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Pontificia Universidad Católica de Chile Facultad de Matemática PIMU A Minicurso: Funciones trigonométricas Resumen: Los ejercicios de este documento evalúan los contenidos vis- tos en las clase 3 y 4. Copyright c⃝ 2017 Actualizado el: 15 de Enero de 2017 2 Escritura 1. El número π se escribe pi 2. La expresión x2 se escribe x^2 3. La expresión |x| se escribe |x| 4. La expresión √ x se escribe sqrt(x) 5. El intervalo cerrado [0, 1] se escribe [0,1] 6. El intervalo abierto (1, 3) se escribe (1,3) 7. El intervalo ( −∞, 1 2 ] se escribe (-inf,1/2] 8. El intervalo (−∞,∞) se escribe (-inf,inf) 9. El conjunto (−3,−1] ∪ (4,∞) se escribe (-3,-1]U(4,inf) 10. El conjunto {2} ∪ (3, 4] se escribe [2,2]U(3,4] 3 ¿Cuál de las siguientes gráficas corresponde a la función f(x) = 1 + cos(x)? 1 2 π 2 π 3π 2 2π 1 2 π 2 π 3π 2 2π 1 2 π 2 π 3π 2 2π 1 2 π 2 π 3π 2 2π Pregunta 1 4 ¿Cuál de las siguientes gráficas corresponde a la función f(x) = sin(x)− 2? −1 −2 −3 π 2 π 3π 2 2π −1 −2 −3 π 2 π 3π 2 2π −1 −2 −3 π 2 π 3π 2 2π −1 −2 −3 π 2 π 3π 2 2π Pregunta 2 5 ¿Cuál de las siguientes gráficas corresponde a la función f(x) = | cos(x)|? 1 −1 π2 π 3π 2 2π 1 −1 π2 π 3π 2 2π 1 −1 π2 π 3π 2 2π 1 −1 π2 π 3π 2 2π Pregunta 3 6 ¿Cuál de las siguientes gráficas corresponde a la función f(x) = sin(2x)? 1 −1 π2 π 3π 2 2π 1 −1 π2 π 3π 2 2π 1 −1 π2 π 3π 2 2π 1 −1 π2 π 3π 2 2π Pregunta 4 7 ¿Cuál de las siguientes gráficas corresponde a la función f(x) = −2 sin(3x)? 1 2 −1 −2 π 2 π 3π 2 2π 1 2 −1 −2 π 2 π 3π 2 2π 1 2 −1 −2 π 2 π 3π 2 2π 1 2 −1 −2 π 2 π 3π 2 2π Pregunta 5 8 La gráfica mostrada a continuación corresponde a la función f(x) = − sin ( π 2 x ) f(x) = − sin (πx) f(x) = sin ( π 2 x ) f(x) = sin (πx) 1 -1 2 4 6 8-2-4-6-8 Pregunta 6 9 ¿Cuál de las siguientes gráficas corresponde a la función f(x) = tan ( 3 2 x ) ? π 3 2π 3 −π 3 −2π 3 3π 2 3π−3π 2 −3π 2π 3 4π 3 −2π 3 −4π 3 3π 6π−3π−6π Pregunta 7 10 Determine la amplitud y peŕıodo de la función f(x) = −3 cos(2x) Solución. Amplitud: Peŕıodo: Pregunta 8 11 Determine la amplitud y peŕıodo de la función f(x) = 1 + 1 2 sin(πx) Solución. Amplitud: Peŕıodo: Pregunta 9 12 Determine la amplitud y peŕıodo de la función f(x) = −2 + cos(3πx) Solución. Amplitud: Peŕıodo: Pregunta 10 13 Determine el peŕıodo de la función f(x) = tan(3x) Solución. Peŕıodo: Pregunta 11 14 Determine el peŕıodo de la función f(x) = tan ( 2x+ π2 ) Solución. Peŕıodo: Pregunta 12 15 Determine el peŕıodo de la función f(x) = tan ( 3 2x+ π 3 ) Solución. Peŕıodo: Pregunta 13 16 Determine la amplitud, peŕıodo y desplazamiento de fase de la función f(x) = −2 cos ( x− π2 ) Solución. Amplitud: Peŕıodo: Peŕıodo: Pregunta 14 17 Determine la amplitud, peŕıodo y desplazamiento de fase de la función f(x) = 3− 5 sin ( 4x+ π3 ) Solución. Amplitud: Peŕıodo: Peŕıodo: Pregunta 15 18 Se proporciona la gráfica de un peŕıodo completo de una curva seno o coseno. 1 2 −1 −2 π 4 2π 4 3π 4 π 1. Determine amplitud y peŕıodo. 2. Escriba una ecuación que represente la curva en la forma: y = A sin(k(x−b)) o y = A cos(k(x−b)) Solución. 1. Amplitud: Peŕıodo: 2. y = Pregunta 16 19 Se proporciona la gráfica de un peŕıodo completo de una curva seno o coseno. 1 2 3 −1 −2 −3 π 3 2π 3 −π 3 1. Determine amplitud y peŕıodo. 2. Escriba una ecuación que represente la curva en la forma: y = A sin(k(x−b)) o y = A cos(k(x−b)) Solución. 1. Amplitud: Peŕıodo: 2. y = Pregunta 17 20 Se proporciona la gráfica de un peŕıodo completo de una curva seno o coseno. 