VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA Resoluções das Atividades Sumário Capítulo 1 – Arcos e ângulos na circunferência.................................................. 1 Capítulo 2 – Unidades de medida de arcos e ângulos....................................... 3 Capítulo 3 – Trigonometria no triângulo retângulo............................................ 5 Capítulo 4 – Lei dos Senos e Lei dos Cossenos.................................................. 7 Capítulo 1 Arcos e ângulos na circunferência Atividades para Sala 100º + 140º + 2a = 360º 140º Portanto, B α A 2a = 360º – 240º A 2a = 120º α 0 (2α) C 70º ∴ a = 60º D 2a C B 40º A Temos a circunferência a seguir, de diâmetro AC . 50º 100º 04 a) B 03 D Denominamos a o ângulo que desejamos determinar ). Assim, analisando os arcos representados na ( CBD figura, verificamos que: 01 B Lembrando a propriedade do ângulo inscrito: Capítulo 5 – O sistema trigonométrico e o estudo da circunferência trigonométrica................................................................................ 9 Capítulo 6 – Relações trigonométricas I – Seno e cosseno de um arco trigonométrico.............................................................................. 11 Capítulo 7 – Relações trigonométricas II – Secante e cossecante de um arco trigonométrico.............................................................................. 12 5º x 50º 2 y O D E y − 50 o ⇒ y − 50 o = 80 o ⇒ y = 130 o 2 50 o + y x= ⇒ x = 90 o 2 40 o = 'B B 130º D 130º 50º 25º A ⇒ C A 65º P C b) a N 90º 90º A 60º 02 A Lembrando: α ⇒ α= C − AB ACB 2 05 D B A 0 47º b a B I. a−b = 47º ⇒ a − b = 94º 2 II. Como sabemos que a + b = 360º, temos o sistema: a + b = 360 o + a − b = 94º 2a = 454º a = 227º M 120º A 0 210 o − 150 o 2 60 o α= 2 α = 30 o α= B 900 360 720 2,5 1800 1 volta → 360o x → 900o ↓ 2 voltas e meia Atividades Propostas 01 B = a, teremos a seguinte distribuição: Sendo AOB Como COD = 60º, então: B 3α = 60º α = 20º A α C 2α 2α α α + 2α O b = 133º 1a Série – Ensino Médio | 1 D VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA corresponde a um arco de 60º. 02 Se CD = R, então CD 60º C 60º 60º R D R α A B 100º 100 o + 60 o 2 α = 80 o α= θ= + DE 40 o + 40 o HG = = 40 o 2 2 O ângulo γ também tem seu vértice no interior, então: γ= + BD 80 o + 80 o GE = = 80 o 2 2 O único ângulo que não pode ser obtido é 30º. α A O y – – 60 AB = 30 o α= = 15o ⇒ AB 2x O ângulo θ tem seu vértice no interior da circunferência: 07 D E 03 B 120 o = 60 o 2 60 β= A 2 AED + AB 210 o BAD ⇒ = = 105o β= = 2 2 2 2y 60 º 60º C B R O ângulo β é um ângulo inscrito: D B β B x E 2y 2x 60º C 04 D C 60º α A 60º O B β 60º =α BAD =β COB 60 Temos que: (2y – 60) + (2x – 60) + 60 = 360 2x + 2y = 360 + 60 2x + 2y = 420 x + y = 210o β = 120º α = 30º C 05 E 08 I. o = 360 I. AB 6 = 60 o AB A II. o = 360 II. CD 180º – α 4 = 90 o CD B α D 40º a D 40º α 80º 40º C B C 40º 40º θ β G 40º B H A o 40º 40º y = 55o 360 = 40 o, pois cada corda cujo tama9 nho equivalha à corda AB é lado do eneágono. I