Exercícios do capítulo 7 — Quadriláteros notáveis
Exercícios e resoluções
Determine o valor de $x$ nos casos:
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a) $x = 120^{\circ}$ · b) $x = 75^{\circ}$
Determine os ângulos do quadrilátero $ABCD$ nos casos:
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a) $130^{\circ}$, $70^{\circ}$, $95^{\circ}$, $65^{\circ}$ · b) $55^{\circ}$, $105^{\circ}$, $70^{\circ}$, $130^{\circ}$
Determine o valor de $x$ nos casos: a) $PA = PB$; b) $AB = AD$ e $CB = CD$.
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a) $x = 35^{\circ}$ · b) $x = 70^{\circ}$
Se $\overline{AP}$ e $\overline{BP}$ são bissetrizes, determine $x$ nos casos:
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a) $x = 70^{\circ}$ · b) $x = 100^{\circ}$
Se $\overline{AP}$ e $\overline{BP}$ são bissetrizes, determine: a) $\hat{C} + \hat{D}$; b) $\hat{C}$, que excede $\hat{D}$ em $10^{\circ}$.
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a) $\hat{C} + \hat{D} = 220^{\circ}$ · b) $\hat{C} = 125^{\circ}$
Se $\overline{BP}$, $\overline{AP}$, $\overline{CQ}$ e $\overline{DQ}$ são bissetrizes, determine $x + y$.
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$x + y = 180^{\circ}$
Se $ABCD$ é trapézio de bases $\overline{AB}$ e $\overline{CD}$, determine $x$ e $y$.
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a) $x = 80^{\circ}$, $y = 105^{\circ}$ · b) $x = 125^{\circ}$, $y = 70^{\circ}$
$ABCD$ é trapézio de bases $\overline{AB}$ e $\overline{CD}$. Se $\overline{DP}$ e $\overline{CP}$ são bissetrizes, determine $x$ e $B\hat{C}D$.
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$x = 140^{\circ}$ e $B\hat{C}D = 40^{\circ}$
Se o trapézio $ABCD$ é isósceles de bases $\overline{AB}$ e $\overline{CD}$, determine $\hat{A}$.
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$\hat{A} = 115^{\circ}$
Se $ABCD$ é um paralelogramo com $\hat{A} = 2x$ e $\hat{C} = x + 70^{\circ}$, determine $\hat{B}$.
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$\hat{B} = 40^{\circ}$
Sendo $ABCD$ um paralelogramo, $\overline{AP}$ bissetriz, $AB = 7$ cm e $PC = 3$ cm, determine o perímetro do paralelogramo.
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34 cm
Se $ABCD$ é um paralelogramo, $AD = 20$ cm, $BQ = 12$ cm e $BP = BQ$, determine o perímetro desse paralelogramo.
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56 cm
Exercício 236 — Classifique em verdadeiro (V) ou falso (F)
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Todo retângulo é um paralelogramo.
Verdadeiro. Ângulos opostos congruentes.
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Todo paralelogramo é retângulo.
Falso. Os ângulos podem não ser retos.
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Todo quadrado é retângulo.
Verdadeiro. Tem os quatro ângulos congruentes.
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Todo retângulo é quadrado.
Falso. Os lados podem ser diferentes.
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Todo paralelogramo é losango.
Falso. Os lados podem ser diferentes.
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Todo quadrado é losango.
Verdadeiro. Tem os quatro lados congruentes.
Exercício 237 — Classifique em verdadeiro (V) ou falso (F)
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Todo retângulo que tem dois lados congruentes é quadrado.
Falso. Os lados opostos de qualquer retângulo já são congruentes; seriam precisos dois lados adjacentes.
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Todo paralelogramo que tem dois lados adjacentes congruentes é losango.
Verdadeiro. Com os opostos congruentes, os quatro ficam iguais.
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Se um paralelogramo tem dois ângulos de vértices consecutivos congruentes, então ele é um retângulo.
Verdadeiro. Consecutivos são suplementares; iguais, são retos.
