Ficha nº1 – Resolução de triângulos retângulos

📐 Matemática A · 11.º ano📐 Tema 1 · Trigonometria
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Ficha nº1

Resolução de triângulos retângulos

📝 15 exercícios🟢 5 fáceis🟠 6 médios🔴 4 difíceis📖 Resolução por etapas⏱ ≈ 60 min
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📝 15 exercícios, do mais fácil ao mais difícil

5 fáceis6 médios4 difíceis

Tenta resolver cada exercício antes de abrir a Resolução. As resoluções estão divididas em etapas, como nos critérios de classificação dos exames nacionais. Se precisares, revê primeiro o resumo.

🟢 Nível fácil

1Fácil Num triângulo retângulo, os catetos medem $6$ e $8$. Seja $\alpha$ o ângulo oposto ao cateto de comprimento $6$. Calcula a hipotenusa, $\operatorname{sen}\alpha$, $\cos\alpha$ e $\operatorname{tg}\alpha$.

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1
Hipotenusa: $\sqrt{36+64}=10$.
2
$\operatorname{sen}\alpha=\frac{6}{10}=0{,}6$; $\cos\alpha=\frac{8}{10}=0{,}8$; $\operatorname{tg}\alpha=\frac68=0{,}75$.
✅ $10$; $0{,}6$; $0{,}8$; $0{,}75$

2Fácil Num triângulo retângulo, a hipotenusa mede $12$ e um ângulo agudo mede $30^{\circ}$. Determina os valores exatos dos catetos.

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1
Oposto: $12\operatorname{sen}30^{\circ}=12\times\frac12=6$.
2
Adjacente: $12\cos30^{\circ}=12\times\frac{\sqrt3}{2}=6\sqrt3$.
✅ $6$ e $6\sqrt3$

3Fácil Num triângulo retângulo isósceles, quanto mede cada ângulo agudo? Qual é a tangente desse ângulo?

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1
Os ângulos agudos são iguais e somam $90^{\circ}$: $45^{\circ}$ cada.
2
Os catetos são iguais: $\operatorname{tg}45^{\circ}=1$.
✅ $45^{\circ}$; $1$

4Fácil Uma escada com $5$ m está encostada a uma parede e faz um ângulo de $70^{\circ}$ com o chão. A que altura toca na parede (às centésimas)?

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1
A altura é o cateto oposto ao ângulo de $70^{\circ}$: $5\operatorname{sen}70^{\circ}$.
2
$\approx4{,}70$ m.
✅ $\approx4{,}70$ m

5Fácil Num triângulo retângulo, os catetos medem $7$ (oposto a $\alpha$) e $4$ (adjacente a $\alpha$). Determina $\alpha$, em graus, às décimas.

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1
$\operatorname{tg}\alpha=\frac74$.
2
Na calculadora (graus): $\alpha\approx60{,}3^{\circ}$.
✅ $\alpha\approx60{,}3^{\circ}$
🟠 Nível médio

6Médio Uma rampa sobe $1{,}2$ m ao longo de $15$ m de distância horizontal. Qual é a sua inclinação, em graus, às décimas?

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1
$\operatorname{tg}\alpha=\dfrac{1{,}2}{15}=0{,}08$.
2
$\alpha\approx4{,}6^{\circ}$.
✅ $\approx4{,}6^{\circ}$

7Médio A $30$ m da base de um prédio, vê-se o topo segundo um ângulo de elevação de $52^{\circ}$ (despreza a altura do observador). Qual é a altura do prédio, às décimas?

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1
$\operatorname{tg}52^{\circ}=\dfrac{h}{30}\iff h=30\operatorname{tg}52^{\circ}$.
2
$h\approx38{,}4$ m.
✅ $\approx38{,}4$ m

8Médio Determina, em valor exato, a altura e a área de um triângulo equilátero de lado $6$.

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1
A altura forma com o lado um triângulo retângulo com ângulo de $60^{\circ}$: $h=6\operatorname{sen}60^{\circ}=3\sqrt3$.
2
Área: $\dfrac{6\times3\sqrt3}{2}=9\sqrt3$.
✅ $3\sqrt3$; $9\sqrt3$

9Médio A diagonal de um retângulo mede $10$ cm e forma um ângulo de $35^{\circ}$ com o lado maior. Determina os lados e a área (às décimas).

