Exercícios de Exame — Circunferência

Ângulos ao centro e inscritos · Arcos · Polígonos inscritos

Matemática · 9.º ano · matematicaparatodos.pt

Ferramentas úteis.
Ângulos e arcos na circunferência. A amplitude de um ângulo ao centro é igual à amplitude do arco compreendido entre os seus lados. A amplitude de um ângulo inscrito é igual a metade da amplitude do arco compreendido entre os seus lados: $$\text{ângulo ao centro} = \overset{\frown}{AB} \qquad\qquad \text{ângulo inscrito} = \frac{\overset{\frown}{AB}}{2}$$ Em particular, qualquer ângulo inscrito numa semicircunferência é um ângulo reto.

Exercícios de Provas Nacionais e Testes Intermédios

1
Prova Final 3.º Ciclo — 2024 · 2.ª fase

Na figura seguinte, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$.

Fixada uma unidade de medida, sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$, $C$ e $D$ pertencem à circunferência;
  • o triângulo $[ABC]$ é retângulo em $B$ e está inscrito na circunferência;
  • a amplitude do arco $CD$ é $120^\circ$;
  • $\overline{OC}=\overline{BC}=10$;
  • as cordas $[AB]$ e $[CD]$ são paralelas e iguais.
Circunferência de centro O com o triângulo [ABC] inscrito e o arco CD de 120 graus

A figura não está desenhada à escala.

Calcula a amplitude, em graus, do ângulo $CAB$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Temos que:

  • como as cordas $[AB]$ e $[CD]$ são paralelas e iguais, temos que $\overset{\frown}{BA}=\overset{\frown}{DC}=120^\circ$;
  • como $[AC]$ é um diâmetro da circunferência, porque $[ABC]$ é um triângulo retângulo, então $\overset{\frown}{CA}=180^\circ$;
  • e assim, temos que:
$$\overset{\frown}{CB}+\overset{\frown}{BA}=\overset{\frown}{CA} \Leftrightarrow \overset{\frown}{CB}+120=180 \Leftrightarrow \overset{\frown}{CB}=180-120 \Leftrightarrow \overset{\frown}{CB}=60^\circ$$

Como o arco $BC$ é o arco relativo ao ângulo inscrito $CAB$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$C\hat{A}B=\frac{\overset{\frown}{CB}}{2}=\frac{60}{2}=30^\circ$$
Resposta: $C\hat{A}B=30^\circ$.
2
Prova Final 3.º Ciclo — 2024 · 1.ª fase

Na figura seguinte, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$.

Fixada uma unidade de medida, sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$, $C$, $D$ e $F$ pertencem à circunferência;
  • o ponto $F$ pertence à reta $CE$;
  • $[CF]$ é um diâmetro da circunferência;
  • o triângulo $[ODE]$ é retângulo em $D$;
  • $O\hat{E}D=30^\circ$;
  • $B\hat{A}D=80^\circ$;
  • $\overline{OD}=6$;
  • $\overline{OE}=12$.
Circunferência de centro O com o triângulo [ODE] retângulo em D

A figura não está desenhada à escala.

Calcula a amplitude, em graus, do arco $BC$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como a soma dos ângulos internos do triângulo $[ODE]$ é $180^\circ$, temos que:

$$D\hat{O}E+O\hat{D}E+O\hat{E}D=180 \Leftrightarrow D\hat{O}E+90+30=180 \Leftrightarrow D\hat{O}E=180-90-30 \Leftrightarrow D\hat{O}E=60^\circ$$

Como os ângulos $COD$ e $DOE$ são suplementares, então:

$$C\hat{O}D+D\hat{O}E=180 \Leftrightarrow C\hat{O}D+60=180 \Leftrightarrow C\hat{O}D=180-60 \Leftrightarrow C\hat{O}D=120^\circ$$

Como o arco $DC$ é o arco relativo ao ângulo ao centro $COD$, tem a mesma amplitude, e como o arco $BD$ é o arco relativo ao ângulo inscrito $BAD$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo, e assim, temos que:

$$\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{BD}-\overset{\frown}{CD}=2\times B\hat{A}D-C\hat{O}D=2\times 80-120=160-120=40^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{BC}=40^\circ$.
3
Prova Final 3.º Ciclo — 2023 · Época especial

Na figura, estão representados uma circunferência de centro $O$, o triângulo $[ABC]$, inscrito na circunferência, e o triângulo $[OAC]$.

Os pontos $A$, $B$ e $C$ pertencem à circunferência.

A amplitude do ângulo $OAC$ é $28^\circ$.

Circunferência de centro O com os triângulos [ABC] e [OAC]

A figura não está desenhada à escala.

Calcula a amplitude, em graus, do ângulo $CBA$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como o triângulo $[OAC]$ é isósceles, porque $\overline{OA}=\overline{OC}$, então os ângulos opostos a lados iguais têm a mesma amplitude, ou seja, $O\hat{C}A=O\hat{A}C=28^\circ$, e desta forma, temos que:

$$A\hat{O}C+O\hat{C}A+O\hat{A}C=180 \Leftrightarrow A\hat{O}C+28+28=180 \Leftrightarrow A\hat{O}C=180-56 \Leftrightarrow A\hat{O}C=124^\circ$$

Como o arco $AC$ é o arco relativo ao ângulo ao centro $AOC$, tem a mesma amplitude, e como o arco $AC$ é o arco relativo ao ângulo inscrito $CBA$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$C\hat{B}A=\frac{\overset{\frown}{AC}}{2}=\frac{A\hat{O}C}{2}=\frac{124}{2}=62^\circ$$
Resposta: $C\hat{B}A=62^\circ$.
4
Prova Final 3.º Ciclo — 2023 · 2.ª fase

Na figura, está representada uma circunferência de centro $O$.

Os pontos $A$, $B$, $C$, $D$ e $E$ pertencem à circunferência.

Sabe-se que:

  • a amplitude do ângulo $AOB$ é $50^\circ$;
  • $\overline{CD}=\overline{CE}$;
  • $\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{CA}$;
  • a amplitude do ângulo $DCE$ é $70^\circ$.
Circunferência de centro O com os ângulos de 50 e 70 graus

A figura não está desenhada à escala.

Calcula a amplitude, em graus, do arco $BD$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como o arco $DE$ é o arco relativo ao ângulo inscrito $ECD$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo, ou seja:

$$\overset{\frown}{DE}=2\times E\hat{C}D=2\times 70=140^\circ$$

E assim:

$$\overset{\frown}{ECD}=360-\overset{\frown}{DE}=360-140=220^\circ$$

Como $\overline{CD}=\overline{CE}$, então $\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{CE}$, pelo que:

$$\overset{\frown}{CD}=\frac{\overset{\frown}{ECD}}{2}=\frac{220}{2}=110^\circ$$

Como $AOB$ é um ângulo ao centro relativo ao arco $AB$, e como $\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{CA}$, então:

$$\overset{\frown}{BC}=\frac{A\hat{O}B}{2}=\frac{50}{2}=25^\circ$$

E assim, temos que:

$$\overset{\frown}{BD}=\overset{\frown}{CD}-\overset{\frown}{BC}=110-25=85^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{BD}=85^\circ$.
5
Prova Final 3.º Ciclo — 2023 · 1.ª fase

Na figura, está representada uma circunferência de centro $O$ e o triângulo $[ABC]$.

Os pontos $A$, $B$ e $C$ pertencem à circunferência, e o ponto $D$ é exterior à circunferência e pertence à semirreta $\dot{A}C$.

A amplitude do ângulo $BCD$ é $100^\circ$.

Circunferência de centro O com o triângulo [ABC] e o ângulo BCD de 100 graus

A figura não está desenhada à escala.

Calcula a amplitude, em graus, do arco $BCA$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como $D$ pertence à semirreta $\dot{A}C$, os ângulos $BCD$ e $BCA$ são suplementares, pelo que:

$$B\hat{C}A=180-B\hat{C}D=180-100=80^\circ$$

Como o ângulo $BCA$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AB$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo, ou seja:

$$\overset{\frown}{BA}=2\times B\hat{C}A=2\times 80=160^\circ$$

E assim, temos que:

$$\overset{\frown}{BCA}=360-\overset{\frown}{BA}=360-160=200^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{BCA}=200^\circ$.
6
Prova Final 3.º Ciclo — 2022 · 2.ª fase

Na figura, está representada uma circunferência de centro $O$.

Os pontos $A$, $B$, $C$ e $D$ pertencem à circunferência.

Sabe-se que:

  • o ponto $E$ é o ponto de intersecção das cordas $[AC]$ e $[BD]$;
  • o triângulo $[CEB]$ é retângulo em $E$;
  • $\overline{BE}=5$ cm e $\overline{BC}=10$ cm;
  • $\overset{\frown}{AB}=60^\circ$.
Circunferência de centro O com as cordas [AC] e [BD] e o arco AB de 60 graus

A figura não está desenhada à escala.

Qual das seguintes opções apresenta a amplitude do arco $CD$?

