Prévia do material em texto
Formalizando as relações métricas no triângulo retângulo Utilizando a semelhança de triângulos, podemos obter as relações métricas no triân- gulo retângulo: fórmulas que relacionam as medidas de comprimento dos lados e das alturas do triângulo retângulo. A altura relativa à hipotenusa de um triângulo retângulo ABC o divide em dois triân- gulos retângulos semelhantes a ele e semelhantes entre si. Observe. a b b ba a c b h D a A B D D c b hh Cnm A A B C Como os três triângulos têm todos os ângulos internos congruentes, eles são se- melhantes pelo caso AA. Assim: nABC á nDBA á nDAC Lembre-se de algumas nomenclaturas dos triângulos retângulos, considerando o triângulo ABC acima. Ao traçarmos a altura AD, perpendicular à hipotenusa BC, ficam definidos os seguintes elementos: • AD é a altura relativa à hipotenusa (e tem medida de comprimento h); • BD é a projeção ortogonal do cateto AB sobre a hipotenusa (e tem medida de comprimento m); • CD é a projeção ortogonal do cateto AC sobre a hipotenusa (e tem medida de comprimento n). Fique atento Da semelhança dos triângulos ABC e DBA, estabelecemos uma relação métrica: 5 ~ 5 AB BC DB BA c a m c ~ c2 5 am Da semelhança dos triângulos ABC e DAC, temos: 5 ~ 5 AB BC DA AC c a h b ~ ah 5 bc 5 ~ 5 AC BC DC AC b a n b ~ b2 5 an Da semelhança dos triângulos DBA e DAC, segue que: 5 ~ 5 DA DB DC DA h m n h ~ h2 5 mn Somando membro a membro as relações c2 5 am e b2 5 an, obtemos: b2 1 c2 5 am 1 an ~ b2 1 c2 5 a m n a E F55 ( 1 ) ~ b2 1 c2 5 a2 A relação métrica b2 1 c2 5 a2 é conhecida como teorema de Pitá- goras: em um triângulo retângulo, o quadrado da medida de compri- mento da hipotenusa é igual à soma dos quadrados das medidas de comprimento dos catetos. As fórmulas c2 5 am e b2 5 an relacionam os mesmos elementos nos triângulos DBA e DAC. Podemos generalizá-las assim: em um triângulo retângulo, o quadrado da medida de comprimento de um cateto é igual ao produto das medidas de comprimento da hipotenusa e da projeção ortogonal desse cateto. Fique atento Monumento em homenagem a Pitágoras, na ilha de Samos (Grécia). Foto de 2018. Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra V S e n tu rk /S h u tt e rs to ck 17 008a027_V4_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 17008a027_V4_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 17 9/17/20 9:59 AM9/17/20 9:59 AM 10. Determine o valor de x, y, z e w neste triângulo retângulo. x 12 15 y zw 11. Calcule as medidas de comprimento b, c e h indicadas no triângulo retângulo a seguir. 5 a 15 CB A c b h 12. Calcule os valores de c, r, x e y indicados no triângulo. r y x c 23 7 13. Em um triângulo retângulo, a razão entre as medidas de comprimento das projeções ortogonais dos catetos sobre a hipotenusa é 9 16 . Sabendo que a hipotenusa tem medida de comprimento de 10 cm, calcule as me- didas de comprimento dos catetos. 6 cm e 8 cm. 1. Calcule o valor de x em cada figura. a) 2 4 x b) 3 5 x c) 6 a 8 x Resolução a) Usando a relação métrica c2 5 am, obtemos: 22 5 4x ~ 4 5 4x ~ x 5 1 b) Pelo teorema de Pitágoras, obtemos: 32 1 x2 5 52 ~ 9 1 x2 5 25 ~ x2 5 16 ~ x 5 4 (Consideramos apenas o valor positivo, pois a medida de comprimento x não pode ser negativa.) c) Pelo teorema de Pitágoras, calculamos inicialmente a medida de comprimento a: a2 5 62 1 82 ~ a2 5 100 ~ a 5 10 (a também não pode ser negativo) Agora, pela relação métrica ah 5 bc, obtemos: 10x 5 6 ? 8 ~ x 5 4,8 2. Uma rodovia cruza uma hidrovia perpendicularmente por meio de uma ponte. Ambas podem ser considera- das retilíneas. No mesmo instante em que um carro cruza a ponte, a uma medida de velocidade constante de 100 km/h, uma barcaça passa sob a ponte a 60 km/h e prossegue a viagem a essa velocidade. Após 15 minutos, qual será a medida de distância aproximada entre o automóvel e a barcaça supondo que ambos estejam no mesmo plano horizontal? Resolução A medida de velocidade constante do carro é 100 km/h; logo, em 15 minutos ele terá per- corrido 25 km. Por sua vez, a barcaça está a 60 km/h; logo, ela terá percorrido 15 km nesses 15 minutos. Então, temos ao lado um esboço da situação, em que d pode ser calculado pelo teorema de Pitágoras: d2 5 152 1 252 5 225 1 625 5 850 ~ d 5 5 34 (d não pode ser negativo) Portanto, usando uma calculadora, determinamos que a medida de distância entre o automóvel e a barcaça será de aproximadamente 29,15 km. Atividades resolvidas Atividades Não escreva no livro. x 5 9, y 5 w z 36 5 , 27 5 e 48 5 .5 5 b 5 10 3, c 5 10 e h 5 5 3. c 5 3 14 5 , r 5 5, x 5 1,4 e y 5 3,6. Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra 25 15 d 18 008a027_V4_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 18008a027_V4_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 18 9/17/20 9:59 AM9/17/20 9:59 AM