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11.3.22

Triângulo rectângulo

A 13.04.06,
em Geometrias

é colocado o seguinte problema:
Construir o triângulo retângulo do qual eram dados os raios das circunferências inscrita e circunscrita.


Comecemos por referir e demonstrar a seguinte propriedade, que se verifica em qualquer triângulo:
\overline{IO}^2 = R(R -2r),\; em que \;I\; é o centro da circunferência inscrita, \;O\; é o centro da circunferência circunscrita, \;R\; é o raio da circunferência circunscrita e \;r\; é o raio da circunferência inscrita. Podemos assim dizer, de outra forma, que a distância entre os centros das circunferências inscrita e circunscrita é a média geométrica entre \;R\; e \;R-2r,\; sendo \;r\; o raio da circunferência inscrita e \;R\; o raio da circunferência circunscrita.
Observemos a seguinte figura:

Figura 1

\;I\; incentro ; \;O\; circuncentro; \;CE\; bissetriz do ângulo \;C\;; \;FE\; mediatriz de \;[AB]; \;AI\; bissetriz do ângulo \;\widehat{A}\;, \;IJ\; paralela a \;AB\;
Prova:
O triângulo \;[AEF]\; é retângulo, logo
\; \displaystyle \frac{AB}{ED} = \frac{EF}{AE} \Longleftrightarrow AE^2 = ED \times EF \hspace{5cm}(1)
O triângulo \;[AEI]\; é isósceles, \;\overline{𝐴𝐸} = \overline{𝐸𝐼},\; a bissetriz do ângulo \widehat{C}\, e a mediatriz de \;[AB]\; intersetam-se num ponto do circuncírculo \;E\; equidistante de \;A,\;I,\; B.\; (demonstrada na publicação anterior 9.2.22 - Triângulos-Algumas propriedades)
O triângulo \;[IJO]\; é retângulo, logo \;\overline{𝐼𝑂}^2 = \overline{IJ}^2 + \overline{JO}^2 \hspace{5cm} (2)
O triângulo \;[EIJ]\; é retângulo, logo \; \overline{𝐸𝐼}^2\; =\;\overline{IJ}^2 + \overline{JE}^2 \hspace{5cm}(3)
Fazendo \;(2) – (3)\;
\;\overline{IO}^2\; -\;\overline{𝐸𝐼}^2\; =\;\overline{JO}^2\; -\; \overline{JE}^2 \Longleftrightarrow \;\overline{IO}^2\;=\; AE^2 \;+\;\overline{JO}^2\; -\; \overline{JE}^2\; \Longleftrightarrow
\;\Longleftrightarrow\overline{𝐸𝐼}^2\;= \; \overline{𝐸D}\;\times \; \overline{𝐸F}\;+ \;\overline{JO}^2\; -\; \overline{JE}^2\; \Longleftrightarrow \;\overline{IO}^2\;= \;(R - \overline{OD})2R \overline{JO}^2\;-\;(R+\overline{OJ})^2 \Longleftrightarrow
\;\Longleftrightarrow \overline{IO}^2\;=\;2R^2 - 2R\overline{OD} +\overline{JO}^2 - R^2 - 2R\overline{OJ} - \overline{JO}^2 \;\Longleftrightarrow\;\overline{IO}^2=R^2 - 2R\overline{OD} - 2R(r - \overline{OD}) \Longleftrightarrow
\;\Longleftrightarrow \overline{IO}^2 =R^2 - 2r \Longleftrightarrow \overline{IO}^2 = R(R-2r) \hspace{5cm} c.q.d.


a continuar

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