1 - matematicas1-2-3-4bachillerato
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¿Qué voy a aprender?<br />
MATEMÁTICAS II<br />
Cuadernillo de procedimientos para el aprendizaje<br />
Con la colaboración de :<br />
Juan Carlos Recéndiz Medina<br />
Cuauhtémoc Jiménez Olivares<br />
Víctor Morales Hernández<br />
Georgina Castillo de Hoyos<br />
EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR A DISTANCIA<br />
¿<br />
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2<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
MATEMÁTICAS II<br />
Cuadernillo de procedimientos para el aprendizaje<br />
Con la colaboración de:<br />
Juan Carlos Recéndiz Medina<br />
Cuauhtémoc Jiménez Olivares<br />
Víctor Morales Hernández<br />
Georgina Castillo de Hoyos<br />
Coordinación de Educación Media Superior a Distancia<br />
Martha Elena Fuentes Torres<br />
Departamento de Diseño de Material Didáctico y Capacitación:<br />
Antonio Cadena Magaña<br />
Revisión y asesoría académica a cargo de:<br />
Víctor Manuel Mora González<br />
Diseño Gráfi co:<br />
Rebeca García Peña<br />
Mildred Ximena Uribe Castañón<br />
Corrección de estilo:<br />
Antonio Cadena Magaña<br />
©Secretaría de Educación Pública. México, 2007.<br />
Subsecretaría de Educación Media Superior<br />
Dirección General del Bachillerato<br />
Educación Media Superior a Distancia<br />
ISBN: En trámite<br />
Derechos Reservados
ÍNDICE<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
¿Qué voy a aprender?<br />
ÁNGULOS Y TRIÁNGULOS<br />
POLÍGONOS Y<br />
CIRCUNFERENCIA<br />
LAS FUNCIONES<br />
TRIGONOMÉTRICAS<br />
LAS LEYES DE SENOS<br />
Y COSENOS<br />
RESPUESTAS<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 7<br />
30<br />
55<br />
72<br />
126<br />
3
4<br />
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¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?
PRESENTACIÓN<br />
¿Qué voy a aprender?<br />
La asignatura de Matemáticas II, tiene como propósito introducirte en el estudio de la<br />
Geometría y la Trigonometría; su estudio te ayudará a visualizar y analizar geométricamente<br />
los problemas que se presentan en tu entorno, así como hacerte hábil en la<br />
construcción de modelos matemáticos para su estudio y posible solución.<br />
Desde el punto de vista práctico, el estudio de la Geometría y la Trigonometría te<br />
proporciona herramientas útiles para estudiar diversas situaciones o fenómenos desde<br />
una o ambas perspectivas, según la información disponible y la conveniencia de tales<br />
representaciones. De esta forma, su inclusión en el segundo semestre del plan de<br />
estudios del bachillerato general, posibilita que apliques dichos conocimientos en la<br />
modelación de fenómenos, en la asignatura de Física I y en el estudio del la Geometría<br />
Analítica del tercer semestre, así como del Cálculo Diferencial e Integral, del V y<br />
VI semestres.<br />
Por otra parte, además de que los conocimientos que obtengas al estudiar Matemáticas<br />
2 te servirán para emprender el estudio de otras asignaturas, también te servirá<br />
para resolver problemas parecidos a los que afrontan los Ingenieros civiles cuando<br />
tienen que diseñar puentes o carreteras, o a los que tienen frente a sí los Arquitectos<br />
cuando quieren conjugar belleza con funcionalidad al diseñar casas o edifi cios. Los<br />
Geógrafos, por su parte, se benefi cian de estos conocimientos cuando estudian los<br />
diversos accidentes geográfi cos y sus implicaciones; los marinos logran calcular con<br />
exactitud el rumbo mediante la aplicación de conocimientos trigonométricos, etc.<br />
La Asignatura de Matemáticas II comprende cuatro Unidades que van de lo más simple<br />
a lo relativamente complejo.<br />
En la primera Unidad: Ángulos y triángulos, revisarás los aspectos básicos de estos dos<br />
temas y sus aplicaciones más simples, además de servirte como punto de partida para<br />
el estudio de las siguientes Unidades.<br />
La Unidad 2: Polígonos y Circunferencia te llevará por el estudio de las propiedades<br />
de estas fi guras geométricas para identifi car con exactitud todos sus elementos distintivos.<br />
En la Unidad 3: Funciones trigonométricas, estudiarás los conceptos básicos de las<br />
relaciones entre los lados y ángulos de un triángulo rectángulo conocidas como funciones<br />
trigonométricas, utilizando tanto el circulo unitario como las coordenadas<br />
cartesianas rectangulares; con ello sentarás las bases necesarias para el abordaje de<br />
diversos fenómenos físicos.<br />
Por útlimo, en la Unidad 4 titulada Las leyes de senos y cosenos, verás la defi nición<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 5
6<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
de cada una de ellas y su aplicación para determinar diversos elementos de triángulos<br />
que no poseen ningún ángulo recto y que de manera genérica se describen como<br />
triángulos oblicuángulos.<br />
Se abordarán así, problemas del medio circundante (económicos, sociales, ambientales,<br />
demográfi cos, etc.) y de diferentes campos del saber, que propicien el desarrollo<br />
del pensamiento crítico y refl exivo (en el ámbito matemático y en el contexto social)<br />
así como una actuación comprometida del alumno.<br />
Resumiendo, los contenidos a revisar en este programa serán los siguientes:<br />
Unidad I. Ángulos y triángulos<br />
Unidad II. Polígonos y circunferencia<br />
Unidad III. Las funciones trigonométricas<br />
Unidad IV. Las Leyes de Senos y Cosenos<br />
Objetivo de la asignatura: Resolverás problemas geométricos y trigonométricos de carácter teórico<br />
o de aplicación práctica, provenientes del ámbito escolar o de su vida cotidiana, mediante el<br />
uso de técnicas, conceptos y procedimientos de la geometría plana y la trigonometría, que favorezca<br />
la deducción delcomportamiento gráfico de las figuras formadas por líneas en el plano (Geometría<br />
Euclidiana) y una aplicación correspondiente a la medición de triángulos (Trigonometría), mostrando<br />
interés científico y actitudes críticas, reflexivas y responsables, que le permitan su desenvolvimiento.
ÁNGULOS Y TRIÁNGULOS<br />
¿Qué voy a aprender?<br />
Objetivo de la unidad: Resolverás problemas geométricos de<br />
tipo teórico o práctico de distintos ámbitos, mediante la aplicación<br />
de técnicas de medición de ángulos en el plano y su<br />
clasificación, así como las correspondientes a la medición de<br />
triángulos utilizando razonamientos analógicos y deductivos<br />
para recuperar los conceptos de semejanza y congruencia, en<br />
un ambiente escolar que favorezca el desarrollo de actitudes<br />
de responsabilidad, iniciativa y colaboración hacia el entorno<br />
en el que se desenvuelve.<br />
Iniciamos el estudio de la asignatura de Matemáticas II ¡Recibe la más cordial<br />
bienvenida!<br />
A lo largo de este curso aprenderás temas y adquirirás habilidades que te servirán<br />
para crecer como persona y también para tu preparación posterior. Por supuesto<br />
que es necesaria tu dedicación y empeño desarrollando todas las actividades de<br />
aprendizaje y siguiendo atentamente las indicaciones de tu Asesor. Te sugerimos<br />
conseguir un cuaderno de cuadrícula para resolver todos los ejercicios y un<br />
juego de geometría para efectuar los trazos necesarios.<br />
¿Qué estudiaremos en esta Unidad? Como el título nos lo indica, veremos dos<br />
grandes temas: los ángulos y los triángulos.<br />
Dentro del tema ángulos recordarás –o aprenderás, si es el caso- qué es un<br />
ángulo, cuáles tipos hay, cómo se miden y pasarás de la teoría a la práctica al<br />
construir ángulos y medirlos con el auxilio de un transportador. Mención aparte<br />
merecen los ángulos que se forman por dos rectas paralelas y una secante que<br />
se estudian en la parte fi nal de este apartado; su estudio será de mucha utilidad<br />
en temas o asignaturas posteriores.<br />
En el tema triángulos, se revisará su defi nición y clasifi cación; cuáles son las rectas<br />
notables que existen en ellos y cómo se determinan; asimismo, verás como<br />
se calculan sus perímetros y áreas, y cómo se determinan los ángulos interiores<br />
o exteriores de cualquier tipo de triángulo. Como temas especiales aprenderás<br />
qué es la congruencia y la semejanza de los triángulos y aplicarás el célebre<br />
Teorema de Pitágoras en la resolución de diversos problemas.<br />
Para guiar tu estudio de los contenidos de la Unidad te sugerimos orientarte por<br />
las siguientes preguntas:<br />
¿Cuál es la defi nición de ángulo? ¿Qué elementos lo constituyen?<br />
¿En qué se distingue un ángulo cóncavo de un ángulo convexo?<br />
¿Bajo que condiciones dos ángulos son suplementarios?<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 1UNIDAD<br />
7
8<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
¿Qué condición debe cumplirse para afi rmar que dos ángulos son complementarios?<br />
¿Cómo se clasifi can los triángulos?<br />
¿Cuánto vale la suma de los ángulos interiores de cualquier triángulo? ¿Cuánto vale la<br />
suma de sus ángulos exteriores?<br />
¿Bajo qué condiciones dos triángulos son congruentes? ¿Cuándo son semejantes dos<br />
triángulos?<br />
¿Cuál es el enunciado del Teorema de Pitágoras? ¿Para qué tipos de triángulos funciona<br />
este teorema?<br />
¿En qué puedes apoyarte para aprender lo más y mejor posible sobre los temas de esta<br />
unidad? En cualquier libro que tengas a tu alcance y que trate sobre Geometría Plana<br />
y Trigonometría. Si te es posible, te recomendamos la consulta de los siguientes textos<br />
que además de ser actualizados, desarrollan todos los temas del curso:<br />
• García, Miguel y Manuel Rodríguez. Matemáticas 2, Bachillerato. México.<br />
ST Editorial. 2005<br />
• Ruiz Basto, Joaquín. Matemáticas II, Bachillerato General. México. Publicaciones<br />
Cultural, 2005<br />
• Ortiz Campos, Francisco. Matemáticas II, Geometría y Trigonometría. México.<br />
Publicaciones Cultural, 2005<br />
Artículos de la Enciclopedia Encarta<br />
Si cuentas con este software en tu centro de servicios, consulta los siguientes artículos<br />
que te servirán para profundizar en los temas de la Unidad:<br />
Ángulo<br />
Área<br />
Cuadrado (geometría)<br />
Curvas<br />
Demostración matemática<br />
Equivalencia<br />
Euclides (matemático)<br />
Geometría<br />
Triángulo (fi gura)<br />
Trigonometría<br />
Sitios web recomendados<br />
Otras Fuentes de Consulta<br />
Geometría del espacio<br />
Geometría plana<br />
Ortocentro<br />
Polígono<br />
Proporción<br />
Semejanza<br />
Simetría<br />
René Descartes<br />
Teorema de Pitágoras<br />
http://www.arrakis.es/~bbo/geom/trian1.htm<br />
Un sitio muy interesante donde encontrarás información de los polígonos, cuerpos
con volumen, biografías y fi chas de trabajo.<br />
¿Qué voy a aprender?<br />
http://www.arrakis.es/~bbo/geom/trian1.htm que contiene un tutorial de Geometría<br />
plana elemental.<br />
http://platea.pntic.mec.es/%7eablanco/gi/index.htm es un sitio en el que puedes interactuar<br />
manipulando las fi guras y observando cómo se ubican los diferentes elementos,<br />
rectas notables de triángulos construcción, etc. Te lo recomendamos ampliamente.<br />
http://www.acienciasgalilei.com/mat/formularios/form-triangulos.htm Formularios, tablas<br />
y constantes matemáticas.<br />
Programas de televisión educativa<br />
De la serie de programas de televisión educativa para apoyar la Asignatura de Matemáticas<br />
2 te recomendamos observar los siguientes para profundizar en los contenidos<br />
que revisarás:<br />
Programa 1.- Área, volumen y unidades de medición<br />
Este programa te ayudará a entender algunos de los conceptos básicos y aplicaciones<br />
de la Geometría y del Sistema Métrico Decimal.<br />
Programa 2.- Longitud y generación de curvas<br />
Los contenidos de este programa tienen como propósito que aprendas a identifi car los<br />
tipos básicos de curvas, a conocer los métodos de medición de curvas y sus aplicaciones<br />
así como el surgimiento de la geometría fractal.<br />
Programa 7.- La recta.<br />
El programa de televisión educativa “La recta” te ayudará a conocer las formas para<br />
medir la pendiente de una recta y la función de los triángulos dentro de la medición<br />
de una recta. Te invitamos a observarlo con atención en tu Centro de Servicios<br />
Programa 8.- “Clasifi cación del triángulo”<br />
El triángulo tiene múltiples y varios usos en la vida cotidiana. Para conocer más de<br />
este tema te invitamos a observar el programa de televisión educativa “Clasifi cación<br />
del triángulo”<br />
Programa 9.- “Medición de ángulos y lados del triángulo”<br />
¿Te cuesta trabajo entender que es el “seno” o el “coseno” de un ángulo? ¿Cuál fue<br />
la mayor aportación de Pitágoras a las Matemáticas? Estas y otras preguntas podrás<br />
contestarlas al observar el programa de televisión educativa “Medición de ángulos y<br />
lados del triángulo”.<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 9
10<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Iniciamos el estudio de los temas de esta primera Unidad haciéndote las recomendaciones<br />
siguientes:<br />
• Consigue un cuaderno de cuadrícula y un juego de geometría (escuadras,<br />
compás y transportador) para que realices todos los trazos que se piden en las<br />
actividades. Esto te será de mucha utilidad para lograr aprendizajes efectivos.<br />
• Consulta a tu Asesor para resolver las dudas que puedan surgirte y en un<br />
ambiente cordial y de respeto, trabaja con tus compañeros las actividades que<br />
te sean asignadas. La fi nalidad es que el grupo se vuelva una comunidad de<br />
aprendizaje.<br />
1.1. ÁNGULOS EN EL PLANO<br />
Objetivo temático: Resolverás problemas teóricos o prácticos relacionados con ángulos en el<br />
plano, mediante la identificación, clasificación y medición de los mismos.<br />
1.1.1. Defi nición de ángulo<br />
Investiga en la bibliografía a tu alcance la defi nición de ángulo y anótala en las<br />
líneas siguientes. Acompaña la defi nición con un esquema que muestre los elementos<br />
de un ángulo y la forma de nombrarlos.<br />
Un ángulo es: _______________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Esquema de un ángulo, sus elementos y su notación<br />
Tomando como referencia los puntos, traza los ángulos que se solicitan:<br />
C<br />
B<br />
A<br />
P<br />
R<br />
Q U<br />
1.1.2. Clasifi cación de los ángulos<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Los ángulos se pueden clasifi car de diferentes formas, especialmente tanto por<br />
sus medidas como por la posición de sus lados. En los cuadros siguientes hemos<br />
anotado los nombres. Investiga la descripción y anótala en el cuadro correspondiente.<br />
No olvides dibujar un ejemplo de cada uno de ellos.<br />
Clasifi cación de los ángulos pos sus medidas<br />
Tipo de ángulo Descripción Ejemplo<br />
Llano<br />
Agudo<br />
Obtuso<br />
De una vuelta<br />
Recto<br />
Cóncavo<br />
Convexo<br />
Completa el cuadro siguiente, en el que concentrarás información sobre la clasifi<br />
cación de los ángulos por la posición de sus lados:<br />
Clasifi cación de los ángulos por la posición de sus lados<br />
Tipo de ángulo Descripción Ejemplo<br />
Adyacentes<br />
Opuestos por el vértice<br />
11
12<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Una clasifi cación especial incluye a los ángulos complementarios y suplementarios.<br />
Investiga y completa el cuadro siguiente:<br />
Tipo de ángulo Descripción Ejemplo<br />
Suplementarios<br />
Complementarios<br />
1.1.3. Medición de ángulos en el sistema sexagesimal<br />
Se llama grado sexagesimal, o simplemente grado (1º) a la medida del ángulo<br />
que resulta de dividir el ángulo recto en noventa partes iguales. Por tanto, el<br />
ángulo recto mide 90º.<br />
Con la ayuda del transportador y las escuadras construye en el espacio siguiente<br />
ángulos de 25º, 135º, 45º, 123º, 180º, 90º, 190º, 0º, 270º, 330º, 360º. Anota,<br />
de acuerdo a las clasifi caciones revisadas en el tema anterior, de qué tipo es<br />
cada uno de ellos.
