1 ano trigonometria no triângulo retângulo - 2008

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Trigonometria no Triângulo Retângulo

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Relacionando lados e ângulos

A trigonometria tem sua origem, portanto, na necessidade de relacionar lados e ângulos de um triângulo.

a hipotenusa BC = a

A

B

C

a

b

c

o cateto AC = b

o cateto AB = c

A = 90º

B + C = 90º

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Relacionando lados e ângulos

A

B

C

a

b

ca2 = b2 + c2

⍺

cateto oposto a ⍺hipotenusa

=sen ⍺ =ca

cateto adjacente a ⍺hipotenusa

=cos ⍺ =ba

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Relacionando lados e ângulos

A

B

C

a

b

ca2 = b2 + c2

⍺

cateto oposto a ⍺=tg ⍺ =

cbcateto adjacente a ⍺

os números sen ⍺, cos ⍺ e tg ⍺ são chamadas de razões trigonométricas do ângulo ⍺.

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Exemplos

O triângulo ABC da figura é retângulo em A. Obter as razões trigonométricas do ângulo B.

12 16

A

BC

Teorema de Pitágoras

BC2 = AB2 + AC2

x2 = 162 + 122

x2 = 256 + 144

x2 = 400

x = 20

20

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Exemplos

O triângulo ABC da figura é retângulo em A. Obter as razões trigonométricas de B.

cateto oposto a B

hipotenusasen B = =

12

20=

3

5= 0,6

cateto adjac. a B

hipotenusacos B = = 16

20=

4

5= 0,8

12 16

A

BC20

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Exemplos

O triângulo ABC da figura é retângulo em A. Obter as razões trigonométricas de B.

cateto oposto a B

cateto adjac. a Btg B = =

12

16= 3

4= 0,75

12 16

A

BC20

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Exemplos

Calcular os ângulos agudos de um triângulo retângulo cujos lados medem 5 cm e 6 cm.

5 cm16

6 cm

x

y

tg y =6

5= 1,2 ⇒ y ≈

50º

x + y = 90º

⇒ x ≈ 40º

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Outras razões trigonométricas

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Outras razões trigonométricas

A

B

C

a

b

c

⍺

cateto oposto a ⍺

hipotenusa=cosec ⍺ =

ac

cateto adjacente a ⍺

hipotenusa=sec ⍺ =

ab

=1

sen ⍺

=1

cos ⍺

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Outras razões trigonométricas

A

B

C

a

b

c

⍺

cateto oposto a ⍺=cotg ⍺ =

bc

cateto adjacente a ⍺=

1

tg ⍺

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Seno, co-seno e tangente de ângulos complementares

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Ângulos complementares

A

B

C

5

4

3

⍺ + = 90º

⍺

tg ⍺ =34

⇒Os ângulos ⍺ e são complementares

sen ⍺ =35

cos ⍺ =45

tg =43

sen =45

cos =35

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Ângulos complementares

A

B

C

a

b

c

⍺ + = 90º

⍺

tg ⍺ =1

tg

⇒Os ângulos ⍺ e são complementares

sen ⍺ = cos cos ⍺ = sen

sec ⍺ = cosec cosec ⍺ = sec cotg ⍺ = tg

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1 cm

2 cmt

Exemplo

No triângulo retângulo da figura, temos:

I. sen t = ½ II. sec t = √5

2III. tg t = 2

A(s) afirmativa(s) verdadeira(s) é(são):

a) I b) II c) III d) II e III e) I, II e III

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Seno, co-seno e tangente de 30º, 45º e 60º.

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Seno, co-seno e tangente de 30º, 45º e 60º.

1tg

½ cos

½ sen

60º 45º 30º

√2/2

√2/2

√3/2

√3/2

√3/3 √3

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Exemplos

A partir dos dados apresentados na figura, determinar as medidas indicadas por x e y.

x16

y

30º

sen 30º =x

12

12 cm

⇒ x = 12 . 1/2 ⇒ x = 6 cm

cos 30º =y

12⇒ x = 12 . √3/2 ⇒ x = 6 √3 cm

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Exemplos

Os triângulos ABC e BCD da figura são retângulos em B, sendo conhecidos os ângulos BAC = 30º e BDC = 60º, além de AD = 2 cm. Calcular os valores de x, y e z.

30ºAB

C

D

xy

z 2 cm

60º

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Identidades trigonométricas

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Identidades trigonométricas

Ferramentas de grande aplicabilidade sendo utilizadas para:

Obter uma razão trigonométrica, para um dado ângulo, a partir de outra razão cujo valor seja conhecido.

Simplificar expressões extensas envolvendo várias relações trigonométricas para um mesmo ângulo.

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Identidades trigonométricas

A partir do triângulo retângulo abaixo vamos deduzir algumas dessas relações.

A

C

B

a

c

b

⍺

b2 + c2 = a2 (: a2)

b2

a2+

c2

a2=

a2

a2

ba

+ca

= 12 2

sen ⍺

+ cos ⍺ = 12 2

⇒ sen2 x + cos2 x = 1

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b/a

c/a

Identidades trigonométricas

A partir do triângulo retângulo abaixo vamos deduzir algumas dessas relações.

A

C

B

a

c

b

⍺

sen ⍺

cos ⍺= =

b

a.

a

c=

b

c= tg ⍺

tg x =sen x

cos x

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c/a

b/a

Identidades trigonométricas

A partir do triângulo retângulo abaixo vamos deduzir algumas dessas relações.

A

C

B

a

c

b

⍺

cos ⍺

sen ⍺= =

c

a.

a

b=

c

b= cotg ⍺

cotg x =cos x

sen x

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Identidades trigonométricas - Resumo

1) sen2 x + cos2 x = 1 Relação fundamental

2) tg x =sen x

cos x

3) cotg x =cos x

sen x

(cos x ≠ 0)

(sen x ≠ 0)=1

tg x

4) sec x =1

cos x

5) cosec x =1

sen x

(cos x ≠ 0)

(sen x ≠ 0)

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Exemplos

Demonstre que sec2 x = 1 + tg2 x.

sec x =1

cos x⇒ sec2 x =

1

cos2 x

⇒ sec2 x =sen2 x + cos2 x

cos2 x

⇒ sec2 x =sen2 x

cos2 x+

cos2 x

cos2 x

⇒ sec2 x = tg2 x + 1

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Exemplos

Demonstre que cosec2 x = 1 + cotg2 x.

cosec x =1

sen x⇒ cosec2 x =

1

sen2 x

⇒ cosec2 x =sen2 x + cos2 x

sen2 x

⇒ cosec2 x =sen2 x

sen2 x+

cos2 x

sen2 x

⇒ sec2 x = 1 + cotg2 x

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Exemplos

Sabendo-se que o seno de um ângulo agudo é igual a 3/5, determine o co-seno, tangente, co-tangente, secante e a co-secante desse ângulo.

sen2 x + cos2 x

⇒ 35

+2

cos2 x = 1

⇒ 925

+ cos2 x = 1

⇒9

25–cos2 x = 1 =

25 – 9

25

⇒ cos x =

=16

25

± 4/5 ⇒ cos x = 4/5

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Exemplos

Sabendo-se que o seno de um ângulo agudo é igual a 3/5, determine o co-seno, tangente, co-tangente, secante e a co-secante desse ângulo.

tg x =sen x

cos x=

3545

=34

cotg x =1

tg x=

1

34

=43

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Exemplos

Sabendo-se que o seno de um ângulo agudo é igual a 3/5, determine o co-seno, tangente, co-tangente, secante e a co-secante desse ângulo.

sec x =1

cos x=

1

45

=54

cosec x =1

sen x=

1

35

=53

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Exemplos

Simplificar as expressões:

a) E1 = tg x + cotg x – sec x . cosec x

b) E2 =cotg x . sec x

cosec2 x

E1 = tg x + cotg x – sec x . cosec x

E1 =sen xcos x

+cos xsen x

–1

cos x1

sen x.

E1 =sen2 x

sen x . cos x+ cos2 x – 1

=sen x . cos x

1 – 1= 0

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cos xsen x

1cos x

1

sen2 x

Exemplos

Simplificar as expressões:

a) E1 = tg x + cotg x – sec x . cosec x

b) E2 =cotg x . sec x

cosec2 x

E2 =cotg x . sec x

cosec2 x=

.

