Espírito Santo
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CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Caldeiraria


Caldeiraria
Matemática Aplicada




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                        3
Espírito Santo
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Matemática Aplicada - Caldeiraria



© SENAI - ES, 1997


Trabalho realizado em parceria SENAI / CST (Companhia Siderúrgica de Tubarão)



             Coordenação Geral    Luís Cláudio Magnago Andrade (SENAI)
                                  Marcos Drews Morgado Horta (CST)

                    Supervisão    Alberto Farias Gavini Filho (SENAI)
                                  Wenceslau de Oliveira (CST))

                    Elaboração    Carlos Roberto Sebastião   (SENAI)


                    Aprovação     Silvino Valadares Neto (CST)
                                  Nelson de Brito Braga (CST)



                    Editoração    Ricardo José da Silva (SENAI)




SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
DAE - Divisão de Assistência às Empresas
Departamento Regional do Espírito Santo
Av. Nossa Senhora da Penha, 2053 - Vitória - ES.
CEP 29045-401 - Caixa Postal 683
Telefone:        (027) 325-0255
Telefax: (027) 227-9017



CST - Companhia Siderúrgica de Tubarão
AHD - Divisão de Desenvolvimento de Recursos Humanos
AV. Brigadeiro Eduardo Gomes, s/n, Jardim Limoeiro - Serra - ES.
CEP 29160-972
Telefone:        (027) 348-1322
Telefax: (027) 348-1077




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4                                                                  Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Sumário




Introdução à Geometria ......................................................... 03
Ângulos ................................................................................. 11
Triângulos ............................................................................. 29
Congruência de triângulos .................................................... 47
Quadriláteros ......................................................................... 53
Polígonos Convexos ............................................................. 67
Circunferência e Círculo ........................................................ 75
Sistema Métrico Decimal - Medidas de Massas .................... 89
Medidas não decimais ........................................................... 95
Produto Cartesiano .............................................................. 101
Função do 1º grau ................................................................ 111
Relações Métricas nos Triângulos Retângulos ..................... 121
Razões trigonométricas ........................................................ 137
Relações Métricas num Triângulo qualquer ......................... 147
Relações métricas na Circunferência ................................... 155
Polígonos Regulares ............................................................ 167
Área de Polígonos ................................................................ 177
Medida da circunferência e área do círculo .......................... 183
Bibliografia ........................................................................... 193




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                        5
Espírito Santo
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Introdução à Geometria




Ponto, Reta e Plano

Representação:
• Ponto - letras maiúsculas do nosso alfabeto: A, B, C, ...
• Reta           - letras minúsculas do nosso alfabeto: a, b, c, ...
• Plano - letras gregas minúsculas: α, β, γ, ...



     A

 ponto                             reta                    α
                                                                plano


Considerações importantes:
a)       Numa reta há infinitos pontos.


                                      r                                       r


b)       Num plano há infinitos pontos.




      α                                                α

b)       Num plano existem infinitas retas.

                               m
                                                   r
                                               s
                                          n
                                               t

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6                                                                  Companhia Siderúrgica de Tubarão
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Pontos Colineares

Os pontos pertencentes a uma mesma reta são chamados
colineares.


                                                                        S
                 A   B         C                            R                    T

     Os pontos A, B e C são colineares               Os pontos R, S e T não são colineares




Figura Geométrica

• Toda figura geométrica é um conjunto de pontos.
• Figura geométrica plana é uma figura em que todos os
  seus pontos estão num mesmo plano.




Exercícios

1) Quais são os elementos fundamentais da Geometria ?




2) Quantos pontos podemos marcar num plano ?




3) Quantas retas podemos traçar num plano ?




4) Por dois pontos distintos quantas retas podemos traçar ?




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5) Observe a figura e responda:


            M                R                P
                                                       r


                             A

            Q                S                 N       s


       a) Quais dos pontos pertencem à reta r ?
       b) Quais dos pontos pertencem à reta s ?
       c) Quais dos pontos pertencem às retas r e s ?


6) Observe a figura e complete:

       a) Os pontos A, F e ___ são colineares.
       b) Os pontos E, F e ___ são colineares.
       c) Os pontos C, ___ e E são colineares.
       d) os pontos ___, B e C são colineares.




                        E




                                      D
                         F



                 A           B                C




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Posições relativas de duas Retas no Plano

Duas retas distintas contidas em um plano podem ser:
a)       retas concorrentes: quando têm um único ponto comum.


                          A        r
                                                   r∩s={A}
                                       s

a)       retas paralelas: quando não têm ponto comum.

                                           r
                                           s       r∩s=∅




Exercícios

1) Quais das afirmações abaixo são verdadeiras ?

       a) r e s são concorrentes
       b) r e t são concorrentes
       c) s e t são paralelas
       d) s e p são paralelas



                      r         s              t

                                                   p


                                s∩t=∅




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                                                                                               CST
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Semi-reta

Um ponto P qualquer de uma reta r divide esta reta em duas
partes denominadas semi-retas de origem P.



                 semi-reta             semi-reta

                               P                          r


Para distinguir as semi-retas, vamos marcar os pontos A e B
pertencentes a cada semi-reta.



                  B                P                  A             r


             PA - semi-reta de origem P e que passa pelo ponto A.

             PB - semi-reta de origem P e que passa pelo ponto B.



Segmento

Um segmento de reta de extremidades A e B é o conjunto dos
pontos que estão entre elas, incluindo as extremidades.


                 A                                     B


Indica-se o segmento AB por AB




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       11
Espírito Santo
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Segmentos Consecutivos

Dois segmentos de reta que têm uma extremidade comum são
chamados consecutivos.


Exemplo:
                            B




 A                                         C              P         Q                    R

           AB e BC são consecutivos                       PQ e QR são consecutivos



Segmentos Colineares

Dois segmentos de reta são colineares se estão numa mesma
reta.


Exemplo:



      A            B    C              D                  P             Q                    R

AB e CD são colineares                            PQ e QR são colineares (e consecutivos)



Segmentos Congruentes

Dois segmentos de reta são congruentes quando possuem
medidas iguais.


Indicação:                                      A                                       B
                                                                    4 cm
AB ≅ CD


Significa: AB é congruente a CD                 C                   4 cm                D



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Espírito Santo
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Ponto médio de um segmento

Um ponto M é chamado ponto médio de um segmento AB se M
está entre A e B e AB ≅ CD .



                 A                M                   B



Exercícios

1) Observe a figura abaixo e escreva se os segmentos são
   consecutivos, colineares ou adjacentes (consecutivos e
   colineares):

                        C




      A          B                  D             E            F                      G




a)      AB e BC =                                e)   AB e EF =

b)      AB e DE =                                f)   DE e EF =

c)     BC e CD =                                 g) EF e FG =

d)      CD e DE =                                h)   AB e FG =




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       13
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2) Observe a figura e responda:

                                              A


                                 5




                         E           7         F       3   G
                     2
                                     8
                 B                                 C           D
                                     12




       a) Qual a medida do segmento EG ?
       b) Qual a medida do segmento AB ?
       c) Qual a medida do segmento CD ?


2) Na figura abaixo, M é o ponto médio de AB e N é o ponto
   médio de BC . Se AB mede 6cm e BC mede 4cm.

          A                  M       B            N            C


       a) Qual é a medida de AM ?
       b) Qual é a medida de BN ?
       c) Qual é a medida de MN ?
       d) Qual é a medida de AN ?




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Espírito Santo
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Ângulos




Definição

Ângulo é a reunião de duas semi-retas de mesma origem e
não-colineares.


Na figura:


• O é o vértice.
                                                                          B
• OA e OB são os lados

                                                               o
                                                            lad



                                       vértice
                                                 O                 lado        A




Indicação do ângulo: AÔB, ou BÔA ou simplesmente Ô.




Pontos internos e Pontos externos a um Ângulo

Seja o ângulo AÔB
                                                     •   Os pontos C, D e E são alguns dos pontos
                                                         internos ao ângulo AÔB.
             G              B
                                                     •   Os pontos F, G, H e I são alguns dos pontos
  F                                        C             externos ao ângulo AÔB.

       O             D
                                       E
 H
                 I
                                   A

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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       15
Espírito Santo
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Medida de uma ângulo

Um ângulo pode ser medido de um instrumento chamado
transferidor e que tem do grau como unidade. O ângulo AÔB
da figura mede 40 graus.




                                                            Indicação:
                                                            m (AÔB) = 40º




A unidade grau tem dois submúltiplos: minuto e segunda.

                 1 grau tem 60 minutos (indicação: 1º = 60’)
                 1 minuto tem 60 segundos (indicação: 1’ = 60”)


Simbolicamente:
• Um ângulo de 25 graus e 40 minutos é indicado por 25º 40’
• Um ângulo de 12 graus, 20 minutos e 45 segundos é
  indicado por 12º 20’ 45”.




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16                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios

1) Escreva as medidas em graus dos ângulos indicados pelo
   transferidor:




a) m (AÔB) =                                     a) m (AÔB) =
b) m (AÔB) =                                     b) m (AÔB) =
c) m (AÔB) =                                     c) m (AÔB) =
d) m (AÔB) =                                     d) m (AÔB) =




Operações com medidas de ângulos

Adição
1)       Observe os exemplos:
                                               17º 15’ 10”
17º 15’ 10” + 30º 20’ 40”                  + 30º 20’ 40”
                                               47º 35’ 50”


2)
                                               13º 40’
                                           + 30º 45’
13º 40’ + 30º 45’                              43º 85’
                                           +    1º 25’
                                               44º 25’


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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       17
Espírito Santo
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Exercícios

1) Calcule as somas:

        a) 49º + 65º =                               e) 23º 35’ + 12º 45’ =
        b) 12º 25’ + 40º 13’ =                       f)   35º 10’ 50” + 10º 25’ 20” =
        c) 28º 12’ + 52º 40’ =                       g) 31º 45’ 50” + 13º 20’ 40” =
        d) 25º 40’ + 16º 50’ =                       h) 3º 24’ 9” + 37º 20’ 40” =




Subtração
Observe os exemplos:
        1)                                     2)
                 58º 40’ - 17º 10’                   80º - 42º 30’


             58º 40’                                79º 60’
        - 17º 10’                              - 42º 30’
             41º 30’                                37º 30’




Exercícios

1) Calcule as diferenças:

        a) 42º - 17º =                               a) 90º - 54º 20’ =
        b) 48º 50’ = 27º 10’ =                       b) 120º - 50º 20’ =
        c) 12º 35’ - 13º 15’ =                       c) 52º 30’ = 20º 50’ =
        d) 30º - 18º 10’ =                           d) 39º 1’ - 10º 15’ =




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                                                                                               CST
18                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Multiplicação de um ângulo por um número
Observe os exemplos:
        1)                                    2)
                 17º 15’ x 2                           24º 20’ x 3


             17º 15’                               24º 20’
            x        2                             x      3
             34º 30’                               72º 60’
                                                   1º
                                                   73º


Nota: “Não há multiplicação entre ângulos.”              90º x 90º = ?




Exercícios

1) Calcule os produtos:

        a) 25º 10’ x 3 =                               a) 28º 30’ x 2 =
        b) 44º 20’ x 2 =                               b) 12º 40’ x 3 =
        c) 35º 10’ x 4 =                               c) 15º 30’ x 3 =
        d) 16º 20’ x 3 =                               d) 14º 20’ x 5 =




Divisão de um ângulo por um número
Observe os exemplos:


                 36º 30’ ÷ 3                  39º 20’ ÷ 4


             36º 30’     3                         39º     20’       4
                 0   0   12º 10’                       3º 180’   9º 50’
                                                          200’
                                                           00

Nota: “Não há divisão entre ângulos.”         90º ÷ 20º = ?



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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       19
Espírito Santo
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Exercícios

1) Calcule os quocientes:

        a) 48º 20’ ÷ 4 =                            a) 55º ÷ 2 =
        b) 45º 30’ ÷ 3 =                            b) 90º ÷ 4 =
        c) 75º 50’ ÷ 5 =                            c) 22º 40’ ÷ 5 =


2) Calcule:

                 2                                           3
        a)         de 45º =                         a)         de 48º 20’ =
                 3                                           4
                 5                                           3
        b)         de 84º =                         b)         de 15º 20’ =
                 7                                           2




Ângulos Congruentes

Dois ângulos são Congruentes se as suas medidas são iguais.



                              B
                                                                              C


                                                         O          30º

                     30º
     O
                                  A                                            D



Indicação: AÔB ≅ (significa: AÔB é congruente a CÔD)




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                                                                                               CST
20                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Bissetriz de um ângulo

Bissetriz de um ângulo é a semi-reta com origem no vértice do
ângulo e que o divide em dois outros ângulos congruentes.



                                     A


         O
                                                   M


                                      B

Se AÔM ≅ MÔB, então OM é bissetriz de AÔB.




Exercícios

1) Calcule x em cada caso, sabendo-se que OM é bissetriz do
   ângulo dado.

  a)                                                b)

                             A                                         A


                   4X + 5º                                            3X
    O                                                                 X + 20º
                                                                                             O
                   37º              M                        M


                             B                                        B




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       21
Espírito Santo
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2) Calcule x em cada caso, sabendo-se que OC é bissetriz do
   ângulo dado.

  a)                                                 b)

                             A


                      3X




                                                                              C
    O                 5X - 20º
                                     M                             x
                                                                       - 5º
                                                                   2

                                 B




                                                             A




                                                                                       B
                                                                              35º




                                                                          O



Ângulos Reto, Agudo e Obtuso

Os ângulos recebem nomes especiais de acordo com suas
medidas:
• Ângulo reto é aquele cuja medida é 90º.
• Ângulo agudo é aquele cuja medida é menor que 90º.
• Ângulo obtuso é aquele cuja medida é maior que 90º.




        ÂNGULO RETO                      ÂNGULO AGUDO                         ÂNGULO OBTUSO



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                                                                                               CST
22                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Retas Perpendiculares

Quando duas retas se interceptam formando ângulos retos,
dizemos que elas são perpendiculares.




                                                       Indicação: r ⊥ s
                                                       Significa: r perpendicular a s.




Ângulos Complementares

Dois ângulos são complementares quando a soma de suas
medidas é 90º.




                                                     A
          m (AÔB) + m (BÔC) = m (AÔC)

                                                                             B




                                                      O                           C
Exemplos:
• 65º e 25º são ângulos complementares, porque 65º + 25º = 90º
• 40º e 50º são ângulos complementares, porque 40º + 50º = 90º

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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       23
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Resolva as equações abaixo, onde a incógnita x é um
   ângulo (medido em graus):

        a) 2x = 90º                                 e) 4 (x + 3º) = 20º
        b) 4x + 10º = 90º                           f)   (3x - 20º) + 50º = 90º
        c) 5x - 20º = 1º + 2x                       g) 3 (x + 1º) = 2 (x + 7º)
        d) x = 2 (90º - x)                          h) 2x + 2 (x + 1º) = 4º + 3 (x + 2º)


2) Observe o exemplo abaixo e resolva as seguintes questões:

•      Calcular a medida de um ângulo cuja medida é igual ao
       dobro do seu complemento.


Solução:
Medida do ângulo = x
Medida do complemento do ângulo = 90º - x


                             x = 2 ( 90º - x )


Resolvendo a equação:                         x = 2 (90º - x)
                                              x = 180º - 2x
                                       x + 2x = 180º
                                            3x = 180º
                                              x = 60º


Resposta: 60º


a)       A medida de um ângulo é igual à medida de seu
         complemento. Quanto mede esse ângulo ?




b)       A medida de um é a metade da medida do seu
         complemento. Calcule a medida desse ângulo.




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24                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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c)       Calcule a medida de um ângulo cuja medida é igual ao
         triplo de seu complemento.




d)       A diferença entre o dobro da medida de um ângulo e o seu
         complemento é 45º. Calcule a medida desse ângulo.




e)       A terça partes do complemento de um ângulo mede 20º.
         Qual a medida do ângulo ?




f)       Dois ângulos complementares têm suas medidas
         expressas em graus por 3x + 25º e 4x - 5º. Quanto
         medem esses ângulos ?




