Teorema de Pitágoras e relações métricas no triângulo retângulo
Guia de estudo · Revisado em 16/09/2026
BNCC · EM13MAT308BNCC · EM13MAT307
Uma passarela avança 12 m e sobe 5 m; uma escada de 7,5 m tem o pé a 4,5 m da parede; uma TV "de 50 polegadas" tem quanto de largura? Como uma única relação entre três lados mede o que a régua não alcança, de onde ela vem e por que só vale onde há um ângulo reto?
O que você vai aprender
Identificar hipotenusa e catetos pela posição em relação ao ângulo reto, independentemente da orientação do desenho, e nomear a altura relativa à hipotenusa e as projeções m e n.
Enunciar e aplicar o teorema de Pitágoras nas duas direções (falta a hipotenusa: soma; falta um cateto: subtração), simplificar raízes como √(a²b) = a√b e aproximá-las só no final, com o valor do comando.
Demonstrar o teorema por reconfiguração de áreas e por semelhança de triângulos, e deduzir por semelhança as relações métricas b² = am, c² = an, h² = mn e bc = ah, usando duas medidas para obter as outras quatro.
Aplicar a recíproca para decidir se um triângulo é retângulo, acutângulo ou obtusângulo a partir dos quadrados dos lados, inclusive em malhas e coordenadas (itens PAS 2010/107 e PAS 3 2018/85), e reconhecer ternos pitagóricos e seus múltiplos.
Localizar o triângulo retângulo escondido em quadrados, retângulos, losangos, triângulos equiláteros e isósceles, paralelepípedos e cubos, pirâmides (apótema) e circunferências (corda e tangente), calculando diagonais, alturas e distâncias.
Calcular a distância entre dois pontos do plano como Pitágoras nas coordenadas, distinguir distância em linha reta de caminho percorrido e comparar distâncias pelos quadrados em itens de limiar.
Resolver aplicações reais (rampa da NBR 9050, escada, cabo de sustentação, mapa, tela em polegadas) e reconhecer a relação sen²θ + cos²θ = 1 como Pitágoras dividido por a², ponte para a trigonometria no triângulo.
Uma passarela inclinada liga o estacionamento à entrada de um ginásio: avança 12 m na horizontal e sobe 5 m. Ninguém estendeu uma trena ao longo dela, e mesmo assim o comprimento está determinado, porque o piso, o desnível e a passarela fecham um triângulo com um ângulo reto, e nesse triângulo os lados obedecem a uma só conta: 52+122=25+144=169, logo a passarela tem 13 m. Em 2023, a prova do PAS 1 tirou um bloco inteiro da norma de acessibilidade NBR 9050, que limita a inclinação de uma rampa a 1 de altura para 12 de avanço, e perguntou quanto de projeção horizontal exige um desnível de 40 cm. Em 2009, perguntou o comprimento da escadaria da Pirâmide do Sol a partir da altura e da profundidade de cada degrau. Em 2012, se uma bola chutada da marca do pênalti até a trave percorre mais de 12 m. Três cenas, um só instrumento.
O instrumento é o teorema de Pitágoras: num triângulo retângulo, o quadrado construído sobre o maior lado tem área igual à dos quadrados construídos sobre os outros dois, somadas. Esta página é sobre o que o teorema diz e o que ele não diz, sobre duas maneiras de demonstrá-lo, sobre as quatro relações métricas que a altura do triângulo retângulo produz, sobre a recíproca (como saber que um ângulo é reto sem medi-lo) e sobre os lugares em que o triângulo retângulo se esconde: diagonais, alturas, cordas, coordenadas, arestas de caixas. A semelhança de triângulos, que fornece a segunda demonstração, e as razões trigonométricas, que nascem do mesmo triângulo, têm páginas próprias; aqui aparecem como ferramenta e como ponte.
Catetos, hipotenusa e o ângulo que decide tudo
Um triângulo é retângulo quando um dos seus ângulos mede 90∘. Os dois lados que formam esse ângulo são os catetos; o lado que fica de frente para ele é a hipotenusa. Como os outros dois ângulos somam 90∘ e são, portanto, menores que o ângulo reto, a hipotenusa é sempre o maior lado. Isso não depende do desenho: a hipotenusa não precisa estar inclinada, e um cateto não precisa estar deitado. O que a identifica é a posição em relação ao ângulo reto.
Nomes e notação
No triângulo retângulo ABC com ângulo reto em A, a hipotenusa é BC=a e os catetos são AC=b e AB=c. A letra minúscula de um lado é a mesma do vértice oposto. A altura relativa à hipotenusa, h, sai do vértice do ângulo reto e chega perpendicular à hipotenusa, no ponto H; ela divide a hipotenusa em duas projeções: m=HC, debaixo do cateto b, e n=HB, debaixo do cateto c, com m+n=a.
Raízes que a página usa o tempo todo: 2≈1,41, 3≈1,73, 5≈2,24. Regra para simplificar: a2b=ab, então 18=9⋅2=32 e 1200=400⋅3=203. Na prova, você não calcula raiz: o comando informa a aproximação, e o seu trabalho é saber onde encaixá-la.
