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Paralelismo

Transversais, teoremas e recíprocas

Identifique a posição dos ângulos, declare as hipóteses e use relações ou critérios de paralelismo com justificativa.

Retas paralelas e transversal

Trabalharemos na geometria euclidiana plana. Coplanaridade, distinção e quantidade de pontos comuns fazem parte das definições; a aparência do desenho não substitui essas hipóteses.

Retas paralelas

Duas retas distintas, coplanares e sem ponto comum. Notação: r ∥ s.

Retas concorrentes

Duas retas coplanares com exatamente um ponto comum.

Retas coincidentes

Possuem todos os pontos em comum. Nesta página, não são chamadas de paralelas, pois adotamos paralelismo entre retas distintas.

Reta transversal

Reta que intercepta duas ou mais retas em pontos distintos.

r ∥ s: r paralela a sr ∦ s: r não paralela a sr ⟂ t: r perpendicular a t

Retas perpendiculares são concorrentes que formam ângulos retos; portanto, não são paralelas. Duas paralelas permanecem à mesma distância, mas essa observação não será usada isoladamente como definição.

Paralela por ponto exterior: na geometria euclidiana, por um ponto exterior a uma reta passa uma única reta paralela à reta dada. A unicidade sustentará uma justificativa dos critérios recíprocos.
Retas paralelas, concorrentes e coincidentesTrês painéis com marcas formais comparam duas retas paralelas distintas, duas concorrentes com ponto comum P e duas coincidentes desenhadas sobre a mesma trajetória.ParalelasConcorrentesCoincidentesrsPr = snenhum ponto comumum ponto comumtodos os pontos comuns
Marcas duplas registram o paralelismo; P registra a interseção; r = s registra coincidência. Figura esquemática, sem escala.

Duas retas cortadas por uma transversal

Hipóteses da configuração: r e s são distintas; t intercepta r e s em pontos diferentes; cada interseção produz quatro ângulos, totalizando oito.

A faixa entre r e s é a região interna; as regiões fora dessa faixa são externas. “Correspondentes”, “alternos” e “colaterais” descrevem posições e podem ser reconhecidos antes de saber se r ∥ s. Congruência ou suplementaridade dependerá do paralelismo, salvo OPV e pares lineares.

Retas r e s cortadas pela transversal tAs retas r e s, com marcas idênticas de paralelismo, delimitam uma faixa interna sombreada. A transversal t forma os ângulos numerados de 1 a 8.rst12345678região internaexternaexterna
A faixa azul-clara é interna; as demais regiões são externas. As marcas indicam r ∥ s; a numeração 1–8 será usada em toda a aula. Figura esquemática, sem escala.

Classificação dos pares angulares

ParPosiçãoPares no diagramaSe r ∥ s
Correspondentesmesma posição relativa1–5, 2–6, 3–7, 4–8congruentes
Alternos internosinternos, lados opostos de t3–6, 4–5congruentes
Alternos externosexternos, lados opostos de t1–8, 2–7congruentes
Colaterais internosinternos, mesmo lado de t3–5, 4–6suplementares
Colaterais externosexternos, mesmo lado de t1–7, 2–8suplementares
Opostos pelo vérticeopostos na mesma interseção1–4, 2–3, 5–8, 6–7congruentes mesmo sem r ∥ s

Pares lineares

São ângulos adjacentes cujos lados não comuns são semirretas opostas; por isso, somam 180°. Essa propriedade e a congruência dos OPV independem de r ∥ s. Exemplos no ponto superior: 1–2, 2–4, 4–3 e 3–1.

Relações quando r ∥ s

Teorema direto: se r ∥ s e t é transversal, então valem as relações abaixo.
Correspondentes

São congruentes: m(∠1) = m(∠5), e analogamente nos demais pares correspondentes.

Alternos internos

São congruentes: m(∠3) = m(∠6) e m(∠4) = m(∠5).

Alternos externos

São congruentes: m(∠1) = m(∠8) e m(∠2) = m(∠7).

