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Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO 1 .FACTOR COMÚN Actualización 02/12/2010 a. Numérico: se encuentra el MCD de los coeficientes b. Variable: sale la variable con el menor exponente * Lo contrario de sacar factor común es aplicar la propiedad distributiva 2. BINOMIOS Diferencia de cuadrados. Ej: a2 – b2 = (a - b) (a + b) Diferencia de cubos. Ej: a3 – b3 = (a – b) ( a2 + ab + b2) Suma de cubos. Ej: a3 + b3 = (a + b) = (a+ b ) ( a2 – ab + b2) a. b. c. Trinomio cuadrado perfecto. Ej: x2 + 2x + 1 =(x + 1)2 = (x +1) (x - 1) X 1 b. Trinomio de la forma x2 + bx + c ejemplo: x2 – 8x + 15 = (x -5)(x-3) Dos números que se sumados den b y multiplicados den c c. Trinomio de la forma ax2 + bx + c Se multiplica y se divide por a y se lleva a la forma x2 + bx + c Ej: 2y2 – 7y + 3 se multiplica y se divide por 2 2(2y2 – 7y + 3) = (2y)2 – 7(2y) + 3(2) = (2y)2 – 7(2y) + 6 2 2 2 a. FACTORIZAR ES: Escribir una expresión algebraica Como producto de 2 o más factores 3. TRINOMIOS (2y – 6) (2y – 1) = 2 (y – 3) (2y -1) = (y – 3) (2y – 1) 2 2 Por agrupación: x3 + 2x2 – x – 2 = (x3 + 2x2) – (x + 2) 2 2 ) –+(x = (x +2) d. Suma de cubos. Ej:=ax3 +(xb3+=2(a b)+=2)(a+ b ) –( a1)2 –(xab + b 2) = (x+2)(x-1)(x+1) b. División sintética : x3 + 2x2 – x – 2 1 2 -1 -2 a. 4. POLINOMIOS Regla de Ruffinni (x -1) ( x2 + 3x +2) (x – 1) (x+2)(x +1) 1 + 3 +2 1 3 2 0 1 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 GUÍA No. 4 DE TRIGONOMETRÍA GRADO DÉCIMO Querida estudiante, los temas del tercer periodo identidades trigonométricas y ecuaciones trigonométricas, se le facilitarán si tienes un perfecto manejo de; factorización, y resolución de ecuaciones de primer y segundo grado en una variable RESOLVAMOS LA ACTIVIDAD DE REPASO. ACTIVIDAD 1. A. Factorizar las siguientes expresiones algebraicas: 1. 4a2x2b – 25x2b 2. X4 – y4 2 2 3. (a – b) – (a + b) 4. - 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 3 a + b3 + a + b mn –n2 + mx – nx a2 + 2ab + b2 – a3 – b3 x2 – 2xy + y2 – xz + yz m7- 8m5 + 16m3 2 2 2 (a +a) + 7(a +a) + 12 4 3 2 a + a - 9a – 9a a6 + 729b3 25x2 – 80xy + 64y2 n2 + n – 42 9a3 – 12a2b + 4a+ b2 X21y3 – x3y21 Cos2θ – sen2 θ Cos2θ + 2 cosθ + 1 Tan2x – cotx 27sen3x + 8cos3x Cos7x – 8cos5x + 16cos3x ACTIVIDAD 2. Resolver las siguientes ecuaciones: 1. 3x -1 =0 2. 2(x +5)=2x – 5(x -3) 3. 3F - = - 4. 5. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. -1=0 - = 6. 6(p2 + 1)–(2p – 4)(3p + 2) = 3(5p + 21) cos3x + sen3x Sen2 θ + 2sen θ + 1 2 Sen ∞ + sen∞ - 42 9cot2β – 6 cotβ + 1 Cos4x + 3cos3x – 4cosx Senx cosy + tanx cosy 4cosx – 32 + cos2x 7senx – 60 + sen2x Cot2∞ + 2cot∞tan∞ + tan2∞ 6cos2x + 7cosx +2 Sen3x – cos3x Cos2x + cos2xtan3x Sec2x + 5secx + 6 4sen2x – 9tan2x cot2x – 10cotx + 25 cos2x + 2cosx + 1 cos2x – 15cosx- 100 2 tan x – 8tanx – 33 csc2x + 5cscx -50 cot2 x– 10cotx + 25 tan2xsen2x – 10tanxsen2x +25tan2x 8. (t + 4)2 = 2t(5t- 1) – 7(t -2) 9. 4x2 + 3x – 22 = 0 10. 12h – 4h – 9h2 =0 11. (x – 1)(x +2 – (2x– 3)(x + 4)– x+ 14=0 12. +m= 2 7. 6l = l + 22 2 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 Propiedades de los exponentes b. c. = = a. = xm-n; con m>n (xm)n = x m.n ; con y ≠ 0 (xy)n =xn *yn (x + y)n ≠ xn + yn e. f. a2 + b2 = (a+b)(a-b) (a + b)2 =a2 +2ab+b2 a3 – b3 =(a-b)(a2 +ab+b2 ) (a + b)3 =a3 +3a2b+3ab2+b3 a3 + b3 =(a+b)(a2 -ab+b2 ) OPERACIONES CON FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Las operaciones básicas con las funciones trigonométricas se efectúan de la misma forma que lo hiciste en grado 8° Los términos semejantes de una expresión trigonométrica son aquellos que involucran los mismos productos de funciones trigonométricas del mismo ángulo, por ejemplo: 3senx.cosxy; senx.cosx son términos semejantes Escribir tres términos semejantes a cada término dado 1. 5tanx 2. 3cot2x 3. Csc( 5. 4cos 6. sec9x 7. 9. sen2x 4. – 8. cos2( - csc( ) RECORDAR… Sen2x ≠ 2senx (senx)n = sennx Sen2x = (senx)2 (senx)(cosx) = senxcosx (sennx)m = senmnx ACTIVIDAD 3 A. Resolver las siguientes operaciones 3 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 1. senx + cosx + 3 senx + 5 cosx 2. tan2x + sec 2x – 5tanx + 4 tanx – 3 sec2x 3. csc( 4. - cot2x + 5csc( + 4cot2x cos2x + sen3x - cos2x + sen3x 5. 6. 4senx +2cosx +8senx + 4cosx 7. -9cosx + 3sen2x + 4cosx – 3sen2x 8. tanx + 2tany -6secx +4tanx 9. csc ( –( sec ( +( csc ( + sec ( 10. sen(4x) + sen (4x) + cosx - cosx 11. 12. 9senx + 2cosx + 3 tanx – (tanx + secx + 2 cosx) B. Realizar cada una de las siguientes operaciones si: P(x) = senx + 1 Q(x)= cos2x – senx +1 R(x)= sen2x + senx S(x)= cos 2x – cosx 1. P(x) + Q(x) 2. Q(x) – R(x) 3. S(x) + R(x) 4. P(x) – S(x) 5. R(x) – P(x) 6. S(x) – R(x) + [P(x) + Q(x) – 1I] 7. [R(x) + S(x) + P(x)] - [P(x) – R(x)] 8. P(x) +R(x) – [1 + S(x) – Q(x)] RAZONAMIENTO Proponer un ejemplo para verificar cada afirmación. 1. sen( + β) ≠ sen + sen β 2. cos( - β)≠ cos - cos β 3. tan ( ≠ C. Resolver los siguientes productos 1. (cosx)(senx3cosx) 3. (cosxsenx)(cos2xsenx)(cosxsen2x) 5. (cot3x) (cotxcotx)(cot2x) 2. (tan2x)(tanxsenx)sen3x 4. (tanx)( cos2xsenx)(cosx) 6. (senxcosx)(cosx)(sen3x)(cos3x) D. Aplicar la propiedad distributiva para resolver los siguientes productos 1. cosx(secx + 3senx) 4. senx (5sen4x – 2) 3 2. 