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Ensino Fundamental 3 caderno ano 9 MATEMÁTICA PROFESSOR 552028_Capa_SER_Fund2_2015_PR_MAT_9.3.indd 1 25/02/16 15:12 Geometria Ponto de partida, 3 Relações métricas no triângulo retângulo e na circunferência, 4 1. Introdução, 4 2. Elementos de um triângulo retângulo, 5 3. Teorema ou relação de Pitágoras, 5 4. Outras relações métricas importantes no triângulo retângulo, 12 5. Aplicações importantes do teorema de Pitágoras, 16 6. Triângulo inscrito em uma semicircunferência, 20 7. Outras situações que envolvem as relações métricas no triângulo retângulo, 21 8. Classificação dos triângulos quanto aos ângulos conhecendo-se as medidas de seus três lados, 25 9. Relações métricas na circunferência, 28 Ponto de chegada, 39 Matemática Luiz Roberto Dante 2133719 (PR) 1 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 1 17/02/16 08:51 Partenon, Atenas, Grécia. Foto de 2014. 2 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 2 17/02/16 08:51 Ponto de partida Sob a orientação do professor, converse com seus colegas e faça o que se pede. 1. Descreva o selo acima, especialmente as figuras geométricas. 2. A relação de Pitágoras diz: “Em todo triângulo retângulo, o quadrado da medida do lado maior é igual à soma dos quadrados das medidas dos outros dois lados”. Verifique se isso ocorre com o triângulo central do selo. 3. O Partenon assenta-se sobre três patamares de mármore que outrora formavam uma escada que os gregos usavam para entrar no templo; hoje, ela está quase totalmente destruída. Uma medida interessante para os degraus de uma escada é a razão entre a altura (medida vertical) e o comprimento do passo que a pessoa dá (medida horizontal). Considere duas escadas, com razões 1 2 e 1 3 respectivamente. Qual delas é mais íngreme? MÓDULO Geometria Importantes estudos de Geometria foram feitos por povos da Antiguidade e aplicados em agrimensura, astronomia e magníficas obras de arquitetura, como o Partenon, da fotografia ao lado. Trata-se de um templo dedicado à deusa grega Atena e foi construído no século V a.C., na acrópole (colina mais alta) da cidade de Atenas, na Grécia. Os gregos são considerados os pais da Geometria e, entre seus maiores matemáticos, está Pitágoras de Samos (c. 570 a.C.-c. 495 a.C.), que estudou uma interessante regularidade sobre as medidas dos lados de um triângulo retângulo. S c o tt & M ic h e l/ A rq u iv o d a e d it o ra Selo publicado na Grécia em 1955 em homenagem a Pitágoras. V ic to r M a s c h e k / S h u tt e r s to c k 3 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 3 17/02/16 08:51 Relações métricas no triângulo retângulo e na circunferência 1 Introdução Você já ouviu falar dos “harpedonaptas” ou “estiradores de corda” do antigo Egito? Leia a história. Conta-se que os estiradores de cordas, que demarcavam as terras após as enchentes do rio Nilo, utilizavam uma corda de 12 nós, com a mesma distância entre cada nó, para obter ângulos retos. Eles montavam um triângulo com vértices em três dos nós como mostra a figura a seguir: O triângulo a ssim obtido poss ui lados com 3, 4 e 5 unidades de medida de co mprimento e é um triângulo retângulo, p ois um de seus ângu los internos mede 90°. O procedime nto para obt er cantos re tos já era conhec ido pelos ant igos “estirad ores de corda” há aproximada mente 5 mil anos! Esse método engenhoso é baseado em uma relação importante, válida para todos os triângulos retângulos, conhecida como relação de Pitágoras. Se as medidas dos lados de um triângulo retângulo são a, b e c, em que a é a maior das três, então vale a relação: a2 5 b2 1 c2 Neste módulo, você vai retomar essa relação métrica e vai conhecer outras, al- gumas válidas para os triângulos retângulos e algumas para as circunferências. M a u ro S o u za /A rq u iv o d a e d it o ra a b c Comente com os alunos que os “estiradores de corda” usavam a recíproca da relação de Pitágoras: como 52 5 32 1 42, então o triângulo é retângulo e o ângulo reto é formado pelos lados de medidas 3 e 4. 4 Objetivos: • Conhecer e demonstrar as principais rela•›es mŽtricas no tri‰ngulo ret‰ngulo. • Estudar o teorema de Pit‡goras e explorar suas aplica•›es. • Identificar e demonstrar as principais rela•›es mŽtricas na circunfer•ncia. Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 4 17/02/16 08:51 2 Elementos de um triângulo retângulo O tri‰ngulo ABC da figura abaixo representa um tri‰ngulo ret‰ngulo em A  Ž reto( ), no qual: • o lado ,BC oposto ao ‰ngulo Â, Ž a hipotenusa (Òo que foi esticado contraÓ); representamos sua medida por a; • os lados AC e ,AB opostos respectivamente aos ‰ngulos B$ e µ ,C s‹o os catetos; representamos suas respectivas medidas por b e c. • h: medida da altura relativa ˆ hipotenusa; • m: medida da proje•‹o do cateto AB sobre a hipotenusa; • n: medida da proje•‹o do cateto AC sobre a hipotenusa. 3 Teorema ou relação de Pitágoras Vamos exemplificar a rela•‹o de Pit‡goras, que voc• j‡ estudou, para o caso particular do tri‰ngulo cujos lados medem 3, 4 e 5 unidades de medida de com- primento: A B Ca b c hipotenusa cateto ca te to A B H Ca nm b h c Ao tra•armos a altura AH relativa ˆ hipotenusa, indicamos conforme mostrado abaixo. Trabalhe com os alunos a ideia de proje•‹o de ponto e de segmento de reta sobre uma reta ou sobre um segmento de reta. P9 r P A9 rA B9 B A9 r B9 BA Comente com os alunos que a, b e c devem estar na mesma unidade de medida. B a 5 5 5 1 b 5 4 c 5 3 5 3 AC a b 4 c a2 b2 c2 25 5 16 1 9 a2 5 b2 1 c2 Geometria 5 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 5 17/02/16 08:51 Por volta de 2000 a.C. a 1 700 a.C., os babilônios já tinham conhecimento empíri- co (ou seja, baseado na experiência) dessa relação. Eles se expressavam por enigmas. Por exemplo, uma tabuinha de argila continha o seguinte enigma: Hoje esse enigma pode ser representado assim: x2 5 52 2 42 . Embora egípcios e babilônios usassem empiricamente essa regra que envolve o 3, o 4 e o 5, não cogitaram sua generalização. Isso só ocorreu com os gregos no século VI a.C., quando chegaram à expressão geral a2 5 b2 1 c2, válida para qualquer triângulo retângulo. Desse modo, a relação ou teorema de Pitágoras é enunciada assim: Em todo triângulo retângulo, o quadrado da medida da hipotenusa (a) é igual à soma dos quadrados das medidas dos catetos (b e c): a2 5 b2 1 c2 Demonstração do teorema de Pitágoras Na história da Matemática, muitas foram as demonstrações do teorema de Pitágoras. Vejamos uma delas, baseada na semelhança de triângulos. Consideremos o seguinte triângulo ABC, retângulo em A, com a altura AH rela- tiva à hipotenusa. A B H Ca nm b hc Nele, temos: a 5 m 1 n 1 M a u ro S o u za /A rq u iv o d a e d it o ra M a u ro S o u za /A rq u iv o d a e d it o ra Quatro é o comprimento e cinco, a diagonal. Qual é a largura? O seu tamanho não é conhecido. Quatro vezes quatro é dezesseis. Cinco vezes cinco é vinte e cinco. Você tira dezesseis de vinte e cinco e sobram nove. Qual número eu devo multiplicar para obter nove? Três vezes três é nove. Três é a largura. Você sabia? Os babilônios eram um povo que habitava a Mesopotâmia, região entre os rios Tigre e Eufrates, onde hoje fica o Iraque. Geometria6 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 6 17/02/16 08:51 Vamos considerar os triângulos retângulos HBA e ABC. Colocando esses dois triângulos na mesma posição, podemos perceber melhor os ângulos e os lados correspondentes (lados homólogos). m h c a b c m h c Os dois triângulos têm um ângulo reto (são triângulos retângulos) e têm o ângu- lo $B comum; logo, pelo caso AA de semelhança de triângulos, temos nABC , nHBA. Se os triângulos são semelhantes, os lados homólogos têm medidas proporcio- nais, o que nospermite escrever: a c b h c m 5 5 Dessas proporções, tiramos a relação: c2 5 am 2 Vamos, agora, considerar os triângulos ABC e HAC da figura inicial: A B Ca b c H n h A C b Esses dois triângulos têm um ângulo reto, e o ângulo µC é comum; portanto, são semelhantes: nABC , nHAC. Como os lados homólogos são proporcionais, escrevemos as proporções e delas obtemos as relações: a b b n c h 5 5 E dessas relações obtemos: b2 5 an 3 Adicionando -se os dois membros das igualdades demonstradas, 3 e 2 , temos: b2 5 an c2 5 am b2 1 c2 5 an 1 am ⇒ b2 1 c2 5 a(n 1 m) Como a 5 m 1 n 1 , temos: b2 1 c2 5 a ? a ⇒ b2 1 c25 a2 Essa é uma das demonstrações do teorema de Pitágoras, mas há muitas outras maneiras de prová -lo. a b c Peça aos alunos que utilizem a propriedade fundamental da proporção para obterem essas relações. Geometria 7 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 7 17/02/16 08:51 1. Use o teorema de Pitágoras e determine o valor de x em cada triângulo retângulo. (Considere as medidas em cada triângulo na mesma unidade.) a ) x 12 5 b ) x 2 3 c ) x 22 10 d ) x 6 x e ) 2x x 1 9 x 1 3 f ) x 17 26 2. Um fio foi esticado do topo de um prédio até a base de outro, conforme indica a figura ao lado. O valor mais próximo da medida do comprimento do fio é: a ) 34 m. b ) 35 m. c ) X 36 m. d ) 37 m. Exercícios Para construir: Exercícios 1 a 9 (p. 8 a 10) x 2 5 122 1 52 ⇒ x2 5 144 1 25 ⇒ x2 5 169 ⇒ x 5 6 169 ⇒ x 5613 (213 não serve) Logo, x 5 13. x 5 13 x 5 13 x 5 3 2 x 5 3 2 (x 1 9)2 5 (x 1 3)2 1 (2x)2 ⇒ x2 1 18x 1 81 5 x2 1 6x 1 9 1 4x2 ⇒ ⇒ 4x2 2 12x 2 72 5 0 ⇒ x2 2 3x 2 18 5 0 ⇒ ⇒ x9 5 6 e x0 5 23 (não serve) Logo, x 5 6. x 5 6 x 5 3 P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra x x x 2 2 2 230 20 1 300 1 300 36,055 1 5 5⇒ ⇒ . Geometria8 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 8 17/02/16 08:51 3. Em um triângulo retângulo, a hipotenusa mede 3 5 cm e um dos catetos mede 3 cm a menos do que o outro. Qual é a área da região triangular correspondente? 