Triângulo Retângulo Isósceles

Triângulo Retângulo Isósceles — 45°-45°-90°, Fórmulas, Exemplos e Exercícios

Triângulo Retângulo Isósceles (45°-45°-90°)

Triângulo retângulo isósceles: catetos iguais e ângulos de 45°, 45° e 90°.
Catetos iguais \((a=a)\), ângulos agudos de \(45^\circ\) e hipotenusa \(c=a\sqrt2\).

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Definição e propriedades básicas

  • É um triângulo retângulo com dois lados iguais (os catetos). Logo, os ângulos agudos são \(45^\circ\) e \(45^\circ\).
  • Pelo Teorema de Pitágoras, se o cateto vale \(a\), então a hipotenusa é \(c=a\sqrt2\).
  • Razões trigonométricas: \(\sin45^\circ=\cos45^\circ=\dfrac{\sqrt2}{2}\) e \(\tan45^\circ=1\).
  • Raios: incírculo \(r=\dfrac{a+a-c}{2}=\dfrac{a(2-\sqrt2)}{2}\); circunferência circunscrita \(R=\dfrac{c}{2}=\dfrac{a\sqrt2}{2}=\dfrac{a}{\sqrt2}\).

Para revisar fundamentos, veja triângulo retângulo e triângulo isósceles.

Fórmulas essenciais (uma por linha)

Hipotenusa: \( \displaystyle c=a\sqrt2 \). Área: \( \displaystyle A=\frac{a^2}{2} \). Perímetro: \( \displaystyle P=2a+c=2a+a\sqrt2=a(2+\sqrt2) \). Incírculo (raio): \( \displaystyle r=\frac{2a-a\sqrt2}{2}=a\,\frac{2-\sqrt2}{2} \). Circunscrita (raio): \( \displaystyle R=\frac{c}{2}=\frac{a\sqrt2}{2}=\frac{a}{\sqrt2} \). Projeções na hipotenusa: iguais e valem \( \displaystyle \frac{c}{2}=\frac{a\sqrt2}{2} \).

Outras relações úteis de triângulos: área de triângulo, pontos notáveis, incírculo e circunscrita.

Exemplos resolvidos (passo a passo vertical)

Exemplo 1 — Dado o cateto \(a=6\). Calcule \(c\), \(A\) e \(P\).

Mostrar solução

\(c=a\sqrt2\)
\(=6\sqrt2\)

\(A=\dfrac{a^2}{2}\)
\(=\dfrac{36}{2}\)
\(=18\)

\(P=2a+c\)
\(=12+6\sqrt2\).

Exemplo 2 — A hipotenusa mede \(c=10\). Determine \(a\), \(A\) e \(r\).

Mostrar solução

\(a=\dfrac{c}{\sqrt2}\)
\(=\dfrac{10}{\sqrt2}\)
\(=5\sqrt2\approx 7{,}071\)

\(A=\dfrac{a^2}{2}\)
\(=\dfrac{(5\sqrt2)^2}{2}\)
\(=\dfrac{50}{2}\)
\(=25\)

\(r=\dfrac{2a-c}{2}\)
\(=\dfrac{2\cdot 5\sqrt2-10}{2}\)
\(=\dfrac{10\sqrt2-10}{2}\)
\(=5(\sqrt2-1)\approx 2{,}071\).

Exemplo 3 — A área vale \(A=32\). Encontre \(a\) e \(c\).

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\(A=\dfrac{a^2}{2}\Rightarrow a^2=2A\)
\(=64\Rightarrow a=8\)

\(c=a\sqrt2\)
\(=8\sqrt2\).

Exercícios de múltipla escolha (com solução em abre/fecha)

1) No triângulo retângulo isósceles com cateto \(a=5\), a hipotenusa é:

A) 5   B) 8   C) \(5\sqrt2\)   D) \(10\)
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\(c=a\sqrt2=5\sqrt2\). Alternativa C.

2) Se \(c=12\sqrt2\), então o cateto \(a\) vale:

A) 12   B) 12   C) 6   D) \(6\sqrt2\)
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\(a=c/\sqrt2=12\sqrt2/\sqrt2=12\). Alternativa B.

3) A área para \(a=9\) é:

A) 81   B) 45   C) 40,5   D) \(9\sqrt2\)
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\(A=a^2/2=81/2=40{,}5\). Alternativa C.

4) O perímetro quando \(a=7\) é (aprox.):

A) 21,5   B) 22,7   C) 23,9   D) 25,0
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\(P=2a+a\sqrt2=14+7\sqrt2\approx 14+9{,}899=23{,}899\approx 23{,}9\). Alternativa C.

5) O raio do incírculo para \(a=8\) é (aprox.):

A) 3,31   B) 2,00   C) 2,34   D) 2,83
Mostrar solução

\(r=a(2-\sqrt2)/2=8\cdot(2-1{,}4142)/2\approx 8\cdot 0{,}5858/2\approx 2{,}343\). Alternativa C.

6) Para \(a=10\), o raio \(R\) da circunferência circunscrita é:

A) 5   B) 10   C) \(5\)   D) \(5\sqrt2\)
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\(R=c/2=(a\sqrt2)/2=10\sqrt2/2=5\sqrt2\). Alternativa D.

7) Se \(A\) é um dos ângulos agudos, então:

A) \(\sin A=1\)   B) \(\cos A=0\)   C) \(\sin A=\cos A=\dfrac{\sqrt2}{2}\)   D) \(\tan A=0\)
Mostrar solução

No 45°-45°-90°, \(\sin45^\circ=\cos45^\circ=\sqrt2/2\). Alternativa C.

8) Um quadrado tem lado \(a\). A diagonal é:

A) \(a\)   B) \(a\sqrt2\)   C) \(2a\)   D) \(a/2\)
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A diagonal do quadrado forma um triângulo retângulo isósceles com catetos \(a\). Logo, \(d=a\sqrt2\). Alternativa B.

9) Se a hipotenusa mede \(14\), então o cateto é (aprox.):

A) 9,90   B) \(7\sqrt2\approx 9,90\)   C) \(12\)   D) \(10\)
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\(a=c/\sqrt2=14/\sqrt2=7\sqrt2\approx 9{,}899\). Alternativa B.

10) Qual afirmação é verdadeira?

A) \(P=3a\)   B) \(A=a^2\)   C) \(c=a\sqrt2\)   D) \(r=a/2\)
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Definição principal: \(c=a\sqrt2\). Alternativa C.

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