4tanx(tanx + tan x) 5. (tan2x – tanx) cotx 3 2 3. (1 + sec x + tanx)sec x E. Encontrar la expresión que representa el área de cada rectángulo 4 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 1. Senx + 2 cosx 2. senA + 1 Senx – 2 3. 1 - secx Sec2x + 2secx + 1 Observa y copia en tu cuaderno División de funciones trigonométricas Para dividir expresiones que involucran funciones trigonométricas se procede de la misma forma que en la división de expresiones algebraicas. Resolver la operación (tan3x + 2tan2x + 3tanx + 2) ( tanx + 1) Se resuelve la división siguiendo el mismo procedimiento que se utiliza para dividir polinomios tan3x + 2tan2x + 3tanx + 2 -tan3x- tan2x tanx + 1 tan2x + tanx + 2 tan2x + 3tanx - tan2x - tanx 2 tanx + 2 - 2 tanx - 2 0 Por tanto: (tan3x + 2tan2x + 3tanx + 2) ( tanx + 1) = tan2x + tanx + 2 F. Hallar el cociente de cada división 1. (8senx + 8 4 2. (cos2x – 2cosx -3) (cosx + 1) 3. (cos4x + cos3x) (cos3x + cos2x) 4. (5tan2x – 11tanxsecx + 6sec2x) (tanx – secx) 5. (sec3x + 4sec2x + 4) (secx + 2) 6. (sen2x – 4senxcosx + 4cos2x) (senx – 8 cosx) 5 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 G. Factorización de expresiones con funciones trigonométricas Es posible Factorizar expresiones que involucran funciones trigonométricas mediante los mismos métodos que se utilizan en la factorización de polinomios. ACTIVIDAD 4 I. Factor común En este caso es necesario identificar un factor que aparezca en todos los términos de la expresión y aplicar la propiedad distributiva. Factorizar las siguientes expresiones a. Sen2x + senxcosx b. 5tan22x + 25 tan2x c. 4sec3xtan2x – 2sec4xtan3x d. 12cos3xsenx + 8cos2xsen2x + 4cosxsen3x e. RECORDAR QUE… L a propiedad distributiva de la multiplicación con respecto a la adición. csc3x cotx - cscx cotx xy + xz = x(y + z); xy – xz = X(y – z) II. FACTOR COMUN POR AGRUPACION En este caso se separa la expresión en dos o más partes de igual cantidad de términos. En cada una de ellas se identifica el factor común y se aplica la propiedad distributiva. Factorizar las siguientes expresiones. a. 3cos3x + 6cos2xm+ 2cosx + 4 b. 4tan5x – 6tan4xn+ 2 tan3x + 2tan2x – 3tanx + 1 c. 3tanx – 5secx -3senxtanx + 5senxsecx III. DIFERENCIA DE CUADRADOS La diferencia de cuadrados de dos expresiones que involucran funciones trigonométricas es igual a la suma por la diferencia de las expresiones. Factorizar las siguientes expresiones. a. Cos2x – sen2x b. Sen2x – cos2x + secxsenx + cosxsecx c. Cos2x – sen2xcos2x d. Cot4x – 16cot2xcsc4x Factorizar los siguientes trinomios 1. 8cot2x + 12cotx – 8 2. Sec2u – 6secucscu+ 9csc2u 2 3. Cos x - 4 +4 4. 5. 6. 2 2 Cot β + 2cotβtanβ + tan β Sec2θ + 4secθtanθ + 4 tan2θ 6sen2x – 5senx – 25 6 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 -11senx + 6sen2x + 4 8. 6sen2x + 7cosxsenx – 5cos2x 9. 7 senx – 60 + sen2x 10. 2 tan2x + 4 sec2x + 9tanxsecx 11. 15senx – 8 + 2sen2x H. SIMPLIFICACION DE FRACCIONES ALGEBRAICAS 7. = con b,c,d RECORDAR QUE… ad = bc ACTIVIDAD 5 A. SIMPLIFICACION: para simplificar una fracción en la que el numerados y el denominador son productos de funciones trigonométricas, se aplica la propiedad de cocientes de potencias de igual base. Simplificar las siguientes expresiones 1. 2. 3. 4. 5. 8. 9. 10. 11. 12. 6. 7. B. Para simplificar una fracción en la que el numerador y el denominador constan de dos o más términos, se factorizan el numerador y el denominador y se simplifican los factores comunes. 7 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 SIMPLIFICAR LAS SIGUIENTES EXPRESIONES 1. 2. 3. C. Razonamiento: marcar con X la expresión equivalente a la expresión dada. 1. 2tanx – cosx - (2tanx + cosx) 2. - 3. 4cos2x – 10senxcosx + 25sen2x 4cos2x + 25sen2x 4cos2x+ 10senx+ 25sen2x 4. - 8 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 RECORDAR QUE… IV. SUMA O DIFERENCIA DE CUBOS Para Factorizar sumas o diferencias de cubos de expresiones que involucran funciones trigonométricas se sigue el mismo método que se utiliza para Factorizar expresiones de la forma. ó V. Factorizar las siguientes expresiones a. Sen3x – cos3x c. Sen3xcos3x – tan3xsec3x 6 6 b. Tan x – sec x d. Cos2x + cos2xtan3x FACTORIZACION DE TRINOMIOS Para Factorizar expresiones con tres términos que involucran funciones trigonométricas se utilizan los mismos métodos empleados para Factorizar trinomios cuadrados perfectos de la forma x2 + bx + c y trinomios de la forma ax2+ bx + c 1. Factorizar las siguientes expresiones a. Sen2x + 2senxcosx + d. Sec2x + 5secx +6 cos2x e. Csc4x -5csc2x + 4 2 b. Tan x – 6tanx + 9 f. 6cos2x +7cosx + 2 c. Cot2x + 4cotx +4 RECUERDA QUE… Trinomio cuadrado perfecto: a2 +2ab + b2 =( a+b)2 ó a2 -2ab + b2 =( a-b)2 Para factorizar un trinomio de la forma x2 + bx + c se buscan dos números r y s cuya suma sea b y su producto sea c de tal manera que: x2 + bx + c = (x + r) (x + s) Trinomio ax2 + bx + c 6cos2x +7cosx + 2 = (3cosx + 2)(2cosx+ 1) 9 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 ACTIVIDAD 6 RESOLVER LAS SIGUIENTES ECUACIONES a. 3x + 2 = - x + 5 h. 2cosx = 3 b. i. 2senx + j. 2x + c. d. e. f. g. +7= + 5x 2 y + 5y + 6 = 0 m2 + 6m – 7 2p2 + 9 – 1 = 0 tanx =1 =0 =0 k. 2y = l. m. Cos2x - 1 Hemos aprendido a volar como pájaros, a nadar como los peces, pero no hemos aprendido el arte de vivir junto, como hermanos Martin Luther King IDENTIDADES Y ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS ¿Cómo surgió? Desde la aparición misma