Ângulos Suplementares

Dois ângulos são suplementares quando a soma de suas
medidas é 180º.


                     m (AÔB) + m (BÔC) = 180º




                                                        B




                     A                   O                    C



Exemplos:
• 50º e 130º são ângulos suplementares, porque 50º + 130º = 180º
• 125º e 55º são ângulos suplementares, porque 125º + 55º = 180º



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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       25
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Determine x, sabendo que os ângulos são suplementares:

       a)




                                                       3x - 10º
                                2x - 40º




2) Calcule x:

       a)




                                            5x - 4º
                                                      3x
                                       2x                  2x - 2º




3) A quarta parte da medida de um ângulo mede 30º. Calcule a
   medida do seu suplemento.



4) A medida de um ângulo é igual à medida de seu
   suplemento. Calcule esse ângulo.



5) Calcule a medida de um ângulo que é igual ao triplo de seu
   suplemento.




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26                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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6) O dobro da medida de um ângulo é igual à medida do
   suplemento desse ângulo. Calcule a medida do ângulo.



7) O triplo da medida de um ângulo mais a medida do
   suplemento desse ângulo é 250º



                                                                  2
8) Calcule a medida de um ângulo cuja medida é igual a              do
                                                                  3
       seu suplemento.



9) A soma do complemento com o suplemento de um ângulo é
   110º. Quanto mede o ângulo ?




Ângulos opostos pelo vértice

Duas retas concorrentes determinam quatro ângulos, dois a
dois, opostos pelo vértice.


Na figura:
      ∃
• â e c são opostos pelo vértice.
  ∃   ∃
• m e n são opostos pelo vértice.




                         ∃
                         c
                 ∃
                 m             ∃
                               n
                         ∃
                         a




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       27
Espírito Santo
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Teorema
Dois ângulos opostos pelo vértice são congruentes.


Prova:
Sejam os ângulos a e b opostos pelo vértice.
          ∃         ∃
( 1 ) m ( a ) + m ( c ) = 180º
          ∃         ∃
( 2 ) m ( b ) + m ( c ) = 180º


Comparando ( 1 ) e ( 2 ) :


   ∃         ∃        ∃        ∃
m (a ) + m ( c ) = m (b) + m ( c )


                                 ∃
                              m (a)        =      ∃
                                               m (b)


   ∃ ∃
Se a e b têm a mesma medida, eles são congruentes.




Exercícios:

1) Se x = 50º, determine y, m e n:



                                       m
                              x                y
                                       n



2) Calcule os ângulos x, y, z e w da figura:



                                  100º
                          y                    w
                          x                    18º
                                   z


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                                                                                               CST
28                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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3) Calcule os ângulos x, y e z das figuras:


                             y

                   x             80º
                             z                               y       60º                130º

                                                         z                               x




4) Observe o exemplo abaixo e determine o valor de x nas
   seguintes questões:

                                                 Solução:
                                                                 5x - 70º = 2x + 20º

             5x - 70º            2x + 20º                        5x - 2x = 20º + 70º
                                                                      3x = 90º
                                                                       x = 30º




a)                                               b)



                                                                            3x + 10º
                                  x + 70º
                        2x


                                                                            x + 50º




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       29
Espírito Santo
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c)                                                      d)



                                                                      5 (x - 3º)
                 x                  x
                     + 1º               + 6º
                 2                  3
                                                                      4 (x - 3º)




Ângulos formados por duas retas paralelas e uma
transversal

Duas retas r e s, interceptadas pela transversal t, formam oito
ângulos.

                                                             t
                                            2
                                                A       1
                                                                          r
                                            3
                                                    4

                            6
                                B       5
                                                                         s
                            7
                                    8




Os pares de ângulos com um vértice em A e o outro em B são
assim denominados:
                           ∃ ∃ ∃ ∃ ∃ ∃ ∃ ∃
       • Correspondentes: 1 e 5, 4 e 8, 2 e 6, 3 e 7
                                    ∃ ∃ ∃ ∃
             • Colaterais internos: 4 e 5, 3 e 6
                                    ∃ ∃ ∃ ∃
             • Colaterais externos: 1 e 8, 2 e 7
                                  ∃ ∃ ∃ ∃
             • Alternos internos: 4 e 6, 3 e 5
                                  ∃ ∃ ∃ ∃
             • Alternos externos: 1 e 7, 2 e 8

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                                                                                               CST
30                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Propriedades
Considere duas retas paralelas e uma transversal.
                                                 t

                                                                r




                                                                s




Medindo esses ângulos com o transferidor, você vai concluir que
são válidas as seguintes propriedades:
• Os ângulos correspondentes são congruentes.
• Os ângulos alternos externos são congruentes.
• Os ângulos alternos internos são congruentes.
• Os ângulos colaterais externos são suplementares.
• Os ângulos colaterais internos são suplementares.




Exercícios

a)

                                             t

                                        2x
                                                          r



                            3x - 20º
                                                          s




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       31
Espírito Santo
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b)

                                              t


                                                           r
                        3x - 15º



                                 x - 55º
                                                           s




c)

                   t

                       2x
                                                                r




                                                                s
                                   3x - 50º




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                                                                                               CST
32                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Triângulos




Conceito

                 Triângulo é um polígono de três lados.



                                      A




  B                                                       C


Na figura acima:
• Os pontos A, B e C são os vértices do triângulo.
• Os segmentos AB , BC e CA são os lados do triângulo.
             ∃ ∃     ∃
• Os ângulos A , B e C são ângulos internos do triângulos.


Indicamos um triângulo de vértices A, B e C por ∆ ABC.




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       33
Espírito Santo
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Ângulo Externo

Ângulo externo é o ângulo suplementar do ângulo interno.

                         A




                                                                        m
  C                                                               B

                ∃
Na figura acima m é um ângulo externo.




Perímetro
O perímetro de um triângulo é igual à soma das medidas dos
seus lados.
Perímetro ∆ ABC = AB + AC + BC


Classificação dos Triângulos
Quanto aos lados os triângulos se classificam em:
• Equilátero quando tem os três lados congruentes.
• Isósceles quando tem dois lados congruentes.
• Escaleno quando não tem lados congruentes.
                 A
                                     A                              A




 B                   C        B               C       C                                         B
      EQUILÁTERO                  ISÓSCELES                             ESCALENO


_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
34                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Quanto aos ângulos os triângulos se classificam em:
• Acutângulo quando tem três ângulos agudos
• Retângulo quando tem um ângulo reto.
• Obtusângulo quando tem um ângulo obtuso.
                 R           R
                                                    R




 S                   T       S                          T              S                       T

      ACUTÂNGULO                   RETÂNGULO                          OBTUSÂNGULO




Em um triângulo retângulo os lados que formam o ângulo reto
chamam-se catetos e o lado oposto ao ângulo reto chama-se
hipotenusa.


                         A




 Cateto                                                     Hipotenusa




                         B                                   C



                                      Cateto




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       35
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Determine o comprimento do lado BC , sabendo-se que o
   perímetro do ∆ ABC é 48cm.


                            A


             x                                15




 C                              2x                      B


2) O perímetro do triângulo é 34 cm. Determine o comprimento
   do menor lado.


 R


                                        x+7

                  x



                                    S    x+3                T


3) Classifique o triângulo de acordo com as medidas dos
   ângulos:

                                                    A
                                                                          A
            A
                                                                          100º
            80º




      60º             40º                                           45º                    35º

 B                          C   C                   B           B                                C




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                                                                                               CST
36                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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4) Observe a figura e responda:

                 A




         B                                  C


       a) Que nome recebe o lado BC ?


       b) Que nome recebem os lados AB e AC ?




5) Que nome recebe o maior lado de um triângulo retângulo ?




Condição de existência de um Triângulo

Em qualquer triângulo, cada lado é menor que a soma dos
outros dois lados.


Exemplo:


Seja o triângulo:          A


                                                    4 cm

                                   2 cm


                                                B     3 cm           C




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       37
Espírito Santo
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Vamos comparar a medida de cada lado com a soma das
medidas dos outros dois.


Assim:                         2 < 3 + 4 ou 2 < 7
                               2 < 3 + 4 ou 2 < 7
                               2 < 3 + 4 ou 2 < 7


Para verificar a citada propriedade, procure construir um
triângulo com as seguintes medidas: 7 cm, 4 cm e 2 cm.

                     4 cm
                                                                      2 cm



  A                                                 7 cm                      B
É impossível, não ? Logo não existe o triângulo cujos lados
medem 7cm, 4cm e 2cm.




Elementos notáveis de um triângulo

• Mediana de um triângulo é o segmento que une um vértice
  ao ponto médio do lado oposto.


                 R                                               R
                                                                                      baricentro
                      me
                       dia
                          na




 S                             M               T     S                                        T

Todo triângulo tem três medianas que se encontram em um
ponto chamado baricentro.




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                                                                                               CST
38                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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• Bissetriz de um triângulo é o segmento da bissetriz de um
  ângulo interno que tem por extremidades o vértice desse
  ângulo e o ponto de encontro com o lado oposto.


                              R                                           R
                                                                                                   incentro
                                  bis
                                   set
                                       riz




 S                                                                T   S                                       T
                                             P

Todo triângulo tem três bissetrizes que se encontram em um
ponto interior chamado incentro.


• Altura de um triângulo é o segmento da perpendicular
  traçada de um vértice ao lado oposto ou ao seu
  prolongamento.


                 R                                            R                                       R

                                                                                  ortocentro
                     altura




                                                     altura




                                                                      S       T
S                                                T
                                                                                               S              T



Todo triângulo tem três alturas que se encontram em um ponto
chamado ortocentro.




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       39
Espírito Santo
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Soma das medidas dos ângulos internos de um triângulo

Observe os triângulos e as medidas dos ângulos internos.

                                B                                                             B

                               80º                                                          60º




                                         60º
             40º
                                                                    30º
 A                                                 C
                                                           A                                  C
                   80º + 40º + 60º = 180º
                                                                   30º + 60º + 90º = 180º


       Note que:                         ∃         ∃         ∃
                                     m ( A ) + m ( B ) + m ( C ) = 180º


Vamos à demonstração desse teorema.


Teorema
Em qualquer triângulo, a soma das medidas dos ângulos
internos é igual a 180º.


Prova:
consideremos um triângulo ABC. Vamos provar que
    ∃         ∃         ∃
m ( A ) + m ( B ) + m ( C ) = 180º

                                               A
                                                                   s
                                     ^
                                     1             ^
                                                   2
                                               ^
                                               A




                   B                                           C



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                                                                                               CST
40                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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a)       Pelo vértice A, traçamos a reta s paralela ao lado BC .
                           ∃         ∃         ∃
                       m ( 1 ) + m ( A ) + m ( 2 ) = 180º       1
Note que:                  ∃         ∃
                       m ( 1 ) ≅ m ( B ) (alternos internos)    2
                           ∃         ∃
                       m ( 2 ) ≅ m ( C ) (alternos internos)    3

b)       Temos que:


c)       Substituindo 2 e 3 em 1, temos:


                                       ∃         ∃         ∃
                                   m ( A ) + m ( B ) + m ( C ) = 180º




Exercícios:

1) Calcular x no triângulo abaixo:

                 B
                 80º




         x                                       30º

  A                                                     C




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       41
Espírito Santo
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2) Calcular x no triângulo abaixo:

                                                  R

                                              5x




                 45º                                  4x

  T                                                        S



3) Calcular x no triângulo abaixo:

                 P

                 5x - 50º




            x + 10º                           x

  R                                                    Q



4) Determine a medida dos ângulos x, y e z.

       a)

                                      A

                                  x       y




                            60º                                45º
                  B                                                     C

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                                                                                               CST
42                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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       b)
                     A             x                         35º
                                                                           B


                                               105º

                                                      C
                                                 z


                               y                            50º
                 D                                                     E

       c)
                                       A


                                       y
                                           30º




                         55º               x          40º
                 B                                                 D
                                                 C

       d)




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       43
Espírito Santo
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                                 A

                                 x

                                              110º
                                                                         r s
                                            C


                     80º
                 B                                                        s




_________________________________________________________________________________________________
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                                                                                               CST
44                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Teorema do ângulo externo

Em qualquer triângulo, a medida de um ângulo externo é igual à
soma das medidas dos ângulos internos não adjacentes.


Prova:
Consideremos um triângulo ABC. Vamos provar que
    ∃         ∃        ∃
m ( e ) = m ( A ) + m (B )

                         B




                                                           e

                 A                                        C


a)           ∃         ∃         ∃
         m ( A ) + m ( B ) + m ( C ) = 180º          (pelo teorema anterior)
    ∃         ∃                ∃
m ( A ) + m ( B ) = 180º - m ( C )                          1

b)           ∃         ∃
         m ( e ) + m ( C ) = 180º
    ∃                ∃
m ( e ) = 180º - m ( C )                                    2

Igualando            1   e   2   temos:


                                              ∃         ∃        ∃
                                          m ( e ) = m ( A ) + m (B )




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       45
Espírito Santo
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__

Exemplo:
Calcule o valor de x no triângulo abaixo:


                 A                                Solução
                                                  Pelo teorema do ângulo externo, temos:
                 4x
                                                  4x + 2x = 120º
                                                         6x = 120º
                                   120º                    x = 20º
        2x

 B                                 C
Resposta: x = 20º




Exercícios:

1) Calcule o valor de x nos triângulos dados:

       a)

                          B

                              5x




                         2x                                140º

                     A                                   C




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                                                                                               CST
46                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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       b)

                               A




                     2x                         x

                 B                                       C

       c)


                                   A
                                            x




                      120º
                                                                     C
                               B                                140º

       d)
                                   M

                                   120º




                 P                                   x         N
                          3x




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       47
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
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2) Calcule x e y:

       a)

                 A
                                                                           D
                     y                                                 x

                                      135º


                                        C
                         75º

                         B
                                                                                   60º


                                                                                         E


3) Calcule x:

       a)

                                        A

                                        60º




                                              C
                                                                25º
                         15º                  x
                                                                               D
                 B




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
48                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       b)
                                      A

                                      75º




                                        C
                     20º                                 15º
                                          x
                 B                                                 D


4) O perímetro do triângulo da figura é 37cm. Qual a medida
   do menor lado ?

                                              A



                     3x                                2x + 2




  B                                                            C
                                 2x




5) Com os segmentos de medidas 8cm, 7cm e 18cm podemos
   construir um triângulo ? Por quê ?




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       49
Espírito Santo
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6) Calcule x:

a)                                                b)


                                                                     x
                    2x + 10º




                                                                                    x
          x + 10º               2x - 30º                x + 5º                        + 15º
                                                                                    2




6) Calcule x:

a)                                                b)

                         105º

                                                                         x + 5º




                                                       110º                                   2x




     x                                      50º




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__
                                                                                               CST
50                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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__

       a)



                                           x   x    x




                  130º                      70º



       b)


                                         60º




                                     C
                 20º
                                     x                       30º




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       51
Espírito Santo
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Congruência de triângulos




Intuitivamente, dois triângulos ABC e RST são congruentes se
for possível transportar um deles sobre o outro, de modo que
eles coincidam.



                 A                                                     A




 B                                   C                      B                                    C




Definição
Dois triângulos são chamados congruentes quando os lados e
os ângulos correspondentes são congruentes.


Logo:



                                   AB ≅ RS                 ∃  ∃
                                                           A ≅R

                                  BC ≅ ST         e        ∃   ∃
                           ⇔                               B ≅ S
     ∆ ABC ≅ ∆ RST
                                  CA ≅ TR                  ∃   ∃
                                                           C ≅ T




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                                                                                               CST
52                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Casos de congruência
O estudo dos casos de congruência de dois triângulos tem por
finalidade estabelecer o menor número de condições para que
dois triângulos sejam congruentes.


1º CASO: L . L . L . (lado, lado, lado)
Dois triângulos que têm três lados respectivamente congruentes
são congruentes.
                  B                                         F


     2 cm                    3 cm              2 cm                    3 cm




 A                    4 cm            C    E                    4 cm          G




                                 AB ≅ EF

                                 AC ≅ EG   ⇔                    ∆ ABC ≅ ∆ EFG

                                 BC ≅ FG




2º CASO: L . A . L . (lado, ângulo, lado)
Dois triângulos que têm dois lados e o ângulo por eles formado
respectivamente congruentes são congruentes.
                             B                                         F


            5 cm                                      5 cm



            30º                                       30º
 C                    6 cm            A    G                    6 cm          E




                                 AB ≅ EF

                                    ∃  ∃   ⇒                    ∆ ABC ≅ ∆ EFG
                                    A ≅E

                                 AC ≅ EG



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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       53
Espírito Santo
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3º CASO: A . L . A . (ângulo, lado, ângulo)
Dois triângulos que têm um lado e dois ângulos adjacentes a
esse lado respectivamente congruentes são congruentes.
                 B                                          F




       50º                   40º                     50º

 A                   3 cm                C   E                   3 cm        G




                             ∃  ∃
                             A ≅E

                            AC ≅ EG          ⇒              ∆ ABC ≅ ∆ EFG

                             ∃   ∃
                             C ≅ G




4º CASO: L . A . Ao . (lado, ângulo, ângulo oposto)
Dois triângulos que têm um lado, um ângulo adjacente e um
ângulo oposto a esse lado respectivamente congruentes são
congruentes.
                                         B                                        F

                                   50º                                      50º




             30º                                           30º
 A                   5 cm          C             E                 5 cm     G




                            AC ≅ EG

                             ∃  ∃            ⇒              ∆ ABC ≅ ∆ EFG
                             A ≅E

                             ∃ ∃
                             B ≅F




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                                                                                               CST
54                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios

1) Cite, em cada item, o caso de congruência dos triângulos.

       a)
                     A                                                              F

                                                                                    90º          4




                                                                         cm
                                                                                                     cm




                                                                     3
                 3 cm




                                                                                                                    ∆ ABC ≅ ∆ EFG
                             90º                                 E                                              G
                                          4 cm
                        B                                    C




       b)
                                              A                                                  M
                                  cm




                                                                                cm
                                                  6c




                                                                                                          6c
                              5




                                                                                5
                                                  m




                                                                                                          m

                                                                                                                    ∆ ABC ≅ ∆ MNP


                 B                     3 cm              C           N                    3 cm                  P




       c)
                 F                      8 cm             G                      M
                            70º                    40º




                                                                                                                    ∆ ABC ≅ ∆ MNP

                                                                          70º                             40º

                                   E                                 N                    8 cm                  P




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       55
Espírito Santo
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       d)
                                            A                                           T

                           cm




                                                                                             6 cm
                           4




                                                                                                        ∆ ABC ≅ ∆ RST

                     50º                                                                    50º

                 B              6 cm                    C   R               4 cm                    S




       e)
                                        A                       N            5 cm                   P
                                                                      80º                   35º




                                                                                                        ∆ ABC ≅ ∆ MNP

                     80º                    35º

                 B             5 cm                 C                                   M




       f)
                                                A                   G

                                            80º                     70º       12
                                                                                   cm


                                                                                                        ∆ ABC ≅ ∆ EFG
                                                70º             80º

                 B              12 cm                   C   E                                       F




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                                                                                               CST
56                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       57
Espírito Santo
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Quadrilátero




Conceito
                 Quadrilátero é um polígono de quatro lados.


No quadrilátero ao lado, destacamos:
                                                                   A
• vértice: A, B, C, D
• lados: AB , BC , CD e DA
                    ∃ ∃ ∃       ∃
• ângulos internos: A , B , C e D
                                                                                                D
• lados opostos: AB e CD , AD e BC
                   ∃   ∃ ∃     ∃
• ângulos opostos: A e C , B e D
                                                   B

                                                                                      C


Lembre-se de que um quadrilátero é convexo quando qualquer
segmento com extremidades no quadrilátero está contido nele.
                                     B
                                                                                               A


 A                                                  B                          C

                                              D
                                                                                               D
                 C
                                                               Quadrilátero não-convexo
                     Quadrilátero convexo


Estudaremos apenas os quadriláteros convexos.

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                                                                                               CST
58                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Diagonal

O segmento que une dois vértices não consecutivos é chamado
diagonal.

                                                                     D


Na figura, AC e BD são diagonais.
                                                       A                              C



                                                                     B


Exercícios

1) Observe o quadrilátero e responda:

        a)       Quais são os lados ?                   M                                     P
        b)       Quais são os vértices ?
        c)       Quais são os ângulos internos ?
        d)       Quais são as diagonais indicadas ?

                                                             N
                                                                                      O



2) Considere o quadrilátero ABCD.

        a)       Nomeie os dois pares de lados                   A                        B
                 opostos.


        b)       Nomeie os dois pares de ângulos
                 opostos.                                   C                     D




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       59
Espírito Santo
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3) O perímetro de um quadrilátero mede 41cm. Quanto mede
   cada lado se as medidas são representadas por x, x + 2,
   3x + 1 e 2x - 4 ?




Soma dos ângulos internos de um quadrilátero

ABCD é um quadrilátero convexo e a diagonal AC o divide em
dois triângulos.


Veja:
                                            B
                       A




                     D                                       C


A soma dos ângulos internos dos dois triângulos é a soma dos
ângulos internos do quadrilátero.


Logo:


A soma dos ângulos internos de um quadrilátero é
180º + 180º = 360º




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                                                                                               CST
60                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Na figura abaixo, calcular o valor de n.


                                              D                 A

                                                  2x




                 x

  C                                                             B


2) Na figura abaixo, calcular o valor de n.

  a)                                                       b)
                     E               F                      E              F
                     120º     110º                                  130º




             60º                         x
                                                                                    x
     G                                            H
                                                            G                             H



3) Calcule o valor de x nos seguintes quadriláteros:

  a)                                                       b)
                         E                    F             R                  S
                         6x              5x                                        60º




             3x                               4x
                                                                                         5x
     G                                                 H
                                                            T                       U


_________________________________________________________________________________________________
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       61
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

4) Calcule as medidas dos ângulos indicados com letras:

  a)                                                     b)
                                      R                                                      F
                                  x                                           130º   z
                       N
                           120º
                                                                         E
                                                                              y


          130º                                95º
                                                              110º        x
                  M                           S
                                                                     G                   H



5) Calcule x na figura:


                 80º
                                                     x


      40º                                                                                        20º

                                                    x + 20º




6) Calcule os ângulos internos de um quadrilátero sabendo que
                      x    3x
   eles medem x, 2x,     e    .
                      2     2



Paralelogramos

Paralelogramo é o quadrilátero que tem os lados opostos
paralelos.


         A                                    C
                                                         Na figura, temos:

                                                         AB          CD
                                                         AC      BD

  B                                       D




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
62                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Tipos de Paralelogramos

• Retângulo - Possui quatro ângulos retos.
• Losango - Possui os quatro lados congruentes.
• Quadrado - Possui os quatro lados congruentes e os ângulos
  retos.




                 Retângulos                 Losango                         Quadrado




Note que:
• Todo quadrado é um losango.
• Todo quadrado é um retângulo.


Teorema:
Os ângulos opostos de um paralelogramo são congruentes.


Prova:
Seja o paralelogramo ABCD. Vamos provar que
∃   ∃  ∃  ∃
A ≅ C eB ≅D


                   A                      C
                        ^
                   ^    2
                   1

                                  ^
                                  4
                              ^
                              3

  B                               D



a)       Tracemos a diagonal BD e consideremos os triângulos
         ABD e CDB.




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       63
Espírito Santo
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__

b)       Temos:
             ∃ ∃
           • 1 ≅ 4 (alternos internos)
                                                    A.L.A.
           • BD ≅ BD (comum)                                      ∆ ABD ≅ ∆ CDB
             ∃   ∃
           • 2 ≅ 3 (alternos internos)


                                                            ∃
Então, os ângulos correspondentes são congruentes, ou seja: A
  ∃
≅ C.


             ∃ ∃
           • 1≅ 4

                           ⇒     ∃ ∃
                                 1+ 4 ≅      ∃   ∃
                                             2 + 3
             ∃   ∃
           • 2 ≅ 3
                                 ∃   ∃
                           Logo: B ≅ D




Exercícios:

1) Determinar as medidas de x, y e z no paralelogramo abaixo:


                           A                             B
                            y                        x



                     50º                    z

                 D                              C




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
64                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

2) Determinar as medidas de x, y e z no paralelogramo abaixo:


                            P                                         Q

                            3x - 10º




                                                       x - 50º

                        R                                         S


3) Observe a figura e calcule as medidas de x, y, z e w.



                                    110º                              70º

                                           x                 w



                                z                  y

                  70º                                     110º




4) Baseado nos resultados do exercício anterior, responda:
   Os ângulos opostos de um paralelogramo são congruentes?

5) Calcule os ângulos indicados nos paralelogramos seguintes:

  a)                                                             b)

                        B                                C        P                Q




                 60º                                                        142º

     A                                         D                            S                R




6) Calcule os valor de x nos paralelogramos abaixo:

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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       65
Espírito Santo
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__

  a)                                               b)
             R                                 S         R                                         S

                 x + 70º                                                              3x - 10º




                                2x + 10º                2x + 8º

     T                                     U        T                                      U



7) Calcule os valor de x nos paralelogramos abaixo:

  a)                                               b)
             R                                 S         R                                         S

                 3x




                                                        2x + 25º                5x + 20º

     T                                     U        T                                      U




7) Calcule os valor de x, y e z nos losangos abaixo:

  a)                                               b)

                           R                                           R

                                                                    x + 80º
      S            x                       U        S        y                    z            U
                           5x                                        2x + 20º

                           T                                           T




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
66                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Trapézio

Trapézio é o quadrilátero que possui dois lados paralelos (que
são chamados de base).



             A          base menor            B



                                                                           Na figura, temos:
                        altura
                                                                           AB    CD


  C                     base maior                                D


A distância entre as bases chama-se altura.


Tipos de Trapézio

• Isósceles - Os lados não-paralelos são congruentes.
• Retângulo - Tem dois ângulos retos.
• Escaleno - Os lados não-paralelos não são congruentes.


         E                            F           E                   F                   E        F


                 Trapézio Isósceles                   Trapézio Retângulo                      Trapézio
                                                                                              Escaleno


   G                                      H       G                             H
                                                                                      G                  H




Exercícios:

1) Num trapézio, como são chamados os lados paralelos ?




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       67
Espírito Santo
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2) Calcule o valor de x nas figuras:

  a)                                                 b)
                 R                   S                             R                     S
                 2x            2x                                      x




             x                               x             30º

      T                                          U    T                                  U




3) Calcule o valor de x nas figuras:

  a)                                                 b)
      R               S                                                    R       S

                      2x                                                       x




                                                          110º
                           x + 30º

      T                                  U                   T                     U




4) Responda:

       a) Quantos lados possui um quadrilátero ?
       b) Quantos vértices possui um quadrilátero ?
       c) Quantas diagonais possui um quadrilátero ?




5) Quanto vale a soma dos ângulos internos de um
   quadrilátero?




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                                                                                               CST
68                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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6) Calcule o valor de x nos seguintes quadriláteros:

  a)                                                             b)
                                        F                                  E                     F
                                                                               2x             110º
                                        x
          E
                 150º


            60º                                 50º                    x                                      70º

      G                                               H           G                                                 H

  c)                                                             d)

      E                                               F                              E                                  F
           x                                     x                                       3x                         x



                                                                           x                             3x
                  2x               2x
                                                                  G                                       H
                 G                          H




7) Calcule o valor de x nos quadriláteros:

  a)                                                              b)
                     A         B                                                E                        F
                         3x   2x
                                                                       105º


                                                                               80º
            x                                             120º

     C                                          D                                                    x
                                                                                     H
                                                                                                         G




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       69
Espírito Santo
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8) Calcule o valor de x e y nos paralelogramos:

  a)                                                b)

                     E                         F
                                                         y
                                                                             x + 40º


                                                                3x + 10º
                                 x         x
                 y
                                           2
     G                               H




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                                                                                               CST
70                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       71
Espírito Santo
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Polígonos Convexos




Polígonos

Polígono é um conjunto de segmentos consecutivos não
colineares no qual os extremos do primeiro e do último
coincidem.


Exemplos:




                 Polígonos convexos                         Polígonos não-convexos


Assim como já vimos para os quadriláteros, dizemos que um
polígono é convexo quando qualquer segmento com
extremidades no polígono está contido nele.




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                                                                                               CST
72                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Elementos de um Polígono

Observe o polígono ABCDE:


• A, B, C, D, E são os vértices.                                               B

•     ∃ ∃ ∃ ∃ ∃
      A , B , C , D , E são os ângulos internos.                           o           vértice
                                                                        lad

•     AB , BC , CD , DE , EA são os lados.                          A                      C




                                                                          E        D



Nomes dos Polígonos
Segundo o número de lados, os polígonos recebem nomes
especiais:

                 nome                              nº de lados
triângulo ..................................................... 3
quadrilátero ................................................ 4
pentágono .................................................. 5
hexágono ................................................... 6
heptágono .................................................. 7
octógono .................................................... 8
eneágono ................................................... 9
decágono .................................................. 10
undecágono .............................................. 11
dodecágono .............................................. 12
pentadecágono ......................................... 15
icoságono .................................................. 20


• O número de lados de um polígono é igual ao número de
  vértices.




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       73
Espírito Santo
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Exercícios

1) Quais são os polígonos convexos ?

a)                               b)                                c)




2) Responda:

       a) Quantos lados tem um hexágono ?
       b) Quantos lados tem um undecágono ?
       c) Quantos lados tem um polígono de 15 vértices ?
       d) Quantos vértices tem um polígono de 9 lados ?


3) Como se chama um polígono de:

       a) 5 lados ?
       b) 12 lados ?
       c) 7 vértices ?
       d) 20 vértices ?


Soma dos ângulos internos de um polígono convexo
A traçar as diagonais que partem de um mesmo vértice de um
polígono, nós o dividimos em triângulos, cujo número de
triângulos é sempre o número de lados menos dois.
Veja:

                 A



                                      D   4 lados ⇒ 2 triângulos
                          2
                 1
  B

                          C

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                                                                                               CST
74                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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                             A




 B                                           2       E
                 1
                                                         5 lados ⇒ 3 triângulos


                             3

                     C                   D


                         A

                                                         6 lado ⇒ 4 triângulos
                                                            .            .
 B                                               F
           1                         4                      .            .
                                                            .            .
                                                            .            .
                                                            .            .
                     2           3                          .            .
 C                                                          .            .
                                                 E
                                                            .            .
                                                            .            .
                         D                               n lados ⇒   ( n - 2 ) triângulos


Um polígono de n lados será dividido em (n - 2) triângulos. Logo,
para obter a soma de seus ângulos internos (Sn), basta
multiplicar o número de triângulos por 180º, ou seja:


                                     Sn = ( n - 2 ) . 180º


Exemplo:
Calcular a soma dos ângulos internos do octógono ( n = 8 )


Solução:
                         Sn = ( n - 2 ) . 180º
                         S8 = ( 8 - 2 ) . 180º
                         S8 = 6 . 180º
                         S8 = 1080º
Resposta: 1080º

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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       75
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Calcule a soma dos ângulos internos dos seguintes
   polígonos:

       a) pentágono
       b) hexágono
       c) eneágono
       d) decágono
       e) pentadecágono
       f)        icoságono


2) Qual a soma dos ângulos internos de um polígono convexo
   de 7 vértices ?



3) A soma dos ângulos internos de um polígono convexo é
   900º. Qual é o polígono ?



4) A soma dos ângulos internos de um polígono convexo é
   3240º. Qual é o polígono ?



5) Calcule x:

  a)                                       b)


                         160º   x                       2x                         2x

                                                x                                           x
                 160º
                                                        2x                         2x


         x




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                                                                                               CST
76                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Polígono Regular

Chama-se polígono regular todo polígono convexo que tem:
a)       todos os lados congruentes entre si;
b)       todos os ângulos congruentes entre si.




Exercícios:

1) Qual é a medida de cada ângulo interno de um triângulo
   equilátero ?

2) Calcule a medida do ângulo interno de cada polígono
   regular:

       a) pentágono
       b) hexágono
       c) octógono
       d) dodecágono




Diagonal de um Polígono

Diagonal de um polígono é um segmento cujas extremidades
são vértices não consecutivos do polígono.

                           B



                    diagonal                C
  A
                    dia                           Na figura:
                       g   ona
                               l                  AD e AC são diagonais.


  F                                         D



                           E



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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       77
Espírito Santo
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Número de diagonais de um polígono

Seja um polígono de n lados:




       a) cada vértice dá origem a (n - 3) diagonais.
       b) os n vértice dão origem a n . (n - 3) diagonais.
       c) dividimos os resultado por 2 (cada diagonal foi contada
          duas vezes).


Assim:
                      n(n− 3 )              d = número de diagonais
                 d=
                         2                  n = número de lados


Exemplo:
Calcule o número de diagonais de um octógono.


