (x - 3) \Rightarrow x = 14$.

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a) $x = 10$ cm · b) $x = 4$ cm · c) $x = 7$ cm · d) $x = 14$ cm

7

Determine $x$, sendo $M$ ponto médio de $\overline{AB}$:

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a) $x = 7$ · b) $x = 6$

8

Determine $PQ$, sendo $AB = 31$:

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a) $AB = AQ + QB = 2x + (x + 1) = 31 \Rightarrow x = 10$. Então $AP = 9$, $AQ = 20$ e $PQ = 20 - 9 = 11$.

b) $AB = AP + PB = x + 11 = 31 \Rightarrow x = 20$. Então $PQ = PB + BQ = 11 + 21 = 32$.

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a) $PQ = 11$ · b) $PQ = 32$

9

Determine $AB$, sendo $M$ ponto médio de $\overline{AB}$:

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a) $2x - 5 = x + 8 \Rightarrow x = 13$, então $AB = 2 \cdot 21 = 42$.

b) $AM = MB = x$ e $AP = AB + BP$: $4x - 5 = 2x + (x + 7) \Rightarrow x = 12$, então $AB = 24$.

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a) $AB = 42$ · b) $AB = 24$

10

Quantas semirretas há numa reta, com origem nos quatro pontos $A$, $B$, $C$ e $D$ da reta?

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8 semirretas: de cada um dos 4 pontos partem 2 semirretas opostas.

11

Três pontos distintos de uma reta, quantos segmentos distintos podem determinar?

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3 segmentos: $\overline{AB}$, $\overline{AC}$ e $\overline{BC}$.

12

Quantos segmentos há que passam pelos pontos $A$ e $B$ distintos? Quantos há com extremidades $A$ e $B$?

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Infinitos segmentos passam por $A$ e $B$; com extremidades $A$ e $B$ há um único.

Exercício 13 — Classifique em verdadeiro (V) ou falso (F)

  1. Se dois segmentos são consecutivos, então eles são colineares.
  2. Se dois segmentos são colineares, então eles são consecutivos.
  3. Se dois segmentos são adjacentes, então eles são colineares.
  4. Se dois segmentos são colineares, então eles são adjacentes.
  5. Se dois segmentos são adjacentes, então eles são consecutivos.
  6. Se dois segmentos são consecutivos, então eles são adjacentes.
14

O segmento $\overline{AB}$ de uma reta é igual ao quíntuplo do segmento $\overline{CD}$ dessa mesma reta. Determine a medida de $\overline{AB}$, considerando como unidade de medida a quinta parte do segmento $\overline{CD}$.

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$AB = 25$ unidades.

15

$P$, $A$ e $B$ são três pontos distintos de uma reta. Se $P$ está entre $A$ e $B$, que relação deve ser válida entre os segmentos $\overline{PA}$, $\overline{PB}$ e $\overline{AB}$?

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$\overline{PA} + \overline{PB} = \overline{AB}$

16

$P$, $Q$ e $R$ são três pontos distintos de uma reta. Se $\overline{PQ}$ é igual ao triplo de $\overline{QR}$ e $PR = 32$ cm, determine as medidas dos segmentos $\overline{PQ}$ e $\overline{QR}$.

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Fazendo $QR = x$, temos $PQ = 3x$. Há duas possibilidades:

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1º caso: $3x + x = 32 \Rightarrow x = 8$, logo $PQ = 24$ cm e $QR = 8$ cm.

2º caso: $3x = 32 + x \Rightarrow x = 16$, logo $PQ = 48$ cm e $QR = 16$ cm.

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$PQ = 24$ cm e $QR = 8$ cm, ou $PQ = 48$ cm e $QR = 16$ cm.

17

Os segmentos $\overline{AB}$ e $\overline{BC}$, $\overline{BC}$ e $\overline{CD}$ são adjacentes, de tal maneira que $\overline{AB}$ é o triplo de $\overline{BC}$, $\overline{BC}$ é o dobro de $\overline{CD}$ e $AD = 36$ cm. Determine as medidas dos segmentos $\overline{AB}$, $\overline{BC}$ e $\overline{CD}$.

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$AB = 24$ cm, $BC = 8$ cm e $CD = 4$ cm.

18

Sejam $P$, $A$, $Q$ e $B$ pontos dispostos sobre uma reta $r$, nessa ordem. Se $\overline{PA}$ e $\overline{QB}$ são segmentos congruentes, mostre que $\overline{PQ}$ e $\overline{AB}$ são congruentes.

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Sai por soma: $\overline{PQ} = \overline{PA} + \overline{AQ}$ e $\overline{AB} = \overline{AQ} + \overline{QB}$; como $\overline{PA} \equiv \overline{QB}$, segue $\overline{PQ} \equiv \overline{AB}$.

19

Se $A$, $B$ e $C$ são pontos colineares, determine $AC$, sendo $AB = 20$ cm e $BC = 12$ cm.

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$AC = 8$ cm ou $AC = 32$ cm.