¿Cómo aprendo?<br />
Comparte con tus compañeros y Asesor, tus razones para clasifi car a los ángulos<br />
en la forma que lo hiciste. A partir de lo discutido en la sesión, corrige tu<br />
ejercicio si es necesario. Si te es posible conectarte a Internet, visita la dirección<br />
http://descartes.cnice.mecd.es/1y2_eso/Medicion_de_angulos/angulos1.htm<br />
que presenta una página interactiva para dibujar ángulos de cualquier medida.<br />
1.1.4 Ángulos formados por dos rectas paralelas y una secante<br />
Al ser cortadas dos rectas paralelas por una secante se forman ángulos con<br />
características especiales de igualdad. Revisa detenidamente la fi gura que presentamos<br />
a continuación y anota a los ángulos en la clasifi cación que les corresponde:<br />
Ángulos correspondientes iguales:<br />
8<br />
5<br />
1 2<br />
4 3<br />
7<br />
14<br />
¿Cómo aprendo?<br />
1.2 TRIÁNGULOS<br />
Objetivo temático: Resolverás problemas de triángulos de tipo teórico y prácticos aplicando los<br />
conceptos, técnicas y procedimientos relativos a los triángulos y sus propiedades geométricas,<br />
la semejanza y congruencia y el Teorema de Pitágoras.<br />
1.2.1 Defi nición y clasifi cación de los triángulos<br />
Desarrolla las actividades de aprendizaje que se te indican:<br />
Busca en libros de Matemáticas o en la Enciclopedia Encarta la defi nición de<br />
triángulo. Anótalas en tu cuaderno y en el espacio siguiente. Comparte tus hallazgos<br />
con tus compañeros y con tu Asesor, traten de llegar a una defi nición<br />
que todos comprendan.<br />
Un triángulo es: ____________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
• Clasifi cación de los triángulos<br />
Los triángulos se clasifi can tanto por la longitud de sus lados como por su amplitud.<br />
Llena los cuadros siguientes buscando la información que sea necesaria:<br />
Clasifi cación de los triángulos por la longitud de sus lados<br />
Tipo de triángulo Descripción Dibujo de ejemplo<br />
Equilátero<br />
Isósceles<br />
Escaleno
Clasifi cación de los triángulos por la amplitud de sus ángulos<br />
Tipo de triángulo Descripción Dibujo de ejemplo<br />
Rectángulo<br />
Acutángulo<br />
Obtusángulo<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Para las siguientes fi guras anota la clasifi cación de acuerdo a lo que acabas de<br />
estudiar.<br />
15
16<br />
¿Cómo aprendo?<br />
• Rectas notables en el triángulo<br />
Busca información sobre las descripciones de los puntos y rectas notables de los<br />
triángulos y anota lo que encuentres en las líneas siguientes:<br />
Baricentro: _________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Circuncentro<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Ortocentro<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Incentro<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Recta de Euler<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________
Altura<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Mediana<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Mediatriz<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Bisectriz de un ángulo<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
Con ayuda de las escuadras y el compás, en los triángulos siguientes traza las<br />
medianas. e indica el nombre del punto en el que se cruzan las medianas. Pide<br />
ayuda a tu Asesor en caso de tener dudas<br />
17
18<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Con ayuda de las escuadras y el compás, en los triángulos siguientes traza las<br />
mediatrices. e indica el nombre del punto en el que se cruzan tales rectas. Pide<br />
ayuda a tu Asesor en caso de tener dudas<br />
Con ayuda de las escuadras y el compás, en los triángulos siguientes traza las alturas<br />
e indica el nombre del punto en el que se cruzan las medianas. Pide ayuda<br />
a tu Asesor en caso de tener dudas<br />
Con ayuda de las escuadras y el compás, en los triángulos siguientes traza las<br />
bisectrices de cada uno de los ángulos e indica el nombre del punto en el que<br />
se cruzan las bisectrices. Pide ayuda a tu Asesor en caso de tener dudas
¿Cómo aprendo?<br />
Siguiendo con el proceso y a manera de resumen, haz los trazos necesarios para<br />
ubicar el baricentro, el ortocentro, el incentro y el circuncentro para cada uno<br />
de los triángulos. Une los puntos mediante una recta (recta de Euler) y observa<br />
con atención la posición que tiene cada punto respecto de los demás. Anota tus<br />
observaciones y discútelas con tus compañeros y tu Asesor.<br />
Mis observaciones sobre la posición relativa del baricentro, ortocentro, circuncentro<br />
e incentro en la Recta de Euler<br />
Ángulos interiores y exteriores en los triángulos<br />
Actividad especial: en tu cuaderno, en una hoja blanca o trozo de cartulina<br />
dibuja tres triángulos de formas y medidas diferentes cada uno. Una vez que<br />
hayas concluido recorta las fi guras y para fi nalizar corta las tres esquinas de cada<br />
triángulo, únelos por los vértices y determina cuántos grados suman juntos los<br />
tres ángulos. Haz tus observaciones en el cuadro siguiente.<br />
Mis observaciones y conclusiones<br />
19
20<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Indaga en la bibliografía a tu alcance o en la Enciclopedia Encarta cuánto suman<br />
los tres ángulos interiores de un triángulo. Anota los resultados de tu investigación:<br />
Los ángulos interiores de un triángulo suman: _____________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Para la siguiente actividad dibuja dos triángulos más diferentes en tamaño y forma<br />
al que mostramos. Al igual que en éste, prolonga los lados aproximadamente<br />
1.5 cm marcando los ángulos exteriores y midiéndolos con el transportador.<br />
Anota tus observaciones en cada caso.<br />
• Perímetros y áreas de los triángulos<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Posiblemente recuerdes que el perímetro de una fi gura plana equivale a la suma<br />
de las longitudes de sus lados. En consecuencia si se quiere obtener el perímetro<br />
de un triángulo debemos sumar las longitudes de sus tres lados.<br />
Si nombramos con las letras a, b y c a los lados de un triángulo ¿Cuál será la<br />
fórmula para obtener su perímetro? Escríbela enseguida:<br />
P =<br />
¿Recuerdas la característica esencial de un triángulo equilátero? ¡Por supuesto!<br />
Sus tres lados y ángulos son ________________. Por lo que para este tipo de<br />
triángulo, la fórmula del perímetro se puede simplifi car. Anota a continuación<br />
cuál sería esta fórmula:<br />
P =<br />
Para calcular el área de un triángulo se utiliza la fórmula bien conocida:<br />
Siendo:<br />
A =<br />
bh<br />
2<br />
A = área del triángulo<br />
b = longitud de la base del triángulo.<br />
h = longitud de la altura del triángulo<br />
Apliquemos ahora estas fórmulas para resolver los problemas que se proponen<br />
a continuación:<br />
a) Observa la fi gura y determina su perímetro y su área<br />
C<br />
5 cm<br />
A<br />
6 cm<br />
4 cm<br />
5 cm<br />
B<br />
21
22<br />
¿Cómo aprendo?<br />
El perímetro se calcula P = _____ + _____ + _____ = ______ cm<br />
y aplicando la fórmula para calcular el área, tendremos:<br />
b) Se tiene el triángulo equilátero cuyos lados miden 6 cm y su altura tiene un<br />
valor de aproximadamente 5.2 cm. Dibuja la fi gura correspondiente y determina<br />
su perímetro y su área.<br />
• Congruencia de triángulos<br />
Investiga sobre el tema de congruencia y desarrolla lo que se pide a continuación:<br />
Complementa la siguiente descripción:<br />
Dos triángulos son congruentes cuando:<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
El primer criterio de igualdad entre triángulos afi rma que si dos lados de un<br />
triángulo y el ángulo que forman son iguales respectivamente a los de un segundo<br />
triángulo, ambos son congruentes o iguales. Observa las fi guras siguientes y<br />
complementa lo que falta:<br />
El lado MN es ______ al lado ______<br />
El lado ___ es igual al lado ________<br />
El ángulo ____ es _____ al
¿Cómo aprendo?<br />
El segundo criterio expresa que si dos triángulos tienen sus tres lados respectivamente<br />
iguales, ambos triángulos son correspondientes o iguales entre sí. Revisa<br />
las siguientes fi guras, mide los lados de cada una y determina si son correspondientes<br />
o iguales.<br />
A B<br />
¿Cuáles lados son iguales?<br />
_____ = _____ _____ = _____ _____ = _____<br />
El tercer criterio afi rma que si dos triángulos tienen un lado y dos ángulos iguales,<br />
entonces son triángulos congruentes o iguales. Dibuja dos triángulos que<br />
cumplan con este criterio.<br />
• Semejanza de triángulos<br />
Completa el enunciado siguiente:<br />
C<br />
Se dice que dos triángulos son semejantes si tienen sus ángulos __________ y<br />
sus lados correspondientes ____________________.<br />
D<br />
F<br />
E<br />
23
24<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Los triángulos que se muestran son semejantes. Mide los ángulos, los lados y<br />
anota lo que hace falta para completar las expresiones que demuestran la semejanza<br />
entre ellos.<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Mis observaciones: ___________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
Utilizando la expresión matemática del teorema de Pitágoras y haciendo los<br />
despejes necesarios, completa la tabla siguiente:<br />
Medida del cateto A Medida del cateto B Medida de la hipotenusa<br />
3 4<br />
2 6<br />
5 8<br />
1 2<br />
1 2<br />
1 2<br />
Espacio para cálculos:<br />
25
26<br />
¿Qué he aprendido?<br />
Elige la opción que conteste correctamente las siguientes cuestiones.<br />
1. Abertura formada por dos semi-rectas con un mismo origen llamado vértice.<br />
A) Paralelas<br />
B) Plano<br />
C) Ángulo<br />
D) Triángulo<br />
E) Perpendiculares<br />
2. ¿Qué nombre recibe la unidad de medida que sirve para calcular la abertura de un ángulo?<br />
A) Centímetro<br />
B) Grado<br />
C) Metro<br />
D) Milímetro<br />
E) Kilómetro<br />
3. Otra unidad de medida que puede tener un ángulo es...<br />
A) el radian<br />
B) la longitud<br />
C) el peso<br />
D) la masa<br />
E) el radio<br />
4. ¿Cómo se escribe en notación matemática 25 grados 12 minutos y 6 segundos?<br />
A) 25° 6’ 12”<br />
B) 25° 12’ 6”<br />
C) 25° 12.6”<br />
D) 25° 6.12”<br />
E) 25° 12’ 60”<br />
5. ¿Cuál de las siguientes fi guras corresponde a un ángulo de 90°?<br />
A) B) C)<br />
D)<br />
E)<br />
6. ¿Cuál de las siguientes fi guras representa el ángulo que mide 180°?<br />
A) B) C)<br />
D)<br />
E)
7. El ángulo que es menor a 90° o a un cuarto de vuelta, se denomina...<br />
A) llano.<br />
B) recto.<br />
C) agudo.<br />
D) obtuso.<br />
E) cóncavo.<br />
8. ¿Cómo se llama el ángulo que mide 90°?<br />
A) Recto<br />
B) Agudo<br />
C) Obtuso<br />
D) Cóncavo<br />
E) Llano<br />
9. El ángulo que es mayor a 90°, pero menor a 180°, se conoce como:<br />
A) llano.<br />
B) obtuso.<br />
C) recto.<br />
D) cóncavo.<br />
E) agudo.<br />
10. Ángulo que mide 180°.<br />
A) agudo<br />
B) recto<br />
C) obtuso<br />
D) cóncavo<br />
E) llano<br />
¿Qué he aprendido?<br />
11. Nombre que recibe el ángulo que es mayor a 180° pero menor a 360°.<br />
A) Obtuso<br />
B) Cóncavo<br />
C) Llano<br />
D) Agudo<br />
E) Recto<br />
12. Si el valor de< es de 35º, ¿cuál es el valor del ángulo >?<br />
A) 145º<br />
B) 125°<br />
C) 55º<br />
D) 15º<br />
E) 10º<br />
27
28<br />
¿Qué he aprendido?<br />
13. Si el valor de es de 125º, ¿cuál es el valor del ángulo ß?<br />
A) 180°<br />
B) 150°<br />
C) 100°<br />
ß<br />
D) 55°<br />
E) 25°<br />
14. Si el valor de es de 220º, ¿cuál es el valor del ángulo ß?<br />
A) 50º<br />
B) 100º<br />
C) 140º<br />
D) 270°<br />
E) 360°<br />
ß<br />
15. ¿Qué nombre recibe la fi gura geométrica determinada por tres rectas, que se cortan<br />
en tres puntos diferentes?<br />
A) Cuadrado<br />
B) Triángulo<br />
C) Rectángulo<br />
D) Rombo<br />
E) Trapecio<br />
16. ¿Qué nombre recibe el triángulo cuyos tres lados son desiguales?<br />
A) Equiángulo<br />
B) Equilátero<br />
C) Acutángulo<br />
D) Isósceles<br />
E) Escaleno<br />
17. ¿Qué nombre recibe el triángulo que tiene dos lados iguales?<br />
A) Isósceles<br />
B) Acutángulo<br />
C) Equilátero<br />
D) Rectángulo<br />
E) Obtusángulo<br />
18. Triángulo que tiene sus tres lados iguales.<br />
A) Escaleno<br />
B) Equilátero<br />
C) Rectángulo<br />
D) Obtusángulo<br />
E) Isósceles
19. Triángulo que tiene un ángulo recto.<br />
A) Equilátero<br />
B) Acutángulo<br />
C) Escaleno<br />
D) Equiángulo<br />
E) Rectángulo<br />
20. ¿Qué nombre recibe el triángulo que tiene tres ángulos agudos?<br />
A) Acutángulo<br />
B) Isósceles<br />
C) Rectángulo<br />
D) Equiángulo<br />
E) Obtusángulo<br />
21. Triángulo que tiene un ángulo obtuso.<br />
A) Rectángulo<br />
B) Acutángulo<br />
C) Isósceles<br />
D) Escaleno<br />
E) Obtusángulo<br />
¿Qué he aprendido?<br />
22. En el siguiente triángulo: “el segmento de recta AB que bisecta el ángulo A y llega hasta el lado<br />
opuesto de la recta”, se defi ne como...<br />
A) mediana.<br />
B) mediatriz.<br />
C) bisectriz.<br />
D) altura.<br />
E) media.<br />
C<br />
23. En el siguiente triángulo: “el segmento de recta que parte del vértice C y que es perpendicular<br />
al lado”, se defi ne como...<br />
A) bisectriz.<br />
B) altura.<br />
C) mediana.<br />
D) mediatriz.<br />
E) media.<br />
A<br />
C<br />
A<br />
D<br />
B<br />
B<br />
D<br />
29
30<br />
¿Qué he aprendido?<br />
24. En el siguiente triángulo: “el segmento de recta que parte del vértice C hasta el punto medio<br />
del lado”, se defi ne como...<br />
C<br />
A) altura.<br />
B) bisectriz.<br />
C) mediatriz.<br />
D) mediana.<br />
E) media.<br />
A B<br />
D<br />
25. En el siguiente triángulo: “el segmento de recta que parte del punto medio del lado en forma<br />
perpendicular” se defi ne como...<br />
A) mediatriz.<br />
B) mediana.<br />
C) altura.<br />
D) bisectriz.<br />
E) media.<br />
26. ¿Qué triángulos son congruentes de acuerdo al postulado l • a • l ?<br />
A) II - IV<br />
B) I - III<br />
C) I - II<br />
D) III - IV<br />
E) I – IV<br />
27. ¿Qué triángulos son congruentes de acuerdo al postulado a • l • a?<br />
A) I - II<br />
B) II – I V<br />
C) II - III<br />
D) I - III<br />
E) I – IV<br />
C<br />
E<br />
A B<br />
D<br />
(I) 60° (II)<br />
4<br />
60°<br />
(III) (IV)<br />
(I)<br />
4<br />
10<br />
10<br />
10<br />
60°<br />
10<br />
60°<br />
(II)<br />
40° 85°<br />
75° 35°<br />
(III) 75° 35° (IV)<br />
4<br />
4<br />
40° 85°
28. ¿Qué triángulos son congruentes de acuerdo al postulado l • l • l?<br />
A) II - IV<br />
B) II - III<br />
C) I - III<br />
D) I - IV<br />
E) I – II<br />
¿Qué he aprendido?<br />
29. Apoyándote en el concepto de semejanza de triángulos, encuentra el valor de las incógnitas<br />
“x” y “y”.<br />
A) x = 28.8 y = 23.5<br />
B) x = 45 y = 14.4<br />
C) x = 28.8 y = 40<br />
D) x = 20 y = 27<br />
E) x = 27 y = 20<br />
30. Apoyándote en el concepto de semejanza de triángulos, encuentra el valor de las incógnitas.<br />
A) x = 6 y = 2<br />
B) x = 2 y = 128<br />
C) x = 48 y = 2<br />
D) x = 128 y = 2<br />
E) x = 2 y = 48<br />
(I) (II) (III) 4 (IV)<br />
4<br />
5<br />
18<br />
A B<br />
X<br />
A<br />
8<br />
C<br />
3<br />
24<br />
16<br />
4<br />
3<br />
5<br />
30<br />
P<br />
48<br />
Q<br />
y<br />
6<br />
P<br />
C<br />
C<br />
B<br />
16<br />
R<br />
R<br />
y<br />
2<br />
36<br />
Q<br />
3<br />
6<br />
4<br />
31
32<br />
Quiero saber más<br />
El triángulo de Penrose y el trabajo artístico de M. C. Escher<br />
¿Te gustan las ilusiones ópticas? Observa atentamente la fi gura que se conoce<br />
como triángulo de Penrose ¿Qué observas? ¿Cómo podrías describirlo?<br />
¿Es posible construirlo realmente?<br />
M.C.Escher es el artista que mejor ha refl ejado gráfi camente el pensamiento<br />
matemático moderno. Aún sin ser matemático, sus obras muestran un interés y<br />
una profunda comprensión de los conceptos geométricos, desde la perspectiva<br />
a los espacios curvos, pasando por la división del plano en fi guras iguales. En su<br />
obra Cascada (1961) toma como base el triángulo (más conocido como el tribar<br />
de Penrose)
Quiero saber más<br />
Penrose defi ne al tribar como una fi gura triangular en tres dimensiones imposible<br />
porque su existencia está basada en uniones de sus lados formadas por elementos<br />
corrientes pero incorrectos. Aunque cada uno de los ángulos que forman este triángulo<br />
parece correcto, los tres son rectos y suman 270º. Escher marca el absurdo de la<br />
imagen mediante una corriente de agua que sube hasta una cascada desde la cual cae<br />
en un perpetuum mobile (movimiento perpetuo).<br />
1 Bats and Angels<br />
2 Les parapluies de Verone<br />
3 Lobachevskian space<br />
2<br />
1<br />
3<br />
33
34<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
POLÍGONOS Y CIRCUNFERENCIA<br />
Objetivo de la unidad: El estudiante resolverá problemas<br />
relacionados con polígonos y circunferencia, de<br />
tipo teórico o prácticos en distintos ámbitos, mediante<br />
la aplicación y el análisis de teoremas, recta, triángulos<br />
y ángulos, en un ambiente escolar que favorezca el desarrollo<br />
de actitudes de responsabilidad, cooperación,<br />
iniciativa y colaboración hacia el entorno en el que se<br />
desenvuelve.<br />
2UNIDAD<br />
¿Alguna vez te has preguntado qué conocimientos requieren los arquitectos, ingenieros civiles,<br />
carpinteros e ingenieros mecánicos para diseñar y construir casas, puentes, carreteras,<br />
muebles o automóviles? En esta unidad conocerás los elementos básicos que ellos utilizan<br />
en el diseño de maquinaria, interiores de casas-habitación, equipo, herramienta y para la<br />
construcción de muebles, edifi cios, puentes y jardines. Asimismo, si es de tu agrado el arte<br />
de pintar, con el estudio de los temas de esta unidad tendrás las bases para plasmar con<br />
mayor facilidad todas las ideas que vengan a tu imaginación.<br />
¿Sabías que existen mediciones que al hombre le resultan imposibles hacer de manera directa<br />
como el caso de determinar las distancias astronómicas? ¿Cómo pueden, entonces, los<br />
astrónomos determinar tales distancias? ¿En qué se basan? ¿Cuáles conocimientos aplican?<br />
Sorprendentemente, te darás cuenta de que los cálculos astronómicos tienen su fundamento<br />
en los temas que aborda la presente Unidad.<br />
En el primer tema de la unidad distinguirás entre polígonos y poligonales, entre polígonos<br />
regulares e irregulares; clasifi carás a los polígonos regulares de acuerdo a su número de<br />
lados. De ellos conocerás, además, sus elementos básicos: el radio, el apotema y las diagonales<br />
que pueden ser trazadas desde cualquiera de sus vértices. Estudiarás, más adelante, la<br />
forma de determinar los ángulos interiores y exteriores de cualquier polígono, tema que se<br />
verá reforzado al revisar la triangulación de polígonos. Para fi nalizar estudiarás los métodos<br />
que se utilizan para calcular correctamente perímetros y áreas de polígonos.<br />
Como segundo y último tema de la unidad se tratarán los conceptos de circunferencia y<br />
circulo, con lo cual aprenderás a diferenciarlos; asimismo, conocerás sus elementos (radio,<br />
cuerda, tangente, secante, diámetro, arco) y la clasifi cación de los ángulos en la circunferencia<br />
(central, inscrito y circunscrito). Esto te permitirá resolver problemas, comenzando<br />
con ejercicios sencillos hasta llegar a aplicarlos en una situación real. Cabe mencionar que<br />
la rueda (una aplicación del círculo) no fue inventada por el hombre, sino que solamente la<br />
descubrió y se encargó de darle un uso diverso en la industria y en el hogar para satisfacer<br />
una múltiple gama de necesidades de la humanidad entera; entre las múltiples aplicaciones<br />
de la rueda podemos mencionar las llantas de automóviles, los discos de frenado, los sistemas<br />
de engranajes, etc. Ahora es tu turno para que llegues a descubrir aquello que aún se
encuentra escondido en los misterios de la ciencia.<br />
¿Qué voy a aprender?<br />
Es necesario que trabajes en equipo en la realización de las actividades e investigaciones<br />
que se te sugieren para que se compartan cada una de las experiencias y se<br />
enriquezca la experiencia en el aula, propiciando que tanto tú como tus compañeros<br />
expresen sus opiniones tal como las perciben.<br />
Para obtener aprendizajes sólidos al estudiar los temas de esta unidad te sugerimos<br />
volver a repasar la clasifi cación de los ángulos, especialmente la que corresponde a<br />
los ángulos complementarios y suplementarios ya que te serán de gran utilidad para<br />
resolver problemas relacionados con la suma de ángulos interiores y exteriores en<br />
los polígonos. Otro contenido relevante para abordar los temas de esta Unidad es el<br />
teorema de Pitágoras, por lo que se sugiere que lo vuelvas a practicar. Emplea tu imaginación<br />
y creatividad para que desarrolles tus talentos y logres ver esta unidad como<br />
aquella que te permitirá darle una aplicación en tu entorno, haciendo cuanto puedas<br />
a través del uso de tu juego de geometría en el trazo de polígonos y circunferencias.<br />
El problema al que te puedes enfrentar es el no saber distinguir el vértice dados tres<br />
puntos en los polígonos y la circunferencia. También deberás saber sustituir y despejar<br />
para que evites cometer algún error de operación.<br />
Una de las maneras que te permiten comprobar tus resultados en la geometría plana,<br />
es el de hacer los trazos y dibujar cada una de las fi guras haciendo uso de tu transportador,<br />
escuadras y compás, esto te permitirá ubicar los datos e imaginar previamente<br />
la posible solución comprobando así los cálculos que realizarás.<br />
Bibliografía<br />
Otras Fuentes de Consulta<br />
Como ya se señaló en la presentación del Cuadernillo, no se exige un texto en particular<br />
para el desarrollo de las actividades de aprendizaje, sin embargo los que citaremos<br />
a continuación te pueden ser de mucha utilidad por su actualidad y apego al Programa<br />
de estudios.<br />
• García, Miguel y Manuel Rodríguez. Matemáticas 2, Bachillerato. México. ST<br />
Editorial. 2005<br />
• Ruiz Basto, Joaquín. Matemáticas II, Bachillerato General. México. Publicaciones<br />
Cultural, 2005<br />
• Ortiz Campos, Francisco. Matemáticas II, Geometría y Trigonometría. México.<br />
Publicaciones Cultural, 2005<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 35
36<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
Artículos de la Enciclopedia Encarta<br />
Si cuentas con este software en tu centro de servicios, consulta los siguientes artículos<br />
que te servirán para profundizar en los temas de la Unidad:<br />
polígono<br />
poliedro<br />
prisma<br />
circunferencia<br />
círculo<br />
navegación<br />
círculo máximo<br />
radián<br />