x = 105o 09 C Cada arco mede 2x = 210 C α = 105o 40º A x−y = 25 2 x − y = 50 x − y = 50 + CD AB 2 60 o + 90 o 180 o − α = 2 180 o − α = 75o x+y = 80 2 x + y = 160 III. x + y = 160 III. 180 o − α = 06 B D 40º F D γ 40º 40º E Com os prolongamentos dos lados HB e FC , obtemos o ângulo α: α= − BC 80 o − 40 o FH = = 20 o 2 2 2 | 1a Série – Ensino Médio . Logo, se é arco tanto de BAD como de BCD BD o o o BAD = 40 , BD = 80 e BCD = 40 . Assim, como CD é = 40, AC = 80 o , já que B = 80 e ABC uma bissetriz, ACD AB = AC. Por fim, temos que em ∆ABC: α + 80 + 80 = 180 α = 180 – 160 α = 20o VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA 10 A 2b Calculando: rad graus 2π360o y 2,25 D A d q 2a a C b 2q B c) A medida de um ângulo em radianos é dada pelo comprimento do arco correspondente no círculo trigonométrico (cujo raio é 1). Observe: rad graus 2p 360° 360 ⇒ x= 2π 1 x x ≅ 57,32° + AC 2α + 2β 2 ⋅ ( α + β ) AB = α+β =δ⇒ = 2 2 2 Unidades de medida de arcos e Capítulo 2 ângulos Atividades para Sala 01 a) π 3π −x 5 b) c) 180 7π ⋅ 180 x= 8 π 1260 = x = 157, 5o x= 8 c) x = 180 :45 = 2π · x = 360 · 0,105 37, 8 x= ⇒ x = 6 (aproximadamente) 2π b)Observe: 15 1 = = 0, 25o 15' = 60 4 Assim: 2o15' = 2o + 15' = 2o+ 0,25o Então = 2o15' = 2,25o π 12 Assim, temos: π a − b = 12 (Somando-se as equações do sistema) a + b = 7π 4 3π 4 graus 03 a)rad 2π360o 0,105 x 180 o −−− π x= 510 π 17π = 180 6 135 π :45 12 15o −−− x 12x = π 180o 200 200 π 10 π = x= 180 9 Como a resposta pedida é em radianos, temos da equação (I). 1 x = 1200 b) x = o Organizando os dados em um sistema, temos: a − b = 15o (I) 7π rad (II) a + b = 4 20 π ⋅ 180 x= 3 π 02 a) π x 04 C x 3π ⋅ 180 x= 5 = 108o π 360y = 2π · 2,25 180y = π · 2,25 2, 25π π ⇒ y = rad ≅ 0, 039 y= 180 80 π 7π + 12 4 π + 21π 2a = 12 22π 22π 11π = 2a = ⇒a= 12 24 12 2a = 7π −a 4 7π 11π b= − 4 12 21π − 11π 10 π 5π = = b= 12 12 6 b= π 05 Ângulo central a = 30º ou rad . Aplicamos a relação 6 = α · R. π π ⋅ 25 ⋅ 50 ⇒ = 6 3 3,14 ⋅ 25 = ⇒ = 26,16m 3 = 1a Série – Ensino Médio | 3 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA N < 2,5 · 3,14 N < 7,85 II)Como N é um número de fatias, ele deve ser um número natural, sendo 7 o maior valor. III)2π – (0,8 · 7) 6,28 – 5,6 = 0,68 Atividades Propostas 01 a) π −−− 180 o 5π −−− x 4 5π 180 o ⋅ 4 x= π 180 ⋅ 5 x= = 225o 4 b) x = 180 o ⋅ π 180 ⋅ 7 x= 6 x = 210 o c) x= 180 o ⋅ π 11π 6 x = 330 o 07 B B 60 o 7π 6 20 A 5 = (360 − 60 ) de 2πr ⇒ 300 ⋅ 2 ⋅ 3 ⋅ 20 AB 360 6 360 = 100m AB 20000 20000m ⋅T ; temos : 100 = 3600 3600s 360000 T= = 18s 20000 Como V = 7 b) ⋅ 360 = 252o 10 252π 7π x= = 180 5 2 02 a) ⋅ 360 = 144 o 5 Logo, 180 −−− π 144 −−− x 144 π 4 π x= = 180 5 08 15 5 x 15 = x 10 5 γ= 10 11 12 1 10 2 9 b 3 a 8 4 7 6 5 O relógio pode ser representado da maneira como mostra a figura. Para calcular o ângulo entre os ponteiros, devemos, então, considerar o ângulo b e o a, referente ao ângulo provocado pelo movimento do ponteiro das horas em relação ao algarismo 3. x = 30cm Note que, entre dois algarismos consecutivos, o ângulo é 360º = 30º . Assim, b = 60º e a = 15º (metade de 30º, pois 12 uma hora = metade do ângulo). 