4. Determine a medida da diagonal de um retângulo que tem 10 cm de largura e 24 cm de comprimento. 5. Use a relação de Pitágoras e determine o valor de x em cada item. Simplifique o radical obtido. a ) 3 m 3 m 3 m3 m x b ) 5 m 5 m 5 m5 m x c ) 7 mm 7 mm 7 mm7 mm x d ) x 4 m 4 m 2 4 m e ) x 10 cm 10 cm10 cm Discuta com seus colegas e comparem as dimensões de cada figura com o resultado final obtido. Catetos: x e (x 2 3) x2 1 (x 2 3)2 5 ( ) ⇒3 5 2 2x2 2 6x 2 36 5 0 ⇒ x2 2 3x 2 18 5 0 ⇒ x9 5 6 e x0 5 23 (não serve) Catetos: 6 e 3 (6 2 3) Área: ?6 3 2 5 9 cm2 10 24 d d2 5 102 1 242 ⇒ d 5 626 (226 não serve); 26 cm x2 5 32 1 32 ⇒ x2 5 9 1 9 ⇒ x2 5 18 ⇒ x 5 18 5 ? 52 3 3 22 m x2 5 52 11 52 ⇒ x2 5 50 ⇒ x 5 50 5 ? 52 5 5 22 m x2 5 72 1 72 ⇒ x2 5 98 ⇒ x 5 98 5 ? 52 7 7 22 mm x2 1 22 5 42 ⇒ x2 5 16 2 4 ⇒ x2 5 12 ⇒ x 5 12 5 ? 52 3 2 32 m x2 1 52 5 102 ⇒ x2 5 100 2 25 ⇒ x2 5 75 ⇒ x 5 75 5 ? 53 5 5 32 m Lembre-se: em um tri‰ngulo equil‡tero, a altura tambŽm Ž mediana. Geometria 9 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 9 17/02/16 08:51 6. Um caminh‹o sobe uma rampa inclinada em rela•‹o ao plano horizontal. Se a rampa tem 30 m de comprimento e seu ponto mais alto est‡ a 5 m de altura, qual Ž a dist‰ncia do in’cio da rampa (A) atŽ o ponto B? Desenhe um modelo matem‡tico, calcule o que se pede e d• a resposta em metros e cent’metros. 7. Calcule o per’metro e a medida da diagonal do ret‰ngulo que determina a regi‹o abaixo. Calcule tam- bŽm a ‡rea da regi‹o retangular por ele determinada. 8. Calcule a medida do lado BC e depois o per’metro, a ‡rea e as medidas das duas dia- gonais da regi‹o plana determinada pelo trapŽzio ret‰ngulo da figura dada ao lado. 9. Para ir de A atŽ C, h‡ dois caminhos: o caminho direto ou o que passa por B. Calcule a extens‹o de cada um. Qual deles Ž o mais longo? Aproximadamente quantos metros o caminho mais longo tem a mais do que o outro? Use calculadora para descobrir. x 30 m 5 m A B C x2 1 52 5 302 ⇒ x2 5 900 2 25 ⇒ x2 5 875 (x . 0) ⇒ x 5 875 5 29,58 29,58 m ou 29 m e 58 cm 30 m x 5 m P P5 1 2 ? 1 5 1 5 52 12 2 3 2 2 3 2 3 4 3 2 3 6 3 ; 6 3 cm2 d2 5 ( ) ( )112 3 2 2 5 12 1 3 5 15 ⇒ d 5 15 ; d 5 15 cm A 5 ? 5 512 3 36 6 ; A 5 cm2 d 12 cm 3 cm BC � 2 6 cm; per’metro: 10 2 2 2 6 cm; ‡r 1 1( ) eea: 10 2 cm ; diagonal 17 cm; diagonal 2 BD � AAC � 57 cm. 2 cm2 3 cm 7 cmD A B C4 x 22 Considerando BC 5 x: x2 5 ( )2 2 2 1 42 5 8 1 16 5 24 ⇒ x 5 524 2 6 Per’metro: 3 1 2 2 1 7 1 2 6 5 10 1 12 2 2 6 çrea: ( )1 ?3 7 2 2 2 5 10 2 Diagonal BD: y2 5 32 1 ( )2 2 2 5 17 ⇒ y 5 17 Diagonal AC : z2 5 ( )2 2 2 1 72 5 8 1 49 5 57 ⇒ z 5 57 Caminho direto: x x2 5 802 1 1202 ⇒ x2 5 20 800 ⇒ x 5 20 800 . 144,2 m Caminho passando por B: 200 m (80 1 120 5 200) O caminho mais longo Ž o que passa por B: aproximadamente 55,8 m (200 2 144,2 5 55,8). A CB 120 m 80 m Geometria10 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 10 17/02/16 08:51 Outras demonstraç›es do teorema de Pitágoras Examine mais algumas demonstra•›es do teorema de Pit‡goras: 1a) Vamos determinar a ‡rea da regi‹o limitada pelo trapŽzio abaixo de duas maneiras: pela f—rmula A 5 ( ) 2 B b h1 ? e pelo c‡lculo das ‡reas das tr•s regi›es triangulares. Esta demonstra•‹o Ž atribu’da a James Garfield (1831- -1881), na Žpoca, congressista norte-americano e, mais tarde, 20o presidente dos Estados Unidos. c c b b a aII III I altura • Aregi‹o trapezoidal 5 b c b c( ) ( ) 2 1 ? 1 5 b bc c2 2 2 2 1 1 1 • Aregi‹o trapezoidal 5 Aregi‹o triangular I 1 Aregi‹o triangular II 1 1 A regi‹o triangular III • Aregi‹o trapezoidal 5 cb aa cb 2 2 2 1 1 5 bc a2 2 2 5 1 2 Igualando os resultados de 2 e 1 , temos: bc a b bc c2 2 2 2 2 2 2 1 5 1 1 ⇒ a2 5 b2 1 c2 2a) Uma demonstra•‹o bastante curiosa do teorema de Pit‡- goras foi apresentada pelo matem‡tico hindu Bh‡skara (1114 -1185), que elaborou a figura representada a seguir e escreveu embaixo ÒAqui est‡Ó. Um verdadeiro enigma que a çlgebra nos ajuda a solucionar. Tra•amos 4 tri‰ngulos ret‰ngulos com hipotenusa de medida a e catetos de medidas b e c. A ‡rea da regi‹o quadrada maior (a2) Ž igual ̂ soma das ‡reas das 4 regi›es triangulares )(4 2 bc ? com a ‡rea da regi‹o quadrada menor (b 2 c)2. a a a b b 2 c c a Assim: a2 5 4 ? bc 2 1 (b 2 c)2 ⇒ ⇒ a2 5 2bc 1 b2 2 2bc 1 c2 ⇒ a2 5 b2 1 c2 3a) Uma terceira demonstra•‹o Ž obtida comparando-se ‡reas (segundo os historiadores, a demonstra•‹o de Pit‡goras deve ter sido uma demonstra•‹o geomŽtrica semelhante ˆ que segue). As duas regi›es quadradas t•m lados (b 1 c). Logo, t•m a mesma ‡rea. Retirando das duas as quatro regi›es triangulares congruentes, o que sobra na primeira (a2) Ž igual ao que sobra na segunda (b2 1 c2). Ent‹o: a2 5 b2 1 c2 a a a a b b b c c c bc b c b c c b c b Leitura Acesse o portal e veja o conteúdo “Tangram pitagórico”. Para aprimorar: Leitura (abaixo) Geometria 11 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 11 17/02/16 08:51 4 Outras rela•›es mŽtricas importantes no tri‰ngulo ret‰ngulo Observe o nABC, retângulo em A, com a altura AH tra•ada. Nesta figura temos mais dois triângulos retângulos, nHBA e nHAC. m B c n b h C H a A Estudamos anteriormente que nABC , nHBA e nABC , nHAC: Se dois triângulos são semelhantes a um terceiro, eles são semelhantes entre si, logo, podemos escrever também nHBA , nHAC. Dessas tr•s semelhan•as tiramos, pela ordem: m h h n c b 5 55 5 a b b n c h 5 5 a c b h c m Observando as figuras e usando essas propor•›es, podemos escrever algumas rela•›es estudadas anteriormente e outras, com seus significados, considerando o nABC, retângulo em A. • a 5 m 1 n Em qualquer triânguloretângulo, a medida da hipotenusa é igual ˆ soma das medidas das proje•›es dos catetos sobre ela. • b 2 5 an e c2 5 am Em qualquer triângulo retângulo, o quadrado da medida de um cateto é igual ao produto da medida da hipotenusa pela medida da proje•ão desse cateto sobre a hipotenusa. • a 2 5 b2 1 c2 (rela•ão de Pitágoras) Em qualquer triângulo retângulo, o quadrado da medida da hiponenusa é igual ˆ soma dos quadrados das medidas dos catetos. • Nova rela•ão: h 2 5 mn Em qualquer triângulo retângulo, o quadrado da medida da altura relativa ˆ hipotenusa é igual ao produto das medidas das proje•›es dos catetos sobre a hipotenusa. m h A HB c n b h CH A Geometria12 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 12 17/02/16 08:51 Exerc’cios 10. Determine o valor de x em cada triângulo. a ) 4 cm x 7 cm b ) x 12 cm3 cm c ) 7,5 cm 6 cm 4,5 cm x d ) 8 cm x 16 cm e ) 4 cm 2 cm x f ) 7,5 cm 2,5 cm x Para construir: Exercícios 10 a 17 (p. 13 a 15) x 5 3 cm x2 2 27 41 5( )( ) x 5 6 cm (x2 5 3 ? 12) x 5 3,6 cm (7,5x 5 4,5 ? 6) x 5 4 cm (82 5 16x) x 5 8 cm (42 5 2x) x 5 5 cm (7,5 1 2,5 5 10; x2 5 10 ? 2,5) ¥ Outra nova relação: bc 5 ah Em qualquer triângulo retângulo, o produto das medidas dos catetos é igual ao produto da medida da hipotenusa pela medida da altura relativa à hipotenusa. Observa•›es: 1a) Com as relações estudadas, dos seis valores a, b, c, h, m e n indicados na figura do nABC , sempre que conhecemos dois deles, podemos descobrir os outros quatro. 2a) A recíproca da relação de Pitágoras também é verdadeira, ou seja, se a, b e c são as medidas dos lados de um triângulo, sendo a a maior delas e a2 5 b2 1 c2, então o triângulo é um triângulo retângulo. Geometria 13 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 13 17/02/16 08:51 11. Calcule as medidas x, e, p e q. 12 13 x p q e 12. M‡rcia tra•ou um ret‰ngulo ABCD com dimens›es AB 5 6 cm e BC 5 8 cm. Depois, tra•ou a diagonal AC e o segmento de reta mais curto poss’vel ligando D a um ponto de AC . Qual Ž a medida desse segmento de reta? 13. Determine o valor de x em cada figura: a ) 5 cm 6 cm x 4 cm y b ) 12 cm x 6 cm y 3 cm4 14. Considere as medidas da regi‹o triangular determinada pelo tri‰n gu lo ret‰ngulo ao lado e calcule: a ) a, b, c e n; b ) a ‡rea da regi‹o triangular ABC. 15. Em um tri‰ngulo ret‰ngulo, as medidas das proje•›es dos catetos sobre a hipotenusa s‹o 36 mm e 64 mm. Determine: a ) a medida da altura relativa ˆ hipotenusa. 13² 5 12² 1 p² p 5 5 13² 5 5 ? e e 5 33,8 e 5 p 1 q 33,8 5 5 1 q q 5 28,8 x² 5 q ? e x² 5 28,8 ? 33,8 x 5 31,2 x 8 8 66 A D B C d 2 5 82 1 62 ⇒ d 5 10 10x 5 6 ? 8 ⇒ x 5 4,8; 4,8 cm (y2 5 42 1 62 ⇒ y 5 52 ; x2 5 52 1 ( 52 )2 ⇒ x 5 77 ) x 5 77 . 8,8 cm ( 12 2 5 x2 1 (y 1 6)2 x2 1 y2 5 (4 3 )2 ) x 5 23 cm . 4,8 cm a n cb 8 cm 6 cm A BC 62 5 8 ? n ⇒ n 5 4,5 cm b2 5 62 1 82 ⇒ b 5 10 cm a 5 8 1 4,5 5 12,5 cm 10c 5 6 ? 12,5 ⇒ c 5 7,5 cm ⇒A a h A5 ? 5 ? 2 12,5 6 2 ⇒ A 5 37,5; 37,5 cm2 h2 5 36 ? 64 ⇒ h 5 48; 48 mm Geometria14 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 14 17/02/16 08:51 b ) as medidas dos catetos. c ) a ‡rea da regi‹o triangular correspondente. 16. A que altura uma escada de 6 m toca uma parede se o pŽ da escada est‡ a 3 m da parede? 17. (Cefet-RJ) As retas w e l s‹o paralelas. No tri‰ngulo ret‰ngulo ABC, o cateto AC mede 8 cm e a hipotenusa AB mede 17 cm. A ‡rea do tri‰ngulo escaleno ACD, cujo lado DC mede 20 cm, Ž: a ) 60 cm2. b ) 80 cm2. c ) 120 cm2. d ) 186 cm2. e ) 340 cm2. 36 1 64 5 100 b2 5 100 ? 36 ⇒ b 5 60; 60 mm c2 5 100 ? 64 ⇒ c 5 80; 80 mm ?60 80 2 5 2 400 ou ?100 48 2 5 2 400 çrea: 2 400 mm2 ou 24 cm2. ⇒ ⇒ ⇒ . x x x 1 5 5 5 3 6 27 27 5,2 2 2 2 2 m 6 3 x B D w l CA 17 8 20 X 82 1 (BC)2 5 172 ⇒ BC 5 15; ‡rea do tri‰ngulo ACD 8 15 2 605 ? 5 1. Determine m e n na figura ao lado, com m , n. (Sugest‹o: montar um sistema de in- c—gnitas m e n e resolv• -lo.) 2. (Fatec-SP) Na figura, ABCD Ž um ret‰ngulo. A medida do segmento EF Ž igual a: a ) 0,8. b ) 1,4. c ) 2,6. d ) 3,2. e ) 3,8. 