(A) $150^\circ$
(B) $120^\circ$
(C) $100^\circ$
(D) $90^\circ$

Temos que:

  • O ângulo $ACB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AB$, e a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja: $$A\hat{C}B=\frac{\overset{\frown}{AB}}{2}=\frac{60}{2}=30^\circ$$
  • Como $E\hat{C}B=A\hat{C}B$, temos que $E\hat{C}B=30^\circ$;
  • Como a soma dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$, e $C\hat{E}B=90^\circ$, vem que: $$E\hat{B}C+E\hat{C}B+C\hat{E}B=180 \Leftrightarrow E\hat{B}C+30+90=180 \Leftrightarrow E\hat{B}C=180-90-30 \Leftrightarrow E\hat{B}C=60^\circ$$

Como o ângulo $EBC$ é o mesmo que o ângulo $DBC$, e $DBC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CD$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo, ou seja:

$$\overset{\frown}{CD}=2\times D\hat{B}C=2\times 60=120^\circ$$
Resposta: Opção B.
7
Prova Final 3.º Ciclo — 2022 · 1.ª fase

Na figura, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$. Os pontos $B$, $C$ e $D$ pertencem à circunferência e o ponto $A$ é exterior à circunferência.

Sabe-se que:

  • o segmento de reta $[BD]$ é um diâmetro da circunferência;
  • o triângulo $[ABO]$ é retângulo em $B$;
  • $\overset{\frown}{CD}=110^\circ$;
  • $\overline{AB}=6$ cm e $\overline{BO}=4$ cm.
Circunferência de centro O com o diâmetro [BD] e o arco CD de 110 graus

A figura não está desenhada à escala.

Qual é a amplitude do ângulo $BDC$?

(A) $70^\circ$
(B) $55^\circ$
(C) $45^\circ$
(D) $35^\circ$

Temos que:

  • Como $[BD]$ é um diâmetro da circunferência, então $\overset{\frown}{BD}=180^\circ$;
  • $\overset{\frown}{BC}+\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{BD} \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}+110=180 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}=180-110 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}=70^\circ$

Desta forma, como o ângulo $BDC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $BC$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$B\hat{D}C=\frac{\overset{\frown}{BC}}{2}=\frac{70}{2}=35^\circ$$
Resposta: Opção D.
8
Prova de Matemática 9.º ano — 2021

A figura seguinte é uma fotografia do painel Começar do artista português Almada Negreiros, onde é possível observar uma sobreposição de traçados geométricos.

Fotografia do painel Começar de Almada Negreiros

Na figura, está representada a estrela de cinco pontas inscrita numa circunferência, que se encontra na parte central do painel.

Sabe-se que:

  • a circunferência tem centro no ponto $O$;
  • os vértices $A$, $B$, $C$, $D$ e $E$ da estrela pertencem à circunferência;
  • os arcos $AB$, $BC$, $CD$, $DE$ e $EA$ são iguais.
Estrela de cinco pontas inscrita na circunferência

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $AJC$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Temos que:

  • Como os arcos $AB$, $BC$, $CD$, $DE$ e $EA$ são iguais, cada um deles tem $\frac{360}{5}=72^\circ$ de amplitude;
  • como o ângulo $ECA$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $EA$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja: $$E\hat{C}A=\frac{\overset{\frown}{EA}}{2}=\frac{72}{2}=36^\circ$$
  • e como o ângulo $CAD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CD$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja: $$C\hat{A}D=\frac{\overset{\frown}{CD}}{2}=\frac{72}{2}=36^\circ$$
Resolução: estrela inscrita com os ângulos de 36 graus assinalados

Como a soma dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$, vem que:

$$A\hat{J}C+E\hat{C}A+C\hat{A}D=180 \Leftrightarrow A\hat{J}C+36+36=180 \Leftrightarrow A\hat{J}C=180-36-36 \Leftrightarrow A\hat{J}C=108^\circ$$
Resposta: $A\hat{J}C=108^\circ$.
9
Prova Final 3.º Ciclo — 2019 · Época especial

Na figura seguinte, está representada uma semicircunferência de diâmetro $[CA]$ e centro no ponto $B$.

Os pontos $D$ e $E$ pertencem à semicircunferência e o ponto $E$ pertence ao arco $AD$.

A amplitude do ângulo $ABD$ é $130^\circ$.

Semicircunferência de diâmetro [CA] e centro B com o ângulo ABD de 130 graus

Determina, em graus, $D\hat{E}C$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Temos que:

  • Como $[CA]$ é um diâmetro da circunferência, então $\overset{\frown}{CA}=180^\circ$;
  • como o ângulo $ABD$ é o ângulo ao centro relativo ao arco $AD$, temos que $\overset{\frown}{AD}=130^\circ$;
  • $\overset{\frown}{CD}+\overset{\frown}{DA}=\overset{\frown}{CA} \Leftrightarrow \overset{\frown}{CD}+130=180 \Leftrightarrow \overset{\frown}{CD}=180-130 \Leftrightarrow \overset{\frown}{CD}=50^\circ$

Desta forma, como o ângulo $DEC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CD$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$D\hat{E}C=\frac{\overset{\frown}{CD}}{2}=\frac{50}{2}=25^\circ$$
Resposta: $D\hat{E}C=25^\circ$.
10
Prova Final 3.º Ciclo — 2019 · 2.ª fase

Na figura, estão representados um círculo de centro no ponto $O$ e os pontos $A$, $B$ e $C$, que pertencem à circunferência que delimita o círculo.

O comprimento do arco $AB$ é $5$ cm, e a amplitude do ângulo inscrito $ACB$ é $30^\circ$. Determina o perímetro do círculo.

Círculo de centro O com o arco AB de 5 cm e o ângulo inscrito de 30 graus

Apresenta o resultado em centímetros.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como o ângulo $ACB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AB$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo, ou seja:

$$\overset{\frown}{AB}=2\times A\hat{C}B=2\times 30=60^\circ$$

Assim, considerando que o arco $AB$ tem $5$ centímetros de comprimento e estabelecendo a relação de proporcionalidade direta entre os comprimentos dos arcos e as respetivas amplitudes, calculamos o perímetro do círculo ($P_\circ$), em centímetros, correspondente a um arco com $360^\circ$ de amplitude:

$$\frac{P_\circ}{360}=\frac{5}{\overset{\frown}{AB}} \Leftrightarrow \frac{P_\circ}{360}=\frac{5}{60} \Leftrightarrow P_\circ=\frac{5\times 360}{60} \Leftrightarrow P_\circ=\frac{5\times 36}{6} \Leftrightarrow P_\circ=5\times 6 \Leftrightarrow P_\circ=30 \text{ cm}$$
Resposta: O perímetro do círculo é $30$ centímetros.
11
Prova Final 3.º Ciclo — 2019 · 1.ª fase

Na figura, estão representados uma circunferência de centro no ponto $O$ e o papagaio $[ABCD]$ inscrito na circunferência.

A amplitude do arco $CD$ é $110^\circ$ e $\overline{AB}=\overline{BC}$.

Papagaio [ABCD] inscrito na circunferência com o arco CD de 110 graus

Determina, em graus, $A\hat{D}C$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como $[ABCD]$ é um papagaio e $\overline{AB}=\overline{BC}$, então $\overline{CD}=\overline{AD}$ e também $\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{AD}$. Assim, calculando a amplitude do arco $CDA$, temos:

$$\overset{\frown}{CDA}=\overset{\frown}{CD}+\overset{\frown}{AD}=110+110=220^\circ$$

E desta forma a amplitude do arco $AC$ é:

$$\overset{\frown}{AC}=360-\overset{\frown}{CDA}=360-220=140^\circ$$

Desta forma, como o ângulo $ADC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AC$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$A\hat{D}C=\frac{\overset{\frown}{AC}}{2}=\frac{140}{2}=70^\circ$$
Resposta: $A\hat{D}C=70^\circ$.
12
Prova Final 3.º Ciclo — 2018 · Época especial

Na figura seguinte, está representado o triângulo $[ABC]$, inscrito numa circunferência de centro no ponto $O$.

Sabe-se que:

  • os pontos $D$ e $E$ pertencem aos segmentos de reta $[AC]$ e $[BC]$, respetivamente;
  • as retas $AB$ e $DE$ são paralelas;
  • a amplitude do arco $AB$ é $110^\circ$;
  • $C\hat{B}A=85^\circ$.
Triângulo [ABC] inscrito na circunferência com o arco AB de 110 graus

Determina, em graus, $B\hat{A}C$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como o ângulo $CBA$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CA$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo, ou seja:

$$\overset{\frown}{CA}=2\times C\hat{B}A=2\times 85=170^\circ$$

Temos ainda que:

$$\overset{\frown}{BC}+\overset{\frown}{CA}+\overset{\frown}{AB}=360 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}+170+110=360 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}=360-170-110 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}=80^\circ$$

Desta forma, como o ângulo $BAC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $BC$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$B\hat{A}C=\frac{\overset{\frown}{BC}}{2}=\frac{80}{2}=40^\circ$$
Resposta: $B\hat{A}C=40^\circ$.
13
Prova Final 3.º Ciclo — 2018 · 2.ª fase

Na figura, está representada uma semicircunferência de diâmetro $[CD]$ e centro no ponto $O$.

Sabe-se que:

  • o ponto $A$ pertence à semicircunferência;
  • o ponto $B$ pertence ao segmento de reta $[CD]$;
  • a amplitude do arco $AC$ é $110^\circ$;
  • $B\hat{A}C=25^\circ$.
Semicircunferência de diâmetro [CD] com o arco AC de 110 graus

Determina, em graus, $C\hat{B}A$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Temos que:

  • Como $[CD]$ é um diâmetro da circunferência, então $\overset{\frown}{CD}=180^\circ$;
  • $\overset{\frown}{CA}+\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{CD} \Leftrightarrow 110+\overset{\frown}{AD}=180 \Leftrightarrow \overset{\frown}{AD}=180-110 \Leftrightarrow \overset{\frown}{AD}=70^\circ$

Como o ângulo $ACD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AD$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$A\hat{C}B=A\hat{C}D=\frac{\overset{\frown}{AD}}{2}=\frac{70}{2}=35^\circ$$

Como a soma dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$, vem que:

$$A\hat{B}C+A\hat{C}B+B\hat{A}C=180 \Leftrightarrow A\hat{B}C+35+25=180 \Leftrightarrow A\hat{B}C=180-35-25 \Leftrightarrow A\hat{B}C=120^\circ$$
Resposta: $C\hat{B}A=120^\circ$.
14
Prova Final 3.º Ciclo — 2018 · 1.ª fase

Na figura seguinte, está representada uma semicircunferência de diâmetro $[AB]$ e centro no ponto $O$.