4 -4 1-1 1. Determine amplitud y peŕıodo. 2. Escriba una ecuación que represente la curva en la forma: y = A sin(k(x−b)) o y = A cos(k(x−b)) Solución. 1. Amplitud: Peŕıodo: 2. y = Pregunta 18 21 Cuando una ola pasa por los pilotes fuera de la playa, la altura del agua está modelada mediante la función h(t) = 3 cos ( π 10 t ) donde h(t) es la altura en metros por arriba del nivel medio del mar en el tiempo t segundos. 1. Determine el peŕıodo de la ola. 2. Calcule la altura de la ola, es decir, la distancia vertical entre el valle y la cresta de la ola. Solución. 1. Peŕıodo: 2. Altura de la ola: Pregunta 19 22 Se golpea un diapasón, lo cual produce un tono puro cuando sus puntas vibran. Las vibraciones se modelan con la función v(t) = 0.7 sin(880πt) donde v(t) es el desplazamiento de las puntas en miĺımetros en el tiempo t segundos. 1. Determine el peŕıodo de la vibración. 2. Calcule la frecuencia de la vibración, es decir, la cantidad de veces que vibra por segundo el diapasón. Solución. 1. Peŕıodo de la vibración: 2. Frecuecia de la vibración: Pregunta 20 23 Las estrellas variables son aquellas cuya brillantez vaŕıa en forma periódica. Una de las más visibles es Leónidas R; su brillantez está modelada por la función b(t) = 7.9− 2.1 cos ( π 156 t ) donde t se mide en d́ıas. 1. Calcule el peŕıodo en d́ıas. 2. Determine la brillantez máxima y la mı́nima. Solución. 1. Peŕıodo en d́ıas: 2. Brillantes máxima: Brillantes mı́nima: Pregunta 21 24 La presión sanguinea de cierta persona está dada por P (t) = 80 + 7 sin(πt/24) donde t se mide en horas desde la media noche. ¿Cuántas veces en una semana esta persona tiene presión máxima? Solución. El número de veces que la persona tiene presión máxima en una semana es: Pregunta 22 25 La sombra que proyecta un hombre de dos metros de es- tatura tiene una longitud S(t) = 2 ∣∣∣∣cot( π12 t )∣∣∣∣ donde S se mide en metros y t es el número de horas desde las 6 a.m. 1. Encuentre la longitud de la sombra a las 8:00 a.m., al mediod́ıa y a las 2:00 p.m. 2. Determine los valores de t, con 0 < t < 12, en los que la longitud de la sombra es igual a la estatura del hombre. ¿A qué hora corresponden cada uno de estos valores? 2 S Solución. 1. • 8:00 a.m.: metros • mediod́ıa: metros • 2:00 p.m.: metros 2. Los valores de t son: Pregunta 23 26 Determine el valor de x en la siguiente figura 25 x 30◦ Solución. x = Pregunta 24 27 Determine el valor de x en la siguiente figura 3 30◦60◦ x Solución. x = Pregunta 25 28 Determine el valor de x en la siguiente figura 3 60◦ 60◦ x Solución. x = Pregunta 26 29 Una torres de agua está situada a 150 metros de un edificio. Desde una ventana del edificio, un observador ve que el ángulo de elevación a la parte superior de la torre es 39◦ y que el ángulo de depresión de la parte inferior de la torre es 25◦. ¿Cuál es la altura de la torre? ¿Cuál es la altura de la ventana? Agua 25◦ 39◦ 150mt Solución. Altura de la ventana: Altura de la torre: Pregunta 27 30 Determine el área del siguiente triángulo. 10 cm 4 cm 120◦ A B C Solución. cm2 Pregunta 28 31 Calcular las siguientes funciones trigonométricas en los ángulos dados: 1. cos(135◦) = 2. tan(210◦) = 3. sec(300◦) = 4. cos(480◦) = 5. cot(570◦) = 6. sin(−60◦) = 7. tan(−60◦) = 8. csc(−120◦) = Pregunta 29 32 Si α está en el segundo cuadrante y sin(α) = 5 13 , determine el valor de tan(α). Solución. tan(α) = Pregunta 30 33 Un joven quiere medir la altura de un árbol desde su casa. Al medir desde el pie de su casa encuentra que el ángulo de elevación del árbol es 45◦. Se sube luego al techo, que está a seis metros del suelo y halla que el ángulo de elevación ahora es 30◦. ¿Cuál es la altura del árbol? 