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Círculo trigonométrico O círculo trigonométrico é uma circunferência usada para representar ângulos e relacioná- los com números reais. O círculo trigonométrico é uma circunferência de raio 1 usada para representar números reais relacionados a ângulos. Sendo assim, cada ponto dessa circunferência está relacionado a um número real, que, por sua vez, representa um ângulo. Assim, é possível representar também valores de seno e cosseno. O centro desse círculo está sobre o ponto O = (0,0) do plano cartesiano e, como o raio dele é 1, podemos calcular seu comprimento da seguinte maneira: C = 2·π·r C = 2·π·1 C = 2·π A ideia de volta A ideia de volta está presente nos círculos trigonométricos. Como o comprimento da circunferência é 2·π, podemos dizer que uma volta completa nesses círculos tem essa medida. Repare apenas que o ângulo formado por essa volta mede 360°. Dessa maneira, o número 2·π relaciona-se com o ângulo 360°. Assumindo que essas voltas sejam feitas no sentido anti-horário, vamos calcular o valor numérico e o ângulo correspondente à meia-volta: https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/circulo-circunferencia.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/conjunto-dos-numeros-reais.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/angulos.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/razoes-trigonometricas.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/razoes-trigonometricas.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/plano-cartesiano.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/comprimento-circunferencia-1.htm C = 2·π = π 2 2 Portanto, meia-volta é igual a π. O ângulo gerado por meia-volta é 180°, pois é metade de 360°. Qualquer número real pode ser representado em um círculo trigonométrico. O comum, entretanto, é usar os números que vão de 0 a 2·π e os ângulos referentes a esse intervalo. A figura a seguir mostra a localização dos pontos correspondentes aos ângulos 0°, 90°, 180°, 270° e 360° e os números reais, em função de π, relacionados. Quadrantes Os ângulos presentes na figura acima marcam posições muito importantes no círculo trigonométrico: os chamados quadrantes. Eles são definidos no sentido anti-horário. Na figura a seguir, observe os quatro quadrantes e sua localização no círculo trigonométrico. Em cada um desses quadrantes pode ser encontrado um intervalo de números reais em função de π em que cada valor está relacionado a um ângulo. Veja: Quadrante I: contém os números reais que vão de 0 até π/2 e os ângulos entre 0° e 90°. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Quadrante II: contém os números reais que vão de π/2 até π e os ângulos entre 90° e 180°. Quadrante III: contém os números reais que vão de π até 3π/2 e os ângulos entre 180° e 270°. Quadrante VI: contém os números reais que vão de 3π/2 até 2π e os ângulos entre 270° e 360°. Razão seno e razão cosseno No círculo trigonométrico, é possível encontrar os valores de seno e de cosseno de um ângulo θ qualquer. Para tanto, é necessário construir esse ângulo no círculo trigonométrico, como foi feito na imagem a seguir. Note que, tomando os segmentos BC e AB, paralelos a AD e DC, respectivamente, temos um retângulo. Podemos notar que a medida do lado CD = b1 é igual ao senθ, pois: Senθ = CD = b1 = b1 AC 1 A medida do segmento AC é 1 porque AC é o raio da circunferência. Essa medida é a altura do retângulo. A medida do segmento AD = a é igual ao cosθ, pois: cosθ = AD = a = a AC 1 Sendo assim, no círculo trigonométrico, as medidas de seno e cosseno de θ são iguais às medidas do cateto oposto e adjacente a esse ângulo. Podemos calcular agora os valores mais importantes para seno e cosseno. Observe no círculo trigonométrico que: Quando θ = 0°, senθ = 0 e cosθ = 1. Quando θ = 90°, senθ = 1 e cosθ = 0. Quando θ = 180°, senθ = 0 e cosθ = – 1. Quando θ = 270°, senθ = – 1 e cosθ = 0. Quando θ = 360°, senθ e cosθ possuem os mesmos valores do caso em que θ é igual a 0°. Nesse sentido, podemos saber os quadrantes nos quais o seno e o cosseno são positivos ou negativos. Observe a figura a seguir: https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/retangulos.htm Círculo trigonométrico Chamamos de círculo trigonométrico (circunferência trigonométrica ou ciclo trigonométrico) a circunferência orientada, de centro na origem do sistema de coordenadas cartesianas ortogonais, cujo raio tem 1 unidade de comprimento e na qual o sentido positivo é o anti-horário. Todo círculo trigonométrico tem início no ponto A e gira sempre no sentido anti-horário, ou seja, sentido positivo. Os eixos x e y dividem a circunferência em 4 partes congruentes, chamadas de quadrantes. No círculo trigonométrico registramos as medidas dos ângulos que podem estar em graus ou em radianos. Medida em Graus A unidade principal de medida de um ângulo é o grau (°). 