sistema de coordenadas astronómicas<br />
Stonehenge<br />
Grado (matemáticas)<br />
Sitios web recomendados<br />
http://www.arrakis.es/~bbo/geom/trian1.htm Un sitio muy interesante donde encontrarás<br />
información de los polígonos, cuerpos con volumen, biografías y fi chas de trabajo.<br />
http://www.arrakis.es/~bbo/geom/trian1.htm que contiene un tutorial de Geometría<br />
plana elemental.<br />
http://platea.pntic.mec.es/%7eablanco/gi/index.htm es un sitio en el que puedes interactuar<br />
manipulando las fi guras y observando cómo se ubican los diferentes elementos,<br />
rectas notables de triángulos construcción, etc. Te lo recomendamos ampliamente.<br />
http://www.acienciasgalilei.com/mat/formularios/form-triangulos.htm Formularios, tablas<br />
y constantes matemáticas.<br />
Programas de televisión educativa<br />
Programa 1.- Área, volumen y unidades de medición<br />
Este programa te ayudará a entender algunos de los conceptos básicos y aplicaciones<br />
de la Geometría y del Sistema Métrico Decimal.<br />
Programa 2.- Longitud y generación de curvas<br />
Los contenidos de este programa tienen como propósito que aprendas a identifi car los
¿Qué voy a aprender?<br />
¿<br />
¿<br />
¿ tipos básicos de curvas, a conocer los métodos de medición de curvas y sus aplicaciones así como<br />
el surgimiento de la geometría fractal.<br />
Programa 3.- Medición del área de una curva<br />
Este programa te ayudará a identifi car las diferencias del área plana y el área espacial; te ayudará a<br />
comprender la importancia de utilizar el geoplano en la medición de áreas y algunas aplicaciones<br />
de la medición de áreas.<br />
Programa 4.- Curva y circunferencia<br />
En este programa se te proporcionarán elementos para conocer las propiedades del círculo y de la<br />
circunferencia, las maneras de calcular el área de un círculo y la longitud de una circunferencia,<br />
así como algunas aplicaciones prácticas de estos conocimientos.<br />
Programa 5.- Cálculo de áreas y volúmenes<br />
Al observar este programa podrás conocer más de cerca los procedimientos matemáticos del cálculo<br />
de áreas y volúmenes, el fundamento matemático del teorema de Arquímedes y de las aportaciones<br />
del matemático Cavalieri.<br />
Programa 6.- Construcción y uso de poliedros.<br />
Con la observación del programa de televisión educativa “Construcción y uso de poliedros” profundizarás<br />
en los conocimientos de la geometría del espacio y en el uso de los poliedros en la vida<br />
cotidiana.<br />
Programa 7.- La recta.<br />
El programa de televisión educativa “La recta” te ayudará a conocer las formas para medir la pendiente<br />
de una recta y la función de los triángulos dentro de la medición de una recta. Te invitamos<br />
a observarlo con atención en tu Centro de Servicios<br />
37
38<br />
¿Cómo aprendo?<br />
2.1 POLÍGONOS<br />
Objetivo temático: Resolverás problemas teóricos o prácticos de polígonos que involucren los<br />
diferentes tipos de polígonos, así como el cálculo de sus ángulos, áreas y perímetros.<br />
2.1.1 Defi nición<br />
1.- Observa cada una de las fi guras con atención, fíjate en aquellas características<br />
en las que coinciden y trata de asociarlas con el concepto que las agrupa<br />
(poligonal o polígonos). Partiendo de tus observaciones escribe una defi nición<br />
con tus propias palabras. Posteriormente investiga en la bibliografía que tengas<br />
a tu alcance y discute en grupo tus conclusiones en un ambiente cooperativo<br />
para llegar a una defi nición común.<br />
Poligonal<br />
¿Qué es una poligonal? _______________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
POLÍGONOS<br />
¿Qué es un polígono? ________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________
2.1.2 Clasifi cación de los polígonos<br />
1.- Lee con atención la información siguiente:<br />
n Nombre REGULAR IREGULAR<br />
3 TRIÁNGULO<br />
4 CUADRILATERO<br />
5 PENTÁGONO<br />
6 HEXÁGONO<br />
7 HEPTÁGONO<br />
8 OCTÁGONO<br />
9 ENÉAGONO<br />
10 DECÁGONO<br />
11 ENDECÁCONO<br />
12 DODECÁGONO<br />
2.- Partiendo de la información que acabas de revisar, escribe con tus palabras<br />
qué es un:<br />
¿Cómo aprendo?<br />
a) POLIGONO REGULAR: ____________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
39
40<br />
¿Cómo aprendo?<br />
b) POLIGONO IRREGULAR ___________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
3.- Comenta con tu Asesor y tus compañeros tus descripciones y traten de llegar<br />
a una idea común.<br />
4.- Revisa con atención la información siguiente:<br />
Los polígonos se clasifi can según sus ángulos en:<br />
a) Cóncavos<br />
b) Convexos<br />
5.- Responde:<br />
¿Cuál es el criterio para clasifi car a un polígono como cóncavo o convexo?<br />
___________________________________________________________________<br />
____________<br />
___________________________________________________________________<br />
____________<br />
___________________________________________________________________<br />
____________<br />
6.- Lee con atención:<br />
a) Equiángulos. Aquellos cuyos ángulos son iguales, sean irregulares o regula<br />
res, por ejemplo:
) Equiláteros. Aquellos en los que todos sus lados son iguales, sean regulares<br />
o irregulares, por ejemplo:<br />
Elementos de los polígonos<br />
¿Cómo aprendo?<br />
7.- Investiga a qué se le llama radio y a qué se le llama apotema de un polígono.<br />
Anota las defi niciones que encontraste:<br />
Radio:<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
Apotema:<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
8.- Para cada uno de los siguientes polígonos dibuja tanto el radio como la apotema.<br />
Marca con rojo la apotema y con azul el radio.<br />
9.- Para cada uno de los polígonos que te presentamos:<br />
a) Toma un vértice del polígono y partiendo de él dibuja todas las diagonales<br />
posibles sin que se crucen entre sí.<br />
41
42<br />
Polígono<br />
Pentágono<br />
Hexágono<br />
Octágono<br />
¿Cómo aprendo?<br />
b) Aplicando la fórmula correspondiente, calcula el total de diagonales y compara<br />
el resultado numérico con lo que obtuviste en el inciso (a). (Recuerda<br />
que en la fórmula n signifi ca el número de lados que tiene el polígono)<br />
Cálculo del total de diagonales (n-3)<br />
Pentágono Hexágono Octágono<br />
2.1.3 Suma de ángulos interiores y exteriores de un polígono<br />
10.- Utilizando escuadras y transportador, marca y mide los ángulos interiores y<br />
exteriores de cada polígono.<br />
Medida del<br />
ángulo interior<br />
11.- Concentra tus resultados en la tabla siguiente<br />
Suma de los<br />
ángulos interiores<br />
Suma de los<br />
ángulos exteriores<br />
Medida del<br />
ángulo exterior
¿Cómo aprendo?<br />
12.- Ahora aplica las fórmulas correspondientes y calcula la suma de los ángulos<br />
interiores y la suma de los ángulos exteriores para cada polígono. Compara<br />
estos resultados con los que obtuviste en la actividad anterior y comenta con<br />
tu Asesor y tus compañeros tus observaciones acerca de las coincidencias y las<br />
diferencias.<br />
Pentágono<br />
Hexágono<br />
Octágono<br />
Mis comentarios:<br />
Medida del<br />
ángulo interior<br />
(n - 2) 180°<br />
n<br />
2.1.4 Triangulación de polígonos<br />
Suma de los<br />
ángulos interiores<br />
Medida del<br />
ángulo exterior<br />
Polígono<br />
1.- Investiga en libros y describe con tus palabras en qué consiste la triangulación<br />
de polígonos y cuál es su utilidad.<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
2.- En los siguientes polígonos traza la triangulación y determina la suma de los<br />
ángulos interiores.<br />
Suma de<br />
los ángulos<br />
exteriores<br />
S = (n – 2)180° e=<br />
360°<br />
S = n • e<br />
n<br />
43
44<br />
¿Cómo aprendo?<br />
3.- ¿Coincide la suma de los ángulos interiores con lo que calculaste anteriormente?<br />
Anota tus comentarios al respecto y compártelos con tus compañeros y<br />
tu Asesor.<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
2.1.5 Cálculo de perímetros y áreas de polígonos.<br />
Investiga en los libros a tu alcance y desarrolla lo que se pide:<br />
1. En términos generales ¿Cómo se determina el perímetro de un polígono?<br />
2. ¿Qué datos son necesarios para calcular el área de un polígono? ¿Qué fórmulas<br />
se aplican?<br />
3. Completa el cuadro siguiente:<br />
Polígono Fórmula para calcular el área Ejemplo<br />
Triángulo<br />
Cuadrado<br />
Pentágono<br />
Hexágono<br />
Cualquier<br />
polígono regular
2.2 CIRCUNFERENCIA Y CÍRCULO<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Objetivo temático: Resolverás problemas teóricos y prácticos de la circunferencia y círculo<br />
aplicando las propiedades y teorías de los ángulos en la circunferencia, mediante la obtención<br />
de perímetro y áreas del círculo y la circunferencia.<br />
2.2.1 Defi nición y elementos de la circunferencia y del círculo<br />
1. Observa atentamente el diagrama que se presenta a continuación y escribe<br />
los nombres de cada uno de los elementos de la circunferencia. Si desconoces<br />
alguno investiga en libros o en la Enciclopedia Encarta. Comparte tus respuestas<br />
con tus compañeros y con tu Asesor.<br />
M N<br />
P<br />
O<br />
R<br />
Q<br />
S T<br />
U V W<br />
MN : _______________ PQ : _______________ ST: ____________________<br />
UW: _______________ OR: _______________ O:_____________________<br />
2. Refuerza lo que acabas de aprender resolviendo el crucigrama que te proponemos<br />
a continuación:<br />
6<br />
3<br />
7<br />
1<br />
2<br />
4 5<br />
45
46<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Horizontales<br />
1. Porción de la circunferencia comprendida entre dos puntos.<br />
6. Cualquier segmento de recta que une dos puntos de la circunferencia pasando<br />
por el centro.<br />
7. Recta que toca un solo punto de la circunferencia.<br />
Verticales<br />
2. Punto interior del que equidistan todos los puntos de la curva<br />
3. Todo segmento que une un punto cualquiera de la circunferencia con el<br />
centro.<br />
4. Segmento de recta que une dos puntos no consecutivos de la circunferencia.<br />
5. Recta que corta en dos puntos a la circunferencia.<br />
2.2.2 Rectas tangentes a un círculo<br />
¿Cuántos puntos del círculo toca una recta tangente?<br />
1.- En los siguientes círculos dibuja una, dos y tres rectas tangentes, respectivamente:<br />
2.2.3 Ángulos en un círculo<br />
1.- Investiga sobre el tema de ángulos en un círculo y completa el cuadro siguiente:<br />
Ángulo Diagrama de ejemplo Fórmula para calcular su medida<br />
Central<br />
Inscrito<br />
Circunscrito
2.- Revisa las siguientes fi guras donde se muestran algunos ángulos con sus<br />
fórmulas. Colorea con rojo los arcos y con azul los ángulos correspondientes.<br />
B<br />
O<br />
A<br />
48<br />
¿Cómo aprendo?<br />
• Radio<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
• Área del círculo<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
• Perímetro de la circunferencia<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
• Anota a continuación las fórmulas para calcular el perímetro y el área de un<br />
círculo. Asimismo, copia algún ejemplo de cómo se aplica cada fórmula colocando<br />
el dibujo o diagrama que ilustre la solución.<br />
Perímetro de un círculo<br />
Fórmula Ejemplo resuelto con diagrama<br />
Área de un círculo<br />
Fórmula Ejemplo resuelto con diagrama
Instrucción: Relaciona lo que se pide y elige la opción correcta.<br />
1. Relaciona las fi guras con los números romanos.<br />
¿Qué he aprendido?<br />
a b c d e f g h<br />
I. Polígonos<br />
II. No - polígonos<br />
A) I a b c d - II e f g h<br />
B) I a c e f - II b d g h<br />
C) I a c f h - II b d e g<br />
D) I b d g h - II a c e f<br />
E) I b d f h - II a c e g<br />
2. Los polígonos ________ son los que tienen ángulos y lados iguales y los ______________ son<br />
los de lados y ángulos desiguales.<br />
A) irregulares... regulares<br />
B) regulares ... irregulares<br />
C) cerrados ... abiertos<br />
D) abiertos ... cerrados<br />
E) irregulares ... cerrados<br />
3. Relaciona la columna de la izquierda con los polígonos de la derecha.<br />
I. Regulares<br />
II. Irregulares<br />
a) Pentágono.<br />
b) Trapecio.<br />
c) Rombo.<br />
d) Hexágono.<br />
e) Rectángulo.<br />
f) Octágono.<br />
g) Trapezoide.<br />
h) Cuadrado.<br />
49
50<br />
¿Qué he aprendido?<br />
4. Relaciona las fi guras con su nombre:<br />
I. Pemtágono<br />
II. Heptágono<br />
III. Hexágono<br />
IV. Octágono<br />
V. Cuadrilátero<br />
a b c<br />
5. Indica el valor del ángulo interior y exterior de un triángulo regular.<br />
A) 120° y 60°<br />
B) 135° y 45°<br />
C) 30° y 150°<br />
D) 45° y 135°<br />
E) 60° y 120°<br />
a b c d<br />
e f g h<br />
6. Indica el valor del ángulo interior y exterior de un octágono regular.<br />
A) 108° y 72°<br />
B) 120° y 60°<br />
C) 135° y 45°<br />
D) 45° y 135°<br />
E) 72° y 108°<br />
7. Observa los siguientes polígonos y suma sus ángulos internos. Relaciona tu respuesta<br />
con las cifras que aparecen con números romanos.<br />
I. 1080°<br />
II. 900°<br />
III. 720°<br />
IV. 540°<br />
V. 360°<br />
VI. 180°<br />
i<br />
a b c<br />
e<br />
d e
¿Qué he aprendido?<br />
8. Observa las siguientes fi guras geométricas e indica en cuáles se puede trazar sólo una diagonal<br />
partiendo de un único vértice.<br />
a b c d e f g h<br />
A) a - b - c - d<br />
B) a - c - f - g<br />
C) a - d - e - f<br />
D) a - d - f - h<br />
E) a - d - g - h<br />
9. Indica el número de diagonales que se pueden trazar y de triángulos que se pueden formar<br />
en un heptágono regular, partiendo de un mismo vértice.<br />
A) 5 y 4<br />
B) 5 y 6<br />
C) 4 y 5<br />
D) 3 y 4<br />
E) 4 y 4<br />
10. Observa las siguientes fi guras geométricas y de acuerdo al orden en que aparecen, indica<br />
el número de triángulos que se forman al trazar sus diagonales desde un vértice.<br />
A) 3, 5, 4, 2, 2<br />
B) 3, 4, 5, 2, 1<br />
C) 3, 6, 4, 2, 2<br />
D) 3, 4, 7, 2, 1<br />
E) 3, 4, 6, 2, 0<br />
11. Curva cerrada y plana donde todos sus puntos equidistan de otro punto interior llamado<br />
centro.<br />
A) Círculo<br />
B) Radio<br />
C) Circunferencia<br />
D) Cuerda<br />
E) Secante<br />
51
52<br />
¿Qué he aprendido?<br />
12. A la superfi cie plana limitada por la circunferencia se le llama...<br />
A) radio.<br />
B) círculo.<br />
C) cuerda.<br />
D) secante.<br />
E) tangente.<br />
13. Es el segmento de recta que va del centro a un punto de la circunferencia.<br />
A) Diámetro<br />
B) Cuerda<br />
C) Tangente<br />
D) Círculo<br />
E) Radio<br />
14. Es el segmento de recta que une dos puntos de una circunferencia pasando por el centro<br />
del círculo.<br />
A) Radio<br />
B) Cuerda<br />
C) Secante<br />
D) Diámetro<br />
E) Tangente<br />
15. Es el segmento de recta que NO intersecta el centro y cuyos extremos son puntos de<br />
la circunferencia.<br />
A) Cuerda<br />
B) Secante<br />
C) Tangente<br />
D) Radio<br />
E) Diámetro<br />
16. Recta que corta en dos cualesquiera de sus puntos a la circunferencia.<br />
A) Tangente<br />
B) Radio<br />
C) Cuerda<br />
D) Secante<br />
E) Diámetro<br />
17. Recta que toca a la circunferencia en un solo punto.<br />
A) Radio<br />
B) Tangente<br />
C) Secante<br />
D) Cuerda<br />
E) Diámetro
¿Qué he aprendido?<br />
18. Segmento de curva marcado o delimitado por dos puntos de la circunferencia.<br />
A) Arco<br />
B) Radio<br />
C) Diámetro<br />
D) Secante<br />
E) Tangente<br />
19. Ángulo que tiene su vértice en el centro de la circunferencia y sus lados son radios.<br />
A) semi-inscrito<br />
B) exterior<br />
C) interior<br />
D) inscrito<br />
E) central<br />
20. Ángulo que tiene su vértice en la circunferencia y todos sus lados son secantes.<br />
A) exterior<br />
B) inscrito<br />
C) interior<br />
D) adyacente<br />
E) ex-inscrito<br />
21. Ángulo que tiene su vértice en la circunferencia en donde uno de sus lados es una tangente y<br />
el otro una secante.<br />
A) central<br />
B) interior<br />
C) ex-inscrito<br />
D) semi-inscrito<br />
E) exterior<br />
22. El ángulo adyacente a un ángulo inscrito se conoce como...<br />
A) interior.<br />
B) semi-inscrito.<br />
C) ex-inscrito.<br />
D) central.<br />
E) exterior.<br />
23. Ángulo cuyo vértice es un punto que está dentro de la circunferencia.<br />
A) interior<br />
B) exterior<br />
C) central<br />
D) inscrito<br />
E) semi-inscrito<br />
53
54<br />
¿Qué he aprendido?<br />
24. ¿Cuál es el valor del ángulo central AOB, si el arco vale 120°?<br />
A) 30°<br />
B<br />
B) 60°<br />
C) 110°<br />
o<br />
D) 120°<br />
E) 240°<br />
A<br />
25. ¿Cuál es el valor del ángulo inscrito ABC, si el arco vale 110°.<br />
A) 250°<br />
B) 110°<br />
A<br />
C) 90°<br />
D) 55°<br />
B o<br />
E) 20°<br />
110° C<br />
26. ¿Cuál es el valor del ángulo semi-inscrito ABC, si el arco vale 60°?<br />
A) 15°<br />
B) 30°<br />
B<br />
A<br />
C) 60°<br />
D) 120°<br />
E) 300°<br />
o<br />
60°<br />
C<br />
27. ¿Cuál es el valor del ángulo exterior BCD, si el arco vale 40° y el arco vale 110°?<br />
A) 75°<br />
B) 55°<br />
C) 40°<br />
B<br />
A<br />
o<br />
D) 35°<br />
E) 20°<br />
40°<br />
D<br />
E<br />
28. ¿Cuál es el valor del ángulo interno DBC, si el arco vale 30° y el arco vale 120°?<br />
A) 75°<br />
B) 60°<br />
C) 45°<br />
D) 30°<br />
A<br />
o<br />
B<br />
30°<br />
E) 15°<br />
E C<br />
29. Calcula el valor del ángulo exterior EAB, si el arco vale 60° y el arco vale 10°.<br />
A) 5°<br />
B) 10°<br />
C) 25°<br />
D) 30°<br />
B<br />
A<br />
E<br />
E) 35°<br />
C<br />
10°<br />
D<br />
60°
Quiero saber más<br />
30. Calcula el valor del arco , si el ángulo BAE vale 80° y el arco tiene un valor de 10°.<br />
A) 10°<br />
B) 80°<br />
C) 85°<br />
B<br />
D) 150°<br />
E) 170°<br />
C<br />
A<br />
D E<br />
31. Calcula el valor del arco si el segmento de recta es paralela a , el arco vale 15° y el ángulo<br />
EDF vale 25°.<br />
A) 65°<br />
B) 35°<br />
C) 20°<br />
D) 15°<br />
C<br />
E<br />
B<br />
A<br />
E) 5°<br />
F<br />
D<br />
Instrucción: Desarrolla lo que se pide.<br />
32. Determina para cada uno de los casos siguientes la medida de cada ángulo interior:<br />
A) Pentágono<br />
B) Hexágono<br />
C) Octágono<br />
33. Determina el número total de diagonales que se pueden trazar en los siguientes polígonos<br />
partiendo de un solo vértice:<br />
A) Decágono<br />
B) Hexágono<br />
C) Heptágono<br />
34. Determina el número de lados que tiene un polígono regular o irregular cuyos ángulos interiores<br />
suman:<br />
A) 6840º<br />
B) 4140º<br />
C) 1980º<br />
55
56<br />
¿Qué he aprendido?<br />
35. Calcular el perímetro de los siguientes polígonos de acuerdo a los datos mostrados:<br />
A) Hexágono de 22 cm de lado y 19 cm de apotema.<br />
B) Cuadrado inscrito en una circunferencia de 6cm de radio.<br />
C) Trapecio de 40 y 80 cm de base, respectivamente y una altura de 10 cm.<br />
36. El Sr. Juan desea colocar mosaico para el piso de su baño, si cada mosaico mide 25cm x 25cm,<br />
37. En la fi gura, asocie un término del lado izquierdo con los nombres del lado derecho:<br />
A F B<br />
I<br />
D<br />
a. Radio<br />
b. Angulo central<br />
c. Semicírculo<br />
d. Arco menor<br />
e. Arco mayor<br />
f. Cuerda<br />
g. Diámetro<br />
h. Secante<br />
i. Tangente<br />
j. Poligono inscrito<br />
k. Poligono circunscrito<br />
l. Circulo inscrito<br />
m. Circulo circunscrito<br />
n. Angulo semi-inscrito<br />
p. Angulo Exterior<br />
q. Angulo inscrito<br />
7m<br />
Sala-comedor Baño Dormitorio<br />
5m<br />
1m<br />
4m<br />
E G<br />
O<br />
H<br />
J<br />
C<br />
8m<br />
5m<br />
1. FH<br />
2. EF<br />
3. circulo O en ABCD<br />
4. Cuadrilatero EFGH<br />
5. < GCH<br />
6. FEG arc<br />
7. OE<br />
8. < EOF<br />
9. IJ<br />
10. arc EF<br />
11. BC<br />
12. < FGH<br />
13. arc FGH<br />
14. cuadrilatero ABCD<br />
15. Circulo O alrededor de EFGH<br />
16. < FEA
¿Qué he aprendido?<br />
38. De la siguiente fi gura geométrica se sabe que el área ABCD es de 64 cm2, calcula el<br />
perímetro de la fi gura geométrica ABCD así como el área de las partes sombreadas.<br />
A) 8 cm y 24 cm 2<br />
B) 16 cm y 24 cm 2<br />
C) 16 cm y 32 cm 2<br />
D) 32 cm y 24 cm 2<br />
E) 32 cm y 32 cm 2<br />
39. Calcula el perímetro y el área de un hexágono regular, cuyo lado mide 2 cm y su<br />
apotema 1.73 cm.<br />
A) P = 8 cm A = 6.92 cm 2<br />
B) P = 12 cm A = 20.76 cm 2<br />
C) P = 8 cm A = 20.76 cm 2<br />
D) P =12 cm A = 10.38 cm 2<br />
E) P = 8 cm A = 10.38 cm 2<br />
40. A continuación aparece una moneda antigua de diez pesos, calcula el área de la<br />
corona circular donde se lee $10, Diez Pesos, 1998.<br />
A) .45 cm 2<br />
B) 1.01 cm 2<br />
C) 1.41 cm 2<br />
D) 2.90 cm 2<br />
E) 3.18 cm 2<br />
D<br />
A B<br />
3 cm x 3 cm<br />
1998<br />
1.73 cm<br />
1.8 cm<br />
$10<br />
2.7 cm<br />
C<br />
x<br />
3 cm<br />
1=2 cm<br />
57
58<br />
Quiero saber más<br />
Según consta por documentos históricos, existieron algunos<br />
pensadores griegos que destacaron en diversas<br />
ramas del saber. Entre los matemáticos más distinguidos<br />
se cuenta a Herón de Alejandría a quien se le debe,<br />
entre otras cosas, la invención de la máquina de vapor<br />
y de una fórmula para calcular el área de un triángulo a<br />
partir de su perímetro. En la nota siguiente te mostramos<br />
algunos datos de su biografía.<br />
Herón de Alejandría (s. I ó II d.C.) es considerado el inventor de la máquina de<br />
vapor. A partir del siglo XVIII muchas máquinas empezaron a funcionar gracias<br />
a la energía que se obtiene del vapor de agua, sin embargo, diecisiete siglos<br />
antes, Herón de Alejandría ya había utilizado las posibilidades energéticas del<br />
vapor. Su “máquina de vapor” era una esfera hueca a la que se adaptaban dos<br />
tubos curvos. Cuando hervía el agua en el interior de la esfera, ésta giraba a gran<br />
velocidad como resultado de la ley de acción y reacción, que no fue formulada<br />
como tal hasta muchos siglos más tarde. A pesar de la trascendencia del invento,<br />
durante siglos a nadie se le ocurrió darle más utilidad que la construcción de<br />
unos cuantos juguetes.<br />
Por otra parte, en su tratado denominado Métrica demostró la fórmula que lleva<br />
su nombre:<br />
Área del triángulo = s (s - a) (s - b) (s - c)<br />
Donde: a,b,c son las medidas de los lados del triángulo, s es el semiperimetro<br />
s=(a+b+c)/2<br />
La fórmula, que constituye el principal mérito matemático de Herón, es fácil de<br />
demostrar con ayuda de trigonometría.<br />
En nuestros días, la fama de Herón se debe, sobre todo, a sus deliciosos tratados<br />
sobre autómatas griegos y juguetes hidráulicos, como la paradójica «fuente de<br />
Herón» donde un chorro de agua parece desafi ar la ley de la gravedad, pues<br />
brota más alta que su venero.<br />
Herón era, sobre todo, un ingeniero. Escribió tratados de mecánica en los que<br />
describía máquinas sencillas (ruedas, poleas, palancas ... ).
LAS FUNCIONES<br />
TRIGONOMÈTRICAS<br />
¿Qué voy a aprender?<br />
Objetivo de la unidad : Resolverás problemas de funciones<br />
trigonométricas teóricos o prácticos de distintos<br />
ámbitos, mediante la aplicación y el análisis crítico y<br />
reflexivo de sus propiedades, que permita la resolución<br />
de triángulos rectángulos, en un ambiente escolar que<br />
favorezca el desarrollo de actitudes de responsabilidad,<br />
cooperación, iniciativa y colaboración hacia el entorno<br />
en el que se desenvuelve.<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 3UNIDAD<br />
En la primera Unidad tuviste oportunidad de familiarizarte con los triángulos y sus<br />
características. Partiendo de tales conocimientos podrás abordar con mayor facilidad<br />
los temas que se presentarán en esta Unidad que se intitula “Las Funciones Trigonométricas”.<br />
En ella aprenderás a resolver con el auxilio de la trigonometría, problemas<br />
que se presentan en una diversidad de aplicaciones de la vida cotidiana o del trabajo<br />
especializado, como es el caso de los ingenieros de la construcción al diseñar estructuras,<br />
los topógrafos cuando efectúan el trazo de carreteras en terrenos difíciles<br />
de transitar y para calcular distancias entre objetos de manera indirecta, es decir, sin<br />
necesidad de medir en el lugar con algún instrumento sino a través de un calculo<br />
matemático. También es útil para el diseño de estructuras que van desde un puente<br />
hasta el diseño de automóviles.<br />
Los temas a tratar en esta tercera unidad son dos:<br />
• Funciones trigonométricas para ángulos agudos y<br />
• Funciones trigonométricas para ángulos de cualquier magnitud.<br />
En el primer tema aprenderás a realizar conversiones de ángulos expresados en grados<br />
sexagesimales a radianes y viceversa; posteriormente estudiarás las razones trigonométricas<br />
como una propiedad de los triángulos rectángulos; conocido lo anterior,<br />
mediante cualquiera de los ángulos agudos de un triángulo rectángulo, podrás obtener<br />
las funciones recíprocas y por medio de la geometría, y el teorema de Pitágoras,<br />
calcularas los valores de las funciones trigonométricas para los ángulos de 30º, 45º<br />
y 60º, lo cual te ayudará a resolver problemas de triángulos rectángulos. Este tipo de<br />
problemas tienen la fi nalidad de que aprendas a calcular distancias o longitudes de<br />
ríos, cables, etc., y alturas de edifi cios, árboles, personas, etc. con el auxilio de cálculos<br />
matemáticos y sin necesidad de mediciones de campo.<br />
Una vez que se han estudiado las funciones trigonométricas para ángulos agudos,<br />
en el segundo tema comenzarás a determinar los valores para cualquier otro ángulo;<br />
por tal razón, será necesario que sepas ubicar a las funciones trigonométricas en el<br />
59
60<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
plano cartesiano para conocer los signos y valores que adoptan según el ángulo de<br />
referencia a emplear. Posteriormente será necesario grafi car cada una de las funciones<br />
para conocer su comportamiento periódico y sus variaciones. Se incluye el círculo<br />
unitario para comprobar que las funciones trigonométricas de un ángulo son razones<br />
que pueden ser representadas mediante segmentos de recta y con ellos se mostrará la<br />
ventaja de las funciones de un segmento para obtener las funciones trigonométricas<br />
de manera sencilla; por último, se considera el tema de identidades pitagóricas, las<br />
cuales serán de gran utilidad en la resolución de problemas. Esto te apoyará sustancialmente<br />
en la asignatura de Física que cursarás hasta el tercer semestre y te facilitará<br />
la simplifi cación de operaciones.<br />
Te invitamos a que realices las actividades que se te proporcionan, así como también,<br />
pongas toda la atención necesaria usando tu creatividad y realices ejercicios de prácticos<br />
en equipo en un ambiente coolaborativo y de respeto, recuerda que las ideas de<br />
los demás te permitirán ampliar tu visión.<br />
Para apoyar la resolución de las actividades de aprendizaje puedes utilizar cualquier<br />
libro de Geometría o Trigonometría que tengas a tu alcance en el Centro de Servicios.<br />
Sin embargo te sugerimos la consulta de los siguientes textos que por su actualidad y<br />
apego puntual al programa de estudios te pueden ser de utilidad:<br />
• García, Miguel y Manuel Rodríguez. Matemáticas 2, Bachillerato. México.<br />
ST Editorial. 2005<br />
• Ruiz Basto, Joaquín. Matemáticas II, Bachillerato General. México. Publicaciones<br />
Cultural, 2005<br />
• Ortiz Campos, Francisco. Matemáticas II, Geometría y Trigonometría. México.<br />
Publicaciones Cultural, 2005<br />
En la Enciclopedia Encarta puedes revisar los siguientes artículos que complementarán<br />
el estudio de los temas de la Unidad:<br />
Trigonometría<br />
Angulo<br />
Circunferencia goniométrica<br />
Coseno<br />
Cotangente<br />
Grado (matemáticas)<br />
Geodesia<br />
Secante<br />
Seno (matemáticas)<br />
Coseno<br />
Cosecante
¿Qué voy a aprender?<br />
Por otra parte, te recomendamos ver en tu Centro de Servicios los siguientes programas<br />
de televisión. Cada uno de ellos trata contenidos relevantes y te serán de mucha<br />
utilidad. Cuando los observes toma nota de las explicaciones y los ejemplos.<br />
Programa 8.- “Clasifi cación del triángulo”<br />
El triángulo tiene múltiples y varios usos en la vida cotidiana. Para conocer más de<br />
este tema te invitamos a observar el programa de televisión educativa “Clasifi cación<br />
del triángulo”<br />
Programa 9.- “Medición de ángulos y lados del triángulo”<br />
¿Te cuesta trabajo entender que es el “seno” o el “coseno” de un ángulo? ¿Cuál fue<br />
la mayor aportación de Pitágoras a las Matemáticas? Estas y otras preguntas podrás<br />
contestarlas al observar el programa de televisión educativa “Medición de ángulos y<br />
lados del triángulo”.<br />
Programa 10.- Funciones trigonométricas<br />
El programa de televisión educativa “Funciones trigonométricas” te ayudará a comprender<br />
mejor cómo se obtienen los valores de las funciones trigonométricas y algunas<br />
de sus múltiples aplicaciones en la vida cotidiana.<br />
Páginas web recomendadas<br />
http://www.edumedia-sciences.com/a348_l3-circulo-trigonometrico.html presenta<br />
una interesante animación de la posición de un punto en el círculo trigonométrico,<br />
mostrando simultáneamente la gráfi ca del seno y el coseno del ángulo formado.<br />
www.matebrunca.com/trigonometria/circulo-trigono.doc es un sitio que permite descargar<br />
un archivo en Word donde se explica de manera muy sencilla la descripción y<br />
la aplicación del círculo trigonométrico.<br />
http://www.dim.uchile.cl/~rgormaz/trigo_bas.html es un sitio generado por la Universidad<br />
de Chile y tiene información sobre el círculo trigonométrico y las identidades<br />
trigonométricas.<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 61
62<br />
¿Cómo aprendo?<br />
La trigonometría es la rama de las matemáticas que estudia las relaciones entre los lados<br />
y los ángulos de los triángulos. Etimológicamente signifi ca ‘medida de triángulos’.<br />
Las primeras aplicaciones de la trigonometría se hicieron en los campos de la navegación,<br />
la geodesia y la astronomía, en los que el principal problema era determinar<br />
una distancia inaccesible, es decir, una distancia que no podía ser medida de forma<br />
directa, como la distancia entre la Tierra y la Luna. Se encuentran notables aplicaciones<br />
de las funciones trigonométricas en la física y en casi todas las ramas de la ingeniería,<br />
sobre todo en el estudio de fenómenos periódicos, como el fl ujo de corriente<br />
alterna. Las dos ramas fundamentales de la trigonometría son la trigonometría plana y<br />
la trigonometría esférica.<br />
Para orientarte en el estudio de los temas que comprende esta Unidad te sugerimos<br />
guiarte por las siguientes preguntas:<br />
¿Qué es un radián? ¿Cuál es la relación entre un grado sexagesimal y el radián?<br />
¿Cuáles son las funciones trigonométricas? ¿Cómo se defi ne cada una de ellas?<br />
¿Qué valores toman las funciones trigonométricas para ángulos de 30°, 60° y 45°?<br />
¿Cómo se calculan los valores de las funciones trigonométricas para ángulos de cualquier<br />
medida?<br />
¿Qué signo tienen los valores de cada función dependiendo del cuadrante en el que<br />
se encuentre el lado terminal del ángulo?<br />
¿Cómo se utilizan las funciones trigonométricas para resolver triángulos rectángulos?<br />
¿Qué características presentan las gráfi cas de las funciones trigonométricas?<br />
¿Por qué razón se afi rma que las funciones trigonométricas son “periódicas”?<br />
¿A qué se le llama el círculo unitario? ¿Cómo se representan en él cada una de las<br />
funciones trigonométricas?<br />
3.1 FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS PARA ÁNGULOS AGUDOS<br />
Objetivo temático: Resolverás problemas de funciones trigonométricas para ángulos agudos y su aplicación<br />
práctica que involucren conversiones de ángulos y razones y funciones trigonométricas utilizando<br />
métodos de resolución de triángulos rectángulos.<br />
hipotenusa(hip)<br />
adyacente(ady)<br />
opuesto(op)<br />
1. Estudia con atención la información siguiente: En un triángulo rectángulo como el<br />
que se muestra enseguida, se tiene el ángulo agudo , respecto del cual se pueden<br />
establecer razones entre los lados.
Las primeras tres razones trigonométricas para el ángulo I son:<br />
op<br />
ady<br />
op<br />
sen = cos = tan =<br />
hip<br />
hip<br />
ady<br />
¿Cómo aprendo?<br />
2. Aplica lo anterior y, partiendo de la información que presentan cada triángulo,<br />
obtén los valores del seno, coseno y tangente, para los ángulos y ß<br />
3<br />
1<br />
Triángulo sen cos tan sen ß cos ß tan ß<br />
ß<br />
ß<br />
1 ß<br />
4<br />
3<br />
5<br />
2<br />
2<br />
1<br />
3. Confronta tus respuestas con la solución que se proporciona en la página 87.<br />
Si tienes errores, corrígelos y consulta a tu Asesor para resolver las dudas.<br />
3.1.1 CONVERSIÓN DE ÁNGULOS EN GRADOS<br />
A RADIANES Y VICEVERSA<br />
Revisa en la bibliografía que tengas a tu alcance de qué manera se efectúa la<br />
conversión de ángulos a radianes y viceversa. Toma las notas necesarias y desarrolla<br />
las actividades siguientes:<br />
4. Estudia con atención los ejemplos siguientes sobre el cambio de medidas<br />
angulares:<br />
Para cambiar Multiplicar por Ejemplos<br />
Grados a radianes<br />
π<br />
180<br />
Radianes a grados 180<br />
π<br />
π<br />
3<br />
π<br />
90°=90 =<br />
π<br />
180 2<br />
= π 180<br />
= =60°<br />
3 π<br />
π<br />
270°=270 =<br />
180<br />
7π<br />
6<br />
3π<br />
2<br />
= 7π 180<br />
= =210°<br />
6 π<br />
63
64<br />
¿Cómo aprendo?<br />
5. Realizando los cálculos necesarios, completa la siguiente tabla:<br />
Radianes Grados<br />
0<br />
π<br />
4<br />
π<br />
2<br />
3π<br />
4<br />
π<br />
4π<br />
3<br />
5π<br />
3<br />
2π<br />
30°<br />
60°<br />
120°<br />
150°<br />
210°<br />
270°<br />
330°
¿Cómo aprendo?<br />
6. Examina atentamente los siguientes ejemplos de conversión de ángulos a<br />
radianes y viceversa:<br />
a) Convertir a radianes 39° 15’ 45”<br />
Solución:<br />
- Convertimos inicialmente los 45” a minutos:<br />
Sumamos el resultado a los 15’ y efectuamos la conversión a grados:<br />
- Añadimos este resultado a los 39° y realizamos la conversión a radianes:<br />
39.2625°<br />
b) Convertir a grados 1.0532116 rad<br />
π<br />
=0.218π rad<br />
180°<br />
que es el resultado buscado<br />
Solución:<br />
180°<br />
- Multiplicamos por π rad para efectuar la conversión de radianes a<br />
grados:<br />
- La fracción de grado se convierte a minutos de la siguiente manera:<br />
- Posteriormente, la fracción de minutos se convierte a segundos:<br />
- La solución es, entonces, 60° 20’ 40”<br />
7. Practica lo aprendido realizando las conversiones que se piden.<br />
I. Convierte a radianes los siguientes ángulos<br />
a) 35°15’45”<br />
b) 85°30’<br />
c) 100°25’14”<br />
45” 1’<br />
60” =0.75’<br />
1.0532116 π rad 180°<br />
π rad =60.344438°<br />
0.6663 60’<br />
1° =20.6663’<br />
0.6663 60’<br />
1°<br />
=39.978” 40”<br />
II. Expresa en grados, minutos y segundos los siguientes ángulos<br />
a) 1.8 πrad<br />
b) 4 πrad<br />
c) 3<br />
8π rad<br />
65
66<br />
¿Cómo aprendo?<br />
3.1.2 Funciones recíprocas<br />
8. Reúnete con dos o tres de tus compañeros y traten de contestar a las preguntas ¿Qué signifi ca<br />
en el lenguaje cotidiano el término “recíproco”?¿Qué signifi ca en matemáticas? Traten de obtener<br />
acuerdos y posteriormente presenten al grupo sus ideas para tratar de obtener en consenso una<br />
defi nición común. Haz tus anotaciones en el espacio siguiente:<br />
9. Completa el cuadro siguiente:<br />
Función<br />
trigonométrica<br />
seno<br />
coseno<br />
tangente<br />
Defi nición<br />
sen =_________<br />
cos =_________<br />
tan =_________<br />
10. Resuelve lo que se pide:<br />
Función<br />
inversa<br />
cosecante<br />
secante<br />
cotangente<br />
Defi nición<br />
csc =_________<br />
sec =_________<br />
cot =_________<br />
a) Calcula las funciones trigonométricas directas e inversas del ángulo B en el siguiente<br />
triángulo rectángulo:<br />
A<br />
4 √5 cm<br />
12 cm<br />
C 8 cm B
seno<br />
coseno<br />
tangente<br />
sen B= ________<br />
cos B= ________<br />
tan B= ________<br />
cosecante<br />
secante<br />
cotangente<br />
b) Encuentra la función inversa y su valor correspondiente:<br />
2<br />
1<br />
sen = cos =<br />
tan<br />
3<br />
7<br />
csc B= ________<br />
sec B= ________<br />
cot B= ________<br />
√2<br />
=<br />
¿Cómo aprendo?<br />
3.1.3 Cálculo de valores de las funciones trigonométricas para<br />
ángulos de 30°, 45° y 60°<br />
11. Estudia con atención el texto que se presenta a continuación.<br />
En un triángulo equilátero cuyos lados miden 2 unidades cada uno, se ha trazado<br />
la altura y en consecuencia se han obtenido dos triángulos rectángulos con<br />
las dimensiones que se muestran en la fi gura siguiente:<br />
60°<br />
2<br />
1<br />
30°<br />
90°<br />
La dimensión de la altura del triángulo se calculó aplicando el teorema de<br />
Pitágoras:<br />
√3<br />
c 2 = a 2 + b 2<br />
Sustituyendo en la expresión los valores c =2 , a = 1 y despejando, se obtiene<br />
el valor de b<br />
b2 =c2 - a2 b= c2 - a2 b= 22 - 12 b= 4 - 1<br />
b=√3<br />
2<br />
67
68<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Para obtener los valores de las funciones trigonométricas de 60° se tomará en<br />
cuenta que<br />
Cateto opuesto = √3<br />
Cateto adyacente = 1<br />
Hipotenusa = 2<br />
12. Con toda esta información obtén los valores que se solicitan:<br />
sen 60° =<br />
cos 60° =<br />
tan 60° =<br />
13. Lee con atención y resuelve lo que se pide.<br />
Para el ángulo de 30°, los valores que consideraremos serán:<br />
Cateto opuesto = 1<br />
Cateto adyacente = √3<br />
Hipotenusa = 2<br />
Y las funciones trigonométricas correspondientes tendrán los siguientes valores:<br />
sen 30° =<br />
cos 30° =<br />
tan 30° =<br />
cateto opuesto<br />
hipotenusa<br />
cateto adyacente<br />
hipotenusa<br />
cateto opuesto<br />
cateto adyacente<br />
cateto opuesto<br />
hipotenusa<br />
cateto adyacente<br />
hipotenusa<br />
cateto opuesto<br />
cateto adyacente<br />
=----------<br />
=----------<br />
=----------<br />
=----------<br />
=----------<br />
=----------<br />
√3<br />
=<br />
3<br />
Investiga por qué razón hemos<br />
anotado este valor<br />
Para obtener los valores que corresponden a un ángulo de 45° trazamos un<br />
triángulo rectángulo que tiene las medidas que se muestran:
Los valores de las funciones trigonométricas para un ángulo de 45° serán:<br />
sen 45° =<br />
cos 45° =<br />
tan 45° =<br />
14. Concentra en la siguiente tabla los valores para estos ángulos<br />
Valor del ángulo Seno Coseno Tangente<br />
30°<br />
60°<br />
45°<br />
cateto opuesto<br />
hipotenusa<br />
cateto adyacente<br />
hipotenusa<br />
cateto opuesto<br />
cateto adyacente<br />
=----------<br />
=----------<br />
=----------<br />
3.1.4 Resolución de triángulos rectángulos<br />
¿Cómo aprendo?<br />
15. Estudia atentamente la información que te presentamos. Investiga en la bibliografía<br />
a tu alcance sobre el tema y haz tus anotaciones en tu cuaderno de<br />
apuntes.<br />
2<br />
45°<br />
1<br />
45°<br />
1<br />
69
70<br />
¿Cómo aprendo?<br />
En toda aplicación para la resolución de triángulos se proporcionan datos incompletos<br />
o se desconocen algunos de ellos, como en el caso de los ángulos o<br />
longitudes de catetos de un triángulo rectángulo. Al procedimiento de encontrar<br />
los valores restantes partiendo de los datos originales, se le conoce como<br />
“resolución de un triángulo rectángulo”. Para que esto se cumpla, debes saber<br />
resolver problemas sencillos donde apliques las razones trigonométricas para el<br />
uso de triángulos rectángulos y recordar el teorema de Pitágoras.<br />
Un triángulo rectángulo puede resolverse cuando se den como datos:<br />
a) Dos lados<br />
b) Un lado y la hipotenusa.<br />
c) Un lado y un ángulo agudo.<br />
d) La hipotenusa y un ángulo agudo.<br />
Observa la solución a los ejemplos que se muestran a continuación:<br />
Ejemplo 1: Resuelve el siguiente triángulo rectángulo donde se dan como datos<br />
un lado y un ángulo agudo.<br />
M<br />
n<br />
q<br />
Q<br />
m<br />
N<br />
Datos:<br />
m=5<br />
M=30° 20’<br />
Solución<br />
a) Encontraremos primero el ángulo Q, recordando que el ángulo N tiene un<br />
valor de 90 ° y que la suma de los ángulos interiores de cualquier triángulo<br />
es igual a 180°.<br />
M + N + Q = 180°<br />
Q = 180° - (N + Q)<br />
Q = 180° - (90° + 30°20’) = 59°40’<br />
Incógnitas<br />
n=?<br />
q=?<br />
N=?<br />
Q=?<br />
S=?