O teorema: quadrados que se somam
Teorema de Pitágoras
Em todo triângulo retângulo de hipotenusa a e catetos b e c,
a2=b2+c2.
“Quadrado” aqui é área: o quadrado construído sobre a hipotenusa tem a mesma área que os dois quadrados construídos sobre os catetos, juntos. Duas leituras da mesma igualdade:
falta a hipotenusa: some os quadrados dos catetos e extraia a raiz, a=b2+c2;
falta um cateto: subtraia do quadrado da hipotenusa o quadrado do outro cateto, b=a2−c2.
A raiz é a positiva, porque medida de lado é positiva. E a raiz só entra depois da soma ou da subtração: 9+16=5, não 3+4=7.
Exemplo resolvido 1: a passarela e a escada. A passarela da abertura avança 12 m e sobe 5 m; uma escada de 7,5 m está apoiada numa parede vertical com o pé a 4,5 m da base. Quanto mede a passarela, e a que altura a escada toca a parede?
Estratégia: nos dois casos há um ângulo reto (piso e desnível; chão e parede). O que muda é o papel da incógnita: na passarela, falta a hipotenusa, que é a própria passarela; na escada, a hipotenusa é a escada, conhecida, e falta um cateto.
Resolução: passarela: a2=52+122=25+144=169, a=13 m. Escada: 7,52=4,52+h2, então h2=56,25−20,25=36 e h=6 m.
Conferência: a hipotenusa saiu maior que cada cateto nos dois casos (13 > 12 e 7,5 > 6). Na escada, quem soma em vez de subtrair acha h=76,5≈8,7 m, uma altura maior que a própria escada, o que é impossível. A conferência “hipotenusa é o maior lado” pega esse erro antes de refazer a conta. E os dois triângulos são ternos conhecidos: (5,12,13) e 1,5×(3,4,5).
Dois usos do mesmo triângulo: na escada a hipotenusa é conhecida e falta um cateto (h2=7,52−4,52); na rampa os catetos são conhecidos e falta a hipotenusa. A rampa de 40 cm de desnível na inclinação máxima da NBR 9050 (1:12) precisa de 4,80 m de projeção horizontal. Diagrama autoral.
Por que funciona: mover peças sem mudar medidas
Recorte em cartolina quatro triângulos retângulos idênticos, de catetos b e c e hipotenusa a, e desenhe uma moldura quadrada de lado b+c, na qual os quatro cabem de dois modos. No primeiro (figura, à esquerda), cada triângulo ocupa um canto da moldura, com a hipotenusa voltada para o centro; a região que fica descoberta é um quadrado inclinado de lado a. Que os seus quatro cantos são retos se vê em cada vértice: ali se encostam os dois ângulos agudos de um mesmo triângulo, e eles somam 90∘. No segundo modo (à direita), os triângulos se juntam dois a dois em retângulos b×c, encostados em cantos opostos da moldura, e o que fica descoberto são dois quadrados, um de lado b e outro de lado c. Nada mudou de um modo para o outro, nem a moldura nem as peças; logo, a área descoberta é a mesma nos dois: a2=b2+c2.
Pitágoras por reconfiguração de áreas: dentro de uma mesma moldura de lado b+c, as quatro peças deixam descoberto ora um quadrado de área a2 (esquerda), ora dois quadrados de áreas b2 e c2 (direita). Como a moldura e as peças não mudaram, as áreas descobertas são iguais. Diagrama autoral, com b=4 e c=3.
A mesma figura em álgebra: a área do quadrado grande é (b+c)2; ela também é quatro triângulos mais o quadrado central, 4⋅2bc+a2. Igualando, b2+2bc+c2=2bc+a2, e os 2bc se cancelam. A matriz do PAS chama esse tipo de argumento de “reconfiguração”: recortar uma figura e reagrupar as partes, confiando em que a área se conserva. O mesmo recurso aparece na demonstração de que os ângulos de um triângulo somam 180∘ e no cálculo da área do paralelogramo.
A segunda demonstração: a altura cria três triângulos semelhantes
Baixe a altura h do ângulo reto sobre a hipotenusa. Ela divide o triângulo grande em dois menores, e os três são semelhantes entre si. O motivo é o critério AA: o triângulo AHB tem um ângulo reto (em H) e compartilha o ângulo B^ com o triângulo grande CAB; o triângulo AHC tem um ângulo reto e compartilha C^. Dois ângulos iguais bastam.
A altura relativa à hipotenusa produz três triângulos semelhantes. Cada relação métrica é uma proporção entre lados correspondentes; somando as duas primeiras, Pitágoras cai como consequência. Diagrama autoral com b=4, c=3, a=5, h=2,4, m=3,2, n=1,8.
Semelhança é proporção entre lados correspondentes. Do par AHC∼BAC: ab=bm, logo b2=a⋅m. Do par AHB∼CAB: ac=cn, logo c2=a⋅n. Do par AHB∼CHA (os dois pequenos entre si): nh=hm, logo h2=m⋅n. E, comparando o cateto com a altura no triângulo grande e num pequeno, ch=ab, logo b⋅c=a⋅h. Some as duas primeiras: b2+c2=a⋅m+a⋅n=a(m+n)=a⋅a=a2. Pitágoras de novo, agora por semelhança.
