Lembre-se de que os trapézios são quadriláteros que têm um par de lados paralelos. As diagonais dos trapézios se conectam a dois cantos opostos do trapézio. Os comprimentos dessas diagonais podem ser encontrados usando a lei dos cossenos, se conhecermos os comprimentos dos lados e os ângulos das bases. Isso pode ser feito porque as diagonais dividem o trapézio em dois triângulos congruentes.
A seguir, conheceremos as fórmulas que podemos usar para encontrar os comprimentos de ambas as diagonais de um trapézio. Além disso, veremos alguns exercícios onde aplicaremos essas fórmulas para obter a resposta.
Fórmula para a diagonal de um trapézio
Suponha que temos o seguinte trapézio:
Se conhecermos os comprimentos dos lados e os ângulos das bases, podemos encontrar o comprimento das diagonais do trapézio usando a lei dos cossenos:
$latex d_{1}=\sqrt{{{a}^2}+{{d}^2}-2ad~\cos(\beta)}$
$latex d_{2}=\sqrt{{{a}^2}+{{c}^2}-2ac~\cos(\alpha)}$
onde,
- $latex a, ~b$ representam os comprimentos das bases
- $latex b, ~c$ representam os comprimentos dos lados laterais
- $latex \alpha, ~\beta$ representam os ângulos das bases
- $latex d_{1}, ~d_{2}$ representam os comprimentos das diagonais
Exercícios de diagonal de um trapézio resolvidos
Nos exercícios a seguir, aplicamos as fórmulas detalhadas acima para encontrar o comprimento das diagonais de um trapézio. Tente resolver os exercícios sozinho antes de olhar para a solução.
EXERCÍCIO 1
Temos que um trapézio tem lados de comprimento de 10m e 12m e o ângulo entre eles é de 60°. Qual é o comprimento de sua diagonal?
Solução
Podemos usar qualquer definição para os lados do trapézio. O importante para usar a lei dos cossenos é que o ângulo dado é o ângulo que fica entre os dois lados dados. Nesse caso, é. Portanto, podemos usar as seguintes definições:
- Lado 1, $latex a=10$ m
- Lado 2, $latex d=12$ m
- Ângulo, $latex \beta=60$°
E substituímos esses valores na fórmula:
$latex d_{1}=\sqrt{{{a}^2}+{{d}^2}-2ad~\cos(\beta)}$
$$d_{1}=\sqrt{{{10}^2}+{{12}^2}-2(10)(12)~\cos(60°)}$$
$latex d_{1}=\sqrt{100+144-240(0.5)}$
$latex d_{1}=\sqrt{244-120}$
$latex d_{1}=\sqrt{124}$
$latex d_{1}=11.14$
O comprimento da diagonal do trapézio é 11,14 m.
EXERCÍCIO 2
Um trapézio tem lados de comprimento de 6m e 8m e o ângulo entre eles é de 60°. Qual é o comprimento de sua diagonal?
Solução
Podemos reconhecer as seguintes informações:
- Lado 1, $latex a=6$ m
- Lado 2, $latex d=8$ m
- Ângulo, $latex \beta=60$°
Agora, usamos a fórmula diagonal com estes valores:
$latex d_{1}=\sqrt{{{a}^2}+{{d}^2}-2ad~\cos(\beta)}$
$$d_{1}=\sqrt{{{6}^2}+{{8}^2}-2(6)(8)~\cos(60°)}$$
$latex d_{1}=\sqrt{36+64-96(0.5)}$
$latex d_{1}=\sqrt{100-48}$
$latex d_{1}=\sqrt{52}$
$latex d_{1}=7.2$
O comprimento da diagonal do trapézio é de 7,2 m.
EXERCÍCIO 3
Qual é o comprimento da diagonal de um trapézio que tem lados de 9m e 15m e o ângulo entre esses lados é de 45°?
Solução
Podemos identificar as seguintes informações:
- Lado 1, $latex a=9$ m
- Lado 2, $latex d=15$ m
- Ângulo, $latex \beta=45$°
Agora, usamos a fórmula diagonal com estes valores:
$latex d_{1}=\sqrt{{{a}^2}+{{d}^2}-2ad~\cos(\beta)}$
$$d_{1}=\sqrt{{{9}^2}+{{15}^2}-2(9)(15)~\cos(45°)}$$
$latex d_{1}=\sqrt{81+225-270(0.707)}$
$latex d_{1}=\sqrt{306-190.89}$
$latex d_{1}=\sqrt{115.11}$
$latex d_{1}=10.73$
O comprimento da diagonal do trapézio é de 10,73 m.
EXERCÍCIO 4
Determine o comprimento da diagonal de um trapézio que tenha lados de 20m e 22m e o ângulo entre eles seja 30°.
Solução
Temos os seguintes dados:
- Lado 1, $latex a=20$ m
- Lado 2, $latex d=22$ m
- Ângulo, $latex \beta=30$°
Usamos esses valores na fórmula diagonal:
$latex d_{1}=\sqrt{{{a}^2}+{{d}^2}-2ad~\cos(\beta)}$
$$d_{1}=\sqrt{{{20}^2}+{{22}^2}-2(20)(22)~\cos(30°)}$$
$latex d_{1}=\sqrt{400+484-880(0.866)}$
$latex d_{1}=\sqrt{884-762.1}$
$latex d_{1}=\sqrt{121.9}$
$latex d_{1}=11.04$
O comprimento da diagonal do trapézio é 11,04 m.
Exercícios de diagonal de um trapézio para resolver
Coloque em prática o que você aprendeu sobre as diagonais de um trapézio e use as fórmulas para encontrar o comprimento das diagonais. Se precisar de ajuda, você pode consultar os exercícios resolvidos acima.
Veja também
Você quer aprender mais sobre trapézios? Olha para estas páginas: