Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
TRIGONOMETRIA E NÚMEROS COMPLEXOS RESPOSTAS DAS AUTOATIVIDADES UNIDADE 1 TÓPICO 1 1 Escreva o que representam as letras a, b, c, h, s e t no triângulo retângulo abaixo. R: a e b são medidas dos catetos; c é a medida da hipotenusa; h é a medida da altura relativa à hipotenusa; s é a medida da projeção ortogonal do cateto AC̅̅̅̅ sobre a hipotenusa; t é a medida da projeção ortogonal do cateto BC̅̅̅̅ . 2 Calcule a medida da hipotenusa de um triângulo retângulo isósceles (possui dois lados de mesma medida), com catetos de 1 cm. R: a2 = b2 + c2 a2 = 12 + 12 a2 = 1 + 1 a2 = 2 a = √2 R: A hipotenusa mede √2 cm. 3 A área de um terreno quadrangular é igual a 128 m². Quanto mede a diagonal desse terreno? (Lembrando que a área de uma região quadrangular é dada por: AQ = ℓ 2). R: Área do quadrado = ℓ2 = 128 m2 ∴ ℓ = √128 m ⇒ ℓ = 8√2 m a2 = b2 + c2 d2 = ℓ2 + ℓ2 d2 = (8√2) 2 + (8√2) 2 d2 = 128 + 128 d2 = 256 d = √256 d = 16 m R: A diagonal desse terreno quadrangular mede 16 m. 4 As raízes da equação x² - 10x + 24 = 0 expressam, em cm, as medidas dos catetos de um triângulo retângulo. Determine a medida da hipotenusa desse triângulo. R: x2 − 10x + 24 = 0 Utilizando a fórmula de Bháskara, obtemos: x = −(−10) ± √(−10)2 − 4 ∙ 1 ∙ 24 2 ∙ 1 x = 10 ± 2 2 x′ = 10 + 2 2 = 12 2 = 6 x′ = 10 − 2 2 = 8 2 = 4 Teorema de Pitágoras: a2 = b2 + c2 a2 = 62 + 42 a2 = 36 + 16 a2 = 52 a = √52 a ≅ 7,2 cm R: A hipotenusa desse triângulo retângulo mede, aproximadamente, 7,2 cm. 5 UM triângulo STU, retângulo em Ŝ, tem catetos com medidas iguais a 5 cm e 12 cm. Calcule: a) a medida da hipotenusa; R: a = h =? b = 5 cm c = 12 cm a2 = b2 + c2 a2 = 52 + 122 a2 = 25 + 144 a2 = 169 a = √169 a = 13 cm b) a medida da altura relativa à hipotenusa; R: bc = ah 5 ∙ 12 = 13h 60 = 13h h = 60 13 a ≅ 4,6 cm c) as medidas das projeções dos catetos sobre a hipotenusa. R: m =? b2 = am 52 = 13m 25 = 13m m = 25 13 m ≅ 1,9 cm n =? c2 = an 122 = 13n 144 = 13n n = 144 13 n ≅ 11,1 cm 6 Determine num triângulo retângulo ABC, de catetos com medidas iguais a 3 e 4, a medida da hipotenusa e a altura relativa à hipotenusa. R: b = 3 c = 4 a = h =? a2 = b2 + c2 a2 = 32 + c2 a2 = 9 + 16 a2 = 25 a = √25 a = 5 h =? bc = ah 3 ∙ 4 = 5h 12 = 5h h = 12 5 h = 2,4 R: A hipotenusa mede 5 unidades de medida e a altura relativa à hipotenusa mede 2,4 u. m. 7 Calcule, em cada figura, a medida de y. a) b) c) d) R: a) m = y =? a = 10 c = 6 b)h = y =? m = 4 n = 12 c)a = y =? c = 12 m = 8 d) h = y =? c = 12 b = 16 c2 = an 62 = 10n 36 = 10n n = 36 10 n = 3,6 a = m + n 10 = m + 3,6 m = 10 − 3,6 m = 6,4 Logo, y = 6,4 h2 = mn h2 = 4 ∙ 12 h2 = 48 h = √48 h = 4√3 Logo, y = 4√3 c2 = m2 + h2 122 = 82 + h2 h2 = 144 − 64 h2 = 80 h = √80 h = 4√5 h2 = mn (4√5) 2 = 8n 80 = 8n n = 80 8 n = 10 Logo, y= 8+10 = 18 a2 = b2 + c2 a2 = 162 + 122 a2 = 256 + 144 a2 = 400 a = √400 a = 20 bc = ah 16 ∙ 12 = 20h 192 = 20h h = 192 20 h = 9,6 Logo, y = 9,6 8 Dois navios partem de um mesmo ponto, no mesmo instante, e viajam em direções que formam um ângulo reto. Depois de uma hora de viagem, a distância entre os dois navios é de 13 milhas. Se um deles é 7 milhas mais rápido que o outro, determine a velocidade de cada navio. R: a2 = b2 + c2 132 = x2 + (x + 7)2 169 = x2 + x2 + 14x + 49 2x2 + 14x − 120 = 0 x = −14 ± √142 − 4 ∙ 2 ∙ (−120) 2 ∙ 2 x = −14 ± √1156 4 x = −14 ± 34 4 x′ = −14 + 34 4 = 20 4 = 5 x′′ = −14 − 34 4 = −48 4 = −12 Como estamos nos referindo à medida, x = 5 R: Um dos navios viaja a uma velocidade de 5 milhas por hora e o outro viaja a 12 milhas por hora. 9 No triângulo retângulo da figura a seguir temos que m = x, n = x + 5,6 e a = 20. Sabendo que as medidas são dadas em centímetros, determine as medidas b, c e h indicadas. a = m + n a = 20 m = x n = x + 5,6 20 = x + (x + 5,6) 2x = 20 − 5,6 2x = 14,4 x = 7,2 Portanto, m = 7,2 e n = 7,2 + 5,6 = 12,8 b2 = a ∙ m b2 = 20 ∙ 7,2 b2 = 144 b = √144 b = 12 c2 = a ∙ n c2 = 20 ∙ 12,8 c2 = 256 c = √256 c = 16 h2 = m ∙ n h2 = 7,2 ∙ 12,8 h2 = 92,16 h = √92,16 h = 9,6 R: b = 12, c = 16 e h = 9,6. 10 Em um triângulo retângulo, a hipotenusa mede 15 cm e a área é de 54 cm². Calcule a medida da altura relativa à hipotenusa. R: 2 alturabase A Considerando a hipotenusa como base do triangulo, temos: h2,7 h 15 108 h15254 2 h15 54 Assim, a altura do triangulo relativa à hipotenusa mede 7,2 cm. TÓPICO 2 1 Um barco encontra-se a 200 m de um farol. Sabendo que o farol é visto do barco em um ângulo de 10º, calcule sua altura. R: α = 10° CA = 200 m CO = h =? tg α = CO CA tg 10° = h 200 0,176 = h 200 h = 0,176 ∙ 200 h = 35,2 m R: A altura do farol é de 35,2 m. 2 Uma tábua está apoiada numa árvore, formando um ângulo de 60º. Determine o comprimento da tábua, sabendo que ela se apoia na árvore a uma distância de 1,5 m do chão. R: α = 60° CA = 1,5 m h = x =? cos α = CA h cos 60° = 1,5 x 1 2 = 1,5 x x = 1,5 ∙ 2 h = 3 m R: A tábua tem 3 metros de comprimento. 3 Para alcançarmos o primeiro pavimento de um prédio, subimos uma rampa de 5 m que forma com o solo um ângulo de 25º. Qual é a distância do solo ao primeiro pavimento? R: α = 25° h = 5 m CO = x sen α = CO h sen 25° = x 5 0,407 = x 5 x = 0,407 ∙ 5 h = 2,035 m R: O primeiro pavimento está a 2,035 m de distância do solo. 4 Uma pipa se encontra empinada a 18 m de altura do solo. Sabendo que o ângulo formado pela linha esticada com a horizontal é de 60º, calcule o comprimento da linha. R: α = 60° CA = 18 m h = x =? cos α = CA h cos 60° = 18 x 1 2 = 18 x x = 18 ∙ 2 h = 36 m R: A linha mede 36 metros. 