Lista de exercícios do ensino médio para impressão
Determinar o valor do lado $\;\overline{AC}\;$ na figura abaixo:
triângulo de lados 4 e 3 e ângulo de 60 graus entre formado por esses lados

 



resposta:

LEI DOS COSSENOS:
"Em todo triângulo, o quadrado da medida de um dos lados é igual à soma dos quadrados das medidas dos outros lados menos o dobro do produto dessas medidas pelo cosseno do ângulo que eles formam".

Resolução:

$AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2(AB).(BC) cos60^o$ (lei dos cossenos)
$AC^2 = 4^2 + 3^2 - 2 \centerdot 4 \centerdot 3 \centerdot \frac{1}{2}\;\;\Rightarrow$
$AC^2 = 16 + 9 - 12 = 13\; \Rightarrow \;AC = \sqrt{13}$


Resposta:
$AC = \sqrt{13}$

×
(FEI) Calcular $\;c\;$, sabendo que $\,a\,=\,4\,$, $\;b\,=\,3\sqrt{2\,}\,$, $\,\hat{C}\,=\,45^o\,$.
triângulo com ângulo de 45 graus

 



resposta: $\,c\,=\,\sqrt{10\,}\,$

×
(STO AMARO) Se forem indicados por $\;a \text{, } b \text{, } c \;$ os três lados de um triângulo e $\;\hat{A} \text{, } \hat{B} \text{, }\hat{C}\;$, respectivamente, os ângulos opostos a esses lados, então sendo conhecidos os lados $\;a \text{, } b\;$ e o ângulo $\,\hat{B}\,$, assinale qual das fórmulas abaixo poderá ser utilizada para calcular o lado $\,c\,$.
a) $\,a^2\,=\,b^2\,+\,c^2\,-\,2bc\,\operatorname{cos}A\,$
b) $\,b^2\,=\,a^2\,+\,c^2\,+\,2ac\,\operatorname{cos}(A\,+\,C)\,$
c) $\,c^2\,=\,a^2\,+\,b^2\,-\,2ab\,\operatorname{cos}C\,$
d) $\,c^2\,=\,a^2\,+\,b^2\,-\,2ab\,\operatorname{cos}(A\,+\,B)\,$
e) $\,b^2\,=\,a^2\,+\,c^2\,+\,2ac\,\operatorname{cos}(A\,+\,B)\,$

 



resposta: (B)
×
Num triângulo $\;ABC\;$, o lado $\,a\,$ é oposto ao ângulo de vértice em $\,A\,$, o lado $\,b\,$ é oposto ao ângulo de vértice em $\,B\,$ e o lado $\,c\,$ é oposto ao ângulo de vértice em $\,C\,$. Tem-se que $\;a^2\,=\,b^2\,+\,c^2\,-\,bc\;$. Calcular a medida do ângulo $\;\hat{A}\;$.

 



resposta:

LEI DOS COSSENOS:
"Em todo triângulo, o quadrado da medida de um dos lados é igual à soma dos quadrados das medidas dos outros lados menos o dobro do produto dessas medidas pelo cosseno do ângulo que eles formam".

Resolução:
$a^2 = b^2 + c^2 - 2(b)(c) cos\hat{A}$ (lei dos cossenos)
Comparando-se a relação da lei dos cossenos com a relação fornecida no enunciado, têm-se que :$\;(bc)\centerdot 2cos\hat{A}\,=\,(bc)\;\Rightarrow\;2cos\hat{A}\,=\,1\;\Rightarrow\;cos\hat{A}\,=\,\dfrac{1}{2}\,$ $\,\Rightarrow\;\boxed{\,\hat{A}\,=\,60^o\,}$
Resposta:
o ângulo $\,\hat{A}\,$ mede 60°

×
(ITA) Os lados de um triângulo medem a , b e c (centímetros). Qual o valor do ângulo interno deste 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°

 



resposta: Alternativa B

LEI DOS COSSENOS:
"Em todo triângulo, o quadrado da medida de um dos lados é igual à soma dos quadrados das medidas dos outros lados menos o dobro do produto dessas medidas pelo cosseno do ângulo que eles formam".

