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Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Matemática Básica 2016/1 Gabarito da Unidade 8 Atividade 1: 1) Determine o complemento e o suplemento de 45°45´. Solução: Complemento:44°15´. Suplemento: 134°15´. 2) Calcule 4 × 18°45´22´´ Solução: 75°1`23``. 3) Resolva a equação 3𝑥 − 51°46´36´´ = 𝑥 + 48°22´24´´. Solução:3𝑥 − 51°46´36´´ = 𝑥 + 48°22´24´´ ⟺ 2𝑥 = 100°9` ⟺ 𝑥 = 50°4`30``. 4) Determine os ângulos da figura. ERRATA: y=x na figura Solução: 𝑥 + 2𝑥 + 𝑥 = 90° ⟺ 𝑥 = 90° 4 ⟺ 𝑥 = 22°30` e 2𝑥 = 45° Atividade 2: 1) Em cada figura, calcule o valor de 𝑥. a) b) Solução: a) x=45° b) 72° + 𝑥 + 2𝑥 − 6° = 180°. Logo, 3𝑥 = 114°, donde 𝑥 = 38°. . 2) Calcule o valor de x, sabendo que AC=AB. Solução: Observe que o triângulo ABC é isósceles, logo o ângulo ACB, adjacente a 𝑥 é de 25°. Portanto, temos 90° + 𝑥 + 25° + 25° = 180° ⇒ 𝑥 = 40°. 3) A hipotenusa de um triângulo retângulo é igual a 2𝑥 e os catetos 2 e √𝑥 . Detemine a medida da hipotenusa. Solução: Por Pitágoras, 4𝑥2 = 4 + 𝑥 ⟺ 4𝑥2 − 4 − 𝑥 = 0 e a única solução positiva é 𝑥 = 1+√65 8 . Logo, os lados medem 1+√65 4 (hipot.) e √ 1+√65 8 . 4) Mostre que o único triângulo retângulo cujos lados são inteiros consecutivos possui lados medindo 3,4 e 5. A propósito, qual das três medidas é referente a hipotenusa deste triângulo? Solução: Chamemos os catetos de n e n+1 e a hipotenusa n+2. Por Pitágoras, (𝑛 + 2)2 = (𝑛 + 1)2 + 𝑛2 ⟺ 𝑛2 + 4𝑛 + 4 = 2𝑛2 + 2𝑛 + 1 ⟺ 𝑛2 − 2𝑛 − 3 = 0, cujas raízes são n=-1( não serve, pois é negativo) e n=3. Logo, as dimensões são 5,4,3. 5) Calcule as medidas dos lados de um triângulo retângulo isósceles cujo perímetro é igual a 6√2. Solução: Como é isósceles, os dois catetos são iguais, digamos 𝑥 e a hipotenusa ℎ. Por hipótese, ℎ + 2𝑥 = 6√2 . Logo, por Pitágoras, ℎ2 = 2𝑥2 = 2(3√2 − ℎ 2 )2 = 2 (18 − 3ℎ√2 + ℎ2 4 ) ⟺ ℎ2 + 12ℎ√2 − 72 = 0, cuja única raiz positiva é ℎ = 12 − 6√2. Assim, as medidas são 𝑥 = 6√2 − 6 e ℎ = 12 − 6√2. Atividade3: 1) Num triângulo ABC, retângulo em A, a hipotenusa é a=25cm e cosB=0,96. Calcule o perímetro do triângulo. Solução:0,96 = 𝑐𝑜𝑠𝐵 = 𝑐 25 ⟹ 𝑐 = 25 × 0,96 = 24 . O cateto b oposto a B é tal que, 𝑏2 = 252 − 242 = 49 ⟹ 𝑏 = 7 . O perímetro é igual a 56cm. 2) Num triângulo ABC, retângulo em A, temos b=4cm e a-c=2cm. Calcule 𝑡𝑔𝐶, sendo os lados a , b e c opostos, respectivamente, A , B e C. Solução: Por Pitágoras, 𝑎2 = 16 + (𝑎 − 2)2 ⟺ 𝑎 = 5. Assim, tgC = c b = 3 4 . 3) Calcule os valores de 𝑥 𝑒 𝑦 da figura. Solução: Por Pitágoras no triângulo ACD, temos 25 = 16 + 𝑥2 ⟹ 𝑥 = 3. Novamente Pitágoras no triângulo ACB, temos 𝑦2 = 16 + (𝑥 + 10)2 = 16 + 132 = 185 ⟹ 𝑦 = √185. Atividade 4: 1) Com o auxílio de uma régua e um transferidor, aproxime os valores de sen70°, cos70° e tg70°. Solução: 𝑠𝑒𝑛70° ≅ 0,94 ; 𝑐𝑜𝑠70° ≅ 0,34 𝑒 𝑡𝑔70° = 𝑠𝑒𝑛70° 𝑐𝑜𝑠70° ≅ 0,94 0,34 ≅ 2,7. 2) Num triângulo retângulo, um cateto mede 12 cm e o ângulo oposto é de 60°. Calcule a hipotenusa e o outro cateto. Faça um esboço. Solução: Seja x o cateto e h a hipotenusa, então √3 = 𝑡𝑔60° = 12 𝑥 ⟹ 𝑥 = 4√3 , também √3 2 = 𝑠𝑒𝑛60° = 12 ℎ ⟹ ℎ = 8√3. 