) Para obtener el valor de los lados q y n, utilizaremos las funciones seno y<br />
tangente, porque la primera relaciona el cateto opuesto (m) con la hipote<br />
nusa (n) y la función tangente relaciona ambos catetos (m y q).<br />
5<br />
sen M=<br />
n<br />
sustituyendo=<br />
5<br />
sen 30° 20’=<br />
n<br />
despejando:<br />
n=<br />
c) Para obtener el valor de q, tomando en cuenta que ya conocemos el valor<br />
de la hipotenusa (n) y el del cateto opuesto (m), podemos utilizar tanto el<br />
teorema de Pitágoras como la función tangente. Veamos ambos casos.<br />
Utilizando el teorema de Pitágoras<br />
Utilizando la función tangente:<br />
5<br />
sen 30°20’<br />
n 2 = m 2 + q 2<br />
9.9 2 = 5 2 + q 2<br />
q 2 = 9.9 2 - 5 2<br />
q= 9.9 2 +5 2<br />
5<br />
= = 9.9<br />
sen 30°20’<br />
q= 98.01- 25=73.01=8.544<br />
Como se puede observar, por ambos métodos obtenemos el mismo resultado.<br />
d) La superfi cie del triángulo se obtiene aplicando la fórmula<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Ejemplo 2: El techo de una casa habitación construida a doble agua (ver fi gura),<br />
tiene una distancia horizontal de 20 mts y una elevación de 3 mts. Calcular la<br />
longitud de la parte inclinada del techo y el ángulo de inclinación.<br />
B<br />
S= 1<br />
2 (8.544x5)=21.36u2<br />
X<br />
20m<br />
3m<br />
S= 1<br />
2<br />
b x h<br />
71
72<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Solución<br />
La forma del techo puede dividirse en dos triángulos rectángulos, cada uno de<br />
ellos mide en su base 10 m. La elevación del techo (que para nuestro problema<br />
sería el cateto opuesto al ángulo B), tiene una medida de 3 m. Con estos datos,<br />
las incógnitas en nuestro problema serían tanto la hipotenusa como la medida<br />
del ángulo B.<br />
Empleamos el teorema de Pitágoras para calcular la dimensión de la parte inclinada<br />
del techo:<br />
x 2 = 10 2 + 3 2<br />
x 2 = 100 + 9 = 109<br />
x = 109 =10.44 m aproximadamente.<br />
Para determinar el valor del ángulo B podemos utilizar indistintamente las funciones<br />
seno, coseno y tangente del ángulo, todo depende de cuáles datos utilicemos.<br />
En este ejemplo utilizaremos la función tangente porque relaciona ambos<br />
catetos, que fueron los datos originales. En consecuencia:<br />
tan B =<br />
cateto opuesto<br />
cateto adyacente<br />
Como no es de nuestro interés conocer la tangente de B sino la dimensión del<br />
ángulo B, realizamos el siguiente despeje:<br />
tan B = 0.3<br />
B = tan -1 (0.3)<br />
Utilizando nuestra calculadora ubicamos el ángulo cuya tangente tiene un valor<br />
de 0.3, lo cual nos da el valor de 16.699° (Verifi ca este resultado en tu calculadora),<br />
lo cual también equivale a 16°41’57”. Con esto hemos llegado al fi nal<br />
de la solución.<br />
16. Estudia atentamente la siguiente fi cha temática:<br />
3<br />
10 =0.3<br />
Apoyo de la calculadora para obtener valores de funciones trigonométricas<br />
En estos tiempos es común usar una calculadora científi ca que nos permita<br />
determinar más rápidamente los valores de funciones. Para ello es necesario<br />
que en la calculadora presiones la tecla para que aparezcan las siglas (DEG), es<br />
decir, ángulo en grados sexagesimales.<br />
=
¿Cómo aprendo?<br />
Ejemplo:<br />
Para encontrar el valor de sen 35° a través de tu calculadora, procede a:<br />
• Encender la calculadora<br />
• Cerciorarte de que en la pantalla aparezca: “DEG”<br />
• Presionar el valor de 35<br />
• A continuación presionar la tecla de “sin” (o “sen”)<br />
• Observar que aparece en la pantalla el valor de: 0.573576436<br />
• Para fi nes prácticos y cálculos matemáticos sólo se toma el valor con cuatro<br />
decimales, esto es:<br />
sen 35° = 0.5736<br />
17. Encuentra los valores de las siguientes funciones trigonométricas, siguiendo<br />
los pasos anteriores. Después compara tus respuestas.<br />
Razón<br />
trigonométrica<br />
1) sen 75°<br />
2) cos 75°<br />
3) tan 75°<br />
4) sen 65°<br />
5) cos 65°<br />
6) tan 65°<br />
7) sen 120°<br />
8) cos 120°<br />
9) tan 120°<br />
10) sen 150°<br />
11) cos 150°<br />
12) tan 150°<br />
Ahora podrás calcular valores de expresiones como las siguientes.<br />
Ejemplos:<br />
Valor de<br />
la calculadora<br />
1) 6 sen 2 45° + 6 cos 2 60°<br />
Razón<br />
trigonométrica<br />
13) cos 15°<br />
14) sen 15°<br />
15) tan 15°<br />
16) cos 25°<br />
17) sen 25°<br />
18) tan 25°<br />
19) sen 60°<br />
20) cos 60°<br />
21) tan 60°<br />
22) sen 30°<br />
23) cos 30°<br />
24) tan 30°<br />
Valor de<br />
la calculadora<br />
Procedimiento algebraico Procedimiento a seguir<br />
6(sen 45°) 2 + 6(cos 60°) 2 =<br />
6(0.7071) 2 + 6(0.5) 2 El cuadrado de un ángulo es igual al ángulo elevado al<br />
cuadrado.<br />
=<br />
Con la calculadora se obtiene el valor de la función.<br />
6(0.5) + 6(0.25)<br />
Se elevó al cuadrado y se multiplicaron los valores.<br />
3 + 1.5<br />
Se realizan las operaciones indicadas.<br />
4.5<br />
Respuesta.<br />
73
74<br />
¿Cómo aprendo?<br />
2)<br />
Con el objeto de aprender a resolver expresiones como la que se plantea, te<br />
recomendamos seguir los pasos descritos en el ejemplo anterior al realizar las<br />
operaciones con tu calculadora.<br />
=<br />
16 cos 2 60° + 4 sen 2 45°<br />
4 sen 2 60° + 2 cos 2 45°<br />
16 cos 2 60° + 4 sen 2 45°<br />
4 sen 2 60° + 2 cos 2 45°<br />
16(0.25) + 4(0.5)<br />
4(0.75)+ 2(0.5)<br />
3.2 FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS PARA ÁNGULOS<br />
DE CUALQUIER MAGNITUD<br />
Objetivo temático:Resolverás problemas de naturaleza periódica, utilizando conocimientos<br />
sobre valores y signos, gráficas, dominio y rango de las funciones trigonométricas.<br />
3.2.1. En un plano coordenado<br />
1. Lee atentamente la información que se presenta enseguida:<br />
Las funciones trigonométricas no se refi eren exclusivamente a triángulos rectángulos<br />
sino que se aplican con gran provecho en ángulos de cualquier medida.<br />
Ángulo de referencia<br />
16 (0.5) 2 + + 4(0.7071 ) 2<br />
4 (0.8660) 2 + 2(0.7071) 2<br />
4 + 2<br />
= =<br />
3 +1<br />
6<br />
4<br />
= 1.5<br />
Una manera conveniente de representar un ángulo consiste en colocar su vértice<br />
en el origen de los ejes coordenados, el lado inicial en el eje positivo de las<br />
“x” y el punto P(a,b) determinaría la posición del lado terminal.<br />
y<br />
c<br />
a<br />
P (a,b)<br />
b<br />
x
¿Cómo aprendo?<br />
El ángulo de referencia es aquél que forma el lado terminal con el eje de las “x”,<br />
sin importar el cuadrante en el que se ubique.<br />
2. Para comprender mejor estas ideas, ubica los siguientes puntos en el plano<br />
utilizando tus escuadras. Una vez realizado lo anterior, traza un segmento de<br />
recta del punto al origen e indica el ángulo de referencia:<br />
A (2,3)<br />
B (-3.2)<br />
C (-4,-4)<br />
D (2,-3)<br />
Signo y valores de las funciones trigonométricas<br />
2. Lee con atención y resuelve lo que se pide.<br />
o<br />
y<br />
x<br />
75
76<br />
¿Cómo aprendo?<br />
El cuadrante en el que se sitúa<br />
el punto P(a,b) determina el signo<br />
que presenta cada una de las<br />
coordenadas, como se muestra<br />
en la fi gura de la derecha.<br />
Tomando esto en cuenta, veamos cuáles son los signos que adoptan las funciones<br />
trigonométricas dependiendo del cuadrante en el que se encuentre el lado<br />
terminal del ángulo:<br />
Para un ángulo en el primer cuadrante<br />
y<br />
P(a,b)<br />
c<br />
f<br />
b<br />
Aplicando las defi nciones, los signos que adopta cada función trigonométrica<br />
en el primer cuadrante son:<br />
sen = +b<br />
+c =+<br />
cos = +a<br />
+c =+<br />
tan = +b<br />
+a =+<br />
P(-a,b)<br />
P(-a,-b)<br />
y<br />
c<br />
a<br />
a<br />
P(a,-b)<br />
cot = +a<br />
+b =+<br />
sec = +c<br />
+a =+<br />
csc = +c<br />
+b =+<br />
P(a,b)<br />
En conclusión, para un ángulo del primer cuadrante, todas las funciones trigonométricas<br />
son positivas.<br />
Determina, ahora, los signos para los ángulos en los otros tres cuadrantes:<br />
b
¿Cómo aprendo?<br />
En conclusión, para un ángulo en el segundo cuadrante, son positivas las funciones________________________________________________________________<br />
y negativas las funciones _____________________________________________<br />
Para un ángulo en tercer cuadrante<br />
-b<br />
Para un ángulo en el segundo cuadrante<br />
P(-a,b)<br />
b<br />
P(-a,-b)<br />
-a<br />
f<br />
c<br />
y<br />
c<br />
-a<br />
y<br />
x<br />
sen = +b<br />
+c =+<br />
cos =<br />
- a<br />
+c =-<br />
tan = +b<br />
- a =-<br />
cot =<br />
- a<br />
+b =-<br />
sec = +c<br />
- a =-<br />
csc = +c<br />
+b =+<br />
sen = -b<br />
+c =<br />
cos =<br />
- a<br />
+c =<br />
tan = -b<br />
- a =<br />
cot =<br />
- a<br />
-b =<br />
sec = +c<br />
- a =<br />
csc = +c<br />
-b =<br />
Conclusión: para un ángulo en tercer cuadrante, las funciones trigonométricas<br />
con signo positivo son _____________________________________ y las que presentan<br />
signo negativo son ______________________________________.<br />
77
78<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Para un ángulo en cuarto cuadrante<br />
Conclusión: para un ángulo en el cuarto cuadrante, las funciones trigonométricas<br />
con signo positivo son _____________________________________ y las que<br />
presentan signo negativo son ______________________________________.<br />
Concentra en el cuadro los resultados obtenidos:<br />
Signos de las funciones trigonométricas<br />
Cuadrante Funciones positivas Funciones negativas<br />
I<br />
II<br />
III<br />
IV<br />
y<br />
c<br />
P(+a,-b)<br />
Estudia con atención los ejemplos siguientes:<br />
a<br />
-b<br />
x<br />
sen =<br />
- b<br />
+c =+<br />
cos = +a<br />
+c =+<br />
tan =<br />
- b<br />
+a =+<br />
cot = +a<br />
- b =+<br />
sec = +c<br />
+a =+<br />
csc = +c<br />
- b =+<br />
Ejemplo 1: Encuentre los valores de las funciones trigonométricas para un ángulo<br />
A cuyo lado terminal está en el segundo cuadrante y su tangente es -<br />
12<br />
5
¿Cómo aprendo?<br />
Solución:<br />
cateto opuesto<br />
Por defi nición, la tangente del ángulo A es<br />
=<br />
cateto adyacente<br />
+b<br />
- a<br />
= 12<br />
- 5<br />
Trazamos un diagrama que represente al ángulo A en el segundo cuadrante y<br />
con las dimensiones que nos proporciona el valor de la tangente:<br />
P(-5,12)<br />
12<br />
Para obtener las dimensiones del lado terminal (que equivale a la hipotenusa del<br />
triángulo) utilizamos el teorema de Pitágoras:<br />
c 2 = 12 2 + (-5) 2<br />
c 2 = 144 + 25 = 169<br />
c<br />
A<br />
-5<br />
y<br />
Con este valor, las funciones trigonométricas para el ángulo A quedan así:<br />
Ejemplo 2:<br />
x<br />
sen A = cot A = 12<br />
- 5 =-<br />
12<br />
13<br />
cos A = -5<br />
13<br />
tan A =- 5<br />
-12<br />
= -<br />
El ángulo A está situado en el tercer cuadrante y su cotangente tiene un<br />
valor de 7.<br />
Determina los valores de las demás funciones trigonométricas:<br />
Por defi nición, cot A =<br />
5<br />
13<br />
cateto adyacente<br />
cateto opuesto<br />
sec A = 13<br />
-5 =-<br />
csc A = 13<br />
12<br />
12<br />
5<br />
13<br />
5<br />
79
80<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Y como el ángulo A está en el tercer cuadrante, ambos catetos son negativos,<br />
por lo que anotamos:<br />
- a<br />
cot A= =<br />
- 7<br />
- b - 1<br />
Dibujamos un diagrama del ángulo:<br />
-1<br />
-7<br />
A<br />
c<br />
P(-7,-1)<br />
y<br />
Calculamos el valor de c utilizando el teorema de Pitágoras:<br />
c 2 = (-7) 2 + (-1) 2<br />
c 2 = 49+ 1 = 50<br />
c=√50 =5√2<br />
Las funciones para el ángulo A son las siguientes (nota como hemos aplicado las<br />
reglas de los signos, la simplifi cación y la racionalización cuando la raíz queda<br />
en el denominador)<br />
sen A =<br />
cos A =<br />
cot A = -1<br />
-7 =<br />
sec A = 5√2<br />
-7 =-<br />
csc A =<br />
-1<br />
5√2<br />
tan A =- -7<br />
-1<br />
x<br />
= -1<br />
5√2<br />
-7<br />
=<br />
-7<br />
5√2 5√2<br />
=7<br />
1<br />
7<br />
5√2<br />
7<br />
5√2<br />
-1 =-5√2<br />
5√2 5√2<br />
= = -<br />
5√2 50<br />
5√2 35√2<br />
= = -<br />
5√2 50<br />
√2<br />
10<br />
7√2<br />
10
¿Cómo aprendo?<br />
Aplica lo aprendido en cada uno de los siguientes casos, en los que se da una<br />
función trigonométrica y el cuadrante. Determina los valores de las demás funciones:<br />
a) tan A = -<br />
12<br />
(2°)<br />
5<br />
8<br />
b) sen A = (1°)<br />
17<br />
c) cos A = 35 (4°)<br />
37<br />
Gráfi cas de las funciones seno, coseno y tangente<br />
Las funciones trigonométricas presentan una variación que se hace evidente<br />
cuando se traza su gráfi ca tomando como referencia un punto P (x, y) que se<br />
desplaza por el círculo unitario.<br />
Para el punto P(x,y) la abscisa (x) representa al coseno del ángulo y la ordenada<br />
(y) representa el seno del ángulo de referencia, tomando esto en cuenta, el<br />
punto P(x,y) puede denotarse como P(cos , sen ). En consecuencia, según<br />
cambie la abscisa del punto P al desplazarse por el círculo unitario, de la misma<br />
forma cambiará el valor del coseno. Asimismo, al desplazarse el punto P, el valor<br />
de la ordenada indicará el valor del seno del ángulo formado.<br />
Observa el diagrama siguiente en el que hemos dividido en ocho partes el círculo<br />
unitario y cómo hemos trazado la gráfi ca del seno del ángulo . La gráfi ca<br />
formada se llama senoide.<br />
1)<br />
2)<br />
π<br />
π<br />
2<br />
P<br />
b<br />
1 0 a<br />
P<br />
b<br />
x<br />
π<br />
2<br />
b<br />
b<br />
1 0 a<br />
x<br />
y<br />
(x , b)<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
b π<br />
2<br />
y<br />
b π<br />
2<br />
π 3π<br />
2<br />
(x , b)<br />
π 3π<br />
2<br />
2π<br />
2π<br />
x<br />
x<br />
3)<br />
4)<br />
b<br />
1 0 a<br />
π b<br />
x<br />
0 b<br />
π π 3π<br />
P 3π<br />
2<br />
-1 2 2<br />
(x , b)<br />
b<br />
y<br />
1<br />
y<br />
1<br />
1 2π a<br />
π<br />
3π<br />
2<br />
b<br />
P<br />
x<br />
0<br />
-1<br />
π<br />
2<br />
b<br />
π 3π 2π<br />
2<br />
(x , b)<br />
y=sen x, 0 < x < 2π<br />
2π<br />
x<br />
x<br />
81
82<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Partiendo del ejemplo que hemos mostrado, traza las gráfi cas para el coseno,<br />
la tangente, la secante y la cosecante del ángulo . Busca información en la<br />
bibliografía a tu alcance para comprender mejor las características de cada<br />
función y cómo se representan en la gráfi ca. Pide, como siempre, la ayuda de<br />
tu Asesor.<br />
GRÁFICA DE y=cos x<br />
y<br />
1<br />
2π -π 0 π 2π 3π 4π<br />
-1<br />
Dominio : R Rango: -1< y < 1 Periodo: 2π<br />
GRÁFICA DE y=tan x<br />
y<br />
1<br />
-2π -π π 2π<br />
Dominio: el conjunto de todos los números reales R, excepto π/2<br />
+ kπ, k entero Rango: R Periodo: π<br />
GRÁFICA DE y=cot x<br />
y<br />
1<br />
-2π -π -1 π 2π<br />
Dominio: el conjunto de todos los números reales R, excepto π/2 +<br />
kπ, k entero Rango: R Periodo: π<br />
x<br />
x<br />
x
GRÁFICA DE y=csc x<br />
1<br />
y<br />
-2π -π 0 π 2π<br />
-1<br />
Dominio: todos los números reales x, excepto x= kπ, k entero<br />
Rango: todos los números reales y, tales que y 1<br />
periodo: 2π<br />
GRÁFICA DE y=sec x<br />
1<br />
-2π -π 0 π 2π<br />
-1<br />
y<br />
Dominio: todos los números reales x, excepto x= π/2 + kπ,<br />
k entero Rango: Todos los números reales y, tales que y 1 Periodo: 2π<br />
x<br />
x<br />
¿Cómo aprendo?<br />
83
84<br />
¿Cómo aprendo?<br />
3.2.2. En el círculo unitario<br />
El círculo unitario se denomina “unitario” porque su radio es igual a la unidad.<br />
Tiene su centro en el origen de los ejes coordenados y su ecuación es<br />
r 2 = x 2 + y 2<br />
Posiblemente recuerdes que la fórmula para calcular la circunferencia es<br />
C = 2πr<br />
Y como en el círculo unitario r = 1, la fórmula se simplifi ca:<br />
C = 2π<br />
Puesto que la circunferencia tiene 360°, por lo que la expresión anterior puede<br />
escribirse así:<br />
360° = 2π<br />
De lo cual se deriva que<br />
0° = 0 90° = π/2 180° = π 270° = 3π/2, etc.<br />
En consecuencia, los puntos correspondientes a los ejes coordenados son:<br />
P(0) = (1,0)<br />
P(π/2) = (0,1)<br />
P(π) = (-1,0)<br />
P(3π/2) = (0,-1)<br />
(-1,0)<br />
π/2<br />
π 0<br />
3π/2<br />
Encuentra, ahora, las coordenadas para los puntos siguientes:<br />
P(2π)= P<br />
(0,1)<br />
(0,-1)<br />
5<br />
2 π= P<br />
(1,0)<br />
-π<br />
2 π=
• Funciones de un segmento<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Otra representación frecuente y útil de las funciones trigonométricas se efectúa<br />
con el auxilio del denominado “circulo unitario”. En este círculo las funciones<br />
trigonométricas se representan mediante segmentos de recta.<br />
Como se observa en la fi gura, situado un punto (B) en el círculo unitario, se han<br />
efectuado algunos trazos que, como se estudiará, representan a las funciones<br />
trigonométricas.<br />
O<br />
A<br />
B<br />
T<br />
D C<br />
Para entenderlo bien, debemos tener en mente algunos supuestos básicos:<br />
Los segmentos de recta son iguales y tienen valor igual a la unidad, es decir:<br />
Hay que notar, además que los triángulos OBD, OCT y OAM son semejantes.<br />
Tomando en cuenta lo anterior, las funciones trigonométricas en el círculo unitario<br />
se defi nen de la siguiente forma:<br />
sen = BD<br />
OB<br />
cos =<br />
OD<br />
OB<br />
=<br />
=<br />
Identidades Pitagóricas<br />
OA=OB=OC=1<br />
OBD~ OCT ~<br />
BD<br />
1 =BD<br />
OD<br />
1 =OD<br />
OAM<br />
De acuerdo a lo que acabamos de aprender al estudiar la representación de<br />
las funciones trigonométricas en el círculo unitario, el punto P (x,y), se puede<br />
representar de la manera siguiente:<br />
M<br />
cot =<br />
OD<br />
BD<br />
=<br />
OB<br />
sec = =<br />
OD<br />
AM AM<br />
= = AM<br />
OA 1<br />
OT OT<br />
= = OT<br />
OC 1<br />
tan = BD CT CT<br />
= = = CT<br />
csc = OB OM OM<br />
OD OC 1<br />
= = = OM<br />
BD OA 1<br />
85
86<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Y si dividimos ahora la expresión (1) por sen 2 obtenemos la siguiente expresión:<br />
1 + cot 2<br />
r=1<br />
cos<br />
P(cos ,sen )<br />
¿Recuerdas la expresión matemática del Teorema de Pitágoras?<br />
que también puede escribirse:<br />
c 2 = a 2 + b 2<br />
r 2 = x 2 + y 2<br />
De acuerdo al círculo unitario, r= 1, x = cos , y = sen ; por lo cual podemos<br />
escribir:<br />
sen<br />
Que es la llamada identidad pitagórica fundamental<br />
1 = cos2 + sen2 ....................................(1)<br />
Si a la expresión (1) la dividimos por cos2 , obtendremos otra relación de gran<br />
importancia, tomando en cuenta que y que la función recíproca del coseno<br />
es la secante y que la tan2 = sen2<br />
cos2 sen2 + cos2 cos2 cos2 = 1<br />
sen2 + cos2 cos2 cos2 = 1<br />
=<br />
=tan 2 +1=sec 2<br />
=csc 2<br />
1 2 = (cos ) 2 + (sen ) 2<br />
....................................(2)
En resumen, las tres identidades pitagóricas fundamentales son las siguientes:<br />
sen 2 + cos 2 = 1<br />
tan 2 + 1 = sec 2<br />
1 + cot 2 = csc 2<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Estas identidades funcionan para cualquier ángulo. Para comprobarlo realiza los<br />
cálculos que se piden en el cuadro siguiente. Auxíliate con la calculadora para<br />
hacer las operaciones.<br />
Ángulo<br />
30°<br />
60°<br />
110°<br />
170°<br />
180°<br />
210°<br />
240°<br />
300°<br />
330°<br />
360°<br />
sen 2 +cos 2 = 1<br />
Identidades pitagóricas<br />
tan 2 + 1 = sec 2<br />
Respuesta a los ejercicios de la página 63.<br />
3 ß<br />
1 ß<br />
1 ß<br />
1 + cot 2 = csc 2<br />
Triángulo sen cos tan sen ß cosß tan<br />
4<br />
5<br />
2<br />
3<br />
2<br />
1<br />
3<br />
5<br />
1<br />
2<br />
√2<br />
2<br />
4<br />
5<br />
√3<br />
5<br />
√2<br />
2<br />
3<br />
4<br />
√3<br />
1<br />
4<br />
5<br />
√3<br />
2<br />
√2<br />
2<br />
3<br />
5<br />
1<br />
2<br />
√2<br />
2<br />
4<br />
3<br />
√3<br />
3<br />
1<br />
87
88<br />
¿Qué he aprendido?<br />
1. Determina los valores de las razones trigonométrica del seno, coseno y la tangente del ángulo<br />
A) sen = x<br />
r ;<br />
B) sen = r<br />
x ;<br />
C) sen = r<br />
y ;<br />
D) sen = y<br />
r ;<br />
E) sen = x<br />
y ;<br />
cos = y<br />
r<br />
; tan = y<br />
x<br />
cos = r y<br />
; tan =<br />
y x<br />
cos = r x<br />
; tan =<br />
x y<br />
cos = x<br />
r<br />
; tan = y<br />
x<br />
cos = x y<br />
; tan =<br />
y r<br />
2. Determina los valores de las razones trigonométricas del seno, coseno y la tangente del ángulo<br />
;<br />
B) sen = x<br />
cos =<br />
r<br />
y<br />
A) sen =<br />
r y x<br />
; cos =<br />
x r<br />
C) sen = r<br />
;<br />
r<br />
cos = ;<br />
y x<br />
D) sen = r<br />
;<br />
r<br />
cos =<br />
x y<br />
E) sen = y<br />
;<br />
;<br />
x<br />
; cos = ;<br />
x r<br />
tan = y<br />
r<br />
x<br />
tan =<br />
y<br />
y<br />
tan =<br />