Resolução:
triângulo ABC cujos lados são os segmentos a, b e c
Na figura, um triângulo genérico $\,\triangle ABC\,$ onde deseja-se a medida do ângulo $\,\hat{A}\,$.
De acordo com a lei dos cossenos temos:
$\;a^2\,=\,b^2\,+\,c^2\,-\,2bc\centerdot (cos\hat{A})\;(I)$
Mas (conforme o enunciado), $\,a\,=\,\dfrac{7c}{3}\,$ e $\,b\,=\,\dfrac{8c}{3}\,$, substituindo em (I)
$\,\left( \dfrac{7c}{3}\right)^{\large 2}\;=\;\left( \dfrac{8c}{3} \right)^{\large 2}\,+\,c^{\large 2}\, -\,2\centerdot \left( \dfrac{8c}{3} \right)\centerdot c \centerdot cos\hat{A}\;\Rightarrow\,$
$\,\Rightarrow\,\left( \dfrac{49c^{\large 2}}{9}\right)\;=\;\left( \dfrac{64c^{\large 2}}{9} \right)^\,+\,\dfrac{9c^{\large 2}}{9}\, -\,2\centerdot \left( \dfrac{24c^{\large 2}}{9} \right)\centerdot cos\hat{A}\,\Rightarrow\,$
$\,\Rightarrow\,49\left( \dfrac{c^{\large 2}}{9}\right)\;=\;64\left( \dfrac{c^{\large 2}}{9} \right)\,+\,9\left(\dfrac{c^{\large 2}}{9}\right)\, -\,2\centerdot 24 \centerdot cos\hat{A}\left( \dfrac{c^{\large 2}}{9} \right)\,$
● dividir a igualdade por c2/9
$\,\Rightarrow\,49\;=\;64\,+\,9\, -\,2\centerdot 24 \centerdot cos\hat{A}\,$
$\,\Rightarrow\,-cos\hat{A}\,=\,\dfrac{49\,-\,64\,-\,9}{2\centerdot 24}\,\Rightarrow\,$
$\,\Rightarrow\,cos\hat{A}\,=\,\dfrac{24}{48}\,\Rightarrow\,cos\hat{A}\,=\,\dfrac{1}{2}\;\Rightarrow\; \hat{A}\,=\,60^o$
Resposta:
medida do ângulo oposto ao lado que mede a centímetros é 60° — alternativa B

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(FUVEST - 2015) No cubo $\,ABCDEFGH\,$, representado na figura, cada aresta tem medida 1 . Seja $\;M\;$ um ponto na semirreta de origem $\;A\;$ que passa por $\;E\;$. Denote por θ o ângulo $\,B\hat{M}H\,$ e por $\;x\;$ a medida do segmento $\,\overline{AM}\,$ .
cubo com semirreta
a)
Exprima $\,\operatorname{cos}\theta\,$ em função de $\;x\;$
b)
Para que valores de $\,x\,$ o ângulo $\,\theta\,$ é obtuso?
c)
Mostre que, se $\,x\;=\;4\,$, então $\,\theta\,$ mede menos que 45°