de la trigonometría, surgieron formulas e identidades, que permitieron encontrar los valores de las funciones trigonométricas para otros ángulos, a partir de las funciones de ángulos ya conocidos. Aunque muchos teoremas fueron formulados en términos geométricos, estos tenían un equivalente en términos de senos y coseno ó de otras funciones trigonométricas. Por ejemplo, a partir del teorema de Ptolomeo; “En todo cuadrilátero inscrito en una circunferencia, la suma de los productos de los lados opuestos es igual al producto de las diagonales” Se puede establecer la identidad para el seno de la sustracción de dos ángulos sen( dentro de los muchos matemáticos que fueron introduciendo relaciones útiles se encuentra el francés Francois Viéte (1540- 1603), quien completó el sistema trigonométrico de los árabes y fue el autor de fórmulas analíticas que se emplean en la resolución de triángulos oblicuángulos; logró establecer, por ejemplo, la proporcionalidad del ángulo opuesto correspondiente, conocido como el teorema del seno. ¿En que se aplica? Esta parte de la trigonometría tiene aplicación en diversas actividades de la vida diaria, tales como los movimientos realizados por relojes de péndulo por resortes que actúan como 10 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 amortiguadores, por los planetas dentro de sus orbitas y en cosas más cotidianas como los trabajos de construcción de carreteras y edificios, aplicando en forma correcta las reglas básicas de la trigonometría, es posible calcular medidas en gorma directa, predecir el comportamiento de fenómenos relacionados con fuerzas, movimientos circulares y corrientes eléctricas. La trigonometría permite también determinar la forma y las dimensiones de algún componente básico dentro de los grandes y complejos mecanismos que vemos día tras día. ¡ME PREPARO¡ 1. Hallo el valor de X a. 2x(x + 3) – 5(x + 3) = 0 b. 2. Encuentro los valores de en el intervalo [0,2 ] que satisfacen a. cos b. tan = c. sen 3. Resuelvo la ecuación para X a. = b. = En matemáticas superior, medicina e ingeniería muchas veces es necesario simplificar expresiones trigonométricas, complicadas y expresarlas con otras equivalentes pero mas sencillas. Así, en medicina un osciloscopio exhibe a menudo una curva representada por la expresión y = sen 2 x + sen4 y se puede demostrar que: y = sen , en ingeniería se demuestra que si la distancia R horizontal por la que viaja un objeto, llamada alcance está dada por R = Vo2 sen cos entonces R = Vo2 sen A fin de adquirir práctica en la simplificación de expresiones trigonométricas complicadas, se utilizan las identidades y manipulaciones algebraicas fundamentales A) 1. Dibuja un circulo de r=1 y de r=R, traza en cada uno de los ejes cartesianos, en el primer cuadrante ubica un punto en la circunferencia, traza una perpendicular desde este punto a los ejes X y señala el ángulo en el origen 2. a. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Encuentra en cada circulo las funciones trigonométricas siguientes b. sen = 1. sen = cos = 2. cos = tan = 3. tan = cot = 4. cot = sec = 5. sec = csc = 6. csc 11 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO B) C) 2. 3. Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 a partir de estas identidades podemos deducir otras relaciones. 1. Tomo como referencia el circulo de r=1 del literal A ¿qué ecuación tiene la circunferencia unitaria? Escríbela En la tabla A del numeral 2 literal A ¿a que es igual sen ? 4. Sustituye estos valores en la ecuación de la circunferencia unitaria .¿qué identidad encontraste? Escríbela, esta expresión se llama identidad trigonométrica pitagórica. 5. De la identidad trigonométrica pitagórica sen2x + cos2x = 1, despeja senx,cosx, sen2x y cos2x 6. Toma la identidad trigonométrica sen2x + cos2x = 1 y divide cada termino por sen2x, ¿qué identidad encontraste? 7. Toma la identidad trigonométrica sen2x + cos2x = 1 y divide cada termino por cos2x, ¿qué identidad encontraste? 8. De las identidades encontradas en los numerales 6 y 7, despeja sec2x. cxc2x, tan2x, cot2x,sec2x, csc2x,tanx, cotx Una identidad es una igualdad que se cumple para todos los valores de las variables donde la expresión este definida. Si la variable es la función trigonométrica de un ángulo, entonces la identidad se denomina trigonométrica. 9. Escriba en una tabla las 8 identidades fundamentales 10. Elabora una nueva tabla donde clasifiques las identidades anteriores en Recíprocas, por cociente, y pitagóricas. D. ¿COMO PROBAR UNA IDENTIDAD? 1. 2. 3. 4. 5. Realmente no existe un método especifico que permita a una persona probar si una igualdad es o no identidad. En última instancia el éxito depende de la habilidad del interesado y del nivel de preparación que tenga en algebra sin embargo, queremos sugerir un procedimiento que facilite el proceso de trabajo. Se puede transformar el primer miembro de la igualdad hasta obtener el segundo o el segundo hasta obtener el primero o transformar ambos miembros. Si uno de los miembros contiene sólo una función trigonométrica, conviene transformar el otro miembro en términos de esa misma función, luego compara. Si los dos miembros de la igualdad parecen igualmente complicados, trate de llevarlos a una sola función y compare, si no puede llevarlos a una sola función, transfórmelos en senos y cosenos, y compare. Es ese caso conviene recordar las identidades fundamentales Factorice y simplifique cuando sea posible Algunas veces, para obtener la conversión deseada es necesario multiplicar el numerador y el denominador de un miembro por un mismo factor. Esto es equivalente a multiplicar la fracción por la unidad 12 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 6. Determine para que valores del ángulo no es válida la expresión. Recuerde no es posible la división por cero, no existe las raíces pares de números negativas. 