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TRIGONOMETRÍA P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L Ciclo Anual Virtual Uni Docente: Rodolfo José Docente: Geometría analítica II OBJETIVOS ❑ Conocer propiedades y la aplicación correcta de estas para el cálculo de la pendiente de una recta. ❑ Entender como se realiza el cálculo de la ecuación de una recta ❑Utilizar propiedades de la ecuación de la recta para la resolución de …problemas. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A GEOMETRÍA ANALÍTICA II PENDIENTE DE UNA RECTA (m) ÁNGULO ENTRE DOS RECTAS ECUACIÓN DE LA RECTA C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A HOY VEREMOS: DISTANCIA DE UN PUNTO A UNA RECTA C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A INTRODUCCIÓN Veamos el siguiente situación Cuando viajas por una carretera y te encuentras con uno de estos letreros. Es una forma de expresar la relación entre la altura que subimos cuando ascendemos por la carretera y la distancia que nos desplazamos horizontalmente. Matemáticamente esa relación es la tangente del ángulo que forma la carretera con la horizontal. Así, una pendiente del 10% significa que subimos 10 metros de desnivel por cada 100 metros de avance en horizontal: ¿Qué significa ese porcentaje? Se puede concluir que: Pendiente = Tangente del ángulo de inclinación m = tan θ cm cm C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A PENDIENTE DE UNA RECTA (m) Llamaremos pendiente de una recta, que no es paralela al eje Y, a la tangente de su ángulo de inclinación . m=tan α m=tan θ Donde α y θ son ángulos de inclinación Ejemplo. Halle la pendiente de la recta L 37° L Resolución m=tan37° m= 3 4 X Y Del gráfico ؞ C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Aplicación C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Un profesor de Física observa con sus alumnos la grafica del movimiento de una partícula ,que viaja a lo largo de una línea recta, calcule el ángulo de inclinación de la recta que representa dicho movimiento 150° L Y X Resolución 150° L Y X Nos piden la pendiente (m) 30° 60° 60° m= 3 m=tan 60° Del gráfico ؞ Angulo de inclinación C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Teorema C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A La pendiente m, de la recta L no vertical que pasa por los puntos 𝑃1(x1; y1) y 𝑃2(x2; y2) es m= y2−y1 x2−x1 Ejemplo. Y X Halle la pendiente de la recta L (0;5) (7;8) Aplicando el teorema para el cálculo de la pendiente m= 3 7 También podemos verificar el mismo resultado de la siguiente forma : m= −3 −7 m= 3 7 m = 8 − 5 7 − 0 m = 5 − 8 0 − 7 L C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Y(km) X(km) Aplicación Una avioneta dedicada al turismo , sobrevuela sobre una de las figuras de las líneas de nazca conocida como el mono, Halle la pendiente de recta que representa la trayectoria de la avioneta. Considere al Centro de monitoreo como origen de coordenadas. A(-2;32) B(18;3) C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A A) −2 9 B) −21 20 C) −29 20 D) −1 20 E) −31 20 Resolución Nos piden la pendiente m m= 𝑦2−𝑦1 𝑥2− 𝑥1 Entonces 𝑚 = 32 − 3 −2 − 18 𝑚 = −29 20 Clave C Centro de monitoreo C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Observación Sean m1 y m2 las pendientes de las rectas 𝐿1 y 𝐿2, respectivamente, luego • Si L1 //L2, entonces m1=m2 • Si L1 ⊥ L2 , entonces m1 m2 =–1. C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Ejemplo. 1 Del gráfico Halle el valor de a si 𝐿1 ⊥ 𝐿2 X(5;0) (7;8) Ф Y 𝐿2 𝐿1 Resolución Del gráfico si L1 //L2 Se cumple m1 = m2 m1 = 8 − 0 7 − 5 m1 = 4 Ejemplo. 2 Del gráfico Halle la tanФ si 𝐿1 //𝐿2 (5;9) (1;a) (-1;6) (2;3) Resolución m1 m2 =–1 Se cumple a=5 ( 9−3 5−2 )( 6−a −1−1 ) =–1 (2)( 6−a −2 ) =–1 𝐿1 𝐿2 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A ÁNGULO ENTRE DOS RECTAS C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Ejemplo. Del gráfico mostrado halle tanβ X(0;2) (4;8) Calculamos las pendientes de las rectas Recuerda que si dos rectas son perpendiculares, forman un ángulo de 90° Y β (5;0) (0;7) L 2 L 1 𝑚2= 8−2 4−0 𝑚1= 7−0 0−5 = 3 2 Calculamos la tanβ tanβ= 𝑚2−𝑚1 1+𝑚1𝑚2 tanβ= 3 2 −( −7 5 ) 1+( 3 2 )( −7 5 ) = −7 5 tanβ=− 29 11 tanθ = 𝑚2 − 𝑚1 1 + 𝑚2𝑚1 