Solução:
                              n(n− 3 )
                         d=
Temos:                           2
n=8                           8 . (8 − 3)
                         d=
                                   2
                              8.5   40
                         d=       =    = 20
                               2     2
Resposta: 20 diagonais.




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78                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Calcule os número de diagonais dos seguintes polígonos:

       a) hexágono
       b) heptágono
       c) eneágono
       d) decágono
       e) dodecágono
       f)        icoságono


2) Quantas diagonais tem um polígono de 25 lados ?



3) Qual é o polígono cujo número de lados é igual ao número
   de diagonais ?



4) Qual é o polígono cujo número de diagonais é o dobro do
   número de lados ?



5) A soma dos ângulos interno de um polígono convexo é
   1080º. Calcule o número de diagonais desse polígono.




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       79
Espírito Santo
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Circunferência e Círculo




Circunferência

Circunferência é o conjunto de pontos de um plano,
equidistantes de um ponto do plano chamado centro.




Qualquer segmento com uma extremidade no centro e a outra
em um ponto da circunferência chamado de raio.




                                     raio
                                               A
                                 0




Na figura:
• O é o centro da circunferência.

•     OA e o raio.
• Indicação: C (O, r) (significa: circunferência de centro O e
  raio r)




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80                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
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Corda do diâmetro

• Corda é o segmento cujas extremidades pertencem à
  circunferência.
• Diâmetro é a corda que passa pelo centro da circunferência.


Na figura ao lado:


                                               A
                                                             corda

•     AB e RS são cordas.                                                     B
                                                          diâmetro
• MN é diâmetro.                          M                                    N
                                                             corda            S
                                               R


Observe que a medida do diâmetro é o dobro da medida do raio,
ou seja:


                               D = 2r




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Espírito Santo
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Círculo

Observe as figuras e seus respectivos nomes:




                 circunferência                  interior ou conjunto            círculo
                                                 dos pontos internos



                 Círculo é a união da circunferência e seu interior.


Convém destacar que:
• Todo ponto da circunferência pertence ao círculo.
• Existem pontos                  do   círculo     que    não    pertencem   à
  circunferência.
• O centro, o raio e o diâmetro da circunferência são também
  centro, raio e diâmetro do círculo.




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Exercícios

1) Observe a figura e responda:


                                           M

                    E


                                  O
                                                  F


                                   G
       a) Quais segmentos são raios ?
       b) Quais segmentos são cordas ?
       c) Quais segmentos são diâmetros ?


2) Dos pontos indicados na figura ao lado:

                                            A

                                      M
                    S

                                      O          B
                           R

                                       C
                           E                      T


       a) Quais são internos à circunferência ?
       b) Quais pertencem à circunferência ?
       c) Quais são exteriores à circunferência ?




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Espírito Santo
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3) Determine:

       a) O diâmetro de uma circunferência cujo raio mede
          4,5cm.
       b) O raio de uma circunferência cujo diâmetro mede 17cm.
       c) O diâmetro de um circunferência cujo raio é igual a x.


4) O diâmetro da circunferência mede 7cm e o segmento OP
   mede 12cm.

                                                        P



                                       M


                       O




Qual a medida do segmento MP ?


5) O raio de uma circunferência é dado por r = 2x - 6. Se o
   diâmetro mede 20cm, calcule x.



Posições relativas de uma reta e uma circunferência

Uma reta r e uma circunferência C podem ocupar as seguintes
posições:
a)         C ∩ r = { A, B }   (dois pontos comuns)
                                                               A                     B
           Dizemos que:
                                                                                            r
           A reta é secante à circunferência.




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84                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
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b)         C∩r={A}        (um ponto comum)                               A
           Dizemos que:
                                                                                          r
           A reta é tangente à circunferência.




c)         C∩r={∅}        (não há ponto comum)

           Dizemos que:                                                                  r
           A reta é extrema à circunferência.




Propriedade:
Toda reta tangente a uma circunferência é perpendicular ao raio
no ponto de tangência.


                                                  r
                                    P




                                             O




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Espírito Santo
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Posições relativas de duas circunferências

Duas circunferências distintas podem ser:
a)       Secantes: têm dois pontos comuns.



      C             M                   C’

                                                  C ∩ C’ = { M, N }




                    N


b)       Tangentes: têm único ponto comum.


                 tangentes exteriores                                       tangentes interiores

                                             C’                                      M
   C
                        M


                                                       C ∩ C’ = { M }

                                                                                     C

                                                                                              C’


c)       Não-secantes: não têm ponto comum.


                      exteriores                                                 interiores

                                             C’
  C                                                                        C             C’



                                                        C ∩ C’ = ∅




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86                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Caso particular:
Duas circunferências não-secantes e que têm o mesmo centro
são chamadas concêntricas.



                                      O =O
                                        1           2




                                            C
                                                1
                                                        C
                                                            2




Exercícios:

1) Observe a figura e classifique:


                                                                t

                                                                    H       r



                                 E
                                                        P
                   F                                                    o
                                                                            C1
                             o        C2


                            G                                                    s



       a) A reta s em relação à circunferência C2.
       b) A reta r em relação à circunferência C2.
       c) A reta r em relação à circunferência C1.
       d) A reta t em relação à circunferência C1.
       e) A reta s em relação à circunferência C1.
       f)        A reta t em relação à circunferência C2.




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                       87
Espírito Santo
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2) Observe a figura e responda:

                      R
                                         P             Q
                                                                               T


                                                                  C5
                                                 C3
                      S
                 C1            C2                                  C4

       a) Qual a posição relativa entre as circunferências C1 e C2 ?
       b) Qual a posição relativa entre as circunferências C2 e C3 ?
       c) Qual a posição relativa entre as circunferências C1 e C3 ?
       d) Qual a posição relativa entre as circunferências C3 e C4 ?
       e) Qual a posição relativa entre as circunferências C3 e C5 ?




Arcos

Dados dois pontos distintos A e B sobre uma circunferência,
esta fica dividida em duas partes. Cada uma dessa partes é
denominada arco.




                                    arco menor                         arco maior



Indicação:       AB
Os pontos A e B são as extremidades desses arcos.




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88                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Ângulo central

Ângulo central é aquele cujo vértice está no centro da
circunferência.


                                         A


                                 O   α       α

                                         B



Observe que:
O ângulo central e o arco determinado por ele têm a mesma
medida.


Na figura, temos: m (AÔB) = m ( AB ) = α




Exercícios:

1) Observe a figura e determine o arco menor solicitado:



             C                                   a)   m ( AB )
                             B
                 70º
                                                 b)   m ( BC )
                       40º       A
                                                 c)   m ( AC )




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       89
Espírito Santo
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2) Observe a figura e determine o arco menor solicitado:


                                             a)    m ( BC )                d)      m ( AD )
                 C                   B
                                             b)    m ( CD )                e)      m ( BD )
                       110º
                                             c)    m ( AB )                f)      m ( AC )

                           O

                 D                   A




3) Observe a figura e determine o arco menor solicitado:


                                                  a)     m ( CD )
                                         A
                                                  b)     m ( BC )
                            130º
                 B
                                                  c)     m ( AC )
                     20º             O
                           55º                    d)     m ( BD )
                 C

                                 D




Ângulo inscrito

Ângulo inscrito é aquele cujo vértice pertence à circunferência
e cujos lados são semi-retas secantes.

                                     A

                                                         ∃
                                                       A P B é o ângulo inscrito
  P

                                     B




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                                                                                               CST
90                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Propriedade:
A medida de um ângulo inscrito é igual à metade da medida do
arco correspondente.


Na figura, temos:

                          A

                                                        AB
  P              a                                ∃
                                                  a =
                                                         2

                          B




Exemplos:


                                                 Solução:
                          A

  C              x            70º                       AB   70 o
                                                 x =       =      = 35º
                                                         2    2

                          B


                                                 Solução:
                 E
                                                        EF   120 o
                                                 x =       =       = 60º
                                                         2     2
       120º                   x     C



                     F




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       91
Espírito Santo
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Exercícios:

a)                                                b)

                                                                      E
                         E
                                                            40º                     y        G
                                 50º

                 x
        G                                                             F
                             F




c)                                                d)


                                                                     E
                        E

                                                          130º                   m       G

            G    z                 150º

                                                                           F

                        F




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                                                                                               CST
92                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       93
Espírito Santo
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Sistema Métrico Decimal - Medidas de Massa




Introdução

O que, de modo comum, chamamos peso de um corpo é, na
realidade matemática e física, a massa do corpo.
Sabemos que o peso de um corpo varia conforme o local em
que se encontra esse corpo (a ação da gravidade varia de local
para local da Terra), enquanto a massa do corpo é constante.
Vamos estudar, portanto, as medidas de massa.


O Quilograma e o Grama

A unidade fundamental (e legal) para as medidas de massa dos
corpos é o quilograma, que se abrevia kg.
                                                          3
O quilograma é a massa aproximada de 1 dm                     de água
destilada à temperatura de 4ºC.
Porém, de modo prático, usamos como unidade principal o
grama (g), que é a milésima parte do quilograma.
Vejamos a tabela de múltiplos e submúltiplos do grama.

                 Múltiplos                      u.f.                  Submúltiplos
quilograma       hectograma   decagrama        grama      decigrama      centigrama     miligrama

        kg            hg           dag           g            dg             cg             mg
    1000g             100g         10g          1g            0,1g          0,01g          0,001g


                 10           10          10            10             10             10

           kg           hg         dag            g            dg             cg            mg


Cada unidade de massa é 10 vezes maior que a unidade
imediatamente inferior, isto é, as sucessivas unidades de massa
variam de 10 em 10.



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                                                                                               CST
94                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Transformação de Unidades

Observe o exemplo e faça as transformações:
a)       2 kg = (2 x 1.000) g = 2.000 g
b)       6 g = (.................................) cg = ............................ cg
c)       1.600 g = (...............................) kg = ............................ kg
d)       35.000 mg = (.............................) g = ......................... g
e)       2,35 kg = (.............................) hg = ........................... hg
f)       16,2 dg = (.............................) g = .......................... g




Unidades Especiais

Além das unidades vistas anteriormente, temos unidades
especiais:

a tonelada              ( t ) = 1.000 kg
                    =                                           servem para medir grandes massas.
o megaton               1.000 t ou 1.000.000 kg


o quilate            = 0,2 g → serve para medir pedras e metais preciosos



Relação Importante

Considerando as definições de litro e de quilograma, pode-se
estabelecer para a água destilada à temperatura de 4ºC o
seguinte quadro:


                                     volume            capacidade            massa

                                                           1λ
                                              3
                                       1 dm =                       =         1 gk




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       95
Espírito Santo
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Exercícios

1) Você deve completar as sentenças seguintes:

       a) Um tanque está inteiramente cheio e contém um volume
                 3
          de 12m de água pura. Qual o peso (massa) de água
          nesse tanque:
                       3                                             3
                 12 m = ( ......................................) dm = .......................... kg.

                                                                         3
       b) Uma caixa tem um volume de 1.650 cm . Qual o peso
          máximo de água pura que pode conter ?
                             3                                               3
                 1.650 cm = ( ......................................) dm = .......................... kg.


       c) Uma caixa d’água está totalmente cheia de água pura.
          Sua capacidade é 35.000 λ. Qual o peso ?
                 35.000 λ = ...................................... kg.


       d) O peso (massa) de água pura contida num recipiente é
          6.000 kg. Qual o volume de água pura desse recipiente?
                                                             3                                  3                   3
                 6.000 kg = ........................... dm = ( ........................... ) m = ................. m .


       e) A massa de uma pedra preciosa é 18 quilates. A
          quantos g corresponde ?
                 18 quilates = ..................... x ..................... = ........................ g.


                 10 λ = .......................... dm = .............................. kg
                                                        3
       f)
                 (de água pura).


2) Transformar para a unidade imediatamente inferior:

       a) 3 t
       b) 12 dag
       c) 2,5 kg
       d) 3,41 g
       e) 2,5 t




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                                                                                               CST
96                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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3) Transformar para a unidade imediatamente superior:

       a) 50 g
       b) 6.500 kg
       c) 38,5 dg
       d) 285 hg
       e) 120 mg


4) Transformar em kg.

       a) 1,5 t
       b) 28 hg
       c) 9.600 g
       d) 42 t
       e) 12.500 g


5) Transformar em g:

       a) 3,2 kg
       b) 2 t
                 1
       c)          kg
                 4
       d) 1.300 mg
       e) 61 quilates
                 1
       f)          kg
                 2
       g) 4,5 hg
       h) 24 quilates
       i)        0,75 kg
       j)        142,5 cg


6) Resolver os seguintes problemas:
                                                                      3
       a) Um carro tanque, inteiramente cheio, transporte 12 m
          de água pura. Qual é o peso (massa) da água
          transportada ?
       b) As medidas de um reservatório são 7 m; 5 m e 4 m.
          Estando inteiramente cheio esse reservatório com água
          pura, qual é o peso (massa) dessa água ?
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       97
Espírito Santo
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       c) Uma caixa cúbica tem 0,5 m de aresta (internamente).
          Que peso (massa) máximo de água pura pode conter ?
       d) Um reservatório tem uma capacidade para 20.000 λ.
          Qual o peso (massa) de água pura que esse
          reservatório pode conter quando inteiramente cheio ?
       e) A massa de um diamante é 324,5 quilates. Qual o peso
          (massa) desse diamante em g ?




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                                                                                               CST
98                                                                 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                       99
Espírito Santo
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Medidas não decimais




Medidas Complexas

Existem medidas que podem ser escritas em várias unidades,
como:
             5 horas 20 minutos 10 segundos.
             22 graus 30 minutos.
             2 anos 3 meses 20 dias.
Essas medidas são chamadas medidas complexas e, entre
elas, estudaremos as medidas de tempo (as medidas de
ângulo serão estudadas na 7ª série).


Medidas de Tempo

No quadro abaixo, menos as unidades de medida de tempo.

     Unidades            Símbolo           Valores

 ano comercial               a             360 dias

mês comercial               me              30 dias

            dia              d             24 horas          Observamos que as unidades
                                                             de tempo não têm, entre si,
          hora               h           60 minutos          relações decimais.

        minuto              min         60 segundos

      segundo                s                 -


Além das unidades constantes do quadro, são também usuais
as unidades:
Semana (7 d); Quinzena (15 d); Bimestre (2 me); Trimestre
(3 me);




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100                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Transformação               de     medida         complexa           em         medida
simples

Seja transformar 2h 20min 12s em segundos.
2 X 60 =            120 min                   140 X 60 =            8.400 s
                      20 min                                            12 s
                    140 min                                         8.412 s


Então: 2h 20min 12s = 8.412s.




Exercícios:

1) Observando o exemplo dado, transforme:

       a) 1h 40min = ................................................... min.
       b) 3h 10min 20s = ............................................. s.
       c) 2d 10h = ....................................................... h.
       d) 4me 20d = .................................................... d.
       e) 1a 6me 10d = ............................................... d.




Transformação                de      medida         simples         em          medida
complexa

Seja transformar 820 dias em anos, meses e dias.
820 d                 30                      27 me                   12
220                   27 me                                           2a
   10 d




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     101
Espírito Santo
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Exercício:

1) Observando o exemplo dado, transforme:

       a) 350 min a h               → ............... h ............... min
       b) 81.020 s a h              → ............... h ............... min ............ s
       c) 80 h a d                  → ............... d ............... h
       d) 135 d a me                → ............... me ............ d
       e) 940 d a a                 → ............... a ............... me ............. d




Operações com medida complexas

1. Adição
1º exemplo: 2h 10min 20s + 3h 40min 15s                          2º exemplo: 3h 40min + 6h 35min
                 2h 10min 20s                                                 3h 40min
                 3h 40min 15s                                                 6h 35min
                 5h 50min 35s                                                 9h 75min        fazendo a
                                                                              10h 15min       transformação


2. Subtração com medidas complexas


1º exemplo: 5h 40min - 2h 20min 30s                                   2º exemplo: 5me - 2me 20d


     5h 40min                         5h 39min 60s                             5me             4me 30d
-     2h 20min 30s              -     2h 20min 30s                          - 2me 20d        - 2me 20d
                                      3h 19min 30s                                             2me 20d




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                                                                                               CST
102                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Observando os exemplos calcule:

a) 1h 20min 10s + 2h 10min 40s = ........... h ............ min ............. s
b) 2h 40min 50s + 1h 35min 30s = ......... h ......... min ........ s = ........ h ........ min .........
   s
c) 3d 18h + 2d 12h = ........... d ........... h = ............. d ............ h
d) 2me 20d + 3me 15d = ............. me .............. d = ............... me ............... d
e) 1a 9me 25d + 1a 6me 15d = ........... a .......... me ......... d = ......... a ......... e ......... d.