Sabe-se que:

  • os pontos $C$ e $D$ pertencem à semicircunferência;
  • a amplitude do arco $AD$ é $56^\circ$;
  • os segmentos de reta $[BD]$ e $[OC]$ intersectam-se no ponto $E$;
  • $B\hat{E}C=72^\circ$.
Semicircunferência de diâmetro [AB] com o arco AD de 56 graus e o ângulo BEC de 72 graus

Determina, em graus, $B\hat{O}E$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como o ângulo $ABD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AD$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$A\hat{B}D=\frac{\overset{\frown}{AD}}{2}=\frac{56}{2}=28^\circ$$

Como os ângulos $OEB$ e $BEC$ são ângulos suplementares e $B\hat{E}C=72^\circ$, temos que:

$$O\hat{E}B+B\hat{E}C=180 \Leftrightarrow O\hat{E}B+72=180 \Leftrightarrow O\hat{E}B=180-72 \Leftrightarrow O\hat{E}B=108^\circ$$

Como a soma dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$, e $A\hat{B}D=O\hat{B}E$, vem que:

$$O\hat{B}E+O\hat{E}B+B\hat{O}E=180 \Leftrightarrow 28+108+B\hat{O}E=180 \Leftrightarrow B\hat{O}E=180-108-28 \Leftrightarrow B\hat{O}E=44^\circ$$
Resposta: $B\hat{O}E=44^\circ$.
15
Prova Final 3.º Ciclo — 2017 · Época especial

Na figura, estão representados a circunferência de centro no ponto $O$ e diâmetro $[CD]$ e o trapézio isósceles $[ABCD]$, inscrito na circunferência.

Sabe-se que a amplitude do arco $AB$ é $80^\circ$.

Trapézio isósceles [ABCD] inscrito na circunferência com o arco AB de 80 graus

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $DAB$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como o trapézio é isósceles, então $\overline{BC}=\overline{AD}$, pelo que também $\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{AD}$, e como $[CD]$ é um diâmetro, vem que:

$$\overset{\frown}{BC}+\overset{\frown}{AB}+\overset{\frown}{AD}=180 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}+80+\overset{\frown}{BC}=180 \Leftrightarrow 2\times\overset{\frown}{BC}=180-80 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}=\frac{100}{2} \Leftrightarrow \overset{\frown}{BC}=50^\circ$$

E assim, vem que:

$$\overset{\frown}{BCD}=\overset{\frown}{BC}+\overset{\frown}{CD}=50+180=230^\circ$$

Como o ângulo $DAB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $BCD$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$D\hat{A}B=\frac{\overset{\frown}{BCD}}{2}=\frac{230}{2}=115^\circ$$
Resposta: $D\hat{A}B=115^\circ$.
16
Prova Final 3.º Ciclo — 2017 · 2.ª fase

Na figura, estão representados dois triângulos, $[ABC]$ e $[ABD]$, inscritos numa circunferência.

Sabe-se que:

  • o triângulo $[ABD]$ é isósceles, sendo $\overline{AD}=\overline{BD}$;
  • a amplitude do arco $AB$ é $60^\circ$;
  • o ponto $C$ pertence ao arco $BD$;
  • $C\hat{B}D=20^\circ$
Triângulos [ABC] e [ABD] inscritos na circunferência

A figura não está desenhada à escala.

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $ABC$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como o ângulo $BDA$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AB$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$B\hat{D}A=\frac{\overset{\frown}{AB}}{2}=\frac{60}{2}=30^\circ$$

Como, num triângulo, a lados iguais se opõem ângulos com a mesma amplitude e $\overline{AD}=\overline{BD}$, então $D\hat{B}A=B\hat{A}D$, e como a soma dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$, vem que:

$$D\hat{B}A+B\hat{A}D+B\hat{D}A=180 \Leftrightarrow D\hat{B}A+D\hat{B}A+30=180 \Leftrightarrow 2\,D\hat{B}A=180-30 \Leftrightarrow D\hat{B}A=\frac{150}{2} \Leftrightarrow D\hat{B}A=75^\circ$$
Resolução: triângulos inscritos com o ângulo de 75 graus assinalado

Desta forma, como $C\hat{B}D=20^\circ$, vem que:

$$A\hat{B}C=D\hat{B}A+C\hat{B}D=75+20=95^\circ$$
Resposta: $A\hat{B}C=95^\circ$.
17
Prova Final 3.º Ciclo — 2017 · 1.ª fase

Na figura, está representado um triângulo $[ABC]$, inscrito numa circunferência.

Sabe-se que:

  • $B\hat{A}C=40^\circ$;
  • a amplitude do arco $AB$ é $120^\circ$;
  • o ponto $C$ pertence ao arco maior $AB$.
Triângulo [ABC] inscrito na circunferência com o ângulo BAC de 40 graus

A figura não está desenhada à escala.

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $ABC$.

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

Como o ângulo $ACB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AB$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco, ou seja:

$$A\hat{C}B=\frac{\overset{\frown}{AB}}{2}=\frac{120}{2}=60^\circ$$

Assim, podemos determinar a amplitude do ângulo $ABC$ (porque a soma das amplitudes dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$):

$$B\hat{A}C+A\hat{C}B+A\hat{B}C=180 \Leftrightarrow 40+60+A\hat{B}C=180 \Leftrightarrow A\hat{B}C=180-100 \Leftrightarrow A\hat{B}C=80^\circ$$
Resposta: $A\hat{B}C=80^\circ$.
18
Prova Final 3.º Ciclo — 2016 · Época especial

Na figura, está representada uma semicircunferência de diâmetro $[AB]$.

Sabe-se que:

  • os pontos $C$ e $D$ pertencem à semicircunferência;
  • o ponto $E$ é o ponto de intersecção dos segmentos de reta $[AC]$ e $[BD]$;
  • $A\hat{E}D=70^\circ$.
Semicircunferência de diâmetro [AB] com o ângulo AED de 70 graus

Determina a amplitude do arco $DC$.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como o ângulo $BDA$ é reto (porque está inscrito numa semicircunferência), então temos que:

$$B\hat{D}A=E\hat{D}A=90^\circ$$

Assim, podemos determinar a amplitude do ângulo $DAC$ (porque a soma das amplitudes dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$):

$$D\hat{A}C+A\hat{E}D+E\hat{D}A=180 \Leftrightarrow D\hat{A}C+70+90=180 \Leftrightarrow D\hat{A}C=180-90-70 \Leftrightarrow D\hat{A}C=20^\circ$$

Assim, como o ângulo $DAC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $DC$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo, ou seja:

$$\overset{\frown}{DC}=2\times D\hat{A}C \Leftrightarrow \overset{\frown}{DC}=2\times 20 \Leftrightarrow \overset{\frown}{DC}=40^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{DC}=40^\circ$.
19
Prova Final 3.º Ciclo — 2016 · 2.ª fase

Na figura seguinte, estão representadas duas circunferências, $c_1$ e $c_2$, tangentes no ponto $P$.

Sabe-se que:

  • as circunferências $c_1$ e $c_2$ têm centro, respetivamente, no ponto $O_1$ e no ponto $O_2$;
  • os pontos $A$ e $B$ pertencem à circunferência $c_1$;
  • os pontos $C$ e $D$ pertencem à circunferência $c_2$;
  • os pontos $A$, $C$ e $P$ pertencem à reta $O_1O_2$;
  • as retas $AB$ e $CD$ são paralelas.
Duas circunferências tangentes no ponto P

A figura não está desenhada à escala.

Admite que a amplitude do arco $PD$ é igual a $110^\circ$.

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $APB$.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como $[PC]$ é um diâmetro da circunferência, a amplitude do arco respetivo é $180^\circ$.

Assim, podemos determinar a amplitude do arco $CD$ como a diferença de amplitudes dos arcos $PC$ e $PD$:

$$\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{PC}-\overset{\frown}{PD}=180-110=70^\circ$$

Como o ângulo $CPD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CD$, a amplitude do ângulo é igual a metade da amplitude do arco, e como as retas $AB$ e $CD$ são paralelas:

$$A\hat{P}B=C\hat{P}D=\frac{70}{2}=35^\circ$$
Resposta: $A\hat{P}B=35^\circ$.
20
Prova Final 3.º Ciclo — 2016 · 1.ª fase

Na figura seguinte, estão representados o triângulo escaleno $[LMN]$, as semirretas $\dot{M}O$ e $\dot{N}O$, bissetrizes dos ângulos $LMN$ e $MNL$, respetivamente, e a circunferência inscrita no triângulo $[LMN]$.

Sabe-se que:

  • a reta $MN$ é tangente à circunferência no ponto $P$;
  • o ponto $Q$ é a intersecção do segmento de reta $[MO]$ com a circunferência.

Sabe-se também que $O\hat{M}N=15^\circ$.

Triângulo [LMN] com a circunferência inscrita

Qual é a amplitude do arco $QP$?