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A m: la pendiente de la recta L P(x0; y0): un punto de paso de L. P(x; y): un punto cualesquiera de L entonces, la ecuación de la recta L será L : 𝑦 − 𝑦0 = m(𝑥 −𝑥0) C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Sea la recta L ECUACIÓN DE LA RECTA Donde : Teorema Sea m la pendiente de la recta L L : Ax+ By+ C=0 m= − 𝐴 𝐵 Ejemplo 1 Halle la ecuación de la recta que pasa por los puntos A(1;3) y B(5;7) Resolución B(5;7) A(1;3) m= 7−3 5−1 m=1 Tomamos como punto (𝑥0;𝑦0)= (1;3) Calculamos la pendiente Reemplazamos en: L : y−𝑦0 = m(𝑥 − 𝑥0) y−3 =1 (x−1) 0 =x−𝑦 + 2 ECUACIÓN PUNTO PENDIENTE ECUACIÓN GENERAL C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Ejemplo 2 Halle las coordenadas de los puntos de intersección de la recta L: 3x-4y+12=0, con los ejes coordenados L 1:3x+2y-5=0 L 2: 5x-3y+13=0 L 3: x-y+13=0 L 4: 2x- 3y+13=0 𝑚2= −5 −3 𝑚1= −3 2 𝑚3= −1 −1 = 1 𝑚4= − 2 − 3 = 2 3 3 3 = 6 3 ¿Sabias que ? Si m>0 Si m<0 INTERSECCIÓN DE LA RECTA CON LOS EJES Ejemplo 3Halle la pendiente de las siguiente ecuaciones de recta Resolución ❑ Intersección con el eje Y 3(0)-4y+12=0 → y=3 Evaluamos y=0 en la ecuación 3x-4(0)+12=0 → x=-4 Entonces el punto es de coordenadas: (0;3) Entonces el punto es de coordenadas: (-4;0) (0;3) (-4;0) Veamos: Evaluamos x=0 en la ecuación ❑ Intersección con el eje X X Y El ángulo 𝜃es agudo El ángulo α es obtuso 𝜃 α C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Aplicación 1 Una embarcación pesquera ubica un cardumen de peces utilizando un sonar , generando el siguiente grafico asociado a un plano cartesiano. Halle la ecuación de la recta que pasa por los puntos A (10;-40) y B(15;-35) X (m) Y(m) A(10;-−40) B(15;−35) Resolución : Nos piden la ecuación de la recta L A(10;-40) B(15;−35) L Hallamos la pendiente (m) m= −35 − (−40) 15 − 10 m= y2−y1 x2− x1 Tomamos como punto de paso (𝑥0;𝑦0)= (10;−40) Reemplazamos en: L ∶ y − y0 =m(x−x0) y−(−40) =(1) (𝑥 − 10) m=1 Operando: x−𝑦 − 50 = 0 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Aplicación 2 En el gráfico mostrado AM=MB. Calcula la ecuación de la recta L A(−2;2) C(5;-1) B(6;4) X Y M L A(−2;2) C(5;-1) Y L X B(6;4) M( −2+6 2 ; 2+4 2 ) Resolución M(2;3) B(5;-1) L Hallamos la pendiente (m) m= 3 − (−1) 2 − 5 =− 4 3 Tomamos como punto de paso (𝑥0;𝑦0)= (2;3) Reemplazamos en: L : y−𝑦0 =m(x−𝑥0) L : y−3 = −4 3 (x−2) Operando: Del gráfico L : 3(y−3 )= −4 (x−2) m= 𝑦2−𝑦1 𝑥2− 𝑥1 L ∶ 4x+3𝑦 − 17 = 0 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A DISTANCIA DE UN PUNTO A UNA RECTA Sea L :Ax+By+C=0, luego se cumple que C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Ejemplo Del gráfico Halle la distancia del punto P(-4;7) a la recta M(−4;7) Resolución d= 2 −4 +(−3) 7 −8 22+(−3)2 d= 37 13 13 13 (x0; y0)=(−4;7) d= 37 13 13 Reconocemos que : Reemplazamos en: d= Ax0+By0+C A2+B2 L 𝑑 = 𝐴𝑥0 + 𝐵𝑦0 + 𝐶 𝐴2 + 𝐵2 X Y C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A DISTANCIA ENTRE DOS RECTAS PARALELAS C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Sea las rectas paralelas luego se cumple que d = C2 − C1 A2 + B2 Demostración Si tenemos dos rectas paralelas L 𝟏 : Ax+By+𝐶1=0 L 𝟐 : Ax+By+𝐶2=0 Escogemos a L 𝟏 para hallar un punto de paso , evaluando x=0 L 𝟏 : A(0)+By+𝐶1=0 → 𝑦 = −C1 B ( 0; −𝐶1 B ) d d 𝑑 = 𝐴(0) + 𝐵( −C1B ) + 𝐶2 𝐴2 + 𝐵2 Calculamos la distancia de un punto a la recta L 𝟐 → 𝑑 = 𝐶2 − 𝐶1 𝐴2 + 𝐵2 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Ejemplo 1 C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Halle la distancia entre las rectas L 𝟏 : 4x−3y+5=0 L 𝟐 : 4x−3y+9=0 Resolución L 𝟏 : 4x−3y+5=0 →𝑚1 = −4 −3 L 𝟐 : 4x−3y+9=0 →𝑚2 = −4 −3 Nos piden la distancia entre las rectas (d) Calculamos la pendiente de cada una de ellas Como 𝑚1= 𝑚2 Entonces ambas rectas son paralelas Aplicamos 𝑑 = 𝐶2 − 𝐶1 𝐴2 + 𝐵2 𝑑 = 9 − 5 42 + (−3)2 𝑑 = 4 25 𝑑 = 4 5 Observación También podríamos calcular la distancia graficando las rectas L 𝟏 : 4x−3y+5=0 si x=0 →y= 5 3 L 𝟐 : 4x−3y+9=0 si x=0 →y=3 Como 𝑚1= 𝑚2 = 4 3 = 𝑡𝑎𝑛θ → θ = 53° X Y 53° y= 5 3 y=3 4 3 37° 37° ؞ 𝑑 = 4 3 sen 37° 𝑑 = 4 5 ؞ Del gráfico 𝑑 = 4 3 ( 3 5 ) C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Gracias C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E Á L G E B R A
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