7. Finalmente, si aplicando todo lo anterior no logra probar que la igualdad es una identidad, usted tiene derecho a pensar que tal vez no sea identidad. En este caso, proceda así, reemplace el ángulo por un valor donde la expresión está definida y halle el resultado. Si los valores obtenidos son distintos en los dos miembros de la igualdad, entonces la igualdad dada NO ES UNA IDENTIDAD. E. Siguiendo las indicaciones anteriores, demostrar si las siguientes expresiones son identidades o no. ACTIVIDAD 7 1. Sec2 (1 – sen2 ) = 1 9. (csc + 1) (csc 2. 10. (csc - cot - = 3. 12. = 5. 1 – tan4 = sec4 (cos2 - sen2 6. cos (sec - cos 7. cot (tan 8. sec ( sec ) (csc 11. Cot + tan = sec = 2 tan 4. - 1) = cot2 ) = sen2 + cot ) = csc2 13. + cot )=1 * csc = 1 + cos - = 2 cotA 14. tanB*cscB = secB 15. tan2 - sen2 =tan2 *sen2 = tan2 Copiar y aprender para evaluación el modelo pedagógico de la institución RECORDAR QUE LO QUE EL HOMBRE PEINSA DE SI MKISMO DETERMINA SU DESTINO… H.D.THOREAU 13 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 RESUMEN DE IDENTIDADES 14 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Usted es el artífice de su propio destino Actualización 02/12/2010 Ningún esfuerzo quedará sin su merecida recompensa SIUN 15 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS ACTIVIDAD 8 a. ¿QUÉ ES UNA IDENTIDAD? b . ¿QUÉ ES UNA ECUACIÓN? c. Resuelve los siguientes ecuaciones (igualdades) e indica para que valores la respectiva variable la igualdad es cierta. a. 3x – 6 = 0 h. 3 2x + 5 = 3 5x -1 b. m + 5 = 2 (m + ) c. y2+ 5y +6 =0 d. a + b = 7 e. 2y2 – 7(y+3) = (y +5)(y-2) f. + = i. 10.000= 10k j. log2(x2 – 5x + 14 )= 3 k. log5(x – 2)=3log5 2 - log5 (x – 2) l. Despejar “x” en 3log5x - 2 log5 x =1 g. x4 – 10x2 + 9 =0 ¡RECUERDA! 16 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 RECUERDA QUE… 1. 2. a.b = 0 entonces a =0 y/o am = an entonces m =n b=0 3. ax2 + bx + c =0 entonces x = Solución de una ecuación de segundo grado por formula general Una identidad es una igualdad que se cumple para todo valor de las variables. Ejemplo: sen2 + cos2 = 1 Una ecuación es una igualdad que se cumple para ciertos valores de la variable. Ejemplo: 3y +1 =0 Una ecuación es trigonométrica cuando la incógnita (variable) es el ángulo de una función trigonométrica. Ejemplo: tan2 Para resolver una ecuación trigonométrica deben tenerse en cuentan 2 aspectos. 1. RESOVER LA PARTE ALGEBRAICA: que consiste en aplicar las identidades fundamentales y las propiedades del álgebra con el objeto de escribir la ecuación en términos de una sola función. 2. RESOLVER LA PARTE TRIGONOMETRICA: consiste en hallar los valores del ángulo que satisfacen la ecuación. Ejemplo; cos2x + 2 cosx – 3 = 0 para 0 Esta ecuación de que grado es? Resuelve la ecuación por factorización Recuerda que si a.b =0 entonces a=0 y/o b=0 Que valores puede tomar x Si el valor de x no lo hubiéramos restringido al intervalo [0,360], ¿Cuál sería la solución? 3. Resuelve las siguientes ecuaciones a) 3tan2 - 2 sec2 + 1 =0; para 0° b) 4cos2 - 2 ( 1 + )cos + =0; para 0° c) tanx senx senx = 0; para 0° d) sen + cos = 1; para 0° Cuando la solución de la ecuación se toma en el intervalo [0°,360°], la solución se denomina básica o fundamental. ACTIVIDAD 9. RESOLVER LAS SIGUIENTES ECUACIONES. 1. csc + cot = 2. 3. + cot = 2 4. sen =0 2 5. sen x + 2senx – 3 =0 6. 2 sen2 x + cos2x – 1 =0 7. Cos2x – cos x =0 17 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO 8. Sec2 = 2tan2 9. 10. 11. 14. 15. 16. 17. 18. Senx – cosx = Tan2 + sec - 1 =0 cscx – 3 + 2 senx =0 3tanx – 6=0 tan 2sec Sen2 Sen . Cos2 Actualización 02/12/2010 12. sec2x + tanx =1 13. sen2x – cosx =0 19. 20. 21. 22. Cot2 4sen4 cos2 2 2cos x =senx + 1 Sen2x =2tan2x RECUERDA QUE: sen(cos(tan(cot(sec(csc(- 18 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 sen2 cos2 Sen 1- sen2 + cos2 =1 cos2 2 cos cot2 = csc2 IDENTIDADES FUNDAMENTALES ES UNA IGUALDAD QUE SE CUMPLE PARA TODOS LOS VALORES cot PITAGÓRICAS 2- 1 + cot 2 = 2 = csc DE LAS VARIABLES csc 1 = csc2 - cot2 tan2 = sec2 tan 3- tan2 -1 + 1 = sec 2 -1 = sec 1 = sec2 - tan2 19 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 sen 4- tan cos cos COCIENTES cos = cot 5- cot sen . sen = IDENTIDADES FUNDAMENTALES ES UNA IGUALDAD QUE SE CUMPLE PARA TODOS LOS VALORES sen DE LAS VARIABLES 6- sen RECÍPROCAS csc cos 7- cos sec tan 8- tan cot 20 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 resumen de secciones cónicas CIRCUNFERENCIA Elementos: radio ( r ), centro( c ) 2 2 2 X +Y =r C = (0,0) radio = ( r ) X 2 + Y2 = 1 C = (0,0) radio = (1) circunferencia unitaria Elementos; Eje focal ( eje de simetría), vértice, foco, directriz Y2 = 4PX eje focal “X” P> 0 derecha F = ( P,0) V= (0,0) P<0 izquierda X=-P X2 = 4PY eje focal “Y” V= (0,0) PARÁBOLA P> 0 arriba F = (0,P) P<0 abajo Y=-P (Y – k)2 = 4P( x – h ) eje focal V = ( h, k) es y = k (X –h)2 = 4P( y –k ) eje focal V = ( h, k) es x = h + =1 “X” “Y” F = (h + P, k) x=h–p F = (h, k + P) y=k–p c = (0,0) V1 = (a1, 0) a b C vértice eje menor foco ELIPSE Elementos Centro Vértices Focos Eje mayor Eje menor a2 = b2 + c2 e= + =1 + V2 = ( - a, 0) F1 = (c, 0) ) F2= (-c, 0) a2 = b2 + c2 eje mayor “x” Eje menor “y” c=(0,0) V1=(0 , a1) V2=(0, - a) F1=(0, c) F2=(0, c) a vértice b eje menor eje mayor “y” Eje menor “x” =1 (exentricidad) c=(h,k) V1=(h +a1, k) V2=(h - a, k) F1 = (h+c ,k) F2 =(h-c, k) Eje mayor “x” Eje menor “y” + =1 c=(h,k) V1=(h, k+a) V2=(h, k -a) F1 = (h, k+c) F2 =(h, k- c) Eje mayor “y” 21 Código FR- 17- GA Versión: 002 Emisión 02/09/2008 INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Actualización 02/12/2010 Eje menor “x” * - =1 c = (0,0) Eje focal “X” Asíntotas a b C Asíntotas c2 = a2 + b2 ; Y= - vértice eje conjugado foco V1 = (a1, 0) V2 = ( - a, 0) F1 = (c, 0) F2 = (-c, 0) D= x I = Y Re c2 = a2 + b2 abre en “x” HIPÉRBOLA Elementos Centro Eje mayor Eje conjugado Vértices Focos Y= * - a b C =1 c = (0,0) Eje focal “Y” vértice eje conjugado foco c2 = a2 + b2 abre en “y” * * - =1 - Asíntotas Y = ; Y= V1 = (0,a) V2 = ( o, - a) F1 = (0, c) F2 = (0, -c) D= X Re I= Y a = b =1 c = (h,k) Eje focal Asíntotas Y -k = “X” ; Y -k= V1 = (h - a, k) F1 = (h -c, k) * - V2 = (h + a, k) F2 = (h +c, k) =1 c = (h,k) Eje focal Asíntotas Y -k = “Y” ; Y -k= V1 = (h , k - a) F1 = (h , k -c) V2 = (h , k + a) F2 = (h , k +c) SE LOGRAN MÁS CAMBIOS CON EL AMOR QUE CON LA CRÍTICA 22 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 SECCIONES CÓNICAS ¿Cómo surgió? Apolonio de Persa (262- 200 a.c ) fue un matemático y astrónomo griego de gran talento que escribió sobre gran variedad de temas matemáticos, su fama procede esencialmente de sus secciones cónicas, en donde el método utilizado está mucho más próximo a los métodos de geometría analítica actual que a las puramente geométricas. Los griegos de la época de PLATON consideraban que las secciones cónicas (ELIPSE, PARÁBOLA, E HIPERBOLA) procedían de la intersección de un cono con un plano (de ahí el nombre de secciones cónicas), uno de los predecesores más importantes fue Menecmo ( 375 -325 a.c) alumno de Eudoxio, a quien se le atribuye el descubrimiento de las secciones cónicas, lo que le permitió resolver el problema de los oráculos de Delos. Menecmo descubrió las propiedades de la parábola y de la hipérbola que corresponden en coordenadas cartesianas a las relaciones que resultan de la proporción continua x2 = ay, y2 = ax, xy = ab. No se sabe como partiendo del método de obtención de las seccines cónicas obtuvo Menecmo las ecuaciones xy = ab, y2 = bx, necesarias para la resolución de la duplicación del cubo. Finalmente vale la pena resaltar que Apolonio demostró que no es necesario tomar secciones perpendiculares a un elemento del cono, es suficiente con variar a partir de un cono ordinario la inclinación de los planos que lo cortan. También se debe a Apolonio la idea de la superposición de dos conos. El vértice de uno apoyado en el del otro, de tal manera que sus ejes coincidan. ¿en que se aplican? Las tres secciones cónicas no degeneradas (parábola, elipse e hipérbola) tienen importantes aplicaciones prácticas. La parábola, por ejemplo da origen a una superficie conocida como ´paraboloide, modelo utilizado para la transmisión y recepción de señales de comunicación, muy conocidas como antenas parabólicas. La hipérbola, es el modelo comúnmente utilizado en navegación para localizar un sitio específico, mediante el conocimiento de cierta información en tres putos distintos. Un caso muy espacial de la elipse es su uso para el tratamiento de cálculos renales por resonancia, con más exactitud, el tratamiento de cálculos renales se basa en la propiedad reflexiva de la elipse. Un electrodo se coloca en un foco de la elipse y el paciente queda ubicado en el otro foco, de tal manera que cuando el electrodo es descargado se producen ondas ultrasónicas que golpean la pared de la elipse y se reflejan en el cálculo (perdiéndose poca energía en la reflexión) la energía descargada ene l cálculo renal la pulveriza en pequeños fragmentos que serán eliminados por las vías urinarias. DEFINICION DE CÓNICA Las secciones cónicas son curvas que pueden obtenerse como la intersección de un cono circular con un plano que no contenga al vértice del cono. Las distintas cónicas aparecen dependiendo de la inclinación del plano respecto del eje del cono. Si el plano es perpendicular a dicho eje produce una circunferencia; si se lo inclina ligeramente, se obtiene una elipse; cuando es paralelo a una generatriz del cono se tiene una parábola y si corta a ambas ramas del cono la curva es una hipérbola. Hagamos un esquema de lo que hemos dicho: Cortamos una superficie cónica por un plano que no pase por su vértice y llamamos α al ángulo que forma el eje del cono con la generatriz del mismo y, llamamos β al ángulo que forma el plano con el eje del cono. Según la relación entre estos ángulos, ambas superficies se cortarán en: 23 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 • una circunferencia si β = 90º • una elipse si α < β < 90º • una parábola si α = β • las dos ramas de una hipérbola si α > β Las cuatro secciones cónicas básicas se ilustran