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Se dois ângulos opostos de um quadrilátero são congruentes, então ele é um paralelogramo.
Verdadeiro. Segundo o livro (pensando em quadriláteros convexos com os dois pares de opostos congruentes).
Exercício 238 — Classifique em verdadeiro (V) ou falso (F)
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Se dois lados de um quadrilátero são congruentes, então ele é um paralelogramo.
Falso. Uma pipa (deltoide) é contraexemplo.
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Se dois lados opostos de um quadrilátero são congruentes, então ele é um paralelogramo.
Falso. O trapézio isósceles é contraexemplo.
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Se dois lados opostos de um quadrilátero são congruentes e paralelos, então ele é um paralelogramo.
Verdadeiro. É o teorema dos dois lados paralelos e congruentes.
Exercício 239 — Classifique em verdadeiro (V) ou falso (F)
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As diagonais de um losango são congruentes.
Falso. Só no quadrado.
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As diagonais de um retângulo são perpendiculares.
Falso. Só no quadrado.
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As diagonais de um retângulo são bissetrizes dos seus ângulos.
Falso. Só no quadrado.
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As diagonais de um paralelogramo são bissetrizes dos seus ângulos.
Falso. Só no losango.
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As diagonais de um quadrado são bissetrizes de seus ângulos e são perpendiculares.
Verdadeiro. O quadrado é losango.
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Se as diagonais de um quadrilátero são bissetrizes de seus ângulos, então ele é um losango.
Verdadeiro. Os triângulos formados ficam congruentes e os lados iguais.
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Se as diagonais de um quadrilátero são perpendiculares, então elas são bissetrizes dos ângulos dele.
Falso. Uma pipa tem diagonais perpendiculares e só uma é bissetriz.
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Se as diagonais de um quadrilátero são congruentes e perpendiculares, então ele é um quadrado.
Falso. Elas precisam também se cortar ao meio.
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Se as diagonais de um quadrilátero são bissetrizes e congruentes, então ele é um quadrado.
Verdadeiro. Losango com diagonais congruentes.
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Se uma diagonal de um quadrilátero é bissetriz dos dois ângulos, então ela é perpendicular à outra diagonal.
Verdadeiro. Os dois triângulos formados são congruentes (ALA), e a figura é simétrica.
Calcule os lados de um retângulo cujo perímetro mede 40 cm, sabendo que a base excede a altura em 4 cm.
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12 cm e 8 cm
Determine a base e a altura de um retângulo, sabendo que o perímetro vale 288 m e que a base excede em 4 m o triplo da altura.
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Base 109 m e altura 35 m.
Calcule os lados de um paralelogramo, sabendo que o seu perímetro mede 84 m e que a soma dos lados menores representa $\dfrac{2}{5}$ da soma dos lados maiores.
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30 m e 12 m
A soma de dois ângulos opostos de um paralelogramo é igual a $\dfrac{5}{13}$ da soma dos outros dois ângulos opostos. Determine-os.
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$50^{\circ}$, $130^{\circ}$, $50^{\circ}$ e $130^{\circ}$
Determine as medidas dos ângulos de um paralelogramo, sabendo que a diferença entre dois consecutivos é igual a $\dfrac{1}{9}$ da soma dos seus ângulos.
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$70^{\circ}$, $110^{\circ}$, $70^{\circ}$ e $110^{\circ}$
Prove que as bissetrizes de dois ângulos consecutivos de um paralelogramo cortam-se em ângulo reto.
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Os dois ângulos consecutivos somam $180^{\circ}$; suas metades somam $90^{\circ}$, e no triângulo formado pelas bissetrizes o terceiro ângulo é $90^{\circ}$. (Um triângulo com dois ângulos complementares é retângulo.)
Em um trapézio retângulo, a bissetriz de um ângulo reto forma com a bissetriz do ângulo agudo do trapézio um ângulo de $110^{\circ}$. Determine o maior ângulo do trapézio.
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$130^{\circ}$
A diagonal de um losango forma com um dos seus lados um ângulo igual à terça parte de um reto. Determine os quatro ângulos do losango.
