domingo, 31 de maio de 2020

Desafios de matemática 5.0

Desafio 1 - (ITA) Os lados de um triângulo medem a, b e c centímetros. Qual o valor do ângulo interno desse triângulo, oposto ao lado que mede a centímetros, se forem satisfeitas as relações:
3a = 7c e 3b = 8c
a) 30°
b) 60°
c) 45°
d) 120°
e) 135°

Resolução:
I) Utilizando as relações dadas pela questão, teremos;
* 3a=7c
a= 7c/3

*c=c

*3b= 8c
b=8c/3

       
II) Chamando o ângulo oposto ao lado a de α, aplicaremos a lei dos cossenos para determinar o valor do ângulo α:

a²= b² + c² - 2 • • • cos α
(7c/3)²= (8c/3)² + (c)² - 2 • (8c/3) • (c) • cos α
49c²/9= 64c²/9 + c² -  16c²  cos α/3 
49c²/9= 64c²/9 + c² -  16c²  cos α/3

III) Multiplicando ambos os lados da equação por nove, teremos

9 • (49c²/9)= (64c²/9 + c² -  16c² cos α/3• 9
49c²= 64c² + 9c² - 48c²  cos α
49c²= 73c² - 48c²  cos α
48c²  cos α= 73c² - 49c²
48c²  cos α= 24c²
cos α= 24c²/48c²
cos α= 1/2 => α=60°
   

Resposta:Item b

Desafio 2 - (ITA) Seja α um número real tal que α > 2(1 + √2) e considere a equação 
x² − αx + α + 1 = 0. Sabendo que as raízes reais dessa equação são os cotangentes de dois dos ângulos internos de um triângulo, então o terceiro ângulo interno desse triângulo vale:
a) 30°
b) 45°
c) 60°
d) 135°
e) 120°

Resolução:
I) Sabendo que os cotangentes de dois dos ângulos internos deste triângulo, que aqui serão representados por a e b, são as raízes desta equação, teremos que a soma e produto desta equação serão:
x² − αx + α + 1 = 0
* Soma das raízes 
cotg a + cotg b= -  (-α) 
                                1
cotg a + cotg b=  α

* Produto das raízes
cotg a • cotg b= α + 1 
                             1

cotg a • cotg b= α + 1

II) Aplicando a cotangente da soma de dois arcos, teremos:

cotg (a + b)= (cotg a  cotg b) - 1 
                         cotg a + cotg b

cotg (a + b)= α + 1 - 1 
                           α

cotg (a + b)= α 
                      α

cotg (a + b) = 1

Como (a + b) < 180°, temos que:

cotg (a + b) = 1 => a + b= 45°

III) Lembrando-se de que a soma dos ângulos internos de um triângulo é igual 180° , teremos que o terceiro ângulo interno ( sendo este ângulo representado por c) será:

a + b + c= 180°
45° + c= 180°
c= 180° - 45°
c= 135°

Resposta: Item e.

Desafio 3 - (ITA) (ITA) Num triângulo isósceles, o perímetro mede 64 m e os ângulos adjacentes são iguais ao arc cos 7/25. Então a área do triângulo é de:
a) 168 m²
b) 192 m²
c) 84 m²
d) 96 m²
e) 157 m²

Resolução:
I) Primeiramente, devemos relacionar os lados deste triângulo sabendo que dois deles são iguais e que o perímetro do triângulo, ou a soma das medidas de todos os seus lados, é igual a 64 metros. Escreveremos os lados desta figura como a e b

P= 64 m
a + a + b= 64
b= 64 - 2a
b= 2 • (32 - a)


II) A questão diz que os ângulos adjacentes (os da base), que serão escritos como α,  são iguais a 
arc cos 7/25. Isso significa que cos α= 7/25. Com isso e a relação entre os lados deste triângulo, determinaremos os lados deste triângulo através da Lei dos Cossenos.

                    
a²= a² + b² - 2 • a• • cos α
a² - a²= b² - 2 • a• • cos α
0=  b² - 2 • a• • cos α
• a• • cos α= b²

