Quadrilátero que tem os quatro ângulos e os quatros lados congruentes

Quadriláteros são polígonos que possuem quatro lados. Sendo assim, os quadriláteros herdam todas as características e propriedades dos polígonos, como o fato de possuírem apenas duas diagonais ou de a soma dos seus ângulos internos ser sempre igual a 360°.

Elementos de um quadrilátero

  • Lados: São os segmentos de reta que contornam o quadrilátero;

  • Vértices: São os pontos de encontro entre dois lados;

  • Ângulos internos: São os ângulos determinados por dois lados consecutivos de um quadrilátero;

  • Ângulos externos: são ângulos formados pelo prolongamento de um lado de um polígono. Um ângulo externo sempre é suplementar ao ângulo interno adjacente a ele;

  • Diagonais: Segmentos de reta cujas extremidades são dois vértices não consecutivos de um polígono. Dessa maneira, são os segmentos de reta que ligam dois vértices e que, ao mesmo tempo, não são lados.

Um quadrilátero é convexo quando está completamente em um dos semiplanos formados pela reta que resulta do prolongamento de um de seus lados.

Classificação de quadriláteros

Os quadriláteros podem ser classificados de acordo com a posição relativa entre seus lados. Aqueles que possuem lados opostos paralelos são chamados de paralelogramos. Os quadriláteros que possuem um par de lados opostos paralelos e outro não são chamados de trapézios. A terceira classe dos quadriláteros contém aqueles que não possuem paralelismo algum entre seus lados.

Paralelogramos

Os paralelogramos possuem uma característica a mais que os quadriláteros, que é o fato de possuírem lados opostos paralelos. Isso acarreta uma série de propriedades pertencentes somente a eles.

  • Possuem lados opostos congruentes;

  • Possuem ângulos opostos congruentes;

  • Possuem ângulos adjacentes suplementares;

  • As diagonais de um paralelogramo cruzam-se em seus pontos médios.

Existe uma classificação para os paralelogramos em retângulos, losangos, quadrados ou nenhum deles.

Retângulo

Os retângulos são paralelogramos cujos ângulos internos são retos (daí o nome retângulo). Eles possuem todas as características dos paralelogramos e uma propriedade específica, a saber:

As diagonais de um retângulo são congruentes.”

Quadrilátero que tem os quatro ângulos e os quatros lados congruentes

Retângulo: apresenta ângulos retos e diagonais congruentes

Losango

Os losangos são paralelogramos que possuem todos os lados congruentes, isto é, são paralelogramos equiláteros. Sua propriedade específica é a seguinte:

As diagonais de um losango são perpendiculares.”

Quadrilátero que tem os quatro ângulos e os quatros lados congruentes

O losango possui diagonais perpendiculares

Quadrado

Os quadrados são losangos e retângulos simultaneamente e, por isso, possuem todos os ângulos retos e todos os lados congruentes. Sua propriedade específica é a seguinte:

As diagonais do quadrado são perpendiculares e congruentes.”

Trapézios

Diferentemente dos paralelogramos, os trapézios possuem apenas um par de lados paralelos. Esses lados são chamados de bases. Os trapézios que possuem os outros dois lados que não são bases congruentes são chamados de isósceles.

Quadrilátero que tem os quatro ângulos e os quatros lados congruentes

Exemplo de trapézio isósceles

As propriedades específicas do trapézio isósceles são:

Os ângulos da base e as diagonais são congruentes”.

Os trapézios possuem as mesmas características e propriedades dos quadriláteros, uma vez que não são paralelogramos.

Quadriláteros são polígonos que possuem quatro lados. Os polígonos, por sua vez, são figuras limitadas por segmentos de reta. Sendo assim, todos os lados de um polígono e, por consequência, de um quadrilátero são retos.