(A) $70^\circ$
(B) $75^\circ$
(C) $80^\circ$
(D) $85^\circ$

Como a reta $MN$ é tangente à circunferência no ponto $P$, o raio $[OP]$ é perpendicular à reta $MN$.

Desta forma, o triângulo $[OPM]$ é retângulo em $P$, ou seja, $O\hat{P}M=90^\circ$, e assim, como $O\hat{M}N=O\hat{M}P=15^\circ$, temos que:

$$M\hat{O}P+O\hat{M}P+O\hat{P}M=180 \Leftrightarrow M\hat{O}P+15+90=180 \Leftrightarrow M\hat{O}P=180-90-15 \Leftrightarrow M\hat{O}P=75^\circ$$

Como o ângulo $MOP$ é o ângulo ao centro relativo ao arco $QP$, a amplitude do arco é igual à amplitude do ângulo:

$$\overset{\frown}{QP}=75^\circ$$
Resposta: Opção B.
21
Prova Final 3.º Ciclo — 2015 · 2.ª fase

Na figura seguinte, está representada uma semicircunferência de centro no ponto $O$ e diâmetro $[AD]$.

Sabe-se que:

  • o ponto $C$ pertence à semicircunferência;
  • o ponto $B$ pertence à corda $[AC]$
  • o triângulo $[ABO]$ é retângulo em $B$
  • $\overline{OB}=1$ cm
  • $B\hat{A}O=25^\circ$
Semicircunferência de centro O e diâmetro [AD] com o triângulo [ABO]

A figura não está desenhada à escala.

Qual é a amplitude, em graus, do arco $AC$?

Mostra como chegaste à tua resposta.

Sabendo que $C\hat{A}D=B\hat{A}O=25^\circ$, e como o ângulo $CAD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CD$, temos que:

$$\overset{\frown}{CD}=2\times C\hat{A}D \Leftrightarrow \overset{\frown}{CD}=2\times 25 \Leftrightarrow \overset{\frown}{CD}=50^\circ$$

Como $AD$ é o arco de uma semicircunferência, $\overset{\frown}{AD}=180^\circ$, e assim, vem que:

$$\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{AC}+\overset{\frown}{CD} \Leftrightarrow 180=\overset{\frown}{AC}+50 \Leftrightarrow 180-50=\overset{\frown}{AC} \Leftrightarrow \overset{\frown}{AC}=130^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{AC}=130^\circ$.
22
Prova Final 3.º Ciclo — 2015 · 1.ª fase

Na figura seguinte, estão representados uma circunferência de centro no ponto $O$ e um triângulo isósceles $[ABC]$.

Sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$ e $C$ pertencem à circunferência
  • $\overline{AB}=\overline{BC}$
  • $[BD]$ é a altura do triângulo $[ABC]$ relativa à base $[AC]$
  • a amplitude do arco $AC$ é igual a $100^\circ$
Triângulo isósceles [ABC] inscrito na circunferência de centro O

A figura não está desenhada à escala.

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $CAB$?

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como o triângulo $[ABC]$ é isósceles, $\overline{AB}=\overline{BC}$.

Como, num triângulo, a lados iguais se opõem ângulos iguais, e como estes são ângulos inscritos, os respetivos arcos também são iguais, ou seja, $\overset{\frown}{CB}=\overset{\frown}{BA}$.

Como $\overset{\frown}{AC}=100^\circ$ e $\overset{\frown}{AC}+\overset{\frown}{CB}+\overset{\frown}{BA}=360^\circ$, temos que:

$$100+2\times\overset{\frown}{CB}=360 \Leftrightarrow 2\times\overset{\frown}{CB}=360-100 \Leftrightarrow \overset{\frown}{CB}=\frac{260}{2} \Leftrightarrow \overset{\frown}{CB}=130^\circ$$

Como o ângulo $CAB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CB$, temos que $2\times C\hat{A}B=\overset{\frown}{CB}$, pelo que:

$$C\hat{A}B=\frac{\overset{\frown}{CB}}{2} \Leftrightarrow C\hat{A}B=\frac{130}{2} \Leftrightarrow C\hat{A}B=65^\circ$$
Resposta: $C\hat{A}B=65^\circ$.
23
Prova Final 3.º Ciclo — 2014 · 2.ª chamada

Na figura seguinte, estão representadas as retas $AD$ e $CD$ e a circunferência de diâmetro $[AC]$.

O ponto $B$ pertence à circunferência e à reta $AD$.

Sabe-se que:

  • a reta $CD$ é tangente à circunferência no ponto $C$
  • $C\hat{D}A=50^\circ$
  • $\overline{CD}=8$ cm
Circunferência de diâmetro [AC] com a reta tangente CD e o ângulo de 50 graus

A figura não está desenhada à escala.

Qual é a amplitude, em graus, do arco $CB$?

(A) $60^\circ$
(B) $70^\circ$
(C) $80^\circ$
(D) $90^\circ$

Como $[CDA]$ é um triângulo, e a reta $CD$ é tangente à circunferência no ponto $C$ e por isso perpendicular ao diâmetro $[CA]$, então a amplitude, em graus, do ângulo $DAC$ pode ser calculada como:

$$D\hat{A}C+A\hat{C}D+C\hat{D}A=180 \Leftrightarrow D\hat{A}C+90+50=180 \Leftrightarrow D\hat{A}C=180-140 \Leftrightarrow D\hat{A}C=40^\circ$$

Como o ângulo $DAC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CB$, temos que:

$$\overset{\frown}{CB}=2\times D\hat{A}C \Leftrightarrow \overset{\frown}{CB}=2\times 40 \Leftrightarrow \overset{\frown}{CB}=80^\circ$$
Resposta: Opção C.
24
Prova Final 3.º Ciclo — 2014 · 1.ª chamada

Na figura seguinte, está representada uma circunferência com centro no ponto $O$.

Os pontos $A$, $B$ e $C$ pertencem à circunferência.

O ponto $P$ pertence à corda $[AC]$.

Sabe-se que:

  • os segmentos de reta $[AC]$ e $[PB]$ são perpendiculares
  • $B\hat{A}C=65^\circ$
  • $\overline{AP}=1{,}6$ cm
Circunferência de centro O com a corda [AC] e o segmento perpendicular [PB]

A figura não está desenhada à escala.

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $BOC$?

(A) $65^\circ$
(B) $100^\circ$
(C) $130^\circ$
(D) $195^\circ$

Como o ângulo $BOC$ é o ângulo ao centro que, para o mesmo arco, corresponde ao ângulo inscrito $BAC$, temos que $B\hat{O}C=2\times B\hat{A}C$.

Assim, vem que:

$$B\hat{O}C=2\times 65=130^\circ$$
Resposta: Opção C.
25
Teste Intermédio 9.º ano — 21.03.2014

Na figura, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$.

Estão também representados o triângulo $[AEF]$ e o quadrado $[ABCD]$, cujos vértices pertencem à circunferência.

Sabe-se que:

  • a amplitude do ângulo $EAF$ é $60^\circ$
  • a amplitude do arco $FD$ é $20^\circ$
Circunferência de centro O com o triângulo [AEF] e o quadrado [ABCD]

Determina a amplitude, em graus, do arco $BE$.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como o ângulo $EAF$ é um ângulo inscrito, o arco correspondente tem o dobro da amplitude, ou seja:

$$\overset{\frown}{EF}=60\times 2=120^\circ$$

Como $[BD]$ é um diâmetro, $\overset{\frown}{BD}=180^\circ$, e temos que:

$$\overset{\frown}{BD}=\overset{\frown}{BE}+\overset{\frown}{EF}+\overset{\frown}{FD} \Leftrightarrow \overset{\frown}{BE}=\overset{\frown}{BD}-\overset{\frown}{EF}-\overset{\frown}{FD}$$

Assim, substituindo os valores conhecidos na igualdade anterior, temos:

$$\overset{\frown}{BE}=180-120-20 \Leftrightarrow \overset{\frown}{BE}=40^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{BE}=40^\circ$.
26
Prova Final 3.º Ciclo — 2013 · 2.ª chamada

Na figura seguinte, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$.

Sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$ e $C$ pertencem à circunferência
  • $\overline{BA}=\overline{BC}$
  • o segmento de reta $[BD]$ é a altura do triângulo $[ABC]$ relativa à base $[AC]$
  • $A\hat{O}C=72^\circ$
  • $\overline{OA}=2$ cm
Circunferência de centro O com o triângulo [ABC] e a altura [BD]

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $ABC$?

Como o ângulo $AOC$ é um ângulo ao centro, o arco correspondente tem a mesma amplitude, logo:

$$\overset{\frown}{AC}=A\hat{O}C=72^\circ$$

Como o ângulo $ABC$ é um ângulo inscrito, tem metade da amplitude do arco correspondente, ou seja:

$$A\hat{B}C=\frac{\overset{\frown}{AC}}{2}=\frac{72}{2}=36^\circ$$
Resposta: $A\hat{B}C=36^\circ$.
27
Prova Final 3.º Ciclo — 2013 · 1.ª chamada

Na figura seguinte, estão representados uma circunferência de centro no ponto $O$ e os triângulos $[ABC]$ e $[CDE]$.

Sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$ e $C$ pertencem à circunferência
  • $[BC]$ é um diâmetro da circunferência
  • o triângulo $[CDE]$ é retângulo em $E$
  • os triângulos $[ABC]$ e $[CDE]$ são semelhantes
Circunferência de centro O com os triângulos [ABC] e [CDE]

A figura não está desenhada à escala.

Admite que a amplitude do ângulo $ACB$ é igual a $36^\circ$.

Qual é a amplitude do arco $AB$?

