Este documento resume a história, conceitos e aplicações da trigonometria. Aborda os primeiros desenvolvimentos na Babilônia e Egito antigo, conceitos como graus, radianos e funções trigonométricas, e aplicações em fenômenos periódicos e tecnologia.
Atividade com a música Xote da Alegria - Falamansa
Trigonometria
1. Trabalho realizado por:
Alisande Tavares nº2
Diana Neves nº8
Diogo Faro nº9
Fábio Sá nº10
Filipa Gonçalves nº12
Vamos lá!
2. Introdução
História da
Trigonometria
Personagens que
contribuíram para o
desenvolvimento da
Trigonometria
Conceito de grau
como medida de
amplitude de
ângulo
Conceito de radiano
como medida de
amplitude de ângulo
Trigonometria
esférica o que
distingue da
Trigonometria plana
Fórmulas
trigonométricas
Funções
trigonométricas
Contributo da trigonometria
no estudo de fenómenos de
natureza periódica e
aplicação tecnológica
3. O principal objetivo deste trabalho é conhecer a história,
conceitos, propriedades, ferramentas de cálculo e valor prático
da trigonometria.
Os primeiros rudimentos da Trigonometria foram
encontrados no Egipto e na Mesopotâmia. A Trigonometria é o
ramo das matemáticas relacionado com a resolução de triângulos,
usando razões ou funções trigonométricas e podemos dividir a
trigonometria em trigonometria plana, que trata de triângulos
planos e trigonometria esférica, que trata de triângulos
esféricos. Seguinte
4. As funções trigonométricas são ferramentas
importantes na representação de ondas e outros
fenómenos periódicos com aplicação na Mecânica,
Acústica, Eletricidade…
Seguinte
5. Os primeiros trabalhos elementares envolvendo
conceitos trigonométricos foram desenvolvidos pelos babilônios* e
antigos egípcios, ao realizarem estudos relativos a fenómenos
astronómicos e geográficos como, a determinação de eclipses, fases
da lua, estimar equinócios, estabelecer calendários, distâncias
inacessíveis e rotas de navegação. Deve-se aos babilônios a divisão
da circunferência, ainda hoje em uso, em graus, minutos e
segundos.
*babilônios- povo da Babilónia. Babilônia foi o nome da capital da Suméria, na antiga Mesopotâmia,
que atualmente é o Iraque.
Seguinte
7. Tales de Mileto(624 a.C-546 a.C)
Cláudio Ptolomeu(90 d.C-168 d.C)
Erastóstenes(276 a.C-194 a.C)
Hiparco de Nicéia(180 a.C-125 a.C)
Seguinte
8. Chama-se ângulo a região entre duas semirretas que
partem de uma mesma origem. Podemos dizer, ainda que
um ângulo é a medida da abertura de duas semirretas
que partem da mesma origem.
Indica-se: ∠AOB, ∠BOA, AÔB, BÔA ou Ô.
Seguinte
9. A amplitude de um ângulo mede-se através de
um transferidor.
O grau é a unidade base do sistema
sexagesimal e corresponde à nonagésima parte de um
ângulo reto. O grau (assim como as horas) divide-se em
subunidades: minuto e segundo. Cada grau tem 60
minutos de grau e cada minuto tem 60 segundos de
grau, ou seja, 1 grau=60’ e 1’=60’’.
Seguinte
10. O tipo de ângulo depende da sua amplitude.
Podemos classificar um ângulo como: reto, obtuso e agudo.
Seguinte
11. Radiano é o ângulo que determina em qualquer circunferência
com centro no seu vértice um arco de comprimento igual ao raio. O
seu símbolo é rad. Um ângulo de 180 graus corresponde a um ângulo
(pi) rad.
O radiano é a unidade padrão de medida angular utilizada em
muitas áreas da matemática. Em algumas situações, o radiano é
considerado um número dimensional e a escrita do seu símbolo é pouco
utilizada.
Seguinte
12. O radiano é útil entre quantidades de
diferentes naturezas, mas com a mesma dimensão. Por
exemplo, velocidade angular pode ser medida em
radianos por segundo(rad/s). Na prática, o símbolo rad
é usado quanto tal for apropriado, mas a unidade
derivada ”1” é geralmente omitida quando combinada
com vetor numérico.
Seguinte
13. -Aplicação do radiano
As funções trigonométricas podem ser vistas, por um
lado, como funções que, a cada ângulo, se faz corresponder um
número real. Por exemplo, para calcular distâncias entre estrelas
e planetas, em geografia para estimar distâncias entre divisas e
em sistemas de navegação por satélite. As funções seno e cosseno
são fundamentais para a teoria das funções periódicas, as quais
descrevem as ondas sonoras e luminosas
Seguinte
14. •Trigonometria esférica: trata-se de triângulos esféricos.
Em matemática, a trigonometria esférica estuda as
propriedades geométricas dos triângulos esféricos, em especial as
relações que envolvem ângulos esféricos e arcos esféricos. É a área da
geometria esférica que estuda os polígonos que se formam sobre a
superfície das esferas, em especial, os triângulos.
Seguinte
15. O estudo da trigonometria esférica tem especial relevância
em náutica e navegação para terminar a posição de uma embarcação em
alto-mar mediante a observação dos corpos celestes, além do emprego
na área «design» de bolas desportivas.
Seguinte
16. -Trigonometria plana
Em matemática, a trigonometria plana é lida com figuras geométricas de
um único plano.
A Trigonometria plana trata das resolução de triângulos do plano.
Seguinte
17. As fórmulas trigonométricas são baseadas na composição do
triângulo retângulo- figura plana formada por um ângulo reto (90 graus)
e dois agudos (menores que 90 graus).
Esse tipo de triângulos apresenta três lados que funcionam de
acordo com a posição do ângulo reto. São eles:
• Hipotenusa:
Maior lado do triângulo e oposto ao ângulo reto.
• Catetos:
Partes que compõem o ângulo (90 graus). Se o lado estiver perto do
ângulo reto é chamado de adjacente; Já se estiver em sentido
contrário, é nomeado de oposto.
Seguinte
18. Seguinte
(h) é a hipotenusa, é o lado do
triângulo retângulo oposto ao
ângulo reto.
(a) é um dos catetos, um dos
lados adjacentes ao ângulos reto.
(b) é um dos catetos, um dos
lados adjacentes ao ângulo
reto.
20. As razões ou relações estudam as ligações dos lados e ângulos do
triângulo retângulo que funcionam das seguintes maneiras:
• Seno: razão entre os lados que formam um dos ângulos agudos.
• Cosseno: razão entre o valor do cateto adjacente e a medida da
hipotenusa.
• Tangente: razão entre o cosseno e o seno de um dado ângulo ou entre
catetos.
Seguinte
23. Exercício 1
A figura abaixo representa um avião que decolou sob um
ângulo constante de 40º e percorreu em linha reta 8000 m.
Nesta situação, qual a altura que se encontrava o avião ao
percorrer essa distância?
Considere:
sen 40º cos 40º tag 40º
3 160m 5 120 m
4 565m
2 345m
24. Solução:
Notamos que o triângulo indicado é retângulo e a distância percorrida
representa a medida da hipotenusa deste triângulo e a altura do cateto
oposto ao ângulo dado.
Portanto, usaremos o seno do ângulo para encontrar a medida da altura:
R.: Ao percorrer 8 000 m, o avião se encontra a 5 120 m de altura.
Seguinte
27. Exercício 2
Para uma feira de ciências um grupo de estudantes resolveu
construir uma maquete de uma casa, conforme esquema abaixo. O
telhado será feito com uma placa de isopor de 1m de comprimento,
que será dividida ao meio para fazer as duas partes do telhado.
Sabendo que o telhado será feito segundo um ângulo de 55º,
calcule a medida x da largura casa.
Considere:
sen 55º = 0,82
cos 55º = 0,57
tg 55º = 1,43
55 cm 60 cm
57 cm 51 cm
28. R:. A maquete da casa terá uma largura de 0,57 m ou 57 cm.
Como o telhado da maquete será feito com uma placa de isopor de 1m de
comprimento, ao dividir a placa ao meio, a medida de cada lado do telhado
será igual a 0,5 m.
O ângulo de 55º é o ângulo formado entre a reta que representa o telhado e
uma reta na direção horizontal. Se unirmos essas retas, formamos um
triângulo isósceles (dois lados de mesma medida).
Vamos então traçar a altura deste triângulo. Como o triângulo é isósceles,
essa altura divide a sua base em segmentos de mesma medida que chamamos
de y, conforme figura abaixo:
largura da casa = 2 x 0,285 = 0,57
Solução:
Seguinte
31. Exercício 3
Um menino avista o ponto mais alto de um morro, conforme
figura abaixo. Considerando que ele está a uma distância de 500
m da base do morro, calcule a altura (h) deste ponto.
Considere:
sen 20º = 0,34
cos 20º = 0,93
tg 20º = 0,36
181,3m 185,6m
170m 185,3m
32. Observando o desenho, notamos que o ângulo visual é de 20º. Para
calcular a altura do morro, iremos usar as relações do seguinte
triângulo:
Como o triângulo é retângulo, iremos calcular a medida x usando a
razão trigonométrica tangente.
Escolhemos essa razão, visto que conhecemos o valor do ângulo do
cateto adjacente e estamos procurando a medida do cateto oposto (x).
R:. A altura do morro será igual a 181,3 m.
h = 180 + 1,3 =181,3
Solução:
Seguinte
35. As funções trigonométricas, também chamadas de
funções circulares, estão relacionadas com as demais voltas no
ciclo trigonométrico.
As principais funções trigonométricas são:
•Função Seno
•Função Cosseno
•Função Tangente
Seguinte
36. Função Seno
A função seno é uma função periódica que possui
imagem dentro do intervalo [-1, 1], isto é, -1 ≤ sen(x) ≤ 1, onde x é
um número real.
Domínio
O domínio da função é o conjunto dos números reais, ou
seja, sen(x) é definido para qualquer x real, então o domínio de
f(x) = sen(x) é o conjunto R. Logo D = R
Seguinte
37. Imagem
A função sen(x) assume o valor máximo igual a 1, isso
ocorre quando o valor de x representa um arco com primeira
determinação π/2. E o valor mínimo igual a -1, quando x
representa um arco com primeira determinação 3π/2.
Então, o conjunto imagem para a
função f(x) = sen(x) é o intervalo [-1,
1], assim: Imagem = [-1, 1] Seguinte
38. Função do Cosseno
A função cosseno também é uma função periódica que possui
imagem no intervalo [-1, 1], isto é, para um x real -1 ≤ cos(x) ≤ 1.
Domínio
O domínio da função cosseno é o conjunto dos números
reais, isto é, cos(x) é definido para qualquer x real, então o domínio
de f(x) = cos(x) é o conjunto R. Assim: D = R
Seguinte
39. Imagem
A função Cos(x)assume valor máximo igual a 1,
ocorre quando o valor de x representa um arco com
primeira determinação 0. E o valor mínimo igual a -1,
quando x representa um arco com primeira
determinação π.
Assim, o conjunto imagem para
f(x) = cos(x) é o intervalo [-1,
1]. Logo: Imagem = [-1, 1].
Seguinte
40. Função tangente
A função tangente para um número real x é a razão entre o
seno e o cosseno desse número. É uma função ilimitada, ou seja, não é
limitada por um intervalo como as funções seno e cosseno, mas é
periódica.
Domínio
A função tangente existe, se, e somente se, o cos(x) ≠ 0,
então definimos o domínio da função f(x) = tan(x) como:
D = {x ∈ R | x ≠ π/2 + kπ, k ∈ Z}.
Seguinte
41. Imagem
A tangente de um número real x pode assumir
qualquer valor, já que a função tangente é ilimitada.
Dessa forma, a imagem da função é:
Imagem = ]-∞, ∞[
Ou seja, pode assumir infinitos valores negativos ou
positivos.
Seguinte
42. • Fenômenos Periódicos
Chamamos de fenômenos periódicos tudo que
se repete da mesma forma, em um mesmo intervalo de
tempo. O dia e a noite, por exemplo, são fenômenos
periódicos, pois todos os dias o sol raia no mesmo
horário, dando início ao dia, e se põe, também no mesmo
horário, dando início à noite.
Seguinte
43. •Por que são importantes?
Os fenômenos periódicos podem ser muito úteis
para medir a passagem do tempo. Os corpos celestes
foram muito importantes porque, entre eles, há
diversos que executam um movimento periódico que
podem ser percebidos por nós e por isto, foram
utilizados para construir o nosso calendário.
Seguinte
44. Estando na Terra, como nós estamos, e
olhando para o céu nós podemos perceber muitos
movimentos periódicos. Os mais fáceis de observar
são os movimentos do Sol e da Lua. Muitos
fenômenos ou situações que estão presentes em
nosso dia a dia são periódicos, isto é, de tempos em
tempos se repetem, e um outro exemplo que
colabora com essa afirmação é o nascer do sol e por
do sol.
Seguinte
45. Um outro bom exemplo é a função sen x pois a cada período de
2π tudo volta a se repetir:
sen 0 = 0, sen 90º= 1 , sen 180º= 0, sen 270º= -1, sen 360º(ou 0º) = 0.
A partir daí mais uma volta completa (2π), onde todos os valores
se repetem sucessivamente.
As fases da lua: A cada 28 dias se repetem: fenômeno físico
periódico. (período - 28 dias) - (4 fases - nova, crescentes, cheia e
minguante- que duram sete dias cada uma 4 x 7 = 28 dias).
Seguinte
46. Estes fenômenos periódicos também são muito
usados em construção de gráficos.
Curiosidades: As funções trigonométricas podem ser
modelos matemáticos de vários fenômenos que se
repetem como as variações diárias na temperatura da
atmosfera terrestre, a pressão sanguínea do coração e
o nível de água em uma bacia marítima devido à sua
periodicidade.
Seguinte
47. Seguinte
Neste trabalho abordamos o assunto da trigonometria e
podemos concluir que ela está definida como a parte da
matemática que estuda as relações existentes entre os lados
e os ângulos de todos os tipos de triângulos.
Este trabalho foi muito importante para o nosso
conhecimento, compreensão, aprofundamento deste tema para
além de que nos permitiu desenvolver e aperfeiçoar
conhecimentos de investigação, organização e comunicação da
informação.