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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DO SERID ´ O-CERES COORDENAC ¸ ˜ AO DO CURSO DE MATEM ´ ATICA UM ESTUDO SOBRE LEI DOS SENOS, LEI DOS COSSENOS E SUAS APLICAC ¸ ˜ OES Rayanne Dantas Maia Trabalho de Conclus˜ ao de Curso Orientador: Prof. Me. Luis Gonzaga Vieira Filho CAIC ´ O-RN Dezembro/2015

UM ESTUDO SOBRE LEI DOS SENOS, LEI DOS COSSENOS … · 1.1 Primeiros ind´ıcios da historia´ da trigonometria A palavra trigonometria e de origem grega, onde “trigono” significa

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Page 1: UM ESTUDO SOBRE LEI DOS SENOS, LEI DOS COSSENOS … · 1.1 Primeiros ind´ıcios da historia´ da trigonometria A palavra trigonometria e de origem grega, onde “trigono” significa

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DO SERIDO-CERES

COORDENACAO DO CURSO DE MATEMATICA

UM ESTUDO SOBRE LEI DOS SENOS, LEIDOS COSSENOS E SUAS APLICACOES

Rayanne Dantas Maia

Trabalho de Conclusao de Curso

Orientador: Prof. Me. Luis Gonzaga Vieira Filho

CAICO-RN

Dezembro/2015

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DO SERIDO-CERES

COORDENACAO DE MATEMATICA

UM ESTUDO SOBRE LEI DOS SENOS, LEI DOSCOSSENOS E SUAS APLICACOES

por

Rayanne Dantas Maia

Monografia apresentada a Coordenacao do Curso de

Matematica do CERES, da Universidade Federal do

Rio Grande do Norte, como exigencia parcial para

obtencao do tıtulo de graduacao em Licenciatura em

Matematica.

CAICO-RN

Dezembro/2015

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Maia, Rayanne Dantas. Um estudo sobre lei dos senos, lei dos cossenos e suasaplicações / Rayanne Dantas Maia. - Caicó: UFRN, 2015. 40f: il.

Orientador : Luis Gonzaga Vieira Filho.

Monografia (Licenciatura em Matemática) Universidade Federaldo Rio Grande do Norte. Centro de Ensino Superior do Seridó -Campus Caicó.

1. Lei dos senos. 2. Lei dos cossenos. 3. Aplicabilidadedas leis. I. Filho, Luis Gonzaga Vieira. II. Título.

RN/UF/BSE07 CDU 51

Catalogação da Publicação na FonteUniversidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

Sistema de Bibliotecas - SISBI

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UM ESTUDO SOBRE LEI DOS SENOS, LEI DOS

COSSENOS E SUAS APLICACOES

por

Rayanne Dantas Maia

Monografia apresentada a Coordenacao do Curso de Matematica do CERES, da

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como exigencia parcial para obtencao

do tıtulo de graduacao em Licenciatura em Matematica.

Aprovado por:

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Centro de Ensino Superior do Serido

Coordenacao do Curso de Matematica

Caico - RN

Dezembro/2015

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Dedicatoria

A Deus, aos meus pais Katia Cilene

e Raimundo, a minha avo Maria.

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Agradecimentos

Em primeiro lugar quero agradecer a Deus pelo dom da vida e por ter me dado forcas

nos momentos difıceis dessa caminhada.

Aos meus pais Katia Cilene e Raimundo Maia, que sempre estiveram presente em todos

os momentos da minha vida, aconselhando e direcionando o melhor caminho a seguir.

Aos meus tios Bernardino Carreiro e Luzia Maia, pois sem a motivacao e a forca de

voces talvez hoje eu nao estivesse concluindo o curso de licenciatura em Matematica,

muito obrigada por tudo, nunca serei capaz de retribuir o que fizeram por mim.

Aos meus pais adotivos Marlene e Djalma, que abriram as portas de sua casa e me re-

ceberam como uma filha, palavras nao sao capazes de descrever o meu agradecimento

a voces.

Aos meus irmaos Rayzza, Rute e Miguel, pelo carinho e atencao que tem para comigo.

A todos os familiares, por toda a preocupacao e carinho que tiveram comigo durante

essa trajetoria academica.

Ao meu noivo Thales Freitas, pelo companheirismo, paciencia e forca nos momentos

difıceis na caminhada.

Aos meus amigos que estiveram presente durante essa caminhada, em todos os mo-

mentos. Ha voces meu muito obrigada pelo carinho durante toda essa trajetoria de

altos e baixos, mas tambem de muitas vitorias.

Ao meu padastro Jose Francisco, pelo carinho e cuidado.

Ao meu padrinho Nailson e toda a sua famılia pelo carinho que tiveram comigo du-

rante esses anos ajudando no que foi possıvel.

A todos os professores que contribuıram para a minha formacao academica de modo

especial ao meu professor orientador Luis Gonzaga Vieira Filho, pelos conhecimentos

transferidos.

A todos que contribuıram de forma direta ou indireta para a realizacao desse sonho.

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Resumo

Este trabalho apresenta um estudo sobre a lei dos senos e lei dos cossenos, sendo

esta uma parte da trigonometria que trabalha com a resolucao de problemas em quais-

quer triangulos. No primeiro momento, trataremos de pontos que foram relevantes

e que contribuıram para o desenvolvimento da trigonometria, no segundo momento

sera apresentado a demonstracao da lei dos senos e lei dos cossenos, e finalmente as

aplicacoes das leis mostrando assim sua vasta aplicacao. Para desenvolver este tra-

balho foi realizada uma pesquisa em fontes impressas e eletronicas, sendo esse um

levantamento bibliografico.

Palavras Chaves: Lei dos senos. Lei dos cossenos. Aplicabilidade das leis.

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Abstract

This paper presents a study on the law of sines and law of cosines, which is a

part of trigonometry working with problem solving in any triangles. At first, we will

deal points that were relevant and contributed to the development of trigonometry,

the second time will be presented to demonstrate the law of sines and law of cosines,

and finally the application of the laws thus showing its wide application. To develop

this work a survey was conducted in printed and electronic sources, making a biblio-

graphical survey.

Keywords: Law of sines. Law of cosines. Applicability of laws.

