07 – (Fgv 2018) – Um triângulo isosceles ABC, com AB = AC =1, é tal que cada ângulo da base BC mede o dobro do ângulo de vértice A.Se cos18 = m, então, o quadrado de BC é igual a:
Respostas
Resposta: BC = 4 - 4m^2
ABC, com AB = AC =1, é tal que cada ângulo da base BC mede o dobro do ângulo de vértice A.Se cos18 = m, então, o quadrado de BC é igual a:
os ângulos
2x + 2x + x = 180
5x = 180
x = 180/5 = 36
precisamos do cos(36)
cos^2(x) + sen^2(x) = 1
m^2 + sen^2(x) = 1
sen^2(x) = 1 - m^2
cos(36) = cos^2(18) - sen^2(18) = m^2 - 1 + m^2 = 2m^2 - 1
Lei dos cossenos
a = 1, b = 1, BC = y
y^2 = a^2 + b^2 - 2abcos(Y)
y^2 = 1^2 + 1^2 - 2*1*1*cos(36)
y^2 = 2 - 2*(2m^2 - 1)
y^2 = 2 - 4m^2 + 2
y^2 = 4 - 4m^2
O quadrado de BC é igual a 4 - 4m².
Lei dos cossenos
Em questões desse tipo, geralmente devemos relacionar as medidas dos lados e os ângulos de um triângulo. A lei dos cossenos pode ser representada por:
C² = A² + B² - 2·A·B·cos x
Se os ângulos da base medem o dobro do terceiro ângulo, então:
2x + 2x + x = 180°
5x = 180°
x = 36°
Neste caso, temos que C representa a base BC e que A e B são os lados medindo 1, logo, teremos:
BC² = AB² + AC² - 2·AB·BC·cos 36°
BC² = 1 + 1 - 2·1·1·cos 36°
BC² = 2 - 2·cos 36°
Temos que:
cos(2x) = cos²x - sen²x
Pela identidade trigonométrica, temos:
sen² x + cos² x = 1
sen² x = 1 - m²
Então:
cos(2x) = m² - (1 - m²)
cos(2x) = 2m² - 1
Sendo x = 36°, teremos cos(2x) = cos 36°, então:
BC² = 2 - 2·(2m² - 1)
BC² = 2 - 4m² + 2
BC² = 4 - 4m²
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