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Gabarito das Autoatividades TRIGONOMETRIA E NÚMEROS COMPLEXOS (MATEMÁTICA) 2011/1 Módulo III 3UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE TRIGONOMETRIA E NÚMEROS COMPLEXOS 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 AC sobre a hipotenusa; t é a medida da projeção ortogonal do cateto BC . 2 Calcule a medida da hipotenusa de um triângulo retângulo isósceles (possui dois lados de mesma medida), com catetos de 1 cm. R.: 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 4 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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: Teorema de Pitágoras: R: A hipotenusa desse triângulo retângulo mede, aproximadamente, 7,2cm. 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.: 5UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) a medida da altura relativa à hipotenusa; R.: c) as medidas das projeções dos catetos sobre a hipotenusa. R.: 6 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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.: 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) 7UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S R.: 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.: 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. 8 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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. Portanto, m = 7,2 e n = 7,2 + 5,6 = 12,8 9UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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.: Considerando a hipotenusa como base do triângulo, temos: 2 alturabaseA ⋅= Assim, a altura do triângulo 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.: 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.: 10 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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.: R.: O primeiro pavimento está a 2,115 m de distância do solo. 11UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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.: R.: A linha mede 12 √3 m. 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.: R.: A sombra projetada pelo poste mede aproximadamente 0,866 metros. 12 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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 PARALELA 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 do 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: 13UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S Distância da cidade B até o rio: 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.: R.: A altura entre um andar e outro desse shopping é de 55 √2m 8 Calcule o valor de x em cada triângulo retângulo: a) 14 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) c) R.: 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.: A árvore tem, aproximadamente, 16,5 metros. 15UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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 e Giovanni. (2009 p. 280) R.: 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.: 16 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S FIGURA 3 - BRINQUEDO SIMPLES QUE PROPORCIONA À CRIANÇADA EXCELENTE ATIVIDADE FÍSICA FONTE: Castrucci e 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.: 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) 17UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S c) R.: 3 (GIOVANNI; BONJORNO; GIOVANNI, 2002, p. 55) Um barco de pescadores A emite um sinal de socorro queé recebido por dois radioamadores, B e C, distantes entre si 70 km. Sabendo que os ângulos AB̂ 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.: a = distância entre os radioamadores B e C x = distância entre o radioamador B e o barco A y = distância entre o radioamador C e o barco A (distância do radioamador C ao barco A) 18 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S x = 58,67 km (distância do radioamador B ao barco A) R: O radioamador mais próximo do barco é o B 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 20º, logo