As quatro relações métricas do triângulo retângulo
Com hipotenusa a, catetos b e c, altura h e projeções m (sob b) e n (sob c):
b2=am,c2=an,h2=mn,bc=ah.
Em palavras: cada cateto ao quadrado é a hipotenusa vezes a própria projeção; a altura ao quadrado é o produto das projeções; o produto dos catetos é a hipotenusa vezes a altura (as duas contas dão o dobro da área do triângulo). Com m+n=a e b2+c2=a2, são seis igualdades para seis medidas: conhecidas duas, saem as outras quatro.
Exemplo resolvido 2: catetos 6 e 8. Num triângulo retângulo de catetos 6 e 8, calcule a hipotenusa, a altura relativa à hipotenusa e as duas projeções.
Estratégia: Pitágoras primeiro, porque a hipotenusa entra em todas as outras relações. Depois bc=ah para a altura e b2=am para a projeção.
Resolução:a2=36+64=100, a=10. Altura: 6⋅8=10⋅h, h=4,8. Projeção sob o cateto 8: 82=10m, m=6,4. Projeção sob o cateto 6: 62=10n, n=3,6.
Conferência:m+n=6,4+3,6=10=a; h2=4,82=23,04 e mn=6,4⋅3,6=23,04. As duas relações que não foram usadas fecharam, então as contas estão certas. Repare que a projeção maior fica debaixo do cateto maior, sempre.
A altura não é "o cateto menor", e a projeção não é "metade da hipotenusa"
Só no triângulo retângulo isósceles a altura cai no meio da hipotenusa (m=n=a/2) e vale h=a/2. Em qualquer outro, a altura é menor que o cateto menor (é a menor distância do vértice à hipotenusa) e as projeções são desiguais. Quem escreve h=6 no exemplo acima, ou m=5, está trocando um triângulo retângulo genérico pelo caso especial. E cuidado com a letra: m é a projeção do cateto b, a que fica debaixo dele; a relação b2=am só vale com esse par.
A recíproca: saber que o ângulo é reto sem medi-lo
O teorema tem volta. Se três comprimentos positivos a>b,c formam um triângulo e a2=b2+c2, então o ângulo oposto ao lado a é reto. Os lados 8, 15 e 17 satisfazem 64+225=289=172: o triângulo é retângulo, com o ângulo reto de frente para o 17. E a recíproca ainda classifica os outros casos: se a2>b2+c2, o ângulo oposto ao maior lado é obtuso; se a2<b2+c2, é agudo. Um triângulo de lados 5, 6 e 8 tem 25+36=61<64: obtusângulo. (A lei dos cossenos é a forma geral dessa comparação; o termo −2bccosA^ é exatamente o que falta ou sobra.)
A banca gosta da recíproca em malha quadriculada e em coordenadas, porque o candidato precisa medir os lados antes de testar. Em 2010, uma figura de desmatamento em malha de 100 m trazia os pontos A=(100,200), B=(600,600) e D=(1000,200), em metros, e o item afirmava que o triângulo ABD é retângulo. Contas, em unidades de 100 m: AB2=52+42=41, BD2=42+42=32, AD2=92=81. Como 41+32=73=81, não há ângulo reto em B; e B era o único candidato, porque AD é o maior lado. Item E. Em 2018, na 3.ª etapa, a mesma pergunta veio num mapa do Rio Grande do Sul com Cachoeira do Sul na origem, Agudo em (−25,40) e Candelária em (20,35): os quadrados das distâncias são 2 225, 1 625 e 2 050, e 1625+2050=3675=2225. Também E.
Ternos pitagóricos
Três inteiros positivos (b,c,a) com b2+c2=a2 formam um terno pitagórico. Os primitivos mais frequentes na prova: (3,4,5), (5,12,13), (8,15,17), (7,24,25), (20,21,29). Multiplicar os três por um mesmo número gera outro terno: (6,8,10), (9,12,15), (30,40,50), (10,24,26), e também (1,5;2;2,5), porque triângulos semelhantes têm lados proporcionais. Reconhecer um terno poupa a raiz: catetos 30 e 40 dão hipotenusa 50 sem conta.
O único terno de inteiros consecutivos é (3,4,5): se os lados são n−1, n e n+1, então (n−1)2+n2=(n+1)2 vira n2−4n=0, e a única solução positiva é n=4. Mas existem infinitos ternos: os múltiplos de (3,4,5) já são infinitos, e há infinitos primitivos. Em 2005, o PAS 1 fez as duas perguntas em itens seguidos: “existem outros três inteiros consecutivos” (E) e “existem infinitos conjuntos de três inteiros” (C).
O terno (3,4,5) em áreas: 9+16=25 quadradinhos. Os ternos primitivos e seus múltiplos são os triângulos retângulos "de conta redonda"; qualquer outro trio de inteiros, como (4,5,6), falha no teste da recíproca. Diagrama autoral.
O teorema é mais velho que Pitágoras
A tábua babilônica Plimpton 322, de cerca de 1800 a.C., lista pares de números que satisfazem a relação b2+c2=a2, mais de mil anos antes de Pitágoras (século VI a.C.). O tratado chinês Zhoubi suanjing traz a figura do quadrado com quatro triângulos, a mesma da demonstração por áreas. O nome ficou com os pitagóricos porque a tradição grega lhes atribui a primeira demonstração, isto é, a primeira prova de que a relação vale para todo triângulo retângulo, e não só para os medidos. A prova de 2005 encaixou os dois itens sobre ternos numa sequência de textos curtos sobre a história da ciência (Pitágoras, Fibonacci, Arquimedes).
Onde o triângulo retângulo se esconde
A maioria dos itens não desenha um triângulo retângulo. Desenha um retângulo, um quadrado, um losango, uma caixa, uma circunferência, um mapa. O trabalho é achar o ângulo reto que a figura já contém.
Diagonal do retângulo e do quadrado. A diagonal de um retângulo de lados L e H divide-o em dois triângulos retângulos: d=L2+H2. No quadrado de lado ℓ, d=2ℓ2=ℓ2. Há aqui um fato que os gregos acharam escandaloso: o quadrado de lado 1 tem uma diagonal de comprimento 2, e esse comprimento não pode ser escrito como quociente de dois inteiros, embora qualquer pessoa o trace com régua e compasso em segundos. Quando a matriz do PAS fala em “interpretação geométrica dos números reais”, é disso que trata: 2, 3 e 5 existem primeiro como segmentos construídos, e só depois como expansões decimais que nunca terminam. Em 2017 a prova perguntou se o produto de um inteiro por 2 é irracional (é, salvo o zero), e em 2009 se a aresta de um octaedro montado sobre as diagonais das faces de um cubo de aresta inteira é irracional (é: são múltiplos de 2).
Altura do triângulo equilátero. A altura divide o equilátero de lado ℓ em dois triângulos retângulos de hipotenusa ℓ e cateto ℓ/2: h2=ℓ2−ℓ2/4=3ℓ2/4, então h=2ℓ3. No isósceles, a altura relativa à base também cai no meio dela: base 10 e lados 13 dão h=169−25=12.
Losango. As diagonais de um losango são perpendiculares e se cortam ao meio, então cada lado é hipotenusa de um triângulo de catetos d1/2 e d2/2. Em 2013, um losango inscrito num retângulo de 16 cm por 12 cm, com vértices nos pontos médios dos lados, tinha diagonais 16 e 12; cada lado mede 82+62=10 cm. Daí o item: perímetro do retângulo, 56 cm; do losango, 40 cm; 56/40=1,4, “40% maior”, C.
Diagonal do paralelepípedo e do cubo. Duas aplicações seguidas. Na base de arestas a e b, a diagonal da face é d=a2+b2. Essa diagonal, a aresta vertical c e a diagonal do sólido D formam um segundo triângulo retângulo: D2=d2+c2=a2+b2+c2. No cubo de aresta a, D=a3. Em 2022, a prova pediu o comprimento de um segmento que era a diagonal de um cubo de aresta ℓ/2, com ℓ=1200: D=212003=23600=260=30. Resposta 030. Nenhuma aproximação: a raiz do produto fechou.
No plano, uma aplicação; no espaço, duas em sequência: a diagonal da base d vira cateto do triângulo que tem a diagonal do sólido D como hipotenusa. Com arestas 3, 4 e 12: d=5, D=13. É a ponte para a [geometria espacial](/h/matematica/geometria-espacial). Diagrama autoral.
Apótema da pirâmide. Numa pirâmide reta de base quadrada de lado ℓ, a altura H, a metade do lado ℓ/2 e o apótema da face g (a altura do triângulo lateral) formam um triângulo retângulo: g2=H2+(ℓ/2)2. E a aresta lateral a, o apótema g e a metade do lado formam outro: a2=g2+(ℓ/2)2. Em 2020, uma pirâmide com arestas laterais de 50 m e base de 60 m: o caminho mais curto da base ao topo sobe pelo apótema, g=502−302=1600=40 m, e o item dizia “inferior a 35 m”: E. Em 2021, a “pirâmide áurea” tinha ℓ/2=1, apótema φ e altura φ, o que fecha com Pitágoras porque φ2−1=φ: o quadrado da altura (φ) é igual à área da face (21⋅2⋅φ=φ), e o item era C.
Corda e raio na circunferência. O raio que passa pelo ponto médio de uma corda é perpendicular a ela. Se a corda mede 2k e está a uma distância d do centro, então r2=d2+k2: uma corda de 16 cm num círculo de raio 10 cm está a 100−64=6 cm do centro. E a tangente é perpendicular ao raio no ponto de tangência: a distância de um ponto externo P ao ponto de tangência T sai de PT2=OP2−r2. É esse triângulo que o item do satélite de 2025 usava (a visada tangente à Terra e o raio até o ponto de tangência), antes de pedir o ângulo.
Exemplo resolvido 3: a TV de 50 polegadas. Uma TV “de 50 polegadas” tem tela na proporção 16:9. Quanto ela mede de largura e de altura, em centímetros? Considere 1 polegada =2,54 cm e 337≈18,36.
Estratégia: a polegada da TV é a diagonal, não a largura. Proporção 16:9 significa largura 16k e altura 9k para algum k; a diagonal é a hipotenusa.