Colaterais internos

São suplementares: m(∠3) + m(∠5) = 180° e m(∠4) + m(∠6) = 180°.

Colaterais externos

São suplementares: m(∠1) + m(∠7) = 180° e m(∠2) + m(∠8) = 180°.

Se m(∠1) = α, então 1, 4, 5 e 8 medem α; 2, 3, 6 e 7 medem 180° − α. Portanto, os oito ângulos assumem somente duas medidas, suplementares entre si.

Exemplo: m(∠1) = 68°.

∠4 = 68° por OPV; ∠5 = 68° por correspondência; ∠8 = 68° por OPV de 5.

∠2 é par linear de 1: 180° − 68° = 112°. Por OPV e correspondência, ∠3, ∠6 e ∠7 também medem 112°.

Verificação: todo par linear soma 68° + 112° = 180°, e todos os correspondentes possuem a mesma medida.

Encadeamento sem circularidade

Adotando como resultado fundamental que correspondentes em paralelas são congruentes: ∠2 e ∠6 são correspondentes, então m(∠2)=m(∠6). Como ∠2 e ∠3 são OPV, m(∠2)=m(∠3). Pela transitividade, m(∠3)=m(∠6), provando a congruência dos alternos internos 3 e 6.

Além disso, ∠5 e ∠6 formam um par linear, logo m(∠5)+m(∠6)=180°. Substituindo m(∠6) por m(∠3), obtemos m(∠3)+m(∠5)=180°: os colaterais internos 3 e 5 são suplementares.

Critérios recíprocos de paralelismo

O teorema direto parte de r ∥ s e conclui uma relação angular. A recíproca parte de uma relação angular, em posição corretamente identificada, e conclui r ∥ s.

Hipóteses comuns: duas retas coplanares cortadas pela mesma transversal, em dois pontos distintos.
  • Correspondentes congruentes ⇒ retas paralelas.
  • Alternos internos congruentes ⇒ retas paralelas.
  • Alternos externos congruentes ⇒ retas paralelas.
  • Colaterais internos suplementares ⇒ retas paralelas.
  • Colaterais externos suplementares ⇒ retas paralelas.
Não basta: “dois ângulos iguais provam paralelismo”. Dois ângulos quaisquer podem ser congruentes sem formarem um par correspondente ou alterno produzido pela mesma transversal.

Justificativa da recíproca dos correspondentes

Pelo ponto B em s, trace a única reta u paralela a r. O teorema direto garante que o ângulo correspondente formado por u e t é congruente ao ângulo correspondente em r. Se, por hipótese, o ângulo formado por s e t na mesma posição também tem essa medida, a semirreta de s coincide com a de u nessa posição. Logo s = u e, portanto, s ∥ r. A unicidade impede uma segunda reta distinta por B com a mesma direção paralela.

Método para resolver questões

  1. Identifique

    Retas envolvidas e a transversal comum.

  2. Separe a direção lógica

    O paralelismo foi dado ou precisa ser provado?

  3. Classifique o par

    Correspondente, alterno, colateral, OPV ou par linear.

  4. Escolha a relação

    Congruência ou suplementaridade, com o motivo.

  5. Monte a equação

    Use as expressões completas das medidas.

  6. Resolva

    Encontre x sem perder sinais ou unidades.

  7. Responda ao pedido

    x pode não ser a medida angular solicitada.

  8. Verifique

    Substitua x nas expressões originais.

  9. Teste a possibilidade

    Medidas devem ser positivas e compatíveis com a relação.

Três modelos algébricos

Correspondentes em r ∥ s: 4x + 8° e 6x − 22°.

4x + 8 = 6x − 22 ⇒ 2x = 30 ⇒ x = 15.

4·15 + 8 = 68° e 6·15 − 22 = 68°.

Verificação: as medidas coincidem, como exige o teorema direto.

Colaterais internos: 3x + 9° e 5x + 11°.