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$60^{\circ}$, $120^{\circ}$, $60^{\circ}$ e $120^{\circ}$
A bissetriz de um ângulo obtuso do losango faz com um dos lados um ângulo de $55^{\circ}$. Determine o valor dos ângulos agudos.
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$70^{\circ}$
A base maior de um trapézio isósceles mede 12 cm e a base menor 8 cm. Calcule o comprimento dos lados não paralelos, sabendo que o perímetro é 40 cm.
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10 cm
Um dos ângulos internos de um trapézio isósceles é os $\dfrac{2}{7}$ do ângulo externo adjacente. Determine os quatro ângulos do trapézio.
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$40^{\circ}$, $40^{\circ}$, $140^{\circ}$ e $140^{\circ}$
A soma de dois ângulos consecutivos de um trapézio é igual a $78^{\circ}$ e sua diferença é $4^{\circ}$. Determine o maior ângulo do trapézio.
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$143^{\circ}$
Determine as medidas dos ângulos formados pelas bissetrizes internas de um trapézio em que dois ângulos agudos consecutivos medem $80^{\circ}$ e $60^{\circ}$.
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$70^{\circ}$, $110^{\circ}$, $90^{\circ}$, $90^{\circ}$, $160^{\circ}$ e $160^{\circ}$
Com um arame de 36 m de comprimento construímos um triângulo equilátero e, com o mesmo arame, depois construímos um quadrado. Determine a razão entre o lado do triângulo e o lado do quadrado.
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$\dfrac{4}{3}$
Se $ABCD$ é quadrado e $ABP$ é triângulo equilátero, determine $x$ nos casos:
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a) $x = 75^{\circ}$ · b) $x = 15^{\circ}$
Considerando congruentes os segmentos com “marcas iguais”, determine os valores das incógnitas nos casos:
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a) $x = 5$ · b) $x = 6$ e $y = \dfrac{19}{2}$
No triângulo $ABC$ de lados $AB = 9$, $BC = 14$ e $AC = 11$, os pontos $D$, $E$ e $F$ são pontos médios de $\overline{AB}$, $\overline{AC}$ e $\overline{BC}$, respectivamente. Calcule o perímetro do triângulo $DEF$.
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17
Calcule o perímetro do triângulo $ABC$, sendo $MN = 7$ cm, $NR = 4$ cm e $MR = 8$ cm, e $M$, $N$, $R$ pontos médios dos lados $\overline{AB}$, $\overline{AC}$ e $\overline{BC}$, respectivamente.
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38 cm
Prove que os pontos médios dos lados de um quadrilátero qualquer são vértices de um paralelogramo.
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Seja $ABCD$ um quadrilátero e $M$, $N$, $P$ e $Q$ os pontos médios de $\overline{AB}$, $\overline{BC}$, $\overline{CD}$ e $\overline{DA}$. Pela base média:
$$\triangle ABC:\ \overline{MN} \parallel \overline{AC},\ MN = \frac{AC}{2} \qquad \triangle DAC:\ \overline{PQ} \parallel \overline{AC},\ PQ = \frac{AC}{2}.$$Logo $\overline{MN} \parallel \overline{PQ}$ e $MN = PQ$: $MNPQ$ é paralelogramo.
A que condições devem obedecer as diagonais de um quadrilátero convexo para que os pontos médios de seus lados sejam vértices de um losango? E de um retângulo?
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Losango: diagonais congruentes. Retângulo: diagonais perpendiculares.
A que condições devem obedecer as diagonais de um quadrilátero convexo para que os pontos médios de seus lados sejam vértices de um quadrado?
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Congruentes e perpendiculares.
Seja $ABCD$ um trapézio de base maior $\overline{AB}$ e base menor $\overline{CD}$, $M$ o ponto médio do lado $\overline{AD}$ e $N$ o ponto médio de $\overline{BC}$. Os pontos $P$ e $Q$ são os pontos de interseção de $\overline{MN}$ com as diagonais $\overline{AC}$ e $\overline{BD}$. Dados $AB = a$ e $CD = b$, calcule $MN$, $MP$, $MQ$, $NP$, $NQ$ e $PQ$.
