Sumário Prefácio 1 Triângulos 1.1 Mania de Pitágoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Como abrir um túnel se você sabe Geometria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 O Teorema de Napoleão . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 Divagações sobre um problema curioso . . . . . . . . . 1.5 De São Paulo ao Rio de Janeiro com uma corda “IDEAL” 1.6 A demonstração feita por Heron . . . . . . . . . . . . . 1.7 O problema de Napoleão . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.8 Coordenadas para os centros do triângulo . . . . . . . . 1.9 A vingança do incentro . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.10 Uma bela demonstração da fórmula de Heron . . . . . 1.11 São três lados, são três lados de um triângulo . . . . . 1.12 A recíproca do Teorema de Pitágoras e o método do pedreiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 10 17 19 26 29 32 36 41 51 55 65 SUMÁRIO 2 Sólidos 2.1 Geometria e imaginação . . . . . . . . 2.2 Arquimedes, a esfera e o cilindro . . . . 2.3 A cubagem das árvores . . . . . . . . . 2.4 Um volume complicado . . . . . . . . . 2.5 Coordenadas para o icosaedro . . . . . 2.6 V − A + F = 2. Existe o poliedro? . . 2.7 As pirâmides do Egito e a razão áurea 2.8 O volume das cacimbas . . . . . . . . . 2.9 A Matemática do GPS . . . . . . . . . 2.10 Embalagens . . . . . . . . . . . . . . . 2.11 Uma pergunta sobre tetraedros . . . . 2.12 A Matemática e a Cartografia . . . . . 2.13 Como cortar uma laranja . . . . . . . . 2.14 A fórmula do volume do icosaedro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Cônicas 3.1 Arredondada ou achatada? . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Por que as antenas são parabólicas . . . . . . . . . . . 3.3 A hipérbole e os telescópios . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Elipse, sorriso e sussurros . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 A construção de cônicas e o Teorema de Pascal . . . . 3.6 Se eu fosse professor de Matemática . . . . . . . . . . . 3.7 Aristarco e as dimensões astronômicas . . . . . . . . . 3.8 A sombra do meu abajur . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9 A Matemática das montanhas de areia . . . . . . . . . 3.10 Gerando uma elipse a partir de parábolas com focos em uma circunferência e diretriz fixa . . . . . . . . . . . . 3.11 Obtendo as cônicas com dobraduras . . . . . . . . . . . 3.12 Relações métricas na parábola . . . . . . . . . . . . . . 3.13 Estudo das cônicas com Geometria Dinâmica . . . . . . 3.14 Cortando salame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 69 75 88 93 100 104 113 117 123 136 140 143 153 158 167 167 171 177 184 189 193 203 214 221 229 235 240 247 255 SUMÁRIO 3.15 Elipses e as órbitas dos planetas . . . . . . . . . . . . . 261 3.16 A corda quebrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 4 Polígonos 271 4.1 Retângulo áureo, divisão áurea e sequência de Fibonacci 271 4.2 Usando áreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 4.3 Qual é mesmo a definição de polígono convexo? . . . . 291 4.4 Mosaicos do plano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 4.5 Ladrilhando o plano com quadriláteros . . . . . . . . . 309 4.6 A Matemática da folha de papel A4 . . . . . . . . . . . 314 4.7 Uma história sobre pavimentação do plano euclidiano: acertos e erros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 5 Circunferência 5.1 Quando a intuição falha . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Potência de um ponto em relação a uma circunferência 5.3 Uma divisão do disco com régua e compasso . . . . . . 5.4 Circunferências gêmeas de Arquimedes . . . . . . . . . 331 331 333 341 347 6 Diversos 6.1 A Geometria e as distâncias astronômicas na Grécia antiga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 O centro de uma figura. Qual? . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Que se devolvam a Euclides a régua e o compasso . . . 6.4 O símbolo da SBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5 Semelhança, pizzas e chopes . . . . . . . . . . . . . . . 6.6 Demonstrações visuais . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7 Um procedimento geométrico para otimização linear no plano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.8 O problema do macarrão e um paradoxo famoso . . . 6.9 Por que o espaço tem três dimensões? . . . . . . . . . . 6.10 Usando Geometria para somar . . . . . . . . . . . . . . 353 353 364 368 375 380 385 388 396 406 420 SUMÁRIO 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16 6.17 6.18 6.19 6.20 6.21 6.22 6.23 6.24 Sobre o ensino de Geometria Analítica . . . . . . . . . Euclides, Geometria e Fundamentos . . . . . . . . . . . “Construções físicas” e demonstrações . . . . . . . . . . A ilha do tesouro - Dois problemas e duas soluções . . Transformações no plano e sistemas articulados . . . . Como melhorar a vida de um casal usando uma geometria não euclidiana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A Geometria e o ensino dos números complexos . . . . Vamos construir? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A rampa do skate de tempo mínimo . . . . . . . . . . . A formiga inteligente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . O problema deliano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemas propostos para ninguém resolver . . . . . . Reflexões em espelhos usando números complexos . . . Encontro com o mundo não euclidiano . . . . . . . . . Índice Remissivo 429 437 447 453 459 465 475 489 498 509 516 523 529 536 548