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

quinta-feira, 30 de abril de 2020

Definições básicas de seno, cosseno e tangente

Introdução:

Seno, cosseno e tangente de um ângulo são relações trigonométricas obtidas a partir das razões entre os lados de um triângulo retângulo. Vale mencionar que triângulos retângulos são aqueles cujo um dos ângulos internos vale 90°. O seu maior lado é conhecido como hipotenusa e os outros dois como catetos.

Ficheiro:RelacTrig1.png
Fonte:https://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Ficheiro:RelacTrig1.png

Definições:

Dado um triângulo retângulo e definimos um  dos dois ângulos agudos como sendo α, obtém-se que:

sen α= cateto oposto a α =  a  
               hipotenusa            c

cos α= cateto adjacente a α   b  
                 hipotenusa               c

tg α=    cateto oposto a α       =   a  
           cateto adjacente a α         b 

-Macete 1: O seno é sempre a razão entre o lado "separado" do ângulo e a hipotenusa, enquanto o cosseno é sempre a razão entre o lado "colado" ao ângulo e a hipotenusa.

-Macete 2: Soh Cah Toa
Soh significa seno igual oposto sobre hipotenusa
Cah significa cosseno igual adjacente sobre hipotenusa
Toa significa tangente igual oposto sobre adjacente

Exemplos: Considerando o triângulo retângulo abaixo, calcule:


-Seno de α

sen α=  cateto oposto a α = 3/5
                 hipotenusa       

sen α= 0,6

-Cosseno de α

cos α=  cateto adjacente a α = 4/5
                  hipotenusa
cos α= 0,8

-Tangente de α

tg α=     cateto oposto a α       = 3/4
            cateto adjacente a α  

tg α= 0,75

Valores de Seno, Cosseno e tangente:

Os valores de seno, cosseno e tangente são números reais que variam de valor de acordo com a variação do ângulo α. Dois triângulos retângulos que apresentam  ângulos α de mesma medida são semelhantes e, portanto, as medidas destas razões trigonométricas são iguais e os segmentos destas figuras proporcionais.
Ou seja, não importa o quão grandes ou pequenas sejam as medidas dos lados de um triângulo retângulo cujo um dos ângulos mede 30°, pois o seno deste ângulo sempre medirá 1/2 pois em um triângulo retângulo cujo um dos ângulos mede 30°, a medida da hipotenusa sempre será o dobro da medida do lado oposto a esse ângulo.
A tabela abaixo apresenta valores de seno, cosseno e tangente dos ângulos notáveis, que são 30°, 45° e 60°.


Macete- Lembre-se desta canção:“um, dois, três. Três, dois, um. Tudo sobre dois, só não tem raiz o um!”

Estes valores podem ser encontrados através de cálculos nos quais as medidas dos lados e dos ângulos internos do triângulo são conhecidos. Tais valores,  são encontradas na tabela abaixo:


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:

quarta-feira, 1 de abril de 2020

Desafios de matemática 4.0

Questão 1) ITA
Os catetos b e c de um triângulo retângulo de altura h (relativa à hipotenusa) são dados pelas seguintes expressões: b = √︂( k + 1/k) e c = √︂( k − 1/k) onde k é um número real maior que 1. Calcule o valor de h em função de k.

Questão 2) (C.N)
O aluno Mauro, da a 8 série de um certo colégio, para resolver a equação x⁴ - x² + 2x - 1=0, no conjunto dos números reais, observou que  x⁴= x² - 2x + 1  e que o segundo membro da equação é um produto notável. Desse modo, concluiu que é igual a (2x + 1)²:
a) 3
b) 4
c) 5
d) 6
e) 7

Questão 3) (EUA) Se r² – r –10= 0, então (r + 1)(r + 2)(r –4) é:
a) Inteiro
b) Positivo e irracional
c) Negativo e irracional
d) Racional e não inteiro
e) Não real

Questão 4) (OBM – 2002) Se xy = 2 e x² + y²= 5, então x²/y² + y²/x² + 2 é:
a) 5/2
b) 25/4
c) 5/4
d) 1/2
e) 1

Questão 5) (OMPARA) A soma (6 + 42) - (6- 42) é igual a:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

Resoluções:

Questão 1) (ITA)
I) Primeiramente, será determinada a hipotenusa deste triângulo retângulo a partir do Teorema de Pitágoras

a²= b² + c²
a²= k + 1/k + k - 1/k= 2k
a=2k

II) Agora, a relação métrica a • h= b • c, determina-se que a altura do triângulo retângulo em função de k será:

• h= b • c
2k  h= √︂( k + 1/k) • √︂( k - 1/k)
2k  h= √︂( k² + 1/k²)=√︂[(k⁴ - 1)/k²]
h= √︂[(k⁴ - 1)/k² •2k]
h=√︂[(k⁴ - 1)/2k³]

Questão 2) (C.N)
I) Fatorando o segundo membro da equação, obtém-se:
x⁴= x² - 2x + 1
x⁴= (x - 1)²
x⁴ - (x - 1)²= 0

II) A partir disso, obtém-se uma diferença de quadrados que resultará em duas equações quadráticas:
(x²)² - (x - 1)²= 0
(x² + x - 1) (x² - x + 1)= 0

III) Resolvendo x² + x - 1= 0 através da fórmula resolutiva (Bhaskara)
∆= b² - 4ac= 1² - 4 • 1 • (-1)
∆= 1 + 4= 5 (a equação apresenta raízes reais diferentes)

x= -1 ± √5  -1 ± √5 
       2 • 1            2
x'= -1 + √5 
           2
x"=  -1 - √5  
            2
IV) Resolvendo x² - x + 1= 0 através da fórmula resolutiva (Bhaskara)
∆= b² - 4ac= (-1)² - 4 • 1 • (1)
∆= 1 - 4= -3 (esta equação não apresenta raízes reais)

V) Conjunto solução nos reais é S={(-1 ± √5)/2}. Substituindo estes valores, conclui-se que 
(2x + 1)²= 5

Resposta: Item c

Questão 3) (EUA)
I) Primeiramente, deve-se resolver a equação quadrática dada. Para isso, aplicaremos a fórmula de Bhaskara.
r² – r –10= 0
∆= b² - 4ac= 1² - 4 • 1 • (-10)
∆= 1 + 40= 41 (a equação apresenta raízes reais diferentes)


r= -1 ± √41  -1 ± √41 
       2 • 1              2 
*É possível observar que √41 é irracional e, por isso,utilizaremos √41 6,4. Com isso, teremos:
r' (-1 + 6,4)/2 2,7
r" (-1 - 6,4)/2 -3,7

III) Por fim, observe que ao utilizar a primeira solução na expressão (r + 1)(r + 2)(r –4), o valor de 
(r -4) ficará negativo e os demais termos serão positivos. Com isso, teremos um valor irracional e negativo para a express;ao.
Ao substituir a segunda solução na expressão (r + 1)(r + 2)(r –4), todos os termos da expressão são negativos e irracionais, assim como o valor da expressão. Assim, a resposta será o item c.

Resposta: Item c

Questão 4)
I) Igualando o denominador em todos os termos da expressão, obtém-se

x²/y² + y²/x² + 2= (x⁴ + 2x²y² + y⁴)/x²y²

II) Fatorando a expressão e utilizando x² + y²= 5 e xy=2, conclui-se que:

x²/y² + y²/x² + 2= (x⁴ + 2x²y² + y⁴)/x²y²=
= (x² + y²)²/(xy)²= 5²/2²
x²/y² + y²/x² + 2= 25/4

Resposta: Item b

Questão 5) (OMPARA)
I) Primeiramente, chamaremos o valor da soma de x para elevarmos ao quadrado ambos os lados da expressão e, então, aplicaremos os conceitos de produtos notáveis. Para facilitar os cálculos chamaremos 6 + 42de a e 6 - 42 de b. Reescrevendo a equação, teremos:
x= a + b
x²=  (a + b)²
x²= a + 2 •  b + b
x²= a + b + 2 ab

II) Agora, iremos reinserir o valor de a e b para determinar o valor de x.

x²= a + b + 2 ab
x²=  6 + 42 +  6 - 42 + 2 • √[( 6 + 42) • ( 6 - 42)]
x²= 12 + 2• √[6² - (42)²]
x²= 12 +  2• √[36 - 32]
x²= 12 + 2 • 4
x²= 12 + 2 • 2
x²= 12 + 4
x²= 16
x= 16
x= 4