-Dividindo ambos os lados da equação por b, teremos:

2a • cos α= b
2a • 7/25 = b
        
14a/25 = b
14a= 25b
14a= 25 • • (32 - a)
14a= 50 • (32 - a)
14a= 1600 - 50a
14a + 50a= 1600
64a= 1600
a= 1600/64
a= 25 metros

-Descoberta a medida do lado a, determinaremos quanto medem os lados b.

b= 2 • (32 - a)
b= 2 • (32 - 25)
b= 2 • 7
b= 14 metros

IV) Agora, determinaremos sen α através da relação fundamental da trigonometria para facilitar o cálculo da área deste triângulo.

sen² α + cos² α= 1
sen² α= 1 - cos² α

sen² α= 1 - (7/25)² 
sen² α= 1 - 49/625
sen² α= (625 - 49)/625
sen² α= 576/625
sen α=(576/625)
sen α= 24/25

V) Tendo conhecimento das medidas dos lados deste triângulo e de sen α, basta determinar a área deste triângulo.

A=  a • b   • sen α
          2

A=  25 • 14   •   24  
            2            25
A=  8400  
         50
A= 168 m²

Resposta: A= 168 m². Item a


Agradecimentos:


Agradeço a todos que prestigiaram o meu blog e espero que gostem das atuais e futuras postagens. Quem tiver dúvidas, pode comentá-las. Espero ter ajudado.





sexta-feira, 15 de maio de 2020

Teorema de Pitágoras- fórmula, demonstração e exemplos

Introdução:

O teorema de Pitágoras é um dos assuntos mais conhecidos na matemática,  sendo muito abordado na geometria e na trigonometria. Por isso, ele é considerado um dos teoremas mais importantes da matemática. Ele fora desenvolvido pelo filósofo e matemático grego jônico Pitágoras de Samos
(570 a.c - 495 a.c).
Ele relaciona os lados de um triângulo retângulo e é enunciado da seguinte forma: "Em um triângulo retângulo, a soma dos quadrados dos seus catetos é igual ao quadrado da sua hipotenusa".

Fórmula:

De acordo com o enunciado do Teorema de Pitágoras, a sua fórmula é:
a²= b² + c²



Onde
a- hipotenusa
b- cateto
c- cateto

Demonstração:

Vamos agora mostrar uma das diversas formas de encontrar a fórmula do Teorema de Pitágoras. Para isso, considere um quadrado ABCD cujo lado mede (b + c), tal como na figura abaixo.


-Primeiramente, mede-se a área do quadrado ABCD

AABCD = (b + c)²= b² + 2bc + c²

-Depois, mede-se a área do quadrado EFGH

AEFGH = a²

-Agora, é possível observar que existem quatro triângulos congruentes cuja área é:

Atriângulo=  b  c  
                     2

Determinadas estas áreas, deve-se calcular a área do quadrado EFGH  em função das áreas do quadrado ABCD e dos quatro triângulos. Veja que, se retirarmos as áreas dos triângulos da área do quadrado ABCD, sobra apenas a área do quadrado ABCD. A partir disso, obtém-se:

AEFGH = AABCD - 4Atriângulo

a²=  b² + 2bc + c² - 4 •   b  c  
                                         2

a²=  b² + 2bc + c² - 2bc

a²=  b² + c²

Exemplos:

Exemplo 1: Determine a medida x no triângulo retângulo abaixo:
Teorema de Pitágoras

Resolução:
A medida x corresponde a hipotenusa deste triângulo e os outros dois lados correspondem aos seus catetos. Recorrendo ao Teorema de Pitágoras, obtém-se:

x²= 6² + 8²
x²= 36 + 64
x²= 100
x= (100)
x= 10 cm

Resposta: x= 10 cm

Exemplo 2:(ENEM). Na figura abaixo, que representa o projeto de uma escada de 5 degraus de mesma altura, o comprimento total do corrimão é igual a: 


A) 1,8 m. B) 1,9 m. C) 2,0 m. D) 2,1 m E) 2,2 m.