en las siguientes figuras: OBSERVA: desde la posición izquierda, en la que el plano es perpendicular al eje, este se ha ido inclinando cada vez más, en las tres primeras posiciones el plano solamente corta una de las hojas de la superficie cónica, pero cuando un plano llega a ser paralelo a dos generatrices ( cuarto caso) entonces el plano corta a las dos hojas en la superficie cónica, de la cual resulta la hipérbola que es una curva con dos ramas. ME PREPARO ACTIVIDAD 1 1. Resuelvo las ecuaciones por competición de cuadrado a. X2 + 2x – 3 = 0 b. Y2 – 5y + 6 =0 c. -8 – 23m + 3m2 =0 2. Completa el cuadrado en x , en y o en xy, para transformar cada expresión en una de las formas siguientes A(x – h)2 + B(y – k)2 + C; A(x – h)2 + B(y – k); A(x – h) + B(y – k)2 ; en donde h, k, A, B, C son constantes. a. X2 + 4x – 2y + 6 b. Y2 -10y + 8x + 41 c. X2 + y2 – 4x – 6y + 12 3. Hallo la distancia entre los puntos dados. a. (6,4) y (8,11) b. (0,0) y (5,13) c. ( a,b) y ( -a,-b) d. (x, 4x) y ( -2x, 3x) si x >0 El perdón es el rostro Más honesto del amor 24 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 TALLER DE REFUERZO ACTIVIDAD 2 1. Dado los puntos A y B y cuyos valores correspondientes son ( -2,6) y ( 8,24) respectivamente encuentre la distancia entre A y B 2. Encuentre el valor de x si la distancia entre los puntos M =(3,5) y N=(x,8) es 3. ¿El triángulo de vértices A=(10,5); B=(3,2); C=(6,-5), es rectángulo? 4. Encuentre la longitud de los lados de los triángulos cuyos vértices son los puntos a. A=(3,2); B=(7,-1); C=(-4,-5) b. P=(0,4); Q=(0,5); R=(12,4) 5. Comprueba que el triángulo de vértices A= (2,3); B= (-1,6); C= (-4,3) es rectángulo isósceles. 6. Encuentra las coordenadas del punto medio del segmento de extremos A=(2,6) y B=(8,10) 7. Encuentra las longitudes de las medianas del triangulo de vértices P=(3,1); Q =(-6.2) y R=(2,-7) 8. Halla la pendiente y el ángulo de inclinación de la recta que pasa por los puntos A=(-8,-2) y B=(5,7) 9. Grafica la recta que pasa por (1,2) cuya pendiente es 10. La recta contiene los puntos A= (1,3) y B= (4,6) y la recta contiene los puntos C= (5,8) y D= (-2,1). Determinar si y son paralelas o perpendiculares 11. Si una recta pasa por el punto A= (2,8) y tiene pendiente , halla su ecuación 12. Halla la ecuación de la recta que pasa por ( y es paralela a la recta x + 3y = 1 13. Halla el valor de K de tal forma que la erecta 2kx + y +K =0, pase por el punto (0,3) 14. Escribe la ecuación de la recta que satisfaga las siguientes ecuaciones: a. Intercepto X=3; intersección Y=2 b. Intersección X= ; intersección Y= - 2 15. Calcula la pendiente y la ordenada en el origen para las rectas siguientes a. X – 3y + 2 =0 b. 2x – 3y + 12 = 0 16. Graficar las siguientes funciones f. f(x)= 6x2 + 8x + 2 a. f(x) = - x + 4 g. f(x) = 2 senx b. f(x) = - x2 + x – 6 h. f(x)= senx+ cosx c. g(x)= sen2x i. f(x) – 4 cos2x d. f(x)= 2senx + senx j. f(x)= - 3 sen (3x-30) e. f(x)= 3sen(3x +30) LA CIRCUNFERENCIA CIRCUNFERENCIA: es el lugar geométrico de los puntos del plano cuya distancia a un punto fijo, llamado centro es constante, la distancia fija se llaman RADIO ACTIVIDAD 3 1. Dibuja el punto (3,4) en el plano cartesiano 25 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 2. Con la ayuda de la regla marca la distancia de 2 cm desde el punto (3,4) en todas las direcciones mayor número de veces posibles 3. Une los puntos resultantes 4. ¿Qué figura geométrica de los vistas en años anteriores obtuviste? 5. Haz el mismo proceso en otro plano, desde el punto 1 al 4 pero con el compas en vez de regla 6. Dibuja en un plano cartesiano los puntos M= (3,4) y N = (6,6) 7. Une estos dos puntos y encuentra la distancia entre ellos 8. Haciendo centro en m hasta n dibuja una circunferencia 9. Que nombre recibe el punto M y la distancia 10. Dados los puntos de coordenadas (x,y) y (h, k) encuentra la distancia entre ellas 11. Únelas a través de un segmento 12. Que nombre recibe la distancia entre los puntos 13. Eleva ambos lados de la ecuación encontrada en el punto 10. Al cuadrado 14. Escríbela ecuación obtenida en los numerales 6,7 y 13 ECUACION DE LA CIRCUNFERENCIA: a. Forma ordinaria, estándar o implícita: la circunferencia de centro c =(h, k) y radio r >0, está dada por la ecuación b. (x-h)2 + (y-k)2 =r2 Forma general de la circunferencia: x2 + y2 +Bx +Ey +F =0 x2+ y2 siempre tienen el mismo coeficiente PARA RECORDAR 1. 2. Punto medio del segmento 3. 4. 5. =( , ) m1 = m2 m1 * m2 = - 1; m1 = - ó m2 = - Pendiante de una recta m = 6. La distancia d, de un punto p= (x0,y0) a una recta de ecuación Ax + By + c =0 es d= 26 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 ACTIVIDAD DE EJERCITACIÓN ACTIVIDAD 4 A. 1. 2. 3. 