Resposta: Item d


terça-feira, 31 de março de 2020

Teorema de Tales

Construindo o conhecimento:

Tales de Mileto foi um importante filósofo, matemático e astrônomo do período pré-socrático que viveu em meados de 650 A.C. Quando tentou calcular a altura de uma pirâmide (sem uma régua ou uma trena), desenvolveu um teorema no qual afirma que:"Num plano, a interseção entre duas retas paralelas e transversais forma segmentos de reta proporcionais". Veja:

      Teorema de Tales
Fonte:https://www.todamateria.com.br/teorema-de-tales/

Exemplo: Determine o valor de x na figura abaixo.


Pela definição do Teorema de Tales, obtemos:

  (4x + 8)  =  (4x + 20) 
  (4x - 8)             4x

Desenvolvendo a expressão:

4x • (4x + 8)= (4x - 8) • (4x + 20)
16x² + 32x= 16x² + 80x - 32x -160
16x² + 32x= 16x² + 48x - 160
16x² - 16x² + 32x - 48x= -160
-16x= -160  x= 10

Resposta: x=10

Aplicações no dia a dia:

Este teorema é muito prático na determinação de medidas através da proporcionalidade. Por isso, ele é utilizado na medição de distâncias inacessíveis e, consequentemente, possui grande aplicabilidade na astronomia e suas questões. Além disso, ele é essencial para problemas que envolvem semelhança de triângulos.

Dominando o conhecimento - exercícios:

Questão 1) (UFSM - 03) A crise energética tem levado as médias e grandes empresas a buscarem alternativas na geração de energia elétrica para a manutenção do maquinário. Uma alternativa encontrada por uma fábrica foi a de construir uma pequena hidrelétrica, aproveitando a correnteza de um rio que passa próximo às suas instalações. Observando a figura e admitindo que as linhas retas r, s e t sejam paralelas, pode-se afirmar que a barreira mede, em metros:

            
a) 33
b) 38
c) 43
d) 48
e) 53

Questão 2) (FUVEST-SP) Três terrenos têm frente para a rua A e para a rua B, como na figura. As divisas laterais são perpendiculares à rua A. Qual a medida de frente para a rua B de cada lote, sabendo que a frente total para essa rua tem 180 m?

Questão 3) (CEFET/MG-2014) Considere a figura em que r//s//t
Questão Cefet-MG 2014 Teorema de Tales

O valor de x é:
a) 3
b) 4
c) 5
d) 6

Questão 4)(Enem - 2009)- A rampa de um hospital tem na sua parte mais elevada uma altura de 2,2 metros. Um paciente ao caminhar sobre a rampa percebe que se deslocou 3,2 metros e alcançou uma altura de 0,8 metros. A distância em metros que o paciente ainda deve caminhar para atingir o ponto mais alto da rampa é:
a) 1,16 metros
b) 3,0 metros
c) 5,4 metros
d) 5,6 metros
e) 7,04 metros

Resoluções:

Questão 1) 
I) Considerando x como a medida da barreira e aplicando o teorema de Tales, obteremos:

 (x + 30 + 2) =  56  =  7  
         30            24      3
II) Desenvolvendo esta expressão:
3(x + 32)= 30 • 7
3x + 96= 210
3x= 210 - 96
3x= 114
x= 114/3
x= 38 metros

Resposta: Item b.


Questão 2)
I) Escrevendo as medidas dos lotes como x, y, z e aplicando o Teorema de Tales.
- Medida da rua B= x + y + z= 180 m


  x  =  y  =  z  =     x + y + z     =  180  = 2
 40    30    20     40 + 30 + 20       90

II) A partir do valor desta proporção, descobre-se x, y, z.

  x  = 2 ⇒  x= 80 m
 40

  y  = 2 ⇒  y= 60 m
 30

   z   = 2 ⇒  z= 40 m
  20

Resposta: As medidas da frente dos lotes em relação à rua B são: 80, 60 e 40 metros.

