As razões trigonométricas relacionam os lados de um triângulo retângulo
aos seus ângulos agudos.
Nesse triângulo retângulo temos:
- Hipotenusa (h): lado oposto ao ângulo reto — sempre o maior lado.
- Cateto oposto (co): lado oposto ao ângulo \(\alpha\).
- Cateto adjacente (ca): lado adjacente ao ângulo \(\alpha\), que forma o ângulo junto com a hipotenusa.
Identidade Pitagórica
\(\text{sen}^2(\alpha) + \cos^2(\alpha) = 1\)
Decorre diretamente do Teorema de Pitágoras: \(co^2 + ca^2 = h^2\).
Dividindo tudo por \(h^2\):
\(\left(\dfrac{co}{h}\right)^2 + \left(\dfrac{ca}{h}\right)^2 = 1\).
Ângulos Complementares
Dois ângulos são complementares quando somam 90°. Em um triângulo retângulo,
os dois ângulos agudos são sempre complementares. Portanto:
\(\text{sen}(\alpha) = \cos(90° - \alpha)\)
\(\cos(\alpha) = \text{sen}(90° - \alpha)\)
\(\tan(\alpha) = \dfrac{1}{\tan(90° - \alpha)}\)
Exemplo: \(\text{sen}(30°) = \cos(60°) = \dfrac{1}{2}\)
e \(\cos(30°) = \text{sen}(60°) = \dfrac{\sqrt{3}}{2}\).
\(\text{sen}(\alpha) = \dfrac{6}{10} = \dfrac{3}{5}\)
\(\cos(\alpha) = \dfrac{8}{10} = \dfrac{4}{5}\)
\(\tan(\alpha) = \dfrac{6}{8} = \dfrac{3}{4}\)
Verificação pela identidade pitagórica:
\(\left(\dfrac{3}{5}\right)^2 + \left(\dfrac{4}{5}\right)^2 = \dfrac{9}{25} + \dfrac{16}{25} = \dfrac{25}{25} = 1\) ✓
As razões dos ângulos 30°, 45° e 60° são as mais cobradas em provas.
Uma forma de memorizá-las: os valores do seno seguem a sequência
\(\dfrac{1}{2},\ \dfrac{\sqrt{2}}{2},\ \dfrac{\sqrt{3}}{2}\)
e o cosseno é o complemento (sequência inversa).
| \(\alpha\) |
30° |
45° |
60° |
| sen |
\(\dfrac{1}{2}\) |
\(\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) |
\(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) |
| cos |
\(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) |
\(\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) |
\(\dfrac{1}{2}\) |
| tan |
\(\dfrac{\sqrt{3}}{3}\) |
\(1\) |
\(\sqrt{3}\) |
Macete da tabela: para o seno, escreva
\(\dfrac{\sqrt{0}}{2},\ \dfrac{\sqrt{1}}{2},\ \dfrac{\sqrt{2}}{2},\ \dfrac{\sqrt{3}}{2},\ \dfrac{\sqrt{4}}{2}\)
para 0°, 30°, 45°, 60° e 90°, respectivamente. Para o cosseno, leia a sequência ao contrário.
Problema 1 — Cateto oposto (sen 30°)
Ângulo 30°, hipotenusa = 16. Encontrar o cateto oposto \(x\).
Usando \(\text{sen}(30°) = \dfrac{1}{2}\):
\(\dfrac{1}{2} = \dfrac{x}{16}\)
\(2x = 16\)
\(x = \dfrac{16}{2} = \mathbf{8}\)
Problema 2 — Hipotenusa (cos 60°)
Ângulo 60°, cateto adjacente = 5. Encontrar a hipotenusa \(h\).
Usando \(\cos(60°) = \dfrac{1}{2}\):
\(\dfrac{1}{2} = \dfrac{5}{h}\)
\(h = 5 \cdot 2 = \mathbf{10}\)
Problema 3 — Cateto adjacente (tan 45°)
Ângulo 45°, cateto oposto = 7. Encontrar o cateto adjacente \(ca\).
Usando \(\tan(45°) = 1\):
\(1 = \dfrac{7}{ca}\)
\(ca = 7\)
Quando \(\tan(\alpha) = 1\), o triângulo é isósceles — os dois catetos são iguais.
Isso ocorre exatamente no ângulo de 45°.