Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Paulo Winterle - Vetores e Geometria Analítica- Ed: 2º - Capítulo 1.O tratamento geométrico - Ex. 14
Demonstrar que os pontos médios dos lados de um quadrilátero qualquer são vértices de um paralelogramo.
Passo 1
Então galera, inicialmente vamos imaginar um quadrilátero qualquer, tudo bem? A fim de facilitar nossa visualização sobre o problema, vamos pegar um quadrilátero já conhecido, que é o trapézio. Vale ressaltar que a demonstração será válida com QUALQUER quadrilátero, beleza? Show! Desenhando o trapézio:
Os pontos , , e são pontos do nosso quadrilátero. Além disso, para complementar nosso desenho, vamos desenhar os pontos referentes aos pontos médios dos lados do nosso quadrilátero, saca só:
Como ilustrado, os pontos , , e são pontos médios dos seguimentos de reta , , e , nessa ordem.
Passo 2
Para provarmos que é, de fato, um paralelogramo, pelo que vimos em geometria devemos provar o seguinte:
Ou, em outras palavras:
Que é uma outra notação de vetores, tudo bem? Show! Da equação para o cálculo do ponto médio, temos o seguinte, pessoal:
Para :
Para :
Para :
E, por fim, para :
Vamos guardar essas informações!
Passo 3
Vamos substituir na igualdade as informações que encontramos no passo anterior, se liga:
Simplificando:
Agora aqui vem um bizu, pessoal! Somando e subtraindo o ponto , teremos o seguinte:
Note que não estamos alterando em nada o resultado, é apenas uma manipulação matemática, ok? Continuando:
De acordo com o que estabelecemos no passo 2:
Que é exatamente o que queríamos demonstrar!
E está aí nossa resposta, galera! 😊
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)