04 B π Convertido a radianos, o ângulo central é rad . 3 Assim, α = e = α ⋅r r π Logo, = ⋅ 6 = 3,14 ⋅ 2 = 6, 28 3 5 102.610 ⋅ 3,1416 x= 648.000 0,4972 rad 06 C 2π I) N < 0, 8 4 | 1a Série – Ensino Médio x D 09 5, 25 2, 5 = 2,1 ⇒ = 12, 6cm 6 θ= 6 θ= l q 6cm 10 2,5 cm 12, 6 6 θ = 2,1 rad θ= π rad 2 2π rad 90 o = 05 E I) π rad → 648.000" II)28º30'10" → (28 · 3600) + (30 · 60) + 10" 100.800 + 1.800 + 10 = 102.610 III)π ––––– 648.000 x ––––– 102.610 15 B m 5c Teremos, então: ângulo entre os ponteiro = a + b A γ 5,2 C 10 γ= 03 C 20m 20 20m x rad x= a) No sentido horário: ∆ϕ = − 360 o 90 o π rad 2 π rad 2 π 3,14 Distância = 0, 50 ⋅ − = 0, 50 ⋅ − = −0, 78m 2 2 4 4 4 x = x 5 16 γ = x = 5cm 20 γ= b) VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA Trigonometria no triângulo Capítulo 3 retângulo 05 I. Atividades para Sala 0m 10 x 01 a) cos 28 = = 0, 88 ⇒ x = 3, 52 4 2x = 0, 46 ⇒ x = 1, 38 b) sen28o = 6 x +1 = 0, 53 ⇒ x = 5, 36 c ) tg28o = 12 x o 45o x x 100 02 E = sen45o ⇒ 2 x = ⇒ x = 50 2m 100 2 II. A x x 2m x h = 0, 961 ⇒ h = 7, 688cm 8 x o 2 b) cos 74 = = 0, 276 ⇒ x = 4, 416cm 8 a) sen74 o = x x B C Atividades Propostas 30o 6x 01 A 2 3 = 6x 3 6 3 x= . 6 3 3 tg 30 o = x= I. cosα = B 3 3 x 3 = ⇒ x = 6cm 10 5 Soma dos catetos = 6 + 8 = 14cm 03 a) 10cm 8cm N α 60o II. senB = b/a 45o A A x C 1200m B 02 C N sen30 o = b) x 03 D 60o A 45o 1200 – x tg 60 o = x 1 = ⇒ x = 4km 8 2 B x x = 3 ⇒ x = 1200 3 − x 3 1200 − x ( ) x= 1200 3 m 1+ 3 x 1 + 3 = 1200 3 04 B cos60 o = 100 1 = ⇒ x = 200m x 2 04 D x P 30o 30o x Q sen60 o = 1,2m 15m 100 60o 30o R 100 x 3 = ⇒ x = 50 3m 100 2 S x 3 = ⇒ x ≅ 8, 65 15 3 x + 1, 2 ≅ 9, 86m tg 30 o = 1a Série – Ensino Médio | 5 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA II. Aplicando o Teorema de Pitágoras, temos: 05 B ( 3) r2 = (r – 1)2 + m c 24 x+4 2 ⇒ r 2 = r 2 − 2r + 1 + 3 ⇒ r = 2 III.Se r = 2, então temos o triângulo: 30o 3 F x+4 1 = ⇒ 2x = 24 − 8 ⇒ x = 8 24 2 Altura do sup orte = x + 3 = 11cm B 1 2 06 D x = 3⇒ 104 , 03 − 103, 5 ⇒ x = 0, 53 ⋅ 1, 73 = 0, 9169km = 916, 9m O tg 60 o = IV.Como o triângulo AOB é isósceles, então OF é bissetriz, mediana, altura e mediatriz. Assim, se α = 60º, = 120 o . Isso quer dizer que a área do setor então AOB 07 E circular é Observe a figura: πr 2 π ⋅ 4 . = 3 3 09 A Q y I. Podemos representar o enunciado da questão pela figura a seguir: b θ E B Bissetriz x θ P 3 ⇒ α = 60 o 2 senα = sen 30 o = θ θ A a 01 r R r 02 R (R – r) R r Destacando o triângulo hachurado na figura, temos: 02 • Do triângulo APE, temos: a a 1 ⇒x= ⇒ x =a⋅ cos θ x cos θ ⇒ x = a ⋅ sec θ cos θ = r+ • Do triângulo BEQ, temos: 1 b b ⇒y= ⇒y=b⋅ ⇒ y sen θ sen θ ⇒ y = b ⋅ cossec θ Como PQ = x + y, então PQ = a · secq + b · cossecq Lembrando: R −r ⇒ (R + r ) ⋅ sen θ = R − r ⇒ R+r ⇒ R ⋅ sen θ + r ⋅ sen θ = R − r ⇒ ⇒ r sen θ + r = R − R sen θ ⇒ r( sen θ + 1) = R(1 − sen θ) ⇒ R(1 − sen θ) ⇒r = 1 + sen θ sen θ = II. Observe que: 08 C (R – r) θ 01 sen θ = R • DC é tangente do arco, então é perpendicular ao raio. d • AB será corda, então F é ponto médio de AB . 