=

1sen x

1

sen2 x

E2 =1

sen x. sen2 x

1= sen x

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Ângulos e arcos na circunferência

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O

Circunferência

AB

C

DE

Pr

r

r

rr

r

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Elementos

B

A

BAO O

Corda AB Diâmetro AB

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Elementos

A

B

Arco AB

Arco BA

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Arcos e ângulos

A ≡ B A ≡ B

arco completo arco nulo

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Arcos e ângulos

AB

Arco de meia volta

O

Arco AB

Arco BA

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Arco e ângulo central

A

B

O

C

D

E F

m(AB) = ⍺

m(CD) =

m(EF) =

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0o

10o

20o

30o

40o

50o

60o

70o80o90o100o

110o

120o

130o

140o

150o

160o

170o

180o

190o

200o

210o

220o

230o

240o

250o

260o270o 280o 290o

300o

310o

320o

330o

340o

350o

O grau como unidade de medida

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0o

10o

20o

30o

40o

50o

60o

70o80o90o100o

110o

120o

130o

140o

150o

160o

170o

180o

190o

200o

210o

220o

230o

240o

250o

260o270o 280o 290o

300o

310o

320o

330o

340o

350o

O grau como unidade de medida

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0o

10o

20o

30o

40o

50o

60o

70o80o90o100o

110o

120o

130o

140o

150o

160o

170o

180o

190o

200o

210o

220o

230o

240o

250o

260o270o 280o 290o

300o

310o

320o

330o

340o

350o

1o

1º = 360 1

O grau como unidade de medida

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Exemplos

Na figura, os pontos A, B, C, D, E e F dividem a circunferência em seis arcos congruentes. Calcular, em graus, as medidas dos arcos AB e CE e dos ângulos centrais correspondentes.

A

B

O

C

D

E F

AB =360º

6= 60º

CE = 2 . 60º = 120º

⍺ = 60º e = 120º

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Exemplos

A circunferência da figura tem 12 m de raio. Supondo que o arco AB mede 2 m, calcular em graus, a medida do arco e do ângulo central correspondente.

A

B

O 2 m12 m

Arco(em graus)

2 m

⍺ =360 . 2

24

Arco(em metros)

360º 24 m

⍺

= 30º C = 2rC = 2..12C = 24

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O radiano como unidade de medida

A

R

O R

R

B

Comprimento do arco (AB) = R

⇓

m(AB) = 1 radiano

⇓

= m(AB) = 1 rad

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Exemplo

A

R

O R

1,5RB

Comprimento do arco (AB) = 1,5 R

⇓

m(AB) = 1,5 rad

⇓

= m(AB) = 1,5 rad

= m(AB) =comprimento

R

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Arco completo

=comprimento

R

=2R

RR

A ≡ BO

= 2 rad

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9 cm

Exemplos

B

10,8 cm

A circunferência da figura tem raio igual a 9 cm e o comprimento do arco AB assinalado é 10,8 cm. Calcular, em radianos, a medida de AB.

O

A =

comprimento

R

=10,8 cm

9 cm= 1,2 rad

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4 cm

Exemplos

B

30º

O arco AB da figura tem medida de 30º e o raio da circunferência é de 4 cm. Calcular, em cm, o comprimento do arco AB.

O

Aângulo

x

x =2 .4.30

360

comprimento

360º 2 R

30º

2

3= ≈ 2, 1 cm

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R

Exemplos

B

40 cm

Numa circunferência, o comprimento de um arco é de 40 cm. Esse mesmo arco mede 5 rad. Calcular a medida do raio da circunferência.

O

A

R

=comprimento

R

5 =40 cm

R

5R = 40

⇒ R = 8 cm

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Arcos especiais

00oArco nulo

/290ºArco de ¼ de

volta

180ºArco de

meia-volta

2360ºArco

completo

Medida em radianos

Medida em graus

Represen-tação

O

O

O

O

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Transformando unidades

As medidas de um arco em graus e radianos são proporcionais. Por isso podemos transformar uma unidade em outra por uma regra de três.

180º correspondem a rad

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25

Exemplos

Transformar 72º em radianos.

180º rad

72º x

x = 72 .

180 = rad

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5.180

Exemplos

Exprimir rad em graus.

rad equivale a 180º.

x = 4

=

5

4

225º5.

4=