4. B. Determina la ecuación ordinaria y grafica la circunferencia que satisfaga las condiciones dadas Centro (0,0), radio=R Centro (3,2), radio =5 Centro ( , radio = 6 Centro (0,0), radio = 4 Determina la ecuación ordinaria de la circunferencia y la gráfica 1. Centro (4,0) y pasa por (- 1,3) 2. Centro (0,0) para por ( ) 3. El diámetro es el segmento que une los puntos (-4,2) y (6, -4) C. Si la ecuación de una circunferencia es (x-3)2 + (y + 4)2 = 36, demuestra que el punto (-1,-3) es interior a la circunferencia y el punto (- 4,1) es exterior EJERCITÉMONOS ACTIVIDAD 5 1. Halla la ecuación de la circunferencia de radio 5 y cuyo centro es el punto de intersección de las rectas 3x – 2y – 24 =0 y 2x + 7y + 9 =0 2. Determina la ecuación general de la circunferencia cuyo diámetro tiene por extremos a los puntos (- 3, -2) y (-1,4) 3. Grafica la circunferencia x2 + y2 – 2x + 4y – 11 =0, hallando el centro y el radio 4. Grafica la circunferencia 2x2 + 2y2 – x =0 hallamos centro y radio 5. Demuestra si el punto (2,3) pertenece o no a la circunferencia x2+y2– 4x+ 6y – 3 =0 6. Encuentra la ecuación de la circunferencia de radio 2, concéntrica con la circunferencia de ecuación x2 + y2 – 4x + 2y – 3=0 7. Determina l ecuación de la circunferencia que pasa por los puntos A=( 4,-2); B=(.5,1); C=(2,2) 8. Dibuja 2 circunferencias a. Tangentes b. Secantes c. Concéntricas 9. Determinar la ecuación, centro y radio de la circunferencia que pasa por los puntos A=(6,2); B=(8,0); y cuyo centro está sobre la recta 3x + 7y + 2 =0 10. Escribe que es lo que más te gusta de tu colegio LA PACIENCIA EN EL HOMBRE ES EL TERTIMONIO DE SU SABIDURIA 27 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 LA PARÁBOLA El estudio de la parábola es de gran importancia en algunos fenómenos físicos como el tiro parabólico y los efectos de propagación de ondas. LA PARÁBOLA : es el lugar geométrico de los puntos del plano que equidistan de un punto fijo llamado foco (F), y una recta fija, llamada directriz. ( , ambas contenidas en el mismo plano CONSTRUCCION DE LA PARÁBOLA ACTIVIDAD 6. Para construir una parábola se necesita: Una escuadra que llamaremos ABC, con ángulo recto en B Un hilo con la misma longitud del cateto AB que llamaremos L PROCEDIMIENTO 1. En un hoja trazamos una recta que llamamos y marcamos un punto externo que denotamos F 2. En A se sujeta un extremo del hijo y el otro extremo se fija en F 3. El cateto de la escuadra se coloca sobre la recta d 4. Se templa el hilo con un lápiz, haciendo coincidir con el cateto en el punto P, formando así el segmento 5. Manteniendo el hilo templado con el lápiz se desliza la escuadra a lo largo de la recta d ELEMENTOS DE LA PARÁBOLA En una parábola podemos reconocer los siguientes elementos: EJE DE SIMETRIA: recta que contiene al foco y al vértice y además permite reflejar una rama de la parábola sobre la otra. VÉRTICE: punto de la curva que se intercepta con el eje de simetría, el vértice es el punto medio entre el foco y la recta directriz. FOCO: punto ubicado sobre el eje de simetría, que se encuentra en la misma distancia del vértice que la directriz DIRECTRIZ.: Recta perpendicular al eje de simetría que se encuentra a la misma distancia del vértice que el foco. CUERDA FOCAL: segmento que une dos puntos de la parábola pasando por el foco. LADO RECTO: Es la cuerda focal perpendicular al eje de simetría, su longitud es 4 veces la distancia del vértice al foco. 28 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 PROPIEDAD INTERESANTE DE LA PARABOLA Una de las propiedades geométricas de la parábola más utilizada fue descubierta por los griegos: un rayo, por ejemplo, de luz, que emane del foco, se refleja en la parábola a lo largo de una trayectoria paralela al eje de la parábola, sin importar cual sea el punto de reflexión. Recíprocamente, un rayo paralelo al eje de la parábola y reflejado en ella pasa por el foco. Este hecho es útil en la construcción de linternas, faros de automóviles y faros buscadores, en los cuales el reflector tiene una sección transversal parabólica y la fuente luminosa está en el foco. ACTIVIDAD 6 ECUACION CANÓNICA CON VÉRTICE (0,0) LA ECUACION CANÓNICA DE UNA PARÁBOLA CUYO EJE DE SIMETRIA COINCIDE CON EL EJE “X” Y SU VÉRTICE ES EL ORIGEN, TIENE LA FORMA: y2 = 4Px d ( =d )2 = ( )2 COMPLETAR Y2 = 4PX d =d )2 = ( ( )2 COMPLETAR X2 = 4PY Análogamente podemos encontrar la ecuación canónica de una parábola según el eje de simetría y la orientación de sus ramas. 29 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 ECUACION CANÓNICA CON VERTICE (h, k) LA ECUACION CANÓNICA DE UNA PARÁBOLA CON EL EJE DE SIMETRIA PARALELO AL EJE “X” Y VERTICE (h, k) ES DE LA FORMA (y-k)2 = 4p(x-h) Consideremos una parábola con vértice (h,k) y el eje de simetría paralelo al eje Y Si el grafico de la parábola abre hacia abajo la ecuación es Consideremos una parábola con vértice (h, k) y eje de simetría paralelo al eje X Si el grafico de la parábola abre hacia la izquierda la ecuación es 30 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 Parábolas con vértice (h, k) y eje de simetría paralelo al eje Y Parábolas con vértice (h, k) y eje de simetría paralelo al eje X ECUACION GENERAL DE LA PARABOLA La ecuación general de la parábola con eje de simetría paralelo al eje “x” es de la forma y 2 + Ay +Bx + C =0, con A, B, C R Análogamente… La ecuación general de la parábola cuyo eje de simetría es paralelo al eje “y” es de la forma x2 + Ax +By + C =0, con A, B, C R Consideremos la ecuación de la parábola con vértice en el punto (h, k) y con eje de simetría paralelo al eje “x” desarrollamos el cuadrado, efectuamos el producto, transponemos términos y ordenamos así: (y – k)2 = 4p(x – h) y2 – 2yk + k2 = 4px – 4ph y2 – 2yk + k2 - 4px + 4ph = 0 si llamamos A = -2k, B= - 4py, C= k2 + 4ph, constantes reales, obtenemos la ecuación general de la parábola. En el caso de las parábolas con ejes paralelos a “y”, A= - 2h, B= - 4py, C= h2 – 4pk 31 