cada ângulo obtuso mede 160º. A diagonal menor dividirá os ângulos obtusos ao meio (bissetriz), formando dois triângulos iguais. A diagonal principal dividirá os ângulos agudos ao meio. 19UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 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.: 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.: 20 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S FIGURA 4 – CALCULANDO AS MEDIDAS X E Y DA FIGURA FONTE: Castrucci e Giovanni (2009, p. 286) 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. Nessas condições, calcule o valor de x. 5 21UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S R.: R.: Como estamos nos referindo à medida, x mede, aproximadamente, 3,75 unidades de medida. TÓPICO 4 1 Converta em radianos: a) 1040º b) 156º c) 210º d) 15º 52’ R.: 22 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 2 Determine a medida, em graus, equivalente a: R.: a) π rad 2 b) 11π rad 6 c) 5π rad 4 d) 8π rad 3 R.: Sabendo que π = 180º podemos escrever: 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: ɑ → 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 = 30º. Assim, ɑ = 30º - x 12 Como a cada 60 minutos de tempo o ponteiro das horas percorre 30º: Tempo ângulo descrito 60 min 30º 15 min x 23UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) Vamos considerar: ɑ → 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 360º = 30º. Assim, ɑ = 150º - x 12 Como a cada 60 minutos de tempo o ponteiro das horas percorre 30º: Tempo ângulo descrito 60 min 30º 10 min x 4 Determine, em radianos, a medida de um arco de circunferência cujo comprimento mede 60m e o diâmetro dessa circunferência, 40m. R.: R.: O arco mede 3 rad. 24 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 5 Determine os quadrantes a que pertencem as extremidades dos seguintes arcos: a) 20º b) 1430º c) - 550º d) 25π rad 4 e) - 11π rad 4 a) R.: 1º quadrante, pois 0º < 20º < 90º. b) 1430º = 360º . 3 + 350 R.: 4º quadrante, pois 270º < 350º < 360º. c) -550º = 360º . (-1) - 190 -190 + 360 = 170º R.: 2º quadrante, pois 90º < 170º < 180º. d) 25 π rad = 3 . 2π + π 4 4 R.: 1º quadrante, pois π < 5π rad < 3π rad. 4 2 e) -11 π rad = - 2 π - 3 π 4 4 2π - 3π = 5π 4 4 R.: 3º quadrante, pois π < 5π rad < 3π rad 4 2 6 Identifique se os seguintes arcos são congruentes: a) 19 π e 55 π b) 3 645º e 5 445º a) 19π = π + 9 . 2 π 55π = π + 27 . 2 π R.: São congruentes. b) 3 645º = 45º + 10 . 360º 5 445º = 45º + 15 . 360º R.: São congruentes. 7 Calcule a determinação principal dos arcos de medida: a) 4 120º 25UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) - 4 550º c) 47 π 6 d) - 67 π 6 a) 4120º = 160º + 11 . 360º R: A determinação principal é 160º. b) - 4450º = - 230º - 12 . 360º - 230º + 360º = 130º R.: A determinação principal é 130º. c) 47 π = 11 π + 3 . 2 π R.: 11 π rad é a primeira determinação positiva de 47 π. 6 6 d) - 67 π = 7 π - 5 . 2 π 6 6 - 7 π + 2 π = 5 π rad 6 6 R.: 5π rad é a primeira determinação positiva de - 67π 6 6 8 Dê os valores de seno e cosseno dos seguintes arcos: a) 390º b) 10 305º c) 3 π d) 15π 2 R.: a) 390º = 30º + 1 . 360º sen 390º = sen 30º = 1 2 cos 390º = 30º = √3 2 b) 10 305º = 225º + 28 . 360º sen 10 305º = sen 225º = - √2 2 cos 10 305º = cos 225º = - √2 2 c) 3π = π + 2π sen 3π = sen π = 0 cos 3π = cos π = -1 26 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S d) 15π = 3π + 3 . 2 π sen 15π = sen 3π = -1 2 2 cos 15π = cos 3π = 0 2 2 9 Simplifique a expressão , com sen ≠ 0. R.: Sabemos que: Substituindo na expressão: 10 Determine o valor da tangente dos seguintes arcos: a) tg 135º b) tg 210º c) tg 5π 6 d) tg 4π 3 R.: 27UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S UNIDADE 2 TÓPICO 1 1 Indique o valor de: a) cotg 60º b) sec 180º c) cossec 30º d) cotg 225º e) sec 210º f) cossec 270º g) cotg 330º h) sec 120º i) cossec 225º RESOLUÇÃO: a) b) c) d) e) f) 28 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S g) h) i) 2 Calcule o valor das expressões (FACHINI, 1996): a) b) RESOLUÇÃO: a) b) 29UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 