Geometrias e Números Complexos


Geometria Plana

Áreas

Procedimentos para o cálculo das medidas de uma superfície plana. Método para calcular a área do quadrado, do losango, do paralelogramo, do triângulo, do retângulo, do polígono e do círculo geométrico.

Geometria Plana (formulário)

Fórmula para o cálculo da área das figuras geométricas. Triângulo, trapézio, paralelogramo, retângulo, losango, quadrado, círculo e polígono regular.

Geometria Espacial

Geometria de posição
Definição da relação entre espaço e volume e o desenvolvimento lógico da linguagem geométrica.
 
Geometria espacial

Ramo da geometria que estuda a medida do espaço ocupado por um sólido. Cálculo dos volumes de um cubo, prisma, pirâmide, cone, cilindro, esfera e de um paralelepípedo.

Geometria espacial (formulário)

Estrutura das figuras da geometria espacial. Paralelepípedo, cubo, prisma, pirâmide, cilindro e cone. Funções Trigonométricas no Triângulo Retângulo.

Poliedros
Poliedros são figuras espaciais limitadas por quatro ou mais polígonos chamados faces. As interseções das faces formam as arestas e as interseções das arestas formam vértices. Exemplos: cubos, paralelepípedos, prisma e pirâmide.

Sólidos de revolução

Definição de figuras e corpos gerados pelo movimento. Exemplos encontrados no dia-a-dia, como o cilindro (lata de refrigerante, uma pilha, um cano de água).



 -> Baixar Programa que cria imagens de figuras  de Geometrias Planas e Espaciais.






















Exercicios 


1) Calcule a área de cada um dos triângulos a seguir:




Resolução:





Apótema de uma pirâmide regular e apótema de sua base

Altura de uma pirâmide é à distância do vértice da pirâmide ao plano da base. À altura de cada uma das faces laterais chama-se apótema da pirâmide. É evidente que, sendo a base um polígono regular, este também tem um apótema, a que se chama apótema da base.




Numa pirâmide podemos encontrar os seguintes elementos:

 - Base (polígono);
 - Faces (triângulos);
 - Arestas da base (lados da base);
 - Arestas laterais (lados das faces que não pertencem à base);
 - Vértices da base (vértices do polígono da base);
 - Vértice da pirâmide (ponto de encontro das arestas laterais).

 
Assim, teremos:

 - Pirâmide triangular (três faces; base é um triângulo);
 - Pirâmide quadrangular (quatro faces);
 - Pirâmide pentagonal (cinco faces);
 - Pirâmide hexagonal (seis faces);












Planificações:

















Exercicios:

Questão 1:

Em uma pirâmide regular quandrangular, cada aresta lateral mede 10 cm e cada aresta da base mede 12 cm.

Calcule:

a) a medida m do apoótema da pirâmide;
b) a medida r do apótema da base da pirâmide;
c) a medida H da altura da pirâmide;
d) a área lateral AL da pirâmide;
e) a área B da base da pirâmide;
f) a área total At da pirâmide;
g) o volume V da pirâimide;



Resolução:
































Questão 2:

Em uma pirâmide regular triangular, cada aresta mede 2√13 cm e cada aresta da base mede 6√3 cm.


Calcule:

a) a medida m do apoótema da pirâmide;
b) a medida r do apótema da base da pirâmide;
c) a medida H da altura da pirâmide;
d) a área lateral AL da pirâmide;
e) a área B da base da pirâmide;
f) a área total At da pirâmide;
g) o volume V da pirâimide;





Resolução:














































Números Complexos



Definições

Vimos na resolução de uma equação do 2º grau que se o discriminante é negativo, ela não admite raízes reais. Por exemplo, a equação

x2 + 9 = 0

não admite raízes reais. Se usarmos os métodos que conhecemos para resolvê-la, obtemos:

x2 = -9

x = ±

mas é inaceitável tal resultado para x; os números negativos não têm raiz quadrada

Os números Complexos constituem o maior conjunto numérico existente.

N: conjunto dos números Naturais
Z: conjunto dos números Inteiros
Q: conjunto dos números Racionais
I: conjunto dos números Irracionais
R: conjunto dos números Reais
C: conjunto dos números Complexos


.
Para superar tal impossibilidade e poder, então, resolver todas equações do 2º grau, os matemáticos ampliaram o sistema de números, inventando os números complexos.
Primeiro, eles definiram um novo número

i =

Isso conduz a i2 = -1. Um número complexo é então um número da forma a + bi onde a e b são números reais.

Para a equação acima fazemos:

x = ±
x = ±
x = ± .
x = ± 3 i

As raízes da equação x2 + 9 = 0 são 3i e - 3i.

Definição

Um número complexo é uma expressão da forma

a + bi
onde a e b são números reais e i2 = -1.

No número complexo a + bi, a é a parte real e b é a parte imaginária.

Aritmética dos números complexos

Adição e Subtração

   Adição
(a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i
  
Subtração
(a + bi) - (c + di) = (a – c) + (bd)i

Exemplos

(3 + 4i) + (- 7 + 8i) = (3 - 7) + (4 + 8) i
= - 4 + 12i

Na prática, fazemos

(3 + 4i) + (-7 + 8i) =
(- 5 + 6i) - (4 - 2i) = (- 5 - 4) + [6 - (- 2)] i
= - 9 + 8i


Multiplicação
(a + bi) . (c + di) = (ac – bd) + (ad + bc)i Multiplicamos números
complexos como multiplicamos
binômios, usando i2 = - 1
Exemplos
= 6 – 8i + 9i – 12i2
Distributiva
= 6 + i – 12 . (-1)
-8i + 9i = i  e  i2 = - 1
= 6 + i + 12
= 18 + i
 
= – 8 – 4i + 4i + 2i2 Distributiva
= – 8 + 2 . (-1)
-4i + 4i = 0  e  i2 = - 1
=  – 8 – 2
 
= – 10
 
= – 3i . (4) – 3i . (-2i)
= - 12i + 6i2
= - 12i + 6 . (-1)
= - 6 - 12i


Dividindo dois números complexos
Para escrevermos o quociente  na forma A + Bi, multiplicamos o numerador e o denominador pelo conjugado do denominador.
Exemplo
Vamos escrever o quociente  na forma a + bi.
Multiplicamos o numerador e o denominador pelo conjugado do denominador, para obter um número real no denominador.


=

=

=

= i

= 1 – i

Potências de i

Temos:
i0 = 1     i4 = i2 . i2 = (-1) . (-1) = 1
i1 = i     i5 = i4 . i = 1 . i = i
i2 = -1     i6 = i4 . i2 = 1 . (-1) = -1
i3 = i2 . i = -1 . i = -i     i7 = i4 . i3 = 1 (-i) = -i
Observe que as quatro potências de i na coluna da esquerda, repetem-se nos quatro casos seguintes na coluna da direita. Este ciclo

1, i, -1, -i

repete-se indefinidamente.
Então, para simplificar ix para x > 4, buscamos o maior múltiplo de 4 contido em x; por exemplo

i26 = i24 . i2 = (i4)6 . i2

= 16 . (-1)

= -1

i43 = i40 . i3 = (i4)10 . i3

= i10 . (-i)

= -i


Exercicios


1) Determine os valores reais de a e b de modo que: ( a - 2b) + ai = 3 + (3b - 2) i

Resolução:

a - 2b = 3                                            a - 2b = 3
3b - 2 = a                                            a - 2(5) = 3
                                                             a - 10 = 3                                                         
                                                             a = 13
a - 2b = 3                                         
-a + 3b = 2

b = 5