3) Um avião levanta vôo sob um ângulo de 30°. Quando tiver percorrido meio quilômetro, a que altura estará do solo? Faça um esboço. Solução: Pela figura, 𝑠𝑒𝑛30° = ℎ 0,5 ⟹ ℎ = 0,5 × 0,5 = 0,25 𝑘𝑚 = 250 𝑚. 4) Uma escada de 6m de comprimento está encostada a uma parede vertical, formando com ela um ângulo de 30° graus. Calcule a distância do pé da escada à parede. Solução: A escada é a hipotenusa do triângulo retângulo e a distância à parede será 𝑥. Então, 𝑠𝑒𝑛30° = 𝑥 6 . Como 𝑠𝑒𝑛30° = 1 2 , temos que 𝑥 = 3 𝑚. 5) Quando o sol está a 60° acima da linha do horizonte, qual é o comprimento da sombra de um poste de 7,5m de altura? Aproxime o resultado em metros com uma casa decimal. Solução: O comprimento da sombra é 𝑥, onde 𝑡𝑔60° = 7,5 𝑥 ⟹ √3 = 7,5 𝑥 ⟹ 𝑥 = 7,5 √3 ≅ 4,3 𝑚 . Veja a figura abaixo. Atividade 5: 1) Calcule o comprimento do arco de uma circunferência de raio 2, cujo ângulo central é 30°. Solução: 𝑙 = 2.30. 𝜋 180 = 𝜋 3 . 2) Dê a medida em radianos dos ângulos 72°, 210°, 270° e 315°. Solução: 72° = 72. 𝜋 180 = 2𝜋 5 ; 210° = 210. 𝜋 180 = 7𝜋 6 ; 270° = 270. 𝜋 180 = 3𝜋 2 : 315° = 315 𝜋 180 = 7𝜋 4 . 3) Determine o valor do raio 𝑟, tal que o comprimento do arco subtendido ao ângulo de 60° seja 3𝜋. Solução: 3𝜋 = 60 𝜋 180 . 𝑟 ⟹ 𝑟 = 9. Atividade 6: Complete a tabela e marque na figura o ângulo e,no respectivo eixo, o valor do cosseno e do seno de cada um. Solução: Ângulo 𝛼 Se𝑛 𝛼 Cos 𝛼 0° 0 1 30° 1/2 √3/2 45° √2/2 √2/2 60° √3/2 1/2 90° 1 0 120° √3/2 -1/2 135° √2/2 -√2/2 150° 1/2 -√3/2 180° 0 -1 Atividade 7: 1) Num triângulo ABC, temos AC=8 cm, BC=6 cm, 𝛼 = 𝐵�̂�𝐶 e 𝛽 = 𝐴�̂�𝐶. Se 𝛽 = 60°, calcule 𝑠𝑒𝑛𝛼. Solução: 60sen 8 sen 6 , donde sen = 8 33 . 2) Dois lados de um triângulo medem 6 cm e 9 cm e formam um ângulo de 60°. Calcular o outro lado. Solução: Temos a 2 = 81 + 36 – 54 = 63, donde a = 73 . 3) Determine os ângulos do triângulo cujos lados medem 3 , √3 𝑒 2√3. Solução: Se representa a medida do ângulo oposto ao lado de medida 2 3 , obtemos, aplicando a lei dos cossenos, cos = 0, isto é, = 90º. (O triângulo é retângulo) Se representa a medida do ângulo oposto ao lado de medida 3 , temos cos = 2 3 32 3 , donde = 30º. Como a soma dos ângulos do triângulo é 180º, segue que o terceiro Ângulo mede 60º. 4) Prove que , a) se 𝑎 é o maior lado do triângulo ABC e 𝑎2 < 𝑏2 + 𝑐2, então o triângulo é acutângulo; b) se 𝑎 é o maior lado do triângulo ABC e 𝑎2 > 𝑏2 + 𝑐2, então o triângulo é obtusângulo; De a) e b), segue que se 𝑎2 = 𝑏2 + 𝑐2, então o triângulo é ___________________. (Recíproca do teorema de Pitágoras.) Solução: a) a2 < b2 + c2 0 < a2 + b2 + c2 = 2bccos A cos A > 0 A < 90º. Como A representa o ângulo maior, segue que os três ângulo são menores do que 90º, isto é, o triângulo é acutângulo. b) Trocando sinal, verifica-se que existe um ângulo de medida maior do que 90º, donde o triângulo é obtusângulo. c) Retângulo. 5) Dados os lados dos triângulos, usando o exercício 4), verifique se o triângulo é acutângulo, obtusângulo ou retângulo. a) 10,24,26 b) 10,15,20 c) 9,40,41 d) 16,33,30 Solução: a) 262 = 676 e 102 + 242 = 676. Logo, o triângulo é retângulo. b) 202 = 400 e 102 + 152 = 325. Logo, o triângulo é obtusângulo. c) 412 = 1681 e 92 + 402 = 1681. Logo, o triângulo é retângulo. d) 332 = 1089 e 162 + 302 = 1156. Logo, o triângulo é acutângulo.