Exercícios e resoluções

336

Determine o raio do círculo de centro $O$, dados $AB = 3x - 3$ e $OA = x + 3$.

Circunferência de centro O com o diâmetro AB.
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$r = 12$

337

A circunferência tem raio de 16 cm e o ponto $P$ dista 7 cm do centro. Determine a distância entre $P$ e a circunferência.

Circunferência de centro O e ponto interno P.
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9 cm

338

Determine o valor de $x$ nos casos: a) $s$ é perpendicular a $\overline{AB}$; b) $\overline{PA}$ e $\overline{PB}$ são tangentes à circunferência.

Corda AB com a reta s perpendicular e segmentos tangentes PA e PB.
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a) $x = 6$ · b) $x = 9$

339

Determine o valor de $x$, sendo $O$ o centro da circunferência, nos casos:

Duas circunferências com retas e ângulos 110° e 160°.
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a) $125^{\circ}$ · b) $145^{\circ}$

340

As circunferências da figura são tangentes externamente. Se a distância entre os centros é 28 cm e a diferença entre os raios é 8 cm, determine os raios.

Duas circunferências tangentes externamente.
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18 cm e 10 cm

341

Duas circunferências são tangentes internamente e a soma dos raios é 30 cm. Se a distância entre os centros é 6 cm, determine os raios.

Duas circunferências tangentes internamente.
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18 cm e 12 cm

342

Na figura, as circunferências são tangentes duas a duas e os centros são os vértices do triângulo $ABC$. Sendo $AB = 7$ cm, $AC = 5$ cm e $BC = 6$ cm, determine os raios das circunferências.

Três circunferências tangentes duas a duas com centros A, B e C.
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2 cm, 3 cm e 4 cm

343

As circunferências são tangentes externamente em $Q$, e $\overrightarrow{PA}$ e $\overrightarrow{PB}$ são tangentes às circunferências. Determine a medida do ângulo $A\hat{Q}B$ nos casos: a) em que $t$ é tangente comum e $A\hat{P}B = 80^{\circ}$; b) com $A\hat{P}B = 100^{\circ}$.

Duas circunferências tangentes em Q com tangentes PA e PB.
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a) $140^{\circ}$ ($\triangle PAQ$ e $\triangle PBQ$ são isósceles; use a soma dos ângulos) · b) $130^{\circ}$ (considere a tangente comum por $Q$ e prolongue $\overline{BP}$, obtendo dois triângulos isósceles)

344

Diga o número de retas que passam pelo ponto $P$ e tangenciam a circunferência $\lambda$ nos casos: a) $P$ pertence a $\lambda$; b) $P$ é interior a $\lambda$; c) $P$ é externo a $\lambda$.

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a) 1 · b) 0 · c) 2

345

Determine o número de retas tangentes comuns que podemos traçar a duas circunferências nos casos: a) concêntricas distintas; b) exteriores; c) secantes; d) tangentes exteriormente; e) tangentes interiormente.

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a) nenhuma · b) 4 · c) 2 · d) 3 · e) 1

346

Pode um setor circular coincidir com um segmento circular? Cite o caso.

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Pode: quando a corda é um diâmetro (ambos são semicírculos).

347

Em que caso um setor circular é um semicírculo?

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Quando os raios estão na mesma reta (formam um diâmetro).

348

O que podemos dizer da reta que passa pelo ponto de tangência de duas circunferências tangentes entre si, sabendo que essa reta é perpendicular à reta que passa pelos centros?

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É tangente a ambas as circunferências.

349

É possível obtermos uma corda que passa pelo ponto médio do diâmetro de uma circunferência?

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Sim, quando essa corda é o próprio diâmetro.

350

Dê a posição de duas circunferências de raios $r$ e $R$, sendo $d$ a distância entre seus centros, nos casos: a) $r = 2$ cm, $R = 5$ cm, $d = 10$ cm; b) $r = 5$ cm, $R = 10$ cm, $d = 15$ cm; c) $r = 3$ cm, $R = 7$ cm, $d = 4$ cm; d) $r = 6$ cm, $R = 10$ cm, $d = 0$ cm; e) $r = 6$ cm, $R = 8$ cm, $d = 10$ cm.