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Lista de Figuras

1.1 Cırculo de raio unitario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.2 Triangulo retangulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1 Triangulo acutangulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.2 Triangulo obtusangulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.3 Circunferencia de raio r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.4 Triangulo com angulo A agudo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.5 Triangulo com angulo A obtuso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.1 Representacao do problema I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.2 Representacao do problema II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.3 Representacao do problema III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4 Representacao do problema IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.5 Representacao da problema IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.6 Representacao do problema V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.7 Representacao do problema VI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

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“A Matematica, quando a compre-

endemos bem, possui nao somente

a verdade, mas tambem a suprema

beleza.”

Bertrand Russel

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Sumario

1 RETROSPECTIVA HISTORICA 3

1.1 Primeiros indıcios da historia da trigonometria . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2 As contribuicoes de Hiparco de Niceia e Ptolomeu a trigonometria . . . 5

1.3 As contribuicoes dos hindus e arabes a trigonometria . . . . . . . . . . . 7

1.4 Contribuicoes de alguns estudiosos para a trigonometria . . . . . . . . . 8

2 LEI DOS SENOS E LEI DOS COSSENOS 10

2.1 Lei dos senos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.2 Lei dos cossenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3 APLICACOES 19

3.1 Problema I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.2 Problema II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.3 Problema III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4 Problema IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.5 Problema V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.6 Problema VI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4 CONSIDERACOES FINAIS 28

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INTRODUCAO

A trigonometria e um ramo da matematica que apresenta os metodos de resolucao

de problemas entre triangulos e investiga funcoes trigonometricas, nesse trabalho sera

apresentado de modo mais especifico a lei dos senos e lei dos cossenos que e uma

ramificacao da trigonometria utilizada para resolucao de problemas nos quais se pre-

tende determinar os lados ou angulos dos triangulos.

Esse trabalho tem por objetivo mostrar ao leitor que o conhecimento da trıade,

“surgimento, demonstracao e aplicacao”, da lei dos senos e lei dos cossenos consti-

tui um olhar mais crıtico do objeto de estudo apresentado, percebendo assim suas

contribuicoes e utilidades para o conhecimento.

O interesse em investigar e escrever sobre a lei dos senos e lei dos cossenos, se deu

por recordacoes da epoca de estudante quando ao ver o professor expondo o conteudo,

apesar de acha-lo interessante, nao compreendia a razao pela qual poderia tornar o

determinado conteudo util em diversas situacoes cotidianas nas quais poderia ser

aplicado, hoje pelo pouco de experiencia que tenho com a sala de aula como professora

de matematica percebo a mesma dificuldade em meus alunos, por isso resolvi escrever

um trabalho que apresentasse diversas situacoes nas quais se podem aplicar a lei dos

senos e lei dos cossenos, para isso e importante conhecer o determinado conteudo de

uma forma geral, fazendo uma breve explanacao do seu surgimento, apresentar as

demonstracoes da lei dos senos e lei dos cossenos com o intuito de reconhecer como

chegou as suas determinadas formulas que sao um meio facilitador na resolucao de

problemas, em diversas situacoes nas quais sao aplicadas.

O presente trabalho apresenta-se da seguinte forma: 1. Introducao, 2. Retros-

pectiva historica da trigonometria, os primeiros indıcios, o processo de evolucao ate

torna-se um ramo da matematica e as contribuicoes de varios estudos para essa area, 3.

Demonstracoes da lei dos senos e lei dos cossenos, onde se apresenta o conceito e suas

demonstracoes, 4. Aplicacoes, relata a importancia e situacoes diversas nas quais as

leis dos senos e lei dos cossenos sao aplicadas, seguida de exemplos, 5. Consideracoes

finais, 6. Referencias bibliograficas. A pesquisa caracterizou-se por um levantamento

bibliografico, em fontes impressas como livros, artigos, e fontes eletronicas.

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Capıtulo 1

RETROSPECTIVA HISTORICA

1.1 Primeiros indıcios da historia da trigonometria

A palavra trigonometria e de origem grega, onde “trigono” significa que tem

tres angulos e “metria” e medida. Acredita-se que o termo foi criado, em 1595, pelo

matematico alemao Bartholomaus Pitiscus (1561-1613) (MORAIS FILHO, 2014), ou

seja, a trigonometria e um ramo da matematica que estuda os lados e angulos de um

triangulo e as funcoes trigonometricas. Sua origem e incerta, seu surgimento nao foi

algo apresentado pronto, para chegar ao seu estagio atual, ocorreram grandes avancos

e contribuicao de grandes estudiosos e tudo isso se deve a necessidade dos povos

antigos em resolver problemas relacionados a astronomia, agrimensura e navegacoes.

Sao poucos os registros historicos sobre os antigos estudos realizados nesse ramo

da matematica, pois utilizavam apenas o registro escrito que era bastante precario e

perdeu-se no decorrer dos anos.

A trigonometria como toda descoberta matematica nao se desenvolveu de ma-

neira repentina, e muito menos teve um unico protagonista, contou com contribuicao

de diversas civilizacoes que foram: babilonicas, egıpcias, gregas, hindus e arabes. Mo-

tivados pela compreensao do universo, a trigonometria passou a ser uma ferramenta

auxiliadora para descobertas fascinantes e que contribuıram para o desenvolvimento

da arquitetura, da navegacao, da astronomia, da geografia, mas foi o interesse pela

astronomia que impulsionou o estudo da trigonometria.

Os primeiros indıcios da trigonometria surgiram no Egito e na babilonia. No

Egito aproximadamente 1650 a.C. foi encontrado o papiro de Ahmes, mais conhecido

como papiro de Rhind, problemas envolvendo a cotangente de um angulo diedro da

base de uma piramide. Esse conceito era utilizado na construcao das piramides onde se

calculava a inclinacao de suas faces, o que levou os egıpcios a introduzirem o conceito de

seqt que representava a razao entre o afastamento vertical e horizontal, mais tarde essas

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nocoes culminaram nas funcoes tangente e cotangente. Tambem foram encontrados na

Babilonia a tabela de Plimpton 322,que contem essencialmente a tabua das secantes na

tabua cuneiforme (esse nome devido os numeros serem escritos na forma de cunha).

Como mencionado anteriormente, os primeiros registros sobre a trigonometria nao

surgiu somente no Egito, mas tambem na Babilonia. O interesse dos babilonicos pela

astronomia, era desenvolver ferramentas de calculos para serem utilizadas como meio

de ligacao do calendario com as epocas de plantio o que acarretou no desenvolvimento

da agricultura.

Assim, pode-se observar que mesmo a trigonometria nao tendo esse nome es-

pecıfico ja era bastante explorada pelos povos antigos, pois e impossıvel estudar as

fases da lua, os pontos cardeais e as estacoes do ano sem usar triangulos.

