Relação Fundamental do Triângulo Retângulo

Relação Fundamental do Triângulo Retângulo

Relação Fundamental do Triângulo Retângulo

A relação fundamental da trigonometria é uma identidade que conecta o seno e o cosseno de um ângulo agudo de um triângulo retângulo. Essa relação é essencial para a resolução de problemas de geometria, trigonometria e até de física.

Relação fundamental do triângulo retângulo

Definição

Seja um triângulo retângulo com ângulo agudo \(\alpha\), temos:

\(\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1\)

Demonstração

Num triângulo retângulo \(ABC\), com hipotenusa \(a\) e catetos \(b\) e \(c\):

  • \(\sin \alpha = \frac{b}{a}\)
  • \(\cos \alpha = \frac{c}{a}\)

Então:

\(\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = \left(\frac{b}{a}\right)^2 + \left(\frac{c}{a}\right)^2 = \frac{b^2 + c^2}{a^2}\)

Pelo Teorema de Pitágoras: \(a^2 = b^2 + c^2\). Assim:

\(\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = \frac{a^2}{a^2} = 1\).

Exemplo Resolvido

Exemplo: Se \(\cos \alpha = \frac{4}{5}\), calcule \(\sin \alpha\).

Pela relação fundamental: \(\sin^2 \alpha + \left(\frac{4}{5}\right)^2 = 1\).

\(\sin^2 \alpha + \frac{16}{25} = 1 \Rightarrow \sin^2 \alpha = \frac{9}{25}\).

\(\sin \alpha = \frac{3}{5}\).

📘 Exercícios de Múltipla Escolha

1) Se \(\sin \alpha = \frac{5}{13}\), então \(\cos \alpha =\)

  1. \(\frac{12}{13}\)
  2. \(\frac{12}{13}\)
  3. \(\frac{5}{12}\)
  4. \(\frac{13}{12}\)
Ver solução

\(\cos^2 \alpha = 1 – \sin^2 \alpha = 1 – \left(\frac{25}{169}\right) = \frac{144}{169}\).

\(\cos \alpha = \frac{12}{13}\).

2) Se \(\cos \alpha = 0,6\), determine \(\sin \alpha\).

  1. \(0,6\)
  2. \(0,8\)
  3. \(0,9\)
  4. \(0,75\)
Ver solução

\(\sin^2 \alpha = 1 – (0,6)^2 = 1 – 0,36 = 0,64\).

\(\sin \alpha = 0,8\).

3) Se \(\sin \alpha = \frac{7}{25}\), qual o valor de \(\cos^2 \alpha\)?

  1. \(\frac{49}{625}\)
  2. \(\frac{576}{625}\)
  3. \(\frac{25}{49}\)
  4. \(\frac{24}{25}\)
Ver solução

\(\sin^2 \alpha = \frac{49}{625}\). Logo, \(\cos^2 \alpha = 1 – \frac{49}{625} = \frac{576}{625}\).

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