Pular para o conteúdo
Prof. Luis Teixeira — Física | Matemática Reforço
Escolar

Matemática 9º ano

Circunferência

M099º ano10 exercíciosSimulador autoral

Na circunferência, quase tudo depende do raio e do arco. O ângulo central mede o arco; o inscrito, que tem o vértice na própria circunferência, mede a metade. No simulador você arrasta os pontos sobre a circunferência e vê essa metade se manter, depois calcula comprimentos, áreas de setores e ângulos de polígonos regulares.

Antes, convém saber: Pitágoras e relações métricas, Razão e proporção

Resumo

O essencial do tema

Elementos

Centro $O$, raio $R$ (do centro a um ponto da circunferência), corda (liga dois pontos dela) e diâmetro $D=2R$, a maior corda. A circunferência é a linha (tem comprimento); o círculo é a região (tem área). A perpendicular do centro a uma corda cai no ponto médio dela: $\left(\frac{c}{2}\right)^2+d^2=R^2$, onde $d$ é a distância do centro à corda.

Tangente

A reta tangente toca a circunferência em um só ponto $T$ e é perpendicular ao raio $OT$. Por isso, de um ponto externo $P$, raio, tangente e $OP$ formam um triângulo retângulo: $PT^2+R^2=OP^2$.

Ângulo central e ângulo inscrito

O ângulo central (vértice no centro) tem a mesma medida do arco que determina. O ângulo inscrito (vértice na circunferência, lados que são cordas) mede a metade do arco compreendido entre seus lados: $\beta=\frac{\overset{\frown}{AB}}{2}$. Inscritos que enxergam o mesmo arco são iguais.

Consequências do ângulo inscrito

Ângulo inscrito numa semicircunferência é reto: todo triângulo inscrito com um lado igual ao diâmetro é retângulo. Num quadrilátero inscrito, ângulos opostos são suplementares: $\hat{A}+\hat{C}=180^\circ$.

Comprimento e área

$\pi=\frac{C}{D}\approx3{,}14$. Comprimento: $C=2\pi R$. Área do círculo: $A=\pi R^2$. Arco e setor são proporcionais ao ângulo central: $\ell=\frac{\alpha}{360^\circ}\cdot2\pi R$ e $A_{\text{setor}}=\frac{\alpha}{360^\circ}\cdot\pi R^2$. Se o raio dobra, o comprimento dobra, mas a área quadruplica.

Polígonos regulares

Têm lados e ângulos iguais e podem ser inscritos numa circunferência. Com $n$ lados: ângulo central $\frac{360^\circ}{n}$, ângulo externo $\frac{360^\circ}{n}$ e interno $\frac{(n-2)\cdot180^\circ}{n}$. No hexágono regular inscrito, o lado é igual ao raio; o apótema $a$ satisfaz $R^2=a^2+\left(\frac{\ell}{2}\right)^2$.

Atenção

Erros comuns

Simulador autoral

Laboratório da circunferência

Carregando o simulador…

Abrir só o simulador em outra aba · feito em HTML pelo Prof. Luis Teixeira

Experimente

  1. No modo ângulos, arraste o ponto $C$ pela circunferência: enquanto ele não cruza $A$ nem $B$, o ângulo inscrito não muda e vale a metade do central.
  2. Arraste $A$ e $B$ até ficarem diametralmente opostos: o inscrito vira $90^\circ$.
  3. No modo comprimento e área, dobre o raio e compare: o comprimento dobra e a área quadruplica. Use o ângulo para ver arco e setor.
  4. No modo polígono regular, aumente o número de lados e veja o polígono se aproximar da circunferência.
Resolvidos

Exemplos resolvidos

  1. Os pontos $A$, $B$ e $C$ estão sobre uma circunferência de centro $O$, e o ângulo central $A\hat{O}B$ mede $110^\circ$ (com $C$ fora desse arco). Quanto mede o ângulo inscrito $A\hat{C}B$? E o arco maior $AB$?