45◦ 30◦ Solución. Altura del árbol: Pregunta 31 34 Determinar la longitud AD. ADB C 12 12 25◦ 25◦ Solución. AD = Pregunta 32 35 Un hombre mide un ángulo de elevación de una torre desde un punto situado a 100 metros de ella. Si el ángulo medido es de 20◦ y la torre forma un ángulo de 68◦ con el suelo, determinar la longitud L. 20◦ 68◦100mt L Solución. L = Pregunta 33 36 Determinar la longitud AD. ADB C 12 12 25◦ 25◦ Solución. AD = Pregunta 34 37 Si BD = 20mt, determine la longitud AC. 30◦ 75◦ 60◦ α c C A B D Solución. AC = Pregunta 35 38 Determine el valor de x en el siguiente triángulo. 120◦ 4 x 3 Solución. x = Pregunta 36 39 Determine el valor de x en el siguiente triángulo. 30◦ 8 10 x Solución. x = Pregunta 37 40 Determine el valor de x en el siguiente triángulo. 88◦ 4 8 x Solución. x = Pregunta 38 41 Para determinar la distancia a través de un pequeño lago, un agrimensor ha tomado las mediciones mostradas en la siguiente figura. Determine la distancia a través del lago a partir de esta información. Solución. Pregunta 39 42 Sea ABC un triángulo con AB = 2 y AC = 3 cent́ımetros. Si α = 60◦, ¿cuál es la medida del lado BC? Solución. Pregunta 40 sqIDeqSqBn1: obj.eqSqBn1.1: obj.eqSqBn1.2: obj.eqSqBn1.3: obj.eqSqBn1.4: obj.eqSqBn1.5: obj.eqSqBn1.6: obj.eqSqBn1.7: obj.eqSqBn1.8: obj.eqSqBn1.9: obj.eqSqBn1.10: sqIDP1: sqIDP2: sqIDP3: sqIDP4: sqIDP5: sqIDP6: sqIDP7: sqIDP8: obj.P8.26: corr.P8.26: obj.P8.27: corr.P8.27: sqIDP9: obj.P9.29: corr.P9.29: obj.P9.30: corr.P9.30: sqIDP10: obj.P10.32: corr.P10.32: obj.P10.33: corr.P10.33: sqIDP11: obj.P11.35: corr.P11.35: sqIDP12: obj.P12.37: corr.P12.37: sqIDP13: obj.P13.39: corr.P13.39: sqIDP14: obj.P14.41: corr.P14.41: obj.P14.42: corr.P14.42: obj.P14.43: corr.P14.43: sqIDP15: obj.P15.45: corr.P15.45: obj.P15.46: corr.P15.46: obj.P15.47: corr.P15.47: sqIDP16: obj.P16.49: corr.P16.49: obj.P16.50: corr.P16.50: obj.P16.51: corr.P16.51: sqIDP17: obj.P17.53: obj.P17.54: obj.P17.55: sqIDP18: obj.P18.57: corr.P18.57: obj.P18.58: corr.P18.58: obj.P18.59: corr.P18.59: sqIDP19: obj.P19.61: corr.P19.61: obj.P19.62: corr.P19.62: sqIDP20: obj.P20.64: corr.P20.64: obj.P20.65: corr.P20.65: sqIDP21: obj.P21.67: corr.P21.67: obj.P21.68: corr.P21.68: obj.P21.69: corr.P21.69: sqIDP22: obj.P22.71: corr.P22.71: sqIDP52: obj.P52.73: corr.P52.73: obj.P52.74: corr.P52.74: obj.P52.75: corr.P52.75: obj.P52.76: corr.P52.76: sqIDP22: obj.P22.78: corr.P22.78: sqIDP22: obj.P22.80: corr.P22.80: sqIDP22: obj.P22.82: corr.P22.82: sqIDP22: obj.P22.84: corr.P22.84: obj.P22.85: corr.P22.85: sqIDP22: obj.P22.87: corr.P22.87: sqIDP22: obj.P22.89: corr.P22.89: obj.P22.90: corr.P22.90: obj.P22.91: corr.P22.91: obj.P22.92: corr.P22.92: obj.P22.93: corr.P22.93: obj.P22.94: corr.P22.94: obj.P22.95: corr.P22.95: obj.P22.96: corr.P22.96: sqIDP22: obj.P22.98: corr.P22.98: sqIDP22: obj.P22.100: corr.P22.100: sqIDP22: obj.P22.102: corr.P22.102: sqIDP22: obj.P22.104: corr.P22.104: sqIDP22: obj.P22.106: corr.P22.106: sqIDP22: obj.P22.108: corr.P22.108: sqIDP22: obj.P22.110: corr.P22.110: sqIDP22: obj.P22.112: corr.P22.112: sqIDP22: obj.P22.114: corr.P22.114: sqIDP22: obj.P22.116: corr.P22.116: sqIDP22: obj.P22.118: corr.P22.118:
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