5 Determine a sombra projetada por um poste de 3,75 m quando os raios de sol que incidem sobre ele formam, com a rua, um ângulo de 77º. R: α = 77° CO = 3,75 m CA = x =? tg α = CO CA tg 77° = 3,75 x 4,332 = 3,75 x x = 3,75 4,332 x ≅ 0,866 m R: A sombra projetada pelo poste mede aproximadamente 0,866 metros. 6 (CASTRUCCI, GIOVANNI. 2009, p. 279) Deseja-se construir uma estrada ligando as cidades A e B, separadas por um rio de margens paralelas, como nos mostra o esquema abaixo. R: FIGURA 1 – ESTRADA LIGANDO AS CIDADES A E B, SEPARADAS POR UM RIO DE MARGENS PARALELAS FONTE: CASTRUCCI, Giovanni. 2009, p. 279. Sabe-se que a cidade A está distante 30 km da margem do rio, a B está a 18 km da margem o rio, e a ponte tem 3 km de extensão. Qual a distância de A a B, pela estrada, em quilômetros? R: Distância da cidade A até o rio: α = 60° CO = 30 km CA = h = ? sen α = CO h sen 60° = 30 h √3 2 = 30 h h√3 = 2 ∙ 30 h = 60 √3 h = 60 √3 ∙ √3 √3 h = 60√3 3 h = 20√3 km Distância da cidade B até o rio: α = 30° CO = 18 km CA = h = ? sen α = CO h sen 30° = 18 h 1 2 = 18 h h = 2 ∙ 18 h = 36 km dAB = (20√3 + 3 + 36)km dAB = (20√3 + 39)km 7 Uma escada rolante de 11.000 cm de comprimento liga dois andares de um shopping e tem inclinação de 45º. Qual é, em metros, a altura h entre um andar e outro desse shopping? R: α = 45° Hip. = 11 000 cm CO = h = ? sen α = CO Hip. √2 2 = h 11 000 2h = 11 000√2 h = 11 000√2 2 h = 5 500√2 cm R: A altura entre um andar e outro desse shopping é de 5 500√2 cm. 8 Calcule o valor de x em cada triânguloretângulo: R: a) b) c) R: a) α = 33° Hip. = 10 CA = x cos α = CA hip. cos 33° = x 10 0,839 = x 10 x = 0,839 ∙ 10 x = 8,39 b) α = 58° CO = 55 Hip. = x sen x = CO hip. sen 58° = 55 x 0,848 = 55 x x = 55 0,848 x ≅ 64,86 c) α = 𝑥 Hip. = 15 CA = 12 cos α = CA hip. cos x = 12 15 cos x = 0,8 x ≅ 36° 9(FACCHINI. 1996, p. 285) Quando o Sol se encontra a 54° acima da linha do horizonte, a sombra de uma árvore, projetada no chão, mede 12 m. Qual é a altura dessa árvore? R: α = 54° CO = 𝑥 =? CA = 12 m tg α = CO CA tg 54° = x 12 1,376 = x 12 x = 1,376 ∙ 12 x ≅ 16,512 m R: A árvore tem, aproximadamente, 16,5 metros. 10 (CASTRUCCI, GIOVANNI, 2009 p. 280) A escada de um carro de bombeiros pode estender-se a um comprimento de 30 m, quando levantada a um ângulo de 70º. Sabe-se que a base da escada está sobre um caminhão, a uma altura de 2 m do solo. Qual é a maior altura que essa escada poderá alcançar em relação ao solo? FIGURA 2 - A ESCADA DE UM CARRO DE BOMBEIROS FONTE: CASTRUCCI, Giovanni. 2009, p. 280. R: α = 70° CO = x Hip. = 30 m sen x = CO hip. sen 70° = x 30 0,940 = x 30 x = 0,940 ∙ 30 x ≅ 28,2 m R: a altura da escada é dada por x + 2, ou seja, 30,2 metros. TÓPICO 3 1 (CASTRUCCI, GIOVANNI. 