1,85 I. Observe a figura: 1 3 A C 1 3 0,15 45o 1,85m B F d (r – 1) d r x D 45o α O 6 | 1a Série – Ensino Médio 45o 2 = 1,85 + 0,15 45o 2 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA cos45o = Lei dos Senos e Lei dos 2 d Capítulo 4 Cossenos 2 2 = d 2 Atividades para Sala d 2 =4⇒ d= 4 2 01 C Aplicando a Lei dos Senos: Portanto: 2 16 4 d2 + 20 = + 20 = + 20 = 28 2 2 2 1 α 2α 10 A Dada a figura a seguir: 2 1 = sen 2α sen α A sen2α = 2 ⋅ senα D y B 2 senα ⋅ cos α = 2 senα x 30o 60o cos α = C a Chamando o lado BC (que é comum aos dois triângulos) de a, temos: A I. 2 ⇒ α = 45o 2 02 B Aplicando a Lei dos Senos: x d = sen α sen [180 o − (α + β )] dsen α x= sen(α + β ) β y L tg 60 o = x y y ⇒a= a 3 d β o 0 18 α a –( ) +b x L 60o B C a 03 A Considere a figura: D II. A x B 30o a tg 30 o = x 3 x 3x ⇒ = ⇒a= a 3 a 3 3 C 60° P x 2 M 2 1 B III.Igualando as expressões I e II, temos: y 3x = ⇒ y = 3x 3 3 IV. Se y – x = 4 3 , então 3x – x = 4 3 ⇒ 2x = 4 3 ⇒ ⇒x= 2 3 y=6 3 V. Assim, x + y = 6 3 + 2 3 = 8 3 C é 60º. I.Se ∆ABC é equilátero, o ângulo A II.Aplicando a Lei dos Cossenos no triângulo APM, temos: x2 = 32 + 22 – 2 ⋅ 3 ⋅ 2 ⋅ cos60º 1 x2 = 9 + 4 – 2 ⋅ 6 ⋅ 2 2 x = 13 – 6 x= 7 III.Como queremos o perímetro de APM, temos: P=3+2+ 7 = 5+ 7 1a Série – Ensino Médio | 7 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA 04 B 02 C A Aplicando a Lei dos Cossenos: A 4 B C 75o 45o x2 = 52 + 82 – 2 ⋅ 5 ⋅ 8 ⋅ cos120º 1 x = 25 + 64 – 80 ⋅ − 2 x2 = 89 + 40 x 4 = sen45º sen30º x ⋅ sen30º = 4 ⋅ sen45º x 5 2 30o x 120o x2 = 129 60o x = 129 x ≅ 11km 1 2 =4⋅ 2 2 4 2 ⋅ 1 ⋅ 8 x= 2 x= 8 B 05 x⋅ L 2 2 03 D 12 6 = 2R ⇒ =R sen 60 o 3 2 12 ⇒ R=4 3 3R = 12 ⇒ R = 3 I. Observe a figura: B θ 3 2 3 Atividades Propostas 01 C Para um triângulo inscrito em uma circunferência vale a lei: a b c = = = 2r senB senC senA 2 3 2q D A 3 é externo do ∆BCD, assim ele é a soma • O ângulo ADB dos internos não adjacentes. Então, temos que o ângulo C BD = θ. A II. O triângulo BCD é isósceles, pois temos dois ângulos congruentes. III.Para a área do triângulo BCD, temos: b c 120o θ C C a A= B 3 2 3 ⋅ 2 3 ⋅ sen120 o 3 ⇒A= 6 ⋅ ⇒A=3 3 2 2 04 B a I. Temos o triângulo a seguir: b α A c I. 3a = 7c b c C B a 7c a= 3 a + b + c = 20x + senB + senC =x senA Aplicando a Lei dos Cossenos: a2 = b2 + c2 – 2bc · cosα 2 Aplicando a Lei dos Senos, temos: a b c = = = 2r ⇒ senB senC senA a+b+c 20 x ⇒ = 2r ⇒ = 2r ⇒ r = 10 x senA + senB + senC II. A = πr2 ⇒ A = π ⋅ 102 ⇒ A = 100π 8 | 1a Série – Ensino Médio II. 3b = 8c 8c b= 3 2 8c 7c 8c 2 ⋅ c ⋅ cosα = + c − 2 ⋅ 3 3 3 49c 2 64c 2 16c 2 = + c2 − ⋅ cos α 9 9 3 49c 2 = 64c 2 + 9c 2 − 48c 2 ⋅ cos α 48 c 2 ⋅ cos α = 24 c 2 , c ≠ 0 24 cos α = 48 1 cos α = ⇒ α = 60º 2 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA 05 Sendo α o ângulo agudo do paralelogramo, teremos: 5 5 10 A x2 = 25 – 9 6 4 4 4 k 4 5 5 I.6 = 4 + 5 – 2 · 4 · 5cosα 36 = 16 + 25 – 40cosα 40cosα = 5 5 cos α = 40 1 cos α = 8 2 2 2 3 y2 = 82 + 42 y2 = 64 + 16 2 ( 2o – 4 5 1 = 46 8 06 C 135o 135 12 x 45o B Aplicando a Lei dos Senos no triângulo ACD, temos: 12 2x ⋅ a x = ⇒ ⇒ x = 12 2 µ.c o o 2 sen135 sen30 5 (4 5 ) o o 01 a) 478 360 ⇒ 2o quadrante o (118 ) 1 o o b) − 4249 360 ⇒ 1o quadrante ( −289o ) 11 6 2 2 = 2 ⋅ 6 ⇒ sen α = ⇒ α = 45o sen α 2 08 D c) −7436 x2 = a2 + a2 – 2a2cos120º 360 o ⇒ 2o quadrante ( −236 ) 20 o o d) 10.112 360 ⇒ 1o quadrante 09 B 25π = 1125o ⇒ 1o quadrante 4 17π b) = 382o30 ’ ⇒ 1o quadrante 8 213π c) = 4260 o ⇒ 4o quadrante 9 −14 π = −840 o ⇒ 3o quadrante d) 3 B 3cm 60o A x 3cm C o x = 3 + 4 − 2 ⋅ 3 ⋅ 4 ⋅ cos 60 1 x 2 = 9 + 16 − 24 ⋅ 2 x 2 − 13 → x = 13 2 2 28 02 a) x = 3a2 = a 3 I. o o (32o ) x2 = 2a2 + a2 5 θ Atividades para Sala C 07 C = 52 + 52 − 2 ⋅ 5 ⋅ 5 ⋅ cos θ O sistema trigonométrico e o estudo da circunferência trigonométrica D 30o o 2 Capítulo 5 Considere a figura a seguir: A ) 4 8 80 = 50 − 50 cos θ 50 cos θ = −30 3 cos θ = − 5 2 k 2 = 41 + 40 ⋅ y y2 = 80 y= 4 5 II.k = 5 + 4 – 2 ⋅ 5 ⋅ 4cos(180º – α) k2 = 25 + 16 + 40cosα 2 x x=4 180 – α α 5 x2 = 16 5 1o –x2 + 32 = 52 2 II. 62 = 4 2 + 52 − 2 ⋅ 4 ⋅ 5 ⋅ cos ϕ 36 = 16 + 25 − 40 cos ϕ 40 cos ϕ = 5 1 cos ϕ = = 0,125 8 03 a)360º ÷ 8 = 45º A = 0º, B = 45º, C = 90º, D = 135º, E = 180º, F = 225º, G = 270º, H = 315º. b)360º ÷ 6 = 60º A = 0º (0) B = 60º 3 4π E = 240º 3 C = 120º 2π 3 5π F = 300º 3 π D = 180º (π) 1a Série – Ensino Médio | 9 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA 04 a) L = 135o ; M = 225o ; N = 315o 04 I. 1a DN = b) P = 60 ; M = 240 ; N = 300 c) P = 35o ; L = 145o ; N = 325o o o o π 7π 11π ;M= ;N= 6 6 6 2π 4π 5π e) L = ;M= ;N= 3 3 3 π 3π 5π f) P = ; L = ;M= 4 4 4 d) P = −8π −8π − 2kπ ,k ∈ Z ⇒ expressão geral = 5 5 II. a) π 4 O 05 I.a) 80 o + 360 o ⋅ K ; k ∈ Z 4π + 2kπ ; k ∈ Z 3 c) 300 o + 360 o ⋅ K ; k ∈ Z b) b) –240 O –60 II. C −2650 o 360 o −130 o 7 III. III. E −1425 360 o ( −345o ) o 220° –140° Maior: 2p · 12 –––––––– 360º x –––––––– 240º ⇒ 3 24 π = ⇒ x = 16πcm 2 x Menor: 2p · 6 –––––––– 2prad 16p –––––––– y 320° –40° 05 E 01 E 40° –320° 360° − 345° = 15° 3 Atividades Propostas 140° –220° 130 π 7π 7π ⇒ 1a DP + = 26π + 5 5 5 06 135s = 2min e 15s 60min ______ 360o ⇒y= 4 16 π ⋅ 2 π 8π ⇒ rad 12 π 3 3 1 6 2min ______ x ⇒ 60 = 360 ⇒ x = 12o x 2 3600s ______ 360o 02 M = 70º; N = 160º; P = 250º; Q = 340º 10 03 a)7392o 360 o ⇒ 20 voltas 3o quadrante (192o ) 20 o o b) −4000 360 ⇒ 11 voltas 4o quadrante ( −40 o ) 11 Logo, 135s correspondem a 13º30’. e) −675 360 ⇒ 1 volta 360 1 1o quadrante ( −315) 10 | 1a Série – Ensino Médio = 360 ⇒ y = 1, 5o = 1o30 ’ y 07 C 17π o c) 3 rad = 1020º 360 ⇒ 2 voltas −720º 2 4o quadrante 300º −3060 360 ⇒ 8 voltas −2880 8 ( −180 ) 1 d) 2 3600 15s ________ y ⇒ 15 3 7π = 630 o que possui 1a DP = 270 2 Assim, 7π − α ∈ 3o quadrante. 