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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: IDENTIDADES DE REDUCCIÓN AL PRIMER CUADRANTE OBJETIVOS ❑Reconocer las reglas de las identidades de reducción al primer cuadrante. ❑Calcular el valor de las razones trigonométricas de ángulos de cualquier medida como: 120° ; 750°; 1110° ; en función de ángulos conocidos. Utilizando las formas : 𝟗𝟎° ± 𝜽; 𝟏𝟖𝟎° ± 𝜽; 𝟐𝟕𝟎° ± 𝜽; 𝟑𝟔𝟎° − 𝜽; 𝟑𝟔𝟎°𝒏 + 𝜽 ❑Aplicar las identidades reducción al primer cuadrante a la resolución de problemas, en particular problemas de examen de admisión 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 𝐸𝑛 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛𝑖𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑛𝑎𝑣𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑣𝑖𝑜𝑠, 𝑠𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑡𝑟𝑖𝑔𝑜𝑛𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑒𝑗𝑒 𝑒𝑗𝑒 𝑁𝑂𝑅𝑇𝐸 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑑𝑖𝑛𝑎𝑙𝑒𝑠 N S O E 53° 70° 𝐸𝑠𝑡𝑜𝑠 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑜𝑐𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑟𝑢𝑚𝑏𝑜 ¿Sabias que ?ING. NAVAL Es una carrera que puedes estudiar en la UNI. Su formación toma en cuenta la complejidad de la tecnología naval moderna y la singularidad del litoral peruano. Tiene la finalidad de realizar el diseño, construcción, mantenimiento, operación y administración de todo tipo de naves así como estructuras marítimas y portuarias, sean concebidos por ingenieros altamente especializados. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A sen(x±y)=senxcosy±cosxseny cos(x±y)=cosxcosy±senxseny tan(x±y)= o SENO Y COSENO DE LA SUMA O DIFERENCIA DE DOS ÁNGULOS La clase anterior estudiamos las fórmulas Aplicación : ¿Cómo podemos calcular el valor de cos 240° usando las identidades trigonométricas? o cos(270° − 30°) = 0 −1 cos(270°−30°)=−sen30° cos270°cos 30°+sen270°sen30° 0 −1 cos(270°−θ)=−senθ cos270°cos θ+sen270°senθo cos(270°−θ) = C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Consideremos: cos 240° = cos 270° − 30° En general, podemos determinar cos(270° − 𝜃) tanx ± tany 1 ∓ tanxtany Observamos que: cos 240°= cos 180° + 60° cos(270° − 30°) cos(120° + 120°) C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A 𝐈𝐃𝐄𝐍𝐓𝐈𝐃𝐀𝐃𝐄𝐒 𝐃𝐄 𝐑𝐄𝐃𝐔𝐂𝐂𝐈Ó𝐍 𝐀𝐋 𝐏𝐑𝐈𝐌𝐄𝐑 𝐂𝐔𝐀𝐃𝐑𝐀𝐍𝐓𝐄 C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A o IDENTIDADES PARA ANGULOS MENORES QUE UNA VUELTA R.T.(180° ± θ) = ± R. T. (θ)I) II) R.T.(360° − θ) = ± R. T. (θ) Donde R. T ∶ Razón trigonometrica . θ ∶ Se considera ángulo águdo ±: El signo depende del cuadrante al que pertenece el angulo a reducir Observación Grafiquemos los ángulos 180° + θ , 180° − θ, 360° − θ en posición normal. ▪ 180° + θ (180° + θ) 𝑋 𝑌 ∊ IIIC θ ▪ 180° − θ (180° − θ) 𝑋 𝑌 ∊ IIC θ ▪ 360° − θ (360° − θ) 𝑋 𝑌 ∊ IVC θ IV) R.T.(90° + θ) = ± coR. T. (θ) R.T.(270° ± θ) = ± coR. T. (θ) III) 𝐶𝑜 − 𝑟𝑎𝑧ó𝑛 𝑡𝑟𝑖𝑔𝑜𝑛𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A IC Todas R.T. son + IIC 𝒔𝒆𝒏 ∧ 𝒄𝒔𝒄 + IIIC 𝒕𝒂𝒏 ∧ 𝒄𝒐𝒕 + IVC 𝒄𝒐𝒔 ∧ 𝒔𝒆𝒄 + C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A o cos(180° + θ) = Ejemplos ∊ IIIC − senθ o tan(180° + α) = ∊ IIIC + tanα o sen(180° − θ) = ∊ IIC o tan(180° + α) = ∊ IIIC + tanα + cosθ o cot(360° − α) = − cotα ∊ IVC • Recordemos el signo de razones trigonométricas Un ángulo en posición normal que no termina en algún semieje coordenado, es decir el ángulo pertenece a un cuadrante, tiene un signo que va estar determinado por las coordenadas del punto en el lado final. Así tenemos el siguiente esquema de signo de las razones trigonométricas. X Y 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 ▪ 90° + θ 90° + θ 𝑋 𝑌 ∊ IIC θ ▪ 270° + θ 270° + θ 𝑋 ∊ IVC θ ▪ 270° − θ 270° − θ 𝑋∊ IVC θ 120° = 90° + 