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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 Cesar Vallejo Docente: Rodolfo José RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UN ÁNGULO EN POSICIÓN NORMAL OBJETIVOS ❑Definir las razones trigonométricas de un ángulo en posición normal. ❑Determinar si las razones trigonometricas son positivas o negativas en cada cuadrante. ❑Aplicar las definiciones de razones trigonométricas en la resolución de problemas dirigidos y tipo examen de admisión. ❑Definir los ángulos cuadrantales y coterminales; determinar sus …razones trigonométricas y ..propiedades relacionadas. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UN ÁNGULO EN POSICIÓN NORMAL DEFINICIÓN DE LAS RAZONES TRIGONOMÉ- TRICAS DE UN ÁNGULO EN POSICIÓN NORMAL SIGNOS DE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS EN LOS CUADRANTES R.T. DE UNÁNGULO CUADRANTAL C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A HOY VEREMOS: ÁNGULOS COTERMINALES Y SUS PROPIEDADES 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 Hoy en día utilizamos nuestro Smartphone con múltiples aplicaciones, entre ellas la calculadora. Es muy sencillo, solo usamos la aplicación calculadora, ponemos la pantalla de forma horizontal y aparecerá en modo calculadora científica, y podremos ver los botones para las tres primeras razones trigonométrica sin( para seno) cos (para cosen y tan (para tangente). ¿Cómo hallamos las razones trigonométricas para un ángulo usando el smartphone ? Por ejemplo si ponemos la calculadora en grados (DEG) veamos para un angulo mayor a 90° 𝑡𝑎𝑛45° pulsando 𝐭𝐚𝐧 y digitamos 45 en la pantalla ¿Cómo podríamos calcular este resultado sin calculadora? 𝑡𝑎𝑛135° pulsando 𝐭𝐚𝐧 y digitamos 135 en la pantalla su resultado es − 1 Tangente 1 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Á𝐍𝐆𝐔𝐋𝐎 𝐄𝐍 𝐏𝐎𝐒𝐈𝐂𝐈Ó𝐍 𝐍𝐎𝐑𝐌𝐀𝐋 Definimos a un ángulo en posición posicion normal , como aquel ángulo trigonométrico en el plano cartesiano con las siguientes características∶ C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Sean θ un ángulo trigonometrico en posición normal X Y θ ❑ Tiene como vertice el origen de coordenandas ❑ Su lado inicial es el semieje OX Ejemplos X Y 240° X Y 300° X Y −100° X Y 50° O ▪ 240°ϵ III C ▪ 240°>0 ▪ 300°>0 ▪ 300°ϵ IV C ▪ −100°<0 ▪ −100°ϵ III C ▪ 50° No esta en posición normal Observación: 50° es un ángulo agudo lado inicial 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 𝐃𝐄𝐅𝐈𝐍𝐈𝐂𝐈Ó𝐍 𝐃𝐄 𝐋𝐀𝐒 𝐑𝐀𝐙𝐎𝐍𝐄𝐒 𝐓𝐑𝐈𝐆𝐎𝐍𝐎𝐌É − 𝐓𝐑𝐈𝐂𝐀𝐒 𝐃𝐄 𝐔𝐍 Á𝐍𝐆𝐔𝐋𝐎 𝐄𝐍 𝐏𝐎𝐒𝐈𝐂𝐈Ó𝐍 𝐍𝐎𝐑𝐌𝐀𝐋 Sea θ un ángulo en posición normal y P a; b un punto que pertenecen a su lado final Donde r: radio vector del punto 𝑃 b: ordenada del punto P a: abscisa del punto P 𝑟 = 𝑎2 + 𝑏2 sen θ = ordenada del punto P radio vector = b r cos θ = abscisa del punto P radio vector = a r tanθ = ordenada del punto P abscisa del puntoP = b a cot θ = abscisa del punto P ordenada del punto P = a b sec θ= radio vector abscisa del punto P = r a csc θ = radio vector ordenada del punto P = r b Vemos que para el calculo de las razones trigonométricas solo necesitamos las coordenadas de un punto