(A) $9^\circ$
(B) $18^\circ$
(C) $36^\circ$
(D) $72^\circ$

Como o ângulo $ACB$ é um ângulo inscrito, o arco correspondente tem o dobro da amplitude, ou seja:

$$\overset{\frown}{AB}=2\times A\hat{C}B=2\times 36=72^\circ$$
Resposta: Opção D.
28
Teste Intermédio 9.º ano — 12.04.2013

A figura é uma fotografia de parte de uma tapeçaria feita com base num desenho de Almada Negreiros.

Tapeçaria de Almada Negreiros e os dois pentágonos inscritos na circunferência

A figura seguinte, à esquerda, é uma representação dos dois pentágonos regulares que se podem observar nesta fotografia.

Na figura da direita, está representada uma circunferência, na qual estão inscritos os dois pentágonos.

Os vértices dos dois pentágonos são vértices de um decágono regular.

Tapeçaria de Almada Negreiros e os dois pentágonos inscritos na circunferência

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $\alpha$ assinalado na figura da direita.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como os vértices dos dois pentágonos são vértices de um decágono regular, a região de interseção dos pentágonos também é um decágono regular, e assim o ângulo $\alpha$ é um ângulo interno de um decágono regular.

Como a soma dos ângulos internos de um polígono regular de $n$ lados é $S_I=180\times(n-2)$, temos que a soma dos ângulos internos do decágono regular é:

$$S_I=180\times(10-2)=180\times 8=1440^\circ$$

Como os ângulos internos de um polígono regular têm a mesma amplitude, cada um dos $10$ ângulos tem de amplitude:

$$\alpha=\frac{1440}{10}=144^\circ$$
Resposta: $\alpha=144^\circ$.
29
Teste Intermédio 9.º ano — 12.04.2013

Na figura seguinte, em cima, está representado um dos envelopes que a Beatriz desenhou para os convites da sua festa de aniversário.

Na figura seguinte, em baixo, está um modelo geométrico do mesmo envelope.

Sabe-se que:

  • $[ABCD]$ é um trapézio isósceles
  • o ponto $F$ é o ponto de interseção das diagonais do trapézio
  • os pontos $E$ e $G$ são os pontos médios das bases do trapézio
  • o ponto $H$ pertence ao segmento de reta $[AF]$ e o ponto $I$ pertence ao segmento de reta $[DF]$
  • $HFI$ é um arco de circunferência
  • $\overline{EF}=3{,}75$ cm
  • $\overline{FG}=2{,}5$ cm
  • $\overline{BC}=8$ cm
Envelope da Beatriz e modelo geométrico do trapézio [ABCD]

Admite que o arco $HFI$ tem $128^\circ$ de amplitude.

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $ADF$.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Sugestão: Começa por determinar a amplitude do ângulo $AFD$.

Como o arco $HFI$ tem $128^\circ$ de amplitude, o arco $HI$ (assinalado a tracejado) tem $360-128=232^\circ$ de amplitude.

Como o ângulo $HFI$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $HI$, tem metade da amplitude do arco, ou seja:

$$H\hat{F}I=\frac{\overset{\frown}{HI}}{2}=\frac{232}{2}=116^\circ$$

Como o trapézio é isósceles, o triângulo $[AFD]$ também é isósceles, pelo que $D\hat{A}F=A\hat{D}F$, e também $H\hat{F}I=A\hat{F}D$.

Logo, a amplitude, em graus, do ângulo $ADF$ pode ser calculada como:

$$A\hat{D}F+D\hat{A}F+A\hat{F}D=180 \Leftrightarrow A\hat{D}F+A\hat{D}F+116=180 \Leftrightarrow 2\times A\hat{D}F=180-116 \Leftrightarrow A\hat{D}F=\frac{64}{2} \Leftrightarrow A\hat{D}F=32^\circ$$
Resposta: $A\hat{D}F=32^\circ$.
30
Prova Final 3.º Ciclo — 2012 · 2.ª chamada

Na figura seguinte, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$.

Sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$ e $C$ pertencem à circunferência
  • as retas $AD$ e $CD$ são tangentes à circunferência nos pontos $A$ e $C$, respetivamente
  • o ponto $E$ pertence à reta $CD$
Circunferência de centro O com as retas tangentes AD e CD

Admite que $A\hat{O}C=140^\circ$.

30.1.

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $ABC$?

(A) $35^\circ$
(B) $70^\circ$
(C) $140^\circ$
(D) $280^\circ$

30.2.

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $ADE$.

Mostra como chegaste à tua resposta.

30.1.

Como o ângulo $AOC$ é um ângulo ao centro, e o ângulo $ABC$ é um ângulo inscrito com o mesmo arco correspondente, temos que:

$$A\hat{B}C=\frac{A\hat{O}C}{2}=\frac{140}{2}=70^\circ$$

Resposta: Opção B.

30.2.

Como as retas $AD$ e $CD$ são tangentes à circunferência nos pontos $A$ e $C$, respetivamente, temos que os ângulos $OAD$ e $OCD$ são retos.

Como a soma dos ângulos internos de um quadrilátero é $360^\circ$, considerando o quadrilátero $[OADC]$, temos que:

$$A\hat{D}C+O\hat{C}D+A\hat{O}C+O\hat{A}D=360 \Leftrightarrow A\hat{D}C+90+140+90=360 \Leftrightarrow A\hat{D}C=360-320 \Leftrightarrow A\hat{D}C=40^\circ$$

Como os ângulos $ADE$ e $ADC$ são suplementares, vem que:

$$A\hat{D}E+A\hat{D}C=180 \Leftrightarrow A\hat{D}E+40=180 \Leftrightarrow A\hat{D}E=180-40 \Leftrightarrow A\hat{D}E=140^\circ$$
Resposta: 30.1. Opção B · 30.2. $A\hat{D}E=140^\circ$.
31
Prova Final 3.º Ciclo — 2012 · 1.ª chamada

Relativamente à figura, sabe-se que:

  • o triângulo $[ABC]$ é escaleno e é retângulo em $B$
  • os pontos $E$ e $P$ pertencem ao segmento de reta $[AC]$
  • o ponto $D$ pertence ao segmento de reta $[AB]$
  • o triângulo $[ADE]$ é retângulo em $D$
  • o ponto $Q$ pertence ao segmento de reta $[BC]$
  • $PCQ$ é um arco de circunferência
Triângulo [ABC] retângulo em B com o arco de circunferência PCQ

A figura não está desenhada à escala.

Admite que a amplitude do ângulo $DAE$ é $37^\circ$.

Determina a amplitude, em graus, do arco $PCQ$.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como $C\hat{A}B=D\hat{A}E=37^\circ$ e $A\hat{B}C=90^\circ$, temos que:

$$A\hat{C}B+C\hat{A}B+A\hat{B}C=180 \Leftrightarrow A\hat{C}B+37+90=180 \Leftrightarrow A\hat{C}B=180-90-37 \Leftrightarrow A\hat{C}B=53^\circ$$

Como o ângulo $ACB$ é o ângulo inscrito na circunferência relativo ao arco $PQ$, temos que:

$$\overset{\frown}{PQ}=2\times 53=106^\circ$$

Como a soma das amplitudes dos arcos $PQ$ e $PCQ$ é $360^\circ$, podemos calcular a amplitude, em graus, do arco $PCQ$:

$$\overset{\frown}{PCQ}+\overset{\frown}{PQ}=360 \Leftrightarrow \overset{\frown}{PCQ}+106=360 \Leftrightarrow \overset{\frown}{PCQ}=360-106 \Leftrightarrow \overset{\frown}{PCQ}=254^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{PCQ}=254^\circ$.
32
Teste Intermédio 9.º ano — 10.05.2012

Na figura, estão representados um retângulo $[ABCD]$ e uma circunferência de centro no ponto $O$ e raio $r$.

Sabe-se que:

  • o ponto $E$ pertence à circunferência e é exterior ao retângulo $[ABCD]$
  • $[AD]$ e $[EF]$ são diâmetros da circunferência
  • o lado $[BC]$ do retângulo é tangente à circunferência
  • $D\hat{E}F=10^\circ$
Retângulo [ABCD] e circunferência de centro O com os diâmetros [AD] e [EF]

32.1.

Admite que o perímetro do retângulo $[ABCD]$ é igual a $30$ cm.

Determina o comprimento da circunferência.

Apresenta o resultado em centímetros, arredondado às décimas.

Mostra como chegaste à tua resposta.

Nota — Sempre que, em cálculos intermédios, procederes a arredondamentos, conserva, no mínimo, duas casas decimais.

32.2.

Determina a amplitude de uma rotação de centro em $O$ que transforme o ponto $F$ no ponto $A$.

Mostra como chegaste à tua resposta.

32.1.

Designando por $r$ o raio da circunferência, como $[AD]$ é um diâmetro, vem que $\overline{BC}=\overline{AD}=2r$, e $\overline{AB}=\overline{CD}=r$.

Assim, temos que o perímetro do retângulo $[ABCD]$ é:

$$P_{[ABCD]}=2\times\overline{AD}+2\times\overline{AB}=2\times 2r+2\times r=4r+2r=6r$$

Como sabemos que o perímetro é igual a $30$ cm, podemos determinar o valor do raio, em centímetros:

$$P_{[ABCD]}=30 \Leftrightarrow 6r=30 \Leftrightarrow r=\frac{30}{6} \Leftrightarrow r=5$$

Pelo que, calculando o comprimento da circunferência (ou o perímetro), em centímetros, arredondado às décimas, vem:

$$P_\circ=2\pi r=2\pi\times 5=10\pi\approx 31{,}4 \text{ cm}$$
32.2.