Elementos de um quadrilátero

Lados: São os segmentos de reta que contornam o quadrilátero;

  • Vértices: São os pontos de encontro entre dois lados;

  • Ângulos internos: São os ângulos determinados por dois lados consecutivos de um quadrilátero;

  • Ângulos externos: são ângulos formados pelo prolongamento de um lado de um polígono. Um ângulo externo sempre é suplementar ao ângulo interno adjacente a ele;

  • Diagonais: Segmentos de reta cujas extremidades são dois vértices não consecutivos de um polígono. Dessa maneira, são os segmentos de reta que ligam dois vértices e que, ao mesmo tempo, não são lados.

Propriedades gerais dos quadriláteros

  • A soma dos ângulos internos de um quadrilátero é sempre igual a 360°;

  • A soma entre um ângulo interno de um quadrilátero e o ângulo externo adjacente a ele é igual a 180°;

  • O perímetro de um quadrilátero é igual à soma dos comprimentos de seus lados.

Quadriláteros convexos ou não convexos

Convexo é o nome dado a um polígono que possui a seguinte característica: a reta que contém um de seus lados não corta o polígono, qualquer que seja o lado escolhido para observar essa reta.

Em outras palavras, um polígono convexo não possui vértices voltados para dentro, formando uma espécie de boca. Observe a imagem com um exemplo de quadrilátero não convexo, em que a reta que contém um lado corta o polígono:

Trapézios

Trapézios são quadriláteros que possuem um par de lados opostos e paralelos. Todas as características e propriedades dos quadriláteros e dos polígonos valem para os trapézios. Além dessas, também é possível que os trapézios possuam uma característica específica, o que lhes garante também uma propriedade específica.

Um trapézio é chamado de isósceles quando os seus dois lados não paralelos (e opostos) são congruentes. Nesse caso, a propriedade específica é: em trapézios isósceles, os ângulos da base são congruentes.

Paralelogramos

Os paralelogramos são os quadriláteros que possuem dois pares de lados paralelos. Além de todas as propriedades e características dos polígonos, também possuem as seguintes propriedades específicas:

  • Lados opostos são paralelos e congruentes;

  • Ângulos opostos são congruentes;

  • Ângulos internos adjacentes são suplementares;

  • As diagonais de um paralelogramo encontram-se em seus pontos médios.

Os paralelogramos são comumente divididos em quatro grupos: paralelogramos quaisquer, retângulos, losangos e quadrados. O primeiro grupo é composto por paralelogramos que não pertencem aos outros três.

Retângulos

São paralelogramos que possuem todos os ângulos retos. Sendo assim, todos os seus ângulos são iguais a 90°. A propriedade específica dos retângulos é a seguinte:

As diagonais de um retângulo são congruentes.”

Losangos

São paralelogramos que possuem todos os quatro lados congruentes. Observe que os losangos não precisam ter ângulos congruentes, com exceção dos ângulos opostos, é claro. A propriedade específica dos losangos é a seguinte:

As diagonais de um losango são perpendiculares.”

Quadrados

Os quadrados são losangos e retângulos ao mesmo tempo, ou seja, são paralelogramos que possuem todos os lados congruentes e todos os ângulos retos. Sendo assim, podemos afirmar que todo quadrado também é retângulo e losango, mas nem todo losango ou retângulo é quadrado.

A propriedade específica dos quadrados é a junção entre as propriedades do losango e do retângulo. Observe:

As diagonais de um quadrado são perpendiculares e congruentes.”

Por Luiz Paulo Moreira

Graduado em Matemática

Quadriláteros são figuras geométricas planas, poligonais e formadas por quatro lados. Em outras palavras, essa definição implica as seguintes características:

  • Quadriláteros são figuras definidas em um plano, por isso, não existem pontos dessa figura fora do plano (no que chamamos de espaço);

  • São formados por segmentos de reta que se encontram em suas extremidades, por isso, são figuras fechadas;

  • Possuem três classificações básicas:

Outros: Não possuem lados paralelos;
Trapézios: Possuem um par de lados paralelos;
Paralelogramos: Possuem dois pares de lados paralelos.

O paralelismo entre os lados de um quadrilátero é perceptível quando se observa seus lados opostos. Lados que possuem ponto em comum não podem ser paralelos justamente por possuírem ponto em comum.