2 08 D 29π 28π π π = + = 4 π + ⇒ 1a DP 7 7 7 7 09 B 100 ⋅ 2 ⋅ 3,14 ⋅ 1 = 314m 2 10 330º + 360º · k, k ∈ Z VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA Capítulo 6 03 sen Relações trigonométricas I – Seno e cosseno de um arco trigonométrico 3 2 06 I. Pela condição dada, temos: 13 π 5π π − 2 b) sen = sen = − sen = 4 4 4 2 5π 17π π − 3 c ) sen = − sen = = sen 3 3 2 3 −1 2 4π 5π ou x = 3 3 02 A = sen45º − 3senπ + sen 270 o 2 1 2 2 −1 = − = 4 2 4 4 03 Pela condição dada, temos: cos x = π 3 = 6π − π 3 = 5π 3 cos x = –1 torna 3 – cosx o maior possível: 1 1 = 3 − ( −1) 4 1 3 ⋅ o o 04 cos 300 ⋅ cos 30 = 2 2 = 3 ⋅ 2 ⋅ o cos 45 4 2 2 2 2 2 05 − 3 + 3 ⋅ 1 = 3 − 3 2 2 2 Atividades Propostas 01 3 ⋅ = 6 4 09 B −a2 + ( a − b ) + 2ab −a2 + a2 − 2ab + b2 + 2ab 2 = =1 b b2 2 10 I. B 2x 2 − 3 −1 ≤ ≤ 1 ⇒ −5 ≤ 2x 2 − 3 ≤ 5 ⇒ −2 ≤ 2x 2 ≤ 8 ⇒ 5 –1 ≤ x2 ≤ 4 (I) 1 3 2 11+ 6 3 + 2 2 +6⋅ +2⋅ + 4 ⋅ 1= 2 2 2 2 II) c) sen(–720°) = – sen720° = 0 2 cos315 = d) 2 e)cos400π = cos0 = 1 f) cos(–2700) = cos180 = –1 (II) I. x + 1 ≥ 0 ⇒ ∀x ∈ R 2 II. x 2 − 4 ≤ 0 ⇒ −2 ≤ x ≤ 2 III. ∩ (II) ⇒ −2 ≤ x ≤ 2 02 a) senπ = 0 2 sen315° = − sen45º = − b) 2 5 4k − 13 4k − 13 ⇒ −1 ≤ ≤ 1⇒ ≤ k ≤ 4 3 3 2 senx = 2 − 4 3 2 − 4 −1 ≤ ≤ 1 ⇒ −3 ≤ 2 − 4 ≤ 3 ⇒ 3 −1 5 −5 ≤ −4 ≤ 1 ⇒ ≤≤ 4 4 08 A 3 2π − sen4397° = sen77° sen(10°) = – sen10° Portanto, temos: P = (+) · (–) · (+) · (–) = + (Positivo) II) D cos x = 1 2 π 5π S= , 3 3 4397° 360° 4320° 12 77° 07 C π x ∈ [0 ,2 π ] p = sen10° · sen211° · sen4397° · sen(–10°) d) sen( −150 o ) = sen210 o = − sen30 o = II. x = 04 x = 90o ou x = –270o ⇒ Soma = –180º ou –πrad 3 3 1 1 ⋅ − ⋅ + 1+ 2 2 2 2 = −1 05 N = 3 3 1 1 − ⋅ − 1 + ⋅ 2 2 2 2 Atividades para Sala 01 I. a) sen420 o = sen60 o = 7π 3π π < senπ = sen 0 = sen2π < sen < sen 4 2 6 x Soma = x + 2π – x = 2π 0 2π – x 1a Série – Ensino Médio | 11 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA Atividades Propostas Capítulo 7 Relações trigonométricas II – Secante e cossecante de um arco trigonométrico Atividades para Sala 01 a)tg900° = tg180° = 0 900° 360° 720° 2 180° b) tg(–540°) = – tg540° = – tg180° = 0 01 Pela condição dada, temos: a) tg π 3 7π = tg = 6 6 3 b) tg 5π π = − tg = − 3 3 3 c) tg π 9π = tg = 1 4 4 540° 360° 360° 1 180° c) tg1500° = tg60° = 3 1500° 360° 1440° 4 60° d) tg d) tg240° = tg60° = 3 780° 360° 720° 2 60° e) tg( −315°) = − tg315° = −( − tg45°) = tg45° = 1 02 a) tg70 o > tg760 o f) tg120° = − tg60° = − 3 g) tg150° = − tg30° = − 3 ⋅ 3 ( 3 3 ( ) d) tg −160 o > tg128o b) tg 21 > tg −21 o o c ) tg129o < tg 217o ) e) tg 0 = tg400 π o f ) tg 20 π < tg −16o 3 ( ) x x 03 a) f = 1 + tg 2 2 π π π π b) g = ⇒ f = 1 + tg = 2 4 2 4 4 h) tg( −300°) = − tg300° = −( − tg60°) = tg60° = 3 02 a) R = 2 ⋅ 60° 13 π = tg780° = tg60° = 3 3 3 − 2 ⋅ 1= 0 ∴R ⋅ S = 0 3 −1 + cos120 o + sen60 o 3 −1 2 2 2 b) ⋅ = = = 4 cos 30 o + tg60 o 2 4 3 6 3 + 3 2 3 −1 3 3 − 3 ⋅ = 18 6 3 3 2 04 tg x = 3tg x ⇒ tg x = 0 ⇒ x = 0 ou x = π π 4π ou tg x = 3 ⇒ x = ou x = 3 3 π 4π 5π 8π Soma = 0 + π + + =π+ = rad 3 3 3 3 05 B 03 D π 2 α 3 3 sen 300 o ⋅ cos 30 o − 2 ⋅ 2 3 M= = =− tg 45o 1 4 b p 0 cos β < cos α ⇒ sec β > sec α 06 a) 1 04 2 + 2 2 5 2−4 ⋅ − 2 = ⋅ = 1, 25 ⋅ 2 2 2 3 +1 05 sen120 o − cos180 o 2 = = tg30 o 3 3 3 +2 3 3 3+2 3 ⋅ ⋅ = 2 2 3 3 12 | 1a Série – Ensino