Resolução: diagonal =50⋅2,54=127 cm. Pitágoras: (16k)2+(9k)2=1272, isto é, 337k2=1272, k=127/337≈127/18,36≈6,92. Largura 16k≈110,7 cm; altura 9k≈62,3 cm.
Conferência:110,72+62,32≈12254+3881=16135, e 1272=16129: fecha dentro do arredondamento. A largura (1,11 m) é bem menor que 1,27 m; quem compra o móvel pelo “tamanho da TV” superestima em 15%.
Distância entre dois pontos: Pitágoras nas coordenadas
Dois pontos A=(xA,yA) e B=(xB,yB) no plano cartesiano definem um triângulo retângulo cujos catetos são as diferenças de coordenadas, Δx=xB−xA e Δy=yB−yA, e cuja hipotenusa é o segmento AB:
d(A,B)=(Δx)2+(Δy)2,Δx=xB−xA,Δy=yB−yA.
Em palavras: eleve ao quadrado a diferença das abscissas e a diferença das ordenadas, some e extraia a raiz. O sinal das diferenças não importa, porque elas são elevadas ao quadrado. De (1,2) a (5,5): Δx=4, Δy=3, d=5.
A distância entre dois pontos é Pitágoras com os catetos Δx e Δy. Em linha reta, 5; pelas "ruas", 4+3=7. Distância e caminho percorrido são perguntas diferentes, e a banca pergunta as duas. Diagrama autoral.
Distância em linha reta e caminho percorrido são coisas distintas, e a prova explora a diferença. Em 2012, a marca do pênalti está a 11 m da linha do gol, e as traves estão a 3,66 m do ponto médio dessa linha; a bola chutada da marca até a trave percorre 112+3,662=121+13,4=134,4≈11,6 m, e o item dizia “mais de 12 m”: E. Quem soma 11+3,66 acha 14,66 e marca C. Em 2013, na 3.ª etapa, as estações de um VLT estavam em coordenadas, o Aeroporto em A=(−9,2) e o Setor Comercial Norte em E=(7,−3); a distância AE=162+52=281 e o item perguntava se ela supera 510=250: C. Compare quadrados, não raízes: 281>250 decide sem aproximar nada.
Em Física o mesmo triângulo aparece com vetores: quem caminha 300 m para o leste e 400 m para o norte percorre 700 m, mas se desloca 500 m; duas forças perpendiculares de 30 N e 40 N têm resultante de 50 N. A fórmula da distância é o ponto de partida da geometria analítica, que tem página própria para distância de ponto a reta, ponto médio e equação da circunferência.
Aplicações: rampa, escada, cabo, mapa e tela
Onde a conta aparece sem avisar
Rampa de acessibilidade (NBR 9050). A norma define a inclinação como i=h/c: no numerador, o desnível vencido; no denominador, o quanto a rampa avança na horizontal (e não o comprimento dela). O limite é 8,33% (1:12) para desníveis entre 20 cm e 80 cm. Um desnível de 40 cm exige c≥12×0,40=4,80 m; o item de 2023 afirmava “c superior a 4 m” e era C. O comprimento da rampa é a hipotenusa, 4,802+0,402≈4,82 m: quase igual à projeção, porque a inclinação é pequena. Um desnível de 1,20 m, na faixa de 5% (1:20), pede 24 m de projeção.
Escada e cabo de sustentação. Escada, parede e chão; poste, cabo e chão. Um poste de 12 m com o cabo ancorado a 9 m da base usa 144+81=15 m de cabo (terno 3×(3,4,5)). O comprimento do cabo é sempre maior que a altura: um cabo de 12 m não chega a ancorar-se a 9 m de distância.
Escadaria da Pirâmide do Sol (PAS 2009). Degraus de 25,4 cm de altura por 30 cm de profundidade, 248 degraus. Cada degrau tem hipotenusa 25,42+302=645,2+900≈39,3 cm; a escadaria, aproximada pela soma das hipotenusas, mede 248×0,393≈97,5 m. O item afirmava “entre 87,5 m e 92,5 m”: E.
Mapa e “linha reta”. Num mapa com malha, a distância entre dois pontos é a fórmula da distância na escala do mapa; o GPS informa a rota pelas vias, sempre maior ou igual à linha reta. Quem anda 5 km para o norte e 12 km para o leste percorre 17 km, mas termina a 13 km de onde saiu.
Tela em polegadas. A polegada anunciada é a diagonal. Numa tela 16:9, largura ≈0,87× diagonal e altura ≈0,49× diagonal. Em 4:3, 0,8 e 0,6 (o terno 3-4-5).
Pitágoras e a trigonometria: a mesma conta dividida por a2
Divida b2+c2=a2 por a2: (ab)2+(ac)2=1. As razões b/a e c/a são o seno e o cosseno de um dos ângulos agudos, e a igualdade vira sen2θ+cos2θ=1, a relação fundamental da trigonometria. No triângulo 3-4-5: 0,62+0,82=0,36+0,64=1. É assim que a prova cobra Pitágoras “disfarçado”: em 2013, no losango de lado 10 e diagonais 16 e 12, o item afirmava que senβ=cos(α/2), com β o ângulo entre o lado e a diagonal maior e α o ângulo do losango no vértice de cima. Os dois valem 6/10, porque β e α/2 são os dois ângulos agudos do mesmo triângulo de catetos 6 e 8 e hipotenusa 10: C. Em 2015, as velas de uma caravela eram triângulos retângulos isósceles com o maior lado (a hipotenusa) medindo 202 m: catetos iguais a ℓ com 2ℓ2=800, ℓ=20 m, e o item concluía que a caravela media mais de 20 m, C. Seno, cosseno e tangente ficam para a próxima página; aqui basta saber que eles são razões entre os lados deste triângulo.