2) Observando os exemplos calcule:

a) 3h 40min 50s - 1h 10min 20s = ............ h ............ min ............ s
b) 5h 25min 10s - 2h 14min 50s = ............ h ............ min ............ s
c) 3d - 1d 20h = ................. d ................... h
d) 4h - 1h 30min = ........................ h ...................... min
e) 6 me - 2me 20d = .................... me ..................... d
f)     4 a 8m 10d - 2a 6m 20d = ................. a .................. me ............... d


3. Multiplicação e divisão de medida complexa por número
   inteiro


1º exemplo: (1h 20min 18s) x 4                               2º exemplo: (25h 27min 20s) : 2


     1h 20min 18s                                            25h        27min         20s     2
x                  4                                         05         60min +       60s 12h 43min 40s
     4h 80min 72s                 fazendo a                   1s        87min         80s
     4h 81min 12s                 transformação                         07            00
     5h 21min                                                              1min




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     103
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Observando os exemplos dados, calcule:

  a) (2h 10min 20s) x 2 = ............... h .............. min ............... s
  b) (10h 35min 50s) : 5 = ............... h .............. min .............. s
  c) (1h 25min 30s) x 3 = ............ h ........... min ........... s = ........... h .......... min ..........
     s
  d) (4h 15min) : 3 = ............ h ............. min
  e) (1me 20d) x 2 = ............. me ............ d = ............ me ............. d
  f)       (3 e 5me 10d) : 2 = .............. a ............ me ............... d




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                                                                                               CST
104                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     105
Espírito Santo
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Produto Cartesiano




Par Ordenado
Observando a disposição dos cartões na figura abaixo:

                                                                              1ª linha



                                     B                                        2ª linha



                    A                                                         3ª linha



                                                                              4ª linha




1ª coluna        2ª coluna        3ª coluna        4ª coluna



• O cartão A está situado na terceira linha e segunda coluna.
  Vamos indicar esse fato por: (3, 2).
• O cartão B está situado na segunda linha e terceira coluna.
  Vamos indicar esse fato por: (2,3).


Como os cartões ocupam lugares diferentes, é fácil perceber
que:
                             ( 3, 2 ) ≠ ( 2, 3 )




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106                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Observe que um par ordenado é indicado entre parênteses e
os elementos são separados por vírgula.
par ordenado:                                        par ordenado:
             ( 3, 2 )                                       ( 2, 3 )
                              2º elemento                                     2º elemento
                              1º elemento                                     1º elemento


Igualdade de pares ordenados
Dois pares ordenados são iguais somente se tiverem os
primeiros elementos iguais entre si também os segundos
elementos iguais entre si.


Assim:
             ( a, b ) = ( c, d ) ⇐ ⇒ a = c e b = d


Exemplo:
             Determinar x e y de modo que os pares ordenados
             ( 2x + 7, 5y - 9 ) e ( x + 3, 3y - 3 ) sejam iguais.


Solução:
             ( 2x + 7, 5y - 9 ) = ( x + 3, 3y - 3 )


             Então:
             2x + 7 = x + 3         e        5y - 9 = 3y - 3
             2x - x = 3 - 7                  5y - 3y = -3 +9
                 x = -4                          2y = 6
                                                   y= 3
             Logo: x = -4 e y = 3




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     107
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Copie e complete com os símbolos = ou ≠ :

       a) ( 6, 0 ) ........ ( 0, 6 )
       b) ( 5, -1 ) ........ ( 5, -1 )
                                        6 10
       c) ( 2, 5 ) ........ (            ,   )
                                        3 2
       d) ( -3, 8 ) ........ ( 8, -3 )
       e) ( -4, -2 ) ........ ( -2, -4 )
                                        3 8
       f)        ( -1, 2 ) ........ (    ,  )
                                        8 2


2) Determine x e y para que cada uma das igualdades seja
   verdadeira:

       a) ( x, y ) = ( 8, -6 )

       b) ( 6, y ) = ( x, 0 )

       c) ( x, -4 ) = (-3, y )

       d) ( 2x, -5 ) = ( 8, y )

       e) ( x, y + 2 ) = ( 5, 9 )

       f)        ( 3x, 2y ) = ( -12, -6)

       g) ( x - y, 5 ) = ( 0, y )

       h) ( x + 1, y - 1) = ( 3, 7 )

       i)        ( x - 2, 7 - y ) = ( -2, 6 )

       j)        ( 3x + 2, 2y -6 ) = ( 2x - 1, y + 2 )




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                                                                                               CST
108                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Plano Cartesiano
Consideramos duas retas numeradas (perpendiculares),
denominadas eixos, que se interceptam no ponto zero (origem).


                                       y
                                                     eixo das ordenadas


                                           4

                                           3

                                           2

                                           1
                                                                     x      eixo das abscissas
                 -4   -3   -2   -1 0         1   2   3    4
                                           -1

                                           -2
                                           -3

                                           -4




A representação de um ponto no plano é feita por meio de dois
números reais:
• o primeiro número do par ordenado chama-se abcissa do
  ponto.
• o segundo número do par chama-se ordenada do ponto.




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     109
Espírito Santo
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Exemplos:
Vamos representar os seguintes pares ordenados:

                                                                  y
• A ( 4, 2 )
• B ( -2, 3 )
• C ( -3, -5 )
                                                       B
• D ( 3, -3 )                                                         3
                                                              2                            A

                                                  -3                           3
                                                                                                x
                                                       -2                              4



                                                             -3
                                                                                   D


                                              C                       -5




Quadrantes
As retas x e y dividem o plano cartesiano em quatro regiões
chamadas quadrantes, que são numeradas conforme a figura
abaixo.
                                   y




                     2º                     1º
                  Quadrante              Quadrante



                                                              x


                     3º                     4º
                  Quadrante              Quadrante




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                                                                                               CST
110                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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A seguir, indicamos os sinais das abcissas e das ordenadas em
cada quadrante:




                      1º quadrante ( +, + )
                      2º quadrante ( -, + )
                      3º quadrante ( - , - )
                      4º quadrante ( +, - )




Convencionou-se que os pontos situados sobre os eixos não
pertencem a nenhum dos quadrantes.


Observações:
• Os pontos pertencentes ao eixo x têm ordenada nula. Vamos
  representar os pontos:
     • A ( 4, 0 )                                                y

     • B ( -3, 0 )

                                               B                                 A
                                                                                         x
                                                            0
                                               -3 -2   -1            1   2   3   4



• Os pontos pertencentes ao eixo y têm abcissa nula. Vamos
  representar os pontos:
     • A ( 0, 2 )                                                y

     • B ( 0, -3 )

                                                             2       C

                                                             1
                                                                                     x
                                                            -1

                                                            -2

                                                            -3       D




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                     111
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Dê as coordenadas de cada ponto do plano cartesiano:


                                              y


                                              B




                                 C
                                                          A


                             D
                                                      H                    x


                                              F


                         E


                                                      G




2) Represente, no plano cartesiano, os pontos:

• A ( 3, 4 )                 • E ( -3, -4 )               • I ( 5, 2 )
• B ( 4, 3 )                 • F ( -2, -1 )               • J ( -1, -2 )
• C ( -4, 1 )                • G ( 3, -2 )                • L ( -3, 1 )
• D ( -2, 5 )                • H ( 4, -1 )                • M ( 5, -1 )


3) No exercícios anterior:

       a) Quais os pontos que pertencem ao 1º quadrante ?
       b) Quais os pontos que pertencem ao 2º quadrante ?
       c) Quais os pontos que pertencem ao 3º quadrante ?
       d) Quais os pontos que pertencem ao 4º quadrante ?




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                                                                                               CST
112                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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4) Represente, no plano cartesiano, os pontos:

        • A ( 5, 0 )                     • D ( 0, 4 )
        • B ( 1, 0 )                     • E ( 0, 1 )
        • C (-3, 0 )                     • F ( 0, -4 )


5) No exercício anterior:

       a) Quais os pontos que pertencem ao eixo x ?
       b) Quais os pontos que pertencem ao eixo y ?




Produto Cartesiano
Sejam A e B dois conjuntos não vazios. Chama-se produto
cartesiano de A e B ao conjunto de todos os pares ordenados
onde o primeiro elemento pertence a A e o segundo pertence a
B.


Indicamos: A X B e lemos “A cartesiano B”.


Exemplo:
Sendo A = { 1, 2 } e B = { 3, 4, 5 }, temos:
• A x B = { ( 1, 3 ), ( 1, 4 ), ( 1, 5 ), ( 2, 3 ), ( 2, 4 ), ( 2 , 5 )}
• B x A = { ( 3, 1 ), ( 3, 2 ), ( 4, 1 ), ( 4, 2 ), ( 5, 1 ), ( 5 , 2 )}

Observe que, em geral: A x B ≠ B x A

Ilustrando:

                 3          ( 1, 3 )                                       1          ( 1, 3 )
1                4          ( 1, 4 )                              1        2          ( 1, 4 )
                 5          ( 1, 5 )                                       1          ( 1, 5 )
                 3          ( 2, 3 )                              2        2          ( 2, 3 )
2                4          ( 2, 4 )                                       1          ( 2, 4 )
                 5          ( 2, 5 )                              3        2          ( 2, 5 )
A                B          AxB                                   B        A          BxA



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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     113
Espírito Santo
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Diagrama de flechas
O produto cartesiano também pode ser representado por
diagramas de flechas.


Exemplo:
Dados os conjuntos A = { 1, 2 } e B = { 5, 6, 7 }


                                                   A                             B

             Observe no esquema                                                      5
                                               1
             que cada flecha

             representa um par.                                                      6
                                               2
                                                                                     7



Então: A x B = { ( 1, 5 ), ( 1, 6 ), ( 1, 7 ), ( 2, 5 ), ( 2, 6 ), ( 2, 7 ) }


Número de elementos
Observe no diagrama de flechas acima que:
• O conjunto A tem 2 elementos.
• O conjunto B tem 3 elementos.
• O número de elementos de A x B é: 2 x 3 = 6.


Conclusão:
O número de elementos de A x B é igual ao número de
elementos de A vezes o número de elementos de B.




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                                                                                               CST
114                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Se A = { 4, 6 }, B = { -3 } e C = { 0, -8 }, determine:

        a) AxC                               h) CxB
        b) CxA                               i) BxC
        c) AxB                               j) AxA
        d) BxA                               k) BxB


2) Sendo A = { -1, 0, 1 } e B = { 7, 9 }, determine A x B e B x A.




3) Se um conjunto A possui 3 elementos e um conjunto B
   possui 4 elementos, dê o número de elementos de cada um
   dos conjuntos:

        a) AxB                               c) AxA
        b) BxA                               d) BxB


4) Se ( x, 2 ) = ( 5, y ), então o valor de x + y é:

       a) 3
       b) 4
       c) 7
       d) 10


5) (ESAN-SP) Os valores de x e y de modo que os pares
   ordenados ( x - 3, 2y + 1 ) e ( 2x + 2, - y - 8 ) sejam iguais
   são:

       a) ( - 1, 7 )
       b) ( - 9 , - 5 )
       c) ( - 5, - 9 )
       d) n.d.a.




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     115
Espírito Santo
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Função do 1º grau




Chama-se função do 1º grau a função definida por:


                             y = ax + b

onde a e b são números reais e a ≠ 0.


Exemplos:
        1) y = 2x + 1                           3) y = 3x
        2) y = -x + 5                           4) y = -4x


Observações:
• A função do 1º grau é também chamada de função afim.
• Se b = 0 (exemplos 3 e 4 ), a função também é dita linear




Exercícios:

1) Quais são funções do 1º grau ?
                                            2                             2
         a) y=x+6                  e) y=x                       i) y=x -3
         b ) y = 5x - 1            f ) y = 8x                   j ) y = -4x -9
                                                                          2
         c ) y = 2 - 3x            g) y=        x               k ) y = x - 5x + 6
                 x                          4                            1
         d) y=     -7              h) y=                        l) y=      - 4x
                 5                          x                            3


2) Verifique se a função y = 3 ( x + 1 ) + 2 ( x - 1 ) é do 1º grau.




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                                                                                               CST
116                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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                                                            2
3) Verifique se a função y = ( 3x + 1 ) ( 3x - 1 ) - 9x + 4x é do
   1º grau.




Representação gráfica da função do 1º grau
Vamos construir o gráfico da função:


                                 y=x+1


Vamos atribuir valores quaisquer para x e obter, pela
substituição, os valores correspondentes de y.
Veja:

                 Para   x=2         ⇒          y=2+1              ⇒        y=3


                 Para   x=1         ⇒          y=1+1              ⇒        y=2


                 Para   x=0         ⇒          y=0+1              ⇒        y=1


                 Para   x = -1      ⇒          y = -1 + 1         ⇒        y=0


                 Para   x = -2      ⇒          y = -2 + 1         ⇒        y = -1
                           .                                                  .
                           .                                                  .
                           .                                                  .




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SENAI
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Espírito Santo
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A seguir, representamos os pontos no plano cartesiano e,
unindo-os, obteremos o gráfico da função y = x + 1, que é uma
reta.
         Tabela                   Pontos                             Gráfico

     x            y                                                         y
     2            3    →       ( 2, 3 )
     1            2    →       ( 1, 2 )
                                                                     3
     0            1    →       (0,1)
                                                                     2
    -1            0    →       ( -1, 0 )
                                                                     1
    -2           -1    →       ( -2, -1 )                  -2   -1                         x
     .            .                                                    0
                                                                                1   2
     .            .                                                        -1
     .            .

Como o gráfico de uma função do 1º grau é sempre um reta,
basta localizar dois de seus pontos para traçá-lo.


Exemplo 1
Traçar o gráfico da função y = 4x - 1


Solução:
Para x = 0 ⇒ y = 4 . 0 - 1 ⇒ y = -1
Para x = 1 ⇒ y = 4 . 1 - 1 ⇒ y = 3


         Tabela                   Pontos                             Gráfico

     x            y                                                         y
     0           -1    →       ( 0 , -1 )
     1            3    →       ( 1, 3 )                              3




                                                                                1         x
                                                                  -1



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118                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Nota:
Os valores atribuídos a x são arbitrários, mas, de preferência,
atribuímos valores inteiros, para facilitar os cálculos e a
marcação dos pontos no plano.


Exemplo 2
Traçar o gráfico da função y = 2x.


Solução:
Para x = 0 ⇒ y = 2 . 0 ⇒ y = 0
Para x = 1 ⇒ y = 2 . 1 ⇒ y = 2


         Tabela                  Pontos                            Gráfico

     x            y                                                        y
     0            0   →       (0,0)
     1            2   →       ( 1, 2 )

                                                                   2



                                                                       0                x
                                                                               1




Exemplo 3
Traçar o gráfico da função y = -3x + 2.


Solução:
Para x = 0 ⇒ y = -3 . 0 + 2⇒ y = 2
Para x = 1 ⇒ y = -3 . 1 + 2⇒ y = -1




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     119
Espírito Santo
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         Tabela                     Pontos                          Gráfico

     x            y                                                      y
     0            2          →   (0,2)
     1           -1          →   ( 1, -1 )

                                                                        2


                                                                             1

                                                                                          x
                                                                   -1




Exercícios:

1) Faça o gráfico das funções definidas por:

         a) y=x+3                            f ) y = -2x + 1
         b ) y = 2x - 1                      g) y=x
         c ) y = 4x                          h) y=4-x
         d ) y = -2x                         i ) y = -x + 5
         e ) y = 3x + 2                      j ) y = 1 = 3x


2) Faça o gráfico das funções definidas por:

                      x                                1
         a) y=                               c) y=       x-2
                      2                                3
                      x                                 x
         b) y=          +1                   d) y=-       +2
                      2                                 4


3) Faça o gráfico das funções definidas por:

         a) y-x=3                            c ) 2y - 2x = 4




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                                                                                               CST
120                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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4) Faça o gráfico das funções definidas por:

         a ) y = 2 ( 2x - 1)                 b ) y = 2x + (x - 2)


5) Represente numa mesma figura os gráficos de y = x + 1 e
   y = 2x -1

Função Constante
A função constante é definida por:
                      y=b      ( b é um número real)


Exemplos:
         a) y=2                              b) y=-3


Vamos traçar o gráfico da função y = 2.
Esta função pode ser escrita assim: y = 0 . x + 2.
Para qualquer valor real de x, o valor correspondente de y será
sempre 2.
Veja:
             Para x = -1 ⇒ y = 0 . ( -1 ) + 2 ⇒ y = 2
             Para x = 0   ⇒ y=0.(0)+2         ⇒ y=2
             Para x = 1   ⇒ y=0.(1)+2         ⇒ y=2
             Para x = 2   ⇒ y=0.(2)+2         ⇒ y=2


         Tabela                    Pontos                           Gráfico

     x            y                                                         y
     2            3       →     ( 2, 3 )
     1            2       →     ( 1, 2 )
     0            1       →     (0,1)                                   2

    -1            0       →     ( -1, 0 )
                                                                                        x
    -2           -1       →     ( -2, -1 )
                                                                    0
                                                              -1                1   2


O gráfico de um função constante é uma reta paralela ao eixo x.