2009, p. 286) São cada vez mais frequentes construções de praças cujos brinquedos são montados com materiais rústicos. A figura abaixo mostra um brinquedo simples que proporciona à criançada excelente atividade física. R: FIGURA 3 - BRINQUEDO SIMPLES QUE PROPORCIONA À CRIANÇADA EXCELENTE ATIVIDADE FÍSICA FONTE: CASTRUCCI, Giovanni. 2009, p. 286. Sabendo que as distâncias AB e AC São iguais a 2 m, e o ângulo BÂC corresponde a 120º, calcule a distância B a C. R: a2 = b2 + c2 − 2bc ∙ cos  a2 = 22 + 22 − 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ cos 120° a2 = 4 + 4 − 8 (− 1 2 ) a2 = 8 + 4 a2 = 12 a = √12 a = 2√3 m R: A distância entre B e C é de 2√3 metros. 2 Use os dados da Tabela Trigonométrica (no quadro 7) e calcule os valores aproximados de x. a) b) b) c) R: a) a sen  = c sen Ĉ x sen 75° = 5 sen 61° x 0,966 = 5 0,875 0,875x = 4,83 x = 5,52 b) Se  = 22° e Ĉ = 18°, então B̂ = 140°. b sen B̂ = c sen Ĉ 9 sen 140° = x sen 18° 9 0,643 = x 0,309 0,643x = 2,781 x ≅ 4,33 c) b sen B̂ = c sen Ĉ 7 sen 58° = 6 sen x 7 0,848 = 6 sen x 7 sen x = 5,088 sen x ≅ 0,727 x ≅ 46,6° 3 (GIOVANNI; BONJORNO; GIOVANNI. 2002, p. 55) Um barco de pescadores A emite um sinal de socorro que é recebido por dois radioamadores, B e C, distantes entre si 70 km. Sabendo que os ângulos A B̂ C e AĈB medem, respectivamente, 64º e 50º, determine qual radioamador se encontra mais próximo do barco. A que distância ele está do barco? R: Barco C a sen  = b sen B̂ 70 sen 66° = b sen 64° 70 0,914 = b 0,899 0,914b = 62,93 b ≅ 68,85 km Barco B a sen  = c sen Ĉ 70 sen 66° = c sen 50° 70 0,914 = c 0,766 0,914c = 53,62 c = 58,67 km R: O radioamador mais próximo do barco é o C e ele está a 58,67 km de distância. 4 O ângulo agudo de um losango mede 20º e seus lados medem 6 cm. Calcule as medidas das diagonais (maior e menor) do losango. R: Se cada ângulo agudo mede 20°, logo cada ângulo obtuso mede 160°. A diagonal menor dividirá os ângulos obtusos ao meio (bissetriz), formando dois triângulos iguais.  = 80° a = 6 cm B̂ = 80° b = 6 cm Ĉ = 20° c = dmenor a sen  = c sen Ĉ 6 sen 80° = c sen 20° 6 0,985 = c 0,342 0,985c = 2,052 c ≅ 2,08 cm A diagonal principal dividirá os ângulos agudos ao meio.  = 160° a = dmaior B̂ = 10° b = 6 cm Ĉ = 10° c = 6 cm a sen  = b sen B̂ a sen 160° = 6 sen 10° a 0,342 = 6 0,174 0,174a = 2,052 a ≅ 11,79 cm R: A diagonal menor mede, aproximadamente, 2,08 cm e a diagonal maior mede, aproximadamente, 11,79 cm. 5 Num triângulo ABC, são dados A = 45º, B = 30º e a + b = √2 + 1. Determine o valor de a. R:  = 45° a + b = √2 + 1 B̂ = 30° a = √2 + 1 − b a sen  = b sen B̂ √2 + 1 − b sen 45° = b sen 30° √2 + 1 − b √2 2 = b 1 2 1 2 (√2 + 1 − b) = √2 2 b √2 + 1 − b = √2b √2b + b = √2 + 1 b(√2 + 1) = √2 + 1 b = 1 a = √2 + 1 − b a = √2 + 1 − 1 a = √2 R: A mede √2 unidades de medida. 