de su lado final Ejemplo 1. X θ O Halle las razones trigonométricas para θ (−4; 3) Y o sen θ = 𝑟 = (−3)2+ 4 2 𝑟 = 5 o tan θ = o cos θ = o cot θ = o sec θ = o csc θ = 𝑟 3 5 −4 5 3 −4 5 −4 5 3 −4 3 𝑟 > 0 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Ejemplo 2. C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Halle la tan135° X Y 300° O 60° (𝑘;−𝑘 3)X Y 135° O 45° (−𝑘; 𝑘) k k → 𝑡𝑎𝑛135° = 𝑘 −𝑘 −1𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑐𝑖𝑠𝑎 = = Ejemplo 3. Halle la cos300° 𝑘 3 𝑘 → 𝑐𝑜𝑠300° = 𝑘 2𝑘 1 2 𝑎𝑏𝑠𝑐𝑖𝑠𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑣𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 = = 2𝑘 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 Del grafico halle la tangente del ángulo θ θ Y X Resolución A(−3; 𝑛 − 1) B(𝑛 + 1;−1) θ X Nos piden tan θ Y A(−3; 𝑛 − 1) B(n + 1;−1) Por definición tan θ = n − 1 −3 tan θ = −1 n + 1 igualando n − 1 −3 = −1 n + 1 n2 − 1 = 3 n = 2 ó n = −2 𝑎𝑏𝑠𝑢𝑟𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚𝑎 tan θ = Escogemos las coordenadas del punto A A(−3; 𝑛 − 1)=A(−3;−3) por definición ؞ −3 −3 = 1 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 SIGNOS DE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS EN LOS CUADRANTES Veamos la siguiente aplicación En el gráfico se muestra el máximo ángulo que puede abrirse una puerta, visto desde arriba en un plano cartesiano X Y θ P(5;−12) Del gráfico 𝑟 = (5)2+ −12 2 𝑟 = 13 o senθ = o tan θ = o cos θ = o cot θ = o sec θ = o cscθ = negativo positivo negativo negativo negativo positivo se cumple para todo ángulo en posición normal que pertence al IV C sen − cos + tan − cot − sec + csc − −12 5 5 13 −12 13 5 −12 13 −12 13 5 Tope de goma 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 En general, dependiendo del cuadrante al que pertenece un ángulo en posición normal, sus razones trigonométricas pueden ser positivas o negativas. Ejemplos o 𝑠𝑒𝑛18° 𝑒𝑠 ϵ I C ϵ II C o cos120° 𝑒𝑠 o tan200° 𝑒𝑠 o cot330° 𝑒𝑠 o sec350° 𝑒𝑠 ϵ III C ϵ IV C ϵ IV C (+) (−) (+) (−) (+) 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 ¿sabias que ? Es suficiente conocer el signo de dos razones trigonométricas diferentes que no sean reciprocas, para saber a que cuadrante pertenece el ángulo en Posición Normal Ejemplos o Si senθ > 0 y cosθ < 0 → θϵ o Si tanθ > 0 y senθ < 0 → θϵ o Si cosθ < 0 y cotθ < 0 → θϵ o Si cosθ < 0 y senθ < 0 → θϵ o Si cscθ < 0 y cosθ > 0 → θϵ III C II C IIIC IV C II C Aplicación Si γ es un ángulo en posicion normal que pertenece al tercer cuadrante y … tanγ = 5 12 Halle M=senγ + cosγ . Resolución γ Y X Graficamos el ángulo en posición normal γ , considerando que tiene sentido de giro antihorario Nos piden M=senγ + cosγ del dato tanγ = 5 12 = ϵ III C −5 −12 = 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑐𝑖𝑠𝑎 (−12;−5) r r = (−12)2+ −5 2 r = 13 Reemplazamos en lo pedido … M= −5 13 + ( −12 13 ) M= −17 13 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 ÁNGULOS CUADRANTALES Son aquellos ángulos de la forma Asi tenemos por ejemplo X 90° O Y X 180° O Y X 270° O Y X 360° O Y Vemos que pueden ser positivos o negativos incluidos el cero ......