3 Verifique se são verdadeiras ou falsasas igualdades: a) tg 60º = tg 120º b) cotg π = cotg 3π c) cossec 0º = cossec 2π 2 2 e) tg π = tg 7π d) tg 3π = tg 5π 3 3 4 4 g) sec π = sec 5π f) sec 45º = sec 765º 4 h) cotg 0º = cotg 180º i) sec 90º = sec 270º j) cossec π = cossec 3π 4 2 RESOLUÇÃO: a) b) c) Resposta: Falsa Resposta: Verdadeira Resposta Verdadeira d) e) f) Resposta: Falsa Resposta: Verdadeira Resposta: Verdadeira g) h) i) Resposta: Falsa Resposta: Verdadeira Resposta: Verdadeira j) Resposta: Falsa 30 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 4 Determine o domínio das seguintes funções: a) f(x) = cotg 2x + 30º b) f(x) = cossec (x + π) 6 c) f(x) = sec x + π 3 RESOLUÇÃO: a) A condição de existência é: b) A condição de existência é: c) A condição da existência é: 5 Para que valores reais de m a equação sen x = 2m + 1 admite solução? RESOLUÇÃO: Devemos ter - 1 ≤ sen x ≤ 1 Substituindo: - 1 ≤ 2m + 1 ≤ 1 I) -1 ≤ 2m +1 II) 2m + 1 ≤ 1 -2 ≤ 2m 2m ≤ 1 -1 -1 ≤ m 2m ≤ 0 m ≤ 0 R.: S = {m Є | - 1 ≤ m ≤ 0} 31UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 6 Calcule B = sen 2x +cos 4x – tg 3x, para x = π 3 RESOLUÇÃO: R.: B = √3 - 1 2 7 Que número é maior: sen 70º ou sen 760º? RESOLUÇÃO: sen 70º = 0,940 O ângulo 760° é congruente ao ângulo 40°, então sen 760º = sen 40º = 0,643 R.: sen 70º é maior que sen 760º. 8 Determine , tal que RESOLUÇÃO: R.: x = - 1 . 2 32 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 9 Construa o gráfico, dê o domínio, a imagem e o período das funções: a) f(x) = cos (x - π) 4 b) f(x) = 4 . sen x 3 c) f(x) = - tg 2x RESOLUÇÃO: a) 33UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) 34 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S c) TÓPICO 2 1 Encontre o valor de y, sendo y um número real, tal que sen2 y – 3 sen y = – 2, para 0 ≤ y ≤ π. RESOLUÇÃO: sen2y - 3 sen y = - 2 sen2y - 3 sen y + 2 = 0 Fazendo sen y = x, temos: x2 - 3x + 2 = 0 35UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S Reescrevendo em função de y: x’ = 2 → sen y = 2 Mas o valor máximo do seno no ciclo trigonométrico é 1. Portanto, x = 2 não é uma solução. Assim, y = π 2 2 Resolva as equações trigonométricas abaixo: a) sen 3x = 1 b) cos (x + π) = - 1 6 c) tg 5x = 0 d) 2 sen 2x - 1 = 0 e) cos (2x - π) = - √3 2 f) tg(2x - π) - √3 = 0 RESOLUÇÃO: a) 36 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) c) d) 37UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S e) f) 3 Sabendo que x Є calcule as seguintes inequações: a) tg x ≤ 1 b) cosx ≥ - 1 2 c) sen x > 0 d) sen x ≥ - √3 2 e) - √3 < tg x ≤ √3 3 38 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S RESOLUÇÃO: a) Solução geral: b) Solução geral: c) Solução geral: d) Solução geral: 39UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S e) Solução geral: TÓPICO 3 1 Dado sen x = 3, com, 0 < x < π, calcule cos x. 4 2 RESOLUÇÃO: Usando a relação sen2x + cos2x = 1 temos: Como 0 < x < π, o cosseno é positivo. 2 Logo: cos x = √7 4 40 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 2 Dado cosx = - √3, com π < x < π, calcule tg x. 3 2 RESOLUÇÃO: Para calcular a tg x devemos conhecer o valor de sen x. Como π < x < π , o seno é positivo. 2 E assim, 41UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 3 Sabendo-se cotg x = √3 e π < x < 3π, calcule: a) cossec x 2 b) sen x c) tg x d) cos x e) sec x RESOLUÇÃO: cotg x = √3 e π < x < 3π 2 a) Como π < x < 3π e a cossec x tem o mesmo sinal de sen x. 2 Então: cossec x = - 2 b) c) 42 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S d) Como π < x < 3π, temos cos x = - √3 2 2 e) 4 Qual o valor numérico da expressão M = 4+2 sen x, para 3 π < x < 3π. cos2x 2 RESOLUÇÃO: 43UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S Como π < x 3π e cossec x tem o mesmo sinal de sen x. 2 Então: 5 Quais são os valores de sen x e cos x, sendo sen x = -2 cosx e π < x < π? 2 44 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S RESOLUÇÃO: Como π < x < π, então: 2 Obs.: Existem outras maneiras de obter a solução. Aqui se apresenta apenas uma sugestão. 