6 (CASTRUCCI, GIOVANNI. 2009, p. 286) Numa fazenda o galpão fica 50 m distante da casa. Considerando que x e y são, respectivamente, as distâncias da casa e do galpão ao transformador de energia, conforme mostra a figura abaixo, calcule as medidas x e y indicadas. R: FIGURA 4 – CALCULANDO AS MEDIDAS X E Y DA FIGURA FONTE: CASTRUCCI, GIOVANNI. 2009, p. 286. R: a sen  = b sen B̂ 50 sen 30° = x sen 78° 50 0,5 = x 0,978 0,5x = 48,9 x = 97,8 m a sen  = c sen Ĉ 50 sen 30° = y sen 72° 50 0,5 = y 0,951 0,5y = 47,55 y = 95,1 m R: As medidas de x e y são, respectivamente, 97,8 m e 95,1 m. 7 No triângulo ABC abaixo, sabe-se que cos  = 1 5 . Nessas condições, calcule o valor de y. R: cos  = 1 5 a2 = b2 + c2 − 2bc ∙ cos  62 = 42 + x2 − 2 ∙ 4 ∙ x ∙ 1 5 36 = 16 + x2 − 8 5 x x2 − 8 5 x − 20 = 0 5x2 − 8x − 100 = 0 x = −(−8) ± √(−8)2 − 4 ∙ 5 ∙ (−100) 2 ∙ 5 x′ ≅ 8 + 45,4 10 ≅ 5,34 x′′ ≅ 8 − 45,4 10 ≅ −3,74 R: Como estamos nos referindo a medida, x mede, aproximadamente, 5,34 unidades de medida. TÓPICO 4 1 Converta em radianos: a) 1040º b) 156º c) 210º d) 15º 52’ R: a) 1 040° π rad = 180° x = 1 040° 180x = 1 040 π rad x = 1 040 π 180 rad x = 52 π 9 rad b) 156° π rad = 180° x = 156° 180x = 156 π rad x = 156 π 180 rad x = 13 π 15 rad c) 20° π rad = 180° x = 20° 180x = 20 π rad x = 20 π 180 rad x = π 9 rad d) 15°52′ Transformar 15° em segundos 15° ∙ 60 = 900′ + 52′ = 952′ π = 180° = 10 800′ π rad = 10 800′ x = 952′ 10 800x = 952 π rad x = 952 π 10 800 rad x = 119 π 1350 rad 2 Determine a medida, em graus, equivalente a: R: a) π 2 rad b) 11π 6 rad c) 5π 4 rad d) 8π 3 rad R: Sabendo que π = 180°, podemos escrever: a) 180° 2 = 90° b) 11 ∙ 180° 6 = 330° c) 5 ∙ 180° 3 = 300° d) 8 ∙ 180° 3 = 480° 3 Calcule, em graus, o menor ângulo formado pelos ponteiros de um relógio, nos seguintes casos: a) 2h 15min b) 9h 10min R: a)Vamos considerar: α → medida do ângulo pedido x → medida do ângulo descrito pelo ponteiro das horas em 15 minutos, a partir das 2 horas. O mostrador do relógio é dividido em 12 partes iguais. Por isso, o arco compreendido entre dois números consecutivos mede 360° 12 = 30°. Assim, α = 30° − x Como a cada 60 minutos de tempo o ponteiro das horas percorre 30°: Tempo ângulo descrito 60 min 30° 15 min x 60 15 = 30° x 60x = 450° x = 7°30′ α = 30° − x α = 30° − 7°30′ α = 22°30′ b) Vamos considerar: α → medida do ângulo pedido x → medida do ângulo descrito pelo ponteiro das horas em 10 minutos, a partir das 9 horas. O mostrador do relógio é dividido em 12 partes iguais. Por isso, o arco compreendido entre dois números consecutivos mede 360° 12 = 30°. Assim, α = 150° − x Como a cada 60 minutos de tempo o ponteiro das horas percorre 30°:Tempo