Como o ângulo $DEF$ é o ângulo inscrito na circunferência correspondente ao arco $DF$ e $D\hat{E}F=10^\circ$, temos que:

$$\overset{\frown}{DF}=2\times D\hat{E}F=2\times 10=20^\circ$$

Como $[AD]$ é um diâmetro, temos que $\overset{\frown}{AD}=180^\circ$, pelo que podemos calcular a amplitude, em graus, do arco $FA$:

$$\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{DF}+\overset{\frown}{FA} \Leftrightarrow 180=20+\overset{\frown}{FA} \Leftrightarrow 180-20=\overset{\frown}{FA} \Leftrightarrow 160=\overset{\frown}{FA}$$

Assim, a amplitude de uma rotação de centro em $O$ que transforme o ponto $F$ no ponto $A$ é a amplitude do ângulo ao centro $FOA$, cujo arco correspondente é o arco $FA$, pelo que:

$$F\hat{O}A=\overset{\frown}{FA}=160^\circ$$
Resposta: 32.1. $P_\circ\approx 31{,}4$ cm · 32.2. $160^\circ$.
33
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2011 · Época especial

Na figura, está representado um modelo geométrico do símbolo da bandeira de uma equipa de futsal.

Este modelo não está desenhado à escala.

Sabe-se que:

  • $A$, $B$, $C$, $D$ e $E$ são pontos da circunferência de centro no ponto $O$
  • $F$ e $G$ são pontos da corda $[BE]$
  • $\overline{AF}=\overline{AG}=16$ cm
  • $C\hat{A}D=36^\circ$
Circunferência de centro O com a estrela do símbolo da bandeira

Qual é a amplitude do arco $CD$?

(A) $36^\circ$
(B) $54^\circ$
(C) $72^\circ$
(D) $90^\circ$

Como o ângulo $CAD$ é o ângulo inscrito na circunferência relativo ao arco $CD$, e $C\hat{A}D=36^\circ$, temos que:

$$\overset{\frown}{CD}=2\times 36=72^\circ$$
Resposta: Opção C.
34
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2011 · 2.ª chamada

Na figura, está representada uma circunferência.

A figura não está desenhada à escala.

Sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$, $C$ e $D$ pertencem à circunferência;
  • o ponto $P$ é o ponto de interseção das cordas $[AC]$ e $[BD]$
  • a amplitude do arco $BC$ é $80^\circ$
  • a amplitude do ângulo $DPC$ é $85^\circ$
Circunferência com as cordas [AC] e [BD] que se intersetam no ponto P

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $DBA$.

Apresenta os cálculos que efetuares.

Como o ângulo $BDC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $BC$, temos que:

$$B\hat{D}C=\frac{\overset{\frown}{BC}}{2}=\frac{80}{2}=40^\circ$$

Como o ângulo $BDC$ e o ângulo $PDC$ são o mesmo ângulo e como a soma dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$, podemos calcular a amplitude do ângulo $DCP$:

$$D\hat{C}P+D\hat{P}C+P\hat{D}C=180 \Leftrightarrow D\hat{C}P+85+40=180 \Leftrightarrow D\hat{C}P=180-85-40 \Leftrightarrow D\hat{C}P=55^\circ$$

Como o ângulo $DCP$ e o ângulo $DCA$ são o mesmo ângulo e como os ângulos $DCA$ e $DBA$ são ambos ângulos inscritos relativos ao arco $DA$, então:

$$D\hat{B}A=D\hat{C}A=D\hat{C}P=55^\circ$$
Resposta: $D\hat{B}A=55^\circ$.
35
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2011 · 1.ª chamada

Na figura, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$.

Sabe-se que:

  • os pontos $A$, $B$, $C$, $D$ e $E$ pertencem à circunferência
  • $[AD]$ é um diâmetro da circunferência
  • o ponto $P$ é a interseção dos segmentos de reta $[AC]$ e $[BD]$
  • $C\hat{A}D=40^\circ$
Circunferência de centro O com o diâmetro [AD] e o ângulo CAD de 40 graus

A figura não está desenhada à escala.

Qual é a amplitude, em graus, do arco $AC$?

Mostra como chegaste à tua resposta.

Como o ângulo $CAD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CD$, temos que:

$$\overset{\frown}{CD}=2\times C\hat{A}D=2\times 40=80^\circ$$

Como $\overset{\frown}{AD}=180^\circ$, porque $[AD]$ é um diâmetro da circunferência, e $\overset{\frown}{AC}+\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{AD}$, vem que:

$$\overset{\frown}{AC}+80=180 \Leftrightarrow \overset{\frown}{AC}=180-80 \Leftrightarrow \overset{\frown}{AC}=100^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{AC}=100^\circ$.
36
Teste Intermédio 9.º ano — 17.05.2011

Na figura seguinte, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$.

Os pontos $A$, $B$, $C$, $P$ e $R$ pertencem à circunferência.

Sabe-se que:

  • a circunferência tem raio $8$
  • $\overline{BA}=\overline{BC}$
  • $[PR]$ é um diâmetro da circunferência;
  • o ponto $Q$ é o ponto de intersecção dos segmentos $[BA]$ e $[PR]$
  • o ponto $S$ é o ponto de intersecção dos segmentos $[BC]$ e $[PR]$
  • $A\hat{B}O=36^\circ$
Circunferência de centro O e raio 8 com o diâmetro [PR]

Qual é a amplitude, em graus, do arco $AB$?

Designando por $D$ o ponto simétrico do ponto $B$ relativamente ao centro da circunferência, temos que, como o ângulo $ABD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AD$, vem que:

$$\overset{\frown}{AD}=2\times A\hat{B}D=2\times 36=72^\circ$$

Como $\overset{\frown}{BD}=180^\circ$, porque $[BD]$ é um diâmetro da circunferência, e $\overset{\frown}{AB}+\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{BD}$, vem que:

$$\overset{\frown}{AB}+72=180 \Leftrightarrow \overset{\frown}{AB}=180-72 \Leftrightarrow \overset{\frown}{AB}=108^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{AB}=108^\circ$.
37
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2010 · 2.ª chamada

Relativamente à figura, sabe-se que:

  • $[ACEG]$ é um quadrado de lado $4$ e centro $O$;
  • os pontos $B$, $D$, $F$ e $H$ são os pontos médios dos lados do quadrado $[ACEG]$;
  • os vértices do quadrado $[ACEG]$ são os centros das circunferências representadas na figura;
  • o raio de cada uma das circunferências é $2$;
  • o ponto $I$ pertence à circunferência de centro no ponto $A$;
  • o ponto $A$ pertence ao segmento de reta $[IO]$.
Quadrado [ACEG] com as quatro circunferências centradas nos vértices e a região sombreada

37.1.

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $BIH$?

37.2.

Determina a área da região sombreada.

Apresenta os cálculos que efetuaste.

Escreve o resultado arredondado às décimas.

Nota — Sempre que, nos cálculos intermédios, procederes a arredondamentos, conserva duas casas decimais.

37.1.

Como $[ACEG]$ é um quadrado, temos que $B\hat{A}H=90^\circ$, e a amplitude do ângulo ao centro $BAH$, cujo arco correspondente é o arco $BH$, é igual à do arco, pelo que:

$$\overset{\frown}{BH}=90^\circ$$

E como o ângulo $BIH$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $BH$, a sua amplitude é metade da amplitude do arco:

$$B\hat{I}H=\frac{\overset{\frown}{BH}}{2}=\frac{90}{2}=45^\circ$$
37.2.

Como $[ACEG]$ é um quadrado de lado $4$, a sua área é:

$$A_{[ACEG]}=4^2=16$$

Como as circunferências têm raio $2$, a área de cada círculo é:

$$A_\circ=\pi\times 2^2=\pi\times 4=4\pi$$

Como os centros das circunferências são os vértices do quadrado, a área de cada um dos círculos que está no interior do quadrado é $\frac{1}{4}$ do total. Como são $4$ quartos de círculo que estão no interior do quadrado, a área do quadrado que não está sombreada corresponde à área de um círculo, e assim, a área sombreada, $A_S$, pode ser calculada como a diferença das áreas do quadrado e de um círculo:

$$A_S=A_{[ACEG]}-4\times\frac{1}{4}\times 4\pi=16-4\pi\approx 3{,}4$$
Resposta: 37.1. $B\hat{I}H=45^\circ$ · 37.2. $A_S\approx 3{,}4$.
38
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2010 · 1.ª chamada

Na figura, está representada uma circunferência de centro $O$, na qual está inscrito um retângulo $[ABCD]$.

A figura não está desenhada à escala.

Sabe-se que:

  • $B\hat{D}A=70^\circ$
  • $\overline{AB}=4{,}35$ cm
Retângulo [ABCD] inscrito na circunferência de centro O

Qual é a amplitude, em graus, do arco $AB$?

Como o ângulo $BDA$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AB$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo:

$$\overset{\frown}{AB}=2\times B\hat{D}A=2\times 70=140^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{AB}=140^\circ$.
39
Teste Intermédio 9.º ano — 11.05.2010

Na figura, está representada uma circunferência de centro $O$, na qual está inscrito um hexágono regular $[ABCDEF]$.

Hexágono regular [ABCDEF] inscrito na circunferência com a região sombreada

39.1.

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $DOC$?

39.2.

Relativamente à figura, sabe-se ainda que:

  • a circunferência tem raio $4$;
  • o triângulo $[DOC]$ tem área $4\sqrt{3}$

Determina a área da região sombreada.