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 De otra parte, en los estudios generales de la geometría analítica se conviene en denotar por Ax 2 + Bxy + Cy2+ Dx + Ey + F =0, o la ecuación general de segundo grado con dos variables en la que el término Bxy se refiere a las curvas cuyos ejes de simetría no son paralelos a los ejes coordenados. Ejemplo 1: Dada la ecuación + 6x = 0, halla la ecuación canónica de la parábola, indica el vértice, el foco y la directriz. ¿Cuál es el eje de la parábola? Escribimos la ecuación en la forma x = p= y obtenemos que 4p= – 6, de donde < 0. Con estos datos sabemos que el foco está en el punto (– , 0), el vértice es el origen de coordenadas y la directriz es la recta de ecuación X = ; El eje de la parábola es el eje x. Trata de pensar ahora que ocurre si el vértice no está en el origen, para orientarte damos algunos ejemplos. Ejemplo 2: Dada la ecuación y2 - 6y - 4x + 17 = 0, hallar la ecuación canónica de la parábola, indica el vértice, el foco y la directriz. ¿Cuál es el eje de la parábola?. Traza la gráfica. Completando cuadrados en la variable y tenemos (y - 3) 2 - 9 – 4x + 17 = 0 (y – 3)2 – 4x + 8 = 0 X = (y – 3 )2 + 2 X= Obtenida la ecuación de la parábola en forma normal leemos que el vértice es el punto V(2, 3), que , p = 1 y por lo tanto el foco es F(3, 3) y la directriz tiene ecuación x = 1. El eje de la parábola es la recta que contiene al vértice y al foco, luego tiene ecuación y = 3. Ejemplo 3: Trazar la gráfica y hallar la ecuación canónica de la parábola con vértice en (– 2, 4) y foco en el punto (– 2, 3) Dado que el vértice y el foco tienen igual abscisa el eje de la parábola es vertical y tiene ecuación x = – 2 , además abre hacia abajo ya que p = – 1 , entonces se sabe que la directriz tiene ecuación y = 5. La ecuación normal o canónica de la curva dada es y – 4 = – ACTIVIDAD 7. a. b. c. d. Encontrar la ecuación canónica de la parábola con foco es f =(3, 0) y directriz x =3 Encontrar la ecuación de la parábola con foco f = ( 4, 5) y su vertiese V = ( 4, 2) Encontrar la ecuación canónica de la parábola con foco F= ( -2, 1) y directriz x =2 Dada la parábola con vértice en (2, 1) y directriz es Y= 2, determinar su ecuación canónica y las coordenadas del foco. La persona inteligente se recupera de un fracaso, la que no lo es nunca se recupera de un éxito. 32 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 ACTIVIDAD DE NIVELACION GRADO DECIMO TERCER PERIODO 1. Hallar la distancia entre cada par de puntos a. (-6, -2) y ( -1, -5) b. ( y (c. (-10, -3) y ( 7, -9) 2. Determinar si la ecuación corresponde a una recta vertical u horizontal a. 3x = 4 e. Y = -1 b. Y – 3=0 f. X = y c. 5y =0 g. Y= 2 –x d. 4x =8 h. X= 2y 3. Encuentra el tercer miembro para que cada binomio se pueda expresar como trinomio cuadrado perfecto a. X2 – 30x + … b. X2 – 3x + … c. X2 + 8x + … 4. 5. 6. 7. 8. d. X2 + + … Determina el foco y la directriz de cada una de las siguientes parábolas: a. Y = 20x2 b. 18x – y2 =0 c. X2 – 50y =0 d. 2x2 + 6y =0 Halla el vértice de cada una de las siguientes parábolas: a. X2 + 10x = 18y b. X2 – 18x = -14y c. X2 + 20x = - 22y d. X2 =- 16y Halla la ecuación de cada una de las siguientes parábolas cuyo vértice es V y cuyo foco es F a. V=(1,2) y F=(1,9) b. V=(3,7) y F=(3,20) c. V=(6,5) y F=(6,- 10) d. V=(4,8) y F=(4,-6) Halla la ecuación de la circunferencia cuyo centro está en el punto ) =(-4,-3) y tiene un punto en el origen Graficar a. y = 2x -3 g. y = senx + cosx b. y = -2x +3 h. y = senx – cosx c. y= x2 + 2x +2 i. y= senx * sen 2x d. y = - x2+ 2x -2 j. y =cosx + 3cosx k. y =tan2x e. y = - senx l. y= 2 secx f. y = - sen2x 33 Código FR- 17- GA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DEL PALMAR SEDE LICEO FEMENINO Versión: 002 Emisión 02/09/2008 Actualización 02/12/2010 ACTIVIDAD DE PROFUNDIZACION GRADO DECIMO TERCER PERIODO 1. Grafique el lugar geométrico definido por cada una de las siguientes ecuaciones: a. x2 + y2 − 2x − 4y +1 = 0 b. 2x2 + 2y2 − 2x − 2y + 9 = 0 c. x2 + y2 − 4x + 6y +13 = 0 d. x2 + y2 − 4x − 6y +17 = 0 2. Determine la ecuación de la circunferencia que contiene a los puntos A= (0,6), B(1,5) y cuyo centro se encuentra sobre la recta definida por la ecuación x + y = −1 . 3. Determine la ecuación general de una circunferencia tangente a la recta definida por la ecuación 2x − 3y + 5 = 0 , y está centrada en el punto (−1,−2) 4. La intersección de las rectas L1 : 2x − y + 3 = 0 y L2 : 4x + y − 2 = 0 es el centro de una circunferencia que es tangente a la recta L3 : x − y +1 = 0 . 5. Determina la ecuación canónica de la parábola con vértice en (1, 3) y foco en (2, 3). 6. Determine la ecuación canónica de la parábola cuya directriz es paralela al eje y, y pasa por los puntos (0, 0), (– 1, 2), (– 1, – 2) 7. Determine la ecuación canónica de la parábola –9y2– 8x – 3 = 0 8. Determine la ecuación canónica de la parábola que tiene eje vertical y pasa por los puntos (2, 3), (4, 3), (6, – 5). 9. A una distancia horizontal de 80 m de la base de un rascacielos, se observa en la parte superior, la base de un adorno con un ángulo de elevación de 78,99º y el punto más alto del adorno con un ángulo de elevación de 79,24º. ¿Cuál es la altura del adorno? 10. Prueba las siguientes identidades: a. b. Recuerda: el éxito que tengamos, depende del esfuerzo que hagamos para obtenerlo 34