Médio ( 2 −4 ) y= cos 360 o + 2tg45o − sen180 o 1+ 2 − 0 = =3 cot g90 o ⋅ cossec 90 o + sec 720 o 1 b) Pela condição dada, temos: − π 3π x ∈ , 2 2 2k − 1 sec x = k k ⇒ cos x ∈[ −1,1] cos x = 2k − 1 k −1 ≤ ≤1 2k − 1 k k ou ≤1 −1 ≤ 2k − 1 2k − 1 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA k + 1≥ 0 2k − 1 k + 2k − 1 ≥0 2k − 1 3k − 1 ≥0 2k − 1 k − 1≤ 0 2k − 1 k − 2k + 1 ≤0 2k − 1 −k + 1 ≤0 2k − 1 ou −k + 1 = 0 ∴ k = 1 3k − 1 = 0 3k = 1∴ k = 1 3 2k − 1 = 0 ∴ 2k = 1 ∴ k = 2k − 1 = 0 + 1 2k = 1 ∴ k = 2 – – 1 – + 1 3 – + + + + 1 2 + + + + + + 1 2 1 2 + – 1 1 2 + + 1 3 – 1 2 + + + S = {x ∈ R / x ≤ 07 1 1 1 ou x > ou x < ou x > 1} 3 2 2 4 2 7 = ⇒ 6k − 2 = 12 ⇒ k = 3k − 1 3 3 3 3 3 3 , 3 ⇒ < tgx < 3 ⇒ < < 3⇒ 08 tgx ∈ 3 3 m+1 3 1 1 < < 1⇒ 3 > m + 1 > 1⇒ 2 > m > 0 ∴ 0 < m < 2 3 m+1 09 Pela condição dada, temos: 1 cotg x = −5 ∴ tg x = − 5 x ∈[ −4 π; 4 π ] Note que: no intervalo – 4π a 4π, damos 4 voltas no ciclo. Como a cada volta temos duas raízes, ao todo temos 8 raízes. 2 10 3m − 1 = 2 ⇒ 3m2 − 8m − 1 = 0 ⇒ m = 4 ± 19 4m 3 1a Série – Ensino Médio | 13 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA Resoluções de ENEM e Vestibulares = 45º ⇒ CD = 90º. Observe que Como CAD 90º + 110º b + 123 = 360º ⇒ b = 160º. 200º Aplicando as relações métricas na circunferência, 01 E 12 3 b a 15 Horas e 20 minutos 123 60min — 30º ⇒ 60b = 20 · 30 ⇒ b = 10º 20min — b Observe na figura que: a + b = 30º ⇒ a + 10º = 30º ⇒ a = 20º p Como 180º = prd ⇒ 20º = 9 05 A a + 85º + 70º = 180º ⇒ a = 25º ⇒ C BD = 25º 140º A 40º 123 02 C Como faltam 20 minutos para o meio-dia, são 11 horas e 40 minutos. 60min — 30º ⇒ 60 b = 40 · 30 ⇒ b = 20º 20min — b Sendo a o menor ângulo formado, observe na figura que: a = b + 60º + 30º ⇒ a = 20º + 90º ⇒ a = 110º E D 4 2m D 45º 2n m n 65º C 90º 60º 30º 8 03 D 85º 06 A b B C 12 11 a 70º B 20º 85º º 200º −160º ⇒ α = 20º ⇒ A PD = 20º 2 130 α= 4 2m + 2n + 130º + 90º = 360º ⇒ ⇒ 2m + 2n = 140º ⇒ m + n = 70º 07 A 5 5 5 de uma volta é de 360º ⇒ · 360º = 300º 6 6 6 R Como existem 18 cadeiras, entre elas formam-se ângulos de 360º ÷ 18 = 20º. Logo, 300 ÷ 20 = 15 (décima quinta cadeira posicionada sob a letra P quando se percorre o perímetro da circunferência no sentido anti-horário). a 0 T S 04 B b 2a Observe que b = 2a. Então: A B 110º 45º a b C D 90º 3x + 42º = 2 · 5x ⇒ 10x - 3x = 42º ⇒ 7x = 42º ⇒ x = 6º Logo: 123 P a = 5 · 6º ⇒ a = 30º b = 3 · 6º + 42º ⇒ b = 60º ou b = 2a ⇒ b = 2 · 30º ⇒ b = 60º 1a Série – Ensino Médio | 1 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA 08 B 14 E Aplicando a Lei dos Cossenos, tem-se: x2 = 3202 + 3602 – 2 · 320 · 360 · cosx ⇒ 45º x2 = 102.400 + 129.600 – 230.400 · 0,934 ⇒ 28 · 32 · 93,4 ⇒ x2 = 232.000 – 123 90º x 70º ≅ 215.100 35º x = 232.000 – 215.100 ⇒ x2 = 169.000 ⇒ 2 90º +70º 160º x ⇒x= ⇒ x = 80º 2 2 09 D B 100m x = 130km. Velocidade média = Vm = t = tempo. Logo, Vm A 37º x , em que x = espaço e t 130 km 130 km 60 = = 130 ⋅ = 600km/h. 13 13 min 13 h 60 Sendai l 32 m 360k a 10 A Tóquio 100m B cos 30”= ⇒ 100 3 = ⇒ 2 100 = 50 3 m C 0m 30º 10 l 30º rio 30º 60º 30º A 11 C y y ⇒ 3= ⇒ 100 100 y = 100 3 metros. C tg 60º = y A Como cos45º = 0º 15 B 1000 , temos que: x Obs.: 2 ≅ 1, 4142... O L R= 80 3 m 3 2 | 1a Série – Ensino Médio m 160º 10º 30º C B (barco) 16 D Aplicando do a Lei dos Senos, tem-se: S x 45º P2 1000m P1 13 B Aplicando a Lei dos Senos, tem-se: 200 x x 200 = ⇒ = ⇒ 1 sen 30º sen 45º 2 2 2 200 ⇒ x 2 = 200 ⇒ x = ⇒ x = 100 2 m 2 A C 5º A 60º R 10 0 0m 80 80 2R ⇒ = 2R ⇒ sen60o 3 2 3 80 2R ⋅ = 80 ⇒ R = ⇒ 2 3 40º 60º A N 2 1000 = ⇒ x 2 = 1000 ⇒ x 2 x = 1000 2 ⇒ x ≅ 1414 metros. 30 x 100m 12 C Seja P2B = x. º º 20 60º 20 15 B Aplicando a Lei dos Senos no ∆ABD, temos: 160 x = ⇒ sen 150º sen 20o 160 x = ⇒ 0, 342 x = 80 ⇒ x ≅ 233, 91812 ⇒ 1 0, 342 2 x ≅ 234 metros. D 80m B º Epicentro 0k C tg 37º = ⇒ 0, 75 = ⇒ = 75 m 100 100 30 m x C x º 45 B VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA 22 A 17 D 1 1 1 = = = −2 o o 1 cos240 cos60 2 5p 53p 48p 5p cos = cos + = cos 16p + = 3 3 3 3 4380º 360º sec1320 o = sec 240 o = cos 5p 1 = 3 2 (tg2220 ) = (tg 60 ) = ( 3 ) o 2 2 o 2 =3 Então: sec 1320 o 53p - 2 cos + tg2220 o 3 2 -2 1 − 2x + 3 = −1 − 1+ 3 = 1 2 2 ( ) 2 = 18 E 4555º 360º ⇒ 4555º ≅ 235º ∈3o quadrante. (235º) 12 4195o 360º ⇒ 4195o ≅ 235º ∈ 3o quadrante. (235º) (60º) sen (– 4380º) = sen (– 60º) = sen 300º = − 2 Para x = π , temos que: 2 π =1 2 π 1 1 x cotg = cotg = = =1 2 4 tg π 1 4 cos 2n = cos π = −1 sen x tg = tg π 4 = 1 2 1 1 π cossec x = cossec = = = 1. π 2 sen 1 2 1 1 sec4x = sec 2π = = = 1. cos 2π 1 x senx + 2 ⋅ cotg − cos 2x 1 + 2 ⋅ 1 − ( −1) 2 Então: = = 1⋅ 1 + 1 x tg ⋅ cossec x + sec 4 x 2 1+ 2 + 1 4 = =2 1+ 1 2 5 ⋅ cos 90o − 4 ⋅ cos 180o 5 ⋅ 0 − 4 ⋅ ( −1) 0+4 4 = = = = −1 2 ⋅ sen 270o − 2 ⋅ sen 90o 2 ⋅ ( −1) − 2 ⋅ 1 −2 − 2 −4 4π 1 1 = = = −2 4 π 1 3 cos − 3 2 5π 1 1 cossec = = = −2 5π 1 6 sen − 6 2 5π 4π sen 2π − sec − cossec = 0 − ( −2) − ( −2) = 3 6 = 2+2 = 4 sec 20 C 21 D = −1 + 3 = 2 25 A Logo, sen 2340º = sen 180º = 0. sen2 270º − cos 180º + sen 90º ( −1) − ( −1) + 1 = = tg2 45º 12 1+ 1+ 1 3 = =3 1 1 86 π 11π 1 Então: 2 ⋅ cos − 3 ⋅ tg = 2 ⋅ − − 3 ⋅ ( −1) = 3 4 2 24 B (180º) 6 3 2 23 C 86π 84 π 2π 2π 2π = + = 28π + = ⇒ 3 3 3 3 3 1 86π 2π ⇒ cos = cos = − 3 3 2 3π 3π 11π 8π 3π = + = 2π + = ⇒ 4 4 4 4 4 11π 3π ⇒ tg = tg = −1 4 4 11 o Logo, 4555º ≅ 4195º ≅ 235º ∈3 quadrante. 19 C 2340º 360º ⇒ 4555º ≅ 2340 ≅ 180º 12 26 B Sendo a a expressão geral pedida, temos que: 3π 2kπ + ⇒ 4 2 3π ⇒α= + kπ, com k ∈ . 4 α= 3p 4 7p 4 27 A 2π 2π 3 8π 6π 2π + sen = sen = = sen 2π + = sen 3 3 3 3 3 2 ( ) cos 5π = cos 4 π + π = cos π = −1 3 π 13π 12π π = tg + = tg 25 + = tg π 6 = tg 6 6 3 6 6 8π 3 3 +1 − ( −1) sen 3 − cos 5π 2 2 Então: = = = 13π 3 3 tg 6 3 3 3 +2 3 3 +2 3+2 3 ⋅ = ⋅ 3= 2 2 2 3 1a Série – Ensino Médio | 3 VOLUME 1 | TRIGONOMETRIA 28 B senx 2π , para x = . cosx 3 senx D = sen2 x + 2senx ⋅ cosx + cos2 x + cos x D = 1 + sen2x + tgx D = (senx + cosx ) + 2 4π 2π + tg 3 3 3 D = 1+ − + − 3 2 D = 1 + sen ( ) 3 − 3 2 2− 3 −2 3 2−3 3 D= ⇒D= 2 2 D = 1− 4 | 1a Série – Ensino Médio