6 Essa questão pode ser vista como um ótimo quebra-cabeça trigonométrico! Demonstre que as seguintes igualdades são identidades: a) tg2 x . sen2 x = tg2 x - sen2 x b) (1 + cotg x)2 + (1 cotg x)2 = 2 cossec2 x c) cos x . tg x . cossec x = 1 d) (tg x + 1)(1 tg x) = 2 sec2 x 45UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S RESOLUÇÃO: a) Como sen2x + cos2x = 1, então sen2x = 1 - cos2x. Substituindo, temos: b) Utilizando os produtos notáveis, temos: Como cossec2x = 1 + contg2x, podemos escrever Resolução: c) Sabemos que: tg x = sen x e cosses x = 1 cosx sen x Substituindo esse valores em cos x . tg x . cossec x = 1, temos: 46 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S TÓPICO 4 1 Utilizando as fórmulas de adição ou subtração de arcos, calcule: a) sen 135º b) cos 15º c) tg 75º d) cos 225º e) sen 195º f) tg 105º RESOLUÇÃO: a) b) c) 47UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES TR I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S d) e) f) 2 Sabendo que cosx = 1 e x Є 1º quadrante, calcule: 5 a) sen 2x b) cos 2x c) tg 2x RESOLUÇÃO: a) 48 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S Como x Є 1º quadrante, então: b) c) 49UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 3 Sabendo que sen x = - 4 e x Є 3º quadrante, determine: 5 a) sen 2x b) cos 2x c) tg 2x RESOLUÇÃO: Como e x Є 3º Q, cosx = - 3 5 a) c) b) 50 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 4 Dado cos a = 1, com 0 < a < π, calcule a. 2’ 2’ 2’ RESOLUÇÃO: Como x Є 1º Q então: cos a = 1 2 2 5 Sabendo que sen a = 1 com 0 < a < π, determine sen a. 2’ 2’ 2’ RESOLUÇÃO: 51UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 6 Transforme em produto: a) sen 90º + sen 30º b) sen 80º - sen 40º c) cos 35º - cos 25º d) 1 + cos 40° RESOLUÇÃO: a) b) 52 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S c) d) Sabemos que 1 = cos 0º, logo: 53UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S UNIDADE 3 TÓPICO 1 1 Para cada número complexo a seguir, qual o valor da parte real e da parte imaginária? a) z = 7 - 5i b) z = - 1 + 3i 4 c) z = √3 - √5i d) z = 0 RESOLUÇÃO: a) Parte real: 7 Parte imaginária: - 5 b) Parte real: - 1 4 Parte imaginária: 3 c) Parte real: √3 Parte imaginária: - √5 d) Parte real: 0 Parte imaginária: 0 2 Resolva as seguintes equações, sabendo que : a) x2 - 4x + 8 = 0 b) x2 - 2x + 5 = 0 RESOLUÇÃO: a) 54 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) 3 Determine o valor de x e y nas igualdades: a) 3 + 5yi = x - 10i b) (1-x) + (3 - y)i = 4 + 6i RESOLUÇÃO: a + bi = c + di ↔ a = c e b = d a) 3 = x 5y = 10 y = 2 55UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) 4 Dados os números complexos z1= 3 + 4i e z2 = a + bi, sendo que z1 = z2, defina o valor de a e b. RESOLUÇÃO: 5 Escreva o conjugado dos seguintes números complexos: a) z = – i – 3 b) z = 5i + 8 c) z = – 12i d) z = 6i – 4 RESOLUÇÃO: a) b) c) d) 6 Qual o oposto do conjugado do número complexo z = 3 + 10i? RESOLUÇÃO: 56 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 7 Considerando o número complexo z = (a – 5) + (b2 – 36)i, determinar os números reais a e b de modo que z seja: a) um número real b) um número imaginário puro RESOLUÇÃO: a) Para que z seja um número real, devemos ter: b) Para que z seja imaginário puro, devemos ter: a - 5 = 0 a = 5 8 Seja z = a + bi, com {a, b} , demonstre que RESOLUÇÃO: TÓPICO 2 1 Realize as seguintes operações e calcule o inverso em cada uma delas: a) (4 + 3i) + (3 - i) b) (-2 + 12i) - (6 + 11i) c) (9 - 7i) + (14 - 8i) - (- 2 - 10i) + (-15 + 4i) RESOLUÇÃO: a) 57UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) c) 2 Considerando os complexos z1 = a + bi e z2 = c + di, prove as seguintes propriedades do conjugado: a) 1ª propriedade: o conjugado da soma é igual à soma dos conjugados: 2121 zzzz +=+ b) 2ª propriedade: o conjugado do produto é igual ao produto dos conjuga- dos: xzz 21 =⋅ c) 3ª propriedade: o produto de um número complexo pelo seu conjugado é um número real não negativo: xzz 21 =⋅ , com x ∈ R. (Dica: x = a² + b²). RESOLUÇÃO: a) Portanto: 58 