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Como $\overline{MN}$ é base média do trapézio, é paralela às bases; daí $P$ e $Q$ são os pontos médios de $\overline{AC}$ e $\overline{BD}$. Usando as bases médias de triângulo e de trapézio:
$$MN = \frac{a + b}{2};\quad MP = \frac{b}{2};\quad MQ = \frac{a}{2};\quad NP = \frac{a}{2};\quad NQ = \frac{b}{2};\quad PQ = MQ - MP = \frac{a - b}{2}.$$A base média de um trapézio vale 20 cm e a base maior é os $\dfrac{3}{2}$ da base menor. Determine as bases.
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16 cm e 24 cm
Em um trapézio são dadas as bases $AB = 20$ cm e $CD = 12$ cm. Considere os pontos $P$ e $Q$ médios das diagonais $\overline{AC}$ e $\overline{BD}$ e, depois, os pontos $R$ e $S$ médios dos lados $\overline{BC}$ e $\overline{AD}$. Calcule os segmentos $PR$, $RQ$ e $RS$.
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$PR = 10$ cm, $RQ = 6$ cm e $RS = 16$ cm
Considerando que os segmentos com “marcas iguais” são congruentes, determine os valores das incógnitas nos casos:
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a) $x = 4$ · b) $x = 3$, $y = 4$ · c) $x = 10$, $y = 13$, $z = 19$ · d) $x = 20$, $y = 6$
Num trapézio retângulo em que o ângulo agudo mede $45^{\circ}$, a altura é igual à diferença das bases.
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Um triângulo retângulo com um ângulo de $45^{\circ}$ é isósceles: trace a altura pelo vértice da base menor.
Prove que a altura de um trapézio retângulo que tem o ângulo agudo medindo $30^{\circ}$ é igual à metade do lado não perpendicular às bases.
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O cateto oposto a um ângulo de $30^{\circ}$ é metade da hipotenusa (use um triângulo equilátero).
Prove que as bissetrizes dos ângulos obtusos de um paralelogramo são paralelas.
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Use o paralelogramo que elas determinam.
Prove que as bissetrizes dos ângulos formados pelas diagonais de um retângulo são paralelas aos lados do retângulo.
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Use ângulos adjacentes e suplementares.
Num trapézio isósceles $ABCD$, a base menor $\overline{AB}$ é congruente aos lados não paralelos. Prove que as diagonais são bissetrizes dos ângulos $\hat{C}$ e $\hat{D}$ do trapézio.
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Use triângulos isósceles.
Num paralelogramo $ABCD$ traçamos sua diagonal $\overline{AC}$. Pelos vértices $B$ e $D$ traçamos dois segmentos $\overline{BP}$ e $\overline{DQ}$ perpendiculares à diagonal $\overline{AC}$, com $P$ e $Q$ em $\overline{AC}$. Prove que $\overline{BP}$ é congruente a $\overline{DQ}$.
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Use LAAₒ.
Pelo ponto médio $M$ da base $\overline{BC}$ de um triângulo isósceles $ABC$ traçamos os segmentos $\overline{MP}$ e $\overline{MQ}$ respectivamente paralelos aos lados $\overline{AB}$ e $\overline{AC}$ do triângulo. Prove que $APMQ$ é um losango.
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Use a base média do triângulo.
Consideremos um quadrilátero convexo com dois ângulos opostos retos. Prove que as bissetrizes dos outros dois ângulos internos do quadrilátero são semirretas paralelas entre si.
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Use a soma dos ângulos do triângulo, a do quadrilátero e ângulos correspondentes.
Na figura, $ABCD$ é um quadrado, em que $BC + CE = AE$. Sendo $F$ o ponto médio de $\overline{DC}$, prove que $B\hat{A}E = 2F\hat{A}D$.
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Una $E$ com o ponto médio de $\overline{BC}$, prolongue até encontrar $\overleftrightarrow{AB}$ e use congruência.