1° (um grau) equivale a 1360 de uma circunferência, ou seja, 1° corresponde a uma das 360 partes em que uma circunferência foi dividida. Assim, uma circunferência inteira possui 360°. Quando queremos expressar medidas de ângulos menores que 1°, utilizamos a medida minuto ( ‘ ). Um minuto corresponde a 160 de um grau, ou seja, 1 minuto (1’) corresponde a uma das 60 partes em que um ângulo de 1° foi dividido (1′=1o60). Assim, um grau possui 60 minutos (1o=60′). Quando queremos expressar medidas de ângulos menores que 1°, utilizamos a medida segundo ( “ ). Um segundo corresponde a 160 de um minuto, ou seja, 1 segundo (1”) corresponde a uma das 60 partes em que um ângulo de 1’ foi dividido (1′′=1′60). Assim, um minuto possui 60 segundos (1′=60′′). Medida em radianos Arco de 1 radiano (1 rad) é o arco cujo comprimento é igual à medida do raio da circunferência que o contém. As medidas de arcos de circunferências em graus e em radianos são diretamente proporcionais: 360o2π=180oπ Assim, é possível fazer conversões de unidades através de uma regra de três simples: a180o=απ Principais divisões do círculo trigonométrico Algumas medidas de ângulos são notórias no círculo trigonométrico. São as marcações dos ângulos de 0°, 90°, 180°, 270° e 360°: Observe que os valores de 0°, 360° (2π) são congruentes. Arcos côngruos Toda vez que o ponto da circunferência é o mesmo para dois arcos diferentes (por exemplo, 0 e 2π), chamamos esses arcos de côngruos ou congruentes. Note que todos os arcos côngruos diferem entre si de um múltiplo de 2π, que é o comprimento de cada volta. Imaginando o ponto como um móvel que se desloca sobre a circunferência no sentido anti-horário, teríamos o seguinte: Na primeira figura, o ponto deslocou-se 60° de A até B; Na segunda figura, o ponto deslocou-se uma volta inteira (2π ou 360°) e mais 60°; ou seja, deslocou- se 420°; Na terceira figura, o ponto deslocou-se duas voltas inteiras (2⋅2π ou 2 . 360°) e mais 60°; ou seja, 780°. Supondo que o ponto se deslocasse k voltas inteiras, o número associado à extremidade B do arco AB seria: 60o+k⋅360o,k∈Z Ou em radianos: π3+k⋅2π,k∈Z vídeos aulas https://www.youtube.com/watch?v=X38pht8Ob- Q&list=PLFZkYpCuD9Jx24_6g6NOeShNgzpjtuoDh&index=9&t=645s https://www.youtube.com/watch?v=a7Gu5GzGRgE https://www.youtube.com/watch?v=X38pht8Ob-Q&list=PLFZkYpCuD9Jx24_6g6NOeShNgzpjtuoDh&index=9&t=645s https://www.youtube.com/watch?v=X38pht8Ob-Q&list=PLFZkYpCuD9Jx24_6g6NOeShNgzpjtuoDh&index=9&t=645s https://www.youtube.com/watch?v=a7Gu5GzGRgE Exercícios LISTA DE EXERCÍCIOS - FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS 1. Defina funções trigonométricas? 2. Quais são as principais funções trigonométricas? 3. No círculo trigonométrico, o sinal da função seno é positivo quando x pertence: (A) ao primeiro e quarto quadrantes (B) ao primeiroe segundo quadrantes (C) ao terceiro e quarto quadrantes (D) ao segundo e terceiro quadrantes 4. No círculo trigonométrico, o sinal da função cosseno é negativo: (A) ao primeiro e quarto quadrantes (B) ao primeiro e segundo quadrantes (C) ao terceiro e quarto quadrantes (D) ao segundo e terceiro quadrantes 5. Qual a função é sempre crescente em todos os quadrantes do círculo trigonométrico? (A) função trigonométrica (B) função seno (C) função cosseno (D) função tangente 6. Complete o círculo trigonométrico apresentado os radianos em seus respectivos ângulos. 7. Preencha a tabela abaixo com os valores dos sen(x), cos(x) e tg(x): Ângulo x (radiano) sen(x) cos(x) tg(x) 00 30 0 45 0 60 0 90 0 180 0 270 0 360 0 8. Qual o conjunto Imagem da função f(x) = 2 + senx, x Reais? 9. Qual o Período da função y = 5cos (4 + /3)? 10. (G1 - CFTMG 2015) O esboço do gráfico da função f(x) = a + b cos(x) é mostrado na figura seguinte. Determine a x b. 11. (PUCRS 2013) A figura a seguir representa um esboço do gráfico de uma função y = A + B sen(x/4), que é muito útil quando se estudam fenômenos periódicos, como, por exemplo, o movimento de uma mola vibrante. Então, o produto das constantes A e B é? 12. Qual dos gráficos abaixo representa a função y = 2 + sen(x)?