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Geometria Espacial Métrica e de Posição Poliedros Convexos Relação de Euler: V + F = A + 2 • Vale para todo poliedro convexo • Cálculo do número de arestas de um poliedro convexo A = n.F 2 = m.V 2 ❖n = número de lados de cada face ❖m = número de arestas de cada vértice poliédrico Soma das medidas dos ângulos internos: • S = (V – 2).360º Poliedros de Platão • Todas as faces têm o mesmo nº de arestas • Cada vértice é extremidade do mesmo número de arestas • Vale a relação de Euler • Apenas 5: Tetraedro, Hexaedro, Octaedro, Dodecaedro e Icosaedro Poliedros Regulares • Suas faces são polígonos regulares e congruentes • Seus ângulos poliédricos são congruentes • Todo poliedro regular é poliedro de Platão, mas nem todo poliedro de Platão é poliedro regular Posições Relativas entre duas Retas Coplanares: pertencem ao mesmo plano. • Concorrentes: possuem um único ponto em comum. r ∩ s = P ❖Perpendiculares: formam ângulos retos entre si. ❖Oblíquas: não formam ângulos retos entre si. • Paralelas: ❖Distintas: não possuem pontos em comum. r ∩ s = Ø ❖Coincidentes: possuem todos os pontos em comum. r ∩ s = r (ou s) Reversas: não pertencem ao mesmo plano. r ∩ s = Ø • Ortogonais: formam ângulos retos entre si. • Não ortogonais: não formam ângulos retos entre si. Posições Relativas entre Reta e Plano Paralelos: não possuem nenhum ponto em comum. r ∩ α = Ø Secantes: possuem um único ponto em comum. r ∩ α = P • Perpendiculares: a reta forma ângulos retos com quaisquer retas contidas no plano. • Oblíquas: não são perpendiculares. Contida: todos os pontos da reta estão contidos no plano. r ∩ α = r Posições Relativas entre dois Planos Secantes: possuem uma única reta em comum. α ∩ β = r • Perpendiculares: se um deles contém uma reta perpendicular ao outro. Paralelos: • Distintos: não possuem pontos em comum. α ∩ β = Ø • Coincidentes: possuem todos os pontos em comum. α ∩ β = α (ou β) Projeção Ortogonal Ponto Figura Reta Segmento Pirâmide • Área Lateral: A𝑙 = σAfaces laterais • Área Total: AT = A𝑙 + ABase • Volume: V = 1 3 . ABase. h Classificação • Pirâmide oblíqua: as suas arestas laterais não são congruentes entre si. • Pirâmide reta: as suas arestas laterais são congruentes entre si. • Pirâmide regular: a base é um polígono regular. Pirâmide Regular • m’² = m² + h² • 2p = medida do perímetro da base • m = medida do apótema da base • m’ = medida do apótema da pirâmide • Área Lateral: A𝑙 = p.m′ • Área Total: AT = p. (m + m′) • Volume: V = 1 3 . p.m. h Cilindro • Área lateral: A𝑙 = 2. π. r. h • Área total: AT = 2. π. r. h + r • Volume: V = π. r2. h Classificação • Cilindro circular oblíquo: Se as geratrizes são oblíquas aos planos das bases • Cilindro circular reto: Se as geratrizes são perpendiculares aos planos das bases ❖É um sólido de revolução: pode ser obtido através da rotação de um retângulo ao redor de um dos seus lados Cilindro Equilátero • É um cilindro cuja seção meridiana é um quadrado • h = 2r • Área da Secção Meridiana: A = 2. r. h Esfera • Área da Superfície: A = 4. π. r2 • Volume: V = 4 3 . π. r3 Hemisfério (Meia Esfera) • Área total: ATH = 1 2 . Aesfera + Abase • Volume: VH = 1 2 . Vesfera Fuso Esférico • α em graus: Afuso = α 360 . Aesfera = π.r2.α 90 • α em rads: Afuso = α 2π . Aesfera = 2. r2. α Cunha Esférica • Volume : Vcunha = α 360 . Vesfera = π.r3.α 270 Secção Plana de uma Esfera • s2 = r2 − d2 a c b Cone • Área Lateral: Al = π. r.g • Área Total: AT = π. r. (g + r) • Volume: V = 1 3 . ABase. h • Ângulo Central: θ = 2.π.r g rad = 360.r g graus Classificação • Cone circular oblíquo: Se a reta VO é oblíqua ao plano da base • Cone circular reto: Se a reta VO é perpendicular ao plano da base ❖É um sólido de revolução: pode ser obtido através da rotação de um triângulo retângulo ao redor do seu eixo ❖A geratriz (g) de um cone circular reto é também dita apótema do cone. Cone Equilátero • É um cone cuja seção meridiana é um triângulo equilátero • g = 2.r • h = r 3 • g2 = h2 + r2 b B m M m’ Troncos Tronco de Pirâmide de bases paralelas • AT = AL + AB + Ab • V = h 3 AB + AB × Ab + Ab Tronco de pirâmide regular • AL = P + p .m′ • P = semiperímetro de B • p = semiperímetro de b • AT = P + p .m′ + P.M + p.m Tronco de Cone de bases paralelas • V = π.h 3 . R2 + R × r + r2 • AL = π R + r . g • AT = π R g + R + r g + r Tronco de Prisma Triangular • V = Aseção reta a + b + c 3 Prismas • Área Lateral: A𝑙 = σAfaces laterais = 2p. a • Área Total: AT = A𝑙 + 2.ABase • No Prisma Reto: Al = 2p. h • No prisma regular: ABase= p.m ❖AT = 2p. (h + m) - 2p = perímetro; m = medida da apótema • Volume → V = ABase. h Classificação: • Oblíquo: as arestas são oblíquas aos planos das bases. • Reto: as arestas laterais são perpendiculares aos planos das bases. • Regular: as bases são polígonos regulares. Paralelepípedo • Área Total: AT = 2. a. b + a. c + b. c • Volume: V = a. b. c • Diagonal: d = a2 + b2 + c2 Cubo • Área da base: ABase = a2 • Área lateral: A𝑙 = 4. a2 • Área total: AT = 6. a2 • Volume: V = a3 • Diagonal da face: d = a 2 • Diagonal do cubo: D = a 3 Sólidos Semelhantes Razão de Semelhança • Entre Segmentos ai Ai = li Li = h H = K • Amenor Amaior = K2 = h H 2 • Vmenor Vmaior = K3 = h H 3 Inscrição e Circunscrição de Sólidos • 1º Passo: Analise a Seção Transversal dos sólidos • 2º Passo: Trace as intersecções entre os sólidos • 3º Passo: Se for usar a diagonal, lembre-se que tem que usar a do sólido • 4º Passo: Resolva como se fossem figuras planas, mas sem deixar de considerar os elementos das figuras espaciais/ sólidos = pontos de interseção entre os sólidos Obs: • Inscrito = dentro • Circunscrito = fora Obs: • Em alguns casos será necessário analisar pela base ao invés da Secção Transversal. Ex: Cilindro e Prisma; Cone e Pirâmide • Nesse caso, usará os elementos das figuras planas presente na base, inclusive a diagonal. D D