20

$\overline{AB}$ e $\overline{BC}$ são dois segmentos adjacentes. Se $\overline{AB}$ é o quíntuplo de $\overline{BC}$ e $AC = 42$ cm, determine $AB$ e $BC$.

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$AB = 35$ cm e $BC = 7$ cm.

21

Sendo $\overline{AB}$ e $\overline{BC}$ segmentos colineares consecutivos, $\overline{AB}$ o quádruplo de $\overline{BC}$ e $AC = 45$ cm, determine $AB$ e $BC$.

Dica: consecutivos e colineares não precisam ser adjacentes — $C$ pode estar entre $A$ e $B$.

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($AB = 36$ cm e $BC = 9$ cm) ou ($AB = 60$ cm e $BC = 15$ cm).

22

Numa reta $r$, tomemos os segmentos $\overline{AB}$ e $\overline{BC}$ e um ponto $P$ de modo que $\overline{AB}$ seja o quíntuplo de $\overline{PC}$, $\overline{BC}$ seja o quádruplo de $\overline{PC}$ e $AP = 80$ cm. Sendo $M$ e $N$ os pontos médios de $\overline{AB}$ e $\overline{BC}$, respectivamente, determine $MN$.

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$MN = 36$ cm, $45$ cm ou $20$ cm, conforme a posição dos pontos.

23

Sejam quatro pontos $A$, $B$, $C$, $D$ dispostos sobre uma mesma reta $r$, nessa ordem, e tais que $\overline{AB}$ e $\overline{CD}$ sejam congruentes. Demonstre que os segmentos $\overline{AD}$ e $\overline{BC}$ têm o mesmo ponto médio.

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$(\overline{BM} \equiv \overline{MC},\ \overline{AB} + \overline{BM} = \overline{AM},\ \overline{MC} + \overline{CD} = \overline{MD},\ \overline{AB} \equiv \overline{CD}) \Rightarrow \overline{AM} \equiv \overline{MD}$, em que $M$ é o ponto médio de $\overline{BC}$.

24

Sejam quatro pontos $A$, $B$, $C$, $D$ dispostos sobre uma mesma reta, nessa ordem, e tais que os segmentos $\overline{AC}$ e $\overline{BD}$ sejam congruentes. Demonstre que os segmentos $\overline{AB}$ e $\overline{CD}$ são congruentes e que os segmentos $\overline{BC}$ e $\overline{AD}$ têm o mesmo ponto médio.

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$(\overline{AB} = \overline{AC} - \overline{BC},\ \overline{CD} = \overline{BD} - \overline{BC},\ \overline{AC} \equiv \overline{BD}) \Rightarrow \overline{AB} \equiv \overline{CD}$. Depois, aplique o exercício 23.

25

Sejam $M$ e $N$ os pontos médios, respectivamente, dos segmentos $\overline{AB}$ e $\overline{BC}$, contidos numa mesma reta, sendo $\overline{AB} \equiv \overline{BC}$, com $A \neq C$. Demonstre que $\overline{MN}$ é congruente a $\overline{AB}$.

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Com $AB = BC = 2a$ e $B$ entre $A$ e $C$: $MN = MB + BN = a + a = 2a = AB$.

Os três próximos exercícios podem ser explorados na figura a seguir. Escolha o exercício e arraste os pontos: a relação continua valendo em todas as posições.

Exercícios 26, 27 e 28: a medida de $\overline{MN}$ (ou de $\overline{PM}$) em dourado.
26

Dados três pontos $A$, $B$, $C$ sobre uma mesma reta, consideremos $M$ e $N$ os pontos médios dos segmentos $\overline{AB}$ e $\overline{BC}$. Demonstre que $\overline{MN}$ é igual à semissoma ou à semidiferença dos segmentos $\overline{AB}$ e $\overline{BC}$.

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Se $B$ está entre $A$ e $C$: $MN = \dfrac{AB + BC}{2}$ (semissoma). Caso contrário: $MN = \dfrac{|AB - BC|}{2}$ (semidiferença).

27

Seja $\overline{AB}$ um segmento de reta e $M$ o seu ponto médio. Consideremos um ponto $P$ entre os pontos $M$ e $B$. Demonstre que $PM$ é dado pela semidiferença positiva entre $PA$ e $PB$.

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Indicando a medida de $\overline{AB}$ por $2a$ e a de $\overline{PM}$ por $x$, temos $AM = MB = a$ e

$$PA = a + x \quad\text{e}\quad PB = a - x \ \Longrightarrow\ PA - PB = 2x \ \Longrightarrow\ PM = x = \frac{PA - PB}{2}.$$
28

Consideremos sobre uma reta $r$ um segmento fixo $\overline{AB}$ e um ponto móvel $P$. Seja $M$ o ponto médio de $\overline{AP}$ e $N$ o ponto médio de $\overline{BP}$. O que podemos dizer a respeito do segmento $\overline{MN}$?

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$\overline{MN}$ tem medida constante: $MN = \dfrac{AB}{2}$, qualquer que seja a posição de $P$.