ÁREA E APLICAÇÕES

Trigonometria também mede
o que não conseguimos alcançar diretamente.

Área, altura, distância e diagonais podem ser obtidas combinando geometria com uma relação trigonométrica bem escolhida.

ÁREA TRIGONOMÉTRICA

Dois lados e o ângulo entre eles já determinam a área.

\[A=\frac{bc\sin A}{2}\]

A fórmula vem de A = base × altura / 2. Se tomamos c como base, a altura é h = b sen A; basta substituir.

Triângulo com dois lados e ângulo compreendido, mostrando a altura usada na fórmula trigonométrica da área
A altura é a componente perpendicular de b: h = b·sen A.
MAIS DOIS EXEMPLOS

A mesma fórmula de área resolve estruturas bem diferentes.

BÁSICO

Triângulo equilátero de lado 6.

Dois lados medem 6 e o ângulo entre eles é 60°:

\[A=\frac{6\cdot6\cdot\sin60^\circ}{2}=9\sqrt3\]
INTERMEDIÁRIO

Paralelogramo com lados 8 e 5 e ângulo de 30°.

Ele pode ser dividido em dois triângulos iguais:

\[A=8\cdot5\cdot\sin30^\circ=20\]

Observe que aqui não aparece o fator 1/2, porque os dois triângulos recompõem o paralelogramo.

APLICAÇÕES TÍPICAS

O contexto muda; o triângulo escondido é quase sempre o mesmo.

Triângulo retângulo de medição indireta com distância horizontal, altura e ângulo de elevação
Altura indireta: distância horizontal + ângulo de elevação.
Paralelogramo com uma diagonal destacada, formando dois triângulos
Uma diagonal transforma quadriláteros em triângulos resolvíveis.
Triângulo com lados b e c e ângulo A compreendido entre eles
Área: dois lados e o ângulo compreendido entre eles.
ALTURA INDIRETA

Ângulo de elevação.

Distância horizontal + ângulo geralmente levam à tangente.

\[\tan\theta=\frac{h}{d}\]
DIAGONAL

Transforme o problema em triângulo.

Em quadriláteros, polígonos e estruturas, uma diagonal pode criar o triângulo necessário para seno ou cosseno.

ÁREA

Use o seno do ângulo interno.

Quando dois lados e o ângulo entre eles são conhecidos, a área sai diretamente.

EXEMPLO 3 • APLICAÇÃO PRÁTICA

Um terreno triangular pode ser medido sem descobrir todos os lados.

Dois lados de um terreno medem 14 m e 9 m, formando entre si um ângulo de 40°. A área é:

\[A=\frac{14\cdot9\cdot\sin40^\circ}{2}\]
\[A\approx40{,}5\text{ m}^2\]
EXEMPLO 2

Duas posições de observação.

Um observador vê o topo de uma torre sob 30°. Depois avança 20 m em direção à torre e o ângulo passa a 45°. Seja x a nova distância até a base e h a altura.

\[\tan45^\circ=\frac{h}{x}\Rightarrow h=x\]
\[\tan30^\circ=\frac{h}{x+20}\]
\[\frac1{\sqrt3}=\frac{x}{x+20}\]
\[x+20=\sqrt3x\Rightarrow x=\frac{20}{\sqrt3-1}=10(\sqrt3+1)\]
\[h=x=10(\sqrt3+1)\approx27{,}3\text{ m}\]
Duas posições de observação separadas por 20 metros, com ângulos de 30 e 45 graus mirando o mesmo topo
As duas linhas de visada chegam ao mesmo topo e compartilham a mesma altura.
MAPA FINAL

Qual ferramenta resolve cada estrutura?

Triângulo retângulo.

Seno, cosseno ou tangente.

Triângulo qualquer.

Lei dos Senos ou Lei dos Cossenos.

Dois lados + ângulo entre eles.

Área trigonométrica, se a pergunta for área.