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RE: [obm-l] Cone Sul - Problema 2




Professor Márcio Cohen, outros professores, alunos, amigos,

      A resolução que segue é satisfatória?

      Desenhe-se  a  figura integralmente. A mesma é simétrica em relação à
  reta  PO, digo: com a movimentação de Q. Logo, é razoável pensar que esse
  ponto  fixo  é  a  intersecção de MN com PO, seja R tal ponto. Sim, O é o
  centro do círculo dado.
      Também por simetria, é razoável pensar que R é médio de MN. A questão
  então se resume a amarrar R às partes fixas (hipóteses do problema).
      Ora,  pontos  médios  de  segmentos (não de arcos) lembram, em regra,
  paralelogramos.   Se   provarmos  então  que  PMTN  é  paralelogramo,  (T
  intersecção de AB com PO), está resolvido o problema.
      Para  demonstrar  que  PMTN  é paralelogramo, muitas maneiras há, com
  igualdade de segmentos, de ângulos, o que parece mais fácil é esse último
  caso: igualdade de ângulos. Assim, tentemos demonstrar que NPT= PTM e que
  TPM = NTP (ângulos).
      PAM  =  PTM  (PMTA  é inscritível) e, tais ângulos são iguais ao arco
  menor QA/2 (PA é tangente ao círculo dado). Mas, XBT (X intersecção de BN
  com  PT)  tem essa mesma medida e é igual a XPN, pois os triângulos NPX e
  XTB  são semelhantes, o que se vê facilmente. Enfim, NPT = PTM (ângulos).
  Analogamente,  prova-se  que TPM = PTN. Logo, PMTN é paralelogramo, o que
  demonstra as suspeitas oriundas da simetria. (FIM).

      Na  realidade,  acredito  que  o  foco de minha dúvida restringe-se a
  saber  se  a  simetria,  conforme mencionada acima, efetivamente prova ou
  apenas levanta suspeita. E se assim, pode ser utilizada.

  ATT. João.



                                                                                                           
                      André Araújo                                                                         
                      <araujoime@hotmai        Para:     obm-l@mat.puc-rio.br                              
                      l.com>                   cc:                                                         
                      Enviado Por:             Assunto:  RE: [obm-l] Cone Sul - Problema 2                 
                      owner-obm-l@mat.p                                                                    
                      uc-rio.br                                                                            
                                                                                                           
                                                                                                           
                      25/05/2004 13:17                                                                     
                      Favor responder a                                                                    
                      obm-l                                                                                
                                                                                                           
                                                                                                           




Abaixo uma outra solucao p/ o problema 2 da Cone Sul.

segunda solucao:

Seja S a intersecao de AB com a reta PO, onde O eh o centro de C. Eh facil
ver q AB eh perpendicular a PS. Dai conclui-se:

i) quadrilatero PMSA eh inscritivel (ang PSA = ang PMA = 90);
ii) quadrilatero PNSB eh inscritivel (ang PSB = ang PNB = 90);

Como PA e PB sao tangentes a C, tem-se:

iii) ang ABQ = ang PAM = arco menor AQ/2;
iv) ang PBQ = ang BAQ = arco menor BQ/2;

De i), ii), iii) e iv) tem-se:

v) ang MSP = ang PAM = ang ABQ = ang NPS;
vi) ang NSP = ang PBQ = ang BAQ = ang MPS;

De v) e vi) conclui-se que os triangulos PMS e PNS sao congruentes, caso
A.L.A. Ou seja, PMSN eh paralelogramo. Logo a reta MN corta o ponto medio
PS
(fixo).

[ ]'s

AA.



>Cone Sul - Problema 2
>
>"Dada uma circunferencia C e um ponto P exterior a ela, tracam-se por P as
>duas tangentes aa circunferencia, sendo A e B os pontos de tangencia.
>Toma-se um ponto Q sobre o menor arco AB de C. Seja M a intersecao da reta
>AQ com a perpendicular a AQ tracada por P e seja N a intersecao da reta BQ
>com a perpendicular a BQ tracada por P. Demonstre que, ao variar Q no arco
>AB, todas as retas MN passam por um mesmo ponto.
>
>
>Solucao:
>
>Sejam:
>H o pe da perpendicular de P a AB
>R e S as projecoes de N e M, respectivamente, a PH
>Q e T as projecoes de N e M, respectivamente, a AB
>
>No triangulo PNM:
>PN = PB.sen(<PBN) (I)
>
>QH = NR = PN.sen(<NPR) = PN.sen(<NBA) (quadrilat. NPBH inscrit.) => (por
I)
>
>QH = PB.sen(<PBN).sen(<NBA)
>
>Da mesma forma encontramos:
>
>TH = PA.sen(<PAM).sen(<MAB)
>
>Como PA = PB, <PAM = <NBA e <PBN = <MAB, entao GH = TH
>
>Logo, a intersecao de MN com a altura PH se da no ponto medio de MN, que
>chamamos de L, e LH eh base media do trapezio QNMT com bases NQ e MT.
>Entao LH = (NQ + MT)/2
>
>Mas NQ = PH - PR = PH - PN.cos(<NPR) = PH - PB.sen(<PBN).cos(<NBA)
>
>Da mesma forma:
>
>MT = PH - PA.sen(<NBA).cos(<PBN)
>
>e
>
>NQ + MT = 2PH - PA.(sen(<PBN).cos(<NBA) + sen(<NBA).cos(<PBN)) =
>
>= 2PH - PA.sen(<PBN + <NBA) = 2PH - PA.sen(<PBA) = 2PH - PH = PH
>
>e LH = (NQ + MT)/2 = PH/2
>
>
>Ou seja, todas as retas MN passam pelo ponto medio da altura PH.
>
>[]'s
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