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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     121
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Quais são funções constantes ?

        a) y=x                                d ) y = -6
        b) y=5                                e) y=1
                   1                          f ) y = -x + 1
        c) y=
                   2


2) Faça o gráfico das seguintes funções constantes:

        a) y=3                                d ) y = -3
        b ) y =1                              e ) y = -1
        c) y=4                                f ) y = -4




Zeros da função do 1º grau
Chama-se zero da função do 1º grau o valor de x para o qual y
= 0.
Assim, para calcular o zero da função, basta resolver a equação
do 1º grau ax + b = 0, ( a ≠ 0 ).


Exemplos:


1) Determinar o zero da função y = 3x - 15.

Solução:
Fazendo y = 0, temos:           3x - 15 = 0
                                      3x = 15
                                            15
                                       x=
                                             3
                                       x=5
Nota: A reta y = 3x - 15 corta os eixo x no ponto ( 5, 0 ).




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122                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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2) Determinar o zero da função y = 4x - 1.

Solução:
Fazendo y = 0, temos:          4x - 1 = 0
                                    4x = 1
                                          1
                                     x=
                                          4
                                                       1
Nota: A reta y = 4x - 1 corta os eixo x no ponto (       , 0 ).
                                                       4


Exercícios:

1) Determine os zeros das seguintes funções do 1º grau:

        a) y=x+7                              d ) y = -3x + 6
        b ) y = -5x + 5                       e ) y = -3x + 2
                  x                                       x
        c) y=-      +3                        f) y=2-
                  2                                       2


1) Determine as coordenadas do ponto de interseção do eixo x
   com as seguintes retas:

        a ) y = x -3                          d ) y = -4x - 8
        b) y=x+7                              e ) y = -2x - 6
        c ) y = 3x - 4                        f ) y = 2 - 2x




Condição para um ponto pertencer a uma reta
Um ponto P (x, y) pertence a uma reta se as suas coordenadas
satisfazem à equação da reta dada.


Exemplo:
Verifique quais dos pontos abaixo pertencem à reta y = 3x -1.
        a ) A ( 2, 5 )                        b ) B ( 3, 7 )




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     123
Espírito Santo
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Solução:
a ) Substituirmos, na equação, x por 2 e y por 5 e verificamos
    se a sentença obtida é verdadeira ou falsa.
y = 3x -1
5=3.2-1
5=6-1
5 = 5 (verdadeira)
Logo, o ponto A ( 2, 5 ) pertence à reta.


b ) Substituindo, na equação, x por 3 e y por 7, vem:
y = 3x -1
7=3.3-1
7=9-1
7 = 8 (falsa)
Logo, o ponto B ( 3, 7 ) não pertence à reta.




Exercícios:

1) Verifique quais dos pontos abaixo pertencem à reta da
   equação y = x + 3:

        a ) A ( 7, 3 )    b ) B ( 5, 2 )     c ) C ( 0, 4 )      d ) E ( -5, -2 )


2) Verifique quais dos pontos abaixo pertencem à reta da
   equação y = 2x - 1:

        a ) A ( 1, 1 )    b ) B ( 2, 3 )     c ) C ( -1, 1 )     d ) E ( -2, 5 )


3) Verifique se o ponto:

       a) E ( 4, 7 ) pertence à reta y = 1 - 2x
       b) F ( -1, 0 ) pertence à reta y = -4x + 5
       c) G ( -2, -3 ) pertence à reta y = x - 1




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124                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Espírito Santo
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Relações Métricas no Triângulo Retângulo




Preliminares
Vamos recordar:
O triângulo retângulo é aquele que tem um ângulo reto.
                         A



  Cateto                                              Hipotenusa




                         B                           C



                                     Cateto




Observe que:
• Os lados que formam o ângulo reto são chamados catetos.
• O lado oposto ao ângulo reto é chamado hipotenusa.


Elementos de um triângulo retângulo
Seja o triângulo retângulo ABC:

                             A



                     c                        b
                                 h

                         m                n
                 B           E                             C
                                      a

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                                                                                               CST
126                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Os elementos do triângulo dado são:

             a → medida da hipotenusa BC
             b → medida do cateto AC
             c → medida do cateto AB
             h → medida da altura AE
             m → medida da projeção de AB sobre a hipotenusa
             n → medida da projeção de AC sobre a hipotenusa


Relações métricas
Seja o triângulo retângulo:
                             A



                     c                           b
                                 h

                         m                   n
                 B           E                                C

                                         a



Trançando a altura relativa à hipotenusa do triângulo retângulo
ABC, obtemos dois outros triângulos retângulos.


                 A                                             A     A



       c                             b                   c                        b
                                                                   h h



                                                     B       m E         E    n               C
  B                      a                       C



Os triângulos ABC, EBA e EAC são semelhantes (têm dois
ângulos congruentes). Então, podemos enunciar as relações
que seguem.

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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     127
Espírito Santo
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1ª RELAÇÃO
A medida de cada cateto é a média proporcional entre as
medidas da hipotenusa e da projeção deste cateto.


Sejam as semelhanças:

                       a   c             2
∆ ABC ~ ∆ EBA ⇒          =   ⇒         c = a . m
                       c   m


                       a   b                 2
∆ ABC ~ ∆ EAC ⇒          =   ⇒           b = a . n
                       b   n



2ª RELAÇÃO
A medida da altura à hipotenusa é a média proporcional entre as
medidas das projeções dos catetos.


Sejam os triângulos:

                       h   m                 2
∆ EBA ~ ∆ EAC ⇒          =   ⇒           h = m . n
                       n   h



3ª RELAÇÃO
O produto das medidas dos catetos é igual ao produto da
medida da hipotenusa pela medida da altura relativa a essa
hipotenusa.


Sejam os triângulos:

                       a   b
∆ ABC ~ ∆ EBA ⇒          =   ⇒           b . c = a . h
                       c   h




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                                                                                               CST
128                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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RESUMO

                                                    2
    c                                 b        1) c = a . m
                                                    2                  (cateto)2 = (hipotenusa) . (projeção)
                                               2) b = a . n
        m                         n
                          a




                     h                              2                   (altura)2 = (projeção) . (projeção)
                                               3) h = m . n
        m                         n




   c                                  b
                     h                                                  (cateto) . (cateto) = (hipotenusa) .
                                               4) b . c = a . h                        (altura)

                              a




Exercícios resolvidos

Calcular o valor de y, nos triângulos retângulos:
a)                                                                Solução:
                                                                  Aplicando 1 , resulta:
                                                                   2
                                                                  y = 25 . 16
                 y
                                                                   2
                                                                  y = 400

                                                                  y =      400
                         16
                                                                  y = 20

                                          25



b)                                                                Solução:
                                                                  Aplicando 2 , resulta:
                                                                   2
                                                                  y =9.4
                                                                   2
                                                                  y = 36

                                                                  y =      36
                                                                  y =6


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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     129
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
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                                         y



                                         4

                                 9


c)                                                         Solução:
                                                           Aplicando 3 , resulta:
                                                            2
                                                           y = 4 . 16
                                                            2
                         y
                                                           y = 64

                                                           y =    64
                     4                   16                y =8


d)                                                         Solução:
                                                           Aplicando 4 , resulta:
                                                           5.y=3.4
                 3                       4
                                                           5y = 12
                         y
                                                                 12
                                                           y =
                                                                  5
                                                           y = 2,4
                                     5




Exercícios:

1) Calcule o valor de x nos triângulos retângulos:

       a)




                                 x


                             9                16


_________________________________________________________________________________________________
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                                                                                               CST
130                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     131
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       b)



                 3



                     x

                                    5



       c)



                                            4



                                        x

                                    5



       d)



                          20
                                                         x
                                                12




                                  25



       e)




                            8



                     4                      x

_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
132                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




       f)



                                             20



                                        16

                                    x



2) Calcule h, m e n no triângulo retângulo:




                 6                            8
                          h


                     m                   n

                                   10


3) Calcule a, b, c e h no triângulo retângulo:




                 b                                c
                          h

                     18                  32

                                   a




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     133
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

4ª Relação - Teorema de Pitágoras
O quadrado da media da hipotenusa é igual à soma dos
quadrados das medidas dos catetos.


                             A



                     c                           b
                                 h


                         m                   n
                 B                                          C
                                         a




Pela relação 1, temos:
                                     2
                                 b =a.n
                                     2
                                 c =a.m              +
                                     2   2
                                 b +c =a.n+a.m              • Somando membro a membro.
                                     2   2
                                 b +c =a(n+m)               • Fatorando o 2º membro.
                                     2   2
                                 b +c =a.a                  • Observando que n + m = a.
                                     2   2   2
                                 b +c =a
                                                     ou
                                     2   2   2
                                 a =b +c




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
134                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Calcular o valor de x nos seguintes triângulos retângulos:

a)                                               Solução:
                                                 Pelo teorema de Pitágoras:
                                                  2           2           2
                                                 x =6 +8
                         x                        2
  8                                              x = 36 + 64
                                                  2
                                                 x = 100

                                                 x =          100
                     6                           x = 10



b)                                               Solução:
                                                 Pelo teorema de Pitágoras:
                                                      2           2           2
                                                 15 = x + 12
         x                     12
                                                          2           2
                                                 225 = x + 144
                                                  2
                                                 x = 81

                         15                      x =          81
                                                 x =9




2) Calcule x nas figuras abaixo:

       a)
                              12




                 9
                                   x




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     135
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       b)




                       5
                                             x




                                4



       c)
                            8




                                             x
                           10




       d)




                       20
                                             3x




                                4x




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
136                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

3) Calcule x nas figuras abaixo:

       a)




                              11
                                                    x
                          3




                              3    2



       b)



                                           3x
                 2x




                                   5       3



       c)




                 3    3
                                               2x




                                       x




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     137
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       d)
                                        x




                 3

                                            1+x



       e)




                         x                        x+1




                                      x+2



       f)
                             13




                                            x+2
                     2




                                  x




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
138                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




4) Na figura, calcule a distância de A a B.



                             13
  5                                                  5
                                                                 4



      A                                                         B



5) Calcule x e y:




                                       x

                 5                                                  8
  3

                                                y

                                  19



6) Utilizando o teorema de Pitágoras, calcule x:

       a)


                         x
                                               3



                              4



       b)




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     139
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




                 3                               10
                     x
                 4



                                             x


       c)


                         x
                                         3


                             3



       d)



                         x           2



                                 1




7) Calcule a nas figuras abaixo:

       a)
                                         3

                                                           a



                 4


                                                      29




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
140                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       b)


                                       a


                 2

                                                    2


                              2



8) Calcule x:

       a)



                                           x
                 y                6

                          2                    10



       b)
                                       15


                     10
                              x



                                  23




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     141
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

9) Qual é o perímetro do triângulo retângulo da figura ?

                            A




                 32                  18
  B                                           C


10) Qual é o perímetro do triângulo retângulo da figura ?

      A          8               D


  6




  4


      B                          C




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
142                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Razões trigonométricas




Seno, cosseno e tangente de um ângulo agudo
No triângulo retângulo definem-se:
                                            medida do cateto oposto
• seno de um ângulo agudo =
                                             medida dahipotenusa

                                               medida do cateto adjacente
• cosseno de um ângulo agudo =
                                                 medida da hipotenusa
                                                medida do cateto oposto
• tangente de um ângulo agudo =
                                               medida do cateto adjacente


Para o triângulo retângulo ABC:
                                                B


                            a
                                                    c              cateto oposto
                                                                   ao ângulo α
                 α
  C                          b                  A




                         cateto adjacente
                         ao ângulo α



temos que:

                     c                                         b                            c
   seno α =                                         cons α =                       tg α =
                     a                                         a                            b




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     143
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Exercícios:

1) Calcular o seno, o cosseno e a tangente do ângulo α.

                                         C                  Solução:
                                                                        6
                                                            seno α =      = 0,8
                             10                                        10
                                             6                          8
                                                            cons α =      = 0,8
                                                                       10
                 α
  A                          8           B                           6
                                                            tg α =     = 0,75
                                                                     8


Observações:
• O seno e o cosseno são sempre números reais menores que
  1, pois qualquer cateto é sempre menor que a hipotenusa.
• A tangente é um número real positivo.


2) No triângulo retângulo da figura, calcule:

        C
                                                            a ) seno α
                              5
  3
                                                            b ) cons α
                                    α
        B                     4              A              c ) tg α




3) No triângulo retângulo da figura, calcule:

                         C
                                                            a ) seno α          a ) seno β
           13
                     β
                             12                             b ) cons α          b ) cons β

        α
  B              5       A                                  c ) tg α            c ) tg β



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                                                                                               CST
144                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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4) No triângulo retângulo da figura, calcule:

        C
                                                           a ) seno α          a ) seno β
          β
    8
                                                           b ) cons α          b ) cons β
                                  α
        B             15                  A                c ) tg α            c ) tg β


Tabela de Razões Trigonométricas

Os valores aproximados dos senos, cossenos e tangentes dos
ângulos de 1º a 89º são encontrados na tabela da página
seguinte.


Uso da Tabela
Com a tabela podemos resolver dois tipos de problemas:


• Dado o ângulo, determinar a razão trigonométrica.


Exemplos:
1 ) Calcule sen 15º.
Na coluna ângulo, procuramos 15º.
Na coluna seno, achamos 0,2588.
Assim: seno 15º = 0,2588.

2 ) Calcule tg 50º.
Na coluna ângulo, procuramos 50º.
Na coluna tangente, achamos 1,1918.
Assim: tg 50º = 1,1918.

•        Dada a razão trigonométrica, determinar o ângulo.