Na Grecia os grandes sabios contribuıram para a construcao do conhecimento

geometrico, entre eles pode se destacar Thales de Mileto (625-546 a.C.), com estudo

da semelhanca que contribuiu para a trigonometria e Pitagoras (570-495 a.C.) que

provou o teorema que recebe, em sua homenagem, seu nome: “Em todo triangulo

retangulo o quadrado do comprimento da hipotenusa e igual a soma dos quadrados das

medidas dos catetos”. Deste teorema surge o teorema fundamental da trigonometria.

(COSTA, 2015). Desse modo, pode-se afirmar que a trigonometria esta intimamente

ligada a geometria. Na obra Os Elementos de Euclides tambem e possıvel encontrar

proposicoes que relacionam a lei dos cossenos para angulos agudos e obtusos so que

de forma geometrica, e teoremas relacionados ao que hoje conhecemos como lei dos

senos e lei dos cossenos.

Assim, Boyer (1996, p.108) afirma que

Nas obras de Euclides nao ha uma trigonometria no sentido da palavra,

mas ha teoremas equivalentes a leis ou formulas trigonometricas especıficas.

As proposicoes II.2 e II.3 de Os elementos, por exemplo, sao as leis de

cosseno para angulos obtuso e agudo respectivamente[...] Os teoremas

sobre comprimentos de corda sao essencialmente a lei dos senos.

Referencias a trigonometria tambem foram encontradas no oriente, aproximada-

mente 1110 a.C. . Acredita-se que os triangulos retangulos eram utilizados para calcular

distancias e medir comprimentos e profundidade, para isso, evidencias mostram que

eles utilizavam as relacoes trigonometricas, o conceito de angulo e como medi-lo, mas

nao foram encontrados registros que expliquem o metodo que eles utilizavam para

calcular essas medicoes e as unidades de medidas utilizadas.

Pode-se observar que os estudos na area da trigonometria foram impulsionados

pelo interesse na astronomia. Por volta do ano 200 a.C. os astronomos Eratostenes

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de Cirene (276-196 a.C.) contemporaneo de Arquimedes e Aristarco (310-230 a.C.)

interessados em descobrir a distancia entre dois pontos da superfıcie terrestre e calcular

o raio da terra, usaram semelhanca de triangulos e relacoes trigonometricas, e com isso

produziram a mais notavel medida da antiguidade para a circunferencia o que foi

um marco importante, pois daı percebe-se a necessidade de uma trigonometria mais

sistematizada entre angulos e cordas. Vale ressaltar que o trabalho de Eratostenes so

foi possıvel depois de determinado o conceito de angulo e como medi-lo.

Contudo, observa-se que, apesar da trigonometria nao ter sido apresentada de

forma sistematizada, ela ja vinha sendo estudada e aplicada por muitos estudiosos

em situacoes diversas, nota-se tambem que a lei dos senos e lei dos cossenos estavam

presente nas obras antigas, embora nao fosse vista como uma area da trigonometria e

formuladas como se conhece hoje.

1.2 As contribuicoes de Hiparco de Niceia e Ptolomeu a

trigonometria

Por volta de 180 a.C. a primeira amostra documentada sobre a trigonometria sur-

giu, quando Hipsıcles, influenciado pela cultura da babilonia dividiu o zodıaco em

360 partes. Acredita-se que Hiparco de Niceia generalizou essa ideia para o cırculo,

dividindo em 360 partes iguais, e nomeou arco de 1 grau a cada parte da circunferencia

e, mais ainda, dividiu cada grau em 60 partes obtendo o arco de minuto. Bastante in-

fluenciado pela cultura babilonica, Hiparco acreditava que a melhor base de contagem

era a base 60.

Foi por volta da metade do seculo II a.C. que o astronomo Hiparco de Niceia (180-

125 a.C.), estudou e sistematizou relacoes entre os elementos de um triangulo, ele foi

o primeiro a construir a primeira tabela trigonometrica, incluindo a tabua de cordas,

com os valores das cordas de varios angulos de 0o a 180o. Hiparco observou que em

um dado cırculo de (raio arbitrario) a razao do arco para a corda diminui na medida

que o arco diminui de 180o para 0o, suas observacoes contribuıram para um avanco na

astronomia e posteriormente em novo campo da matematica, a trigonometria, devido

a isso recebeu o tıtulo de “pai da trigonometria”.

Sao notaveis as contribuicoes de Hiparco de Niceia para o desenvolvimento da

trigonometria, mas foi com a ajuda do astronomo Claudio Ptolomeu que ela atingiu

seu apice, sua obra, chamada de Syntaxis mathematica (Colecao matematica), popu-

larmente conhecida como Almagesto - palavra arabe que significa “O maior” ou “O

grande tratado”, esse nome foi devido aos tradutores arabes considerarem a maior e

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mais importante obra existente da epoca relacionada a trigonometria da antiguidade.

A obra e composta por 13 volumes, que tem como base o trabalho do astronomo grego

Hiparco, cujos livros se perderam. Isso aparece num comentario do trabalho mais

antigo de Teon de Alexandria, que viveu dois seculos depois e pesquisou sobre as

descobertas dos gregos anteriores.

O Almagesto tem por objetivo descrever matematicamente o funcionamento do

sistema solar, aplicando a teoria geocentrica, ou seja, que a terra e o centro, sua ideia

perdurou ate Copernico (1473-1543) e Johanm Kleper (1571-1630), que introduziram a

teoria heliocentrica, ou seja, que o sol e o centro do sistema solar. Segundo Edward

Kennedy “para os matematicos o Almagesto tem interesse devido as identidades tri-

gonometricas que Ptolomeu divisou para ajuda-lo a reunir dados da tabua de cordas”

(1992, p. 28), esse material tornou-se uma grande ferramenta de estudo para os ma-

tematicos, visto que foi a primeira obra que apresentou as cordas trigonometricas, e os

metodos para a sua construcao, pois os outros materiais se perderam com o tempo.

Dos livros que compoem o Almagesto, o primeiro contem as informacoes as-

tronomicas preliminares, em meio a esta se encontram os estudos sobre a trigonome-

tria descrita nos capıtulos dez e onze. No capitulo dez Ptolomeu explica todos os

procedimentos para a construcao da tabela de corda, os demais livros eram dedicados

a astronomia. A tabela de Ptolomeu e mais completa que a de Hiparco, contendo

angulos de meio em meio grau de 0o a 180o.