3. (Fatec-SP) Na figura ao lado, o tri‰ngulo ABC Ž ret‰ngulo e is—sceles, e o ret‰ngulo nele inscrito tem lados que medem 4 cm e 2 cm. O per’metro do tri‰ngulo MBN Ž: a ) 8 cm. b ) 12 cm. c ) 8 2 cm.1( ) d ) 8 2 2 cm.1( ) e ) 4 2 2 cm.1( ) m n mn m n m n m n 1 5 5 5 5 5 5 , 25 100 5 e 20 ou 20 e 5. Como , a r{ ⇒ eesposta Ž 5 e 20m n5 5 25 10 m n A 4 3 B D E F C X M N A C B X Desafios Para aprimorar: Desafios (abaixo) Geometria 15 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 15 17/02/16 08:51 5 Aplicaç›es importantes do teorema de Pitágoras Diagonal de um quadrado Consideremos o quadrado ABCD representado abaixo, cujo lado mede ,. B d A CD , , , , Vamos determinar a medida (d) da diagonal desse quadrado em função de ,, com d e , na mesma unidade de medida. O nADC é retângulo em D. Aplicando o teorema de Pitágoras, temos: d 2 5 ,2 1 ,2 d 2 5 2,2 d 5 2 2, d 5 2, Portanto, d 5 2, . Exerc’cios 18. Determine quanto mede a diagonal de um quadrado nos seguintes casos: a ) Lado de 5 cm. b ) Lado de 5 2 cm. c ) Perímetro de 60 cm. Para construir: Exercícios 18 a 20 (p. 16 e 17) 5 2 cm 10 cm 5 2 2 5 2? 5 ?( ) 15 2 cm (60 ; 4 5 15) Isso significa que a medida da diagonal de um quadrado Ž sempre igual ao produto da medida de um lado por 2 . Geometria16 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 16 17/02/16 08:51 Altura de um tri‰ngulo equil‡tero Consideremos o tri‰ngulo equil‡tero ABC representado abaixo, cujo lado mede ,. A H h B C , , , , 2 , 2 Vamos determinar a medida (h) da altura desse tri‰ngulo em fun•‹o de ,, com h e , na mesma unidade de medida. O tri‰ngulo ABH Ž ret‰ngulo em H. Aplicando o teorema de Pit‡goras, temos: h2 1 2 2 ,( ) 5 ,2 h2 5 ,2 2 4 2, h2 5 3 4 2, Portanto, h 5 3 4 2, ou h 5 3 2 , ou h 5 , 2 3? . Isso significa que, em todo tri‰ngulo equil‡tero, a medida da altura Ž igual ao produto da metade da medida de um lado por 3 . Reforce com os alunos que n‹o h‡ necessidade de decorar essas f—rmulas. Como vimos, elas s‹o simples aplica•›es do teorema de Pit‡goras. Exerc’cios 21. Determine a medida da altura h de um tri‰ngulo equil‡tero nos seguintes casos: a ) Lado de 8 cm. b ) Lado de 3 cm. c ) Lado de 6 3 cm. d ) Lado de 9 cm. Para construir: Exercícios 21 a 25 (p. 17 e 18) 4 3 cm 3 2 cm ou 1,5 cm 3 2 3 3 2 ? 5 6 3 3 2 9 ? 5 cm 9 3 2 cm 19. Calcule quanto mede cada lado de um quadrado nos seguintes casos: a ) A diagonal mede 4 2 cm. b ) A diagonal mede 5 cm. 20. A ‡rea de uma regi‹o quadrada Ž igual a 128 cm2. Quanto mede sua diagonal? 4 cm 5 2 2 cm 2 5 5 2 5 2 2 , ,5 5 5⇒ 16 cm , , , ,2 128 128 8 2 ; 2 8 2 2 165 5 5 5 5 ? 5⇒ ⇒( )d Geometria 17 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 17 17/02/16 08:51 22. O per’metro de um tri‰ngulo equil‡tero Ž de 15 cm. Calcule a medida da altura desse tri‰ngulo. 23. Prove que a ‡rea de uma regi‹o triangular equil‡tera de lado , Ž dada por A 5 , 2 3 4 . 24. Use 3 5 1,73. Calcule a ‡rea aproximada da regi‹o determinada por um tri‰ngulo equil‡tero que tem: a ) lado de 1,5 cm. b ) lado de 4 cm. c ) lado de 3 3 2 cm. 25. Calcule a medida dos lados e da altura de um tri‰n gu lo equil‡tero sabendo-se que sua ‡rea Ž igual a 16 3 cm .2 5 2,5 2,5 5 h 15 : 3 5 5 5 ? 5 5 3 2 5 1,73 2 4,3 ; 4,3 cm , , , Base: < Altura: , 3 2 l l l l l A 5 ? 5 5 ? 5 3 2 2 3 2 2 1 3 2 1 2 3 4 2 2 2 Aproximadamente 0,97 cm2 2,25 1,73 4 ?( ). Aproximadamente 6,92 cm2 16 1,73 4 ?( ). Aproximadamente 2,92 cm2 6,75 1,73 4 ?( ). , , , 2 3 4 16 3 8 cm; 3 2 8 3 2 4 35 5 5 5 5⇒ h cmm Geometria18 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd18 17/02/16 08:51 Diagonal de um bloco retangular Consideremos um bloco retangular cujas dimens›es medem a, b e c e cuja diago- nal de uma face mede d; considere tambŽm que a diagonal do bloco retangular mede D. B A G a b c H C F I E d D O nBEH Ž ret‰ngulo em E, e sua hipotenusa Ž .BH Para calcular D medida de ,)( BH precisamos conhecer antes o valor de d (medida da hipotenusa do nEGH, ret‰ngulo em G). Assim, aplicando o teorema de Pit‡goras, temos: d2 5 a2 1 b2 1 D2 5 d2 1 c2 2 Substituindo 1 em 2 , temos: D2 5 a2 1 b2 1 c2 ⇒ D 5 1 12 21 12 21 1 2a b1 1a b1 12 2a b2 21 12 2a b1 1a b2 2 c Caso particular: diagonal do cubo Como o cubo Ž um caso particular do bloco retangular em que a 5 b 5 c 5 ,, a f—rmula fica: D 5 3 3 ,2 2 2 2, , , , ,1 1 5 5 ou seja: D 5 3, B A G H C F I E D , , , Reforce com os alunos que n‹o h‡ necessidade de decorar essas f—rmulas. Como vimos, elas s‹o simples aplica•›es do teorema de Pit‡goras. Exerc’cios 26. Determine a medida da diagonal do bloco retangular representado ao lado. 27. Determine a medida da diagonal de um cubo cuja aresta mede 5 cm. Para construir: Exerc’cios 26 e 27 (abaixo) 4 9 36 49 71 1 5 5 cm 3 cm 2 cm 6 cm 5 3 cm . 8,66 cm Geometria 19 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 19 17/02/16 08:51 Exercícios 28. Um tri‰ngulo est‡ inscrito em uma semicircunfer•ncia cujo di‰metro mede 10 dm. A proje•‹o do cateto menor sobre a hipote- nusa mede 4 dm. Determine a medida aproximada da altura relativa ˆ hipotenusa. 29. Determine a medida da altura relativa ̂ hipotenusa do tri‰ngulo ret‰ngulo repre- sentado ao lado sabendo que o raio da circunfer•ncia mede 5 m. Para construir: Exerc’cios 28 e 29 (abaixo) 10 2 4 5 6; h2 5 4 ? 6 5 24 ⇒ h 5 24 . 4,9 dm O 4 dm h h2 5 2 ? 8 ⇒ h2 5 16 ⇒ h 5 4 m 3 2 m h 5 6 Triângulo inscrito em uma semicircunferência Observe as figuras: A BC O Tri‰ngulo inscrito em uma circunferência A BC O Tri‰ngulo inscrito em uma semicircunferência Demonstra•‹o: • µBOC Ž ‰ngulo raso (mede 180¡) e Ž um ‰ngulo central na circunfer•ncia. • BAC µ Ž ‰ngulo inscrito de mesmo arco, logo mede a metade de µ ,BOC ou seja, 180¡ ; 2 5 90¡. • Se BACµ Ž reto, nABC Ž ret‰ngulo em A. Conclus‹o: Todo tri‰ngulo inscrito em uma semicircunfer•ncia Ž tri‰ngulo ret‰ngulo. Dizemos que um tri‰ngulo est‡ inscrito em uma semicircunfer•ncia quando um vŽrtice do tri‰ngulo pertence ˆ semicircunfer•ncia e os outros dois vŽrtices s‹o extremidades de um di‰metro. Geometria20 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 20 17/02/16 08:51 7 Outras situa•›es que envolvem as rela•›es mŽtricas no tri‰ngulo ret‰ngulo Agora, você vai aplicar, em mais algumas situações, as relações métricas estudadas. Exerc’cios 30. Quanto medem os lados de um losango cujas diagonais têm 6 cm e 8 cm? 31. Na figura ao lado, AB é uma corda da circunferência. Sabendo que a medida de AB é 8 cm e o diâme- tro da circunferência mede 10 cm, calcule a distância do centro O da circunferência à corda .AB 32. Use a relação de Pitágoras para determinar a área e o perímetro do canteiro ao lado em forma de triângulo retângulo com as medidas indicadas em metros. 33. As dimensões de um retângulo têm por medidas, em centímetros, dois números inteiros consecutivos. A diagonal desse retângulo mede 29 cm. Qual é o perímetro desse retângulo? 5 cm (,2 5 42 1 32 5 16 1 9 5 25 ⇒ , 5 5) 34 3 , 3 cm x 5 4 (25 5 16 1 x2 ⇒ x 5 3) O P AB (x2 1 (x 2 2)2 5 102 ⇒ x2 2 2x 2 48 5 0 ⇒ x 5 8 ou x 5 26 (não serve); perímetro: 24 m; área: 24 m2) P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra 292 5 x2 1 (x 1 1)2 ⇒ 841 5 x2 1 x2 1 2x 1 1 ⇒ x2 1 x 2 420 5 0 D 5 1 1 1 680 5 1 681 x 5 2 61 41 2 ⇒ x 5 221 (não consideramos, pois x é medida de comprimento e, portanto, não pode ser negativa) ou x 5 20 Logo, x 1 1 5 21. Portanto: perímetro 5 2(20 1 21) 5 82 cm 29 Para construir: Exercícios 30 a 42 (p. 21 a 23) Geometria 21 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 21 17/02/16 08:51 34. Na figura ao lado, a que altura se encontra o avi‹o em rela•‹o ao ch‹o? 35. ƒ comum encontrarmos uma ripa na diagonal de porteiras de madeira como esta da fotografia ao lado. Isso se deve ˆ rigidez dos tri‰ngulos, que n‹o se deformam. A porteira de uma fazenda mede 1,20 m de comprimento, e a ripa, que for- ma a diagonal, mede 1,36 m. Qual Ž a altura dessa porteira? 36. O tri‰ngulo ABC Ž ret‰ngulo, pois est‡ inscrito na semicircunfer•ncia, e sua hipotenusa coincide com o di‰metro. As proje•›es das cordas AB e AC sobre a hipotenusa medem, respectivamente, 2 cm e 8 cm. Qual Ž a medida dessas cordas? 37. Um motorista foi da cidade A atŽ a cidade E passando pela cidade B, conforme mostra a figura ao lado. Quantos quil™metros esse motorista percorreu? 38. Calcule o per’metro e a ‡rea da regi‹o determinada pelo trapŽzio da figura ao lado. As medidas est‹o dadas em metros. (5 000)2 5 (3 000)2 1 a2 ⇒ ⇒ a2 5 25 000 000 2 9 000 000 5 16 000 000 ⇒ a 5 4 000 Logo, a altura do avi‹o em rela•‹o ao ch‹o Ž de 4 000 m. 3 000 m 5 000 m ch‹o R o g é ri o R e is /P u ls a r Im a g e n s Porteira de madeira. 1362 5 1202 1 x2 ⇒ x2 5 18 496 2 14 400 ⇒ ⇒ x 5 4 096 5 64 Logo, a altura da porteira Ž de 64 cm ou 0,64 m. 1,36 1,20 x Recorde aos alunos que o tri‰ngulo Ž o œnico pol’gono r’gido que n‹o se deforma com movimentos. 2 5 cm AB c c c; 10 2 2 52( )⇒5 5 ? 5 e 4 5 cm AC b b b; 10 8 4 525 5 ? 5( )⇒ A B C D 2 cm 8 cm AB: x; x2 5 25 ? 16 ⇒ x 5 20; 20 1 16 5 36 km C E B A 16 km 25 km x 1 1 x 1 3 4 (x 1 3)2 5 (x 1 1)2 1 42 ⇒ x 5 2 P 5 2 1 3 1 6 1 5 5 16 A 5 1 5 (6 2)3 2 12 Logo, o per’metro Ž igual a 16 m e a ‡rea Ž de 12 m2. x x 1 1 x 1 4 x 1 3 Geometria22 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 22 17/02/16 08:51 39. Uma torre Ž sustentada por tr•s cabos de a•o de mesma medida, como mostra a figura ao lado. Calcule a altura aproximada da torre, sabendo que a medida de cada cabo Ž de 30 m e os ganchos que prendem os cabos est‹o a 15 m do centro da base da torre (T). 40. As rodovias R 1 e R 2 s‹o perpendiculares e cruzam -se no ponto O. As dist‰ncias OA e OB t•m, respectivamente, 60 km e 80 km. Calcule a menor dist‰ncia poss’vel de O atŽ um ponto da rodovia R 3 . 