Download Apoyo guía dos grado decimo
Document related concepts
Transcript
ANGULOS DE REFERENCIA Para el cálculo de los valores de las funciones trigonométricas de cualquier número (o ángulo), basta con conocer las que corresponden a un número que esté en el intervalo , (ángulos agudos). Para realizar este proceso se utiliza un ángulo llamado ángulo de referencia. Un ángulo de referencia para , es el ángulo agudo que forman el lado final de y el eje . Para calcular los valores de las funciones de un ángulo no cuadrantal , usando los ángulos de referencia, se hallan las que corresponden al ángulo de referencia y se hace la relación teniendo en cuenta el cuadrante al cual pertenece el ángulo dado. La siguiente tabla resume las conclusiones sobre los ángulos de referencia (θR) CUADRANTE ÁNGULO DADO I 0° < θ < 90° ÁNGULO DE REFERENCIA θR= θ II 90° < θ < 180° θR= 180° - θ III 180° < θ < 270° θR= θ- 180° IV 270° < θ < 360° θR= 360°- θ EJEMPLOS Si Si Sen 135° = Sen 45° Cos 135° = - Cos 45° Tan 135° = - Tan 45° Si Como Si , , Sen t = - Sen (3.5 – π) Cos t = - Cos (3.5 – π) Sen t = - Sen 3 Cos t = Cos 3 Tan t = - Tan 3 Tan t = Tan (3.5 – t) Funciones trigonométrica de un ángulo negativo Hasta ahora se ha analizado la manera de calcular las funciones trigonométricas de cualquier ángulo positivo. Ahora falta determinar las funciones trigonométricas de un ángulo negativo. Para ello compararemos las funciones del ángulo negativo con las funciones del mismo ángulo pero positivo. En palabras, decimos lo siguiente: 1. EL SENO de un ángulo negativo es y el seno del mismo ángulo positivo tienen IGUAL VALOR NUMÉRICO pero DISTINTO SIGNO: Sen (-θ) = - Sen θ 2. EL COSENO de un ángulo negativo y el coseno del mismo ángulo positivo tienen IGUAL VALOR NUMÉRICO e IGUAL SIGNO: Cos (-θ) = Cos θ 3. LA TANGENTE de un valor negativo y la tangente del mismo ángulo positivo tienen IGUAL VALOR NUMÉRICO pero DISTINTO SIGNO. Tan (-θ) = - Tan θ Esto también se cumple cuando el lado final del ángulo negativo este en otro cuadrante. EJEMPLOS: Sen (-243°) = - Sen 243° Cos (-1342°) = Cos 1342° Tan (-856°) = - Tan 856° LAS SEIS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Existen seis funciones trigonométricas fundamentales, de las cuales conoces SENO, COSENO y TANGENTE. Las otras son: COSECANTE, SECANTE y COTANGENTE, las cuales definiremos como los inversos multiplicativos (o recíprocos) del seno, coseno y tangente respectivamente: Cosecante = Csc Secante = Sec Cotangente = Cot Entonces: Csc (θ) = 1 ; Sen( ) con Sen (θ) ≠ 0 Sec (θ) = 1 ; Cos( ) con Cos (θ) ≠ 0 Cot (θ) = 1 ; Tan( ) con Tan (θ) ≠ 0 En consecuencia: 1) El seno de un ángulo es la relación entre la longitud del cateto opuesto y la longitud de la hipotenusa: Sen Cateto Opuesto Hipotenusa 2) El coseno de un ángulo es la relación entre la longitud del cateto adyacente y la longitud de la hipotenusa: Cos Cateto Adyacente Hipotenusa 3) La tangente de un ángulo es la relación entre la longitud del cateto opuesto y la del adyacente: Tan Cateto Opuesto Cateto Adyacente 4) La cotangente de un ángulo es la relación entre la longitud del cateto adyacente