Resolução:
I) Observe que a altura entre o primeiro degrau e o corrimão é de 90 cm. Somando o comprimento de cada degrau, obtém-se que 5 • 24= 120 cm.

II) A partir do Teorema de Pitágoras, obtém-se que o comprimento total do corredor medirá:

a²=  b² + c²
a²= 90² + 120²
a²= 8100 + 14400
a²= 22500
a=(22500)
a= 150 cm

III) Visto que o corrimão apresenta dois pedaços que medem 30 cm, obtém-se que o seu comprimento total será:

L= 150 + 30 + 30
L= 210 cm

Resposta: Item D.

Agradecimentos:


Agradeço a todos que prestigiaram o meu blog e espero que gostem das atuais e futuras postagens. Quem tiver dúvidas, pode comentá-las. Espero ter ajudado.


Referências:

2-https://www.todamateria.com.br/teorema-de-pitagoras/
3-https://www.infoescola.com/matematica/teorema-de-pitagoras/
4-https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/matematica/teorema-de-pitagoras
5-https://alunosonline.uol.com.br/matematica/trigonometria-no-triangulo-retangulo.html
6-https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/demonstracoes-teorema-pitagoras.htm
7-https://matematicabasica.net/teorema-de-pitagoras/
8-https://pt.wikipedia.org/wiki/Pit%C3%A1goras

sábado, 2 de maio de 2020

Química- fórmulas

Para se representar compostos químicas em relação ao número de átomos e  tipos de ligações neles existentes, são utilizadas as fórmulas químicas. Os principais tipos são: Fórmula molecular, eletrônica e plana. 

I) Fórmula molecular: A representação mais simples dos três tipos mencionados porque ela é feita por letras que representam os elementos químicos e números, também conhecidos como índice, que representam a quantidade de átomos do composto em questão.
Exemplos: H2O (água), H2SO4 (ácido sulfúrico)

O primeiro exemplo mostra que a água é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio.
O segundo exemplo mostra que o ácido sulfúrico é formado por dois átomos de hidrogênio (H), um de enxofre (S) e quatro de Oxigênio (O).

II) Fórmula eletrônica: Além de indicar o número e os átomos existentes no composto em questão, este tipo de fórmula mostra o número de elétrons da camada de valência(camada mais externa da eletrosfera) e a formação dos pares eletrônicos. Ela também é conhecida como fórmula de Lewis, em homenagem ao químico norte americano Gilbert N. Lewis.   
                                           
ligações químicas - Na Cl
Fonte:https://blogdoenem.com.br/ligacoes-quimicas-encceja/

Exemplos de fórmulas eletrônicas de Lewis
Fonte:https://alunosonline.uol.com.br/quimica/formula-eletronica-lewis.html

Neste tipo de representação, os elétrons da camada de valência são representados por pontos


III) Fórmula estrutural, plana ou de Couper: Indica as ligações entre os elementos através de traços, sendo cada par de elétrons ligantes representados por um traço.
Traços usados na fórmula estrutural
Fonte:https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/formulas-quimicas.htm

Veja alguns exemplos:
-Fórmula estrutural do gás metano (CH4)

Fonte:https://www.infoescola.com/quimica/formula-estrutural/

-Fórmula estrutural do Propanal
                              
Fonte:https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/quimica/formulas-de-quimica

Agradecimentos:


Agradeço a todos que prestigiaram o meu blog e espero que gostem das atuais e futuras postagens. Quem tiver dúvidas, pode comentá-las. Espero ter ajudado em meio a este período de isolamento social, importante para o combate ao COVID-19.           

Referências:

1-https://alunosonline.uol.com.br/quimica/formula-eletronica-lewis.html
2-https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/quimica/formulas-de-quimica
3-https://www.infoescola.com/quimica/formula-estrutural/
4-https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/formulas-quimicas.htm
5-https://blogdoenem.com.br/ligacoes-quimicas-encceja/
6-https://brasilescola.uol.com.br/quimica/formulas-quimicas.htm