(3x + 9) + (5x + 11) = 180 ⇒ 8x + 20 = 180 ⇒ x = 20.

Medidas: 69° e 111°.

Verificação: 69° + 111° = 180°.

Recíproca: alternos externos medem 7x − 13° e 4x + 32°. Determine x para que as retas sejam paralelas.

Para garantir paralelismo: 7x − 13 = 4x + 32 ⇒ 3x = 45 ⇒ x = 15.

As duas medidas valem 92°.

Verificação: 7·15 − 13 = 92° e 4·15 + 32 = 92°.

Conclusão: para x = 15, o critério recíproco permite afirmar que as retas são paralelas.

Transitividade e perpendicularidade

Transitividade

Se r, s e u são distintas, r ∥ s e s ∥ u, então r ∥ u. Se a distinção entre r e u não for dada, elas também podem coincidir.

Perpendicularidade comum

Se r e s são distintas e coplanares, r ⟂ t e s ⟂ t, então r ∥ s.

No segundo caso, t funciona como transversal e produz ângulos correspondentes retos, ambos de 90°. Pela recíproca dos correspondentes, r ∥ s. A teoria mais ampla de perpendicularidade fica para a próxima aula.

Linha paralela auxiliar e “ângulos quebrados”

“Ângulo quebrado” é um nome informal para uma linha poligonal. Ao traçar uma paralela auxiliar pelo vértice V, declare a qual reta ela é paralela e use correspondentes ou alternos para transportar cada medida. Soma, diferença ou suplemento depende da posição dos ramos e do ângulo pedido.

Linha auxiliar em configuração de somaDuas paralelas horizontais, dois ramos em lados opostos da paralela auxiliar por V e parcelas de 38 e 47 graus compõem o ângulo interno de 85 graus.V38°47°85°auxiliar
Os ramos ficam em lados opostos da auxiliar: o ângulo interno é 38° + 47° = 85°. Figura esquemática, sem escala.
Linha auxiliar em configuração de diferençaDois ramos partem de V para o mesmo lado da direção paralela, com inclinações de 58 e 32 graus. O menor ângulo entre eles é 26 graus.V58°32°26°direção paralela
Os ramos estão do mesmo lado da direção paralela: o menor ângulo é 58° − 32° = 26°. Figura esquemática, sem escala.
Ângulo adjacente ao resultado de uma somaNo vértice V, um ângulo de alfa mais beta e seu adjacente gama formam um par linear; gama é 180 graus menos alfa mais beta.Vαβγγ = 180° − (α + β)
O ângulo γ é adjacente ao ângulo α + β em um par linear; portanto, γ = 180° − (α + β). Figura esquemática, sem escala.

Pegadinhas e contraexemplos

  • Hipótese ausente

    Não use relações de paralelas sem r ∥ s dado ou provado.

  • Ângulos quaisquer

    Congruência isolada não prova paralelismo; o par e a transversal precisam ser identificados.

  • Direto × recíproca

    Um começa com paralelismo; o outro termina provando paralelismo.

  • Alternos × colaterais

    Alternos ficam em lados opostos de t; colaterais, no mesmo lado.

  • Correspondentes × OPV

    Correspondentes estão em interseções diferentes; OPV, na mesma.

  • Colaterais

    Em paralelas são suplementares, não congruentes em geral.

  • Relações locais

    OPV e pares lineares independem de r ∥ s.

  • Aparência

    Retas que parecem paralelas ou ângulos que parecem iguais ainda exigem marcas ou hipóteses.

  • Linha auxiliar

    Declare seu paralelismo e justifique cada transferência.

  • Linha quebrada

    Verifique a orientação antes de somar, subtrair ou suplementar.

  • x × medida

    Depois de encontrar x, calcule o ângulo pedido.

  • Possibilidade

    Substitua x e confirme medidas positivas e coerentes.

OPV congruentes sem paralelismo entre duas retasDuas retas concorrentes r e s formam ângulos opostos alfa congruentes, embora r e s tenham um ponto comum e não sejam paralelas.ααrsr e s são concorrentes, não paralelas
Os OPV marcados são congruentes, mas r e s são concorrentes. Isso não satisfaz um critério recíproco com duas retas cortadas por uma transversal. Figura esquemática, sem escala.

Questões resolvidas passo a passo

1. Identificação no diagrama principal

Classifique os pares 2–6, 4–5, 1–7 e 2–3.

Hipóteses: use as regiões e a transversal t do diagrama principal; a classificação não exige supor r ∥ s.

Relação e motivo: compare região interna/externa, lado da transversal e interseção ocupada.

Resolução: 2–6 são correspondentes; 4–5, alternos internos; 1–7, colaterais externos; 2–3, OPV.

Resultado pedido: são essas quatro classificações; não há equação numérica nesta questão conceitual.

Se r ∥ s: m(∠2)=m(∠6), m(∠4)=m(∠5) e m(∠1)+m(∠7)=180°. Sempre vale m(∠2)=m(∠3) por OPV.

Verificação: correspondentes ficam em interseções diferentes; OPV, na mesma.

2. Sete medidas a partir de uma

No diagrama principal, r ∥ s e m(∠1)=68°.

Hipóteses: r ∥ s, t transversal e m(∠1)=68°.

Relações e motivos: OPV e correspondentes conservam a medida; pares lineares são suplementares.

Equação: 68° + β = 180°, então β = 112°.

Resultado: m(∠4)=m(∠5)=m(∠8)=68° e m(∠2)=m(∠3)=m(∠6)=m(∠7)=112°.

Verificação: em cada interseção, 68°+112°+68°+112°=360°.

3. Correspondentes algébricos

Em r ∥ s, dois correspondentes medem 4x+8° e 6x−22°.

Hipóteses: r ∥ s, mesma transversal e o par é correspondente.

Relação e motivo: correspondentes em paralelas são congruentes.

Equação e resolução: 4x+8=6x−22 ⇒ 2x=30 ⇒ x=15.

Medida pedida: 4·15+8=68°.

Verificação: 6·15−22=68°, a mesma medida.

4. Colaterais internos algébricos

Em r ∥ s, medem 3x+9° e 5x+11°.

Hipóteses: r ∥ s, mesma transversal e o par é colateral interno.

Relação e motivo: colaterais internos em paralelas são suplementares.

Equação e resolução: (3x+9)+(5x+11)=180 ⇒ 8x+20=180 ⇒ x=20.

Medidas pedidas: 3·20+9=69° e 5·20+11=111°.

Verificação: 69°+111°=180°.

5. Alternos internos

Em r ∥ s, alternos internos medem 5x−7° e 3x+29°.

Hipóteses: r ∥ s, mesma transversal e o par é alterno interno.

Relação e motivo: alternos internos em paralelas são congruentes.

Equação e resolução: 5x−7=3x+29 ⇒ 2x=36 ⇒ x=18.

Medida pedida: 5·18−7=83°.

Verificação: 3·18+29=83°, a mesma medida.

6. Critério recíproco

Alternos externos medem 7x−13° e 4x+32°. Determine x para garantir paralelismo.

Hipóteses: duas retas coplanares, a mesma transversal e um par alterno externo.

Relação e motivo: para aplicar a recíproca, o par deve ser congruente.

Equação e resolução: 7x−13=4x+32 ⇒ 3x=45 ⇒ x=15.

Medidas pedidas: 92° e 92°.

Verificação: 7·15−13 = 4·15+32 = 92°.

Conclusão: a congruência dos alternos externos permite afirmar que as retas são paralelas.

7. Perpendicularidade comum

r e s são distintas e coplanares, r ⟂ t e s ⟂ t. Prove r ∥ s.

Hipóteses: r e s são distintas e coplanares; r ⟂ t e s ⟂ t.

Relação e motivo: cada interseção com t contém um ângulo correspondente reto.

Equação: 90°=90°, logo o par correspondente é congruente.