Questão 3)

I) Para encontrar o valor de x, aplicaremos o Teorema de Tales. Com isso, teremos a seguinte proporção:

  (x + 2)  =  (2x + 7)  
       x           (x + 6)

Desenvolvendo com a multiplicação cruzada:

(x + 2)  (x + 6)= x • (2x +7)
x² + 8x + 12= 2x² + 7x
2x² + 7x= x² + 8x + 12
2x² - x² + 7x - 8x - 12= 0
x² - x - 12= 0

II) Resolvendo a equação do segundo grau através da fórmula de Bháskara.
∆=b² - 4ac
∆=(-1)² - 4 • 1 • (-12)
∆= 1 + 48
∆= 49

x=  1 ± √49 
          2
x=  1 ± 7 
         2

x'=  1 + 7  =  8  
          2         2
x'= 4

x"=  1 - 7  = -  6  
           2           2
x"= -3 (não serve, por ser uma medida de segmento)

Resposta: Item b. x= 4

Questão 4)
I) A rampa descrita na questão tem suas medidas representadas na seguinte figura:

Fonte:https://www.infoenem.com.br/garanta-as-melhores-apostilas-para-o-enem-2014/

II) A partir da figura e do Teorema de Tales, obtém-se a seguinte proporção:

  (x + 3,2)  =  2,2  
       3,2          0,8

Desenvolvendo:

0,8  (x + 3,2)= 3,2  2,2
0,8x + 2,56= 7,04
0,8x= 7,04 - 2,56
0,8x= 4,48
x= 4,48/0,8
x= 5,6 metros

Resposta: Item d. x= 5,6 metros.

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:

domingo, 15 de março de 2020

Desafios de matemática 3.0

Desafio 1-(ITA) Num triângulo acutângulo ABC, o lado oposto ao ângulo  mede 5 cm. Sabendo que Â= arccos 3/5 e C = arcsen 2/√5 , então a área do triângulo ABC é igual a:
a) 5/2 cm²
b) 12 cm²
c) 15 cm²
d) 2√5 cm²
e)  25/2 cm²

Resolução:
I) Primeiramente, sabemos que:
Â= arccos 3/5 => cos Â= 3/5
C = arcsen 2/√5 => sen C= 2/√5

* Agora, aplicaremos a relação fundamental da trigonometria para descobrir sen  e cos C. Ambos serão importantes para a resolução da questão posteriormente.
-sen Â
sen² Â + cos² Â= 1
sen² Â= 1 - cos² Â
sen² Â= 1 - (3/5)²
sen² Â= 1 - 9/25
sen² Â= (25 - 9)/25
sen² Â= 16/25
sen Â= √(16/25)
sen Â= 4/5

- cos C
sen² C + cos² C= 1
cos² C= 1 - sen² C
cos² C= 1 - (2/√5)²
cos² C= 1 - 4/5
cos² C= (5 - 4)/5
cos² C= 1/5
cos C= √(1/5)
cos C= 1/√5


II) Aplicando a Lei dos Senos:

      5      =       c      
  sen         sen C

c= 5 • sen C  = 5 •     1      • sen C
        sen               sen Â

c= 5 •  5   •   2  =   25   
            4      √5     2√5

Racionalizando, teremos:
c=   5√5    cm
         2
III) A área deste triângulo é dada por:

A=   1    • a • c • sen (π - A -C)
        2
Por consequência da simetria do círculo trigonométrico, sen (π - A -C)= sen (A + C).

A=   1    • a • c • sen (A + C)
        2

A=   1    • 5 •    5√5    • sen (A + C)
        2                 2

A=    25√5    • sen (A + C)
            4

sen (A + C)= sen A • cos C + sen C • cos A

sen (A + C)=   4   •   1   +    2   •   3     10   
                        5      √5       √5       5       5√5
sen (A + C)=   2  
                       √5

A=    25√5    •    2  
            4            √5

A=  25   cm²
        2

A= 25/2 cm²

Resposta: Item e.

Desafio 2-(ITA) Num cone circular reto, a altura é a média geométrica entre o raio da base e a geratriz. A razão entre a altura e o raio da base é:
a) (1 + 5)/2
b)(-1 + 5)/2
c)(-1 + 5)/2
d)(-1 +  ³5)/2
e)[(1 + 5)/2]

Resolução:
I) De acordo com a questão, a altura é a média geométrica entre o raio da base e a geratriz. Tendo conhecimento disso e da aplicação do Teorema de Pitágoras em um cone, teremos o seguinte desenvolvimento:

- Teorema de Pitágoras em um cone circular reto:
g²= h² + R² => h² = g² - R²
h² = g² - R² (equação 1)

-Relação mencionada na questão

h= (R • g)

- Elevando os membros desta igualdade ao quadrado, teremos:

h²=[(R • g)]²
h²= R • g ( Equação 2)

- Substituindo a equação 1 na equação 2, teremos a seguinte igualdade:
h²= R • g
g² - R²= Rg
g² - Rg - R²= 0

II) Agora, resolveremos esta equação do segundo grau de modo a determinar o valor da geratriz do cone em função do raio de sua base.
g² - Rg - R²= 0
∆=b² - 4ac
∆= (-R)² - 4 • 1 • (-R²)
∆=R² + 4R²
∆= 5R²

g= (-b ± ∆)/2a
g= (R ± 5R²)/2
g= R[(1 ± 5)/2]
g'=R[(1 5)/2]
g"= R[(1 5)/2] (não serve, pois a geratriz não pode ter medida negativa)

III) Tendo em vista que a questão pede a razão entre a altura e o raio do cone, a resposta será:

(h/R)= [√(Rg)/R]

- Elevando os membros desta igualdade ao quadrado, teremos:

(h/R)²=[√(Rg)/R]²
(h/R)²= Rg/R²
(h/R)²= g/R
-Como a relação geratriz-raio já nos é conhecida, nós iremos utilizá-la para descobrir a resposta:
(h/R)²= R[(1 5)/2]/R
(h/R)²= [(1 5)/2]
(h/R)= [(1 + 5)/2]

Resposta:(h/R)= Item e.

Desafio 3-(AFA) Se as dimensões, em centímetros, de um paralelepípedo reto retangular são dadas pelas raízes da equação 24x³ − 26x² + 9x − 1 = 0, então o comprimento da diagonal é igual a:
a) 7/12 cm
b) 9/24 cm
c) 24/12 cm
d)61/12 cm
e) 73/12 cm

Resolução:
I) Primeiramente, vamos determinar quais são os coeficientes desta equação:
 24x³ − 26x² + 9x − 1 = 0

coeficientes:
a= 24
b= -26
c= 9
d= -1

II) Feito isso, iremos utilizar duas relações entre as raízes desta equação cúbica.]
Raízes da equação => r, s, t
* Soma das raízes- primeira relação

r + s + t= -b/a
r + s + t= -(-26)/24
r + s + t= 26/24
r + s + t= 13/12

* Segunda relação

r • s + s • t + r • t= c/a
r • s + s • t + r • t= 9/24
r • s + s • t + r • t= 3/8

III) Sabendo a fórmula da diagonal de um paralelepípedo e as duas relações entre as raízes da equação mencionadas anteriormente, encontraremos a resposta.

-Diagonal do paralelepípedo
d²= r² + s² + t²

* Agora, adicionaremos 2(x' • x" + x" • x''' + x' • x"') nos dois membros da equação para facilitar os cálculos.

d²  + 2 (r • s + s • t + r • t)= r² + s² + t² + 2 (r • s + s • t + r • t')
d²  + 2 (r • s + s • t + r • t)= (r + s + t)²
d² + 2 • (3/8)= (13/12)²
d² + 3/4= 169/144

* Multiplicando ambos os lados da equação por 144

144 • (d² + 3/4)= (169/144) • 144
144d² + 108= 169
144d²= 169 - 108
144d²= 61
d²= 61/144 => d=61/12

Resposta: Item d



Referências:
1-http://ganuff.weebly.com/uploads/1/9/2/5/19255685/polinmios_e_relaes_de_girard.pdf
2-https://rumoaoita.com/wp-content/uploads/2017/03/geometria_plana_geometria_plana_no_vestibular_do_ita_ita.pdf
3-http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/412/matematica_geometria_espacial_cones_exercicios.pdf
4- http://pir2.forumeiros.com/t52709-afa-2000