41. Calcule o valor de x na figura ao lado. 42. Na figura ao lado, temos RF 5 75 e AP 5 36. Calcule: a ) a medida de AR e de AF . b ) o per’metro do nAPR. c ) a ‡rea da regi‹o determinada pelo nRPF. 15 x30 302 5 x2 1 152 ⇒ 900 5 x2 1 225 ⇒ ⇒ x2 5 900 2 225 5 675 ⇒ x 5 6 .675 626 Logo, a altura da torre Ž de aproximadamente 26 m. (AB)2 5 602 1 802 ⇒ AB 5 100; 100x 5 60 ? 80 ⇒ x 5 48 km A O B rodovia R 1 rodovia R 2 rodovia R 3 x y2 5 32 1 ( )3 3 2 5 9 1 27 5 36 ⇒ y 5 6 z2 5 22 1 62 5 40 ⇒ z 5 540 2 10 x2 1 ( )2 10 2 5 72 ⇒ x2 1 40 5 49 ⇒ x2 5 9 ⇒ ⇒ x 5 3 3 2 7 x 3 3 z 5 2 10 y 5 6 75 36 z x y R P F A { ⇒x yxy x y 1 5 5 5 5 5 75 36 1 296 27 e 482 Logo, AR 5 27 e AF 5 48. 27 e 48 z2 5 75 ? 27 5 2 025 ⇒ z 5 45 P 5 45 1 36 1 27 5 108 108 unidades de comprimento ?75 36 2 5 1 350 unidades de ‡rea P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra T Geometria 23 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 23 17/02/16 08:51 Calcule a área da região triangular ABC por quatro caminhos diferentes. 4o) P 5 10 6 8 2 24 2 1 1 5 5 12; A 5 12 (12 10)(12 6)(12 8) 12 2 6 4 24 242? 2 2 2 5 ? ? ? 5 5 1o) A 5 6 8 2 48 2 ? 5 5 24 2o) A 5 10 4,8 2 48 2 ? 5 5 24 3o) A 5 4,8 3,6 2 6,4 4,8 2 17,28 2 30,72 2 ? 1 ? 5 1 5 8,64 1 15,36 5 24 10 6 8 3,6 6,4 4,8 A B C No 4o caminho, foi utilizada a fórmula de Heron. Caso necessário, retome ou apresente aos alunos essa fórmula. Desafio Os ternos pitagóricos Ternos de números inteiros positivos a, b e c que obedecem à relação a25 b2 1 c2 são chamados ternos pitagóricos. Um terno pitagórico você já conhece: 3, 4 e 5, pois 52 5 42 1 32. Veja ao lado o triângulo retângulo representado por ele, com os valores em centímetros. 5 4 3 Exercícios 43. Conheça outros ternos pitagóricos calculando o valor do lado desconhecido em cada um destes triângulos retângulos. a ) 13 x 12 C BA b ) 24 x 25 C BA c ) 8 15 x C BA 44. Dos ternos que aparecem indicados abaixo, qual deles é um terno pitagórico? Justifique sua resposta. 9, 10 e 15 X 11, 60 e 61 7, 10 e 11 Para construir: Exercícios 43 e 44 (abaixo) x 5 5; terno: 5, 12 e 13. x 5 7; terno: 7, 24 e 25. x 5 17; terno: 8, 15 e 17. 152 . 102 1 92; 225 . 100 1 81 612 5 3 721; 602 1 112 5 3 600 1 121 5 3 721 112 , 72 1 102; 121 , 49 1 100 Para aprimorar: Desafio (abaixo) Geometria24 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 24 17/02/16 08:51 Os babil™nios j‡ conheciam os ternos pitag—ricos Os escribas babil™nios encheram suas tabuinhas de argila com tabelas impressionantes de sequ•ncias de ternos exibindo a rela•‹o de Pit‡goras. Eles registraram ternos como 3, 4, 5 ou 5, 12, 13, mas tambŽm outros como 3 456, 3 367, 4 825. S‹o pequenas as chances de se obter um terno que funcione, verificando tr•s nœmeros ao acaso. Por exemplo, nos primeiros doze nœmeros 1, 2, 3, ..., 12, h‡ centenas de maneiras de escolher ternos diferentes; de todos eles, somente os ternos 3, 4, 5 e 6, 8, 10 satisfazem o teorema de Pit‡goras. A menos que os babil™nios tenham empregado um exŽrcito de calculadores, que passaram toda a sua carrei- ra fazendo tais c‡lculos, podemos concluir que eles conheciam, pelo menos, o suficiente da teoria dos nœmeros para gerar esses ternos. Fonte: MLODINOW, Leonard. A janela de Euclides. 2. ed. S‹o Paulo: Gera•‹o Editorial, 2004. ¥ Descubra mais ternos pitag—ricos. Desafie seus colegas para saber quem consegue descobrir um maior nœmero de ternos. Vale usar calculadora. S‹o ternos: 14, 48, 50; 20, 21, 29; 16, 30, 34; 10, 24, 26; 20, 12, 16; 40, 9, 41; etc., incluindo os mœltiplos dos ternos. Leitura Para aprimorar: Leitura (abaixo) 8 Classifica•‹o dos tri‰ngulos quanto aos ‰ngulos conhecendo-se as medidas de seus tr•s lados Considere a, b e c as medidas dos tr•s lados de um tri‰ngulo, na mesma unidade de medida, sabendo que a Ž a medida do lado maior. Podemos comparar os valores de a2 e b2 1 c2, colocando ., , ou 5 entre eles. Com essa compara•‹o, podemos classificar o tri‰ngulo com rela•‹o a seus ‰n- gulos internos: ¥ Se a 2 5 b2 1 c2, temos um tri‰ngulo ret‰ngulo (rec’proca da rela•‹o de Pit‡goras citada nas p‡ginas 5 e 6). ¥ Se a 2 . b2 1 c2, temos um tri‰ngulo obtus‰ngulo. Veja um exemplo: Tri‰ngulo com lados de 5 cm, 3 cm, 7 cm. a 5 7, b 5 5, c 5 3 → a2 5 49, b2 5 25, c2 5 9 Como 49 . 25 1 9, ent‹o a2 . b2 1 c2. 34 ¥ Se a 2 , b2 1 c2, temos um tri‰ngulo acut‰ngulo. Para aprimorar: Jogo (p. 27) 5 cm 3 cm7 cm agudo agudo obtuso Tri‰ngulo obtus‰ngulo. Geometria 25 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 25 17/02/16 08:51 Exerc’cio 45. Considere os itens abaixo e classifique os tri‰ngulos de acordo com seus ‰ngulos internos. Em seguida, construa cada tri‰ngu- lo com rŽgua e compasso e confirme sua resposta, observando o tipo de tri‰ngulo formado. a ) Tri‰ngulo com lados de 6 cm, 8 cm e 10 cm. b ) Tri‰ngulo com lados de 6 cm, 4 cm e 3 cm. c ) Tri‰ngulo com lados de 6 cm, 5 cm e 4 cm. d ) Tri‰ngulo com lados de 5 cm, 5 cm e 3 cm. e ) Tri‰ngulo com lados de 6,5 cm, 6 cm e 2,5 cm. f ) Tri‰ngulo com lados de 6 cm, 4 cm e 4 cm. Para construir: Exerc’cio 45 (abaixo) a 5 10, b 5 6, c 5 8; a2 5 100, b2 5 36, c2 5 64; 100 5 36 1 64 ⇒ a2 5 b2 1 c2; tri‰ngulo ret‰ngulo. a 5 6, b 5 4, c 5 3; a2 5 36, b2 5 16, c2 5 9; 36 . 16 1 9 ⇒ a2 . b2 1 c2; tri‰ngulo obtus‰ngulo. a 5 6, b 5 5, c 5 4; a2 5 36, b2 5 25, c2 5 16; 36 , 25 1 16 ⇒ a2 , b2 1 c2; tri‰ngulo acut‰ngulo. a 5 5, b 5 5, c 5 3; a2 5 25, b2 5 25, c2 5 9; 25 , 25 1 9 ⇒ a2 , b2 1 c2; tri‰ngulo acut‰ngulo. a 5 6,5, b 5 6, c 5 2,5; a2 5 42,25, b2 5 36, c2 5 6,25; 42,25 5 36 1 6,25 ⇒ a2 5 b2 1 c2; tri‰ngulo ret‰ngulo. a 5 6, b 5 4, c 5 4; a2 5 36, b2 5 16, c2 5 16; 36 . 16 1 16 ⇒ a2 . b2 1 c2; tri‰ngulo obtus‰ngulo. Para existir um tri‰ngulo com lados de medidas x, y e z, em que x Ž a medida do lado maior, devemos ter x , y 1 z. Para que esse tri‰ngulo seja obtus‰ngulo, devemos ter x2 . y2 1 z2. Determine as poss’veis medidas do lado maior de um tri‰ngulo esca- leno e obtus‰ngulo quando os dois lados menores medem 6 cm e 8 cm. Para aprimorar: Desafio (abaixo) 10 cm , x , 14 cm (x . 8 e x , 6 1 8 ⇒ 8 , x , 14; x2 . 36 1 64 ⇒ x2 . 100; 8 , x , 14 e x2 . 100 ⇒ 10 , x , 14) Desafio Geometria26 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 26 17/02/16 08:51 Jogo Tipos de tri‰ngulo quanto aos ‰ngulos Com este jogo você vai aplicar o que acabou de estudar: como descobrir o tipo de triângulo, quanto aos ângulos, a partir das medidas de seus lados. Orienta•›es: Nœmero de participantes: 2 ou 3 Como jogar: Inicialmente, os participantes preparam e dobram 12 papéis com as letras de A até L para sorteios. Em uma rodada, cada participante tira um papel, localiza as medidas dos lados do triângulo correspondente, verifica o tipo do triângulo quanto aos ângulos e anota os pontos obtidos em uma folha de papel. Vence o jogo quem conseguir mais pontos depois de retirados todos os papéis. Triângulo acutângulo 1 ponto Triângulo obtusângulo 3 pontos Triângulo retângulo 2 pontos A 6 cm, 8 cm e 10 cm G 6 cm, 5 cm e 4 cm B 4 cm, 5 cm e 7 cm H 11 cm, 11 cm e 11 cm C 10 cm, 9 cm e 5 cm I 8 cm, 5 cm e 5 cm D 7 cm, 3 cm e 5 cm J 5 cm, 12 cm e 13 cm E 4 cm, 5 m e 11 m K 8 cm, 6 cm e 6 cm F 3 2 cm, 3 cm e 3 cm L 30 mm, 40 mm e 50 mm 3 pontos 1 ponto 3 pontos 2 pontos 2 pontos 2 pontos 36 , 25 1 16 11 , 11 1 11 64 . 25 1 25 64 , 36 1 36 169 5 144 1 25 2 500 5 900 1 1 600 100 5 36 1 64 49 . 16 1 25 100 , 81 1 25 25 . 7 1 9 16 5 5 1 11 18 5 9 1 9 1 ponto 1 ponto 3 pontos 2 pontos 1 ponto 2 pontos Geometria 27 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 27 17/02/16 08:51 9 Relaç›es mŽtricas na circunfer•ncia Giovana, Alterson e Andreia estavam navegando pela internet ̂ procura de jogos matem‡ticos. A certa altura, eles encontraram alguns dados sobre c’rculos e circunfer•ncias. A p‡gina do site mostrava a situa•‹o abaixo. Corda, di‰metro e raio s‹o segmentos de reta relacionados ˆ circunfer•ncia, que eles j‡ conheciam. Veja do que eles se lembraram: O di‰metro mede o dobro do raio. O di‰metro Ž a corda de maior medida. Todos os raios t•m a mesma medida. P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra Geometria28 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 28 17/02/16 08:51 Havia informa•›es sobre mais dois segmentos de reta relacionados ˆ circunfe- r•ncia: E voc•, j‡ tinha ouvido falar de segmento de reta secante e de segmento de reta tangente? Assim como os tri‰ngulos, a circunfer•ncia tambŽm apresenta rela•›es mŽtricas entre seus elementos. Vamos estudar tr•s rela•›es: entre duas cordas; entre dois segmentos de reta secantes; e entre um segmento de reta secante e um segmento de reta tangente. Il u s tr a ç õ e s : P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra Geometria 29 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 29 17/02/16 08:51 Exerc’cios 46. Considere esta circunfer•ncia de centro O. A BC D F G J H I E O Determine, entre os segmentos de reta tra•ados: a ) uma corda: b ) um raio: c ) um di‰metro: d ) um segmento de reta tangente: e ) um segmento de reta secante: f ) a parte externa do segmento de reta secante: 47. Lembre-se de que o ‰ngulo formado por uma reta tangente ˆ circunfer•ncia e pelo raio que liga o centro ao ponto de tang•ncia Ž um ‰ngulo reto, comona figura I . Se, na figura II , PQ Ž um segmento de reta tangente de 12 cm e o raio da circunfer•ncia Ž de 5 cm, qual Ž a dist‰ncia de P atŽ O? IJ ou FH ou BC OG ou OF ou OH FH DE AC AB O A t I II O Q P ? 