29.10.21

Área do quadrado de bissectrizes de um dado rectângulo

Problema:
As bissectrizes dos ângulos de um rectângulo [ABCD]formam um quadrado.
Calcule a área do quadrado [EFGH] (em função das medidas dos comprimentos AB =a e BC=b)

A seguir, uma construção (ou ilustração) que nos induz a uma razão entre as áreas do quadrado e do rectângulo:

@geometrias, 29 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra
Trabalhos de Mariana Sacchetti:
Clicando sobre essa figura da solução de M.S. tem acesso à folha no tamanho adequado.
Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

28.10.21

Triângulo rectângulo, quadrados, hexágono: e áreas

Problema:
Sobre os lados de um triângulo [ABC] rectângulo em Â, cujos lados do ângulo recto são b= (AC) e c=(AB), construímos, exteriormente ao nosso triângulo [ABC], os quadrados [ABNM], [BCQP], [ACRS].
Calcule a área do hexágono [MNPQRS] (em função de c e a)

A seguir, uma construção (ou ilustração):

@geometrias, 28 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

E aqui fica a resolução de Mariana Sacchetti:

Interessante neste problema é verificar, tal como no problema anterior (em que o triângulo de partida é equilátero), que os triângulos da figura têm todos a mesma área.
Seja $\angle \alpha = A\hat{B}C \;$
Área de Δ $\;[ABC]\;$ = Área de Δ$\;[ASM]\;$ = $ \displaystyle \frac{b.c}{2} \; $
Área de Δ $\;[NBP]\;$= $\displaystyle\frac{a.c.sen(180° - \alpha)}{2} = $
$=\displaystyle\frac{a.c.sen(\alpha)}{2} = \displaystyle\frac{a.c.\displaystyle\frac{b}{a}}{2} = \displaystyle\frac{b.c}{2}$
Área de Δ $\;[CQR]\;$= $\displaystyle\frac{a.b.sen(90° + \alpha)}{2} = \displaystyle \frac{a.b.cos(\alpha)}{2} =\displaystyle\frac{a.b.\displaystyle\frac{c}{a}}{2} = \displaystyle\frac{b.c}{2}$
Assim, a área do hexágono [MNPQRS] é:
Área de $\;[MNPQRS] = 4 \times\frac{bc}{2} + a^2 +b^2 + c^2= 2bc+2a^2=2(bc+a^2)$
Como o enunciado pede, em função de c e a, aplicando o Teorema de Pitágoras
Área de $\;[MNPQRS] = 2(\sqrt{a^2-c^2} \times c + a^2)$

Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

25.10.21

Triângulo equilátero, quadrado, hexágono (9 pontos vértices): áreas

Problema:
Consideremos a construção em que
n=0 —      o triângulo equilátero $\;[ABC],$
n=1 —      os quadrados $\; [ADEB],\; [BFGC], \;[CGHA]\;$ e, finalmente,
n=2 —      o hexágono $\;[DEFGHI]$.

Sabendo que $\;AB=a,\;$ determinemos a área de $\;[DEFGHI]\;$ em função de $\;a\;$

A seguir, uma construção para acompanhar o estudo (da Mariana? Aurélio?) que os (não?) levará à solução:

@geometrias, 25 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra
Já cá chegou a resposta da Mariana. É esta:
Também cá chegou a pergunta: "Porque escreves 12 pontos vértices?" e eu respondo "Não sei" porque só sei que lá deve estar 9 (contei-os, um a um). O maquinista agradece a correcção            para 9.
Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

21.10.21

Problema: Quadriláteros convexos; ângulo das diagonais e áreas.

Problema:
Se as diagonais de um quadrilátero convexo formam um ângulo de 30º, a área do quadrilátero é a quarta parte do produto das diagonais. O que acontece quando as diagonais formam ângulo de 60º ou de 45º?

A construção que apresentamos a seguir serve só para ver(ificar) a afirmação inicial.
A pergunta seguinte espera da Mariana e do Aurélio considerações, construções e respostas. :-)



@geometrias, 21 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra


Da Mariana Sacchetti veio resposta imediata (que verá melhor clicando sobre cada uma das páginas de Mariana):


Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

19.10.21

Problema: Quadrilátero de diagonais perpendiculares e quadrados sobre lados opostos

Problema:
Se as diagonais de um quadrilátero forem perpendiculares, demonstra-se que a soma das áreas dos quadrados construídos sobre dois lados opostos é equivalente à soma dos quadrados construídos sobre os dois outros lados



A construção que apresentamos a seguir serve só para apoiar conjecturas. Pode sempre variar dados e acrescentar o que for preciso para responder a si mesmo e, claro, aos pedidos do enunciado e perguntas de leitores.