No primeiro livro tambem se encontra a proposicao geometrica conhecida como

Teorema de Ptolomeu: “Se ABCD e um quadrilatero (convexo) inscrito em uma

circunferencia, entao

AB·CD + BC·DA = AC·BD;

isto e, a soma dos produtos de lados opostos de um quadrilatero inscritıvel e igual

ao produto das diagonais” (BOYER E MERZBACH, 2012, p. 126). Esse foi o teorema

utilizado por Claudio Ptolomeu para expansao da trigonometria. Com esse resultado

Ptolomeu chegou ao que hoje sao equivalentes as Formulas do seno da diferenca

sen(α − β) = senαcosβ-senβcosα, raciocınio semelhante levou a determinar o seno da

soma, sen(α+β)=senαcosβ+senβcosα , e de modo analogo cos(α±β) = cosαcosβ∓senαsenβ,

devido a essas descobertas as quatro formulas sao hoje conhecidas como Formulas de

Ptolomeu (BOYER E MERZBACH 2012).

Outra formula utilizada por Ptolomeu para a construcao de sua tabela trigo-

nometrica foi a seno do arco metade, sen2 α2 =

1−cosα2 . Segundo Boyer “Ptolomeu

estava preparado para construir uma tabela de cordas tao precisa quanto se poderia

desejar, pois tinha o equivalente de nossas formulas fundamentais.”(2012, p. 127). Vale

ressaltar que nessa epoca ainda nao conhecia a relacao seno, mas sim a relacao corda.

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1.3 As contribuicoes dos hindus e arabes a trigonometria

A trigonometria recebeu contribuicoes dos hindus, que aproximadamente 400 d.C.,

escreveram uma obra chamada de Surya Siddhanta, que quer dizer sistema do sol, a

Surya foi uma obra de muita importancia, pois apresentou uma trigonometria diferente

de Ptolomeu. Nesta, a relacao apresentada era entre a metade da corda e a metade do

angulo central correspondente, chamada por eles de jiva (Definicao: jiva e a relacao

entre o cateto oposto e sua hipotenusa, ou seja, Jivaθ2 =catetoopostohipotenusa ) que diferenciou-

se de Ptolomeu que relacionava as cordas de um cırculo com os angulos centrais

correspondentes. A figura 1.1 representa a definicao do jiva hindu.

Figura 1.1: Cırculo de raio unitario

A metade da corda dividida pelo raio da circunferencia e o jiva da metade do arco

Jivaθ2 =c2r , que conhecemos hoje como, senθ2 =

c2r .

Depois desta descoberta na trigonometria, ocorreram muitos avancos e melhoria

das funcoes trigonometricas incluindo a nova nomenclatura da funcao, ou seja, passou

de funcao corda para funcao seno. A partir daı os hindus demonstraram as identidades

trigonometricas, encontrado em Varahamihira, no ano 505 d.C., o que hoje equivale a

sen2θ + cos2θ = 1.

Os arabes tambem tiveram sua contribuicao para o desenvolvimento da trigono-

metria. O prıncipe Al Battani (aproximadamente 850 a 929 d. C.), ou Albategnius,

chamado o Ptolomeu da Bagdad, destacou-se por introduzir o raio da circunferencia

unitaria e com isso conseguiu provar que a razao jiva e valida para qualquer triangulo

retangulo independentemente da medida da sua hipotenusa, com essa ideia conseguiu

que a trigonometria hindu fosse tambem adotada pelos arabes. A figura 1.2 representa

o calculo realizado por Al Battani.

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Figura 1.2: Triangulo retangulo

A palavra jiva tem origem indiana e para melhor compreender como ela passou a

ser chamada de seno, nos explica Kennedy (1992, p. 19).

Ardhajya o que significa “semicordas” em sanscrito. Esta designacao foi

abreviada para jya e transliterada em tres caracteres arabes, jyb – o que pode

ser lido como jayb, que em arabe “bolso” ou “golfo”. Assim foi interpretada

pelos europeus, que a traduziram para o latim sinus daı o nosso o seno.

O interesse de Al Battani ao realizar essa descoberta nao estava totalmente ligado a

trigonometria, mas seu real interesse estava em calcular a altitude do sol. Notamos que

no decorrer da historia a trigonometria nao aparece como uma area isolada, mas como

um objeto importante nos estudos da astronomia, e importante destacar que apesar

dessa ligacao, ocorreu um grande progresso da trigonometria mesmo ainda nao sendo

vista como uma area independente da astronomia.

Apos Al Battani o matematico arabe Abu’l Wefa assume um importante papel para

a trigonometria, pois foi ele o responsavel por iniciar a organizacao, sistematizacao

de provas e teoremas trigonometricos, pode-se destacar a demonstracao de um dos

principais teoremas, tais como formulas para angulo duplo ou metade. Devido a

formulacao clara da lei para triangulos esfericos, era atribuıda a Abu’l Wefa a lei dos

senos, apesar de sua essencia ja ser apresentada nas obras de Ptolomeu.

1.4 Contribuicoes de alguns estudiosos para a trigonome-

tria

A trigonometria e uma area que recebeu contribuicoes de grandes estudiosos para

chegar a ser um ramo da matematica, e nao mais uma area vinculada a astronomia.

Somente por volta do seculo XIII, ela passa a ser independente, e se desenvolver

fundamentada na geometria, ganha uma nova direcao.

8

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O astronomo Persa Nasir Edden contribuiu para o desenvolvimento da trigono-

metria e a astronomia, que segundo Boyer ”foi o responsavel pelo primeiro tratado

sistematico sobre trigonometria plana e esferica, tratando o material como um assunto

independente e nao apenas como um servidor da astronomia.”(1996, p.166), sua obra

nao foi bastante difundida por nao ser conhecida pelos europeus.

O matematico europeu Leonardo de Pisa (1170-1250), mais conhecido como Fibo-

nacci ou “filho de Bonaccio”, que sofreu grande influencia dos arabes e hindus, foi

considerado o mais habilidoso do seculo XIII, onde desempenhou um papel impor-

tante que esta presente em sua obra Practica Geometriae, que trata da aplicacao da

trigonometria na agrimensura.

Outro matematico bastante influente no estudo da trigonometria foi Johann Mul-

ler (1436-1476), mas conhecido como Regiomontanus, ele foi o responsavel pela obra

chamada De triangulis, que apresenta uma exposicao sistematica de metodos para

resolucao de problemas envolvendo triangulos. No segundo livro de sua obra Regio-

montanus apresenta a demonstracao da lei dos senos.

