Qual matéria está procurando ?

Matemática

Matemática

Teorema de Pitágoras

O teorema de Pitágoras relaciona as medidas dos lados de um triângulo retângulo. Seu enunciado é: o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos.

Fórmula do teorema de Pitágoras escrita em uma lousa verde. Fórmula do teorema de Pitágoras.

O teorema de Pitágoras é uma relação matemática entre as medidas dos lados de um triângulo retângulo. Esse teorema está sintetizado na frase: o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos.

Leia também: Como se classifica os triângulos?

Resumo sobre o teorema de Pitágoras

  • Um triângulo com um ângulo interno de 90° é chamado de triângulo retângulo.
  • Os lados do triângulo retângulo que formam o ângulo de 90° são chamados de catetos, e o terceiro lado (que é oposto ao ângulo de 90°) é chamado de hipotenusa.
  • O teorema de Pitágoras relaciona os lados de um triângulo retângulo.
  • O enunciado desse teorema é: o quadrado da medida da hipotenusa é igual à soma dos quadrados das medidas dos catetos.
  • Se os catetos de um triângulo retângulo medem a e b e a hipotenusa mede c, então a fórmula do teorema de Pitágoras é:

\(a^2+b^2=c^{2}\)

  • Existem diversas formas de demonstrar o teorema de Pitágoras.
  • Se as medidas dos lados de um triângulo retângulo são números inteiros, então esse triângulo é chamado de pitagórico.

Videoaula sobre o teorema de Pitágoras

Qual a fórmula do teorema de Pitágoras?

O teorema de Pitágoras é válido para todos os triângulos retângulos. Lembre-se de que um triângulo retângulo apresenta um ângulo interno de 90°, chamado de ângulo reto. Os lados do triângulo retângulo que formam o ângulo de 90° são os catetos, e o terceiro lado é a hipotenusa.

Considere um triângulo retângulo em que os catetos medem a e b e a hipotenusa mede c. A fórmula do teorema de Pitágoras determina que

\(a^2+b^2=c^{2}\)

Curiosidade: Neste tópico, afirmamos que se um triângulo é retângulo então a fórmula do teorema de Pitágoras pode ser aplicada, mas você sabia que a ideia inversa também é verdadeira? Em um triângulo qualquer, se o teorema de Pitágoras é válido, então esse triângulo é, necessariamente, um triângulo retângulo. Esse raciocínio é chamado de recíproca do teorema de Pitágoras.

Como utilizar o teorema de Pitágoras?

Para utilizar o teorema de Pitágoras, precisamos identificar as medidas dos catetos e da hipotenusa e aplicar a fórmula. Perceba que podemos utilizar a fórmula do teorema de Pitágoras tanto para encontrar a medida da hipotenusa (com base nas medidas dos catetos) como para encontrar a medida de um cateto (com base nas medidas do outro cateto e da hipotenusa).

Em cada exemplo, vamos determinar a medida do lado desconhecido.

Exemplo 1:

Note que 6 e 8 são as medidas dos catetos e x é a medida da hipotenusa. Aplicando na fórmula do teorema de Pitágoras:

\(6^2+8^2=x^2\)

\(36+64=x^2\)

\(100=x^2\)

Como a medida x da hipotenusa é um número positivo, concluímos que:

\(x=10\)

Exemplo 2:

Perceba que, neste caso, a medida desconhecida é de um dos catetos. O outro cateto mede 5 e a hipotenusa mede \(\sqrt{74}\). Atenção para a aplicação da fórmula do teorema de Pitágoras:

\(5^2+y^2=\left(\sqrt{74}\right)^2\)

\(25+y^2=74\)

\(y^2=74-25\)

\(y^2=49\)

 Como a medida y do cateto é um número positivo, concluímos que:

\(y=7\)

Veja também: O que é um triângulo equilátero?

A demonstração do teorema de Pitágoras

Todo teorema precisa ser justificado por argumentos matemáticos. Essa justificativa é chamada de prova ou demonstração matemática e consiste em uma sequência de raciocínios que se concluem ao obter-se a fórmula do teorema. No caso do teorema de Pitágoras, há dezenas de maneiras de demonstrá-lo.

A seguir, vamos conhecer uma demonstração que utiliza área de triângulos e de trapézios.

Considere um trapézio retângulo de base maior b, base menor a e altura b+a. Decomponha esse trapézio em três triângulos, sendo dois triângulos retângulos com catetos b e a e hipotenusa c, conforme a imagem. Com base nessa construção, note que esses dois triângulos são congruentes pelo caso LLL. Consequentemente, analisando os ângulos, temos que o triângulo no meio também é retângulo.

Perceba que a soma das áreas dos triângulos é igual à área do trapézio. Assim,

\(A_{total triângulos}=b⋅a2+c⋅c2+b⋅a2=2ab+c22\)

\(A_{trapézio}=b+a⋅b+a2=b2+2ab+a22\)

Logo:

\(A_{total triângulos}=A_{trapézio}\)

\(\frac{2ab+c^2}{2}=\frac{b^2+2ab+a^2}{2}\)

\(c^2=a^2+b^2\)

Triângulo pitagórico

Um triângulo retângulo é chamado de pitagórico se as medidas de todos os lados são números inteiros. O triângulo pitagórico mais famoso é o “3, 4 e 5”, em que os catetos medem 3 e 4 e a hipotenusa mede 5.

O triângulo pitagórico mais famoso é o “3, 4 e 5”.