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1
Lado maior: $10\cos35^{\circ}\approx8{,}19$ cm; lado menor: $10\operatorname{sen}35^{\circ}\approx5{,}74$ cm.
2
Área: $100\cos35^{\circ}\operatorname{sen}35^{\circ}\approx47{,}0$ cm².
✅ $\approx8{,}2$ cm, $\approx5{,}7$ cm; $\approx47{,}0$ cm²

10Médio Um avião levanta voo segundo um ângulo constante de $12^{\circ}$ com o solo. Depois de percorrer $3$ km em linha reta, a que altitude está (em metros, às unidades)?

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1
Altitude: $3\operatorname{sen}12^{\circ}\approx0{,}6237$ km.
2
$\approx624$ m.
✅ $\approx624$ m

11Médio Num triângulo retângulo, $\operatorname{sen}\alpha=\frac{5}{13}$, sendo $\alpha$ um ângulo agudo. Calcula $\cos\alpha$ e $\operatorname{tg}\alpha$ sem calculadora.

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1
Toma cateto oposto $5$ e hipotenusa $13$: cateto adjacente $\sqrt{169-25}=12$.
2
$\cos\alpha=\frac{12}{13}$; $\operatorname{tg}\alpha=\frac{5}{12}$.
✅ $\frac{12}{13}$; $\frac{5}{12}$
🔴 Nível difícil

12Difícil De um ponto $A$ vê-se o topo de uma torre segundo um ângulo de elevação de $30^{\circ}$. Andando $20$ m em direção à torre, o ângulo passa a $45^{\circ}$. Determina a altura da torre (valor exato e às centésimas).

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1
Seja $x$ a distância do segundo ponto à torre: $h=x\operatorname{tg}45^{\circ}=x$ e $h=(x+20)\operatorname{tg}30^{\circ}=\dfrac{x+20}{\sqrt3}$.
2
$x\sqrt3=x+20\iff x=\dfrac{20}{\sqrt3-1}=10\left(\sqrt3+1\right)$.
3
$h=10\left(\sqrt3+1\right)\approx27{,}32$ m.
✅ $10(\sqrt3+1)\approx27{,}32$ m

13Difícil Um trapézio isósceles tem bases de $10$ e $4$ e os lados oblíquos fazem ângulos de $60^{\circ}$ com a base maior. Determina a altura, o perímetro e a área (valores exatos).

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1
Cada «saliência» da base maior mede $\frac{10-4}{2}=3$: altura $3\operatorname{tg}60^{\circ}=3\sqrt3$.
2
Lado oblíquo: $\dfrac{3}{\cos60^{\circ}}=6$; perímetro $10+4+6+6=26$.
3
Área: $\dfrac{10+4}{2}\times3\sqrt3=21\sqrt3$.
✅ $3\sqrt3$; $26$; $21\sqrt3$

14Difícil Num triângulo retângulo de catetos $a$, $b$ e hipotenusa $c$, seja $\alpha$ o ângulo oposto a $a$. Mostra que $\operatorname{sen}^{2}\alpha+\cos^{2}\alpha=1$.

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1
$\operatorname{sen}\alpha=\frac{a}{c}$ e $\cos\alpha=\frac{b}{c}$, logo $\operatorname{sen}^{2}\alpha+\cos^{2}\alpha=\dfrac{a^{2}+b^{2}}{c^{2}}$.
2
Pelo teorema de Pitágoras $a^{2}+b^{2}=c^{2}$: a soma é $1$. ∎
✅ Demonstração concluída

15Difícil Para medir a largura de um rio, a Rita marca um ponto $A$ numa margem, em frente a uma árvore $B$ na outra margem ($AB$ perpendicular às margens). Anda $40$ m ao longo da margem até $C$ e mede $A\hat CB=35^{\circ}$. Qual é a largura do rio, às décimas?

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1
O triângulo $[ABC]$ é retângulo em $A$: $\operatorname{tg}35^{\circ}=\dfrac{\overline{AB}}{40}$.
2
$\overline{AB}=40\operatorname{tg}35^{\circ}\approx28{,}0$ m.
✅ $\approx28{,}0$ m

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