A soma dos ângulos internos de qualquer triângulo é 180°. É talvez o teorema de geometria mais conhecido depois do de Pitágoras.

Quem descobriu

Proclo, citando Eudemo de Rodes, atribui aos pitagóricos (séculos VI–V a.C.) a primeira demonstração geral de que os ângulos de um triângulo somam dois retos. O comentador Gêmino acrescenta que os mais antigos tinham provado o fato separadamente para triângulos equiláteros, isósceles e escalenos. A versão que chegou até nós é a proposição I.32 dos Elementos de Euclides, que prova também que o ângulo externo é igual à soma dos dois internos não adjacentes.

A história

A prova usa uma paralela a um dos lados — e, portanto, depende do quinto postulado. Isso não é detalhe: nas geometrias não euclidianas, a soma dos ângulos de um triângulo é diferente de 180°. Na superfície de uma esfera, por exemplo, ela é sempre maior.

Pitágoras representado numa escultura do portal real da Catedral de Chartres, na França (século XII), entre as figuras das artes liberais.
Pitágoras representado numa escultura do portal real da Catedral de Chartres, na França (século XII), entre as figuras das artes liberais.Acervo do blog Euler’s Eyes.

Legendre, no fim do século XVIII, provou que, sem o quinto postulado, a soma nunca passa de 180°, e que se um único triângulo tiver soma exata de 180°, todos terão. Conta-se que Gauss, ao medir um grande triângulo entre três montanhas da Alemanha, teria verificado se a soma dava 180°; os historiadores discutem se essa era mesmo a intenção.

No dia a dia

  • Rasgar os cantos. Recorte um triângulo de papel, rasgue os três cantos e junte-os: eles formam um ângulo raso.
  • Telhados. Sabendo a inclinação do telhado (por exemplo, 30°) e que o topo da tesoura é simétrico, o carpinteiro calcula o ângulo do topo: 120°.
  • Topografia. Ao medir os três ângulos de um terreno triangular, o topógrafo confere se a soma dá 180°; a diferença indica o erro das medidas.
  • Navegação. Pilotos e navegadores calculam o terceiro ângulo de um triângulo de rota a partir dos outros dois.

Fontes: Elementos, proposição I.32 · Pitágoras (MacTutor) · Legendre (MacTutor).

Teoria e construções

TeoremaÂngulo externo

Em todo triângulo, qualquer ângulo externo é igual à soma dos dois ângulos internos não adjacentes a ele: $e = \hat{A} + \hat{B}$.

TeoremaSoma dos ângulos de um triângulo

A soma dos ângulos de qualquer triângulo é igual a dois ângulos retos:

$$\hat{A} + \hat{B} + \hat{C} = 180^{\circ}.$$

Demonstração

  1. Por $C$ traçamos a reta $\overleftrightarrow{CD}$ paralela a $\overleftrightarrow{AB}$. Ela divide o ângulo externo $e$ (adjacente a $\hat{C}$) em $\alpha$ e $\beta$.
  2. $\overleftrightarrow{AB} \parallel \overleftrightarrow{CD}$ e transversal $\overleftrightarrow{AC}$: $\alpha \equiv \hat{A}$ (alternos).
  3. $\overleftrightarrow{AB} \parallel \overleftrightarrow{CD}$ e transversal $\overleftrightarrow{BC}$: $\beta \equiv \hat{B}$ (correspondentes).
  4. Somando: $e = \alpha + \beta = \hat{A} + \hat{B}$ — é o teorema do ângulo externo.
  5. Como $e$ e $\hat{C}$ são suplementares, $e + \hat{C} = 180^{\circ}$, ou seja, $\hat{A} + \hat{B} + \hat{C} = 180^{\circ}$.
Arraste os vértices: os ângulos coloridos em $C$ copiam $\hat{A}$ e $\hat{B}$, e juntos com $\hat{C}$ formam um ângulo raso.

PropriedadeNotas

  1. Ângulos de lados paralelos. Dois ângulos de lados respectivamente paralelos são congruentes ou suplementares.
  2. Triângulo equilátero. Num triângulo equilátero cada ângulo mede $60^{\circ}$: pelo triângulo isósceles, $\hat{A} \equiv \hat{B} \equiv \hat{C}$, e a soma é $180^{\circ}$. Todo triângulo equilátero é equiângulo.

Uma consequência útil, usada em vários exercícios: se uma poligonal faz um “bico” entre duas paralelas, o ângulo do bico é a soma dos ângulos que os segmentos formam com as paralelas.

Arraste o vértice $V$: a paralela tracejada por $V$ mostra que $x$ é a soma dos ângulos dourado e azul (exercícios 152 a 155).