@geometrias, 19 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

Solução proposta por Mariana Sacchetti:


Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

2021.10.19 | Problema com triângulo equilátero e distância de pontos seus ou não

Problema:
Utilizando a medida das áreas, demonstra-se que a soma das distâncias de um ponto interior a um triângulo equilátero aos seus três lados é constante.
O que é preciso modificar no enunciado considerando que tomamos não um ponto interior mas antes uma localização exterior ao triângulo equilátero?



A construção que apresentamos a seguir serve só para apoiar conjecturas. Pode sempre variar dados e acrescentar o que for preciso para responder a si mesmo e, claro, aos pedidos do enunciado e perguntas de leitores.


@geometrias, 19 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

18.10.21

Problema: Triângulo isósceles - medida das áreas e distâncias de pontos da base aos lados

Problema:
Utilizando a medida das áreas, demonstra-se que a soma das distâncias de um ponto $\;M\;$ qualquer da base de um triângulo isósceles aos lados iguais é constante.
E que acontece quando $\;M\;$ está sobre o prolongamento da base?



A construção que apresentamos a seguir serve só para apoiar conjecturas. Pode sempre variar dados e acrescentar o que for preciso para responder a si mesmo e, claro, aos pedidos do enunciado.

@geometrias, 18 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

17.10.21

Problema: Triângulo rectângulo atento a um rectângulo que ocupa área igual

Problema:
Seja $\;D\;$ o ponto de contacto do círculo inscrito num triângulo rectângulo $\; Δ [ABC]\;$ com a hipotenusa $\;BC$.
Demonstra-se que o rectângulo cujos lados são $\;DB\;$ e $\;DC\;$ é equivalente ao triângulo $\; Δ [ABC]\;$



A construção que apresentamos a seguir serve para apoiar a conjectura .

@geometrias, 18 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

Resolução de Mariana Sacchetti


Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

Problema: Razão entre áreas de. dois triângulos medianamente relacionados

Problema:
Um triângulo tem por lados as medianas de um outro triângulo
Demonstra-se que a razão das suas áreas é $\; \frac{3}{4}$. .



A construção que apresentamos a seguir serve para apoiar a conjectura feita.

@geometrias, 17 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

Problema: Triângulos. Áreas. Equivalência

Problema:
Por um ponto $\;D\;$ tomado sobre o lado $\;BC\;$ de um triângulo $\;Δ[ABC],\;$ tiram-se paralelas $\;DF\;$ e $\;DE\;$ aos lados $\;AB\;$ e $\;AC\;$ respetivamente.
Demonstra-se que os triângulos $\;Δ[CDE]\;$ e $\;Δ[BDF]\;$ são equivalentes.

E a figura dinâmica que se segue serve-nos bem como conjectura? Pode fazer variar os vértices do triângulo $\;Δ[ABC]\;$ e as posições de $\;D\;$......


@geometrias, 16 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

9.10.21

Problema:Triângulo(s). Áreas. Meio Proporcional

Problema: Seja $\;H\;$ o ortocentro do triângulo $\;\Delta[ABC]:\;$ o círculo de diâmetro $\;BC\;$ corta $\;AH\;$ em $\;D\;$.
Demonstra-se que a área do triângulo $\;\Delta[BCD]\;$ é o meio proporcional entre as áreas dos triângulos $\;\Delta [BCH]\;$ e $\;\Delta [BCA]\;$.


A ilustração dinâmica que se segue serve-nos bem como conjectura.

Construções com Geogebra

Notamos que:
a)       $\;x\;$ é o meio proporcional de $\;a \;\mbox{e}\; b\;$ se e só se $\;\frac{ a}{x}\;=\; \frac{x}{b}\;$
b)        Nas condições da figura, $\;BC\;$ é um lado dos três triângulos $\;\Delta[ABC],\; \Delta[CDB]\; e \; \Delta[BAC]\;$ ou seja é
             base comum desses três triângulos.
              E as alturas relativas a $\;BC\;$ dos três triângulos são segmentos da reta $\;HAH_aD.\;$ ....
Cluzel & Robert. La Géometrie et ses applications. Enseignement Technique ;Librairie Delagrave. Paris:1964

5.10.21

Problema resolvido?


