Por que a razão entre dois lados depende só do ângulo?
Num triângulo retângulo, escolhemos um dos ângulos agudos e o chamamos de \(\alpha\). O lado que fica de frente para ele é o cateto oposto, o que encosta nele junto com a hipotenusa é o cateto adjacente, e a hipotenusa é o lado de frente para o ângulo reto, sempre o maior dos três.
Dois triângulos retângulos com o mesmo \(\alpha\) têm os três ângulos iguais e são semelhantes, um é a ampliação do outro. Numa ampliação todos os lados crescem na mesma proporção, e por isso a razão entre dois deles não muda. Essa razão fica determinada pelo ângulo, e cada uma das três ganha um nome, seno, cosseno e tangente de \(\alpha\).
Três ângulos têm valores que podemos escrever com raízes, sem aproximação. A diagonal de um quadrado o corta em dois triângulos com ângulos de 45°, e a altura de um triângulo equilátero o corta em dois triângulos com 30° e 60°. Com Pitágoras nesses dois desenhos saem os valores da tabela, e a bancada mostra de onde vem cada um.
Para conversar
- Fixe \(\alpha\) em 37° e mude o tamanho de ponta a ponta. Os lados mudam bastante. O que acontece com as três razões, e por quê?
- Leve \(\alpha\) de 5° até 85° devagar. Que razão cresce, qual diminui, e qual passa de qualquer número que você escolher?
- Aperte 45° e olhe o quadrado tracejado. Por que, nesse ângulo, o seno e o cosseno dão o mesmo número?
- Aperte 30° e depois 60°. O triângulo equilátero aparece de dois jeitos. Em qual deles a altura do equilátero é o cateto oposto, e o que isso diz sobre \(\operatorname{sen}60^\circ\) e \(\cos 30^\circ\)?