CICLO TRIGONOMÉTRICO

  P R O F E S S O R A T E L M A C A S T R O S I LV A
Medidas de Arcos

As unidades mais usadas são o grau (°) e o radiano (rad).

Grau: é quando dividimos uma circunferência em 360
partes congruentes, sendo cada uma dessas partes
correspondentes a um arco de um grau (1o).
Radiano: um arco de um radiano ( 1rad ) é um arco
cujo comprimento é igual ao do raio da circunferência
que o contém.
                                              Comprimento do arco
                                  r           igual à medida do raio
                          1 rad
                                      •
                      •     r             ≅ 0,28 rad


    6,28 rad ou
      2π rad



Relembrando: o comprimento da circunferência mede 2πr
onde r é o raio.
Transformação de graus para radianos

                360°        2π rad

                180°        π rad

                90°        π/2 rad

Exemplo: Quantos radianos correspondem a 540°?



 540°         x rad
Circunferência Trigonométrica

Consideremos uma circunferência de raio unitário (r =
1), cujo centro coincide com a origem de um sistema
cartesiano ortogonal.

                             1
                            •

                   –1•
                            •0     •1


                            •
                          –1
1
                            •
                                 ⊕
                   –1•
                            •0       •1
                                      A
                                 ⊖
                                           O ponto A (1 , 0) é a
                            •               origem de todos os
                          –1
                                          arcos a serem medidos
                                             na circunferência.
• Se um arco for medido no sentido horário, então a essa
medida será atribuído o sinal negativo (-).

• Se um arco for medido no sentido anti-horário, então a
essa medida será atribuído o sinal positivo (+).
1
                                •
                         2° Q        1° Q
                   –1•
                                •0          •1
                                             A
                         3° Q        4° Q
                              •
                            –1

 Os eixos coordenados dividem o plano cartesiano em
quatro regiões chamadas quadrantes; esses quadrantes
são contados no sentido anti-horário, a partir do ponto A.

Como a circunferência tem 360° ou 2π rad, cada um
desses arcos medem 90° ou π/2 rad.
Se temos um arco de origem A e extremidade B, ele pode
assumir infinitos valores, dependendo do número de voltas
no sentido anti-horário (+), ou no sentido horário (–).
    Sentido POSITIVO ou              Sentido NEGATIVO ou
        anti-horário                        horário
                   B
           π/2 rad                         –π/2 rad
              •                                •
                           A
 π rad                           –π rad
      •       •0       •0 rad          •       •0       •–2π rad
                        2π rad                           0 rad
                                                            A

              •                                •
          3π/2 rad                         –π/2 rad
                                                    B
5π/2 rad = 450°
                     π/2 rad = 90°
                            •


3ππ rad =540°
   rad = 180°                            0 rad = 0°
                •           •           •
                             0           2π rad = 360°
                                          4π rad = 720°


                            •
                    3π/2 rad ==270°
                     7π/2 rad 630°


                    Infinitos valores
Seno e Cosseno na Circunferência Trigonométrica

Dado um arco trigonométrico AM de medida α, chama-se
de cosseno de α a abscissa do ponto M e seno de α a
ordenada do ponto M.

                           •    M
                                •
                       sen α
                              α      A
                   •       •cos α   •


                           •
sen

                            •       M
                                    •
                      sen α
                                α        A
                  •         •cos α      •    cos


                            •




Sendo M o ponto de coordenadas (cos α, sen
α), consideraremos o eixo horizontal como Eixo dos
Cossenos e o eixo vertical como Eixo dos Senos.
90° ou π/2 rad            sen
                                  (0,1)
                                 •

                                             •

                                                         0° ou 0 rad

        (–1 , 0 )                                  ( 1 , 0 ) cos
                    •            •                •

180° ou π rad                                       360° ou 2π rad



                                  •
                        ( 0 , –1 )
                                            270° ou 3π/2 rad
Ponto      Arco   Cosseno   Seno
         (1,0)         0       1        0
         (0,1)       π/2       0        1
        (–1 , 0 )      π      –1        0
        ( 0 , –1 )   3π/2      0       –1
         (1,0)        2π       1        0