Ler a figura como a banca desenha
O item de geometria do PAS vem com figura de obra, mapa ou planta, e o triângulo retângulo raramente está marcado. O protocolo:
Copie a figura e transfira para ela cada informação do enunciado. Comprimentos, ângulos, retas paralelas, e as palavras que escondem um ângulo reto: “vertical”, “horizontal”, “perpendicular”. Se um dado do texto sobrou sem lugar no desenho, você ainda não enxergou o triângulo.
Cace o ângulo reto. Ele está em parede e chão, em altura baixada sobre a base, em diagonal de retângulo, em raio e tangente, em raio e corda pelo ponto médio, em eixos coordenados, em aresta vertical e diagonal da base.
Nomeie a hipotenusa antes de escrever a equação. É o lado oposto ao ângulo reto, não o lado que parece maior no desenho.
Escreva a equação e resolva até o fim. Aproxime a raiz só no final, com o valor do comando. Se a pergunta é “maior que”, compare quadrados quando puder: 281>250 dispensa a raiz.
Confira o ordenamento: hipotenusa maior que cada cateto; projeção maior debaixo do cateto maior; altura menor que o cateto menor.
Um caso completo. Em 2019, o Teatro Nacional Cláudio Santoro foi idealizado como um tronco de pirâmide de base trapezoidal, com o topo 21 m acima da base; as faces frontal e posterior eram trapézios de alturas 35 m e 65 m (alturas das faces, medidas sobre a face inclinada). O item: “o trapézio da base tem altura superior a 80 m”. A altura da base é a distância horizontal entre os pés das duas faces. Cada face inclinada é a hipotenusa de um triângulo cujo cateto vertical é 21 m; as projeções horizontais são 352−212=784=28 m e 652−212=3784≈61,5 m. Só as duas projeções somam 89,5 m, e ainda falta a largura do topo: C. Dois ternos escondidos (7×(3,4,5) no primeiro) e um limiar vencido com folga.
Os erros que a banca planta
Somar os catetos.3+4=7, não 5. A hipotenusa é sempre menor que a soma dos catetos (desigualdade triangular) e maior que cada um deles. A bola do pênalti percorre 11,6 m, não 11+3,66.
Aplicar o teorema onde não há ângulo reto. A igualdade a2=b2+c2 é exclusiva do triângulo retângulo; para dois lados que formam qualquer outro ângulo, o terceiro lado vem da lei dos cossenos, que corrige a soma dos quadrados com um termo a mais. O item de 2010 perguntava justamente se o ângulo era reto, e não era.
Confundir hipotenusa com “o lado inclinado”. A hipotenusa é o lado oposto ao ângulo reto. Numa escada, é a escada; num paralelepípedo, é a diagonal do sólido, não a da face.
Distribuir a raiz.a2+b2=a+b e a2−b2=a−b. Some ou subtraia primeiro; a raiz vem depois.
Subtrair ao contrário. Falta um cateto: cateto2=hipotenusa2−outro cateto2, nunca o inverso. Se a conta dá negativo, os papéis estão trocados.
Misturar unidades. Em 2023, h=30 cm e c=6 m: quem divide 30/6 acha uma inclinação de 500%. Converta antes (0,30/6=0,05=5%).
Tratar a polegada da TV como largura. É a diagonal. A largura é cerca de 87% dela em 16:9.
Confundir distância com caminho. A fórmula da distância mede a reta; o percurso pelas ruas soma os catetos. Leia qual dos dois o item pede.
O essencial em meia página
Nomes: hipotenusa é o lado oposto ao ângulo reto, sempre o maior; catetos formam o ângulo reto. A altura relativa à hipotenusa divide-a nas projeções m (sob b) e n (sob c), com m+n=a.
Teorema: a2=b2+c2. Falta a hipotenusa: soma. Falta um cateto: subtração. A raiz entra por último e é positiva.
Demonstrações: por áreas (quatro triângulos num quadrado de lado b+c, dois arranjos, mesma sobra) e por semelhança (a altura cria três triângulos semelhantes; b2=am e c2=an somam a2).
Relações métricas: b2=am, c2=an, h2=mn, bc=ah. Duas medidas conhecidas determinam as outras quatro.
Recíproca: a2=b2+c2 garante ângulo reto oposto a a; a2>b2+c2, obtuso; <, agudo. Teste com os quadrados das distâncias.
Ternos: (3,4,5), (5,12,13), (8,15,17), (7,24,25) e seus múltiplos. Só (3,4,5) é de consecutivos; ternos são infinitos.
Figuras: diagonal do quadrado ℓ2; do retângulo L2+H2; altura do equilátero ℓ3/2; diagonal do paralelepípedo a2+b2+c2, do cubo a3; lado do losango (d1/2)2+(d2/2)2; apótema da pirâmide g2=H2+(ℓ/2)2; corda r2=d2+(corda/2)2.
Distância entre pontos: (Δx)2+(Δy)2. Linha reta e caminho percorrido são perguntas diferentes.
Aplicações: rampa NBR 9050 (i=h/c≤1/12; comprimento é a hipotenusa), escada, cabo, mapa, TV (polegada = diagonal).
Ponte com a trigonometria: sen2θ+cos2θ=1 é Pitágoras dividido por a2.
Na prova: redesenhe, cace o ângulo reto, nomeie a hipotenusa, resolva até o fim, compare quadrados no limiar e confira o ordenamento dos lados.
Exercícios temporariamente indisponíveis
Não foi possível consultar o banco de questões. O conteúdo da aula continua disponível.
Flashcards temporariamente indisponíveis
Não foi possível consultar os cartões de revisão.
TEOREMA DE PITÁGORAS - Com a professora Gis
Marcos Aba Matemática · 13:25
Introdução. A professora Gis (canal Gis com Giz), em aula gravada no canal Marcos Aba, nomeia catetos e hipotenusa, enuncia o teorema e resolve os primeiros exemplos com números pequenos: é a seção “Catetos, hipotenusa e o ângulo que decide tudo” e o começo de “O teorema: quadrados que se somam” para quem ainda confunde qual lado vai sozinho na fórmula.
Relações Métricas no Triângulo Retângulo Parte 1 - Aula 12
Portal da Matemática OBMEP · 14:02
Aprofundamento. O Prof. Gustavo Adolfo Soares (IMPA/OBMEP) deduz as relações métricas a partir da altura relativa à hipotenusa e dos três triângulos semelhantes, e obtém o teorema de Pitágoras como consequência: é a seção “A segunda demonstração: a altura cria três triângulos semelhantes” em aula, com b2=am, c2=an, h2=mn e bc=ah.
ENEM 2021 PPL - Balanço - Teorema de Pitágoras
Professor 1BERTO Matemática · 3:18
Aplicação. Resolve o item do ENEM 2021 (PPL) do balanço de parque de diversões: as correntes de comprimento x, a altura do assento e as barras da estrutura formam o triângulo retângulo que a figura não marca. É o protocolo da seção “Ler a figura como a banca desenha”: redesenhar, caçar o ângulo reto, nomear a hipotenusa.
Teorema de Pitágoras no ENEM | Questões resolvidas
Escola de Números com Thyago Araujo · 18:58
Resolução. Sequência de questões do ENEM sobre o teorema em ritmo de prova (geometria plana é um dos assuntos mais cobrados, como o próprio vídeo lembra): diagonais, distâncias e figuras com medidas, o treino das seções “Onde o triângulo retângulo se esconde” e “Os erros que a banca planta”.
Rampa e escada são o mesmo triângulo retângulo visto de dois lados: na rampa faltam a hipotenusa e o comprimento; na escada, a altura. A NBR 9050 limita a inclinação a 1 para 12, e a conta é sempre a2=b2+c2.Dois usos do mesmo triângulo: na escada a hipotenusa é conhecida e falta um cateto (h2=7,52−4,52); na rampa os catetos são conhecidos e falta a hipotenusa. A rampa de 40 cm de desnível na inclinação máxima da NBR 9050 (1:12) precisa de 4,80 m de projeção horizontal. Diagrama autoral.Pitágoras por reconfiguração de áreas: dentro de uma mesma moldura de lado b+c, as quatro peças deixam descoberto ora um quadrado de área a2 (esquerda), ora dois quadrados de áreas b2 e c2 (direita). Como a moldura e as peças não mudaram, as áreas descobertas são iguais. Diagrama autoral, com b=4 e c=3.A altura relativa à hipotenusa produz três triângulos semelhantes. Cada relação métrica é uma proporção entre lados correspondentes; somando as duas primeiras, Pitágoras cai como consequência. Diagrama autoral com b=4, c=3, a=5, h=2,4, m=3,2, n=1,8.O terno (3,4,5) em áreas: 9+16=25 quadradinhos. Os ternos primitivos e seus múltiplos são os triângulos retângulos “de conta redonda”; qualquer outro trio de inteiros, como (4,5,6), falha no teste da recíproca. Diagrama autoral.No plano, uma aplicação; no espaço, duas em sequência: a diagonal da base d vira cateto do triângulo que tem a diagonal do sólido D como hipotenusa. Com arestas 3, 4 e 12: d=5, D=13. É a ponte para a geometria espacial. Diagrama autoral.A distância entre dois pontos é Pitágoras com os catetos Δx e Δy. Em linha reta, 5; pelas “ruas”, 4+3=7. Distância e caminho percorrido são perguntas diferentes, e a banca pergunta as duas. Diagrama autoral.A maior vareta que cabe numa caixa é a diagonal do paralelepípedo, a2+b2+c2: dois Pitágoras seguidos, primeiro na base, depois em pé.Da marca do pênalti (11 m da linha) até a trave (3,66 m do centro do gol), a bola percorre a hipotenusa: 112+3,662≈11,6 m, menos que 12 m. Item 28 do PAS 1 de 2012.A polegada anunciada da TV é a diagonal. Numa tela 16:9, largura e altura são os catetos: uma TV de 50 polegadas (127 cm) tem cerca de 111 cm de largura e 62 cm de altura.Cada degrau é um triângulo retângulo de 25,4 cm por 30 cm; 248 hipotenusas somadas dão o comprimento da escadaria, cerca de 97 m. Foi o item 102 do PAS 1 de 2009.O teorema é uma igualdade de áreas: os 9 ladrilhos do cateto 3 e os 16 do cateto 4 cobrem exatamente os 25 do quadrado da hipotenusa 5.