Problema:
Num plano são dados: uma circunferência de raio $\;r \;$ e centro $\;P\;$ e uma reta $\;l\;$, sendo $\;d \;$ a distância de $\;P \;$ a $\;l \;$ tal que $\;d \;>\; r \;$.
Se tomarmos $\;M \;$ e $\;N \;$ sobre $\;r \;$ de tal modo que a circunferência de diâmetro $\;MN \;$ seja tangente exterior à circunferência dada. Mostre que existe um ponto $\;A \;$ do plano para o qual todos os segmentos $\;MN \;$ subentendem um ângulo $\;\angle MÂN \;$ constante.

Tiramos um ponto $\;O(0,\;0) \;$, uma reta $\;Ox =l\;$ e uma $\; Oy \;$ (perpendicular a $\; Ox \;$ tirada por $\; O \;$), um ponto $\;P(O,\;d) \;$ de $\; Oy \;$ para centro de uma circunferência de raio $\; r \;$ sendo $\; d > r \;$.
Tomamos por $\; P \;$ uma reta que intersecta $\; Ox \;$ num ponto $\; C(h, 0) \;$ que é centro da circunferência tangente à circunferência $\;(P,\;r) \;$, como na figura se ilustra.



@ geometrias, 5 de Outubro de 2021, Criado com GeoGebra

O centro $\; C\;$ de uma circunferência tangente exterior à dada $\;(P,r) \;$ deve ter um raio $\; s \;$ tal que $\; PC =(r+s)\;$ é hipotenusa do triângulo $\;\Delta [OCP]\;$ rectângulo em $\; O \;$ e, pelo Teorema de Pitágoras, $$\; d^2 + h^2 = (r+s)^2$$
Aos extremos do diâmetro da circunferência $\;(C, s)\;$ cortada por $\;Ox\;$ na nossa construção, chamamos $\; M=(h-s, 0)\;$ e $\;\;N=(h+s,0)\;$.
Aceitemos que existe um ponto de $\;Oy, \;\;A(0,\;k), k>0\;$ que satisfaz a condição do problema, ou seja, tal que as amplitudes dos ângulos $\; \angle MAN \;$ se mantêm invariáveis.
Se tirarmos por $\;O \;$ uma reta tangente à circunferência $\;(P,r),\;$ ficamos com um triângulo $\;\Delta[OTP]\;$, retângulo em $\;T\;$, para além do triângulo $\;\Delta[COP]\;$ rectângulo em $\;O\;$.
A circunferência $\;(O,\;T)\;$ corta $\;Oy\;$ num ponto que designamos por $\; A \;$ e, como nos parece óbvio, só nos falta provar que a amplitude $\; \angle MÂN \;$ em causa se mantém invariável, no caso de tomarmos pelo mesmo processo outras retas $\;P, \;C\;$ perpendiculares a tangentes da circunferência $\;(P,\;r)\;$....
Tal se pode provar, recorrendo à circunferência $\; (A,\; O)\;$ e aos seus diferentes sectores circulares com centro em O e construídos de igual modo ao primeiro sempre com as tangentes a $\;(P,\;r).\;$
Não dependem dos raios $\;s\;$ e deslocando o ponto $\; C\;$ podem ser vistos e vista a sua constância em amplitude dos sectores circulares de $\;(A,O).\;$ $\hspace{0.5 cm}\square$

3.10.21

conjectura ou tentação de palpite


Um dia destes de arrumações que não me levam longe, folheei um Calendário Matemático de 1997, - CENAMEC, Centro Nacional para el mejoramiento de la enseñanza de la ciencia (Fundacion Polar), Venezuela - e as folhas do mês de Julho de 1997 ficaram abertas como tentação e obrigação de fazer uma construção dinâmica ligada a um "Un Problema Retador"- Problema Desafiante apresentado por "Andrés Moya Romero".


a)     Observe a construção dinâmica que aqui lhe deixamos.
b)     Fixe-se em dois pontos:  A, que pode mover-se no eixo Oy,
                                           e    T, que pode mover-se na circunferência de centro P.
c)     Repare na amplitude do ângulo MÂN que toma valores diferentes ao deslocar
       A ou T cada um no seu mundo.
d)     Procure uma posição de A para a qual pode deslocar o ponto T e com ele as posições de M e N
        sem alterar a amplitude de MÂN .


Escreva-nos. Estamos a precisar de receber apoios (ou abandonar o feito e o seu feitio inicial).