Acção de Formação a Distância PROF2000
AF-18 - 2003

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Círculo de Estudos
Episódios da História da Matemática na Antiga Grécia:
Trissecção do Ângulo e Duplicação do Cubo

Formando
António Manuel Marques do Amaral
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Página pessoal: http://www.prof2000.pt/users/amma



Proposta de Trabalho Facultativo N.º 2

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Justificação da Construção por Nêusis
Texto 9


 

Justificação da Construção por Nêusis

 

A construção

 

No Texto 9, relativo à 5.ª Sessão, o formador expôs:

    Sejam, de acordo com a figura seguinte, BA e BC os lados que determinam o ângulo ABC  que pretendemos trissectar.  
    Pelo ponto A dum dos lados, tiram-se uma paralela e uma perpendicular ao outro lado. O segmento DE é inserido entre estas duas rectas de modo a que o seu comprimento seja duplo do comprimento do segmento AB e, ainda, de tal modo que o ponto B, vértice do ângulo a trissectar, esteja no seu prolongamento. Então, o ângulo DBC é a terça parte do ângulo ABC.

   Temos assim a nossa construção efectuada e deixamos a cargo do leitor a prova de que o ângulo ABC é trissectado pelo recta BD. [1]

[1] É um excelente exercício que poderá ou não ser publicado na Zona de Trabalhos. A prova em causa poderá, posteriormente, ser consultada no anexo ao texto 9.

 

   

 

Os geómetras gregos reduziram o problema da trissecção do ângulo a um outro tipo de problema: um problema de construções por nêusis. Pensa-se que este tipo de construções eram já conhecidas de Hipócrates no séc. V a.C.. Esta redução foi de extrema importância, visto que permitiu o aparecimento de novas técnicas geométricas. Algumas das construções apresentadas pelos geómetras gregos têm por objectivo resolver esta nêusis, como é o caso da solução de Nicomedes e de uma das soluções apresentadas por Papo.

Texto 9

 

 


     
 

A prova

 

Seja H o ponto médio do segmento de recta [DE] e construa-se o segmento [AH].

Por construção, o ângulo DAE é recto, logo pode ser inscrito numa semicircunferência de diâmetro [DE] (III.31).

Como o segmento inserido [DE] tem comprimento duplo do de [AB] (é um dado), então são iguais os três segmentos [AB], [HD] e [HE], pois H é o ponto médio de [DE] (I.10).
Sendo os segmentos [HA], [HD] e [HE] raios da mesma circunferência, então são iguais entre si (Def.15).
Ora, como os segmentos [AB] e [HA] são iguais ao segmento [HD], então são iguais entre si, pois coisas iguais a uma terceira são iguais entre si (NC1). Logo, [HA] é igual aos segmentos de recta [HD], [HE] e [AB].

Como provámos, os segmentos [AH] e [HE] são iguais. Logo, o triângulo [AHE] é isósceles (Def.20).
Também, os segmentos [AB] e [AH] são iguais. Logo, o triângulo [ABH] também é isósceles (Def.20).

Ora, como parece ter dito Tales, os ângulos da base de qualquer triângulo isósceles são iguais (I.5).
Logo:

  • no triângulo [AHE], os ângulos da base, HAE e HEA, são iguais;

  • no triângulo [ABH], os ângulos da base, ABH e AHB, são iguais.

O ângulo AHB é um ângulo externo do triângulo [AHE], logo é igual à soma dos ângulos HAE e HEA, os internos não adjacentes (I.32).

Mas, os ângulos ABH e AHB são iguais, logo o ângulo ABH é também igual à soma dos ângulos HAE e HEA.

Mas, a recta DE intersecta as rectas paralelas AE e BC, logo os ângulos alternos internos HEA e DBC são geometricamente iguais (I.29), pelo que os ângulos HAE, HEA e DBC são iguais entre si.

Logo:

  • o ângulo ABH é o dobro do ângulo DBC

  • e, consequentemente, o ângulo DBC é a terça parte do ângulo ABC.

 

   

 

Os ângulos que se podem inscrever em semicircunferências são os rectos.

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).

 

Os ângulos da base de qualquer triângulo isósceles são iguais.

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).

Num triângulo, a lados iguais opõem-se ângulos iguais.

 

Um ângulo externo dum triângulo é igual à soma dos ângulos internos não adjacentes.

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A soma dos ângulos internos de um triângulo é igual a dois rectos.
(Porquê?)

 

 


     

 

 

Actualizada em
 22-11-2003