 



resposta: a)
cubo com ângulo teta para resposta
Resolução:
Observe na figura ao lado que no triângulo HMB:
i)
pela lei dos cossenos temos: $\;(HB)^2\,=\,$ $\,(MB)^2\,+\,(MH)^2\,-\,(MB)(MH)\operatorname{cos}\theta\;$
ii)
o lado (HB) é a diagonal do cubo de lado 1, portanto mede $\;1\sqrt{\,3\,}\;$
iii)
o lado (MB) é hipotenusa do triângulo retângulo MAB e pelo teorema de Pitágoras $\;MB\,=\, \sqrt{\;x^2\;+\;1^2\;}\;\Rightarrow$ $\;MB\,=\, \sqrt{\;x^2\;+\;1\;}\;$
iv)
o lado (MH) é hipotenusa do triângulo retângulo MEH e pelo teorema de Pitágoras $\;MH\,=\,\sqrt{\,(x\,-\,1)^2\,+\,1^2\;}\;\Rightarrow$ $\;MH\,=\, \sqrt{\;(x\,-\,1)^2\;+\;1\;}\;\;\Rightarrow$ $\;MH\,=\, \sqrt{\;x^2\,-\,2x\,+\,2\;}\;$
v)
Substituindo os valores na equação obtida em i) temos:
$\;\operatorname{cos}\theta\;=\;\dfrac{x^2\,-\,x}{\sqrt{\;x^2\,+\,1\;}\centerdot\sqrt{\;x^2\,-\,2x\,+\,2\;}}$
b)
Um ângulo é obtuso quando seu cosseno é menor que zero.
então:
$\;\operatorname{cos}\theta \;\lt\;0\;\Leftrightarrow$ $\;\dfrac{x^2\,-\,x}{\sqrt{\;x^2\,+\,1\;}\centerdot\sqrt{\;x^2\,-\,2x\,+\,2\;}}\;\lt\;0\;$
Como o denominador da fração acima é a multiplicação entre duas raízes quadradas, esse denominador é sempre positivo. Resta então que, para que a fração seja menor que zero é necessário que $\;(x^2\,-\,x\;)\;$ seja menor que zero.
gráfico da função x ao quadrado menos 1
raízes : $\;x_1\,=\,0\phantom{X}x_2\,=\,1\;$; o coeficiente de $\,x^2\,$ é maior do que zero, então a expressão será negativa para $\;0\,\lt\,x\,\lt\,1\;$
O ângulo $\;\theta\;$ é obtuso para $\;0\,\lt\,x\,\lt\,1\;$
c) basta substituir x por quatro na equação do cosseno de $\,\theta\,$ e constatar que se x = 4 o cosseno é $\,\sqrt{\frac{144}{170}}\,$. Como $\,\sqrt{\frac{144}{170}}\,$ é menor que $\, cos45^o \;=\;\frac{\,\sqrt{\,2\,}\,}{2}\,$, então θ < 45° para x = 4.
×
Dois lados de um triângulo medem 8 m e 12 m e formam entre si um ângulo de 120° . Calcular o terceiro lado.

 



resposta: $\,4\sqrt{19}\,m\,$
×
(FEI - 1977) Calcular $\phantom{X}c\phantom{X}$, sabendo que:
$\,a\,=\,4\,$
$\,b\,=\,3\sqrt{\,2\,}\,$
$\,\hat{C}\,=\,45^o\,$
triângulo escaleno

 



resposta: $\,c\,=\,\sqrt{10}\,m\,$
×
Um triângulo tem lados a = 10 m , b = 13 m e c = 15 m . Calcular o ângulo $\,\hat{A}\,$ do triângulo.

 



resposta: $\,arc\,cos\dfrac{49}{65}\,$
×
Calcular os três ângulos internos de um triângulo $\,ABC\,$ sabendo que a = 2, b = $\,\sqrt{6}\,$ e c = $\,\sqrt{3}\,$ + 1.

 



resposta: $\,\hat{A}\,=\,45^o,\,\hat{B}\,=\,60^o\,e\,\hat{C}\,=\,75^o\,$
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Num triângulo ABC , o ângulo  é obtuso. Os lados AB e AC medem 3 e 4 , respectivamente. Então:
a) BC < 4
b) BC < 5
c) BC > 7
d) 5 < BC < 7
e) nenhuma das anteriores é correta

 



resposta: (D)
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Veja exercÍcio sobre: lei dos cossenos