Complete:

            1               1                0

            0               0                0
Exercício
Converta de graus para radianos:

a) 30° = _____

  180°        π rad
   30°        x rad




 b) 45° = _____                    c) 60° = _____
sen




          • 30° ou π/6

                         cos
•
sen



          • 45° ou π/4



                         cos
•
sen


          • 60° ou π/3




                         cos
•
sen




                          • 30° ou π/6

                                         cos
                •


210° ou 7π/6•
sen




150° ou 5π/6 •             • 30° ou π/6

                                          cos
                 •


210° ou 7π/6 •
sen




150° ou 5π/6 •             • 30° ou π/6

                                          cos
                 •


210° ou 7π/6 •             • 330° ou 11π/6
0      π/2      π     3π/2    2π
sen
cos


      1º Q     2º Q       3º Q     4º Q
      π/6     π – π/6 π + π/6 2π – π/6
              = 5π/6 = 7π/6 = 11π/6
sen
cos
Agora vamos fazer o mesmo para todos
   os arcos associados a π/4 e π /6


         1º Q    2º Q    3º Q     4º Q
         π/4    π – π/4 π + π/4 2π – π/4
                = 3π/4 = 5π/4 = 7π/4
  sen
  cos
sen

180° – 45° = 135°ou
π – π/4 = (3π /4) rad
                   •              • 45° ou (π/4) rad



 180° ou π rad                            0° ou 0 rad cos
                        •
                                          360° ou 2π rad



                   •              •
180° + 45° = 225°ou                   360° – 45° = 315°ou
π + π/4 = (5π /4) rad                 2π – π/4 = (7π /4) rad
sen



•             •



                  cos
    •



•             •
sen


(3π /4) rad                     (π/4) rad
              •             •



                                              cos
                  •



              •             •
(5π /4) rad                     (7π /4) rad
1º Q    2º Q    3º Q     4º Q
      π/4    π – π/4 π + π/4 2π – π/4
             = 3π/4 = 5π/4 = 7π/4
sen
cos

      1º Q    2º Q    3º Q     4º Q
      π/3    π – π/3 π + π/3 2π – π/3
             = 2π/3 = 4π/3 = 5π/3
sen
cos
sen
180° – 60° = 120°ou
π – π/3 = (2π /3) rad
                        •             • 60° ou (π/3) rad




180° ou π rad                                    0° ou 0 rad cos
                            •
                                                 360° ou 2π rad




                        •             •
180° + 60° = 240°ou                       360° – 60° = 300°ou
π + π/3 = (4π /3) rad                     2π – π/3 = (5π /3) rad
sen


•             •




                  cos
    •




•             •
sen

120°                     60°
       •             •




                                cos
           •




       •             •
240°                     300°
1º Q    2º Q    3º Q     4º Q
      π/3    π – π/3 π + π/3 2π – π/3
             = 2π/3 = 4π/3 = 5π/3
sen
cos
Tangente na Circunferência Trigonométrica

 Seja t a reta perpendicular ao eixo das abscissas pelo
 ponto A.                          t
                                  •      T
                           B
                            •       M
                                    •

                    A’          α        A
                     •     0•           •


                            •
                             B’


O prolongamento do raio 0M intercepta a reta t no ponto T.
t
                                       •T
                          B
                           •       M
                                   •        tg α
                   A’          α        A
                    •     0•           •


                           •B’


Chamaremos a reta t de eixo das tangentes, assim:
Dado um arco trigonométrico AM, M ≠ B e M ≠ B’, de
medida α, chama-se tangente de α (tg α) a ordenada do
ponto T obtido pela intersecção do prolongamento do raio
0M com o eixo das tangentes.
t
                                       •T
                          B
                           •       M
                                   •        tg α
                   A’          α        A
                    •     0•           •


                           •B’


OBS: O ponto M não pode coincidir com B, nem com B’, pois
os prolongamentos dos raios 0B e 0B’, não interceptam o
eixo das tangentes.
Por isso dizemos que não existe tangente de um arco com
extremidade em B ou B’.
Tabela das principais razões trigonométricas



               30º ou    45º ou    60º ou
              (π/6) rad (π/4) rad (π/3) rad
                  1         2         3
       sen
                  2        2         2
                   3        2        1
        cos
                  2        2         2
                   3       1
        tg                            3
                  3
sen                tg




                       T
                 •

          30° ou π/6        cos
•
sen                tg

                       T

                •
                            1

          45° ou π/4            cos
•
tg T
    sen




          •




      60° ou π/3          cos
•
Variação do sinal da tangente

      Sabemos que no triângulo retângulo ABC, temos:
          b               c         b   C
sen               cos         tg
          a               a         c
Vamos calcular o seguinte quociente:                a
                                        b
              b
 sen              a     b a   b
                                   tg
 cos          c         a c   c                         α
                  a                         A   c           B
sen


     ⊕ ⊕                     ⊖ ⊕
                                   cos
     ⊖ ⊖                     ⊖ ⊕

                            tg
  Lembre-se que
⊕/⊕ = ⊕, ⊖/⊖ = ⊕,
 ⊕/⊖ = ⊖/⊕ = ⊖      ⊖ ⊕
                    ⊕   ⊖
1º Q    2º Q    3º Q     4º Q
      π/6    π – π/6 π + π/6 2π – π/6
             = 5π/6 = 7π/6 = 11π/6
sen
cos

 tg
1º Q    2º Q    3º Q     4º Q
      π/4    π – π/4 π + π/4 2π – π/4
             = 3π/4 = 5π/4 = 7π/4
sen
cos

tg    1        –1       1      –1
1º Q    2º Q    3º Q     4º Q
      π/3    π – π/3 π + π/3 2π – π/3
             = 2π/3 = 4π/3 = 5π/3
sen
cos

 tg
Agora, muita atenção!

               0      π/2     π     3π/2     2π
       sen
       cos

       tg      0      ∞       0       ∞      0

A divisão por zero não é definida em Matemática, mas
podemos considerar aqui que os prolongamentos dos
raios nos arcos π/2 e 3π/2 resultariam em paralelas ao
eixo das tangentes e, como sabemos, define-se que retas
paralelas se “encontram” no infinito.
Exemplos:       sen                tg




                                   T
                             •

                      30° ou π/6        cos
            •         330° ou
                      11π/6
                             •
                                   T’
sen                tg

                                      T

                               •
                                           1

                         45° ou π/4            cos
               •
135° ou 5π/4



    •
tg T
                   sen



       •                 •



120° ou 2π/3         60° ou π/3
               •                    cos
ISERJ – 2011




Fonte: Trabalho da Professora Gertrudes , PUC-RS

Ciclo trigonometrico

  • 1.
    CICLO TRIGONOMÉTRICO P R O F E S S O R A T E L M A C A S T R O S I LV A
  • 2.
    Medidas de Arcos Asunidades mais usadas são o grau (°) e o radiano (rad). Grau: é quando dividimos uma circunferência em 360 partes congruentes, sendo cada uma dessas partes correspondentes a um arco de um grau (1o).
  • 3.
    Radiano: um arcode um radiano ( 1rad ) é um arco cujo comprimento é igual ao do raio da circunferência que o contém. Comprimento do arco r igual à medida do raio 1 rad • • r ≅ 0,28 rad 6,28 rad ou 2π rad Relembrando: o comprimento da circunferência mede 2πr onde r é o raio.
  • 4.
    Transformação de grauspara radianos 360° 2π rad 180° π rad 90° π/2 rad Exemplo: Quantos radianos correspondem a 540°? 540° x rad
  • 5.
    Circunferência Trigonométrica Consideremos umacircunferência de raio unitário (r = 1), cujo centro coincide com a origem de um sistema cartesiano ortogonal. 1 • –1• •0 •1 • –1
  • 6.
    1 • ⊕ –1• •0 •1 A ⊖ O ponto A (1 , 0) é a • origem de todos os –1 arcos a serem medidos na circunferência. • Se um arco for medido no sentido horário, então a essa medida será atribuído o sinal negativo (-). • Se um arco for medido no sentido anti-horário, então a essa medida será atribuído o sinal positivo (+).
  • 7.
    1 • 2° Q 1° Q –1• •0 •1 A 3° Q 4° Q • –1 Os eixos coordenados dividem o plano cartesiano em quatro regiões chamadas quadrantes; esses quadrantes são contados no sentido anti-horário, a partir do ponto A. Como a circunferência tem 360° ou 2π rad, cada um desses arcos medem 90° ou π/2 rad.
  • 8.
    Se temos umarco de origem A e extremidade B, ele pode assumir infinitos valores, dependendo do número de voltas no sentido anti-horário (+), ou no sentido horário (–). Sentido POSITIVO ou Sentido NEGATIVO ou anti-horário horário B π/2 rad –π/2 rad • • A π rad –π rad • •0 •0 rad • •0 •–2π rad 2π rad 0 rad A • • 3π/2 rad –π/2 rad B
  • 9.
    5π/2 rad =450° π/2 rad = 90° • 3ππ rad =540° rad = 180° 0 rad = 0° • • • 0 2π rad = 360° 4π rad = 720° • 3π/2 rad ==270° 7π/2 rad 630° Infinitos valores
  • 10.
    Seno e Cossenona Circunferência Trigonométrica Dado um arco trigonométrico AM de medida α, chama-se de cosseno de α a abscissa do ponto M e seno de α a ordenada do ponto M. • M • sen α α A • •cos α • •
  • 11.
    sen • M • sen α α A • •cos α • cos • Sendo M o ponto de coordenadas (cos α, sen α), consideraremos o eixo horizontal como Eixo dos Cossenos e o eixo vertical como Eixo dos Senos.
  • 12.
    90° ou π/2rad sen (0,1) • • 0° ou 0 rad (–1 , 0 ) ( 1 , 0 ) cos • • • 180° ou π rad 360° ou 2π rad • ( 0 , –1 ) 270° ou 3π/2 rad
  • 13.
    Ponto Arco Cosseno Seno (1,0) 0 1 0 (0,1) π/2 0 1 (–1 , 0 ) π –1 0 ( 0 , –1 ) 3π/2 0 –1 (1,0) 2π 1 0 Complete: 1 1 0 0 0 0
  • 14.
    Exercício Converta de grauspara radianos: a) 30° = _____ 180° π rad 30° x rad b) 45° = _____ c) 60° = _____
  • 15.
    sen • 30° ou π/6 cos •
  • 16.
    sen • 45° ou π/4 cos •
  • 17.
    sen • 60° ou π/3 cos •
  • 18.
    sen • 30° ou π/6 cos • 210° ou 7π/6•
  • 19.
    sen 150° ou 5π/6• • 30° ou π/6 cos • 210° ou 7π/6 •
  • 20.
    sen 150° ou 5π/6• • 30° ou π/6 cos • 210° ou 7π/6 • • 330° ou 11π/6
  • 21.
    0 π/2 π 3π/2 2π sen cos 1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/6 π – π/6 π + π/6 2π – π/6 = 5π/6 = 7π/6 = 11π/6 sen cos
  • 22.