Alem de astronomo, Copernico realizou contribuicoes para o estudo da trigono-

metria, responsavel pela obra De revolutionibus orbium coelestium, publicada em 1543

no ano da sua morte, contem conceitos importantes sobre a trigonometria. Os teoremas

presentes na obra de Copernico influenciaram os trabalhos de Regiomontanus, mas seu

seguidor Rheticus associou as ideias de Copernico e Regiomontanus juntamente com

suas ideias e elaborou um tratado onde a trigonometria atingiu sua independencia, cha-

mada Opus palatinum de triangulis, a obra apresentou uma trigonometria concentrada

nos lados de um triangulo retangulo, as seis funcoes trigonometricas.

Partindo das obras de seus predecessores Regiomontanus e Rheticus, Francois

Viete, foi o primeiro a considerar a trigonometria como um ramo independente da

matematica.

No decorrer do processo de evolucao da trigonometria, nota-se que esta e uma area

que sempre esteve relacionada com outras areas de conhecimento. Ocorreu todo um

processo de construcao dessa area para chegar a sua independencia e ao seu estagio

atual.

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Capıtulo 2

LEI DOS SENOS E LEI DOS

COSSENOS

Pelo o exposto no capıtulo anterior, percebe-se que no princıpio, apesar de nao ter

um nome especıfico, a trigonometria estava muito presente na vida da humanidade. A

lei dos senos e a lei dos cossenos como parte da trigonometria ja vinha sendo explorada.

Os Elementos de Euclides foi o primeiro trabalho no qual as leis foram abordadas, a

primeira demonstracao sistematica da lei dos senos foi realizada por Abu’l Wefa, nesse

capıtulo serao apresentadas as demonstracoes.

2.1 Lei dos senos

Teorema 2.1 Em qualquer triangulo ABC, as medidas dos lados sao proporcionais aos senos

dos angulos opostos, ou seja:a

senA=

bsenB

=c

senC(2.1)

onde a, b e c sao as medidas dos lados BC, AC e AB, respectivamente.

Demonstracao:

Para demonstrar o Teorema 2.1, analisaremos os seguintes casos:

1o Caso: O triangulo ABC acutangulo:

Figura 2.1: Triangulo acutangulo

10

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Seja h = AH1 a altura baixada do vertice A sobre o segmento BC e p = BH2 a altura

baixada do vertice B sobre o segmento AC, como ilustrado na figura 2.1. Como os

triangulos BH2C e AH2B sao ambos retangulos em H2, obtemos as seguintes relacoes:

• No triangulo BH2C, temos:

senC =BH2

BC,

ou seja,

senC =pa.

Daı,

p = a · senC. (2.2)

• No triangulo AH2B, temos:

senA =BH2

AB,

ou seja,

senA =pc.

Daı,

p = c · senA. (2.3)

Comparando as equacoes (2.2) e (2.3) , teremos:

a · senC = c · senA. (2.4)

Multiplicando ambos os lados da equacao (2.4) por (senA · senC)−1, com senA · senC , 0,

temos:a

senA=

csenC

. (2.5)

Por outro lado, dos triangulos AH1B e AH1C, ambos retangulos em H1. Podemos obter

as seguintes relacoes:

• No triangulo AH1B,temos:

senB =AH1

AB,

ou seja,

senB =hc.

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Daı,

h = c · senB. (2.6)

• No triangulo AH1C, temos:

senC =AH1

AC,

ou seja,

senC =hb.

Daı,

h = b · senC. (2.7)

Comparando as equacoes (2.6) e (2.7) , teremos:

b · senC = c · senB. (2.8)

Multiplicando ambos os lados da equacao (2.8) por (senB · senC)−1, com senB · senC , 0,

temos:b

senB=

csenC

. (2.9)

Das equacoes (2.5) e (2.9) obtemos , por transitividade, que asenA= b

senB.

Portanto,a

senA=

bsenB

=c

senC.

2o Caso: Triangulo obtusangulo

Seja h = AH2 a altura baixada do vertice A sobre o segmento BC, e p = BH1 a altura

baixada do vertice B a semirreta CA. Fazendo AH1 = x e CH1 = b+ x como ilustrado na

figura 2.2.

Figura 2.2: Triangulo obtusangulo

12

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Dos triangulos retangulos AH2B e AH2C, ambos retangulos em H2, podemos obter as

seguintes relacoes:

• No triangulo AH2B, temos:

senB =AH2

AB,

ou seja,

senB =hc.

Daı,

h = c · senB. (2.10)

• No triangulo AH2C, temos:

senC =AH2

AC,

ou seja,

senC =hb.

Daı,

h = b · senC. (2.11)

Comparando as equacoes (2.10) e (2.11), teremos:

b · senC = c · senB. (2.12)

Multiplicando ambos os lados da equacao (2.12) por (senB · senC)−1, com senB · senC , 0,

temos:b

senB=

csenC

. (2.13)

Por outro lado, dos triangulos retangulos AH1B e CH1B, ambos retangulos em H1,

podemos obter as seguintes relacoes:

• No triangulo AH1B, temos:

sen(180o − α) =BH1

AB,

ou seja,

sen(180o − α) =pc.

Daı,

p = c · sen(180o − α). (2.14)

Fazendo uso do Teorema de Ptolomeu, temos:

sen(180o − α) = sen180o · cosα − senα · cos180o, (2.15)

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como cos180o = −1 e sen180o = 0, substituindo em (2.15), teremos:

sen(180o − α) = senα.

Como A = α, temos:

sen(180o − A) = senA.

Daı, podemos reescrever a equacao (2.14) da seguinte forma:

p = c · senA. (2.16)

• No triangulo CH1B, temos:

senC =BH1

BC,

ou seja,

senC =pa.

Daı,

p = a · senC. (2.17)

Comparando as equacoes (2.16) e (2.17), teremos:

a · senC = c · senA, (2.18)

multiplicando ambos os lados da equacao (2.18) por (senA · senC)−1, com senA · senC , 0,

temos:a

senA=

csenC

. (2.19)

Das equacoes (2.13) e (2.19) obtemos , por transitividade, que asenA= b

senB.

Portanto,a

senA=

bsenB

=c

senC.