ângulo descrito 60 min 30° 10 min x 60 10 = 30° x 60x = 300° x = 5° α = 150° − x α = 150° − 5° α = 145° 4 Determine, em radianos, a medida de um arco de circunferência cujo comprimento mede 60m e o diâmetro dessa circunferência, 40m. R: ℓ = 60 m d = 40 m r = 20 m C → 2 ∙ π ∙ r α → ℓ 2𝜋 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 20 60 60 ∙ 2𝜋 = ∙ 40𝜋 120𝜋 40𝜋 = = 3 R: O arco mede 3 rad. 5 Determine os quadrantes a que pertencem as extremidades dos seguintes arcos: a) 20º b) 1430º c) − 550º d) 25π 4 rad e) − 11π 4 rad a)R: 1º quadrante, pois 0° < 20° < 90°. b) 1430° = 360° ∙ 3 + 350 R: 4º quadrante, pois 270° < 350° < 360°. c) − 550° = 360° ∙ (−1) − 190 −190 + 360° = 170° R: 2º quadrante, pois 90° < 170° < 180°. d) 25 4 π rad = 3 ∙ 2π + π 4 R: 1º quadrante, pois 0 < π 4 rad < π 2 rad. e) −11 4 π rad = − π − 3π 4 2π − 3π 4 = 5π 4 R: 3º quadrante, poisπ < 5π 4 rad < 3π 2 rad. 6 Identifique se os seguintes arcos são congruentes: a) 19π e 55π b) 3 645º e 5 445º R: a) 19π = π + 9 ∙ 2π 55π = π + 27 ∙ 2π R: São congruentes. b) 3 645° = 45° + 10 ∙ 360° 5 445° = 45° + 15 ∙ 360° R: São congruentes. 7 Calcule a determinação principal dos arcos de medida: a) 4 120º b) – 4 550º c) 47𝜋 6 d) − 67𝜋 6 R: a) 4120° = 160° + 11 ∙ 360° R: A determinação principal é 160° b) − 4550° = −230° − 12 ∙ 360° −230° + 360° = 130° R: A determinação principal é 130°. c) 47π 6 = 11π 6 + 3 ∙ 2π R: 11π 6 rad é a primeira determinação positiva de 47π 6 . d) − 67π 6 = − 7π 6 − 5 ∙ 2π − 7π 6 + 2π = 5π 6 rad R: 5π 6 rad é a primeira determinação positiva de − 67π 6 . 8 Dê os valores de seno e cosseno dos seguintes arcos: a) 390º b) 10 305º c) 3π d) 15π 2 R: a) 390° = 30° + 1 ∙ 360° sen 390° = sen 30° = 1 2 cos 390° = cos 30° = √3 2 b) 10 305° = 225° + 28 ∙ 360° sen 10 305° = sen 225° = − √2 2 cos 10 305° = cos 225° = − √2 2 c) 3π = π + 2π sen 3π = sen π = 0 cos 3π = cos π = −1 d) 15π 2 = 3π 2 + 3 ∙ 2π sen 15π 2 = sen 3π 2 = −1 cos 15π 2 = cos 3π 2 = 0 9 Simplifique a expressão E = sen (180° − x) + cos (180° + x) sen (360° − x) , com sen ≠ 0. R: Sabemos que: sen (180° − x) = sen x cos (180° − x) = − cos x sen (360° − x) = sen (−x) = −sen x Substituindo na expressão: E = sen x − cos x – sen x ⇒ E = sen x – sen x + ( − cos x – sen x ) E = −1 + cos x sen x 10 Determine o valor da tangente dos seguintes arcos: a) tg 135º b) tg 210º c) tg 5𝜋 6 d) tg 4𝜋 3 R: a) tg 135° = sen 135° cos 135° tg 135° = √2 2 − √2 2 tg 135° = √2 2 ∙ (− 2 √2 ) = −1 b) tg 210° = sen 210° cos 210° tg 210° = 1 2 − √3 2 tg 210° = 1 2 ∙ (− 2 √3 ) = − 1 √3 ∙ √3 √3 = − √3 3 c) tg 5π 6 = sen 5π 6 cos 5π 6 tg 5π 6 = 1 2 − √3 2 = 1 2 ∙ (− 2 √3 ) = − 1 √3 ∙ √3 √3 = − √3 3 d) tg 4π 3 = sen 4π 3 cos 4π 3 tg 4π 3 = − √3 2 − 1 2 = − √3 2 ∙ ( −2 1 ) = √3
Compartilhar