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Topos Uranos

Resumo

Esta aula abre a unidade de trigonometria analítica, com uma avaliação de entrada que mede o ponto de partida; a unidade converte as funções trigonométricas, estudadas na unidade precedente como funções de um ângulo, em um cálculo algébrico com regras próprias: identidades que valem para todo ângulo, fórmulas que exprimem as razões de uma soma por meio das razões de suas parcelas, transformações de somas em produtos, equações e inequações, e seu uso para medir ângulos entre retas e para reconhecer as cônicas cujos eixos são oblíquos. Apresenta as seis aulas da unidade em sua ordem lógica, percorre a história destas ideias desde as tabelas de cordas da astronomia grega até a formulação analítica de Euler, enuncia o problema que lhes deu origem, o de calcular a corda de qualquer arco a partir de umas poucas cordas conhecidas, e o resolve em um exemplo com as ferramentas que a unidade demonstrará. Termina indicando onde estas ideias reaparecem no restante do curso, em outros cursos do site e na ciência e na técnica.

Objetivos de aprendizagem

  1. Descrever o conteúdo de cada aula da unidade e explicar como cada uma se apoia nas que a precedem.
  2. Situar em seu contexto histórico as tabelas de cordas, a passagem da corda ao seno e a formulação analítica das funções trigonométricas.
  3. Formular o problema de calcular uma corda a partir de outras conhecidas e reconhecer em sua solução as fórmulas da diferença e do ângulo metade.
  4. Identificar aplicações da trigonometria analítica no cálculo, na mecânica, na programação e na álgebra linear.

Avaliação de entrada

Antes de percorrer a unidade convém medir o ponto de partida. Esta autoavaliação não dá nota: serve para saber onde se deter. As nove primeiras perguntas tocam as seis aulas da unidade, duas para cada uma das aulas das identidades, das fórmulas de adição e subtração e das equações, que sustentam as demais, e uma para cada uma das outras três; a décima é um problema de modelagem, que pede para equacionar com a fórmula do ângulo duplo uma situação em contexto. As mesmas habilidades voltam a ser medidas no final, na aula de síntese, com outros dados. As três últimas verificam o que a unidade supõe conhecido da unidade precedente e do curso I: os valores da circunferência unitária, as funções inversas e o produto escalar.

Avaliação de entrada

Antes de começar a unidade, meça seu ponto de partida. É uma autoavaliação breve: não recebe nota e seu resultado fica guardado apenas no seu navegador.

  1. Pergunta 1Qual das igualdades abaixo é uma identidade em seu domínio comum?

  2. Pergunta 2Se tan⁡θ=−34\tan \theta = -\frac{3}{4} e θ\theta está no segundo quadrante, calcular cos⁡θ\cos \theta.

  3. Pergunta 3Calcular tan⁡7π12\tan \frac{7\pi}{12}, escrevendo 7π12=π3+π4\frac{7\pi}{12} = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4}.

  4. Pergunta 4Se sin⁡θ=35\sin \theta = \frac{3}{5} e π2<θ<π\frac{\pi}{2} < \theta < \pi, calcular sin⁡2θ\sin 2\theta.

  5. Pergunta 5Calcular o valor máximo de f(x)=3sin⁡x−4cos⁡x+1f(x) = 3 \sin x - 4 \cos x + 1.

  6. Pergunta 6Quantas soluções tem a equação 2cos⁡2x−cos⁡x−1=02 \cos^2 x - \cos x - 1 = 0 em [0,2π)\ico{0}{2\pi}?

  7. Pergunta 7Ao resolver cos⁡x−sin⁡x=1\cos x - \sin x = 1 elevando ao quadrado obtêm-se os candidatos x=kπ2x = \frac{k\pi}{2}. Quais são as soluções em [0,2π)\ico{0}{2\pi}?

  8. Pergunta 8Que ângulo formam as retas y=2x+1y = 2x + 1 e y=−3x+4y = -3x + 4?

  9. Pergunta 9O que representa a equação x2+4xy+y2−3=0x^2 + 4xy + y^2 - 3 = 0?

  10. Pergunta 10De um tronco de seção transversal circular de 2020 centímetros de diâmetro quer-se tirar uma viga de seção transversal retangular, com os quatro vértices da seção transversal na circunferência do tronco. Se θ\theta é o ângulo que uma diagonal do retângulo forma com um de seus lados, qual é a maior área possível da seção transversal, em centímetros quadrados?

  11. Pergunta 11De unidades anterioresQuais são as coordenadas do ponto P(−7π6)P\left( -\frac{7\pi}{6} \right) da circunferência unitária?

  12. Pergunta 12De unidades anterioresCalcular arccos⁡(cos⁡4π3)\arccos\left( \cos \frac{4\pi}{3} \right).

  13. Pergunta 13De unidades anterioresCalcular o cosseno do ângulo que formam os vetores (3,4)\left( 3, 4 \right) e (4,3)\left( 4, 3 \right).