matemÁtica ii teorÍa: razones trigonomÉtricas
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TRIÁNGULO RECTÁNGULO En un triángulo rectángulo, se distinguen los siguientes elementos y propiedades: i) Para el ángulo
ii) Para el ángulo
iii) 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ : Hipotenusa (𝐻) iv) 𝛼 + 𝛽 = 90°
v) Teorema de Pitágoras: En la figura, se muestran dos triángulos rectángulos semejantes:
⊿𝐴′𝐵′𝐶′ ∼ ⊿𝐴𝐵𝐶
Para estos triángulos se cumple lo siguiente:
𝑎′
𝑎=𝑏′
𝑏=𝑐′
𝑐→
{
𝑎
𝑏=𝑎′
𝑏′
𝑎
𝑐=𝑎′
𝑐′
𝑏
𝑐=𝑏′
𝑐′
Esto nos muestra que las razones de las longitudes de los lados de un triángulo rectángulo no dependen de las dimensiones de sus lados, sino de la medida de sus ángulos. Este resultado nos permite definir las razones trigonométricas de un ángulo agudo.
cba 222
b AC
BC
(CO) opuesto Cateto:
(CA) adyacente Cateto:
a BC
AC
(CO) opuesto Cateto:
(CA) adyacente Cateto:
MATEMÁTICA IITEORÍA: RAZONES TRIGONOMÉTRICAS
RAZONES TRIGONOMÉTRICAS Son los cocientes que se obtienen al dividir las longitudes de dos lados de un triángulo rectángulo. A continuación, se definen dichas razones respecto de un mismo ángulo agudo.
Ejemplo 5 De la figura, determine todas las razones trigonométricas de a y β. Solución
asen bsen
acos bcos
atan btan
acot bcot
asec bsec
acsc bcsc
Seno del ángulo a H
OCsen
..a
Coseno del ángulo a H
AC ..cos a
Tangente del ángulo a ..
..tan
AC
OCa
Cotangente del ángulo a ..
..cot
OC
ACa
Secante del ángulo a ..
secAC
Ha
Cosecante del ángulo a ..
cscOC
Ha
La razón trigonométrica de un ángulo agudo está representada por un valor numérico adimensional.
La razón trigonométrica varía con la medida del ángulo y no así con las dimensiones del triángulo.
A. Razones trigonométricas recíprocas de un mismo ángulo
1cscsen a
c
c
aaa
1seccos b
c
c
baa
1cottan a
b
b
aaa
B. Razones trigonométricas de ángulos complementarios (co-razones)
baba cossencossen c
a
c
a
baba cottancottan b
a
b
a
baba cscseccscsec b
c
b
c
Ejemplo 6 Si ,1)20(csc)102(sen ºº xx calcule el valor de x.
Solución
1030320102
xx
xx
PROPIEDADES DE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS
R.T. (α) α
sen α cos α tan α cot α sec α csc α
30° 21
23 3
1 3 32 2
45° 21
21 1 1 2 2
60° 2
3 21 3 3
1 2 32
Ejemplo 7
Calcule el valor de .60tan
45tan30csc2
º
ººE
Solución
3
9
3
3
3
1222
EE
∴ 3E
2k
45º
45º
1k
1k
2k 60º
1k
30º
3k
TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS NOTABLES
Observador Horizontal a
b
Objeto
α : medida del ángulo de elevación β : medida del ángulo de depresión θ : medida del ángulo de observación
Ejemplo 8 En la parte más alta de dos edificios, cuyas alturas son 15 metros y 40 metros, se han colocado cámaras de vigilancia. En determinado momento, ambas cámaras enfocan, al mismo tiempo, a un peatón que se ubica entre los dos edificios con ángulos de depresión 𝛼 y 𝛽, 𝛼 + 𝛽 = 90°. Si 𝛼 corresponde a la cámara ubicada en el edificio más alto y cot 𝛼 = 0,5 calcule la distancia entre los edificios. Solución
ÁNGULOS VERTICALES Son aquellos ángulos que se forman y se miden en un plano vertical.
d: distancia entre los edificios
2tan2
1cot aa
202
1cot
40
302tancot15
bb
aa
a
ab
∴ .50md
A) 4
3 B)
12
5 C)
13
12 D)
24
7 E)
9
7
1tan calcule el valor de
17 sec cos .2H
A) 16
17 B)
4
17 C) 4 D)
17
4 E) 1
cos2
sen
x y x yE Considere
que x e y son ángulos agudos.
A) 4
6 B) 3 C) 2 D) 5 E) 3 3
EJERCICIOS PROPUESTOS
RAZONES TRIGONOMÉTRICAS
1) Las longitudes de los lados de un triángulo rectángulo son (x 1) cm, (4x)
cm y (4x 1) cm. Calcule la tangente del menor de los ángulos de dicho
triángulo.
2) Si 𝜃 es la medida de un ángulo agudo y ,4
3) Si tan x cot y , calcule el valor de .3
2E
A) 11 B) 14 C) 13 D) 12 E) 15
4) Calcule el valor de 2cos30º tan60º 3csc 30º tan45º.
avión que se dispone a aterrizar. En ese momento, el avión se encuentra a una altura de 840 m y es observado desde la torre con un ángulo de elevación de 45°. Si la altura de la torre es de 40 metros, ¿a qué distancia se encuentra el avión del pie de la torre?
A) 1200 m B) 1160 m C) 1450 m D) 1500 m E) 1400 m
O
A(3; 2)
a
B
C (3 ; 4 )Y
X
A) 3 B) 1 C) 2 D) 3 E) 2
1cos calcule E 6 cot 42sen.
A) 7 B) 4 C) 5 D) 6 E) 3
5tan23
sec44
2csc 46
º
º
º
ºM
A) 1 B) 3 C) 5 D) 7 E) 9
5) Desde la torre de control de un aeropuerto, se establece comunicación con un
6) En la figura, calcule csca.
7) Si 0º 90º y ,7
8) Simplifique .cot 67
M (tanA tanC) senA senC .
A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1
2 2 º º tomando en cuenta que es la medida de un
ángulo agudo, calcule el valor de M sec tan .
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5
2E
A) 11 B) 12 C) 13 D) 15 E) 17
9) En un triángulo rectángulo ABC (recto en B), simplifique
10) Si cot tan 60 sen 30 ,
11) Calcule el valor de 25(cos74º sen16º) 5tan 60º