13 cm (x2 5 52 1 122 5 169 ⇒ x 5 13) Rela•‹o entre duas cordas concorrentes em uma circunfer•ncia Na circunfer•ncia abaixo, AB e CD s‹o duas cordas que se cruzam no ponto P. P C D B A Considerando os tri‰ngulos APC e DPB, temos: ¥ µACD > ·$DBA (‰ngulos inscritos de mesmo arco) ¥ µAPC > µDPB (‰ngulos opostos pelo vŽrtice) Para construir: Exerc’cios 46 e 47 (abaixo) Geometria30 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 30 17/02/16 08:51 Da congru•ncia dos dois ‰ngulos, podemos concluir que nAPC e nDPB s‹o semelhantes. Eles t•m, portanto, lados hom—logos proporcionais, ou seja: 5 5 AP DP CP BP AC DB Da primeira igualdade, tiramos: AP ? BP 5 CP ? DP Assim, demonstramos que: Em toda circunfer•ncia, quando duas cordas se cruzam, o produto das medidas das duas partes de uma Ž igual ao produto das medidas das duas partes de outra. Relação entre dois segmentos de reta secantes a uma circunferência Em toda circunfer•ncia, se tra•amos dois segmentos de reta secantes a partir de um mesmo ponto, o produto da medida de um deles pela medida da sua parte externa Ž igual ao produto da medida do outro pela medida da sua parte externa. P A D B C Em s’mbolos: PA ? PB 5 PC ? PD Chame a aten•‹o dos alunos para a correspond•ncia entre os lados proporcionais. Deixe os alunos pensarem um pouco e, depois, d• a sugest‹o: tra•ar AD e BC e usar semelhan•a de tri‰ngulos. Demonstre essa rela•‹o entre dois segmentos de reta secantes a uma circunfer•ncia. nDAP e nBCP t•m: ¥ P Pµ µ> (comum) ¥ A Cµ µ> (inscritos de mesmo arco) Ent‹o, nDAP z nBCP. Assim: PA PC PD PB AD CB 5 5 Da primeira igualdade, temos: PA ? PB 5 PC ? PD Como quer’amos demonstrar. A C B D P Desafio Para aprimorar: Desafio (abaixo) Geometria 31 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 31 17/02/16 08:51 Exerc’cios 48. Use a rela•‹o entre duas cordas e determine o valor de x nestas figuras. a ) 12 3 4 x b ) x x 8 5 c ) x x 1 3 5x 2x d ) 2x x 2 12x 2 2 x 1 2 49. Use a rela•‹o entre segmentos de reta secantes para calcular o valor de x em cada figura. a ) x 12 35 b ) 5 x 21 15 c ) x 4 14 x d ) 6 8 10 x Para construir: Exerc’cios 48 e 49 (abaixo) 3x 5 12 ? 4 ⇒ x 5 16 x x x x ? 5 ? 5 5 5 8 5 40 40 2 10 2 ⇒ ⇒ ⇒ x x x x x x x x x x (5 2 ( 3) 5 2 6 3 6 0 2 2 2 ? 5 1 5 1 2 5 ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ 55 52 ou 0 (n‹o serve))x (2x 2 2)(x 1 2) 5 2x(x 2 1) ⇒ ⇒ 2x2 1 4x 2 2x 2 4 5 5 2x2 2 2x ⇒ 4x 5 4 ⇒ x 5 1 x 5 4 (x 1 5)5 5 (12 1 3)3 x 5 4 (x 1 21)x 5 (5 1 15)5 x 5 6 2x ? x 5 18 ? 4 8(x 1 8) 5 6 ? 16 ⇒ x 5 4 Rela•‹o entre um segmento de reta secante e um segmento de reta tangente a uma circunfer•ncia Na figura ao lado, a partir do ponto P, temos um segmento de reta tangente PA e um segmento de reta secante .PB Analisando nPAC e nPBA, temos: ¥ µP > µP (‰ngulo comum) ¥ PAC µ > $PBA (‰ngulo de segmento e ‰ngulo inscrito de mesmo arco) Pelo caso AA, temos nPAC , nPBA. Portanto, os lados hom—logos t•m medidas proporcionais: 5 5PA PB PC PA AC BA Da primeira igualdade, tiramos PA ? PA 5 PB ? PC ou (PA)2 5 PB ? PC . A B C P Para aprimorar: Tratamento da informa•‹o (p. 34) Outros contextos (p. 35 e 36) Praticando um pouco mais (p. 37) Revis‹o cumulativa (p. 38) Geometria32 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 32 17/02/16 08:51 Exercícios 50. Determine o valor de x nestas figuras, que t•m tra•ados um segmento de reta tangente e um segmento de reta secante a par- tir de um mesmo ponto. a) x 2 6 b) x 10 15 c) x 666 51. A partir de um ponto P, fora de uma regi‹o circular com 5 cm de raio, tra•a -se um segmento de reta tangente PA e um seg- mento de reta secante PB que passa pelo centro e tem sua parte externa ˆ circunfer•ncia medindo 6 cm. Calcule )(m .PA 52. A partir de um ponto P, s‹o tra•ados um segmento de reta tangente e um segmento de reta secante a uma circunfer•ncia com raio de 6 cm. Calcule a medida do segmento de reta tangente sabendo que ele mede o dobro da medida da parte externa do segmento de reta secante e este passa pelo centro da circunfer•ncia. 53. Na figura ao lado, r Ž o raio da circunfer•ncia, O Ž o centro e T Ž um ponto de tang•ncia. Determine o valor de r. Para construir: Exerc’cios 50 a 53 (abaixo) x 5 4 (x2 5 8 ? 2 5 16 ⇒ x 5 4) x 5 5 ((x 1 15)x 5 102 ⇒ ⇒ x2 1 15x 2 100 5 0 ⇒ ⇒ x9 5 5 e x0 5 220 (n‹o serve)) x x x18 6 108 6 325 5 ? 5 5⇒( ) x x6 35 5 4 6 cm x x2 6 6 5 5 4 65 1 1 5( ) ⇒( ) ( 66 P 2x x (2x) 2 5 x ? (x 1 12) ⇒ x 5 4 ou x 5 0 (n‹o serve); x 5 4 ⇒ 2x 5 8) 8 cm O A 6 12 r T P r 5 9 (122 5 6(6 1 2r) ⇒ 144 5 36 1 12r ⇒ 12 5 3 1 r ⇒ r 5 9) Assim, fica demonstrado que: Em toda circunfer•ncia, se tra•amos, a partir de um mesmo ponto, um segmento de reta tangente e um segmento de reta secante, o quadrado da medida do segmento de reta tangente Ž igual ao produto da medida do segmento de reta secante pela medida da sua parte externa. Geometria 33 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 33 17/02/16 08:52 54. O gráfico abaixo mostra o número de passageiros que desembarcaram nos três terminais rodoviários da cidade de São Paulo durante o mês de novembro de 2014. Ob- serve o gráfico e determine a média de passageiros ro- doviários por terminal nessa cidade no mês de novem- bro de 2014. 55. Uma prova com cinco testes foi aplicada em duas classes (A e B). Os resultados obtidos por A foram registrados em uma tabela de frequência; os obtidos por B, em um gráfico de barras. Determine a média de cada classe. Número de acertos Frequência absoluta 0 2 1 3 2 4 3 13 4 5 5 3 0 1 2 2 1 3 5 7 9 4 6 8 Nœmero de acertos Nœmero de alunos 3 4 5 MA 5 1 1 5 5 5 898 786 340 372 126 220 3 1 365 378 3 455 126 Logo, MA 5 455 126 passageiros por terminal. Classe BClasse A Dados fictícios. Classe A: 5 ? 1 ? 1 ? 1 ? 1 ? 1 ? 5MA 0 2 1 3 2 4 3 13 4 5 5 3 30 .5 1 1 1 1 1 5 0 3 8 39 20 15 30 85 30 2,8 Classe B: 5 ? 1 ? 1 ? 1 ? 1 ? 1 ? 5MB 0 1 1 4 2 6 3 8 4 6 5 2 27 .5 1 1 1 1 1 5 0 4 12 24 24 10 27 74 27 2,7 Dados fictícios. Interpreta•‹o de tabela e gr‡ficos Tratamento da informação 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 0 Terminal rodovi‡rio Nœmero de passageiros Tiet• Barra Funda Jabaquara 898 786 340 372 126 220 Fonte: Observatório de Turismo e Eventos da Cidade de São Paulo. SÃO PAULO TURISMO. Disponível em: <www.observatoriodoturismo.com.br/pdf/RODOVIARIAS_NOVEMBRO_2014. pdf>. Acesso em: 13 maio 2015. Desembarques nos terminais rodoviários paulistanos 56. Uma revista de entretenimento realizou uma pesquisa nas salas de cinema de um shopping, em um fim de semana muito mo- vimentado, para saber a qual tipo de filme as pessoas haviam assistido. Os resultados estão apresentados no gráfico abaixo. a ) Qual é o percentual de pessoas que assistiram a filmes de ficção científica? b ) Determine a quantidade de pessoas que foram ao cinema nesse fim de semana. c ) Quantas pessoas assistiram a filmes de aventura? d ) Quantas pessoas assistiram a filmes de comédia? e ) Se mais 1 000 pessoas tivessem assistido a filmes de aventura, qual teria sido o percentual das pessoas que assistiram a filmes de ficção científica? Outros 5% Ficção científ ica 300 pessoas Aventura 45% Comédia 35% Dados fictícios. Filmes assistidos no fim de semana 5% 1 35% 1 45% 5 85%; 100% 2 85% 5 15% { →→ ⇒ ⇒5 ? 5 15% 300 100% 100 300 15 2 000 pessoas x x x 45% de 2 000 5 900 pessoas 35% de 2 000 5 700 pessoas Total de pessoas: 2 000 1 1 000 5 3 000; 300 em 3 000 → 10% Geometria34 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 34 17/02/16 08:52 Outros contextos57. Construindo praças Em uma cidade, foram projetadas e ser‹o constru’das duas pra•as, uma de for- ma triangular e outra de forma circular, conforme representado ao lado. As partes que aparecem na cor cinza correspondem a caminhos, todos com 2 m de largura, sobre os quais ser‡ colocado um piso. Considere R$ 23,00 o pre•o do metro quadrado do piso e calcule quanto se vai gastar, aproximada- mente, com esse material nas duas pra•as. Para isso, use os modelos mate- m‡ticos dessas pra•as vistas de cima, apresentados nas duas figuras abaixo. Considere p 5 3,1. 45 m 60 m h 20 m 32 m 10 m centro x 30 58. Calculando a altura de uma rampa Jorge deixou um pneu com 80 cm de di‰metro rolar na rampa, como mostra a figu- ra ao lado. Qual Ž a altura da rampa, sabendo que o pneu deu exatamente 8 voltas atŽ chegar ˆ sua extremidade? Adote p 5 3,14. 32 ? x 5 40 ? 20 ⇒ x 5 25 2 ? 3,1 ? 30 5 186 Caminhos: 186 m 1 20 m 1 10 m 1 30 m 1 32 m 1 1 25 m 5 303 m Como a largura de todos os caminhos de terra Ž de 2,0 m, a ‡rea total em que ser‹o colocados os pisos Ž dada por: 216 ? 2 1 303 ? 2 5 432 1 606 5 1 038. Logo, a ‡rea Ž de 1 038 m2. Gasto aproximado: 1 038 ? 23 5 23 874. Gasto total: R$ 23 874,00 a2 5 452 1 602 ⇒ a 5 75 75 ? h 5 45 ? 60 ⇒ h 5 36 Caminhos: 45 m 1 60 m 1 75 m 1 36 m 5 216 m A cada volta, o pneu percorre uma dist‰ncia d equivalente ao comprimento da circunfer•ncia do pneu. Se o di‰metro Ž D 5 80 cm 5 0,8 m, temos, ent‹o: d 5 p ? D ⇒ d 5 3,14 ? 0,8 m 5 2,51 m Como o pneu rola 8 vezes, ele percorre uma dist‰ncia igual a: 8 ? 2,51 m 5 20,096 m ou aproximadamente 20 m (comprimento da hipotenusa do tri‰ngulo ret‰ngulo) Agora, aplicando o teorema de Pit‡goras, determinamos a altura: 202 5 h2 1 162 ⇒ h2 5 202 2 162 5 144 ⇒ h 5 12 Altura da rampa: 12 m, aproximadamente. 