Escreve o resultado arredondado às unidades.

Apresenta os cálculos que efetuaste.

Nota: Sempre que, nos cálculos intermédios, procederes a arredondamentos, conserva, no mínimo, duas casas decimais.

39.1.

Como qualquer hexágono regular pode ser decomposto em $6$ triângulos equiláteros, o triângulo $[DOC]$ é equilátero, pelo que os seus ângulos são todos iguais.

Assim, temos que:

$$3\times D\hat{O}C=180 \Leftrightarrow D\hat{O}C=\frac{180}{3} \Leftrightarrow D\hat{O}C=60^\circ$$
39.2.

Como a circunferência tem raio $4$, temos que a área do círculo correspondente é:

$$A_\circ=\pi\times 4^2=16\pi$$

Como o hexágono pode ser dividido em $6$ triângulos congruentes com o triângulo $[DOC]$, temos que a área do hexágono $[ABCDEF]$ é:

$$A_{[ABCDEF]}=6\times A_{[DOC]}=6\times 4\sqrt{3}=24\sqrt{3}$$

E assim, calculando a área da região sombreada, $A_S$, como a diferença das áreas do círculo e do hexágono, e arredondando o resultado às unidades, temos:

$$A_S=A_\circ-A_{[ABCDEF]}=16\pi-24\sqrt{3}\approx 9$$
Resposta: 39.1. $D\hat{O}C=60^\circ$ · 39.2. $A_S\approx 9$.
40
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2009 · 2.ª chamada

Na figura, sabe-se que:

  • o diâmetro $[BD]$ é perpendicular ao diâmetro $[AC]$;
  • $[OHDE]$ e $[OFBG]$ são quadrados geometricamente iguais;
  • o ponto $O$ é o centro do círculo;
  • $\overline{OC}=2$ cm.
Círculo de centro O com os diâmetros perpendiculares [BD] e [AC]

Escreve, em graus, a amplitude do ângulo $ACB$.

Como o diâmetro $[BD]$ é perpendicular ao diâmetro $[AC]$, o ângulo $AOB$ é reto, e como é um ângulo ao centro, o arco correspondente tem a mesma amplitude, ou seja:

$$\overset{\frown}{AB}=A\hat{O}B=90^\circ$$

Como o ângulo $ACB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AB$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco:

$$A\hat{C}B=\frac{\overset{\frown}{AB}}{2}=\frac{90}{2}=45^\circ$$
Resposta: $A\hat{C}B=45^\circ$.
41
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2009 · 1.ª chamada

Na figura, sabe-se que:

  • $O$ é o centro da circunferência;
  • $[AB]$ e $[BC]$ são cordas geometricamente iguais;
  • $D$ é o ponto de interseção do diâmetro $[EB]$ com a corda $[AC]$.
Circunferência de centro O com as cordas iguais [AB] e [BC]

Nota: A figura não está construída à escala.

Qual é, em graus, a amplitude do arco $AC$, supondo que $A\hat{B}C=28^\circ$?

Como o ângulo $ABC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AC$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo:

$$\overset{\frown}{AC}=2\times A\hat{B}C=2\times 28=56^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{AC}=56^\circ$.
42
Teste Intermédio 9.º ano — 11.05.2009

Na figura, está representada uma circunferência.

Sabe-se que:

  • $[AC]$ é um diâmetro de comprimento $15$.
  • $B$ é um ponto da circunferência.
  • $\overline{AB}=12$
Circunferência com o diâmetro [AC] e o triângulo [ABC]

Justifica que o triângulo $[ABC]$ é rectângulo em $B$.

Como $[AC]$ é um diâmetro da circunferência, o arco $AC$ tem amplitude $180^\circ$.

Como o ângulo $ABC$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $AC$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco:

$$A\hat{B}C=\frac{\overset{\frown}{AC}}{2}=\frac{180}{2}=90^\circ$$

Pelo que o ângulo $ABC$ é reto, e assim, o triângulo $[ABC]$ é um triângulo retângulo em $B$.

43
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2008 · 2.ª chamada

Na figura, está representada uma circunferência de centro no ponto $O$ e diâmetro $[AB]$.

O ponto $C$ pertence à circunferência.

Circunferência de centro O e diâmetro [AB] com os ângulos alfa e beta

Determina a amplitude, em graus, do ângulo $\alpha$.

Apresenta os cálculos que efetuares.

Como os ângulos $AOC$ e $\beta$ são suplementares, e $\beta=60^\circ$, então temos que:

$$A\hat{O}C+\beta=180 \Leftrightarrow A\hat{O}C=180-\beta \Leftrightarrow A\hat{O}C=180-60 \Leftrightarrow A\hat{O}C=120^\circ$$

Como o triângulo $[AOC]$ é isósceles, porque ambos os lados $[AO]$ e $[OC]$ são raios da circunferência, então $\overline{AO}=\overline{OC}$; e num triângulo, a lados com a mesma medida opõem-se ângulos com a mesma amplitude, pelo que $O\hat{A}C=\alpha$.

Sabendo que a soma dos ângulos internos de um triângulo é $180^\circ$, então, calculando a amplitude em graus do ângulo $\alpha$, vem que:

$$O\hat{A}C+\alpha+A\hat{O}C=180 \Leftrightarrow \alpha+\alpha+120=180 \Leftrightarrow 2\alpha=180-120 \Leftrightarrow 2\alpha=60 \Leftrightarrow \alpha=\frac{60}{2} \Leftrightarrow \alpha=30^\circ$$
Resposta: $\alpha=30^\circ$.
44
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2008 · 2.ª chamada

Num círculo de raio $r$, sejam $d$ o diâmetro, $P$ o perímetro e $A$ a área.

Qual das seguintes igualdades não é verdadeira?

(A) $\dfrac{A}{r^2}=\pi$
(B) $\dfrac{A}{2r}=\pi$
(C) $\dfrac{P}{2r}=\pi$
(D) $\dfrac{P}{d}=\pi$

Como a área do círculo é dada por $A=\pi r^2$, temos que:

$$A=\pi r^2 \Leftrightarrow \frac{A}{r^2}=\pi$$

E como $P=2\pi r$ e $2r=d$, vem que:

$$P=2\pi r \Leftrightarrow \frac{P}{2r}=\pi \Leftrightarrow \frac{P}{d}=\pi$$

Pelo que, de entre as igualdades apresentadas, $\dfrac{A}{2r}=\pi$ é a única que não é verdadeira.

Resposta: Opção B.
45
Teste Intermédio 9.º ano — 07.05.2008

Na figura está representada uma circunferência de centro $O$, em que está inscrito um pentágono regular $[PQRST]$.

Pentágono regular [PQRST] inscrito na circunferência com a zona sombreada

45.1.

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $TPQ$?

Apresenta todos os cálculos que efetuares.

45.2.

Sabe-se que:

  • a circunferência tem raio $5$;
  • o triângulo $[SOR]$ tem área $12$.

Determina a área da zona sombreada a cinzento na figura.

Apresenta todos os cálculos que efetuares e indica o resultado arredondado às décimas.

45.1.

Como $[PQRST]$ é um pentágono regular, os vértices dividem a circunferência em $5$ arcos com a mesma amplitude, pelo que a amplitude do arco $TQ$ (não contendo o ponto $P$) pode ser calculada como:

$$\overset{\frown}{TQ}=3\times\frac{360}{5}=216^\circ$$

Como o ângulo $TPQ$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $TQ$, a amplitude do ângulo é metade da amplitude do arco:

$$T\hat{P}Q=\frac{\overset{\frown}{TQ}}{2}=\frac{216}{2}=108^\circ$$
45.2.

Como a circunferência tem raio $5$, a área do círculo pode ser calculada por:

$$A_\circ=\pi r^2=\pi\times 5^2=25\pi$$

Como o triângulo $[SOR]$ tem área $12$, a área do pentágono é:

$$A_{[PQRST]}=5\times A_{[SOR]}=5\times 12=60$$

Assim, calculando a área sombreada, $A_S$, como a diferença da área do círculo e do pentágono e arredondando o resultado às décimas, temos que:

$$A_S=A_\circ-A_{[PQRST]}=25\pi-60\approx 18{,}5$$
Resposta: 45.1. $T\hat{P}Q=108^\circ$ · 45.2. $A_S\approx 18{,}5$.
46
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2007 · 2.ª chamada

Sejam $A$, $B$ e $C$ três pontos distintos de uma circunferência em que o arco $AB$ tem $180^\circ$ de amplitude.

Justifica a seguinte afirmação:

«O triângulo $[ABC]$ não é equilátero.»

Como o arco $AB$ tem $180^\circ$ de amplitude, então o lado $[AB]$ do triângulo é um diâmetro da circunferência, pelo que, independentemente da posição do vértice $C$, o triângulo $[ABC]$ é um triângulo retângulo.

Assim, como o triângulo $[ABC]$ tem um ângulo reto, não é um triângulo equilátero, pois para o ser, todos os ângulos internos teriam amplitude de $60^\circ$.

47
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2007 · 1.ª chamada

Na figura, está representada uma circunferência, de centro $O$, em que:

  • $A$, $B$, $C$ e $D$ são pontos da circunferência;
  • o segmento de reta $[BD]$ é um diâmetro;
  • $E$ é o ponto de interseção das retas $BD$ e $AC$;
  • o triângulo $[ADE]$ é retângulo em $E$;
  • $C\hat{A}D=30^\circ$.
Circunferência de centro O com o diâmetro [BD] e o arco CD a traço grosso

47.1.