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a) exteriores · b) tangentes exteriormente · c) tangentes interiormente · d) concêntricas · e) secantes

351

A distância entre os centros de duas circunferências tangentes exteriormente é 33 cm. Determine seus diâmetros, sabendo que a razão entre seus raios é $\dfrac{4}{7}$.

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24 cm e 42 cm

352

A distância entre os centros de duas circunferências tangentes internamente é 5 cm. Se a soma dos raios é 11 cm, determine os raios.

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8 cm e 3 cm

353

Duas circunferências são secantes, sendo 20 cm a distância entre seus centros. Sabendo que o raio da menor circunferência mede 11 cm, determine o raio da maior, que é múltiplo de 6.

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12 cm, 18 cm, 24 cm ou 30 cm

354

Duas circunferências de centros $A$ e $B$ são tangentes externamente e tangenciam internamente uma circunferência de centro $C$. Sendo $AB = 12$ m, $AC = 17$ m e $BC = 13$ m, determine os raios dessas circunferências.

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4 m, 8 m e 21 m

355

Seja $P$ o ponto de tangência da circunferência inscrita no triângulo $ABC$ com o lado $\overline{AB}$. Se $AB = 7$, $BC = 6$ e $AC = 8$, quanto vale $AP$?

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$AP = 4{,}5$

356

Considere um triângulo $ABC$ de lados $AB = c$, $AC = b$ e $BC = a$, e sejam $P$, $Q$ e $R$ os pontos em que os lados $\overline{BC}$, $\overline{AC}$ e $\overline{AB}$ tangenciam a circunferência inscrita. Calcule os segmentos $AR = x$, $BP = y$ e $CQ = z$.

Ver a resolução do livro

Pelos segmentos tangentes, $AQ = x$, $BR = y$ e $CP = z$. Então

$$x + y = c \ (1), \qquad x + z = b \ (2), \qquad y + z = a \ (3).$$

Somando, $2(x + y + z) = a + b + c = 2p$, em que $p$ é o semiperímetro: $x + y + z = p$ (4). Daí:

$$(4) - (3):\ x = p - a; \qquad (4) - (2):\ y = p - b; \qquad (4) - (1):\ z = p - c.$$
357

Na figura, determine a medida do segmento $\overline{BD}$, sabendo que a circunferência de centro $O$ está inscrita no triângulo $ABC$ e que os lados $\overline{AB}$, $\overline{BC}$ e $\overline{AC}$ medem 6 cm, 8 cm e 10 cm, respectivamente.

Triângulo ABC com circunferência inscrita tangente a BC em D.
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$BD = 2$ cm

358

Na figura, o círculo de centro $O$ é inscrito no triângulo $ABC$, com $BD = 4$, $AF = 3$ e $EC = 5$. Qual é o perímetro do triângulo $ABC$?

Triângulo ABC com círculo inscrito tangente em D, E e F.
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24

359

Na figura, sabendo que $AB = c$, $BC = a$, $AC = b$ e $p$ é o semiperímetro do triângulo, prove que $AP$ é igual a $p - a$.

Triângulo com círculo inscrito tangente em O, R e P.
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Veja o exercício 356.

360

Um círculo é inscrito num triângulo $ABC$ e tangencia os lados $\overline{BC}$, $\overline{AC}$ e $\overline{AB}$, respectivamente, em $P$, $Q$ e $R$. Se $AB = c$, $AC = b$, $BC = a$ e o semiperímetro é $p$, calcule $AR$, $BP$ e $CQ$.

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$AR = p - a$, $BP = p - b$ e $CQ = p - c$

361

Na figura, $PA = 10$ cm. Calcule o perímetro do triângulo $PRS$.

Tangentes PA e PB e a reta RS tangente em C.
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20 cm

362

Na figura, $\overline{PA}$ é igual ao triplo do diâmetro da circunferência. Determine a medida do perímetro do triângulo $PDE$ em função do raio $r$ dessa circunferência.

