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Trigonometria afiada

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A classificação destes desafios em fáceis, médios e difíceis, é apenas ilustrativa.
Eventualmente, o que pode ser difícil para a maioria, pode ser fácil para você e vice-versa.

Trigonometria afiada

Mensagempor LuizAquino » Sáb Mar 12, 2011 21:05

Eis um exercício para testar o seu nível de conhecimento em trigonometria!

Ele é indicado como "um bom exercício de trigonometria" no livro "Geometria Analítica: Um Tratamento Vetorial" de Paulo Boulos e Ivan de Camargo. Ele aparece na seção que trata sobre aplicação de rotação de eixos no estudo das cônicas. No livro ele não possui um enunciado, portanto aqui eu vou criar um.

Sejam A, B e C números reais, com A\neq C, tais que \tan 2\theta = \frac{B}{A-C}.

Prove que as raízes da equação \begin{vmatrix}A-x & \frac{B}{2} \\ \frac{B}{2} & C - x\end{vmatrix} = 0 são:

x_1 = A\cos ^2 \theta + \frac{B}{2}\sin 2\theta + C\sin ^2 \theta

x_2 = A\sin ^2 \theta - \frac{B}{2}\sin 2\theta + C\cos ^2 \theta


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Re: Trigonometria afiada

Mensagempor MarceloFantini » Dom Mar 13, 2011 03:14

Odeio contas trigonométricas, são muito chatas.
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Re: Trigonometria afiada

Mensagempor Renato_RJ » Dom Mar 13, 2011 03:39

Fantini escreveu:Odeio contas trigonométricas, são muito chatas.


Também acho, mas achei o desafio bem legal e resolvi tentar... Amanhã vou iniciar os cálculos... Mas prefiro questões semelhantes aquela da sequência (ou algo relacionado a teoria dos números)...
Iniciando a minha "caminhada" pela matemática agora... Tenho muito o quê aprender...
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Re: Trigonometria afiada

Mensagempor LuizAquino » Seg Mar 14, 2011 13:51

Dica
Se x_1 e x_2 são raízes da equação x^2 - (A+C)x + AC -\frac{B^2}{4} = 0, então deve ocorrer:
(i) x_1 + x_2 = A+C

(ii) x_1x_2 = AC- \frac{B^2}{4}

Lembrete
As seguintes identidades trigonométricas são válidas:
(i) \sin^2 \theta \cos^2 \theta = \frac{\sin^2 2\theta}{4}

(ii) \sin^2 \theta = \frac{1}{2}(1 - \cos 2\theta)

(iii) \sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1

(iv) \sin^4 \theta + \cos^4 \theta = 1 -  \frac{\sin^2 2\theta}{2}

Aviso
Não se assuste se você precisar fazer muitos cálculos e simplificações para resolver o exercício. Ele é trabalhoso!
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}