    Agora vamos fazero mesmo para todos os arcos associados a π/4 e π /6 1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/4 π – π/4 π + π/4 2π – π/4 = 3π/4 = 5π/4 = 7π/4 sen cos
  • 23.
    sen 180° – 45°= 135°ou π – π/4 = (3π /4) rad • • 45° ou (π/4) rad 180° ou π rad 0° ou 0 rad cos • 360° ou 2π rad • • 180° + 45° = 225°ou 360° – 45° = 315°ou π + π/4 = (5π /4) rad 2π – π/4 = (7π /4) rad
  • 24.
    sen • • cos • • •
  • 25.
    sen (3π /4) rad (π/4) rad • • cos • • • (5π /4) rad (7π /4) rad
  • 26.
    1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/4 π – π/4 π + π/4 2π – π/4 = 3π/4 = 5π/4 = 7π/4 sen cos 1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/3 π – π/3 π + π/3 2π – π/3 = 2π/3 = 4π/3 = 5π/3 sen cos
  • 27.
    sen 180° – 60°= 120°ou π – π/3 = (2π /3) rad • • 60° ou (π/3) rad 180° ou π rad 0° ou 0 rad cos • 360° ou 2π rad • • 180° + 60° = 240°ou 360° – 60° = 300°ou π + π/3 = (4π /3) rad 2π – π/3 = (5π /3) rad
  • 28.
    sen • • cos • • •
  • 29.
    sen 120° 60° • • cos • • • 240° 300°
  • 30.
    1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/3 π – π/3 π + π/3 2π – π/3 = 2π/3 = 4π/3 = 5π/3 sen cos
  • 31.
    Tangente na CircunferênciaTrigonométrica Seja t a reta perpendicular ao eixo das abscissas pelo ponto A. t • T B • M • A’ α A • 0• • • B’ O prolongamento do raio 0M intercepta a reta t no ponto T.
  • 32.
    t •T B • M • tg α A’ α A • 0• • •B’ Chamaremos a reta t de eixo das tangentes, assim: Dado um arco trigonométrico AM, M ≠ B e M ≠ B’, de medida α, chama-se tangente de α (tg α) a ordenada do ponto T obtido pela intersecção do prolongamento do raio 0M com o eixo das tangentes.
  • 33.
    t •T B • M • tg α A’ α A • 0• • •B’ OBS: O ponto M não pode coincidir com B, nem com B’, pois os prolongamentos dos raios 0B e 0B’, não interceptam o eixo das tangentes. Por isso dizemos que não existe tangente de um arco com extremidade em B ou B’.
  • 34.
    Tabela das principaisrazões trigonométricas 30º ou 45º ou 60º ou (π/6) rad (π/4) rad (π/3) rad 1 2 3 sen 2 2 2 3 2 1 cos 2 2 2 3 1 tg 3 3
  • 35.
    sen tg T • 30° ou π/6 cos •
  • 36.
    sen tg T • 1 45° ou π/4 cos •
  • 37.
    tg T sen • 60° ou π/3 cos •
  • 38.
    Variação do sinalda tangente Sabemos que no triângulo retângulo ABC, temos: b c b C sen cos tg a a c Vamos calcular o seguinte quociente: a b b sen a b a b tg cos c a c c α a A c B
  • 39.
    sen ⊕ ⊕ ⊖ ⊕ cos ⊖ ⊖ ⊖ ⊕ tg Lembre-se que ⊕/⊕ = ⊕, ⊖/⊖ = ⊕, ⊕/⊖ = ⊖/⊕ = ⊖ ⊖ ⊕ ⊕ ⊖
  • 40.
    1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/6 π – π/6 π + π/6 2π – π/6 = 5π/6 = 7π/6 = 11π/6 sen cos tg
  • 41.
    1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/4 π – π/4 π + π/4 2π – π/4 = 3π/4 = 5π/4 = 7π/4 sen cos tg 1 –1 1 –1
  • 42.
    1º Q 2º Q 3º Q 4º Q π/3 π – π/3 π + π/3 2π – π/3 = 2π/3 = 4π/3 = 5π/3 sen cos tg
  • 43.
    Agora, muita atenção! 0 π/2 π 3π/2 2π sen cos tg 0 ∞ 0 ∞ 0 A divisão por zero não é definida em Matemática, mas podemos considerar aqui que os prolongamentos dos raios nos arcos π/2 e 3π/2 resultariam em paralelas ao eixo das tangentes e, como sabemos, define-se que retas paralelas se “encontram” no infinito.
  • 44.
    Exemplos: sen tg T • 30° ou π/6 cos • 330° ou 11π/6 • T’
  • 45.
    sen tg T • 1 45° ou π/4 cos • 135° ou 5π/4 •
  • 46.
    tg T sen • • 120° ou 2π/3 60° ou π/3 • cos
  • 47.
    ISERJ – 2011 Fonte:Trabalho da Professora Gertrudes , PUC-RS