Qual é a amplitude, em graus, do arco $CD$ (assinalado na figura a traço mais grosso)?

47.2.

Sem efetuares medições, explica por que é que a seguinte afirmação é verdadeira.

«Os triângulos $[ADE]$ e $[CDE]$ são geometricamente iguais.»

47.1.

Como o ângulo $CAD$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CD$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo:

$$\overset{\frown}{CD}=2\times C\hat{A}D=2\times 30=60^\circ$$
47.2.

Como o triângulo $[ADE]$ é retângulo em $E$, o ângulo $AED$ é reto, e assim o ângulo $CED$ também é reto (porque $AED$ e $CED$ são ângulos suplementares).

Como o segmento de reta $[BD]$ é um diâmetro, é um eixo de simetria da circunferência, e assim a reflexão do ponto $A$, relativamente à reta $BD$, é o ponto $C$ (porque as retas $AC$ e $BD$ são perpendiculares), e assim vem que o ponto $E$ é o ponto médio da corda $[AC]$, pelo que $\overline{AE}=\overline{EC}$.

Como o lado $[DE]$ é comum aos dois triângulos, temos que os dois triângulos têm dois pares de lados com o mesmo comprimento e o ângulo por eles formado tem a mesma amplitude, pelo que os triângulos são geometricamente iguais (critério LAL).

Resposta: 47.1. $\overset{\frown}{CD}=60^\circ$.
48
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2006 · 2.ª chamada

Na figura, está representada uma circunferência, de centro $O$, em que:

  • $A$, $B$, $C$ e $D$ são pontos da circunferência;
  • $D\hat{A}B=50^\circ$;
  • $D\hat{O}C=60^\circ$.
Circunferência de centro O com os ângulos de 50 e 60 graus

Qual é, em graus, a amplitude do arco $CB$?

Como o ângulo $DOC$ é o ângulo ao centro relativo ao arco $DC$, a amplitude do arco é igual à amplitude do ângulo:

$$\overset{\frown}{DC}=60^\circ$$

Como o ângulo $DAB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $DB$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo:

$$\overset{\frown}{DB}=2\times D\hat{A}B=2\times 50=100^\circ$$

E a amplitude do arco $CB$ é a diferença das amplitudes dos arcos $DB$ e $DC$:

$$\overset{\frown}{CB}=\overset{\frown}{DB}-\overset{\frown}{DC}=100-60=40^\circ$$
Resposta: $\overset{\frown}{CB}=40^\circ$.
49
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2005 · 2.ª chamada

Na figura seguinte, está representada uma circunferência, de centro $O$, em que:

  • $A$, $B$ e $C$ são pontos da circunferência;
  • o segmento de reta $[AC]$ é um diâmetro;
  • $O\hat{A}B=30^\circ$.
Circunferência de centro O com o diâmetro [AC] e o ângulo OAB de 30 graus

49.1.

Qual é a amplitude do arco $AB$ (em graus)?

49.2.

Considera uma reta tangente à circunferência no ponto $A$. Seja $D$ um ponto pertencente a essa reta.

Sabendo que o ângulo $BAD$ é agudo, determina a sua amplitude (em graus).

Justifica a tua resposta.

49.1.

Como o segmento de reta $[AC]$ é um diâmetro, então:

$$\overset{\frown}{AC}=180^\circ$$

Como o ângulo $CAB$ é o ângulo inscrito relativo ao arco $CB$, a amplitude do arco é o dobro da amplitude do ângulo:

$$\overset{\frown}{CB}=2\times C\hat{A}B=2\times O\hat{A}B=2\times 30=60^\circ$$

E a amplitude do arco $AB$ é a diferença das amplitudes dos arcos $AC$ e $BC$:

$$\overset{\frown}{AB}=\overset{\frown}{AC}-\overset{\frown}{BC}=180-60=120^\circ$$
49.2.

Como a reta é tangente à circunferência no ponto $A$, é perpendicular ao diâmetro $[AC]$, ou seja, o ângulo $CAD$ é reto.

Assim, como os ângulos $CAB$ e $BAD$ são complementares, ou seja, $C\hat{A}B+B\hat{A}D=C\hat{A}D$, temos que:

$$30+B\hat{A}D=90 \Leftrightarrow B\hat{A}D=90-30 \Leftrightarrow B\hat{A}D=60^\circ$$
Resposta: 49.1. $\overset{\frown}{AB}=120^\circ$ · 49.2. $B\hat{A}D=60^\circ$.
50
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2005 · 2.ª chamada

Na figura, está representado um octógono regular $[ABCDEFGH]$, inscrito numa circunferência de centro $O$.

Octógono regular [ABCDEFGH] inscrito na circunferência

Ao observar a figura, e sem efetuar medições, a Ana afirmou:

«O quadrilátero $[BDFH]$ é um quadrado.»

Como é que ela poderá ter chegado a esta conclusão?

Justifica a tua resposta.

Como os segmentos $[BF]$ e $[DH]$ são ambos diâmetros da circunferência, temos que:

$$\overline{BF}=\overline{DH}$$

Como o octógono é regular, os arcos definidos por dois vértices consecutivos têm a mesma amplitude. Calculando a amplitude do arco $BC$ (por exemplo), temos que:

$$\overset{\frown}{BC}=\frac{360}{8}=45^\circ$$

E assim, os arcos definidos por vértices consecutivos do quadrilátero também têm a mesma amplitude. Calculando a amplitude do arco $BD$ (por exemplo), temos que:

$$\overset{\frown}{BD}=\overset{\frown}{BC}+\overset{\frown}{CD}=2\times\overset{\frown}{BC}=2\times 45=90^\circ$$
Resolução: octógono regular com as diagonais [BF] e [DH]

Desta forma, temos que o ângulo $BOD$, que é o ângulo ao centro relativo ao arco $BD$ (e por isso tem a mesma amplitude), é um ângulo reto.

Assim, os segmentos $[BF]$ e $[DH]$, que são as diagonais do quadrilátero $[BDFH]$, são perpendiculares e têm o mesmo comprimento, pelo que o quadrilátero é um quadrado.

51
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2005 · 1.ª chamada

Na figura está representado um decágono regular $[ABCDEFGHIJ]$, inscrito numa circunferência de centro $O$.

Os segmentos de reta $[ID]$ e $[HC]$ são diâmetros desta circunferência.

Decágono regular inscrito na circunferência com os diâmetros [ID] e [HC]

Ao observar a figura, a Rita afirmou:

«A amplitude do ângulo $CDI$ é igual à amplitude do ângulo $CHI$.»

Uma vez que a Rita não tinha transferidor, como é que ela poderá ter chegado a esta conclusão?

Justifica a tua resposta.

Como os ângulos $CDI$ e $CHI$ são ângulos inscritos relativos ao mesmo arco de circunferência (arco $CI$), então têm a mesma amplitude.

Resolução: os ângulos CDI e CHI são ângulos inscritos no mesmo arco
52
Exame Nacional 3.º Ciclo — 2005 · 1.ª chamada

Quatro amigos encontraram-se para resolver um problema de Matemática que envolvia o cálculo do perímetro de um círculo com $10$ cm de diâmetro.

Na tabela que se segue, está indicado o valor que cada um obteve para o perímetro do círculo.

Rita Carlos João Sofia
31,4 cm 31,41 cm 31,42 cm 31,43 cm

Qual dos quatro amigos obteve uma melhor aproximação do perímetro daquele círculo?

(A) Rita
(B) Carlos
(C) João
(D) Sofia

O perímetro de um círculo de raio $r$ é $P_\circ=2\pi r$. Como neste caso o diâmetro é de $10$ cm, temos que o raio é $r=\frac{10}{2}=5$ cm. E assim, o perímetro do círculo, em centímetros, é dado por:

$$P_\circ=2\pi\times 5=10\pi\approx 31{,}416 \text{ cm}$$

Desta forma, observando todas as aproximações apresentadas, podemos verificar que a melhor aproximação é $31{,}42$, ou seja, a aproximação do João.

Resposta: Opção C.
53
Prova de Aferição — 2004

A roda gigante de uma feira de diversões tem $12$ cadeiras, espaçadas igualmente ao longo do seu perímetro. O diâmetro da roda é de $10$ m, e a roda move-se no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.

Roda gigante com 12 cadeiras igualmente espaçadas

53.1.

Uma viagem na roda gigante consta de $6$ voltas (rotações) completas.

Determina o comprimento total do percurso efetuado pela cadeira da roda onde ia sentada a Rita, ao fim das $6$ voltas completas.

Apresenta o resultado arredondado aos metros.

53.2.

Qual é a amplitude, em graus, do ângulo $DOF$?

53.1.

O perímetro de um círculo de raio $r$ é $P_\circ=2\pi r$. Como neste caso o diâmetro é de $10$ m, temos que o raio é $r=\frac{10}{2}=5$ m. E assim, o perímetro do círculo, em metros, é dado por:

$$P_\circ=2\pi\times 5=10\pi \text{ m}$$

Como o comprimento total corresponde a $6$ voltas completas, o comprimento total do percurso, em metros, arredondado às unidades, é:

$$C_T=6\times 10\pi=60\pi\approx 188 \text{ m}$$
53.2.

Como existem $12$ cadeiras igualmente espaçadas sobre a circunferência, os $12$ ângulos ao centro têm a mesma amplitude.

Assim, temos que a amplitude de cada um destes ângulos, e a do ângulo $DOF$ em particular, é:

$$D\hat{O}F=\frac{360}{12}=30^\circ$$
Resposta: 53.1. $C_T\approx 188$ m · 53.2. $D\hat{O}F=30^\circ$.