16 m altura Il u s tr a • › e s : P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra 59. Arqueologia Um arque—logo encontrou parte de uma constru•‹o arquitet™nica de um povo da Antiguidade. A fi- gura ao lado Ž um esquema que representa essa parte da constru•‹o vista de cima. Estudos indicam tratar -se de restos de um templo que tinha a forma de um c’rculo. Para avaliar as dimens›es desse templo, o arque—logo utilizou instrumentos de medi•‹o e constatou que a dist‰n- cia entre os pontos A e B Ž de 40 m, e a dist‰ncia do ponto M (ponto mŽdio de AB) ˆ parede circular Ž de 8 m. Calcule quantas pessoas, aproximadamente, poderiam ser acomodadas no interior do templo se em um metro quadrado cabem, em mŽdia, 6 pessoas. Se o templo tem forma de c’rculo e M Ž ponto mŽdio da corda AB, ent‹o o raio (r 5 OP) do c’rculo contŽm o segmento de reta MP, pois ele Ž perpendicular ˆ corda e passa por seu ponto mŽdio. Considerando OP 5 r e OM 5 x, temos r 5 x 1 8. Como o tri‰ngulo OMB Ž ret‰ngulo, com OB 5 r, OM 5 x e MB 5 20, pelo teorema de Pit‡goras podemos escrever: r2 5 x2 1 202 Substituindo r por x 1 8 na equa•‹o acima, teremos: (x 1 8)2 5 x2 1202 ⇒ x2 1 16x 1 64 5 x2 1 400 ⇒ 16x 5 336 ⇒ x 5 21 Se x 5 21 m, o templo tinha raio igual a 29 m, pois r 5 21 m 1 8 m 5 29 m. Assim, a ‡rea do piso Ž dada por: p ? r2 5 3,14 ? 292 5 2 640,74 Logo, a ‡rea do piso Ž de aproximadamente 2 641 m2. Portanto, o nœmero aproximado de pessoas que caberiam no templo Ž dado por: 2 641 ? 6 5 15 846 15 846 pessoas P x O 20 m 20 m 8 m A B M 35 M A T E M ç T IC A Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 35 17/02/16 08:52 x y O M S P R O ponto P tem coordenadas (0, 4), pois, na equa•ão, se x 5 0, teremos y 5 4, que Ž a medida do segmento OP (diagonal maior). O ponto M tem ordenada igual a 2, pois Ž ponto mŽdio de cada diagonal. Então, os pontos R e S tambŽm t•m ordenada 2. As abscissas desses pontos podem ser obtidas resolvendo-se a equa•ão: ⇒ ⇒x x x2 5 5 5 64 2 2 22 2 Logo, temos R 2( 2 , 2) e S 1( 2 , 2) . Assim, a diagonal maior do losango OSPR mede 4 e a diagonal menor, 2 2 . Então, sua ‡rea A vale: A 5 D d? 1 ? 5 2 4 2 2 2 4 2 ; A 5 4 2 m2 ou, aproximadamente, 4 á 1,4 5 5,6; 5,6 m2 Agora, vamos obter o lado do losango para achar seu per’metro. Como o nSPM Ž retângulo, aplicando o teorema de Pit‡goras encontramos a medida PS de um lado do losango. PS PM MS PS( ) ( ) ( ) ⇒ ( )2 2 2 2 2 65 1 5 1 522 Logo, o per’metro Ž igual a 4 6 m ou, aproximadamente, 4 ? 2,4 5 9,6 m. 61. Aplicando as relações métricas no triângulo retângulo na aviação A avia•ão Ž uma atividade humana que utiliza amplamente conhecimentos matem‡ticos, abrangendo opera•›es numŽricas, çlgebra, Geometria, entre outros assuntos. Um conhecimento extremamente importante na avia•ão Ž o teorema de Pit‡go- ras. Ele Ž utilizado, por exemplo, pelo GPS (Global Positioning System, ou Sistema de Posicionamento Global) para determinar a altitude do avião em rela•ão ao solo e sua distância em rela•ão a determinados pontos da superf’cie terrestre. Na avia•ão, a altitude dos avi›es geralmente Ž medida em pŽs. Um pŽ correspon- de a 30,48 cm. Sabendo disso, considere a seguinte situa•ão: um avião decolou do aeroporto sob um ângulo de 45¼, perfazendo uma distância em linha reta de 15 km a partir da cabeceira da pista. A distância terrestre da cabeceira da pista atŽ o ponto no solo imediatamente abaixo do avião Ž de 12 km, como mostra a figura abaixo. Qual era sua altitude nesse momento, em quilômetros? E em pŽs? 9 km (152 5 x2 1 122 ⇒ 225 5 x2 1 144 ⇒ x 5 81 ⇒ x 5 9); aproximadamente 29 527,56 pŽs (900 000 ; 30,48 . 29 527,56) 60. Arte Muitos artistas elaboram belas obras de arte utilizando diferentes formas e cores. Veja, por exemplo, a pintura A Gare abaixo. As figuras a seguir são de um projeto para a constru•ão de um painel art’s- tico no qual aparece parte de uma par‡bola com um losango em seu interior. No planejamento da compra de material para construir esse painel, Ž preci- so calcular o per’metro e a ‡rea da região limitada pelo losango. Fa•a isso, considerando que a par‡bola tem equa•ão y 5 4 2 x2 no sistema de eixos cartesianos e que as medidas de comprimento são dadas em metros. A Gare (1925), pintura de Tarsila do Amaral (1886-1973). C o le ç ã o p a rt ic u la r/ T a rs il a d o A m a ra l E m p re e n d im e n to s Avião birreator em pleno voo. B o e in g /A c e rv o d a e d it o ra C a s a d e T ip o s /A rq u iv o d a e d it o ra 15 km 12 km x Geometria36 SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 36 17/02/16 08:52 Praticando um pouco mais 1. Considere o tri‰ngulo ret‰ngulo ABC da figura abaixo. Se AB 5 1 cm e AC 5 2 cm, determine o valor da altura relativa ˆ hipotenusa BC. a ) 2 5 5 b ) 5 3 3 c ) 5 3 d ) 2 5 e ) 3 5 2. (UFT-TO) Observe a figura ao lado. Nessa figura, o tri‰ngulo BAC Ž ret‰ngulo em Â; o segmento AH corresponde ̂ altura relativa ̂ hipotenusa BC; BH mede 1 cm e HC mede 4 cm. Considerando-se essas informa•›es, Ž correto afirmar que o cateto AC mede: a ) 2 5 cm. b ) 3 5 cm. c ) 4 5 cm. d ) 5 cm. 3. (UFMA) Num tri‰ngulo ret‰ngulo, as proje•›es dos catetos sobre a hipotenusa medem 4 cm e 1 cm respectivamente. A ‡rea desse tri‰ngulo mede: a ) 2 cm2. b ) 5 2 cm .2 c ) 4 cm2. d ) 5 cm2. h m n h h A2 2 1 4 2; 5 2 2 5 ? 5 ? 5 5 ? ⇒ ⇒ 55 e ) 10 cm2. M CB A h X ( ) 1 2 5 ; 5 1 22 2 2BC BC h h5 1 5 ? 5 ?⇒ ⇒ 5 2 5 5 H CB A h X h h AC AC2 2 2 21 4 2; ( ) 2 45 ? 5 5 1 5⇒ ⇒ 22 5 1 4 h X 4. (Fuvest-SP) Um lateral L faz um lan•amento para um atacante A, situado 32 m ˆ sua frente em uma linha paralela ˆ lateral do campo de futebol. A bola, entre- tanto, segue uma trajet—ria retil’nea, mas n‹o paralela ˆ lateral e quando passa pela linha de meio do campo est‡ a uma dist‰ncia de 12 m da linha que une o lateral ao atacante. Sabendo-se que a linha de meio do campo est‡ ˆ mesma dist‰ncia dos dois jogadores, a dist‰ncia m’nima que o atacante ter‡ de percor- rer para encontrar a trajet—ria da bola ser‡ de: a) 18,8 m. b ) 19,2 m. c ) 19,6 m. d ) 20 m. e ) 20,4 m. A 32 m 12 m L X Geometria 37 M A T E M Á T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 37 17/02/16 08:52 Revis‹o cumulativa 1. Considere o tri‰ngulo ret‰ngulo da figura ao lado. A œnica afirma•‹o que n‹o vale para ele Ž: a ) (PF)2 5 (RF) ? (QF). b ) (FQ)2 1 (PF)2 5 (PQ)2. c ) (RF)2 5 (RQ) ? (PR). d ) (RQ) ? (PF) 5 (RP) ? (PQ). e ) (RF) 1 (FQ) 5 QR. 2. O produto de dois nœmeros naturais primos: a ) nunca Ž primo. b ) nunca Ž par. c ) nunca Ž ’mpar. d ) nunca Ž mœltiplo de 5. 3. A equa•‹o x2 1 (m 2 n)x 2 2(m 1 n) 5 0, de inc—gnita x, tem 22 e 4 como ra’zes. Ent‹o: a ) m 5 3 e n 5 1. b ) m 5 23 e n 5 21. c ) m 5 1 e n 5 3. d ) m 5 21 e n 5 23. 4. Se x Ž um nœmero real tal que 5 , x < 9 e x , 7, ent‹o podemos afirmar que: a ) 7 , x < 9. b ) 5 , x , 7. c ) x , 5. d ) x . 7. 5. Em um tri‰ngulo ret‰ngulo, o per’metro Ž de 48 cm e um dos catetos mede 12 cm. A altura relativa ˆ hipotenusa mede: a ) 8,4 cm. b ) 9,6 cm. c ) 15 cm. d ) 7,2 cm. 6. (UFRGS-RS) O lampi‹o representado na figura est‡ suspenso por duas cordas perpendiculares presas ao teto. Sabendo-se que essas cordas medem 1 2 e 6 5 , a dist‰ncia do lampi‹o ao teto Ž: a ) 1,69. b ) 1,3. c ) 0,6. d ) 1 2 . e ) 6 13 . 7. (UFMG) Na figura ao lado, AB contŽm os centros O e O9 das circunfer•ncias que se tangenciam no ponto T. Se AB 5 44, O9B 5 16 e AC 5 6, a medida TD Ž: a ) 8 2 . b ) 15. c ) 6 3 . d ) 20. e ) 16 3 . R P Q F X X X X X P a u lo M a n zi /A rq u iv o d a e d it o ra X O9 B D T O A C X 38 Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 38 17/02/16 08:52 Ponto de chegada A Matemática nos textos O último teorema de Fermat Por volta de 1637, a partir de problemas e soluções relacio- nados ao teorema de Pitágoras, o jurista francês Pierre de Fermat, matemático nas horas de lazer, presumiu que não existia um trio de números inteiros que satisfizesse a equação xn 1 yn 5 zn, sen- do n maior do que 2. E anotou, na margem do livro AritmŽtica, de Diofante: “É impossível separar um cubo em dois, ou um biqua- drado em dois, ou, de um modo geral, qualquer potência, exceto o quadrado, em duas potências com o mesmo expoente. Eu desco- bri uma demonstração maravilhosa, mas a margem deste papel é muito estreita para contê -la”. Durante mais de 350 anos, matemáticos do mundo todo tentaram em vão demonstrar esse teorema, que ficou conhecido como o Último Teorema de Fermat e influenciou praticamente toda a Matemática. Finalmente, em 1995, o matemático inglês Andrew Wiles demonstrou definitivamente o último teorema de Fermat, mas, para isso, usou técnicas matemáticas modernas, em um trabalho que ocupou mais de 200 páginas. Trabalhando com o texto • A equação na forma xn 1 yn 5 zn, para n 5 2, representa qual relação matemática? O teorema de Pitágoras. Verifique o que estudou Forme dupla com um colega para trocar ideias e solucionar a questão proposta. • Duas retas, r e s, interceptam -se perpendicularmente em um ponto A. Um ponto B, pertencen- te à reta r, está situado a 60 cm de A, e um ponto C, pertencente à reta s, está situado a 80 cm de A. Um ponto D pertence ao segmento de reta BC de tal modo que AD e BC são perpendi- culares. Calculem a medida de .AD ATENÇÃO! Retome os assuntos que você estudou neste módulo. Verifique em quais teve dificuldade e converse com seu professor, buscando formas de reforçar seu aprendizado. A B C D 80 60 s r 48 cm Pierre de Fermat (1601 -1665). B e tt m a n n /C o rb is /L a ti n s to ck Andrew Wiles (1953-). C h a rl e s R e x A rb o g a s t/ A s s o c ia te d P re s s Suryara Bernardi/Arquivo da editora 39 M A T E M ç T IC A SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 39 17/02/16 08:52 Tri‰ngulo inscrito em semicircunfer•ncia Centro, reta secante, reta tangente Rela•›es mŽtricas no tri‰ngulo ret‰ngulo Teorema de Pit‡goras Diagonal Ret‰ngulo e cubo Ternos pitag—ricos Rela•›es mŽtricas na circunfer•ncia Geometria Quadro de ideias Classifica•‹o dos tri‰ngulos Uma publica•‹o Dire•‹o de conteœdo e inova•‹o pedag—gica: M‡rio Ghio Jœnior Dire•‹o editorial: Lidiane Vivaldini Olo Ger•ncia editorial: B‡rbara Muneratti de Souza Alves Coordena•‹o editorial: Adriana Gabriel Cerello Edi•‹o: Ronaldo Rocha (coord.), Cibeli Chibante Bueno e AndrŽ Luiz Ramos de Oliveira (estag.) Colabora•‹o: Anderson FŽlix Nunes, Elizangela Marques, Mariana Almeida Organiza•‹o did‡tica: Patr’cia Montezano Revis‹o: HŽlia de Jesus Gonsaga (ger.), Danielle Modesto, Edilson Moura, Let’cia Pieroni, Mar’lia Lima, Marina Saraiva, Tayra Alfonso, Vanessa Lucena Coordena•‹o de produ•‹o: Fabiana Manna da Silva (coord.), Adjane Oliveira, Dandara Bessa Supervis‹o de arte e produ•‹o: Ricardo de Gan Braga Edi•‹o de arte: Catherine Saori Ishihara Diagrama•‹o: Karen Midori Fukunaga Iconografia: S’lvio Kligin (superv.), Roberta Freire Lacerda (pesquisa), Cesar Wolf e Fernanda Crevin (tratamento de imagem) Ilustra•›es: Casa de Tipos, Giz de Cera, Mauro Souza, Paulo Manzi e Suryara Bernardi Licen•as e autoriza•›es: Patr’cia Eiras Cartografia: Eric Fuzii, Marcelo Seiji Hirata, M‡rcio Santos de Souza, Robson Rosendo da Rocha e Allmaps Capa: Daniel Hisashi Aoki Ilustra•‹o de capa: Roberto Weigand Projeto gr‡fico de miolo: AndrŽa Dellamagna (coord. de cria•‹o) Editora•‹o eletr™nica: Casa de Tipos, Dito e Feito Comunica•‹o e JS Design Comunica•‹o Visual (guia do professor) Todos os direitos reservados por SOMOS Educa•‹o S.A. Avenida das Na•›es Unidas, 7221 Ð Pinheiros S‹o Paulo Ð SP Ð CEP 05425-902 (0xx11) 4383-8000 © SOMOS Sistemas de Ensino S.A. Dados Internacionais de Cataloga•‹o na Publica•‹o (CIP) (C‰mara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Dante, Luiz Roberto Sistema de ensino ser : ensino fundamental II, 9¼ ano : caderno 3 : matem‡tica : professor / Luiz Roberto Dante. -- 1. ed. -- S‹o Paulo : çtica, 2016. 1. Matem‡tica (Ensino fundamental) I. T’tulo. 16-00787 CDD-372.7 êndices para cat‡logo sistem‡tico: 1. Matem‡tica : Ensino fundamental 372.7 2015 ISBN 978 85 08 17922-0 (AL) ISBN 978 85 08 17924-4 (PR) 1» edi•‹o 1» impress‹o Impress‹o e acabamento SER_EF2_Matematica9_M3_C1_001_040.indd 40 17/02/16 08:52 Ensino Fundamental Ð 9¼- ano Geometria Ð 25 aulas MATEMÁTICA GUIA DO PROFESSOR Luiz Roberto Dante Livre-docente em Educa•ão Matemática pela Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro, SP. Doutor em Psicologia da Educa•ão: Ensino da Matemática pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo. Mestre em Matemática pela Universidade de São Paulo. Pesquisador em Ensino e Aprendizagem da Matemática pela Unesp de Rio Claro, SP. Ex-professor da rede estadual dos Ensinos Fundamental e Médio de São Paulo. Autor de vários livros, entre os quais: Formula•‹o e resolu•‹o de problemas de Matem‡tica: teoria e prática; Did‡tica da Matem‡tica na prŽ-escola; Projeto çpis: Natureza e Sociedade, Linguagem e Matemática (Educa•ão Infantil Ð 3 volumes); Projeto çpis Matem‡tica (1¼¼- ao 5¼¼- ano); Projeto Voaz Matem‡tica (Ensino Médio Ð volume œnico); Projeto Mœltiplo Ð Matem‡tica (Ensino Médio Ð 3 volumes). SER_EF2_Matematica9_M3_Guia_001_016.indd 1 25/02/16 15:45 Geometria Relações métricas no triângulo retângulo e na circunferência Aula 1 Páginas: 2 a 4 • TEMAS: ÒPonto de partidaÓ e ÒIntrodu•ãoÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Triângulos retângulos, catetos e hipotenusas. Objetivos • Compreender as rela•›es métricas do triângulo retângulo. • Reconhecer o desenvolvimento das rela•›es métricas na Grécia Antiga. Estratégias Inicie a aula abordando o desenvolvimento da Geome- tria pelos gregos. Explore as imagens e o texto das páginas 2 e 3. Ressalte a importância de Pitágoras, um dos maiores matemáticos da história. Discuta com os alunos o selo apresentado na página 3. Soliciteque identifiquem as figuras geométricas presentes no Partenon, ressaltando a escala dos quadrados. Proponha que discutam e respondam em duplas as ati- vidades da se•ão Ponto de partida (página 3). Depois, abor- de coletivamente o assunto. Por meio da escala dos quadrados que formam os la- dos do triângulo retângulo, apresente o teorema de Pitá- goras: a 2 5 b2 1 c 2. Utilize o conteœdo da ÒIntrodu•ãoÓ (pá- gina 4) para explicar esse e os demais assuntos da aula. Mostre a regularidade do teorema de Pitágoras e introduza a ideia de hipotenusa e catetos. Para casa Solicite aos alunos que fa•am uma pesquisa individual e registrem no caderno a rela•ão do teorema de Pitágoras com as áreas dos quadrados que formam os lados de um triângulo retângulo. Espera-se que os alunos mencionem que a área do quadrado que forma o lado da hipotenusa é igual à soma das áreas dos quadra- dos que formam os catetos. Aula 2 Página: 5 • TEMA: ÒElementos de um triângulo retânguloÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Hipotenusa, catetos, altura e ângulos internos. Objetivos • Identificar os elementos presentes num triângulo retângulo. • Compreender a rela•ão entre eles. Estratégias Inicie a aula corrigindo a tarefa de casa. Em seguida, re- tome o conceito de triângulo retângulo. Ressalte que, para ser classificado como tal, o triângulo deve possuir um ângulo reto. Retome com os alunos a história dos estiradores de cordas do antigo Egito (página 4) e o procedimento que eles utilizavam para obter ângulos retos. Esboce na lousa um triângulo retângulo, indique suas medidas, conforme apresentado no material didático, apon- tando o ângulo reto, catetos, hipotenusa e a altura h relativa ˆ hipotenusa. ƒ importante que nesse momento os alunos percebam que a hipotenusa é o lado oposto ao ângulo reto do triângulo retângulo. Ressalte que a hipotenusa é o maior lado do triângulo retângulo. Plano de aulas sugerido • Carga semanal de aulas: 5 • Nœmero total de aulas do m—dulo: 25 2 Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_Guia_001_016.indd 2 25/02/16 15:45 Para casa Solicite aos alunos que identifiquem os elementos do triângulo retângulo a seguir. A B c b h n m C H a Elementos de um triângulo retângulo A → ângulo reto B e C → ângulos agudos a → hipotenusa b e c → catetos h → altura relativa à hipotenusa Aula 3 Páginas: 5 a 8 • TEMA: ÒTeorema ou rela•ão de PitágorasÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Semelhan•a de triângulos e teorema de Pitágoras. Objetivos • Reconhecer um triângulo retângulo. • Identificar triângulos semelhantes. Estratégias Inicie a aula corrigindo a tarefa de casa e sanando pos- síveis dœvidas. Em seguida, esboce um triângulo retângulo na lousa, conforme apresentado na página 5. Destaque os elemen- tos desse triângulo. Trace a altura relativa ˆ hipotenusa, dividindo o triângulo em dois. Verifique se os alunos reco- nhecem a semelhan•a entre os triângulos e pe•a que, por meio da regra fundamental da propor•ão, obtenham as rela•›es a c b h c m 5 5 . Utilize as rela•›es obtidas para demonstrar o teorema de Pitágoras. Coletivamente, na lousa, resolva os itens a e b da ati- vidade 1 da página 8 e solicite aos alunos que fa•am o res- tante individualmente. Continue utilizando a lousa para a corre•ão e retome os conceitos desenvolvidos. Levante as possíveis dœvidas e, valendo-se dos exemplos, retome os conceitos sempre que julgar necessário. Para casa Solicite a realiza•ão das seguintes atividades: 1. Calcule os valores dos catetos a seguir. a ) x 20 25 252 5 x2 1 202 625 5 x2 1 400 x2 5 625 2 400 x2 5 225 x 5 15 b ) 9 12 x x2 5 92 1 122 x2 5 81 1 144 x2 5 225 x 5 15 2. Um ciclista acrobático vai atravessar de um prédio a outro com uma bicicleta especial, percorrendo a distância sobre um cabo de a•o, como mostra o esquema a seguir: A B 25 m 15 m 40 m Qual é a medida mínima do comprimento do cabo de a•o? AB2 5 (25 215)2 1 402 AB2 5 102 1 402 AB2 5 100 1 1 600 AB2 5 1 700 AB vale aproximadamente 41,23 metros. Aula 4 Páginas: 9 a 11 • TEMA: ÒTeorema ou rela•ão de PitágorasÓ. • CONTEòDO TRABALHADO: Teorema de Pitágoras. 3 M A T E M Á T IC A Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_Guia_001_016.indd 3 25/02/16 15:45 Objetivo • Dominar as manipula•›es matemáticas referentes ao conteœdo. Estratégias Inicie a aula corrigindo as tarefas de casa. Em seguida, organize a turma em duplas construtivas para que fa•am as atividades 3 a 9 da se•ão Exerc’cios (páginas 9 e 10). Caminhe pela sala observando como cada dupla as resolve. Caso seja identificada alguma dœvida, intervenha mediando uma discus- são sobre a metodologia abordada pelo aluno. Depois, pe•a ̂ s duplas que resolvam os exercícios na lousa, explicando o que aprenderam aos colegas. Fa•a a media•ão na corre•ão. Por fim, em sala ou em casa, solicite aos alunos que leiam o texto ÒOutras demonstra•›es do teorema de Pitá- gorasÓ, na se•ão Leitura (página 11). Para casa Solicite aos alunos que respondam ˆ seguinte questão: Quantos metros de fio são necessários para Òpuxar luzÓ de um poste de 6 metros de altura até a caixa de luz que está ao lado da casa e a 8 metros da base do poste? x2 5 62 1 82 x2 5 36 1 64 x2 5 100 x 5 10 metros Aula 5 Páginas: 12 a 14 • TEMA: ÒOutras rela•›es métricas importantes no triângulo retânguloÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Teorema de Pitágoras, semelhan•a de triângulos e regra fundamental da propor•ão. Objetivos • Aplicar o teorema de Pitágoras. • Reconhecer e estabelecer rela•›es de propor•ão em triân- gulos retângulos semelhantes. Estratégias Inicie a aula corrigindo a tarefa de casa. Em seguida, esboce na lousa um triângulo retângulo. Estimule os alunos a apontar as rela•›es métricas desse triângulo. Estabele•a a altura relativa ˆ hipotenusa do triângulo, dividindo-o em dois novos triângulos. Se necessário, esbo- ce novamente os triângulos formados de maneira que os alunos possam perceber se são semelhantes. Por meio da regra fundamental da propor•ão, estabele•a as novas rela- •›es métricas do triângulo retângulo. Coletivamente, resolva na lousa os itens a e b da ativi- dade 10 (página 13). Em seguida solicite aos alunos que fa- •am o restante da atividade, bem como a 11 e a 12 (página 14). Pe•a a alguns alunos que demonstrem a resolu•ão na lousa. No caso de equívocos, evite apresentar a solu•ão di- retamente. Procure sempre questionar para que o aluno compreenda e aprenda. Para casa Solicite a realiza•ão da seguinte atividade: 1. Dado o trapézio retângulo em metros a seguir, determine BC, BD, o perímetro e sua área. A 15 B D C 7 6 BC 5 10 m, BD 5 17 m, P 5 38 m, A 5 90 m2 2. Analisando o trapézio isósceles, determine a medida x, o perímetro e sua área. Adote a unidade de medida como sendo em centímetros. 20 14 4 A E F B D C xx x 5 5 cm, P 5 44 cm, A 5 80 cm2 Aula 6 Páginas: 14 e 15 • TEMA: ÒOutras rela•›es métricas importantes no triângulo retânguloÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Teorema de Pitágoras, semelhan•a de triângulos e regra fundamental da propor•ão. 4 Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_Guia_001_016.indd 4 25/02/16 15:45 Objetivos • Saber aplicar o teorema de Pitágoras. • Reconhecer e estabelecer rela•›es de propor•ão em triân- gulos retângulos semelhantes. Estratégias Inicie a aula corrigindo as tarefa de casa e esclarecendo possíveis dœvidas. Em seguida, solicite aos alunos que fa- •am individualmente as atividades 13 a 17 da se•ão Exerc’- cios (páginas 14 e 15). Enquanto eles as resolvem, caminhe pela sala observando e sanando eventuais dœvidas. Procure voluntários para resolv•-las na lousa. Em sala ou em casa, pe•a que realizem as atividades da se•ão Desafio (página 15). Para casa Solicite a realiza•ão da seguinte atividade: A distância do menino ao poste é de 12 metros. Sabendo que o menino tem 1,60 metro e a altura do poste é de 6,60 metros, a que distância está a pipa domenino? x 2 5 (6,6 2 1,6)2 1 122 x 2 5 52 1 122 x 2 5 25 1 144 x 2 5 169 x 5 13 Aula 7 Páginas: 16 e 17 • TEMA: ÒAplica•›es importantes do teorema de PitágorasÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Teorema de Pitágoras e diagonais de quadriláteros regulares. Objetivos • Definir o conceito de diagonal. • Aplicar o teorema de Pitágoras para o cálculo de diagonais de quadrados. Estratégias Inicie a aula corrigindo a tarefa de casa e esclarecen- do possíveis dœvidas. Depois, esboce na lousa um qua- drado de lado l e indique seus vértices. Em seguida, una os vértices opostos por um segmento de reta para desen- volver a ideia de diagonal. Mostre aos alunos que, ao tra- •ar uma das diagonais, o quadrado foi dividido em dois triângulos retângulos iguais. Isole ou replique o desenho de um dos triângulos re- tângulos, mostrando que a diagonal do quadrado é a hipote- nusa do triângulo. Por meio do teorema de Pitágoras, en- contre a fórmula que define a diagonal do quadrado. Explore com a turma as explica•›es da página 16. Solicite aos alunos que fa•am as atividades 18 a 20 da se•ão Exerc’cios (páginas 16 e 17), corrigindo-as, coletiva- mente, ao final da aula. Para casa Solicite a realiza•ão das seguintes atividades: 1. Um quadrado possui lado de 4 centímetros. Determine a diagonal desse quadrado utilizando o teorema de Pitágoras. x 2 5 42 1 42 x 2 5 16 116 x 2 5 32 4 2 cmx 5 2. A diagonal de um quadrado mede 11 2 centímetros. De- termine a medida do lado desse quadrado. (11 2 ) 2 5 x2 1 x2 (11 2 ) 2 5 2x2 x 5 11 cm Aula 8 Páginas: 17 e 18 • TEMA: ÒAplica•›es importantes do teorema de PitágorasÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Teorema de Pitágoras e altura de um triângulo equilátero. Objetivos • Deduzir uma expressão matemática a partir do teorema de Pitágoras para calcular a altura de um triângulo equilátero. • Calcular a altura de triângulos equiláteros. M a r k R / S h u tt e r s to c k 5 M A T E M Á T IC A Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_Guia_001_016.indd 5 25/02/16 15:45 Estratégias Inicie a aula corrigindo a tarefa de casa e esclarecendo possíveis dœvidas. Em seguida, esboce um triângulo equilá- tero na lousa. Retome o conceito com os alunos de que esse tipo de triângulo é aquele que possui todos os lados iguais. Nesse mesmo triângulo de lado l, trace sua altura e mostre aos alunos como o triângulo equilátero se dividiu agora em dois triângulos retângulos. Em seguida, por meio de manipula•›es algébricas, conforme mostrado na página 17, valendo-se do teorema de Pitágoras, encontre a fórmula h l 3 2 5 . Solicite aos alunos que fa•am as atividades 21 a 25 da se•ão Exerc’cios (páginas 17 e 18). Corrija-as coletivamente. Para casa Solicite a realiza•ão das seguintes atividades: 1. Dado um triângulo equilátero de lado l 5 10 centímetros, valendo-se do teorema de Pitágoras, qual é o valor de sua altura? l 2 5 h2 1 ( 2 l ) 2 102 5 h2 1 52 h2 5 100 2 25 h2 5 75 5 3 cmh 5 2. Determine o lado l de um triângulo equilátero de 10 3 centímetros de altura. h2 5 3 4 l 2 (10 3 ) 2 5 3 4 l 2 300 5 3 4 l 2 l 2 5 400 l 5 20 cm Aula 9 Página: 19 • TEMA: ÒAplica•›es importantes do teorema de PitágorasÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Teorema de Pitágoras e diagonais de blocos retangulares. Objetivo • Aplicar o teorema de Pitágoras para o cálculo das diago- nais de blocos retangulares. Estratégias Inicie a aula corrigindo as tarefas de casa e esclarecendo possíveis dœvidas. Em seguida, esboce um bloco retangular na lousa, definindo de maneira literal seus lados e vértices. Trace sua diagonal e, conforme apresentado no material didá- tico, desenvolva a fórmula para o cálculo dela. Defina um bloco regular como sendo um paralelepípedo, ou seja, um prisma de seis lados cujas faces são paralelogramos paralelos. De maneira análoga, mostre o caso particular da diago- nal do cubo. Explore, coletivamente, a explica•ão disponível no material didático. Solicite aos alunos que fa•am as atividades 26 e 27 da se•ão Exerc’cios (página 19). Corrija-as chamando os alu- nos para resolver na lousa. Para casa Solicite a realiza•ão das seguintes atividades: 1. Encontre a diagonal de um paralelepípedo de lados a 5 2 cen- tímetros, b 5 3 centímetros e c 5 6 centímetros. d 2 5 a 2 1 b 2 1 c 2 d 2 5 22 1 32 1 62 d 2 5 4 1 9 1 36 d 2 5 49 d 5 7 cm 2. Num paralelepípedo reto, as arestas da base medem 8 centímetros e 6 centímetros e a altura mede 4 centíme- tros. Calcule a diagonal desse paralelepípedo. d 2 5 a 2 1 b 2 1 c 2 d 2 5 82 1 62 1 42 d 2 5 64 1 36 1 16 d 2 5 116 d 5 2 29 cm Aula 10 Página: 20 • TEMA: ÒTriângulo inscrito em uma semicircunfer•nciaÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Triângulos inscritos em uma semicircunfer•ncia e teorema de Pitágoras. Objetivos • Definir triângulo inscrito. • Relacionar as medidas do triângulo inscrito com as da semicircunfer•ncia. Estratégias Inicie a aula corrigindo as tarefas de casa da aula e es- clarecendo possíveis dœvidas. Em seguida, esboce um triân- 6 Geometria SER_EF2_Matematica9_M3_Guia_001_016.indd 6 25/02/16 15:45 gulo inscrito em uma semicircunfer•ncia, conforme exemplo do material didático. Defina triângulo inscrito como aquele em que um de seus vértices pertence ˆ semicircunfer•ncia e os outros dois pertencem ˆs extremidades do diâmetro da semicir- cunfer•ncia. Para isso, desenhe e mostre que a hipotenusa corresponde ao diâmetro da semicircunfer•ncia. Explore as explica•›es do módulo. Solicite aos alunos que fa•am as atividades 28 e 29 da se•ão Exerc’cios (página 20). Corrija-as coletivamente, com a participa•ão da turma. Para casa Solicite a realiza•ão da seguinte atividade: O triângulo ABC é retângulo, pois está inscrito na semicir- cunfer•ncia, e sua hipotenusa coincide com o diâmetro. As proje•›es das cordas AB e AC sobre a hipotenusa me- dem, respectivamente, 2 centímetros e 8 centímetros. Qual é a medida dessas cordas? A D B C 2 cm 8 cm Tomemos os lados AC e BC e a hipotenusa BC, que pelo enunciado vale 10 (2 1 8). Pelo ângulo B, temos que sen(B) 5 10 AC e cos(B) 5 10 AB , mas também pelo ângu- lo B temos que a altura h do triângulo sen(B) 5 h AB e cos(B) 5 2 AB . Pegando o cos(B), temos que 10 2AB AB →5 AB² 5 20 → → AB 5 2 5 . Sabemos pelo teorema de Pitágoras que AC² 1 AB² 5 10² → AC² 5 80 → AC 5 4 5 . Assim, as cordas são: AB 5 2 5 . AC 5 4 5 . Aula 11 Páginas: 21 e 22 • TEMA: ÒOutras situa•›es que envolvem rela•›es métricas no triângulo retânguloÓ. • CONTEòDOS TRABALHADOS: Teorema de Pitágoras, semelhan•a de triângulos e regra fundamental da propor•ão. Objetivo • Solucionar situa•›es-problemas a partir dos conteœdos desenvolvidos. Estratégias Inicie a aula corrigindo a tarefa de casa e esclarecendo possíveis dœvidas. Em seguida, retome os principais conteœ- dos abordados: elementos de um triângulo retângulo, teo- rema de Pitágoras e outras rela•›es métricas importantes no triângulo retângulo. Para tanto, ilustre cada situa•ão e apresente suas express›es matemáticas. Durante a revisão, motive os alunos a apresentar dœvi- das e questionamentos. Solicite que fa•am as atividades 30 a 34 da se•ão Exerc’cios (páginas 21 e 22). Procure atender individual- mente os alunos que voc• perceber que ainda continuam com dificuldades. Finalize a aula corrigindo na lousa as ativi- dades propostas. Para casa Solicite a realiza•ão das seguintes atividades 1. Um trapézio retângulo tem bases 5 e 2 e altura 4. Calcule o perímetro desse trapézio. A 4 2 2 3 4 D CE B AB 5 2 DC 5 5 AD 5 4 No ∆BCE, temos: BE 5 altura do trapézio 5 4 EC 5 DC 2 AB 5 5 2 2 5 3 BC2 5 BE2 1 EC2 BC2 5 42 1 32 5 25 BC 5 5 Perímetro 5 2 1 4 1 5 1 5 5 16 2. Um grupo de escoteiros deseja construir um acampamento em torno de uma árvore. Por seguran•a, eles devem colocar as barracas a uma distância da árvore que, se ela cair, não venha a atingi-los. Aproveitando
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