x<br />
B x<br />
3. Si el lado fi nal de un ángulo pasa por A, cuyas coordenadas son (3,4) como lo muestra la siguiente<br />
fi gura, determina las razones trigonométricas de los valores del seno , coseno q, tangente de<br />
y<br />
A) sen = 4<br />
5 ;<br />
B) sen = 3<br />
5 ;<br />
C) sen = 3<br />
5 ;<br />
D) sen = 4<br />
5 ;<br />
E) sen = 4<br />
5 ;<br />
tan = y<br />
x<br />
tan = r<br />
y<br />
cos = 3 4<br />
; tan =<br />
5 3<br />
cos = 4 3<br />
; tan =<br />
5 5<br />
cos = 3<br />
5 ; tan = 3<br />
4<br />
cos = 3 3<br />
; tan =<br />
5 4<br />
cos = 4<br />
5 ; tan = 4<br />
3<br />
;<br />
;<br />
;<br />
;<br />
;<br />
tan = 3<br />
5<br />
tan = 3<br />
4<br />
tan = 4<br />
3<br />
tan = 4<br />
3<br />
tan = 3<br />
4<br />
Y<br />
O<br />
Y<br />
O<br />
0<br />
r<br />
r<br />
r<br />
x<br />
x<br />
A<br />
B<br />
A<br />
y<br />
y<br />
A (3,4)<br />
y<br />
x
; cos =<br />
B) sen = ;<br />
;<br />
8<br />
D) sen = - ; cos =<br />
10<br />
;<br />
8<br />
A) sen =<br />
6<br />
cos =<br />
10 10<br />
6 8<br />
- -<br />
10 10<br />
-<br />
8<br />
C) sen = - cos =<br />
6<br />
10 10<br />
6<br />
10<br />
6<br />
8<br />
E) sen = cos = -<br />
10 10<br />
¿Qué he aprendido?<br />
4. Si el valor de tan =-<br />
8<br />
6 y el ángulo se encuentra en el cuarto cuadrante, encuentra<br />
los valores de las otras dos funciones trigonométricas sen y cos .<br />
5. Si el valor de cos y =-<br />
3<br />
es un ángulo del segundo cuadrante, encuentra los valores<br />
5<br />
de las otras dos funciones trigonométricas sen y tan .<br />
A) sen = 4<br />
5 ;<br />
B) sen = 4<br />
3 ;<br />
C) sen = √7<br />
5 ;<br />
6. Calcula las tres funciones trigonométrica (sen, cos y tan) para el ángulo notable de 45°,<br />
partiendo del punto A (1,1) de la fi gura adjunta.<br />
O<br />
r<br />
tan =<br />
tan = 5<br />
3<br />
D) sen = √26<br />
5<br />
E) sen = 4<br />
5 ;<br />
tan =<br />
tan = 5<br />
tan =<br />
3<br />
√7<br />
3<br />
√26<br />
; -<br />
3<br />
-<br />
45°<br />
1<br />
A(1,1)<br />
3<br />
4<br />
3<br />
B<br />
1<br />
A) sen 60°= cos 60°= √3<br />
√3<br />
; tan =<br />
2<br />
3<br />
1<br />
2<br />
C) sen 60°= cos 60°= ; tan =<br />
√3<br />
D) sen 60°= cos 60°= ; tan =<br />
2<br />
1<br />
E) sen 60°= cos 60°= ; tan =<br />
2 ;<br />
√3<br />
2<br />
;<br />
;<br />
B) sen 60°= √3<br />
√3<br />
cos 60°= tan =<br />
3 ;<br />
;<br />
;<br />
1 √3<br />
2<br />
3<br />
1 √3<br />
2<br />
√3<br />
√3<br />
2<br />
89
90<br />
A)<br />
¿Qué he aprendido?<br />
7. De las siguientes fi guras, indica los valores de las funciones trigonométricas del sen, cos<br />
y tan para los ángulos notables de 30º,45º, y 60º y elige la opción que complete el cuadro<br />
que aparece abajo<br />
Ángulo Función Trigonométrica<br />
Cos<br />
Sen Tan<br />
30°<br />
45°<br />
60°<br />
sen= √3<br />
2<br />
cos= √2<br />
2<br />
tan= 1<br />
2<br />
sen= 1<br />
2<br />
cos= √2<br />
2<br />
tan= √3<br />
D)<br />
2<br />
1<br />
2 √3 ; ;<br />
; √2 ;<br />
2<br />
1<br />
; √3 ;<br />
2<br />
1<br />
√3<br />
2<br />
; ;<br />
√3 ; ;<br />
; √2 ;<br />
2<br />
1<br />
1<br />
2<br />
√3<br />
3<br />
sen=<br />
√3<br />
√3<br />
; ;<br />
√3 ;<br />
2<br />
1<br />
2<br />
;<br />
cos= √2 ;<br />
2<br />
√2 ;<br />
2<br />
1<br />
tan= √3<br />
B)<br />
2<br />
1<br />
2<br />
√3<br />
E) 1<br />
sen=<br />
2<br />
cos= √2<br />
2<br />
tan= √3<br />
2<br />
; √3 ;<br />
2<br />
; √2 ;<br />
2<br />
;<br />
1<br />
;<br />
2<br />
√3<br />
3<br />
1<br />
√3<br />
3<br />
8. Calcula las tres funciones trigonométricas (sen, cos, y tan) para el ángulo notable de 60°,<br />
partiendo del punto A(1, ) y de la fi gura.<br />
A) sen 60°=<br />
√3 ; tan 60°=<br />
B) sen 60°=<br />
C) sen 60°=<br />
D) sen 60°=<br />
E) sen 60°=<br />
√3<br />
1<br />
; cos 60°=<br />
2 3<br />
√3<br />
1<br />
; cos 60°= ; tan 60°=<br />
3 2<br />
; tan 60°= √3<br />
1<br />
; cos 60°=<br />
2 3<br />
1<br />
; tan 60°=<br />
2 ; √3<br />
1<br />
2<br />
cos 60°=<br />
1<br />
√3<br />
2<br />
1<br />
; cos 60°=<br />
√3<br />
; tan 60°= √3<br />
2 2<br />
0<br />
2<br />
60°<br />
1<br />
Y<br />
A<br />
30°<br />
B 1<br />
0<br />
3<br />
1<br />
2<br />
sen= √3<br />
2<br />
1<br />
2 √3 ; ;<br />
cos= √2 ;<br />
2<br />
√2 ;<br />
2<br />
1<br />
tan= √3<br />
C)<br />
;<br />
2<br />
1<br />
2<br />
; √3<br />
r<br />
=60°<br />
C 0<br />
A (1, 3 )<br />
3<br />
2<br />
x<br />
45°<br />
1<br />
A<br />
45°<br />
B<br />
1
¿Qué he aprendido?<br />
9. Calcula las tres funciones trigonométricas (sen, cos, y tan) para el ángulo notable de 30°,<br />
partiendo del punto A(1, √3) y de la fi gura adjunta.<br />
A) sen 30°= cos = √3<br />
; tan 30°=<br />
2<br />
cos = ;<br />
cos = ;<br />
cos = ;<br />
1<br />
cos = ;<br />
4 ;<br />
√3<br />
3 ;<br />
1<br />
2 ;<br />
1<br />
4 ;<br />
1<br />
2 ;<br />
√3<br />
B) sen 30°=<br />
√3 √3<br />
tan 30°=<br />
4<br />
3<br />
C) sen 30°=<br />
√3<br />
√3<br />
tan 30°=<br />
2<br />
3<br />
D) sen 30°=<br />
1<br />
√3 tan 30°=<br />
2<br />
√3<br />
E) sen 30°=<br />
tan 30°= √3<br />
4<br />
10. Una casa de 5 m de altura proyecta una sombra de 5 m de longitud. Encuentra el ángulo<br />
de elevación del Sol.<br />
A) 15°<br />
B) 30°<br />
C) 45°<br />
D) 60°<br />
E) 75°<br />
11. Calcula el ángulo de elevación del Sol, si una casa de 5 m de altura proyecta una sombra<br />
de 5 √3 m de longitud.<br />
A) 15°<br />
B) 30°<br />
C) 45°<br />
D) 60°<br />
E) 75°<br />
0 sombra A<br />
5 m<br />
B<br />
0 sombra A<br />
5√3 m<br />
casa 5 m<br />
B<br />
Y<br />
0<br />
1<br />
casa 5 m<br />
r<br />
=30°<br />
A (1, 3 )<br />
3<br />
x<br />
91
92<br />
A)<br />
¿Qué he aprendido?<br />
12. Calcula el ángulo de elevación del Sol, si una casa de 17.14 m de altura proyecta una<br />
sombra de 7√2 m de longitud.<br />
A) 15°<br />
B) 30°<br />
C) 45<br />
D) 60°<br />
E) 75°<br />
0 sombra A<br />
7 2 m<br />
13. Completa la siguiente tabla con las funciones recíprocas para las funciones trigonométricas<br />
directas que se presentan.<br />
Ángulo Directas Recíprocas<br />
Cos<br />
Sen Tan cot sec csc<br />
2 2√3<br />
3<br />
B)<br />
√2 √2<br />
2√3 2<br />
3<br />
14. Calcula los valores de las funciones trigonométricas de la cotangente, secante y la cosecante<br />
del ángulo a, que se forma con el eje “x” y el lado A (5,12).<br />
A) cot = 5<br />
12 ;<br />
B) cot = 5<br />
12 ;<br />
C) cot = 12<br />
5 ;<br />
D) cot = 5<br />
12 ;<br />
E) cot = 12<br />
5 ;<br />
2 2√3<br />
2<br />
√2 √2<br />
2√3 2<br />
3<br />
√3<br />
1<br />
C)<br />
sec = 13 12<br />
; csc =<br />
5 13<br />
sec = 5 12<br />
; csc =<br />
13 13<br />
sec = 5 12<br />
; csc =<br />
13 13<br />
sec = 13 13<br />
; csc =<br />
5 12<br />
sec = 13 13<br />
; csc =<br />
5 12<br />
2 2√3<br />
2<br />
√2 √2<br />
√3<br />
D)<br />
√3 3√3 2 √3 2√3 2<br />
3 2 3 3<br />
1<br />
B<br />
2 2√3<br />
3<br />
√2 √2<br />
y<br />
casa 17.14 m<br />
5<br />
√3<br />
3<br />
1<br />
√3 3<br />
12<br />
E)<br />
A(5,12)<br />
x<br />
2 2√3<br />
3<br />
√2 √2<br />
2√3 2<br />
3<br />
√3<br />
1<br />
√3 3
¿Qué he aprendido?<br />
√17<br />
15. Si el valor de csc = y el ángulo se encuentra en el segundo cuadrante, encuentra<br />
4<br />
los valores de las otras dos funciones trigonométricas cot a y sec .<br />
A) cot =<br />
B) cot =<br />
C) cot =<br />
D) cot =<br />
E) cot = 1<br />
4 ;<br />
1<br />
4<br />
;<br />
;<br />
1<br />
4 ;<br />
-4 ;<br />
4√17<br />
sec =<br />
17<br />
- sec = √17<br />
√17<br />
- sec =<br />
17<br />
-4 sec = √17<br />
4√17<br />
- sec =<br />
17<br />
16. Se llama círculo trigonométrico, a aquel cuyo radio vale...<br />
A) ciento ochenta grados.<br />
B) noventa grados.<br />
C) cero.<br />
D) la unidad.<br />
E) dos unidades.<br />
17. Indica con qué cuadrantes son positivas las funciones trigonométricas respecto al seno<br />
a y cosecante a.<br />
A) Primero y cuarto cuadrante<br />
B) Primero y segundo cuadrante<br />
C) Primero y tercer cuadrante<br />
D) Segundo y tercer cuadrante<br />
E) Segundo y cuarto cuadrante<br />
18. Indica en qué cuadrantes son positivas las funciones trigonométricas con respecto a la<br />
tangente a y cotangente a.<br />
A) Tercero y segundo cuadrante<br />
B) Tercero y cuarto cuadrante<br />
C) Primero y cuarto cuadrante<br />
D) Primero y tercer cuadrante<br />
E) Primero y segundo cuadrante<br />
19. Indica en qué cuadrantes son positivas las funciones trigonométricas respecto al coseno<br />
a y secante a.<br />
A) Primero y segundo cuadrante<br />
B) Primero y tercer cuadrante<br />
C) Primero y cuarto cuadrante<br />
D) Segundo y tercer cuadrante<br />
E) Segundo y cuarto cuadrante<br />
93
94<br />
¿Qué he aprendido?<br />
20. La conversión de una función trigonométrica de un ángulo cualquiera en otra función<br />
equivalente de un ángulo entre cero y noventa grados, se llama reducción...<br />
A) al tercer cuadrante.<br />
B) al segundo cuadrante.<br />
C) al primer cuadrante.<br />
D) a noventa grados.<br />
E) a cero grados.<br />
21. Expresa cada una de las funciones del ángulo dado como la misma función de su ángulo<br />
en función del primer cuadrante, y encuentra el valor de la siguiente función, aplicando el<br />
concepto de reducir al primer cuadrante:<br />
A) sen 160° = 0.3420<br />
B) sen 20° = 0.3420<br />
C) sen 110° = 0.9396<br />
D) sen 70° = 0.9396<br />
E) sen 250°= -0.9396<br />
22. Expresa cada una de las funciones del ángulo dado como la misma función de su ángulo<br />
en función del primer cuadrante, y encuentra el valor de la siguiente función, aplicando el<br />
concepto de reducir al primer cuadrante: cos (-38)°<br />
A) cos 142° = -0.7880<br />
B) cos 38° = 0.7880<br />
C) cos 52° = 0.6156<br />
D) cos 232° = -1.6156<br />
E) cos 332° = 0.7880<br />
23. Expresa cada una de las funciones del ángulo dado como la misma función de su ángulo<br />
en función del primer cuadrante, y encuentra el valor de la siguiente función, aplicando el<br />
concepto de reducir al primer cuadrante: cot (-132)°<br />
A) cot 42° = 0.9004<br />
B) cot 48° = 1.1106<br />
C) cot 48° = 0.9004<br />
D) cot 42° = 1.1106<br />
E) cot 132° = -0.9004<br />
24. Una característica de los triángulos rectángulos es que tienen un ángulo...<br />
A) agudo.<br />
B) obtuso.<br />
C) llano.<br />
D) cóncavo.<br />
E) recto.
Resuelve los siguientes problemas.<br />
¿Qué he aprendido?<br />
25. Encuentra los valores de las funciones trigonométricas (sen, cos, tan) de los ángulos agudos<br />
( , ) del triángulo OAB, si el ángulo OAB=90° y los catetos tienen los valores de<br />
OA=12 cm y AB= 6 cm.<br />
B<br />
y<br />
26. Para calcular el ancho de un río, Rodrigo tomó como referencia una piedra que se encuentra<br />
del otro lado del río (enfrente de él), posteriormente camina 200 metros a la izquierda formando<br />
un ángulo de 75º. Con base en esta información, ¿qué medida tiene el ancho del río?<br />
0<br />
27. Paula, Rosa y Juan necesitan saber hasta que distancia se puede escuchar un radio transmisor,<br />
para ello deciden probarlo y se sitúan de la siguiente manera:<br />
En el punto más alto del cerro se ubica Paula directamente por encima de Rosa, el cerro tiene<br />
una altura de 1500 m, el ángulo de depresión de Paula hacia Juan que se encuentra cercano<br />
a una carretera es de 25°. Calcula la distancia en metros desde donde está situada Rosa hasta<br />
donde está Juan y la distancia en donde se encuentra Paula con respecto a Juan. Calcula el<br />
alcance del radio con respecto a los tres puntos de referencia.<br />
Paula<br />
1500 m<br />
0<br />
75°<br />
200 mts<br />
Rosa<br />
B<br />
A<br />
25°<br />
r=?<br />
x=?<br />
A<br />
Rodrigo<br />
río<br />
Juan<br />
x<br />
95
96<br />
¿Qué he aprendido?<br />
28. Un avión que está en vuelo, se reporta a la torre de control e indica que está a una altura de<br />
1500 m y empieza a descender a la pista sobre una trayectoria recta que está a 10.5° de depresión.<br />
Calcula la distancia horizontal hasta que se hace contacto al piso y la distancia inclinada<br />
recorrida en el momento de reportarse hasta tocar las llantas la pista de aterrizaje<br />
29. Se coloca una escalera de 7m contra un edifi cio de modo que el extremo inferior está a 1.5<br />
m de la base del edifi cio. ¿Qué ángulo forma la escalera con el piso y cuál es la altura alcanzada<br />
de la escalera respecto al edifi cio?<br />
30. Calcula el valor de las incógnitas en las siguientes fi guras.<br />
31.<br />
32.<br />
DATOS CALCULAR<br />
a=4cm<br />
B=62°30’<br />
¿Qué he aprendido?<br />
33. Las propiedades recíprocas son ejemplos de identidades trigonométricas.<br />
1<br />
34. Es una identidad recíproca: sen = ;para cos ≠ 0<br />
cos<br />
1<br />
35. Es una identidad recíproca csc = ;para sen ≠ 0<br />
sen<br />
1<br />
36. Es una identidad recíproca del tan = ;para cot ≠ 0<br />
cot<br />
1<br />
37. Es una identidad recíproca del cos = ;para csc ≠ 0:<br />
csc<br />
38. Es una identidad recíproca del sec =<br />
1<br />
;para cos ≠ 0:<br />
cos<br />
39. El seno y el cosecante son identidades recíprocas.<br />
40. El coseno y la cotangente son identidades recíprocas.<br />
41. La tangente y la cotangente son identidades recíprocas.<br />
42. El seno y la secante son identidades recíprocas.<br />
43. El coseno y la secante son identidades recíprocas<br />
44. tan = representa una identidad de cociente trigonométrica<br />
45. cot = representa una identidad de cociente trigonométrica:<br />
46. cot = representa una identidad de cociente trigonométrica:<br />
47. sen2 +cos2 sen<br />
cos<br />
sen<br />
tan<br />
cos<br />
sen<br />
=1 representa una identidad pitagórica trigonométrica:<br />
48. 1+cot 2 = csc 2 representa una identidad pitagórica trigonométrica:<br />
49. tan 2 +1=sec 2 representa una identidad pitagórica trigonométrica:<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
( )<br />
97
98<br />
Quiero saber más<br />
El Teorema de Pitágoras<br />
Existen varias demostraciones del teorema de Pitágoras, una de las más comunes es dado<br />
un triángulo rectángulo, se trazan cuadrados en cada uno de los lados y se calcula el área<br />
de cada uno de estos cuadrados, se tiene que el área del cuadrado ubicado en la hipotenusa<br />
es igual a la suma de las áreas de los cuadrados ubicados en los dos catetos; como<br />
se muestra en la siguiente fi gura:<br />
Una demostración más rigurosa es la siguiente, “dado un triángulo rectángulo abc (fi g.<br />
1), se traza una línea paralela al hipotenusa que pase por el vértice C, y se trazan perpendiculares<br />
a esta recta que pasen por los vértices A y B, se construye un rectángulo que<br />
contiene al triángulo abc(fi g. 2)”<br />
a<br />
B<br />
Observa que se generan dos triángulos más, estos triángulos tienen la misma forma pero<br />
diferente tamaño y tienen ángulos iguales por ser triángulos semejantes, un ángulo de<br />
90º(C), y dos ángulos A y B, esto signifi ca que la proporción de lados correspondientes es<br />
igual para todos los tres triángulos.<br />
a<br />
B<br />
C<br />
Nota que la recta paralela a la hipotenusa se dividió en dos partes, llamemos respectivamente<br />
X a la primera y Y a la segunda.<br />
16<br />
c<br />
C<br />
25<br />
c<br />
b<br />
A<br />
b<br />
A
Quiero saber más<br />
Sabemos que en triángulos semejantes sus lados son proporcionales (Teorema de<br />
Tales), y en nuestros triángulos tenemos las siguientes relaciones;<br />
También se puede observar que:<br />
x/a = a/c y y/b = b/c,<br />
c = x +y = a 2 /c + b 2 /c<br />
si multiplicamos a esta última expresión por c, tenemos:<br />
c 2 = a 2 + b 2<br />
siendo esta última relación precisamente el Teorema de Pitágoras.<br />
Te has preguntado como se construye un triángulo. Bueno, parece evidente que solo<br />
necesitamos tener tres rectas y unirlas por sus extremos para hacer de ellas un triángulo,<br />
el cual es el primer polígono que se puede construir con regla y compás.<br />
Pero vamos a suponer que en lugar de darte tres líneas, te doy tres valores numéricos,<br />
mi pregunta es ¿ serias capaz de decir cuando tres cantidades representan un triángulo<br />
y cuando no?. Interesante verdad.<br />
Un método práctico para saber si tres valores forman un triángulo es trazarlos en un<br />
plano y haciendo centro en uno de sus lados trazar circunferencias con radio el valor<br />
dado, y ver si esos tres segmentos se pueden unir exactamente, por ejemplo:<br />
“Los valores 3, 4, y 5 son llamados una terna pitagórica, ya que cumplen el Teorema<br />
de Pitágoras y forman una clase especial de triángulo, un triángulo rectángulo”.<br />
La forma de hacer el triángulo con el método descrito anteriormente es la siguiente:<br />
Primero trazo un segmento de longitud cualquiera de las tres cantidades dadas:<br />
A<br />
a<br />
B<br />
4<br />
C<br />
c<br />
b<br />
A<br />
B<br />
99
100<br />
Quiero saber más<br />
Haciendo centro en A, trazo una circunferencia, que tenga de radio 5 unidades.<br />
Radio 5<br />
A 4 B<br />
Radio 5<br />
A 4<br />
B<br />
Radio 3<br />
Aún no se observa nada verdad, eso parece, pero si te fi jas bien las dos circunferencias<br />
trazadas a partir de los puntos A y B se intersecan en un punto, al cual le vamos a llamar<br />
C por comodidad. ¿Qué distancia crees que tenga el segmento BC?, ¿Qué distancia<br />
crees que tenga el segmento AC?, ¿Qué hubiera pasado si en lugar de trazar una circunferencia<br />
de 3 unidades de radio la trazo de media o una unidad? O quizás, dejando la<br />
de radio 3, trazara una circunferencia de 9, ¿Crees que las dos circunferencias se tocaran<br />
o intersecaran en algún punto?, si estas circunferencias no se tocaran ¿Se formara un<br />
triángulo?<br />
Por último vamos a trazar una perpendicular a AB, que pase por el punto B y por el<br />
punto C, se observa que se genera un triángulo rectángulo del cual AC es la hipotenusa;<br />
sabemos por el teorema de Pitágoras que:<br />
AC 2 = AB 2 + BC 2 y como sabemos cuanto valen tanto AB, como BC, al hacer las operaciones<br />
y obtener la raíz cuadrada se tiene que AC= 5.<br />
Un último comentario: más adelante, cuando estés en tercer semestre, vas a aplicar las<br />
leyes de los senos y cósenos para realizar sumas de vectores y calcular fuerzas, por eso<br />
este conocimieno que acabas de aprender procura que no se te olvide.
Quiero saber más<br />
En las siguientes direcciones electrónicas podrás encontrar más información interesante<br />
sobre los temas discutidos y también sobre otros contenidos de matemáticas, te<br />
invito a que las visites y te inmersas en el maravilloso mundo de las matemáticas.<br />
http://www.ommm.uaem.mx<br />
http://www.escuela32.com.ar/<br />
http://miayudante.upn.mx/<br />
http://www.amc.unam.mx/lacienciaentuescuela.htm<br />
http://descartes.cnice.mecd.es/index.html<br />
http://puemac.matem.unam.mx/<br />
http://www.mitareanet.com<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
1) Baldor, A. “Geometría y Trigonometría”. Primera Edición México, 2005.<br />
Publicaciones Cultural.<br />
2) Boyer, B. C. “A History of Mathematics”. Second Edition. John Wiley y Sons, Inc.<br />
3) Calendario Matemático 2006. Un reto diario. Subsecretaría de Educación Superior<br />
101
102<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
INTRODUCCIÓN AL ALGEBRA<br />
Objetivo de la unidad: Resolverás problemas teóricos<br />
y prácticos de distintos ámbitos mediante la aplicación<br />
de las leyes de Senos y Cosenos.<br />
En la unidad anterior aprendiste a resolver triángulos rectángulos aplicando el Teorema de Pitágoras<br />
y funciones trigonométricas, pero en está unidad te encontrarás con triángulos que no<br />
son rectángulos, a estos se les conoce como triángulos oblicuángulos, es decir, son aquellos<br />
que no tienen ángulos rectos.<br />
En está unidad verás dos leyes que te ayudarán a resolver triángulos oblicuángulos estas son:<br />
A) Ley de Seno<br />
B) Ley de Coseno<br />
4UNIDAD<br />
Como una introducción a este interesante tema, observarás los dos tipos de triángulos oblicuángulos,<br />
que son el triángulo acutángulo y el triángulo obtusángulo, hasta llegar a los elementos<br />
que integran al triángulo oblicuángulo en su totalidad.<br />
Tendrás una visión general de las dos leyes de senos y cosenos, primeramente aprenderás a<br />
identifi car cuando aplicar cada una de ellas, dependiendo los datos que proporciones el problema.<br />
Ya que sepas identifi car cuando usar cada una de las dos leyes, resolverás problemas teóricos,<br />
apoyándote con una serie de problemas resueltos, que de una manera progresiva te mostrarán<br />
paso a paso cómo resolver primero un problema incompleto, hasta que se te muestre un problema<br />
que resolverás de manera total.<br />
Finalmente, llegarás a aplicar la ley de senos y la ley de cosenos en problemas de la vida cotidiana,<br />
atendiendo diversos ámbitos.<br />
Cada tema ha sido cuidadosamente desarrollado, para que de manera didáctica y progresiva<br />
desarrolles la habilidad en la resolución de cada problema.