Outra demonstracao para lei dos senos pode ser obtida a partir de um triangulo

inscrito em uma circunferencia, vejamos: como todo triangulo e inscritıvel numa cir-

cunferencia, considere o triangulo ABC, inscrito numa circunferencia de raio r e centro

O. Como mostra a figura 2.3.

Tracando o diametro AD e considerando o triangulo ACD, como o angulo C esta

inscrito na circunferencia e AD e o diametro dessa circunferencia, entao C = 90o. Logo

ACD e um triangulo retangulo em C, e deste podemos obter a seguinte relacao:

senD =AC

AD,

senD =b2r. (2.20)

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Figura 2.3: Circunferencia de raio r

B e D estao inscritos em um mesmo arco, logo B ≡ D, entao podemos reescrever a

equacao (2.20) da seguinte forma:

senB =b2r,

bsenB

= 2r. (2.21)

De modo analogo,a

senA= 2r

ec

senC= 2r.

Portanto,a

senA=

bsenB

=c

senC.

2.2 Lei dos cossenos

Teorema 2.2 Para todo triangulo ABC, o quadrado da medida de um lado qualquer e igual

a soma dos quadrados das medidas dos outros dois lados, subtraıda do dobro do produto das

medidas desses dois lados pelo cosseno do angulo formado por eles, ou seja, em um triangulo

onde a, b e c, sao as medidas dos lados BC, AC e AB, respectivamente. Temos,

a2 = b2 + c2 − 2bccosA (2.22)

Demonstracao:

Dado um triangulo qualquer ABC, com medidas a, b e c, dos lados BC, AC e AB

respectivamente. Vamos demonstrar que a2 = b2 + c2 − 2bccosA. Consideremos os

seguintes casos:

1o caso: O angulo A agudo.

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Figura 2.4: Triangulo com angulo A agudo

Seja h = BH a altura baixada de B sobre o lado AC, onde H pertence ao segmento

AC. Fazendo AH = x e HC = b − x como ilustrado na figura 2.4. Podemos obter a

seguinte relacao do triangulo AHB, retangulo em H:

cosA =AH

AB,

ou seja,

cosA =xc.

Daı,

x = c · cosA. (2.23)

Aplicando o Teorema de Pitagoras nos triangulos retangulos AHB e BHC, ambos

retangulos em H, obtemos:

• No triangulo AHB, temos que:

c2 = h2 + x2.

Escrevendo h2 em funcao de c2 e x2, teremos:

h2 = c2 − x2. (2.24)

• No triangulo BHC, temos que:

a2 = h2 + (b − x)2,

ou seja,

a2 = h2 + b2 − 2bx + x2. (2.25)

Substituindo e equacao (2.23) e (2.24) em (2.25), teremos:

a2 = c2 − x2 + b2 − 2bc · cosA + x2,

ou seja,

a2 = b2 + c2 − 2bc · cosA. (2.26)

Portanto a equacao (2.22) e valida quando o angulo A e agudo.

2o caso: O angulo A obtuso.

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Figura 2.5: Triangulo com angulo A obtuso

Seja h = BH a altura baixada do vertice B a semirreta CA, onde H pertence a

semirreta CA. Fazendo AH = x e HC = b + x como ilustrado na figura 2.5. Podemos

obter as seguintes relacoes do triangulo AHB, retangulo em H.

cos(180o − α) =AH

AB,

ou seja,

cos(180o − α) =xc.

Daı,

x = c · cos(180o − α). (2.27)

Fazendo uso do Teorema de Ptolomeu, teremos:

cos(180o − α) = cos180o · cosα + sen180o · senα. (2.28)

Como cos180o = −1 e sen180o = 0, substituindo em (2.28), teremos:

cos(180o − α) = −cosα. (2.29)

Note ainda que A = α, assim

cos(180o − A) = −cosA.

Podemos reescrever a equacao (2.27) da seguinte forma:

x = −c · cosA. (2.30)

Aplicando o Teorema de Pitagoras nos triangulos retangulos BHA e BHC, ambos

retangulos e H, obtemos:

• No triangulo BHA,

c2 = h2 + x2.

Escrevendo h2 em funcao de c2 e x2, teremos:

h2 = c2 − x2. (2.31)

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• No triangulo BHC,

a2 = h2 + (b + x)2,

ou seja,

a2 = h2 + b2 + 2bx + x2. (2.32)

Substituindo as equacoes (2.30) e (2.31) em (2.32), teremos:

a2 = c2 − x2 + b2 − 2bccosA + x2,

ou seja,

a2 = b2 + c2 − 2bccosA. (2.33)

Logo a equacao (2.22) e valida, quando o angulo A e obtuso.

Um caso particular da lei dos cossenos e o Teorema de Pitagoras. De fato, basta

tomarmos A = 90o, como cos90o = 0, entao

a2 = b2 + c2 − 2bccos90o

a2 = b2 + c2 (2.34)

Como a equacao (2.22) e valida para um angulo agudo, obtuso e reto, temos que a

equacao e valida para qualquer triangulo.

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Capıtulo 3

APLICACOES

Nesse capıtulo serao apresentadas diversas situacoes, onde se pode aplicar a lei

dos senos, lei dos cossenos, e mostrar a funcionalidade dessas leis como um meio

facilitador na resolucao de diversas situacoes problemas.

Como visto no primeiro capıtulo desse trabalho, o leitor tem a oportunidade de se

aprofundar um pouco na historia da trigonometria e perceber o quanto a mesma foi

um instrumento util na vida das pessoas.

No princıpio o real interesse dos povos antigos em estudar a trigonometria es-

tava na necessidade em resolver problemas relacionados a agrimensura, navegacao e

astronomia, na verdade a aplicabilidade da trigonometria para descobertas na astro-

nomia e o que impulsionou o estudo aprofundado nessa area do conhecimento. O que

comecou a ser visto como uma ferramenta auxiliadora para a astronomia tornou-se

um fator contribuinte para outras areas, tais como arquitetura, engenharia civil, fısica,

calculo de distancias inacessıveis, e ate mesmo na musica. Segundo (Boyer, C.D, 1971)

“A aplicabilidade da trigonometria nos varios campos da atividade humana e atual-

mente, incontestavel. Mas provavelmente os que fizeram os primeiros estudos sobre

triangulos nao vislumbraram esses horizontes”, apesar de nao enxergar a dimensao

em aplicacao que a trigonometria possui com o passar dos tempos ela tornou-se uma

ferramenta indispensavel para solucao de diversos problemas.

Para alguns e facil perceber a dimensao em que a lei dos senos, e lei dos cossenos

pode ser aplicada, enquanto que para outros nao passa de um mero conteudo que deve

ser visto na escola, e que nao possui nenhuma utilidade para a vida.

A lei dos senos e dos cossenos e uma ferramenta muito utilizada pelos engenheiros,

para a construcao de um mapa topografo, no calculo de distancias inacessıveis, areas

de terreno, perımetro, mas para que sejam realizados esses calculos e necessario que

se conheca algumas medidas de lados e angulos, algumas dessas medidas sao encon-

tradas usando equipamentos chamados de teodolito, fita metrica e trena. O teodolito

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e um instrumento utilizado para medir angulos, tanto nos planos horizontal como

vertical sendo composto basicamente por um telescopio que pode ser girado em eixos

perpendiculares. Em alguns exemplos veremos a necessidades desses equipamentos

na resolucao de problemas.

3.1 Problema I

Medir a distancia de um ponto do Rio de Janeiro a um ponto visıvel de Niteroi.

Enunciado: De um ponto A na praia do Flamengo no Rio de Janeiro, avista-se

um ponto P na praia de Icaraı em Niteroi (estes dois pontos estao em lados opostos

do canal de entrada da Baıa de Guanabara). De um ponto B na Praia do Flamengo,

distante 1 km de A tambem se avista o ponto P Figura 3.1. Um observador no Rio de

Janeiro mediu os angulos BAP=119o e ABP=52o. Qual e a distancia entre A e P?

Figura 3.1: Representacao do problema I

FONTE:Temas e Problemas(2011)

Solucao: Como pretende-se calcular a distancia entre o ponto A na praia do Fla-

mengo no Rio de Janeiro ao ponto P na praia de Icaraı em Niteroı, podemos aplicar a

lei dos senos para determinar essa distancia

1senP

=x

sen52o . (3.1)

Para determinar a medida do angulo P, sabe-se que a soma dos angulos internos de

um triangulo e 180o, temos:

119o + 52o + P = 180o,

ou seja,

P = 9o.

Substituindo P = 9o na equacao (3.1), temos:

1sen9o =

xsen52o

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como sen9o = 0, 1564 e sen52o = 0, 7880, temos:

x =0, 78800, 1564

,

ou seja,

x = 5, 04.

Logo a distancia entre A e P e aproximadamente 5,04 km

3.2 Problema II

Medir a distancia entre dois pontos, ambos inacessıveis.

Enunciado: De uma praia e possıvel ver duas ilhas X e Y. Um observador assinala

nesta praia dois pontos A e B distantes 1 km entre si, e com seu instrumento mede os

seguintes angulos: XAY=62o, YAB=54o, ABX=46o e XBY=74o. Qual e a distancia entre

X e Y?

Solucao: Para determinar a distancia do ponto X ao ponto Y, aplicaremos a lei dos

senos e lei dos cossenos. A figura 3.2 ilustra a situacao descrita no problema.

Figura 3.2: Representacao do problema II

Como AXB = 18o, sen18o = 0, 309 e sen46o = 0, 719, aplicando a lei dos senos no

triangulo AXB, temos:1

sen18o =AX

sen46o ,

ou seja,

AX =0, 7190, 309

.

Daı,

AX = 2, 32km.

Do mesmo modo, aplicando a lei dos senos no triangulo AYB, como AYB = 6o, sen6o =

0, 105 e sen120o = 0, 866, temos:

1sen6o =

AYsen120o ,

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ou seja,

AY =0, 8660, 105

.

Daı,

AY = 8, 28km.

Como AX = 2, 32, AY = 8, 28, XAY = 62o e cos62o = 0, 469, aplicando a lei dos cossenos

no triangulo AXY, podemos determinar a distancia do ponto X ao ponto Y, temos:

XY2 = AX2 + AY2 − 2 · AX · AY · cos(XAY),

ou seja,

XY2 = 2, 322 + 8, 282 − 2 · 2, 32 · 8, 28 · 0, 469.

Daı,

XY = 7, 4km.

Portanto a distancia procurada e de aproximadamente 7,4 Km.

3.3 Problema III

Uma estrada que esta sendo construıda em um plano horizontal e sera formada

pelos trechos retos XP, PQ e QY como mostra a Figura 3.3. No trecho PQ sera construıdo

um tunel para atravessar a montanha. Os engenheiros devem saber tanto em P quanto

em Q, que direcao devem tomar para construir o tunel AB de forma que o trecho PABQ

seja reto. Eles entao fixaram um ponto C do plano horizontal, visıvel tanto de P quanto

de Q e determinaram as seguintes medidas: CP = 1, 2km, CQ = 1,8km e PCQ = 27o.

Calcule os angulos CPQ e CQP.

Figura 3.3: Representacao do problema III

FONTE:Temas e Problemas(2011)

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Solucao: Seja CPQ = α e CQP = β, para determinar as medidas desses angulos,

primeiro vamos calcular a medida do lado PQ. Aplicando a lei dos cossenos no

triangulo PCQ, temos:

PQ2 = PC2 +QC2 − 2 · PC ·QC · cos(PCQ)

como cos(CPQ) = cos27o e cos27o = 0, 891, temos:

PQ2 = 1, 22 + 1, 82 − 2 · 1, 2 · 1, 8 · 0, 891.

Daı,

PQ = 0, 911km.

Agora, para determinar a medida de α, vamos aplicar a lei dos senos no triangulo PCQ,

temos:QCsenα

=PQ

sen27o , (3.2)

como QC = 1, 8km, PQ = 0, 911km e sen27o = 0, 454, substituindo na (3.2), obtemos:

1, 8senα

=0, 9110, 454

,

ou seja,

senα = 0, 897.

Como senα = 0, 897, entao α = 63, 8o. Consequentemente, β = 89, 2o. Portanto os

angulos procurados sao aproximadamente α = 63, 8o e β = 89, 2o.

3.4 Problema IV

Duas lanchas rebocam um barco de passageiros que se encontra com problemas

em seus motores. Sabendo – se que a forca resultante e igual a 30 kN, encontre suas

componentes nas direcoes AC e BC.

Figura 3.4: Representacao do problema IV

FONTE:http://www.cronosquality.com/aulas/ms/ms01.pdf

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Solucao: Considere os vetores FAC e FBC correspondentes as componentes procu-

radas no problema. Tracando os vetores FBP e FAP, paralelas aos vetores FAC e FBC

respectivamente, teremos:

Figura 3.5: Representacao da problema IV

Como FBC//FAP entao os angulos PCB ≡ CPA. Logo CPA = 40o, consequentemente

PAC = 110o. Assim, aplicando a lei dos senos no triangulo PAC, temos:

FR

sen110o =FAC

sen40o ,

ou seja,30

0, 94=

FAC

0, 643.