    Ver a resolução passo a passo
    O arco menor $AB$ mede o mesmo que o central: $110^\circ$. O inscrito $A\hat{C}B$ enxerga esse arco, então mede a metade: $55^\circ$. O arco maior mede $360^\circ-110^\circ=250^\circ$.
  2. A roda de uma bicicleta tem $30$ cm de raio. Quantas voltas ela dá para percorrer $942$ m? Use $\pi\approx3{,}14$.

    Ver a resolução passo a passo
    Em uma volta, a roda anda o seu comprimento: $C=2\pi R=2\cdot3{,}14\cdot0{,}3=1{,}884$ m (raio em metros). Voltas: $942\div1{,}884=500$.
Roteiro

Como estudar este tema

  1. Leia o resumo e revise Pitágoras: ele aparece na corda, na tangente e no apótema.
  2. No simulador, confirme o teorema do ângulo inscrito para três posições diferentes de $C$.
  3. Resolva os exercícios básicos e confira o gabarito.
  4. Use os modos comprimento e área e polígono regular para conferir os intermediários.
  5. As seis fichas do professor aprofundam cada parte (ângulos excêntricos e relações métricas incluídos).
Exercícios

Teste o que você aprendeu

Resolva no papel antes de abrir a resposta. Conferir cedo demais atrapalha o aprendizado.

  1. Básico

    Uma circunferência tem diâmetro $10$ cm. Qual é o raio? E o comprimento ($\pi\approx3{,}14$)?

    Ver resposta

    $R=5$ cm; $C=2\pi\cdot5=10\pi\approx31{,}4$ cm.

  2. Básico

    Calcule a área de um círculo de raio $3$ cm ($\pi\approx3{,}14$).

    Ver resposta

    $9\pi\approx28{,}26$ cm². $A=\pi\cdot3^2$.

  3. Básico

    Um ângulo inscrito enxerga um arco de $80^\circ$. Quanto ele mede?

    Ver resposta

    $40^\circ$, a metade do arco.

  4. Básico

    Quanto mede o ângulo central de um hexágono regular? E o ângulo interno?

    Ver resposta

    Central $\frac{360^\circ}{6}=60^\circ$; interno $\frac{4\cdot180^\circ}{6}=120^\circ$.

  5. Intermediário

    Numa circunferência de raio $5$, uma corda está a $3$ do centro. Quanto mede a corda?

    Ver resposta

    $8$. Metade da corda: $\sqrt{25-9}=4$; corda inteira: $8$.

  6. Intermediário

    Calcule o comprimento de um arco de $60^\circ$ numa circunferência de raio $6$.

    Ver resposta

    $2\pi$. $\ell=\frac{60}{360}\cdot2\pi\cdot6=\frac{1}{6}\cdot12\pi$.

  7. Intermediário

    Num quadrilátero $ABCD$ inscrito numa circunferência, $\hat{A}=115^\circ$. Quanto mede $\hat{C}$?

    Ver resposta

    $65^\circ$. Ângulos opostos de quadrilátero inscrito são suplementares: $180^\circ-115^\circ$.

  8. Intermediário

    Cada ângulo interno de um polígono regular mede $140^\circ$. Quantos lados ele tem?

    Ver resposta

    $9$ lados. O externo mede $180^\circ-140^\circ=40^\circ$, e $n=\frac{360^\circ}{40^\circ}=9$.

  9. Aplicado

    Uma praça circular tem raio de $5$ m. Calcule o comprimento da borda e a área ($\pi\approx3{,}14$).

    Ver resposta

    Borda: $2\cdot3{,}14\cdot5=31{,}4$ m. Área: $3{,}14\cdot25=78{,}5$ m².

  10. Aplicado

    Uma pizza grande tem $40$ cm de diâmetro e uma média, $20$ cm. Quantas pizzas médias têm, juntas, a mesma área de uma grande?

    Ver resposta

    $4$. O raio dobrou ($10\to20$ cm), então a área fica $2^2=4$ vezes maior: $400\pi$ contra $100\pi$.

Do professor

Material das aulas particulares

Os mesmos slides e fichas usados nas aulas. Bom para revisar ou se aprofundar depois dos exercícios.

Referências

Para aprofundar

Fica salvo só neste navegador.