Tangentes por P e a tangente DE.
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$12r$

363

A hipotenusa de um triângulo retângulo mede 10 cm e o raio do círculo inscrito mede 1 cm. Calcule o perímetro do triângulo.

Ver a resolução do livro
Triângulo retângulo com círculo inscrito de raio 1.

O quadrilátero $SATO$ é um quadrado de lado 1 cm. Indicando $BP = BT = a$ e $CP = CS = b$:

$$2p = (a + 1) + (b + 1) + (a + b) = 2(a + b) + 2 = 2 \cdot 10 + 2 = 22 \text{ cm}.$$
364

Na figura, calcule a medida do raio $r$ da circunferência inscrita no triângulo retângulo $ABC$, sendo $AB = 10$ cm, $AC = 24$ cm e $BC = 26$ cm.

Triângulo retângulo com circunferência inscrita.
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$r = 4$ cm

365

Determine a medida do diâmetro de um círculo inscrito em um triângulo retângulo cujos lados medem 9 cm, 12 cm e 15 cm.

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6 cm

366

Determine o raio de um círculo inscrito em um triângulo retângulo de catetos $b$ e $c$ e hipotenusa $a$.

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$r = \dfrac{b + c - a}{2}$

367

Na figura, sendo $2p = a + b + c$ e $r$ o raio do círculo inscrito, calcule a medida da hipotenusa $a$ em função de $p$ e $r$.

Triângulo retângulo com círculo inscrito de raio r.
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$a = p - r$

368

Determine o perímetro do quadrilátero $ABCD$, circunscritível, da figura, com $AB = 3x + 1$, $BC = 2x$, $CD = x + 1$ e $DA = 3x$.

Quadrilátero circunscrito com lados em função de x.
Ver a resolução do livro

Como $ABCD$ é circunscrito, $AB + CD = BC + AD$: $(3x + 1) + (x + 1) = 2x + 3x \Rightarrow x = 2$. O perímetro é $2p = (3x + 1) + 2x + (x + 1) + 3x = 9x + 2 = 20$.

369

$ABCD$ é um quadrilátero circunscritível cujos lados medem $AD = 12$ cm, $DC = 9$ cm, $BC = x + 7$ e $AB = 2x + 1$. Determine o perímetro desse quadrilátero.

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56 cm

370

Calcule o valor do raio $r$ do círculo inscrito no trapézio retângulo da figura.

Trapézio retângulo de bases 10 e 15 e lado 13 com círculo inscrito.
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$r = 6$

371

A diferença de dois lados opostos de um quadrilátero circunscritível é igual a 8 cm, e a diferença dos outros dois lados é 4 cm. Determine os lados do quadrilátero, sendo 56 cm a sua soma.

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18 cm, 16 cm, 10 cm e 12 cm

372

Na figura, determine o perímetro do triângulo $ADE$, sabendo que o perímetro do triângulo $ABC$ vale 10 cm, a base $\overline{BC}$ mede 4 cm e o círculo está inscrito no quadrilátero $BCDE$.

Triângulo ABC com o segmento DE e um círculo inscrito no quadrilátero BCDE.
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2 cm

373

Determine a medida de um dos lados não paralelos de um trapézio isósceles circunscrito a um círculo, sabendo que suas bases medem 30 cm e 10 cm.

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20 cm

374

Prove que qualquer paralelogramo circunscrito a uma circunferência é losango.

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No paralelogramo, $AB = CD$ e $BC = AD$; com Pitot, $AB + CD = BC + AD$ dá $2AB = 2BC$: os quatro lados são iguais.

375

Prove que o diâmetro é a maior corda de uma circunferência.

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Para uma corda $\overline{AB}$, a desigualdade triangular no $\triangle OAB$ dá $AB \leq OA + OB = 2r$, com igualdade só quando $O \in \overline{AB}$ (diâmetro).

376

Prove que, se duas cordas de uma circunferência estão a uma mesma distância do centro, então elas são congruentes.

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As perpendiculares do centro às cordas têm o mesmo comprimento e caem nos pontos médios; pelos triângulos retângulos congruentes (cateto e hipotenusa = raio), as metades das cordas são iguais.