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Prof.: Rodrigo Carvalho GEOMETRIA ESPACIAL DE POSIÇÃO

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Page 1: Espacial posição

Prof.: Rodrigo Carvalho

GEOMETRIA ESPACIAL DE

POSIÇÃO

Page 2: Espacial posição

O ponto, a reta e o plano são conceitos primitivos, isto é, não definimos esses elementos da geometria. Sabemos intuitivamente o que são e como são.

Notação usual

→ Pontos: letras latinas maiúsculas (A, B, C,...).

→ Retas: letras latinas minúsculas (r, s, t,...).

→ Planos: letras gregas minúsculas (α, β, γ,...).

Exemplo

α

rA

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Page 3: Espacial posição

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São propriedades aceitas sem demonstração, e que servem de base para o desenvolvimento da teoria.

Axioma Fundamental

Existem infinitos pontos, infinitas retas e infinitos planos.

Postulados sobre pontos e retas

P1) A reta é infinita.

r

Page 4: Espacial posição

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P2) Numa reta, bem como fora dela, existem infinitos pontos.

Pr

P3) Por um ponto passam infinitas retas.

Pr

s

t

V

T

S

R

Q

U

Page 5: Espacial posição

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P5) Um ponto qualquer de uma reta a divide em duas semi-retas.

Ar

P4) Dois pontos distintos determinam uma única reta.

rA B

Page 6: Espacial posição

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Postulados sobre plano e espaço

P5) Três pontos não colineares determinam um único plano.

αA

BC

P6) O plano é infinito, isto é, ilimitado.

Atenção

PONTOS COLINEARES → pertencem a uma mesma reta.

Page 7: Espacial posição

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P7) Por uma reta pode ser traçada uma infinidade de planos.

P8) Toda reta contida em um plano o divide em duas regiões chamadas semi-planos. A reta é a origem dos semi-planos, que são chamados opostos.

α rα1

α2

r

r

Page 8: Espacial posição

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P9) Qualquer plano divide o espaço em duas regiões chamadas de semi-espaços.

α

E1

E2

Page 9: Espacial posição

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No espaço, duas retas podem ser coplanares ou não-coplanares.

α

RETAS COPLANARES: retas que estão contidas em um mesmo plano.

Duas retas coplanares podem ser paralelas ou concorrentes.

r

s

Retas paralelas distintas (r // s)

α

r ≡ s

Retas paralelas coincidentes (r ≡ s)

Page 10: Espacial posição

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α

r

s Retas concorrentes oblíquas (r s)∠

As retas r e s são concorrentes perpendiculares (r ┴ s)

quando formam entre si ângulos congruentes de 90º.

Atenção

Duas retas r e s são concorrentes se a intersecção entre elas for um único ponto.

Page 11: Espacial posição

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Duas retas r e s são não-coplanares ou reversas, se estiverem contidas em planos distintos.

Page 12: Espacial posição

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Sejam duas retas t e r reversas. Quando a projeção de uma delas for perpendicular à outra, elas serão chamadas de retas ortogonais.

P10) Sendo uma reta r e um ponto A, A r, existe uma única reta que passa por A e é paralela à r.

r

s Ar // s

r

Page 13: Espacial posição

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Um plano pode ser determinado por:

• três pontos não-colineares;

• uma reta e um ponto não pertencente a essa reta;

αA

BC

αA

BC

Page 14: Espacial posição

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• duas retas concorrentes;

• duas retas paralelas distintas.

αA

BC

αA

BC

r

s

r

s

Page 15: Espacial posição

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1) Reta contida num plano

Se uma reta r possui dois pontos distintos pertencentes a um plano α, então r está contida em α.

2) Reta concorrente a um plano

Dizemos que a reta r “fura” o plano α ou que r e α são concorrentes(secantes) em P quando r ∩ α = {P}.

Page 16: Espacial posição

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3) Reta paralela a um plano

Uma reta r é paralela a um plano α quando não possui ponto em comum com esse plano.

sr // s

s

t

ur // s

r // t

r // u

Se uma reta não está contida num plano e é paralela a uma reta do plano, então ela é paralela ao plano.

Page 17: Espacial posição

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Uma reta r é perpendicular a um plano quando ela é concorrente com o plano e perpendicular a todas as retas do plano que passam pelo seu traço.

P

4) Reta perpendicular a um plano

Page 18: Espacial posição

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Se uma reta não contida em um plano é perpendicular a duas retas concorrentes de um plano, então ela é perpendicular ao plano

Page 19: Espacial posição

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1) Planos paralelos coincidentes

2) Planos paralelos distintos

Dois planos são paralelos coincidentes se têm todos os pontos em comum.

Dois planos são paralelos distintos quando não possuem pontos em comum.

Page 20: Espacial posição

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Teorema 1 Se dois planos são paralelos distintos, qualquer reta de um deles é paralela ao outro.

Teorema 2 Se dois planos são paralelos distintos, toda reta concorrente a um deles é concorrente ao outro.

Teorema 3 Se um plano contém duas retas concorrentes que são paralelas a um outro plano, então esses planos são paralelos distintos.

Page 21: Espacial posição

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3) Planos concorrentes ou secantes

Dois planos α e β são concorrentes ou secantes se têm uma única reta em comum.

Page 22: Espacial posição

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Dois planos α e β são perpendiculares se um deles contém uma reta perpendicular ao outro.

s

4) Planos perpendiculares

Page 23: Espacial posição

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Sugestão de exercícios:

CAPÍTULO 1Questões: 06, 10, 12, 13, 17, 19, 22, 25, 28, 35, 37, 44 e 48.