Exemplo de trapézio, paralelogramo e “outros”

Paralelogramos

Para ser paralelogramo, é necessário que o polígono seja um quadrilátero e que seus lados opostos sejam paralelos. Essa definição implica uma série de resultados, chamados aqui de propriedades. Elas são válidas para todo paralelogramo e serão discutidas a seguir:

1 – ângulos opostos são congruentes;

2 – ângulos não opostos são suplementares;

3 – Lados opostos são congruentes;

4 – As diagonais do paralelogramo encontram-se no seu ponto médio.


Ilustração das propriedades do paralelogramo

OBS.: Devemos ressaltar que, se um quadrilátero possui lados opostos paralelos e congruentes, então ele é um paralelogramo.

A seguir discutiremos propriedades de alguns paralelogramos específicos.

Retângulos

Os retângulos são quadriláteros cujos ângulos medem 90°. Um resultado direto disso é que seus lados opostos são paralelos. Para ver isso, basta considerar qualquer um de seus lados como uma reta transversal e observar que ela corta outros dois lados formando o mesmo ângulo: 90°.

Todo retângulo, portanto, é também um paralelogramo. Entretanto, nem todo paralelogramo é um retângulo. Assim, para o retângulo, valem as quatro propriedades dos paralelogramos citadas acima, além da seguinte:

Todo retângulo possui diagonais congruentes.

O resultado mais direto dessa propriedade é o seguinte: Se um paralelogramo possui diagonais congruentes, então ele é um retângulo.

Losangos

Os losangos são paralelogramos que possuem os quatro lados congruentes. Desse modo, todo losango é um paralelogramo, mas nem todo paralelogramo é um losango.

Esse quadrilátero possui as mesmas propriedades dos paralelogramos, além da seguinte:

As diagonais de um losango formam um ângulo reto.

Assim, se um paralelogramo possui diagonais perpendiculares, então ele é um losango.

Quadrado

Um quadrado é um paralelogramo que possui os quatro lados iguais e, além disso, possui ângulos retos. Dessa maneira, um quadrado é, ao mesmo tempo, um losango e um retângulo. Entretanto, nem todo losango é quadrado e nem todo retângulo é quadrado.

A propriedade específica do quadrado é a seguinte:

As diagonais de um quadrado formam ângulos retos e são congruentes.

Assim, se um paralelogramo possui diagonais que formam um ângulo reto e que são congruentes, então esse paralelogramo é um quadrado.

Observe que o critério acima é exatamente uma junção dos discutidos para o losango e para o retângulo.

Trapézios

São os quadriláteros que possuem apenas um par de lados opostos paralelos.
Esses lados são chamados de bases do trapézio. Os trapézios não são paralelogramos, por isso, as propriedades dos paralelogramos não são válidas para os trapézios.

Existem três classes de trapézios: os trapézios quaisquer, os trapézios retângulos e os trapézios isósceles.

A primeira classe diz respeito àqueles que não são retângulos nem isósceles. Já os trapézios retângulos:

Trapézios retângulos

São trapézios que possuem dois ângulos internos com medida de 90°.

Trapézios isósceles

São os trapézios em que os lados que não são paralelos possuem a mesma medida (são congruentes).

É possível notar que um trapézio isósceles pode resultar do corte feito em um triângulo isósceles, desde que esse corte descreva uma reta paralela à base desse triângulo. Quando isso é feito, o resultado é outro triângulo isósceles semelhante ao primeiro e um trapézio isósceles.

As propriedades específicas para o trapézio isósceles são as seguintes:

1 – Os ângulos da base maior do trapézio isósceles são iguais;

2 – As diagonais do trapézio isósceles são congruentes.

Quadriláteros convexos

Existem quadriláteros convexos e não convexos. O primeiro grupo é formado por todos aqueles em que a reta que contém qualquer um de seus lados não intercepta o outro lado. Se existe pelo menos um lado que não possui essa característica, então, ele é chamado de não convexo ou côncavo.

Por Luiz Paulo Moreira

Graduado em Matemática