−270°, −180°, −90°, 0, ° 90°, 180°, 270°, 360°, 450°…… . 90°n tal que n ϵ Z −90° −180° Aplicación Halle cuantos ángulos cuadrantales hay entre 100° y 1000° Resolución Si consideramos como la expresión general de un cuadrantal 90°n tal que n ϵ Z según la condición 100° < 90°n < 1000° como nϵZ 90° 90° 90° ____ ______ _______ 1,11 < n <11,1 n = 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11 Si hay 10 valores enteros para n. Entonces hay 10 ángulos cuadrantales ؞ 𝜋 2 k˅ tal que kϵ Z C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A CALCULO DE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UN ÁNGULO CUADRANTAL C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Veamos para el ángulo 90° X 90° O Y (0; 3) r r = (0)2+ −3 2 r = 3 = 1o sen90° = 3 3 o cos90° = o tan90° = o cot90° = o sec90° = o csc90° = 3 0 0 3 3 0 3 3 0 3 = 0 = N. D. = 0 = N. D. = 1 En general, tenemos los siguientes valores de las razones trigonométricas de los ángulos cuadrantales más conocidos, mediante el siguiente cuadro. Donde N.D. : No determinado 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 A Rosita de se cayó su celular, rajándose la pantalla y quedando finalmente como se muestra en el gráfico 𝜃 α Calcule el valor de H = 𝑠𝑒𝑛𝜃 − 𝑠𝑒𝑛α cos θ − α − cos( θ + α )Resolución Del gráfico α= 90°θ= 270° y Reemplazando en H H = 𝑠𝑒𝑛270° − 𝑠𝑒𝑛90° cos 270° − 90° − cos( 270° + 90° ) H = 𝑠𝑒𝑛270° − 𝑠𝑒𝑛90° cos 180° − cos(360°) H = −1 − 1 −1 − 1 H = −2 −2 H = ؞1 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 Ángulos coterminales Son aquellos ángulos trigonométricos que tienen el mismo lado inicial y lado final con un mismo vértice 𝛽 α lado inicial 245° −120° Si se presentan estos ángulos en posición normal β φ X Y Del gráfico: (𝑥; 𝑦) tanβ = y x ᴧ tanϕ = y x → tanβ = tanϕ Además: −φ β+(−ϕ)=360° β−ϕ=360° Propiedades Sean θ y α dos ángulos coterminales en posición normal o Los ángulos coterminales tienen los mismos valores de razones .trigonométricas. R. T θ = R. T. (α) o La diferencia entre dos ángulos coterminales es 360°K / Kϵ Z θ − α = 360°K Ejemplo 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 Si θ y β son ángulos coterminales, θ pertenece al tercer cuadrante y 25sen2θ + 5senβ − 12 = 0 Halle J = tanθ + tanβ Resolución Como θ y β son ángulos coterminales Senθ=senβ Reemplazamos en la ecuación 25sen2θ + 5senθ − 12 = 0 5senθ 5senθ 4 −3 5𝑠𝑒𝑛θ − 3 = 0 ˅ 5𝑠𝑒𝑛θ + 4 = 0 senθ = 3 5 −4 5 senθ = Como θ pertenece al tercer cuadrante la razón trigonométrica seno es negati𝑣𝑎 senθ = −4 5 Operando: x = 3 ˅ x = −3 J = −4 −3 + −4 −3 ؞ 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑣𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 = θ Y Xr=5 graficamos a θ onsiderando sentido de giro antihorario (𝑥; −4) r = 𝑥2 + −4 2 5 = 𝑥2 + −4 2 Reemplazando en lo pedido J = 8 3 tanθ = tanβcomo: Este valor no cumple para el problema C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Gracias C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Gracias C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A
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