Exemplo:
Calcule o ângulo x, sendo cos x = 0,4226.
Na coluna cosseno, procuramos 0,4226.
Na coluna ângulo, achamos 65º.
Assim: x = 65º


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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     145
Espírito Santo
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                 TABELA DAS FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS DE 1º A 89º

 Ângulo          Seno     Cosseno   Tangente   Ângulo   Seno     Cosseno   Tangente
     1º          0,0175   0,9998     0,0175     46º     0,7193   0,6947     1,0355
     2º          0,0349   0,9994     0,0349     47º     0,7314   0,6820     1,0724
     3º          0,0523   0,9986     0,0524     48º     0,7431   0,6691     1,1106
     4º          0,0698   0,9976     0,0699     49º     0,7547   0,6561     1,1504
     5º          0,0872   0,9962     0,0875     50º     0,7660   0,6428     1,1918

     6º          0,1045   0,9945     0,1051     51º     0,7771   0,6293     1,2349
     7º          0,1219   0,9925     0,1228     52º     0,7880   0,6157     1,2799
     8º          0,1392   0,9903     0,1405     53º     0,7986   0,6018     1,3270
     9º          0,1564   0,9877     0,1584     54º     0,8090   0,5878     1,3764
    10º          0,1736   0,9848     0,1763     55º     0,8192   0,5736     1,4281

    11º          0,1908   0,9816     0,1944     56º     0,8290   0,5592     1,4826
    12º          0,2097   0,9781     0,2126     57º     0,8387   0,5446     1,5399
    13º          0,2250   0,9744     0,2309     58º     0,8480   0,5299     1,6003
    14º          0,2419   0,9703     0,2493     59º     0,8572   0,5150     1,6643
    15º          0,2588   0,9659     0,2679     60º     0,8660   0,5000     1,7321

    16º          0,2756   0,9613     0,2867     61º     0,8746   0,4848     1,8040
    17º          0,2924   0,9563     0,3057     62º     0,8829   0,4695     1,8807
    18º          0,3090   0,9511     0,3249     63º     0,8910   0,4540     1,9626
    19º          0,3256   0,9455     0,3443     64º     0,8988   0,4384     2,0503
    20º          0,3420   0,9397     0,3640     65º     0,9063   0,4226     2,1445

    21º          0,3584   0,9336     0,3839     66º     0,9135   0,4067     2,2460
    22º          0,3746   0,9272     0,4040     67º     0,9205   0,3907     2,3559
    23º          0,3907   0,9205     0,4245     68º     0,9272   0,3746     2,4751
    24º          0,4067   0,9135     0,4452     69º     0,9336   0,3584     2,6051
    25º          0,4226   0,9063     0,4663     70º     0,9397   0,3420     2,7475

    26º          0,4384   0,8988     0,4877     71º     0,9455   0,3256     2,9042
    27º          0,4540   0,8910     0,5095     72º     0,9511   0,3090     3,0777
    28º          0,4695   0,8829     0,5317     73º     0,9563   0,2824     3,2709
    29º          0,4848   0,8746     0,5543     74º     0,9613   0,2756     3,4874
    30º          0,5000   0,8660     0,5774     75º     0,9659   0,2588     3,7321

    31º          0,5150   0,8572     0,6009     76º     0,9703   0,2419     4,0108
    32º          0,5299   0,8480     0,6249     77º     0,9744   0,2250     4,3315
    33º          0,5446   0,8387     0,6494     78º     0,9781   0,2079     4,7046
    34º          0,5592   0,8290     0,6745     79º     0,9816   0,1908     5,1446
    35º          0,5736   0,8192     0,7002     80º     0,9848   0,1736     5,6713

    36º          0,5878   0,8090     0,7265     81º     0,9877   0,1564     6,3188
    37º          0,6018   0,7986     0,7536     82º     0,9903   0,1392     7,1154
    38º          0,6157   0,7880     0,7813     83º     0,9925   0,1219     8,1443
    39º          0,6293   0,7771     0,8098     84º     0,9945   0,1045     9,5144
    40º          0,6428   0,7660     0,8391     85º     0,9962   0,0872    11,4301

    41º          0,6561   0,7547     0,8693     86º     0,9976   0,0698    14,3007
    42º          0,6691   0,7431     0,9004     87º     0,9986   0,0523    19,0811
    43º          0,6820   0,7314     0,9325     88º     0,9994   0,0349    28,6363
    44º          0,6947   0,7193     0,9657     89º     0,9998   0,0175    57,2900
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146                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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     45º          0,7071   0,7071   1,000
Exercícios:

1) Consulte a tabela e encontre o valor de:

a)         cos 18º                          g)   sen 42º
b)         sen 18º                          h)   tg 60º
c)         tg 18º                           i)   cos 54º
d)         sen 20º                          j)   sen 68º
e)         tg 39º                           k)   cos 75º
f)         cos 41º                          l)   tg 80º




2) Consulte a tabela e responda:

       a) Qual é o ângulo cujo cosseno vale 0,2756 ?


       b) Qual é o ângulo cujo seno vale 0,2588 ?


       c) Qual é o ângulo cuja tangente vale 0,6494 ?




3) Consulte a tabela e determine o ângulo x:

       a) seno x = 0,2419
       b) cos x = 0,9063
       c) tg x = 0,7002
       d) cos x = 0,4695
       e) tg x = 1,2349
       f)        sen x = 0,9511




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     147
Espírito Santo
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Ângulos Notáveis

As razões trigonométricas dos ângulos de 30º, 45º e 60º
aparecem frequentemente nos problemas. Por isso, vamos
apresentar essas razões na forma fracionária.

                          30º                 45º                 60º

                           1                    2                 3
          seno
                           2                   2                  2

      cosseno              3                    2                 1
                           2                   2                  2

                            3                  1                    3
      tangente
                           3




Exercícios:

1) Calcular o valor de x no triângulo retângulo da figura abaixo.

                                                         Solução:
                                                                        x
                                                         seno 30º =
                 8                                                      8
                                    x
                                                          1   x
                                                            =
                                                          2   8
                                                         2x = 8
                                                         x=4
Resposta: 4




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148                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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2) Calcular os catetos de um triângulo retângulo cuja
   hipotenusa mede 6cm e um dos ângulos mede 60º.




                                          6
                      x



                                              60º
                                    y

Solução:
                      x                                               y
a)       seno 60º =                                 b)    cos 60º =
                      6                                               6

  3   x                                             1   y
    =                                                 =
  2   6                                             2   6
                                                    2y = 6
2x = 6           3
                                                         6
   6 3                                              y=
x=                                                       2
    2
                                                    y=3
x=3              3


Resposta: x = 3           3 cm e y = 3 cm


3) Calcule o valor de x em cada um dos triângulos:

       a)




                               10



                                    30º
                           x




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     149
Espírito Santo
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__

       b)


                       x


                     45º

                            10




       c)




                 x            10



                                      37º




       d)




                 x

                                       20º
                              10




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
150                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

                         4
4) Na figura, sen α =      . Calcule x e y.
                         5




                         8              x



                                         α
                                    y

Solução:
a)       Cálculo de x:                           b)    Cálculo de y:
                                                  2    2      2
         8                                       y + 8 = 10
seno α =                                          2
         x                                       y + 64 = 100
                                                  2
4   8                                            y = 36
  =
5   x                                            y=6
4x = 40
x = 10


                         3
5) Na figura, cos α =      . Calcule x e y.
                         5




                         x              15



                                         α
                                    y




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     151
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

                         5
6) Na figura, tg α =       . Calcule x e y.
                        12



                                  26
                                                     x

                        α
                                   y



7) Na figura, calcule a distância de A a B.




                 18cm                                              30cm


                 30º        60º

  A                                                            B




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
152                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Relações Métricas num Triângulo qualquer




Teorema - Lado oposto a ângulo agudo
O quadrado da medida do lado oposto a um ângulo agudo é
igual à soma dos quadrados das medidas dos outros dois lados,
menos duas vezes o produto da medida de um desses lados
pela medida da projeção o outro sobre ele.


    ∃
H { A é agudo                                          B

           2     2       2
T { a = b + c - 2 bm
                                             c                            s
                                                           h

                                                  m                  b-m
                                         A              D                                  C
                                                                 b


Demonstração:
No ∆ BCD:
                     2       2           2
                     a = h + (b-m)           (Pitágoras)
                     2       2   2                 2
                     a = h + b - 2 bm + m                  (1)


No ∆ BAD:
                     2       2   2
                     h = c - m       (2)         (Pitágoras)
Substituindo ( 2 ) em ( 1 ), resulta:

                     2       2   2   2                     2
                     a = c - m + b - 2 bm + m


                     2       2   2
                     a = b + c - 2 bm




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     153
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Exercícios:

1) Na figura abaixo, calcular o valor de x.

                                    B              Solução:
                                                    2     2        2
                                                   a = b + c - 2 bm
                                                    2     2    2
                     9                     8
                                                   8 = 10 + 9 - 2 . 10 . x
                                                   64 = 100 + 81 -20x
                                                   20x = 181 - 64
                     x
                                                   20x = 117
  A                                 D          C
                         10                             117
                                                   x=       = 5,85
                                                         20




2) Nas figuras abaixo, calcule x:

       a)


                                    9
                 5


                     x

                               10




       b)


                                    9
                 8


                     x

                               12




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
154                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       c)


                                    6
                 4


                               x

                               7



       d)


                                    x
                 8


                     4,5

                               12




Teorema - Lado oposto a ângulo obtuso
O quadrado da medida do lado ao ângulo obtuso é igual à
soma dos quadrados das medidas dos outros dois lados, mais
duas vezes o produto da medida de um desses lados pela
medida da projeção do outro sobre ele.


    ∃
H { A é obtuso                              B

            2    2         2
T { a = b + c - 2 bm
                                                                    a
                                        h         c

                                                   m                          b
                                                                A                             C
                                                                    19




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     155
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Demonstração:
No ∆ BCD:
                     2        2            2
                     a = h + (b+m)             (Pitágoras)
                     2        2    2                2
                     a = h + b + 2 bm + b                    (1)


No ∆ BDA:
                     2        2    2
                     h = c - m         (2)      (Pitágoras)
Substituindo ( 2 ) em ( 1 ), resulta:

                     2        2    2   2                         2
                     a = c - m + m - 2 bm + m


                     2        2    2
                     a = b + c - 2 bm




Exercícios:

1) Na figura abaixo, calcular o valor de x.

 B                                                      Solução:
                                                         2           2       2
                                                        a = b + c + 2 bm
                                                             2           2   2
                              14                        14 = 10 + 6 + 2 . 10 . x
                 6
                                                        196 = 100 + 36 +20x
                 x                                      196 = 136 + 64
   D                     A                       C      20x = 60
                                                        x=3




2) Nas figuras abaixo, calcule x:

       a)




                                               13
                         10

                          x                                  5


_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
156                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       b)




                                                    8
                                                                      4

                                                                  x
                                     5


       c)




                                                    x
                         8


                             2                               10


Natureza de um triângulo
Podemos estabelecer o seguinte critério para classificar
triângulos quanto aos ângulos:


Sendo a a medida do maior lado, temos:


                                     ⇒       ∆ retângulo
                 2   2       2
1                a = b + c
                                     ⇒       ∆ acutângulo
                 2   2       2
2                a < b + c
                                     ⇒       ∆ obtusângulo
                 2   2       2
3                a > b + c


Exemplos:
( 1 ) Um triângulo cujos lados medem 3cm, 4cm e 5cm é
      retângulo.
                                 2       2      2
            Justificando:        5 = 3 + 4
                                 25 = 9 + 16
                                 25 = 25
_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     157
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




( 2 ) Um triângulo cujos lados medem 4cm, 5cm e 6cm é
      acutângulo.
                                  2       2   2
             Justificando:        6 < 4 + 5
                                  36 < 16 + 25
                                  36 < 41

( 3 ) Um triângulo cujos lados medem 4cm, 2cm e 5cm é
      obtusângulo.
                                  2       2   2
             Justificando:        5 > 4 + 2
                                  25 > 16 + 4
                                  25 > 20

Exercícios:

1) Classificar quanto aos ângulos cujos lados medem:

a)       5cm, 8cm e 7cm                       g)   12cm, 8cm e 9cm
b)       3cm, 7cm e 5cm                       h)   8cm, 15cm e 17cm
c)       15cm, 9cm e 12cm                     i)   7cm, 10cm 4cm


Resumo
( 1 ) Lado oposto a ângulo agudo                      ( 2 ) Lado oposto a ângulo obtuso


                                      a                                      a
         c
                                                            c

                 m                                              m
                                                                                     b
                              b
                                                                    2    2       2
                     2    2       2                                 a = b + c + 2 bm
                     a = b + c - 2 bm


2) Nas figuras abaixo, calcule x:

       a)




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
158                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




                                          10
                 8


                     x

                                     12



       b)


                                 5
                                                    3


                                     x

                                     7



       c)




                                               x
                                 6


                             3                          10


       d)




                                               16
                         8


                             x                          12


       e)



_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     159
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




                                           x
                    3


                        1,5                          5




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
160                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     161
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Relações métricas na Circunferência




Teorema
Se duas cordas se cortam em um ponto interior da
circunferência, então o produto das medidas dos segmentos
determinados numa delas é igual ao produto das medidas dos
segmentos determinados na outra.


                                                                A
             AB ∩ CD = { P }
H

            P é interior
                                                                           P              C

T           PA . PB = PC . PD                       D

                                                                                    B


Demonstração:
Considerando os triângulos PAD e PCB:
                 ∃   ∃
                 P ≅ P ( oposto pelo vértice )
                 ∃   ∃
                 A ≅ C ( ângulos inscritos de mesmo arco )


Logo, ∆ PAD ~ ∆ PCB.
                 PA   PC
Então:              =    ⇒         PA . PB = PC . PD
                 PD   PB




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
162                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Exercícios:

1) Calcular o valor de x na figura:

                                               Solução:
                 12
                              x                16 . x = 12 . 4
                                                 16x = 48

        16                                                48
                              4                    x =
                                                          16
                                                   x = 3



2) Calcule o valor de x nas seguintes figuras:

       a)

                                       3
                          4

                                           9

                                   x




       b)

                                   6
                      x


                                           8
                              18




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     163
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       c)


                     2x

                                  8


                         9                x




       d)

                             3
                     x                x



                             27




       e)


                 x+1
                             4x - 1


                 x                    3x




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
164                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Teorema
Se de um ponto P que pertence ao exterior de uma
circunferência traçamos duas secantes que cortam a
circunferência, respectivamente, no pontos A, B e C, D, então:


                             PA . PB = PC . PD



             PA e PC são secantes
H
            P é exterior



T           PA . PB = PC . PD



                    A

                                      B

                                                          P



                                       D

                    C




Demonstração:
Considerando os triângulos PAD e PCB:
                 ∃   ∃
                 P ≅ P ( ângulo comum )
                 ∃   ∃
                 A ≅ C ( ângulos inscritos de mesmo arco )


Logo, ∆ PAD ~ ∆ PCB.
                 PA   PC
Então:              =    ⇒        PA . PB = PC . PD
                 PD   PB




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     165
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




Exercícios:

1) Calcular o valor de x na figura:

                           x                                       Solução:
                                                                   x . 4 = (2+6) . 6
                                                                       4x = 8 . 6
                                       4                               4x = 48
                                                                                48
                                                                          x =
                                       6                                         4
                 2                                                        x = 12




2) Calcule o valor de x nas seguintes figuras:

       a)
                                   x



                                           5


                                                7



                                               10




       b)




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
166                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__


                                    8




                                              x


                                                  3

                      9




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     167
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

       c)

                                  25




                         x


                     5                       15




       d)
                         x             x


                                                 4


                             12




       e)

                         7

                                             5

                 x                x          2




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
168                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Teorema
Se de um ponto P que pertence ao exterior de uma
circunferência, traçamos uma tangente e uma secante que
encontram a circunferência, respectivamente, nos pontos
C e A e B, então

                                       2
                                   ( PC ) = PA . PB



            P             é exterior
H            PC           é tangente
             PA           é secante



                      2
T           ( PC ) = PA . PB



                  A

                                           B



                                                                P



                                  C



Demonstração:
Considerando os triângulos PAC e PCB:
                 ∃   ∃
                 P ≅ P ( ângulo comum )

                 ∃   ∃  BC 
                 A ≅ C 
                        2 
                           


Logo, ∆ PAC ~ ∆ PCB.
                 PA   PC
                         ⇒
                                                2
Então:              =                  ( PC )       = PA . PB
                 PC   PB



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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     169
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Calcular o valor de x na figura:

                                    x                              Solução:
                                                                    2
                                                                   x = ( 18 + 6 ) . 6
                                                                    2
                                                                   x = 24 . 6
                                                                    2
                                   6
                                                                   x = 144
                                                                    2
                                                                   x =      144
                 18
                                                                    2
                                                                   x = 12


2) Calcule o valor de x nas seguintes figuras:

       a)
                                        x


                                                 4




                                            16




       b)

                                        12


                                            x




                                            24




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__
                                                                                               CST
170                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
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       c)


                     5                   4



                                             x




       d)
                                     4



                                                  x



                         6




       e)

                                             10



                 x           x                    5




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     171
Espírito Santo
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RESUMO

        1

            A
                                  C

                                                                  PA . PB = PC . PD


                              B
            D

        2

            A

                              B


                                                        P         PA . PB = PC . PD


                              D
            C

        3

            A
                              B

                                                                         2
                                                        P         ( PC ) = PA . PB




                         C




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
172                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Calcule o valor de x nas seguintes figuras:

       a)


                               8
                                         x


                                        4
                           16




       b)
                                   2x




                      6                          3
                                         x




       c)
                          x
                               +
                                   4




                                             x


                  2x
                                        4




       d)


                          2x
                                             x

                      1                 x-
                 x+                          2




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     173
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




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                                                                                               CST
174                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Polígonos Regulares




Polígono inscrito numa circunferência
Dizemos que um polígono é inscrito quando todos os seus
vértices pertencem à circunferência.
Veja:
                       D                                           E           F




             A                                              J                           G

                                             C


                                                                   I           H
                           B
                                                                  Hexágono inscrito
                   Quadrilátero inscrito

A circunferência está circunscrita ao polígono.