Resultado: pela recíproca dos correspondentes, r ∥ s.

Verificação: distinção e coplanaridade excluem coincidência e retas reversas.

8. Linha auxiliar: soma

Na configuração abaixo, as retas horizontais e a auxiliar por V são paralelas. Calcule o ângulo interno marcado.

Questão resolvida com parcelas 38 e 47 grausDois ramos em lados opostos da paralela auxiliar por V transportam medidas de 38 e 47 graus e formam um ângulo interno.V38°47°?
A auxiliar por V tem as mesmas marcas das paralelas; o arco verde é o ângulo pedido. Figura esquemática, sem escala.

Hipóteses: as duas horizontais e a reta tracejada por V são paralelas; os ramos ficam em lados opostos da auxiliar.

Relação e motivo: correspondentes ou alternos transportam 38° e 47° para V.

Equação e resolução: θ=38°+47°=85°.

Medida pedida: θ=85°.

Verificação: as parcelas ocupam exatamente o arco verde e 85° é uma medida angular possível.

9. Linha auxiliar: diferença

Dois ramos partem de V para o mesmo lado da direção paralela, com inclinações 58° e 32°. Determine o menor ângulo.

Hipóteses: os dois ramos partem de V, ficam no mesmo lado da direção paralela e o menor ângulo é pedido.

Relação e motivo: a abertura menor é a diferença entre as inclinações medidas a partir da mesma direção.

Equação e resolução: θ=58°−32°=26°.

Medida pedida: θ=26°.

Verificação: 32°+26°=58°; somar 58°+32° representaria outra região.

10. OPV, par linear e paralelismo

No diagrama principal, r ∥ s, m1=3x+8° e m3=5x+12°. Determine x, m6 e m8.

Hipóteses: r ∥ s, t transversal e as expressões medem ∠1 e ∠3.

Relação e motivo: 1 e 3 formam par linear; depois, usam-se alternos internos e externos.

Equação e resolução: (3x+8)+(5x+12)=180 ⇒ 8x+20=180 ⇒ x=20.

Medidas pedidas: m(∠1)=68°, m(∠3)=112°, m(∠6)=112° e m(∠8)=68°.

Verificação: 68°+112°=180°; os pares alternos têm medidas iguais.

Exercícios

Fácil

1. No plano, duas retas distintas e sem ponto comum são; e uma reta que as intercepta em pontos diferentes é:

A) coincidentes; bissetrizB) paralelas; transversalC) concorrentes; mediatrizD) perpendiculares; paralela
Fácil

2. No diagrama principal, qual par é correspondente?

A) 2 e 6B) 3 e 6C) 3 e 5D) 1 e 4
Fácil

3. No diagrama principal, qual par é alterno interno?

A) 1 e 5B) 3 e 5C) 4 e 5D) 1 e 7
Fácil

4. No diagrama principal, qual par é colateral interno?

A) 1 e 8B) 4 e 5C) 2 e 6D) 3 e 5
Fácil

5. No diagrama principal, r ∥ s e m(∠1)=74°. Quanto mede seu correspondente ∠5?

A) 106°B) 74°C) 32°D) 148°
Médio

6. No diagrama principal, r ∥ s e m(∠1)=62°. Quanto mede ∠6?

A) 62°B) 28°C) 118°D) 242°
Médio

7. Correspondentes em r ∥ s medem 4x+8° e 6x−22°. Qual par contém x e a medida comum?

A) x=15; medida=68°B) x=15; medida=60°C) x=17; medida=76°D) x=30; medida=128°
Médio

8. Colaterais internos em paralelas medem 3x+9° e 5x+11°. x vale:

A) 15B) 20C) 25D) 30
Médio

9. No diagrama principal, r ∥ s, m(∠2)=3x+5° e m(∠3)=5x−15°. Quanto mede ∠6?

A) 35°B) 45°C) 55°D) 145°
Médio

10. Alternos externos medem 7x−13° e 4x+32°. Para garantir que as retas coplanares sejam paralelas, x deve valer:

A) 12B) 13C) 15D) 17
Médio

11. r e s são distintas e coplanares, r ⟂ t e s ⟂ t. Logo:

A) r=sB) r ∥ sC) r ⟂ sD) não há conclusão
Difícil

12. No diagrama principal, r ∥ s, m1=3x+8° e m3=5x+12°. Quanto mede ∠8?

A) 112°B) 20°C) 160°D) 68°
Difícil

13. Colaterais externos medem 5x+10° e 3x+26°. Para que a recíproca garanta paralelismo, x vale:

A) 16B) 18C) 20D) 22
Difícil

14. Na configuração de diferença da seção “Linha paralela auxiliar”, duas inclinações no mesmo lado medem (5x+3)° e (2x+9)°. Se o menor ângulo entre os ramos mede 36°, quais são x e a maior inclinação?

A) x=14; 73°B) x=10; 53°C) x=14; 51°D) x=18; 93°
Difícil

15. Em lados opostos de uma paralela auxiliar, as parcelas de um ângulo medem (3x+2)° e (2x+8)°. O ângulo adjacente a essa soma mede 95°. Quais são x e a medida do ângulo formado pelas parcelas?

A) x=17; 95°B) x=15; 95°C) x=15; 85°D) x=17; 85°

Gabarito comentado:

1-B: paralelas são distintas, coplanares e disjuntas; transversal intercepta ambas em pontos diferentes.

2-A: 2–6 ocupam a mesma posição relativa. B é alterno interno, C colateral interno e D OPV.

3-C: 4–5 são internos e ficam em lados opostos de t.

4-D: 3–5 são internos e ficam no mesmo lado da transversal.

5-B: correspondentes em paralelas são congruentes: m5=m1=74°.

6-C: m2=180°−62°=118° e ∠6 corresponde a ∠2.

7-A: 4x+8=6x−22 dá x=15; ambas as expressões valem 68°.

8-B: colaterais internos são suplementares: 8x+20=180, x=20.

9-A: 2 e 3 são OPV: 3x+5=5x−15, x=10, m2=35°; ∠6 corresponde a ∠2.

10-C: alternos externos congruentes formam critério recíproco: 7x−13=4x+32, x=15.

11-B: os correspondentes formados com t são retos; pela recíproca, r ∥ s.

12-D: 1 e 3 são par linear: 8x+20=180, x=20 e m1=68°; ∠8 é alterno externo de ∠1.

13-B: a recíproca exige soma 180°: 5x+10+3x+26=180, então x=18.

14-A: no mesmo lado, a diferença é 36°: (5x+3)−(2x+9)=36 ⇒ 3x−6=36 ⇒ x=14; a maior inclinação é 5·14+3=73°.

15-C: o ângulo das parcelas é suplementar a 95°, então mede 85°. Assim, (3x+2)+(2x+8)=85 ⇒ 5x+10=85 ⇒ x=15.

Resumo final

Paralelas

Retas distintas, coplanares e sem ponto comum.

Transversal e regiões

Intercepta as retas em pontos distintos; a faixa entre elas é interna.

Correspondentes e alternos

Em paralelas, são congruentes.

Colaterais

Em paralelas, internos ou externos são suplementares.

OPV e par linear

Independem do paralelismo: OPV congruentes; par linear soma 180°.

Direto × recíproca

O direto usa r ∥ s; a recíproca prova r ∥ s a partir de um par válido.

Critérios

Correspondentes/alternos congruentes ou colaterais suplementares.

Outras propriedades

Transitividade e retas distintas coplanares perpendiculares à mesma reta.

Linha auxiliar

Declare o paralelismo e justifique cada transporte angular.

Linha quebrada

Orientação determina soma, diferença ou suplemento.

Checklist: identifique o par, decida entre teorema e recíproca, escreva a relação, resolva, calcule o ângulo pedido e verifique as hipóteses.