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) c) 3 Efetue as multiplicações com números complexos: a) (4 + i) (2 - i) b) c) (- 5 + 2i)2 d) (√5 + i) (√2 - i) (3 + 2) RESOLUÇÃO: a) b) 59UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S c) d) 4 Calcule os seguintes quocientes: a) b) c) RESOLUÇÃO: a) b) 60 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S c) 5 Sendo calcular: a) 2z1 - 3z2 + z3 b) z1 . z2 . z3 c) 31 2 + 2z3 z2 2 RESOLUÇÃO: a) b) c) 61UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 6 Resolva as potências de i: a) i5 + 5i10 + 2i3 - i4 b) - 3382 + i281 - (3i)3 + 51180 c) i32 + i98 - 3i57 i92 - i310 RESOLUÇÃO: a) b) c) 62 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 7 Efetue: a) (2 + 5i)2 b) (4 - i)3 RESOLUÇÃO: a) b) 8 Sendo i a unidade imaginária calcule (1 – i)44. RESOLUÇÃO: TÓPICO 3 1 Determine os números complexos correspondentes aos afixos A, B, C, D, E, F e G no plano de Argand-Gauss a seguir: 63UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S RESOLUÇÃO: A = (-2,0) = - 2 B = (2,3) = 2 - 3i C = (3,2) = 3 + 2i D = (-3,4) = 3 + 4i E = (-4, -1) = - 4 - i F = (0, -2) = - 2i G = (1,3) = 1 + 3i 2 Determine o módulo e o argumento dos seguintes números com- plexos: a) z = 3 + 4i b) z = -1 - √3i c) z = √2 + i d) z = 4i e) z = (1 - i) (2 + 3i) 64 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S RESOLUÇÃO: a) Como os valores de seno e cosseno são positivos, o ângulo encontra-se no 1° quadrante. Consultando as tabelas trigonométricas encontramos Ɵ = 53º. b) ~ 65UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S Como os valores de seno e cosseno são negativos, o ângulo encontra- se no 3° quadrante. Consultando as tabelas trigonométricas encontramos Ɵ = 240º. c) ~ Como os valores de seno e cosseno são positivos, o ângulo encontra-se no 1° quadrante. Consultando as tabelas trigonométricas encontramos Ɵ = 35º. d) ~ Como o seno é 1 e o cosseno é o, temos Ɵ = 90º.~ 66 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S e) Como os valores de seno e cosseno são positivos, o ângulo encontra-se no 1° quadrante. Consultando as tabelas trigonométricas encontramos Ɵ = 11º. 3 Represente graficamente os afixos dos seguintes números complexos: z1 = - 3 + 2i z2 = 5 + 6 z3 = -1 + 4i z4 = 5 - i z5 = - 3i z6 = 4 RESOLUÇÃO: ~ 67UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 4 Determine o módulo de z = 2 + √2i 3 + √2i RESOLUÇÃO: 5 Encontre o valor de z, sabendo que, 1 e 1 - z possuem o mesmo módulo. z RESOLUÇÃO: 68 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 69UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S Logo a2 + b2 = 1 a2 + b2 = 1 ( 1 ) + b2 = 1 2 b2 = 1 - 1 4 b2 = 3 4 b = ± √3 2 6. Calcular o módulo, o argumento e fazera representação geométrica do complexo: z = √3 + i RESOLUÇÃO: RESOLUÇÃO: 70 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S TÓPICO 4 1 Escreva na forma trigonométrica os seguintes números complexos: a) z = 3 + 3i b) z = √3 - i c) z = - 5 d) z = 8i RESOLUÇÃO: Forma trigonométrica a) b) 71UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S c) d) 2 Represente na forma algébrica os complexos: a) z = 4 b) z = 6 c) z = 3 d) z = 2 72 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S RESOLUÇÃO: a) b) c) d) 3 Sabendo que , obtenha z1 . z2. RESOLUÇÃO: 73UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 4 Dados os complexos e , calcule: a) z2 z3 b) z1. z2 z3 RESOLUÇÃO: a) b) 5 Calcule na forma trigonométrica o produto z1 . z2, sabendo que RESOLUÇÃO: 74 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 6 Dado o número , determine z5. RESOLUÇÃO: 7 Determine o produto z1 . z2 e o quociente z1 para z2 . RESOLUÇÃO: 8 Usando a fórmula de Moivre calcule as potências: a) (1 - i)3 b) RESOLUÇÃO: a) 75UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S b) 9 Calcule as raízes quadradas de RESOLUÇÃO: Aplicando a 2ª Lei de Moivre, temos: 76 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD T R I G O N O M E T R I A E N Ú M E R O S C O M P L E X O S 10 Calcule as raízes cúbicas de 27. RESOLUÇÃO: Logo, as raízes cúbicas de 27 são: