TRIGONOMETRIA Desde a sua origem, que remonta ao século II a.C., a trigonometria foi se desenvolvendo, desde o argumento teórico a respeito da proporcionalidade entre os lados correspondentes de dois triângulos semelhantes – encontrado no Papiro de Hind – até o simbolismo analítico atual, que permite sua utilização em inúmeras aplicações nos mais diversos ramos da Matemática e da Física, como também em outros campos do conhecimento humano. Trigonometria no Triângulo Retângulo Um triângulo é dito retângulo quando um de seus ângulos internos mede 90°. Os lados que formam o ângulo reto (90°) são chamados catetos (do grego káthetos, que significa “perpendiculares”), e o terceiro lado é chamado hipotenusa (do grego hypoteínousa, que significa “linha estendida por baixo”). Podemos definir, no triângulo retângulo, as seguintes razões trigonométricas: Considerando o triângulo ABC da figura a seguir, podemos escrever: Em todo e qualquer triângulo retângulo, vale a seguinte relação entre as medidas de seus lados: “O quadrado da medida da hipotenusa é igual a soma dos quadrados das medidas dos catetos”. Página |1 Página |2 c b c , cos e tg . a a b c c a sen tg tg b b cos a sen É possível concluir que De acordo com o triângulo da figura anterior, temos que sen c b e cos e c 2 b 2 a 2 . Assim, podemos afirmar que a a c2 b2 a 2 c b 2 1. sen cos a2 a a a 2 2 2 2 II. Lei dos Cossenos O quadrado de um lado, é a soma dos quadrados dos lados restantes, menos o duplo produto desses dois lados pelo co-seno do ângulo que eles formam. A seguir, temos as razões trigonométricas para os ângulos de medidas 30°, 45° e 60°: Trigonometria num Triângulo Qualquer EXERCÍCIOS I. Lei dos Senos As medidas dos lados são proporcionais aos senos dos ângulos opostos e a constante de proporcionalidade é a medida do diâmetro da circunferência circunscrita. 01. Na Grécia antiga, entre os anos de 190 a.C. e 125 a.C., viveu Página |3 Página |4 O PROFESSOR RESOLVE Hiparco, um matemático que construiu a primeira tabela trigonométrica. Esse trabalho foi muito importante para o desenvolvimento da Astronomia, pois facilitava o cálculo de distâncias inacessíveis, o que lhe valeu o título de PAI DA TRIGONOMETRIA. 03. Um barco navega na direção AB, próximo a um farol P, conforme a figura a seguir. Um papagaio ou pipa, é preso a um fio esticado que forma um ângulo de 45° com o solo. O comprimento do fio é de 100m. Determine a altura do papagaio em relação ao solo. (use a tabela trigonométrica) A) 50 2 m. D) 150 m. B) 70 2 m. E) 200 m. C) 100 2 m. 02. Um topógrafo foi chamado para obter a altura de um edifício. Para fazer isto, ele colocou um teodolito (instrumento ótico para medir ângulos) a 200 metros do edifício e mediu um ângulo de 30°, como indicado na figura a seguir. Sabendo que a luneta do teodolito está a 1,5 metros do solo, pode-se concluir que, dentre os valores adiante, o que MELHOR aproxima a altura do edifício, em metros, é (use No ponto A, o navegador verifica que a reta AP, da embarcação ao farol, forma um ângulo de 30° com a direção AB. Após a embarcação percorrer 1.000 m, no ponto B, o navegador verifica que a reta BP, da embarcação ao farol, forma um ângulo de 60° com a mesma direção AB. Seguindo sempre a direção AB, a menor distância entre a embarcação e o farol será equivalente, em metros, a A) 500. B) 500 3 . D) 1.000 3 . E) 750. C) 1.000. 3 =1,73) 04. A figura a seguir é um corte vertical de uma peça usada em certo tipo de máquina. No corte aparecem dois círculos, com raios de 3cm e 4cm, um suporte vertical e um apoio horizontal. A) 110. B) 112. C) 117. Página |5 D) 120. E) 124. Página |6 A partir das medidas indicadas na figura, conclui-se que a altura do suporte é A) 30 3 . B) 40 3 . D) 80 3 . E) 90 3 . A) 7 cm. D) 14 cm. 07. Um holofote está situado no ponto A, a 30 metros de altura, B) 11 cm. E) 16 cm. C) 12 cm. 05. Duas rodovias retilíneas A e B se cruzam formando um ângulo de 45°. Um posto de gasolina se encontra na rodovia A, a 4 km do cruzamento. Pelo posto passa uma rodovia retilínea C, perpendicular à rodovia B. A distância do posto de gasolina à rodovia B, indo através de C, em quilômetros, é 2 . 8 D) 2 . A) 2 . 4 E) 2 2 . B) C) no alto de uma torre perpendicular ao plano do chão. Ele ilumina, em movimento de vaivém, uma parte desse chão, do ponto C ao ponto D, alinhados à base B, conforme demonstra a figura a seguir: 3 . 2 Um pequeno avião deveria partir de uma cidade A rumo a uma cidade B ao norte, distante 60 quilômetros de A. Por um problema de orientação, o piloto seguiu erradamente rumo ao oeste. Ao perceber o erro, ele corrigiu a rota, fazendo um giro de 120° à direita em um ponto C, de modo que o seu trajeto, juntamente com o trajeto que deveria ter sido seguido, formaram, aproximadamente, um triângulo retângulo ABC, como mostra a figura. 06. Se o ponto B dista 10 metros de C e 30 metros de D, a medida do cosseno do ângulo ADC corresponde a A) 0,2. B) 0,4. C) 0,5. D) 0,8. E) 0,9. 08. Considere o planeta Terra como uma esfera com raio de 6400km. Um satélite percorre uma órbita circular em torno da Terra e, num dado instante, a antena de um radar está direcionada para ele, com uma inclinação de 30° sobre a linha do horizonte, conforme mostra a figura a seguir. Com base na figura, a distância em quilômetros que o avião voou partindo de A até chegar a B é Página |7 C) 60 3 . Página |8 SOLUÇÕES Usando sen 45º=0,7 e sem 120º = 0,85, podemos concluir que a distância x, em quilômetros, da superfície da Terra ao satélite, está compreendida entre A) 1350 km e 1450 km. C) 1650 km e 1750 km. E) 1950 km e 2050 km. B) 1500 km e 1600 km. D) 1800 km e 1900 km. SOLUÇÃO 1ª QUESTÃO 09. Cinco cidades, A, B, C, D e E, são interligadas por rodovias, conforme mostra a figura. sen 45º h 2 h h 50 2 100 2 100 SOLUÇÃO 2ª QUESTÃO A rodovia AC tem 40km, a rodovia AB tem 50km, os ângulos x, entre AC e AB, e y, entre AB e BC, são tais que senx = 3/4 e seny = 3/7. Deseja-se construir uma nova rodovia ligando as cidades D e E que, dada a disposição destas cidades, será paralela a BC. Quantos quilômetros tem a rodovia BC? A) BC = 50 km. D) BC = 80 km. B) BC = 60 km. E) BC = 90 km. C) BC = 70 km. y 3 y y 115,3 m 200 3 200 h 115,3 1,5 117 tg 30º SOLUÇÃO 3ª QUESTÃO 10. Um navegador devia viajar durante duas horas, no rumo nordeste, para chegar a certa ilha. Enganou-se, e navegou duas horas no rumo norte. Tomando, a partir daí, o rumo correto, em quanto tempo, aproximadamente, chegará à ilha? A) 30 min. D) 2 h. B) 1 h. E) 2 h 15 min. Página |9 C) 1 h 30 min. sen60º d 3 d d 500 3 1000 2 1000 P á g i n a | 10 SOLUÇÃO 4ª QUESTÃO SOLUÇÃO 7ª QUESTÃO 1000 2 50 2 30 2 2.50.30. cos( ADC ) cos( ADC ) 0,8 SOLUÇÃO 8ª QUESTÃO x 1 x x 12. 24 2 24 sup orte 12 4 3 11cm. sen30º y 6400 y 7.771 sen 45º sen120 º x 1.371 SOLUÇÃO 5ª QUESTÃO SOLUÇÃO 9ª QUESTÃO 40 BC 40 BC BC 70km 3 3 seny senx 7 4 sen 45º d 2 d d 2 2 4 2 4 SOLUÇÃO 10ª QUESTÃO SOLUÇÃO 6ª QUESTÃO 60 3 60 y 40 3 y y 2 x 1 x cos 60º x 30 3 y 2 40 3 sen60º x 2 2 2 2 2 2.2.2. cos 45º x 1,5 h x y 60 3 P á g i n a | 11 P á g i n a | 12