y la del opuesto: Cot Cateto Adyacente Cateto Opuesto 5) La secante de un ángulo es la relación entre la longitud de la hipotenusa y la longitud del cateto adyacente: Sec Hipotenusa Cateto Adyacente 6) La cosecante de un ángulo es la relación entre la longitud de la hipotenusa y la longitud del cateto opuesto: Csc Hipotenusa Cateto Opuesto Ver ejemplos: http://es.scribd.com/doc/198853/Razones-trigonometricas http://www.youtube.com/watch?v=-fNkaIF1o6k Ejemplo. En el triángulo rectángulo cuyos lados miden 3, 4 y 5 cm, calcular el seno, el coseno y la tangente de los ángulos agudos. Solución: AB 4 0 .8 BC 5 AC 3 x 0 .6 BC 5 AB 4 x 1 .3 AC 3 AC 3 y 0. 6 BC 5 AB 4 y 0. 8 BC 5 AC 3 y 0.75 AB 4 sen x cos Tan sen cos Tan RESOLUCIÓN DE TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS. La resolución de triángulos rectángulos tiene por finalidad averiguar el valor de los ángulos y de sus lados a partir de dos datos conocidos. En los siguientes ejercicios ponen algunos casos de resolución de triángulos rectángulos. Hacemos la observación de que cualquier triángulo que consideremos, los lados a, b, c son opuestos, respectivamente, a los ángulos A, B, C. Ejemplo 1. En el triángulo ABC se conocen el lado b = 20 m El ángulo A = 30°. Calcular los lados a y c y el ángulo B. Solución: A + B = 90° B = 90 - 30 = 60° 20 m cos 30 C 20m C 23.09 m 0.866 a sen30 23.09 a 0.5 23.09 11.54 m EJEMPLO 2. En el triángulo rectángulo ABC se conocen la hipotenusa c = 30 m. y el ángulo A. = 43°. Calcular la medida del cateto a Solución a c a 0.682 30 cm sen 43 a 0.682 30 cm 20.46 cm IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS RELACIÓN ENTRE EL SENO Y EL COSENO. Aplicando e! teorema de Pitágoras al triángulo OAB AB2 + OB2 = OA2 Sustituyendo sus valores: AB = Sen x , OB = Cos x, OA=1, Por ser el radio. sen2 x + cos2 x = 1 La suma del seno al cuadrado y del coseno al cuadrado es igual a la unidad. Ejemplo El seno de un ángulo agudo x vale 0,766 (en un triángulo rectángulo). Calcular el coseno y la tangente Solución: sen2 x + cos2 x = 1 cos2 x = 1 - sen2 x cos2 x = 1 – (0,766)2 = 0,4132 cos x 0,4132 Cos x = 0,642 tg x sen x 0.766 1.19 cos x 0.642 Identidad fundamental de la trigonometría: sen ² cos ² 1 De esta obtenemos otras dos identidades fundamentales importantes: tan ² 1 sec ² cot ² 1 csc ² Demostremos la primera: 1) partimos de la ecuación fundamental de la trigonometría: sen ² cos ² 1 2) Divido a ambos lados de la igualdad por Cos. sen ² cos ² 1 cos ² cos ² cos ² sen 2 sen cos ² tan ; por lo tanto = 1; tan 2 y 2 cos cos ² cos 1 1 sec , por lo tanto: sec 2 , nos queda además sabemos que cos cos 2 que: 3) Como sabemos que tan ² 1 sec ² Para resolver una identidad se parte de cualquiera de los dos lados de la igualdad, de izquierda a derecha o de derecha a izquierda y a través de operaciones matemáticas, algebraicas y reemplazos lógicos (identidades fundamentales) se llega al otro lado de la igualdad. Ejemplo: cos ² sen ² 2 cos ² 1 Puedo probarlo de izquierda a derecha y de derecha a izquierda, en este segundo ejemplo vamos a resolverlo de derecha a izquierda, reemplazando el 1 por la