Daı,

FAC = 20, 52KN.

Logo, a componente AC=20,52KN.

Do mesmo modo, como FBC//FAP os angulos PCA ≡ CPB. Logo CPB = 30o, consequen-

temente PBC = 110o. Assim, aplicando a lei dos senos nos triangulos PBC, temos:

FR

sen110o =FBC

sen30o ,

ou seja,30

0, 94=

FBC

0, 5.

Daı,

FBC = 15, 96KN.

Logo a componente BC=15,96KN

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3.5 Problema V

Um topografo, a partir dos pontos A e B, distantes de 20m, realiza a medicao dos

angulos horizontais a duas balizas colocadas em D e C, com o auxılio de um teodolito.

Calcule a distancia entre as balizas (CEFET, 1984).

Figura 3.6: Representacao do problema V

Solucao: Como DAB = 100o e ABD = 30o, consequentemente BDA = 50o. Apli-

cando a lei dos senos no triangulo ADB, temos:

ABsen50o =

ADsen30o . (3.3)

Como sen50o = 0, 766 e sen30o = 0, 5, substituindo em (3.3), temos:

200, 766

=AD0, 5,

ou seja,

AD = 13, 05m. (3.4)

Do mesmo modo, como CAB = 40o e ABC = 115o, consequentemente BCA = 25o.

Aplicando a lei dos senos no triangulo ACB, temos:

ABsen25o =

ACsen115o . (3.5)

Como sen25o = 0, 422 e sen115o = 0, 906, substituindo em (3.5), temos:

200, 422

=AC

0, 906,

ou seja,

AC = 42, 93. (3.6)

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Para determinar a distancia entre as balizas CD, vamos aplicar a lei dos cossenos no

triangulo DAC, ou seja,

DC2 = AD2 + AC2 − 2 · AD · AC · cos60o. (3.7)

Substituindo as equacoes (3.4) e (3.6) em (3.7), temos:

DC2 = 13, 052 + 42, 932 − 2 · 13, 05 · 42, 93 · 0, 5,

ou seja,

DC = 38, 11.

Logo a distancia entre as duas balizas e de aproximadamente 38,11m.

3.6 Problema VI

Para a execucao de um determinado projeto mediu-se o comprimento do segmento

AC tendo-se obtido 1210,46 m. Foram depois estacionados dois teodolitos nos pontos

B e D do terreno, situados em lados opostos de AC, tendo-se observado os seguintes

angulos:

DBA = 49, 6478o

CBD = 75, 2577o

ADB = 70, 3605o

BDC = 32, 9414o

Calcular o comprimento BD, sabendo que os quatro pontos definem o quadrilatero

[ABCD].(grifo)

Solucao: Para determinar a distancia do ponto B ao ponto D, aplicaremos as lei

dos senos e lei dos cossenos. A figura 3.7 ilustra a situacao descrita no problema.

Figura 3.7: Representacao do problema VI

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Sejam AD = y, DC = z e BD = x, como A = 59, 9917o e C = 71, 8009o, aplicando a

lei dos senos no triangulo ADB, temos:

xsen59, 9917o =

ysen49, 6478o .

Como sen59, 9917o = 0, 866 e sen49, 6478o = 0, 762, temos:

y =0, 762x0, 866

. (3.8)

Do mesmo modo, aplicando a lei dos senos no triangulo CDB, temos:

xsen71, 8009o =

zsen75, 2577o .

Como sen71, 8009o = 0, 949 e sen75, 2577o = 0, 967, temos:

z =0, 967x0, 949

. (3.9)

Aplicando a lei dos cossenos no triangulo ADC, obtemos:

1210, 462 = y2 + z2 − 2yz · cosD. (3.10)

Como D = 103, 3019, substituindo as equacoes (3.8) e (3.9) em (3.10), temos:

(0, 762x0, 866

)2 + (0, 967x0, 949

)2 − 2 · 0, 762x0, 866

· 0, 967x0, 949

· cos103, 3019o = 1210, 462

Dai,

x � 811, 5m.

Logo, a distancia do ponto B ao ponto D e de aproximadamente 811, 5m.

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Capıtulo 4

CONSIDERACOES FINAIS

Esta pesquisa teve por objetivo ampliar o conhecimento sobre o objeto de estudo

apresentado, que foi a lei dos senos e lei dos cossenos, nos quais foram explorados

pontos essenciais para um melhor entendimento sobre o conteudo, que sao eles: surgi-

mento, demonstracao e aplicacoes.

E notavel a dificuldade encontrada tanto por partes dos professores quanto dos

alunos quando se trata de qualquer assunto que esteja relacionado a trigonometria,

por nao perceber a vasta aplicacao que a mesma possui, pensa-se que o determinado

assunto nao possui nenhuma utilidade e nao faz sentido em aprender.

No decorrer do trabalho ve-se que a trigonometria comecou a ser explorada, pois

tinha grande utilidade na vida humana seja em questoes relacionadas a agricultura

ou a astronomia, daı pode-se concluir a influencia que a mesma possui na vida da

humanidade, e que muitas vezes passa despercebida por nao terem uma experiencia

aprofundada com o conteudo, com base nisso o trabalho foi escrito mostrando algumas

aplicacoes praticas onde a lei dos senos e lei dos cossenos e aplicada.

Para que o leitor tenha a intimidade, e esclareca as suas duvidas relacionadas a lei

dos senos e lei dos cossenos, e que se apresentam caracterısticas que sao necessarias

para uma melhor compreensao das leis, tais como os primeiros indıcios do surgimento,

a primeira obra na qual as leis foram apresentadas, a comprovacao da sua existencia

atraves da demonstracao e aplicacoes tanto na area da matematica como na fısica e

topografia.

E importante ressaltar as contribuicoes de trabalhar a lei dos senos e lei dos cossenos

no ensino medio de modo a tornar o conhecimento do aluno significativo, e uma

maneira alternativa de expor isso para os alunos e trabalhando desde o surgimento ate

a aplicacao das leis em diversas situacoes, para que se perceba que elas estao muito

alem da matematica.

Espera-se que este trabalho contribua para um melhor entendimento do objeto de

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estudo apresentado, tornando a aprendizagem significativa e constituindo no leitor um

olhar crıtico sobre o conteudo, e perceba o quanto se faz necessario o estudo da lei dos

senos e lei dos cossenos.

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[13] COIMBRA, Departamento de MatemAtica Universidade de. TOPOGRAFIA:

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