Teorema de Pitágoras e os números irracionais

Ao aplicar o teorema de Pitágoras para descobrir um dos lados de um triângulo retângulo, é comum nos depararmos com números irracionais. Lembre-se de que os números irracionais são números com infinitas casas decimais não periódicas.

Exemplo:

Qual a medida da hipotenusa de um triângulo retângulo em que os dois catetos medem 1 cm?

Vamos chamar de a e b as medidas dos catetos desse triângulo retângulo e de c a medida da hipotenusa. Assim, a = 1 cm e b = 1 cm. Aplicando a fórmula do teorema de Pitágoras, temos que:

\(a^2+b^2=c^2\)

\(1^2+1^2=c^2\)

\(2=c^2\)

\(c=\sqrt2 cm\)

Concluímos que a medida da hipotenusa é um número irracional. Observe que isso acontece ainda que os dois catetos sejam números racionais.

Saiba mais: Como se calcula a área de um quadrado?

Quem foi Pitágoras?

Pitágoras acreditava que o mundo era regido por números. 

Pitágoras de Samos foi um filósofo, matemático e astrônomo grego. Seus estudos e de seus aprendizes na Escola Pitagórica se baseavam na ideia de que “O princípio de tudo é o número”, ou seja, de que o mundo seria regido por números.

É importante destacar que a Escola Pitagórica possuía um aspecto religioso. Assim, a Matemática era percebida por uma ótica mística e não científica.

Exercícios resolvidos sobre teorema de Pitágoras

Questão 1

(Enem) Na figura abaixo, que representa o projeto de uma escada de 5 degraus de mesma altura, o comprimento total do corrimão é igual a:

a) 1,8 m

b) 1,9 m

c) 2,0 m

d) 2,1 m

e) 2,2 m

Resolução

Perceba que o corrimão possui dois trechos menores de 30 cm e um trecho maior de medida desconhecida. Esse trecho maior é a hipotenusa de um triângulo retângulo com catetos medindo 90 cm e 120 cm (24⋅5=120).

Chamando a medida do trecho maior de x e aplicando o teorema de Pitágoras:

\({90}^2+{120}^2=x^2\)

\(x=150 cm\)

Portanto, ao todo, o corrimão mede \(30+30+150=210\ cm=2,1\ m\).

Alternativa D

Questão 2

(Enem) A unidade de medida utilizada para anunciar o tamanho das telas de televisores no Brasil é a polegada, que corresponde a 2,54 cm. Diferentemente do que muitos imaginam, dizer que a tela de uma TV tem X polegadas significa que a diagonal do retângulo que representa sua tela mede X polegadas, conforme ilustração.

O administrador de um museu recebeu uma TV convencional de 20 polegadas, que tem como razão do comprimento (C) pela altura (A) a proporção 4 : 3, e precisa calcular o comprimento (C) dessa TV a fim de colocá-la em uma estante para exposição.

A tela dessa TV tem medida do comprimento C, em centímetro, igual a

a) 12,00.

b) 16,00.

c) 30,48.

d) 40,64.

e) 50,80.

Resolução

Como a razão do comprimento (C) pela altura (A) corresponde à proporção 4 : 3, temos que:

\(\frac{C}{A}=\frac{4}{3}\)

Ou seja:

\(A=\frac{3}{4}C\)

Na imagem, temos que X é a hipotenusa de um triângulo retângulo de medidas A e C. Pelo teorema de Pitágoras:

\(X^2=A^2+C^2\)

Substituindo X = 20 polegadas e \(A=\frac{3}{4}C\), obtemos a expressão:

\({20}^2=\left(\frac{3}{4}C\right)^2+C^2\)

\(400=\frac{9}{16}C^2+C^2\)

\(400=\frac{25}{16}C^2\)

\(C^2=\frac{400\cdot16}{25}\)

\(C^2=256\)

\(C=16 polegadas\)

Como 1 polegada corresponde a 2,54 cm, então:

\(C=16\cdot2,54=40,64 cm\)

Alternativa D

Fontes

5 demonstrações do Teorema de Pitágoras. Derivando a Matemática. Disponível em: http://www.ime.unicamp.br/~apmat/5-demonstracoes-do-teorema-de-pitagoras/.

GOLÇALVES, Carlos H.B.; POSSANI, Claudio. Revisitando a descoberta dos incomensuráveis na Grécia Antiga. Matemática Universitária (SBM). Rio de Janeiro, nº 47, p. 16 a 24. Disponível em: https://rmu.sbm.org.br/wp-content/uploads/sites/27/2018/03/n47_Artigo02.pdf.

Por Maria Luiza Alves Rizzo

Você pode se interessar também

Matemática

Classificação dos triângulos

Matemática

Cone

Matemática

Cubo

Matemática

Geometria Analítica

Últimos artigos

Esportes olímpicos

Os esportes olímpicos são os esportes praticados em uma edição de Jogos Olímpicos. Essa escolha é responsabilidade do COI, instituição que organiza as Olimpíadas.

Bloqueio Continental

O Bloqueio Continental foi um embargo estabelecido por Napoleão Bonaparte que proibiu o comércio com os ingleses no continente europeu. Esteve em vigor entre 1806 e 1814.

Folclore brasileiro

O folclore brasileiro é o rico conjunto de manifestações de nossa cultura. Mitos, lendas, danças, músicas, brincadeiras e festas populares fazem parte dele.

El Niño

O El Niño é um fenômeno descrito pelo aquecimento anormal das águas do Oceano Pacífico, provocando chuvas volumosas no Sul do Brasil e secas severas no Norte e no Nordeste.