ecuación fundamental, así. cos ² sen ² 2 cos ² (cos ² sen ² ) cos ² sen ² 2 cos ² cos ² sen ² Restamos cos ² sen ² cos ² sen ² Otro ejemplo: sec ² tan² 2tan² 1 Probémoslo de izquierda a derecha. Recuerde por las identidades fundamentales que sec ² tan² 1 Reemplazo sec² tan² 1 tan² 2tan² 1 Efectuo la suma y obtengo 2tan² 1 2tan² 1 Recordemos las resumámoslas así: identidades trigonométricas que hemos trabajado IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS FUNDAMENTALES y RECÍPROCAS 1 sen csc Por lo tanto: 1 csc sen 1 cos sec Por lo tanto: 1 sec cos 1 tan cot Por lo tanto: 1 cot tan POR COCIENTE tan sen cos PITAGÓRICAS sen 2 cos 2 1 sec 2 tan 2 1 cot cos sen csc 2 cot 2 1 IDENTIDADES DE SIMETRÍA Varias identidades se hallan a partir de la simetría de la circunferencia unitaria con centro en (0, 0). Si (x, y) es el punto de la circunferencia que determina el ángulo rad, entonces (x, -y) es el ángulo que determina (- ) rad. Esto nos lleva a concluir que sen (- ) = -y = -sen ( ) y que cos (- ) = x = cos ( ). Estas funciones son llamadas PARES e IMPARES. De forma similar, podemos verificar que las funciones tangente, cotangente y cosecante son impares, mientras que la secante es par. Las identidades de este tipo son llamadas IDENTIDADES DE SIMETRÍA. sen( ) sen( ) cos( ) cos( ) tan( ) tan( ) csc( ) csc( ) sec( ) sec( ) cot( ) cot( ) Ejemplo: Verificar la identidad de simetría tan( ) tan( ) para cualquier . Solución: sen( ) sen , entonces tan( ) cos cos( ) Y usando las identidades de simetría para las funciones seno y coseno, Como tan tan( ) Tenemos que: sen( ) tan( ) cos( ) Q.E.D. Hemos pues verificado que tan( ) tan( ) y por lo tanto que la función tangente es impar. Otras identidades especiales cos cos cos sensen cos cos cos sensen . sen sen cos cos sen sen sen cos cos sen tan tan tan 1 tan tan tan tan tan 1 tan tan Ejemplo: Demostremos que Sen Cos .Tan 2Tan Cos Solución: Como el denominador del primer miembro tiene un solo término, ensayemos escribiendo dicha expresión como una suma de fracciones; así: Sen Cos .Tan Sen Cos .Tan Cos Cos Cos = Tan θ + Tan θ = 2 Tan θ Por lo tanto: Sen Cos .Tan 2Tan Cos ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS Una ecuación trigonométrica es una ecuación en la que la incógnita es el ángulo de una función trigonométrica Ejemplo: Resolver la ecuación: 2Sen²x + sen x = 0 2 sen ² x sen x 0 sacamos factor común sen x sen x( 2 sen x 1) 0 sen x 0 x 0,180 o 2senx 1 0 sen x - 1/2 x 210,330 Otro ejemplo cos 2 0 para 2 Solución : cos 2 0 1 2 sen 2 0 sen 2 1 2 sen 1 2 2 2 2 3 ; , 10. y 2 0. cuadrante 2 4 4 2 5 7 b) sen ; , 3o. y 4o cuadrante 2 4 4 3 5 7 s , , , 4 4 4 4 a ) sen BIBLIOGRAFÍA BALDOR, Aurelio. Álgebra Editorial mediterránea, Madrid España LUDWING, Gustavo. Inteligencia Lógico Matemática 10. URIBE, Julio. Matemática, una propuesta curricular 10°. Editorial Bedout CIBERGRAFÍA www.elprisma.com www.monografias.com www.matematicas.com http://bitacoraed.wordpress.com/2007/05/20/angulo-central-y-angulo-inscritoen-una-circunferencia-1º-eso/ http://www.dibujotecnico.com/saladeestudios/teoria/gplana/triangulos/generalid ades.asp