Rota PAS 1
Geometria plana: construções, semelhança, trigonometria e áreas · PAS 1
Fontes desta página
Os materiais abaixo contribuíram para a explicação e os exemplos deste assunto.
Rota PAS 1 — Geometria plana: construções, semelhança, trigonometria e áreas · Aquecimento (itens 3 e 4: triângulo retângulo e raízes quadradas); 'Quanto sobe uma rampa? Pitágoras e as razões trigonométricas' (abertura da rampa 3-4-5, conceito, demonstração por reconfiguração de áreas e figura, 'Pitágoras também fabrica números', item PAS 2023/98 da NBR 9050); box 'Como a banca cobra' (histórico de Pitágoras e relações métricas: 2009/102, 2010/107, 2012/28, 2013/74, 2019/45, 2020/66, 2021/58; irracionais 2009/79 e 2017/39); Banco de treino T5, T6, T9; síntese
Recorte por assunto: só Pitágoras e as relações métricas. Seno, cosseno, tangente, ângulos notáveis e as leis dos senos e dos cossenos da mesma seção pertencem à página trigonometria-no-triangulo; Tales e semelhança, à página teorema-de-tales-e-semelhanca (usada aqui só como ferramenta da segunda demonstração); áreas, à página areas-de-figuras-planas.
Rota PAS 2 — Trigonometria: aquecimento (a escada de 5 m) · 'Antes de começar', item 2 (escada de 5 m com o pé a 3 m da parede: h = 4 m; as razões 4/5 e 3/5 que depois viram seno e cosseno) e item 3 (razão compara: escada de 10 m com o pé a 6 m dá as mesmas razões)
Só o exemplo da escada, usado no Exemplo resolvido 1 e no cartão c02; as razões trigonométricas ficam na página trigonometria-no-triangulo.
Rota PAS 3 — Geometria analítica: aquecimento (Pitágoras mede caminhos retos) · 'Antes de começar', item 1 (Pitágoras mede caminhos retos; trios 3-4-5, 6-8-10 e 5-12-13) e a abertura da seção de distância entre pontos (duas amigas na cidade planejada: 6 e 8 quadras pelas ruas, 10 em linha reta; comparar comprimentos pelos quadrados sem extrair raiz)
Só a distância em linha reta contra o caminho pelas ruas e a comparação pelos quadrados; distância ponto-reta, ponto médio e área por coordenadas ficam na página distancias-na-geometria-analitica.
Cadernos e gabaritos oficiais do PAS/UnB (Cebraspe) · PAS 1 2005 (itens 98 e 99), 2009 (item 102, transcrito da imagem do caderno), 2010 (item 107, figura em malha lida no PDF), 2012 (item 28, figura do campo lida no PDF), 2013 (itens 73 e 74, figura do losango e fórmula lidas no PDF), 2015 (item 88, medida 20√2 lida no PDF), 2019 (item 45, figura das faces lida no PDF), 2020 (item 66), 2021 (item 58, figura da pirâmide lida no PDF), 2022 (item 100, tipo B, figura II lida no PDF), 2023 (itens 96 e 98, reutilizados por GUID da página teorema-de-tales-e-semelhanca); PAS 3 2013 (item 64, coordenadas lidas no PDF) e 2018 (item 85, tabela de coordenadas lida no PDF)
Itens reproduzidos verbatim; gabaritos conferidos em utils/material/PAS/pesquisa/classificacao/AAAA.json e classificacao-pas3/. Figuras impressas descritas de forma neutra e completa no texto de suporte.
Cadernos e gabaritos oficiais do PAS/UnB (Cebraspe) · PAS 1 2005 (itens 98 e 99), 2009 (item 102, transcrito da imagem do caderno), 2010 (item 107, figura em malha lida no PDF), 2012 (item 28, figura do campo lida no PDF), 2013 (itens 73 e 74, figura do losango e fórmula lidas no PDF), 2015 (item 88, medida 20√2 lida no PDF), 2019 (item 45, figura das faces lida no PDF), 2020 (item 66), 2021 (item 58, figura da pirâmide lida no PDF), 2022 (item 100, tipo B, figura II lida no PDF), 2023 (itens 96 e 98, reutilizados por GUID da página teorema-de-tales-e-semelhanca); PAS 3 2013 (item 64, coordenadas lidas no PDF) e 2018 (item 85, tabela de coordenadas lida no PDF)
Itens reproduzidos verbatim; gabaritos conferidos em utils/material/PAS/pesquisa/classificacao/AAAA.json e classificacao-pas3/. Figuras impressas descritas de forma neutra e completa no texto de suporte.