¿Qué voy a aprender?<br />
Otras Fuentes de Consulta<br />
Para desarrollar con éxito los objetivos de esta unidad te recomendamos los siguientes<br />
textos que complementarán las actividades de aprendizaje y además te ayudarán<br />
a profundizar en los temas de tu agrado:<br />
• García, Miguel y Manuel Rodríguez, l. Matemáticas 2. México, ST Editorial, 2005,<br />
pp. 195-218.<br />
•Olmos, Raúl y otros. Matemáticas II. México, McGrawHill, 2006, pp. 181-198.<br />
• Ibáñez, Patricia y Gerardo García. Matemáticas II, Geometría y Trigonometría.<br />
México, Thomson, 2006, pp. 194-215.<br />
¿<br />
¿<br />
¿ 103
104<br />
¿<br />
¿<br />
¿ ¿Qué voy a aprender?<br />
Casos donde se usa<br />
Leyes de Senos y Cosenos<br />
Ley de Seno y Coseno<br />
Triángulos oblicuángulos<br />
Ley de Seno Ley de Coseno<br />
Un lado y dos ángulos.<br />
Dos lados y el ángulo<br />
opuesto a uno de ellos.<br />
Puedes utilizar<br />
Apoyos teóricos para resolver<br />
Problemas aplicados<br />
Casos donde se usa<br />
Dos lados y el ángulo comprendido<br />
entre ellos.<br />
Los tres lados del triángulo.
4.1 LEY DE SENOS Y COSENOS<br />
Objetivo temático: Serás capaz de: Identificar las características y elementos de un triángulo<br />
oblicuángulo para diferenciar los casos donde aplicará ley de senos y ley de cosenos y así<br />
llegar a la resolución de problemas de la vida cotidiana.<br />
Para la aplicación de la Ley de Seno y Ley de Coseno debes tener presente lo<br />
siguiente:<br />
Un triángulo oblicuángulo es aquel que no presenta un ángulo recto, se<br />
denomina de dos formas: triángulo acutángulo si tiene tres ángulos agudos<br />
y triángulo obtusángulo si tiene un ángulo obtuso, por lo que no es posible<br />
resolverlo si aplicamos el Teorema de Pitágoras.<br />
Ejemplo:<br />
Triángulo acutángulo<br />
Triángulo Oblicuángulo<br />
Para efectos prácticos en la resolución de los problemas, se sugiere el siguiente<br />
formato de triángulo oblicuángulo.<br />
Donde: “A, B y C” representan los ángulos y “a, b y c” representan los lados.<br />
Observa que:<br />
a es el lado opuesto al ángulo A<br />
b es el lado opuesto al ángulo B<br />
c es el lado opuesto al ángulo C<br />
Para resolver triángulos oblicuángulos se utiliza<br />
A<br />
• Ley de seno. • Ley de coseno.<br />
c<br />
B<br />
b<br />
a<br />
¿Cómo aprendo?<br />
C<br />
105
106<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Antes de iniciar con el desarrollo de los temas te recomendamos que revises la<br />
siguiente página http://www.cidse.itcr.ac.cr/revistamate/SoftDidactico/acuna/index.html<br />
que te dará un panorama general de lo que vas a ver.<br />
4.1.1 Ley de Senos<br />
Objetivo temático: Identificarás las características y elementos de un triángulo oblicuángulo<br />
para diferenciar los casos donde aplicará ley de senos y ley de cosenos y así llegar a la resolución<br />
de problemas de la vida cotidiana.<br />
En cualquier triángulo oblicuángulo, las longitudes de los lados son proporcionales<br />
a los senos de los ángulos opuestos.<br />
a b c<br />
senA<br />
=<br />
senB<br />
=<br />
senC<br />
La ley de seno es muy útil para resolver triángulos oblicuángulos cuando se<br />
conocen:<br />
• Un lado y dos ángulos (LAA o ALA)<br />
Ejemplo: Observa el siguiente triángulo<br />
22°<br />
A b<br />
c=80<br />
130°<br />
Los ángulos del triángulo están representados por las letras A, B, C y los lados<br />
por a, b, c, los datos que proporciona son:<br />
Ángulos A= 22° C = 130°<br />
Lados c = 80<br />
El lado “c” es opuesto al ángulo “C”., por lo tanto para resolver este problema<br />
puedes aplicar la ley de Seno.<br />
C<br />
B
El otro caso para aplicar la ley de seno es cuando:<br />
• Tienes dos lados y el ángulo opuesto a uno de ellos (LLA)<br />
Ejemplo: Observa el siguiente triángulo.<br />
B<br />
A<br />
Los ángulos del triángulo están representados por las letras A, B, C y los lados<br />
por a, b, c, los datos que proporciona son:<br />
Ángulos B= 83°<br />
Lados a = 8, b = 11<br />
El ángulo “B” es opuesto al lado “b”., por lo tanto para resolver este problema<br />
puedes aplicar la ley de Seno.<br />
4.1.2 Ley de coseno<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Seguiremos nuestro estudio en la resolución de los triángulos oblicuángulos.<br />
Como recordarás, en el caso de la Ley de Senos, ésta se aplica en los casos<br />
cuando sólo conoces un lado del triángulo y dos de sus ángulos, es decir LAA<br />
o ALA o bien cuando conocemos dos lados y el ángulo opuesto a uno de ellos,<br />
es decir, LLA.<br />
Sin embargo; ahora veremos otros dos casos posibles, cuando de un triángulo<br />
oblicuángulo conocemos:<br />
• Dos lados y el ángulo comprendido entre ellos, conocido como LAL.<br />
• Los tres lados, caso conocido como LLL.<br />
Para estos casos utilizarás la Ley de Coseno<br />
La ley de Cosenos dice:<br />
c<br />
89°<br />
b=11<br />
a=3<br />
En todo triángulo, el cuadrado de un lado, es igual a la suma de los cuadrados<br />
de los otros dos lados, menos la multiplicación del doble producto de ellos,<br />
por el coseno del ángulo comprendido entre ellos.<br />
C<br />
107
108<br />
¿Cómo aprendo?<br />
De esta manera, las fórmulas para aplicar la ley de cosenos son las siguientes:<br />
a<br />
cos C =<br />
2ab<br />
2 + b2 - c2 Actividad 4.1 Una vez analizado el texto anterior, identifi ca que ley aplicar<br />
según los datos proporcionados de los siguientes triángulos oblicuángulos.<br />
Datos Ley<br />
Ángulo Lado<br />
A = 38° a =<br />
B = 72 ° b =<br />
C = c = 11<br />
Ángulo Lado<br />
A = a = 8<br />
B = b = 11<br />
C = 60 ° c =<br />
A<br />
c=4<br />
A<br />
b=11<br />
Para encontrar los lados:<br />
a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cos A<br />
b 2 = a 2 + c 2 - 2ac cos B<br />
c 2 = a 2 + b 2 - 2ab cos C<br />
B=98°<br />
b=12<br />
c<br />
c=14<br />
a<br />
a=8<br />
B<br />
C<br />
Para encontrar los ángulos:<br />
cos A =<br />
b 2 + c 2 - a 2<br />
2bc<br />
a<br />
cos B =<br />
2ac<br />
2 + c2 - b2
¿Cómo aprendo?<br />
4.1.3 Resolución de triángulos oblicuángulos<br />
Una vez que ya sabes identifi car los casos en los cuales aplicar cada una de las<br />
leyes, ahora podrás resolver los triángulos oblicuángulos.<br />
¿A qué se refi ere con la resolución de triángulos oblicuángulos?<br />
Pues bien, resolver triángulos oblicuángulos consiste en encontrar los datos que te<br />
faltan ya sean lados o ángulos.<br />
Veamos unos ejemplos:<br />
Resuelve el siguiente triángulo oblicuángulo con los datos que se dan a continuación.<br />
1)<br />
Primero analizamos los datos<br />
que nos proporciona el triángulo<br />
oblicuángulo.<br />
¿Qué ley aplicarías?<br />
Lados Ángulos<br />
a = ? A =22°<br />
b = ? B = ?<br />
c = 80 C =130°<br />
Si observas los datos que nos proporcionan son dos ángulos y un lado, esté caso<br />
corresponde a la Ley de seno.<br />
Fórmulas que aplicarás<br />
Recuerda que: “La suma de los ángulos interiores de cualquier triángulo es 180°”<br />
La Ley Seno se puedes descomponer<br />
en las siguientes relaciones:<br />
c=80<br />
22°<br />
130° a<br />
A b c<br />
A + B + C = 180<br />
1) a b 2)<br />
=<br />
senA senB<br />
3)<br />
B<br />
a b c<br />
= =<br />
senA senB senC<br />
b c<br />
=<br />
senB senC<br />
a c<br />
=<br />
senA senC<br />
109
110<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Sustituye los datos que<br />
te proporciona el problema<br />
Observa que la segunda<br />
relación solo falta el<br />
valor del lado “a”, entonces<br />
despejaremos y<br />
encontraremos su valor:<br />
Ahora hay que encontrar el<br />
valor del ángulo B<br />
Para encontrar el valor del lado<br />
“ b ” puedes utilizar la relación<br />
1 ó 3 para encontrar su valor<br />
Por lo tanto los datos faltantes<br />
del triángulo oblicuángulo son:<br />
3)<br />
a b<br />
=<br />
sen22° senB<br />
b 80<br />
=<br />
senB sen130°<br />
a 80<br />
=<br />
sen22° sen130°<br />
a<br />
(80)(sen22°)<br />
=<br />
sen 130°<br />
sen130°<br />
Lados Ángulo<br />
a = 39.12 B =28°<br />
b = 49.02<br />
2)<br />
a 80<br />
=1)<br />
sen22° sen130°<br />
= (0)(0.3746°) =<br />
a<br />
29.968<br />
0.7660 0.7660<br />
sen130°<br />
a=39.12<br />
A + B + C =180<br />
22° + B +130°=180°<br />
B= 180° 22° 130°<br />
B= 28°<br />
b 80<br />
=<br />
sen28° sen130°<br />
b<br />
=<br />
( 80)( sen28° )<br />
sen130°<br />
b = 80( 0.4694 ) = 37.552<br />
0.7660 0.7660<br />
b=49.02
2) Los datos de un triángulo oblicuángulo son: A = 67º15´, b = 7 y c = 11<br />
Primero analizamos los datos que nos proporciona<br />
del triángulo oblicuángulo.<br />
¿Qué ley aplicarías?<br />
Si observas los datos que nos proporcionan son dos lados y un ángulo, esté<br />
caso se recomienda que dibujes el triángulo para verifi car si el ángulo que te<br />
proporcionan está comprendido entre los lados o es opuesto a uno de ellos.<br />
A=67°15’<br />
Observa que el ángulo queda comprendido entre los lados, por lo tanto la<br />
ley que ocuparás es la Ley de Coseno.<br />
Calculamos el lado “a”<br />
c=11<br />
b=7<br />
B<br />
a<br />
C<br />
a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cos A<br />
a 2 = (7) 2 + (11) 2 - (2)(7)(11)(cos 67°15’)<br />
a 2 = 49 + 121 - (154)(.3867)<br />
a 2 = 49 + 121 - 59.5518<br />
a 2 = 110.4482<br />
a = 110.4482<br />
a = 10.509<br />
Lados Ángulos<br />
a = ? A =67º15´<br />
b = 7 B =?<br />
c = 11 C =?<br />
¿Cómo aprendo?<br />
111
112<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Cálculo del ángulo B utilizando la<br />
Ley de Seno.<br />
Cálculo del ángulo C:<br />
Por lo tanto los datos faltantes<br />
del triángulo oblicuángulo son:<br />
Actividad 4.2<br />
b a<br />
=<br />
senB senA<br />
7 10.509<br />
=<br />
senB sen67°15’<br />
senB<br />
senB<br />
=<br />
=<br />
B= sen -1<br />
B=37°53’<br />
7(sen67°15’)<br />
10.509<br />
7(0.9222)<br />
10.509<br />
=<br />
[(7)(0.9222)]<br />
10.509<br />
A + B + C = 180°<br />
67°15´ + 37°53´ + C = 180°<br />
C = 180° - 67°15´-37°53´<br />
C = 74°52´<br />
Lados Ángulo<br />
a= 10.59 B =37°53’<br />
C= 74°52’<br />
Ahora se presentan dos problemas incompletos, para que encuentres los datos<br />
faltantes de los triángulos oblicuángulos, tomando como base el procedimiento<br />
que se te va indicando.<br />
1) Los datos de un triángulo oblicuángulo son: b = 8.5, c = 9.8, A = 52°<br />
Primero analizamos los datos<br />
que nos proporciona del triángulo<br />
oblicuángulo.<br />
Lados Ángulos<br />
a = A =<br />
b = B =<br />
c = C =
¿Qué caso es?<br />
Dibuja el triángulo oblicuángulo<br />
con sus datos:<br />
Calculamos el lado “a”<br />
Cálculo del ángulo<br />
B utilizando la Ley<br />
de Seno.<br />
Cálculo del ángulo C:<br />
Por lo tanto los datos faltantes<br />
del triángulo oblicuángulo son:<br />
A<br />
c<br />
a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cosA<br />
a 2 =(___) 2 + (___) 2 -(2)(___)(___)(cos 52°)<br />
a 2 =(___) + (___) - (___)(___)<br />
a 2 =(___) + (___) -(_________)<br />
a 2 =(__________)<br />
a = ( ) - ( )<br />
a=<br />
( ) ( )<br />
=<br />
senB sen52°<br />
senB=<br />
( ) ( sen52°)<br />
( )<br />
B=sen-1 ( )<br />
B=<br />
A+B+C= 180°<br />
52°+ ( )’+ C = 180°<br />
C=180° - 52° - ( )<br />
C=<br />
B<br />
b=1129<br />
Lados Ángulo<br />
a=8<br />
c<br />
¿Cómo aprendo?<br />
113
114<br />
¿Cómo aprendo?<br />
Primero analizamos los datos que nos proporciona<br />
el triángulo oblicuángulo.<br />
¿A qué caso corresponde?<br />
Fórmulas que aplicarás<br />
a b c<br />
= =<br />
senA senB senC<br />
Lados Ángulos<br />
a = A =<br />
b = B =<br />
c = C =<br />
Recuerda que: “La suma de los ángulos interiores de cualquier triángulo es 180°”<br />
La Ley Seno se puede descomponer<br />
en las siguientes relaciones:<br />
Sustituye los datos que te proporciona<br />
el problema<br />
Observa que la primera relación<br />
solo falta el valor del ángulo<br />
“A”, entonces despejaremos<br />
y encontraremos su valor:<br />
Ahora hay que encontrar el<br />
valor del ángulo C<br />
1)<br />
A + B + C = 180<br />
a b<br />
=<br />
senA senB<br />
2)<br />
3)<br />
1) ( ) ( ) 2)<br />
=<br />
senA sen( )<br />
3)<br />
a c<br />
=<br />
senA senC<br />
b c<br />
=<br />
senB senC<br />
( ) c<br />
=<br />
sen( ) senC<br />
( ) ( )<br />
=<br />
senA sen( )<br />
senA =<br />
( ) sen83°<br />
( )<br />
senA= ( )<br />
A=sen -1 ( )<br />
A=<br />
A + B + C = 180°<br />
( ) + ( ) + C = 180°<br />
C= 180° - ( )- ( )<br />
C=<br />
( ) c<br />
=<br />
senA senC
Para encontrar el valor del lado<br />
“ c ”<br />
Por lo tanto los datos faltantes<br />
del triángulo oblicuángulo son:<br />
11.29 c<br />
sen83°<br />
=<br />
sen( )<br />
c =<br />
c =<br />
(11.29 ) (sen ____ )<br />
sen83°<br />
11.29 ( ) ( )<br />
=<br />
0.9925 0.9925<br />
Lados Ángulo<br />
Los resultados compártelos con tu asesor y con tus compañeros.<br />
Si deseas seguir practicando te recomendamos la siguiente página http://usuarios.lycos.es/calculo21/id364.htm,<br />
en ella puedes encontrar problemas resueltos<br />
del libro de Baldor.<br />
4.1.4 Aplicaciones prácticas<br />
c =<br />
¿Cómo aprendo?<br />
La ley de Seno y Coseno juegan un papel fundamental en la solución de problemas<br />
prácticos, así mismo te será de apoyo en materias posteriores.<br />
Con ayuda de tu asesor trata de resolver los siguientes problemas aplicados en tu<br />
libreta.<br />
1.- Dos aviones parten del mismo aeropuerto a la misma hora. El primero viaja<br />
a una velocidad de 120 km/h en una dirección de 340º. El segundo vuela a una<br />
velocidad de 180 km/h en una dirección de 190º. Después de 2 horas,<br />
¿a qué distancia se encuentran los aviones entre sí?<br />
2.- Un trozo de alambre de 7.5 m, de longitud, es doblado formando un triángulo.<br />
Uno de los lados mide 2.8 m y el otro 3.1 m. Calcula los valores de los<br />
ángulos interiores del triángulo.<br />
115
116<br />
¿Cómo aprendo?<br />
3.- Quieres encontrar la ubicación de una montaña tomando medidas desde<br />
dos puntos que se encuentran a 5 km uno de otro. Desde el primer punto, el<br />
ángulo formado entre la montaña y el segundo punto es 76º. Desde el segundo<br />
punto, el ángulo formado entre la montaña y el primer punto es 52º. ¿Qué<br />
tan lejos está la montaña de cada punto?
¿Qué he aprendido?<br />
Ahora si, ya estás listo para aplicar lo que aprendiste a lo largo de está unidad y reafi rmar el<br />
aprendizaje adquirido, para ello desarrolla las siguientes actividades, que seguramente podrás<br />
resolver sin ningún problema; pero si te surgen dudas acude con tu asesor.<br />
I.- Según los triángulos oblicuángulos identifi ca los datos que te proporcionan e indica según<br />
estos que Ley debes aplicar para encontrar los datos faltantes.<br />
c=24.36<br />
A<br />
b=120.8<br />
B<br />
A<br />
b=5.44<br />
B<br />
b=34.37<br />
C<br />
61°<br />
a=26<br />
A B<br />
c<br />
a=38.1<br />
C<br />
C<br />
a<br />
36°<br />
c<br />
c<br />
a=15.2<br />
b=27.9<br />
A<br />
B<br />
Lados Ángulo<br />
Lados Ángulo<br />
Lados Ángulo<br />
Lados Ángulo<br />
117
118<br />
¿Qué he aprendido?<br />
II.- Relaciona las siguientes columnas<br />
1.- Es un triángulo que no presenta ángulo recto,<br />
puede ser acutángulo u obtusángulo.<br />
2.- En cualquier triángulo, las longitudes de los<br />
lados son proporcionales a los senos de los ángulos<br />
opuestos.<br />
3.- En todo triángulo, el cuadrado de un lado es<br />
igual a la suma de los cuadrados de los otros dos,<br />
menos el doble producto de los mismos lados<br />
por el coseno del ángulo que forman.<br />
4.- La ley de seno se utiliza si se conoce:<br />
5.- La ley de coseno se utiliza si se conocen:<br />
6.-Según los datos, triángulo que aplica la ley de<br />
coseno.<br />
( ) Ley de Coseno.<br />
( )<br />
A<br />
c=49<br />
B<br />
( ) Dos ángulos y un lado o dos lados y<br />
el ángulo opuesto a uno de ellos.<br />
( ) Cuando se conocen los tres lados<br />
ó cuando se conocen sólo dos lados y el<br />
ángulo entre ellos.<br />
( ) Triángulo Oblicuángulo.<br />
( ) Ley de Seno.<br />
C<br />
115°<br />
A<br />
b=?<br />
a=94<br />
b c<br />
36°<br />
73°<br />
a=40<br />
B<br />
C
III.- Selecciona la respuesta correcta de las siguientes preguntas<br />
1.- Triángulo que tiene tres ángulos agudos:<br />
¿Qué he aprendido?<br />
A) Rectángulo B) Obtuso C) Oblicuángulo D) Acutángulo<br />
2.- Triángulo que tiene un ángulo obtuso:<br />
A) Rectángulo B) Obtuso C) Acutángulo D) Obtusángulo<br />
3.- Ley que nos sirve para solucionar Triángulos oblicuángulos<br />
A) Ley de Pitágoras B) Ident. Trigonométricas C) Ley de Cotangente<br />
D) Ley de senos<br />
4.- Ley que se aplica en un triángulo oblicuángulo cuando se conocen sus tres<br />
lados:<br />
A) Ley de Pitágoras B) Ley de Tangentes C) Ley de cosenos<br />
D) Ley de geometría<br />
5.- La ley de seno se utiliza para encontrar los lados y ángulos de un triángulo<br />
oblicuángulo. ¿Cuál es la forma correcta de redactar esta ley?<br />
A) En cualquier triángulo, las lon- C) En cualquier triángulo oblicuángitudes<br />
de los lados son proporgulo, las longitudes de los lados son<br />
cionales a los senos de lo ángulos diferentes a los senos de lo ángulos<br />
adyacentes.<br />
opuestos.<br />
B) En cualquier triángulo oblicuán- D) En cualquier triángulo oblicuángulo,<br />
las longitudes de los lados gulo, las longitudes de los lados son<br />
son proporcionales a los senos de proporcionales a los senos de lo án-<br />
lo ángulos.<br />
gulos opuestos.<br />
6.- La ley de seno se enuncia: “En cualquier triángulo, las longitudes de los lados<br />
son proporcionales a los senos de los ángulos opuestos” y se representa como<br />
a<br />
=<br />
b<br />
=<br />
c<br />
senA senB senC<br />
119
120<br />
¿Qué he aprendido?<br />
Si los datos de un triángulo son: lado c = 80 m. y los ángulos A = 22° y C = 130°. ¿Qué<br />
relación utilizas para encontrar el lado a?<br />
senA<br />
a b<br />
A) =<br />
C) =<br />
c<br />
a senC<br />
senA senB<br />
B)<br />
7.- Ley que dice que en todo triangulo el cuadrado de un lado cualquiera es igual a la suma<br />
de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble producto de los mismos lados por<br />
el coseno del ángulo que forman:<br />
A) Pitágoras B) Ident.Trigonométricas C) Ley de Newton D) Ley de cosenos<br />
8.- Utiliza tú calculadora y desarrolla la ley de senos para que identifi ques la respuesta correcta<br />
en el siguiente problema:<br />
Dos botes de basura están situados a 80 m uno del otro, y una persona está ubicado a 95<br />
m del más alejado. El ángulo que forman las dos visuales de la persona a los botes es de de<br />
53.3°. ¿Qué distancia hay de la persona al bote de basura más próximo?<br />
Nota: El resultado ha sido redondeado al número inferior inmediato.<br />
B<br />
a<br />
=<br />
senA<br />
c<br />
senC<br />
c=95m 53.3°<br />
A<br />
C<br />
b=?<br />
A) 86 m B) 81 m C) 67 m D) 65 m<br />
9.-Utiliza tú calculadora y la ley de seno<br />
a<br />
=<br />
b<br />
=<br />
c<br />
senA senB senC<br />
para que identifi ques la respuesta correcta del siguiente problema:<br />
D)<br />
b<br />
=<br />
senB<br />
c<br />
senC<br />
Dos observadores distantes entre sí 3850 m, observan al mismo tiempo un aeroplano que<br />
vuela entre ellos. Los ángulos de elevación, de los observadores B y C hacia el aeroplano<br />
fueron de 38º y 46º, respectivamente. ¿A que distancia se encuentran los observadores<br />
del aeroplano?<br />
A) b = 2784.71 m<br />
c = 2383.35 m<br />
B) b = 2000 m<br />
c = 2383.35 m<br />
C) b = 2784.71 m<br />
c = 20000 m<br />
D) b = 3584.71 m<br />
c = 2383.35 m
¿Qué he aprendido?<br />
10.- Como ya sabes, la ley de coseno se utiliza para encontrar los lados y ángulos de<br />
un triángulo oblicuángulo. Las opciones contienen elementos descriptivos de esta ley,<br />
pero sólo una la enuncia correctamente. Identifícala.<br />
A) En todo triángulo oblicuángulo, la longitud<br />
de lado es igual a la suma de los cuadrados de<br />
los otros dos, menos el doble producto de los<br />
mismos lados por el coseno del ángulo que forman.<br />
B) En todo triángulo oblicuángulo, el cuadrado<br />
de un lado es igual a la suma de los otros dos,<br />
menos el doble producto de los mismos lados<br />
por el coseno del ángulo que forman.<br />
11.- Utiliza tú calculadora y la ley de coseno a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cosA para que identifi<br />
ques la respuesta correcta del siguiente problema:<br />
El ángulo de una esquina de un terreno triangular mide 73.66° y los lados que se unen<br />
en esta esquina miden 175 y 150 m de largo. Calcula la longitud del tercer lado.<br />
Nota: El resultado ha sido redondeado al número superior inmediato.<br />
150<br />
A) 156 m B) 196 m C) 169 m D) 200 m<br />
12.- De los problemas que se presentan en las opciones y de acuerdo con los datos,<br />
identifi ca en cual opción utilizarías la ley de coseno para resolverlo.<br />
A) Un terreno triangular tiene lados de<br />
420, 350 y 180 m de longitud. Calcula<br />
el ángulo más pequeño entre los lados.<br />
B) El ángulo en la base de un triángulo<br />
isósceles es de 40cm y la altura mide 22<br />
cm. Determina la longitud de sus lados<br />
iguales.<br />
73.66°<br />
C) En todo triángulo oblicuángulo, el cuadrado<br />
de un lado es igual a la suma de los<br />
cuadrados de los otros dos, mas el doble<br />
producto de los mismos lados por el coseno<br />
del ángulo que forman.<br />
D) En todo triángulo oblicuángulo, el cuadrado<br />
de un lado es igual a la suma de los<br />
cuadrados de los otros dos, menos el doble<br />
producto de los mismos lados por el coseno<br />
del ángulo que forman.<br />
175<br />
C) El pie de una escalera de 12 m, apoyada<br />
contra la pared, queda a 5 m de ésta, suponiendo<br />
que el piso es horizontal, ¿Qué<br />
ángulo forma la escalera y el piso?<br />
D) Dos barcas están situadas a 70 m una de<br />
la otra, y una boya está a 85 m de la más<br />
alejada. El ángulo que forman las dos visuales<br />
de la boya a las barcas es de 53.3°.<br />
¿Qué distancia hay de la boya a la barca<br />
más próxima?<br />
121
122<br />
¿Qué he aprendido?<br />
Contesta las preguntas 13, 14 y 15 de acuerdo a los datos que te proporciona el siguiente<br />
triángulo.<br />
b=40<br />
13.-Encuentre el valor del ángulo B<br />
A) 29.85 ˚ B) 90 ˚ C) 180 ˚ D) 77.25˚<br />
14.- Encuentre el valor del ángulo C<br />
A) 46.75˚ B) 90 ˚ C) 180 ˚ D) 77.15˚<br />
15.- Encuentre el valor del lado ¨ c ¨<br />
A) 29.87˚ B) 18.90˚ C)12.380˚ D) 17.15˚<br />
IV.- Dibuja en tu cuaderno los triángulos oblicuángulos con los datos que se te proporcionan<br />
a continuación y resuelve utilizando la Ley de Seno ó Coseno según los<br />
datos.<br />
1. A = 133º, b = 12, c = 15<br />
2. B = 38°.57´, a = 68.7, b = 45<br />
3. B = 73º42´, c = 16, a = 79<br />
4. A = 26° , C =106°, c = 18<br />
5. a = 6, b = 4, c = 5<br />
6. C = 105.5°, a =42.3, c = 83.44<br />
7. B = 98º6´, a = 40, c = 24.86<br />
8. C = 135º, a = 6, b = 7<br />
9. B = 41° , C =120°, b = 40<br />
10. C = 60º, a = 15, b = 12<br />
C<br />
a=34<br />
a=56 B<br />
c
Quiero saber más<br />
V.- Resuelve en tu cuaderno los siguientes problemas aplicados y compara con tus<br />
compañeros los resultados.<br />
1.- Una persona observa un edifi cio cuya parte más alta forma con el suelo un ángulo<br />
de 30º, si avanza 40 metros. Calcula la distancia desde el punto inicial del observador<br />
al punto más alto del edifi cio.<br />
d=?<br />
30° 135°<br />
40 m<br />
2.- El ángulo de una esquina de un terreno triangular mide 76º y los lados que<br />
unen a esta esquina miden 120 m y 112 m de longitud. Calcula la longitud del<br />
tercer lado.<br />
123
124<br />
Quiero saber más<br />
Matemáticas, algo de su historia<br />
Ya se sabe que las matemáticas surgieron al mismo tiempo que la historia del universo,<br />
que toda la naturaleza se ha desarrollado de manera matemática, de hecho, pareciera<br />
que todo ha sido calculado de manera exacta y ha sido ubicado cada molécula,<br />
cada partícula de nuestro universo en el lugar exacto, en el momento exacto.<br />
Es por ello, que hablaremos de algo de la historia de las matemáticas, como ciencia<br />
conocida para los humanos y la primera civilización que de manera racional la reconoció<br />
como una ciencia, fue la cultura griega.<br />
Ing. Víctor Morales Hernández<br />
Lic. Georgina Castillo<br />
Ahora te invitamos a que leas la siguiente lectura recomendada.<br />
http://soko.com.ar/historia/Historia_matem.htm<br />
Un poco de historia<br />
Conocimientos previos:<br />
Trigono signifi ca “triángulo” y metron, “medida”, o sea que trigonometría= “medida<br />
de triángulos”.<br />
Las primeras aplicaciones de la trigonometría se hicieron en los campos de la navegación,<br />
la geodesia y la astronomía, en las que el principal problema era determinar<br />
una distancia inaccesible, como la distancia entre la Tierra y la Luna, o una distancia<br />
que no podía ser medida de forma directa.<br />
Su origen se remonta a las primeras matemáticas conocidas, en Egipto y Babilonia, y<br />
la usaban para efectuar medidas en agricultura y en la construcción de las pirámides.<br />
Los egipcios establecieron la medida de los ángulos en grados, minutos y segundos.<br />
Sin embargo, hasta los tiempos de la Grecia clásica no empezó a haber trigonometría<br />
en las matemáticas. En el siglo II a.C., el astrónomo Hiparco de Nicea compiló una<br />
tabla trigonométrica para resolver triángulos similares a la moderna tabla del seno. De<br />
Grecia pasó a la India y a Arabia, desde donde se difundió por Europa.<br />
RECUERDA QUE... un ángulo es una porción de plano limitada por dos semirrectas.<br />
Clases de ángulos<br />
Ángulo<br />
agudo<br />
Menor que un<br />
ángulo recto<br />
Ángulo<br />
obtuso<br />
Entre uno<br />
y dos rectos<br />
Ángulo<br />
cóncavo<br />
Menor que<br />
dos rectos<br />
Ángulo<br />
convexo<br />
Mayor que<br />
dos rectos<br />
Ángulos<br />
complementarios<br />
Ángulos<br />
suplementarios<br />
Suman 90° Suman 180°
Tomado de: http://descartes.cnice.mecd.es/Geometria/Trigonometria/trigonometria1.<br />
htm<br />
Páginas recomendadas:<br />
http://soko.com.ar/historia/Historia_matem.htm<br />
http://es.wikipedia.org/wiki/Trigonometr%C3%ADa<br />
http://www.geometriadinamica.cl/default.asp?dir=guias&sub=<br />
http://descartes.cnice.mecd.es/Bach_CNST_1/Resolucion_triangulos_oblicuangulos/<br />
Resolucion_TO_indice.htm<br />
http://www.elosiodelosantos.com/sergiman/div/oblic.html<br />
http://usuarios.lycos.es/calculo21/id368.htm<br />
125
126<br />
Ángulos.<br />
1. C<br />
2. B<br />
3. A<br />
4. B<br />
5. D<br />
6. B<br />
7. C<br />
8. A<br />
9. B<br />
10. E<br />
11. B<br />
12. C<br />
13. D<br />
14. A<br />
respuestas1<br />
Triángulos.<br />
15. B<br />
16. E<br />
17. A<br />
18. B<br />
19. E<br />
20. A<br />
21. E<br />
22. C<br />
23. B<br />
24. D<br />
25. A<br />
Congruencia.<br />
26. B<br />
27. C<br />
28. E<br />
29. D<br />
30. B
2<br />
respuestas<br />
Clasifi cación de polígonos.<br />
1. C<br />
2. B<br />
3. D<br />
4. D<br />
Suma de ángulos.<br />
5. D<br />
6. B<br />
7. C<br />
Triangulación de polígonos.<br />
8. D<br />
9. C<br />
10. E<br />
Círculo y circunferencia: elementos.<br />
11. C<br />
12. B<br />
13. E<br />
14. D<br />
15. A<br />
16. D<br />
17. B<br />
18. A<br />
Ángulos.<br />
19. E<br />
20. B<br />
21. D<br />
22. C<br />
23. A<br />
Arco.<br />
24. D<br />
25. D<br />
26. B<br />
27. D<br />
28. A<br />
29. C<br />
30. E<br />
31. A<br />
32. A) 108°, B) 120°, C) 135°<br />
33. A) 7, B) 3, C) 4<br />
34. A) 40, B) 25, C)13<br />
35. A) 1254 cm2 , B) 18 cm2, C) 600<br />
cm2<br />
36. $ 5,760.00<br />
37. 1-g, 2-f, 3-l, 4-j, 5-p, 6-c, 7-a, 8-b,<br />
9-h, 10-d, 11-i, 12-q, 13-e, 14-k, 15m,<br />
16-n<br />
Cálculo de perímetros y áreas.<br />
38. D<br />
39. D<br />
Perímetros y áreas.<br />
40. E<br />
127
128<br />
respuestas<br />
1.- C<br />
2.- B<br />
3.- E<br />
4.- C<br />
5.- A<br />
6.- C<br />
7.- B<br />
8.- D<br />
9.- C<br />
10.-<br />
11.- D<br />
12.- B<br />
13.- E<br />
14.- D<br />
15.- B<br />
16.- D<br />
17.- B<br />
18.- D<br />
19.-<br />
20.- C<br />
21.- D<br />
22.- B<br />
23.- C<br />
24.- A<br />
25.- Cálculo para ángulos notables<br />
30°, 45° y 60°<br />
y<br />
0<br />
r=<br />
x=12<br />
x 2 +y 2 =r 2<br />
r= (122 +(6) 2 )<br />
r= 144+36<br />
r= 180<br />
A<br />
B(12,6)<br />
y=6<br />
x<br />
r= 22 *32 *5<br />
r= (2)(3) 5<br />
r= 6 √5<br />
3<br />
Funciones trigonométricas para el ángulo “ “:<br />
A) sen=<br />
6<br />
6√5 =<br />
B) cos=<br />
C) tan=<br />
12<br />
6√5 =<br />
6<br />
12 =<br />
1<br />
√5 •<br />
2<br />
√5<br />
1<br />
2<br />
=<br />
√5 √5<br />
=<br />
√5 5<br />
2<br />
√5<br />
*<br />
√5 2√5<br />
=<br />
√5 5<br />
Funciones trigonométricas para el ángulo “ “:<br />
A) sen=<br />
12<br />
6√5 =<br />
B) cos=<br />
6<br />
6√5 =<br />
C) tan=<br />
12<br />
2<br />
6 =<br />
2<br />
√5 =<br />
1<br />
√5<br />
Respuestas<br />
sen =cos<br />
tan =2<br />
=<br />
2<br />
√5<br />
1<br />
√5<br />
=<br />
√5<br />
•<br />
=<br />
√5<br />
*<br />
√5<br />
5<br />
tan = 1<br />
cos =cos 2√5<br />
=<br />
5<br />
2<br />
√5<br />
=<br />
5<br />
2√5<br />
5<br />
√5<br />
5
26. Razones trigonométricas para triámgulos rectángulos<br />
27.<br />
0<br />
Paula<br />
1500 m<br />
tan 25°= c.o.<br />
c.a.<br />
tan 25°= 1500<br />
x<br />
x= 1500<br />
0.4663<br />
x=3,216.81m<br />
75°<br />
200 mts<br />
Rosa<br />
B<br />
A<br />
25°<br />
r=?<br />
x=?<br />
sen 25°= c.o.<br />
h.<br />
sen 25°= 1500<br />
r<br />
r= 1500<br />
sen 25°<br />
r= 1500<br />
0.4226<br />
x=3,549.45m<br />
Rodrigo<br />
río<br />
Juan<br />
75°<br />
O 200 B<br />
Distancia de Rosa a Juan:<br />
x=3,216.81 m<br />
Distancia de usted a Juan:<br />
R=3,549.45 m<br />
B<br />
y=<br />
tan 75°= y<br />
200<br />
y=200 (tan75°)<br />
y=200 (3.7320)<br />
y=746.40mts<br />
129
130<br />
28.<br />
29.<br />
h=1,500 m<br />
1500<br />
y=?<br />
tan 10.5°= 1500<br />
10.5°<br />
x<br />
x<br />
x= 1500<br />
0.1853<br />
x=8,094.98m=8,095m<br />
1.5m<br />
r<br />
7 m<br />
r=?<br />
x=?<br />
sen 10.5°= 1500<br />
r<br />
r= 1500<br />
sen10.5°<br />
r= 1500<br />
0.1822<br />
x=8,232.71=8,233m<br />
Distancia horizontal:<br />
x=8,095 m<br />
Distancia de recorrido:<br />
r=8,233 m<br />
cos =0.2142 =77°3’<br />
=cos -1 h=6.8 mts<br />
0.2142<br />
=77.63°<br />
=77.38°<br />
h=1.5(tan )<br />
h=1.5(tan 77.63°)<br />
h=1.5(4.5596)<br />
h=6.8 mts<br />
y=?<br />
1.5 m<br />
7 m
B<br />
30. Triángulo rectángulo.<br />
a=4<br />
62°30’<br />
c<br />
C<br />
A<br />
b=?<br />
Calculo del cateto “c“<br />
cos B= c<br />
a<br />
c=a(cosB)<br />
c=4(cosB)<br />
c=4(cos 62.5°)<br />
c=4(0.4617)<br />
c= 1.846 ~ 1.85 cm<br />
Datos:<br />
a=4<br />
132<br />
b=12<br />
A<br />
31. Triángulo rectángulo<br />
C<br />
a=?<br />
C=15<br />
Calculo de la hipotenusa A<br />
Cálculo
32. Triángulo rectángulo<br />
Cálculo del cateto C:<br />
tan c= c<br />
b<br />
c=b (tan C)<br />
c=25 (tan15° 30´)<br />
c=25 (tan 15.5°)<br />
c=25 (0.2773)<br />
c=6.9325 = 6.93 cm<br />
Cálculo del ángulo B:<br />
tan b= b<br />
c<br />
tan b= 25<br />
6.9<br />
Tan B=3.6232<br />
< B = tan -1 3.6232<br />
< B = 74.57° = 74°30’<br />
Cálculo de la hipotenusa a:<br />
cos c= b<br />
a<br />
a= b<br />
cos c<br />
a=<br />
25 25<br />
= =25.94<br />
cos 15.5° 0.9636<br />
A=25.94<br />
Cálculo del area:<br />
A= 1<br />
4 a2 sen 2 C<br />
A= 1<br />
4 (25.94)2 sen2(15.5°)<br />
A= 1<br />
4<br />
(672.8836) sen31°<br />
A=168.2209 (0.5150)<br />
A=86.63 cm 2<br />
Resultados<br />
c=6.93 cm<br />
a=25.94 cm<br />
134<br />
Identidades Trigonométricas<br />
Teorema de Pitagoras<br />
33. V<br />
34. F<br />
35. V<br />
36. V<br />
37. F<br />
38. V<br />
39. V<br />
40. F<br />
41. V<br />
42. F<br />
43. V<br />
44. V<br />
45. F<br />
46. V<br />
47. V<br />
48. V<br />
49. V
espuestas<br />
¿Qué he aprendido?<br />
I.- Según los triángulos oblicuángulos identifi ca los datos que te proporcionan e indica según<br />
estos que Ley debes aplicar para encontrar los datos faltantes.<br />
1)<br />
Lados<br />
a = 26<br />
b = 34.36<br />
c= 34.37<br />
Aplicar la ley de coseno<br />
2)<br />
Lados Ángulos<br />
b = 120.8 B = 35°<br />
C = 61°<br />
Aplicar la ley de seno<br />
3)<br />
Lados Ángulos<br />
a = 38.1 B = 8°<br />
b = 27.9<br />
Aplicar la ley de seno<br />
4)<br />
Lados Ángulos<br />
a = 15.2 C = 106°<br />
b = 5.44<br />
Aplicar la ley de coseno<br />
4<br />
135
136<br />
¿Qué he aprendido?<br />
II.- Relaciona las siguientes columnas<br />
1.- Es un triángulo que<br />
no presenta ángulo recto,<br />
puede ser acutángulo<br />
u obtusángulo.<br />
2.- En cualquier triángulo,<br />
las longitudes de<br />
los lados son proporcionales<br />
a los senos de<br />
los ángulos opuestos.<br />
3.- En todo triángulo, el<br />
cuadrado de un lado es<br />
igual a la suma de los<br />
cuadrados de los otros<br />
dos, menos el doble<br />
producto de los mismos<br />
lados por el coseno del<br />
ángulo que forman.<br />
4.- La ley de seno se utiliza<br />
si se conoce:<br />
5.- La ley de coseno se<br />
utiliza si se conocen:<br />
6.-Según los datos, triángulo<br />
que aplica la ley de<br />
coseno.<br />
( 4 ) Dos ángulos y un lado o dos lados y el<br />
ángulo opuesto a uno de ellos.<br />
( 5 ) Cuando se conocen los tres lados ó<br />
cuando se conocen sólo dos lados y el<br />
ángulo entre ellos.<br />
( 1 ) Triángulo Oblicuángulo.<br />
( 2 ) Ley de Seno.<br />
( )<br />
III.- Selecciona la respuesta correcta de las siguientes preguntas<br />
1.- D) Acutángulo<br />
2.- D) Obtusángulo<br />
3.- D) Ley de senos<br />
4.- C) Ley de cosenos<br />
( 3 ) Ley de Coseno.<br />
( 6 )<br />
C<br />
b<br />
A<br />
c=49<br />
A<br />
73°<br />
36°<br />
B<br />
a=40<br />
c<br />
b=?<br />
a=94<br />
B<br />
C
Quiero saber más<br />
5.- D) En cualquier triángulo oblicuángulo, las longitudes de los lados son proporcionales<br />
a los senos de lo ángulos opuestos.<br />
6.- B)<br />
7.- D) Ley de cosenos<br />
8.- B) 81 m<br />
9.-A) b = 2784.71 m<br />
c = 2383.35 m<br />
10.- D) En todo triángulo oblicuángulo, el cuadrado de un lado es igual a la suma de los cuadrados<br />
de los otros dos, menos el doble producto de los mismos lados por el coseno del ángulo<br />
que forman.<br />
11.- B) 196 m<br />
12.- A) Un terreno triangular tiene lados de 420, 350 y 180 m de longitud. Calcula el ángulo<br />
más pequeño entre los lados.<br />
13.- D) 77.25˚<br />
14.- A) 46.75˚<br />
15.- A) 29.87˚<br />
IV.- Dibuja en tu cuaderno los triángulos oblicuángulos con los datos que se te proporcionan a<br />
continuación y resuelve utilizando la Ley de Seno ó Coseno según los datos.<br />
1. a = 24.78, B = 20.74º, C = 26.26°<br />
2. c = 66.07, A = 73.68°, C = 67.37°<br />
3. b = 76.07, A = 73.52°, C = 32.78°<br />
4. b = 30.51, c = 39.47, B = 48°<br />
5. A = 82.81°, B = 41.40º, C = 55.79°<br />
6. b = 61.50, A = 29.24°, B = 45.26°<br />
7. c = 49.98, A = 52.40°, C = 29.5°<br />
8. c = 12.01, A = 24.33°, C = 20.67°<br />
9. a = 19.84, b = 52.80, A= 19°<br />
10. c = 13.74, A= 70.84°, B = 49.14°<br />
V.- Resuelve en tu cuaderno los siguientes problemas aplicados y compara con tus compañeros<br />
los resultados.<br />
1.- d = 109.28 m<br />
2.- Longitud del tercer lado es 142.93 m<br />
137
Matemáticas II<br />
Cuadernillo de Procedimientos para el Aprendizaje<br />
Derechos Reservados<br />
Número de registro en trámite<br />
2007 Secretaría de Educación Pública/Dirección General del Bachillerato