Polígono circunscrito a uma circunferência
Dizemos que um polígono é circunscrito quando todos os seus
lados são tangentes à circunferência.
Veja:
        P                             S                            E           F




                                                        J                               G



                                                 R

                                                                   I           H

                       Q                                        Hexágono circunscrito

                 Quadrilátero circunscrito

A circunferência está inscrita no polígono.


_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     175
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Polígono Regular
Um polígono é regular quando tem os lados congruentes e os
ângulos congruentes.
Veja:


                                                                               60º
                                   Quadrilátero

                                                                            Triângulo
                                                                            Equilátero

                                                                      60º                60º
                         •   4 lados congruentes.
                     •       4 ângulos congruentes               •    3 lados congruentes.
                                                             •       3 ângulos congruentes.



Os polígonos regulares podem ser inscritos ou circunscritos a
uma circunferência.


Apótema de um Polígono Regular
Apótema é o segmento cujas extremidades são o centro e o
ponto médio do lado.


                               G                  F



                                        O
                 H                                    E
                                                                     OM é o apótema.


                               C        M         D




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
176                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Relações Métricas no Polígonos Regulares
1)       QUADRADO
             a)       Cálculo da medida do lado ( λ4 )

                                       F                                   No ∆ COD, temos:

                                                                           λ42         2
                                                                                 = r + r
                                                                                                   2



                                                                           λ42   = 2r
                                                                                           2

                               O           r
                  D                                   C                    λ42   =         2r 2
                                   r
                                                λ4                         λ42   = r           2


                                       D


             b)       Cálculo da medida do apótema ( a4 )

                  E                            C                           Na figura, observe que:
                                                                                     λ4
                                                                           a4 =
                              a4                                                     2
                                               λ4                          como λ4             =r          2
                              a4
                                                                                                            2
                  F                            D                           então: a4           =
                                                                                                           2




Exercícios:

1) Calcular a medida do lado e do apótema do quadrado
   inscrito numa circunferência de raio 8cm.

Solução:

                                               a)    λ4   =r       2        ⇒     λ4       =8          2


                         λ4
                                                                                                   8       2
                                               b)    a4   =
                                                               r       2    ⇒     a4       =                    ⇒   a4   =4   2
                         8                                         2                                   2
                 a4




Resposta: o lado mede 8                    2 cm e o apótema 4                2 cm.

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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     177
Espírito Santo
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2) Calcule o lado de um quadrado inscrito numa circunferência
   de raio de 6cm.




3) Calcule o lado de um quadrado inscrito numa circunferência
   de raio de 5 2 cm.




4) Calcule o apótema de um quadrado inscrito numa
   circunferência de raio 5 8 cm.




5) O lado de um quadrado inscrito numa circunferência mede
   10 2 cm. Calcule o raio da circunferência.




6) Calcule o lado e o apótema de um quadrado inscrito numa
   circunferência de raio 12 2 cm.




7) A medida do apótema de um quadrado inscrito numa
   circunferência é 15cm. Calcule o raio da circunferência.




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                                                                                               CST
178                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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2)       HEXÁGONO REGULAR
             a)   Cálculo da medida do lado ( λ6 )
                                                                  O ∆ AOB é equilátero.

                                                                  Logo: OA = OB = AB
                            O

                       r                r                         Então:   λ6      = r


                   A                        B
                            λ6

             b)   Cálculo da medida do apótema ( a6 )
                                                                               2
                                                                  2      r
                                            No ∆ MOB, temos: a6
                                                                                         2
                                                                      +          = r
                                                                         2

                                                                      2    2       r2
                                                                  a6 = r -
                                                                                   4

                            O                                         2    3r 2
                                                                  a6 =
                                                                            4
                       r                r
                           a6                                         2        3r 2
                                                                  a6 =
                                                                                4
                                M
                   A                        B
                                    r                                 2    r    3r
                                                                  a6 =
                                    2                                          2




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     179
Espírito Santo
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Exercícios:

1) Determinar a medida do lado e do apótema do hexágono
   regular inscrito numa circunferência de raio 8cm.

Solução:


a)       Como        λ6      = r   , então λ6 = 8


                 r       3                8       3
b)       a6 =                  ⇒   a6 =               = 4   3
                     2                        2


             Resposta: o lado mede 8cm e o apótema 4                 3 cm.


2) Calcule as medidas do lado e do apótema de um hexágono
   regular inscrito numa circunferência de raio 12 3 cm.



3) Determine o perímetro de um hexágono regular inscrito
   numa circunferência de 7cm e de raio.



4) O apótema de um hexágono regular inscrito numa
   circunferência mede 15cm. Quanto mede o seu lado ?



5) O lado de um hexágono regular inscrito numa circunferência
   mede 2 27 cm. Quanto mede o seu lado ?




6) O apótema de um hexágono regular                             mede 5   3 cm.
   Determine o perímetro do hexágono.




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180                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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3)       TRIÂNGULO EQUILÁTERO
             a)   Cálculo da medida do lado ( λ3 )
                                              No ∆ ABD, temos:

                                              λ32          2
                                                     + r = ( 2r )
                                                                              2
                                                                                  (Teorema de Pitágoras)

                                              λ32          2
                                                     + r = 4r
                                                                          2



                                              λ32    = 3r
                                                               2



                                              λ3     = r           3r 2



                                              λ3     = r           3



             b)   Cálculo da medida do apótema ( a3 )
                                                                              2
                                                           2          r
                                No ∆ MOB, temos: a6
                                                                                        2
                                                                   +            = r
                                                                      2

                                                           O quadrilátero BCDO é um losango,
                                                           pois os lados são congruentes
                                                           (medem r).

                                                                          OD                       r
                                                           a3 =              ⇒              a3 =
                                                                           2                       2




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     181
Espírito Santo
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Exercícios

1) Determine o lado e o apótema do triângulo equilátero numa
   circunferência de raio 10cm.

Solução:


a)       λ3      = r   3       ⇒      λ3   = 10     3


                   r                  10
b)       a3 =              ⇒   a3 =      = 5
                   2                   2


             Resposta: o lado mede 10             3 cm e o apótema 5cm.




2) Calcule o lado de um triângulo equilátero inscrito numa
   circunferência de raio 12 cm.




3) Calcule o apótema de um triângulo equilátero inscrito numa
   circunferência de raio 26cm.




4) O lado de um triângulo equilátero inscrito numa
   circunferência mede 12cm. Calcule o raio da circunferência.




5) O lado de um triângulo equilátero inscrito numa
   circunferência mede 18cm. Quanto mede o seu apótema ?




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182                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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RESUMO

             Polígono inscrito                   Lado                        Apótema

                    Quadrado                λ4   = r    2
                                                                            a4 =
                                                                                     r       2
                                                                                         2

                 Hexágono regular           λ6   = r
                                                                            a6 =
                                                                                     r       3
                                                                                         2

            Triângulo equilátero            λ3   = r    3                     a3 =
                                                                                         r
                                                                                         2




Exercícios:

1) Calcule o lado de quadrado inscrito numa circunferência de
   raio 3 2 cm.



2) Calcule o apótema de um de quadrado inscrito numa
   circunferência de raio 7 8 cm.



3) O apótema de um hexágono regular inscrito numa
   circunferência mede 30cm. Quanto mede o seu lado ?



4) O apótema de um triângulo equilátero inscrito numa
   circunferência mede 5cm. Calcule o perímetro do triângulo
   equilátero.



5) Calcule o perímetro de um triângulo equilátero inscrito em
   uma circunferência de raio 2 3 cm.




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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     183
Espírito Santo
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184                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Área de Polígonos




Considerações Iniciais
• Superfície de um polígono é a reunião do polígono com o
  seu interior.
• Área de um polígono é a medida da superfície desse
  polígono.
Nota: Por comodidade, a área da superfície de um polígono
  será denominada área de um polígono.
• Dois polígonos se dizem equivalentes se têm a mesma área.


Áreas dos principais polígonos



                     RETÂNGULO

                                                                    Área = base x altura


                                                 h
                                                                          A=bxh


                         b



                      QUADRADO

                                                                    Área = lado x lado




                                                                       A=λx     λ = λ2
                             λ

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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     185
Espírito Santo
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                  PARALELOGRAMO

                                                                       Área = base x altura
                                                        h


                                b                                           A=bxh



                        TRIÂNGULO

                                                                  Área = base x altura : 2

                   h


                                                                          A=bxh:2
                        b



                 LOSANGO

                                                    Área = Diag. maior x diag. menor : 2

                                        d


                                                                          Dxd
                    D                                                A=
                                                                           2



                 TRAPÉZIO

                   b                                Área = (B. maior x b.menor) x altura : 2




                                                                       (B + b ) x h
                                                                  A=
                        B                                                   2


Nota:
Nas fórmulas, para facilitar, usamos apenas a palavra:
• lado em vez de medida do lado.
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                                                                                               CST
186                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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• base em vez de medida da base, e assim por diante.


Exercícios:

1) Calcular a área da figura abaixo, supondo as medidas em
   centímetros.


                                 30




  15                                           45




                           20



Solução:
a)       Área do quadrado: A = 15 . 15 ⇒ A = 225
b)       Área do retângulo: A = 20 . 45 ⇒ A = 900
                                 45 . 10
c)       Área do triângulo: A=           ⇒ A = 225
                                   2
d)       Área total: A = 225 + 900 + 225 = 1350

                      2
Resposta: 1.350 m


2) Calcule a área das figuras, supondo as medidas em cm:

a)                                                b)


                                                     3
   7


                                                                       6
                 7


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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     187
Espírito Santo
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c)                                                d)


           3
                                                                3


                     4                                          5



e)                                                f)


  5                                                         3


                                                                    5
                         8



3) Calcule a área da figura, supondo as medidas em cm:

                                          3


                                      3          3
                              7


                 4


         3



4) Calcule a área dos polígonos, supondo as medidas em cm:

       a)


                             10




                                  8




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                                                                                               CST
188                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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       b)

                                 17




                                 15



       c)
                     2

                                          5




                             6



       d)


                 5                    5




                             6




5) Calcule a área da região sombreada, supondo as medidas
   em cm:


                                                      1



                                                      2



                                                      1
                         1                    5   1




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Departamento Regional do Espírito Santo                                                     189
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
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6) Na figura, calcule:

       a) a área do quadrado menor.


       b) a área do quadrado maior.


       c) a área da região sombreada.


                             3                    x

                        x                             3
                                      5       5


                                  5           5
                        3                             x

                              x                   3



                                                            2
7) A área do trapézio da figura abaixo mede 42cm                e a sua
   altura 3cm. Calcule o valor de x.


                                  x



                                  x+2


8) O perímetro do losango da figura abaixo é 40cm. Calcule a
   área desse losango.


                                          x

                                  3x




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                                                                                               CST
190                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Medida da circunferência e área do círculo




Comprimento da Circunferência

Coloque um disco sobre uma mesa e com um barbante dê a
volta completa no mesmo.

                                                    Barbante


                                 Music




A seguir, estique o barbante e meça o seu comprimento.
Calculando a razão entre as medidas do barbante e do diâmetro
do disco, vamos ter aproximadamente:


   comprimento do barbante
                                 = 3,14
      diametro do disco



Este número é representado pela letra grega       π   (lê-se pi).


Então:
                   C
                      = π       ou       C = 2π r
                   2r


Logo:
O comprimento da circunferência é igual a 2 π vezes o raio da
mesma.
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Departamento Regional do Espírito Santo                                                     191
Espírito Santo
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Nota:
A razão acima não é exata, pois o número π que a representa é
um número irracional.


                          π = 3,14159 ...


Na prática usamos o π com o valor de 3,14.




Exercícios:

1) Calcule o comprimento de uma circunferência quando:

       a) o raio mede 2cm


       b) o raio mede 2,5cm


       c) o diâmetro mede 8cm


2) Uma circunferência tem 31,40cm de comprimento. Quanto
   mede seu raio ?




3) Uma circunferência tem 18,84cm de comprimento. Quanto
   mede seu diâmetro ?




4) Quantas voltas dá uma roda 30cm de raio para percorrer
   7536m?




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                                                                                               CST
192                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
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Área do círculo e de suas partes


CÍRCULO


                                                              A= π r       ( r → raio )
                                                                       2
                                        r




SETOR CIRCULAR
a)


                                                  Indicamos:
                     r
                                                  r       →   raio
                 O
                             A
                                 λ                λ       →   comprimento do arco
                     r
                                                  A       →   área do setor



Formando a regra de três:
arco                 área
2 π r _______ π r
                         2
                                 ⇒          A =
                                                  λ.      r
                                                      2
     λ    _______ A


b)


                                                  Indicamos:
                     r
                                                  r       →   raio
                     α
                 O
                             A
                                                  α       →   ângulo do setor
                     r
                                                  A       →   área do setor


Formando a regra de três:
ângulo               área
360º _______ π r                 ⇒
                         2
                                                  π r2 α
                                            A =
                                                  360 o
_________________________________________________________________________________________________
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SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     193
Espírito Santo
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 α º _______ A

Exercícios:

1) Calcule a área de uma coroa circular de raios 3cm e 5cm.

Solução:




                              5 cm
                                        =                          -
                 3 cm




                                                         A1                   A2
                               A



Calculando as áreas dos círculos A1 e A2:
A1 = π . 5                    ⇒ A1 = 25π
                        2


A2 = π . 3                    ⇒ A2 = 9π
                        2




Então:                      A = 25π - 9π
                                                                         2
                            A = 16π                      Resposta: 16π cm .


2) Calcule a área do setor:

                                            Solução:
                                                  λ. r                   8 . 5   40
                                            A =                   ⇒ A=         =    = 20
                                                   2                       2      2
                                      8cm                     2
                                            Resposta: 20 cm .
                            5c
                               m




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
194                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

3) Calcule a área do setor:

                             Solução:

                                     π r 2 αo                           π . 5 2 . 40 o
                             A =                               ⇒ A=
                                     360 o                                  360 o
                    40º
                 5c                                                     π . 25 . 40 o
                    m                                              A=
                                                                            360 o

                                                                        25 π
                                                                   A=
                                                                         9
                                           25 π   2
                             Resposta:          cm .
                                            9


4) Calcule a área de um círculo de raio 5cm.



5) Calcule a área de um círculo de diâmetro 6cm.



6) Calcule o raio de um círculo de área 64 π cm .
                                                     2




7) Calcule a área de um círculo cuja circunferência tem
   comprimento de 18 π cm.



8) Calcule a área de uma coroa circular de raios 8cm e 5cm.




                              5        8




9) Dois círculos concêntricos têm 6cm e 4cm de raio. Calcule a
   área da coroa circular.



_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     195
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

10) Calcule a área da figura sombreada, sabendo que OA = 0,5
    e OB = 1,5cm.




11) Calcule a área do setor circular.

       a)



                           m
                         4c

                                      9cm




       b)



                           m
                         3c

                                      4cm




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
196                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

12) Calcule a área do setor circular.

       a)




                             30º
                        6c
                             m




       b)




                             45º
                        8c
                             m




13) Calcule a área da parte escura da figura, supondo as
    medidas em cm.
                                       5




                                                  5
                       2




                                    2,




                                               2,




                                   20




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     197
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

14) Calcule a área da parte escura da figura, supondo as
    medidas em m.

                                     8




                                                     5




                             4                   4




15) Calcule a área das partes escuras das figuras, supondo as
    medidas em centímetros.

       a)




                                         6




                         6



       b)
                     3           3


                 3                           3




                 3                           3


                     3           3




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
198                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

16) Calcule a área da parte escura da figura.




                                         2 cm




17) Calcule a área da parte escura da figura, supondo as
    medidas em centímetros.




                           6       8




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     199
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__




_________________________________________________________________________________________________
__
                                                                                               CST
200                                                                Companhia Siderúrgica de Tubarão
Espírito Santo
_________________________________________________________________________________________________
__

Bibliografia




1. CASTRUCCI, B., PERETTI, R.G. e GIOVANNI, J.R. -
      "Matemática - 5ª série", Ed. FTD S.A., S.P., 1ª edição,
      1978.

2. ANDRINI, A. - "Praticando Matemática - 7ª                    série",
      Editora do Brasil S.A., S.P., 1ª edição, 1989.

2. ANDRINI, A. - "Praticando Matemática - 8ª                    série",
      Editora do Brasil S.A., S.P., 1ª edição, 1989.




_________________________________________________________________________________________________
__
SENAI
Departamento Regional do Espírito Santo                                                     201

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