30° ∊ IIC 240° = 270° − 30° ∊ IIIC 300° = 270° + 30° ∊ IVC Entonces Ejemplos o sen(90° + θ) = ∊ IIC + cscθ o tan(90° + α) = ∊ IIC − cotα o sec(90° + θ) = ∊ IIC − cosθ 𝑌 o cos(90° + θ) = ∊ IIC − senθ cosθo sen(270° − θ) = ∊ IIIC − o tan(270° + α) = ∊ IVC − cotα C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Aplicación 1 Halle el valor de sen143° Resolución Nos piden sen143° sen143° = sen143° = sen(180° − 37°) = + sen37° ∊ IIC sen143° = 3 5 sen(90° + 53°) = + cos53° sen143° = 3 5 Otra forma ∴ ∴ Aplicación 2 Halle el valor de sen300° Resolución Nos piden sen300° sen300° = sen300° = sen(360° − 60°) = − sen60° ∊ IVC sen300° = − 3 2 sen(270° + 30°) = − cos30° IVC sen300° = − 3 2 Otra forma ∴ ∴ C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A ∊ IIC C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Aplicación 3 Halle el valor de sen315° Resolución Nos piden sen315° sen315° = sen315° = sen(360° − 45°) = − sen45° ∊ IVC sen315° = −√2 2 sen(270° + 45°) = − cos45° ∊ IVC sen315° =−√2 2 Otra forma ∴ ∴ Aplicación 4 Determine el valor de H = −1 + ( −1 2 ) −2 Resolución H = tan135° + 𝑐𝑜𝑠240° sec 120° o tan135°= −tan(180° − 45°)= ∊ IIC tan45°= −1 o cos240°= −cos(180° + 60°)= ∊ IIIC cos60°= −1 2 o sec120°= −sec(180° − 60°)= ∊ IIC sec60°= −2 Reemplazando 3 4 =∴ 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 Si el ángulo esta en radianes no es necesario escribir la unidad, por ejemplo : Recuerda que … πrad =180° 𝜋 2 𝑟𝑎𝑑 = 90° 3𝜋 2 𝑟𝑎𝑑 = 270° 2πrad = 360° Aplicación 5 E = tan π + θ − cot(π − θ) sec(π − θ) Reduzca la siguiente expresión Resolución E = tan π + θ − cot(π − θ) sec(2π − θ) Nos piden ∊ IIIC ∊ IIC ∊ IVC E = +tanθ − (− cot θ) + sec θ E = +tanθ + cot θ + sec θ E = 𝑠𝑒𝑐θ𝑐𝑠𝑐θ + sec θ E=𝑐𝑠𝑐θ Aplicación 6 Halle el valor de tan 4𝜋 3 Resolución tan 4𝜋 3 = tan(π + π 3 ) ∊ IIIC tan 4𝜋 3 = +tan π 3 tan 4𝜋 3 = 3∴ ∴ C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A tan(πrad) = tan (π) Observación : C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Aplicación 7 A partir del gráfico, halle tanα X Y α 13 Resolución α12 13 5 𝜃 Luego, se observa 𝜃 + 𝛼 = 180° 𝛼 = 180° − 𝜃 Se cumple 𝑡𝑎𝑛𝛼 = tan(180° − 𝜃) 𝑡𝑎𝑛𝛼 = ∊ IIC = tan 𝜃− − 12 5 ∴ 𝑡𝑎𝑛𝛼 = −𝑡𝑎𝑛θ En la aplicación vemos que : Si 𝜃 + 𝛼 = 180° Se cumple 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 PROPIEDAD 𝑆𝑖 α + θ = 180° Se cumple que : 𝑠𝑒𝑛α = 𝑠𝑒𝑛θ cosα = −𝑐𝑜𝑠θ tanα = −𝑡𝑎𝑛θ Ejemplos o sen130°=sen50° o sen120°=sen60° o cos150°=−cos30° o tan140°=−tan40° o tan143°=−tan37° o cot135°=−cot45° o cot105°=−cot75° o sec105°=−sec15° o csc120°=c𝑠𝑐60° o csc100°=c𝑠𝑐80° Aplicación 8 Reduzca La siguiente expresión S=cos10°+cos20°+cos30°+ cos40° +cos50°……..+cos170° Resolución S= cos10°+cos20°+cos30°+cos40°….cos80°+cos90°+ cos100° …..+cos140°+cos150°+cos160°+cos170 ° −cos20°−cos40° −cos80° (0) S= 0∴ C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Nos piden −cos30° −cos10° C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A R.T.(360°𝑛 + θ) = R. T. (θ) R.T.(2π𝑛 + θ) = R. T. (θ) PARA ÁNGULOS MAYORES A UNA VUELTA n∊Ζ Ejemplos o cos(360° + θ) = cosθ cos(1080° + 30°) = = cscθ tanα o cot(6π + θ) = = cosθ cot ( 2π 3 +θ ) o csc(32π + θ) = = cotθ o tan 7𝜋 3 = tan(2𝜋 + 𝜋 3 ) = tan 𝜋 3 C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A Pues la diferencia de ambos es un múltiplo de 360° θ: es un ángulo de cualquier medida = secθ o cos1110°= Si n es un numero entero entonces 360°.n representa un numero entero de vueltas, de forma practica esta se puede eliminar sec o tan(360° + α) = tanα o sec(720° + θ) = cos(360° 3 + θ ) (360° 2 +θ ) csc ( 2π 16 +θ ) Además los ángulos 360°𝑛 + θ y θ son ángulos coterminales. (𝑛 ∊ Ζ) 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 ÍA Aplicación 9 Reduzca la expresión E = sen 20π + x − sen(79π − x) Resolución Aplicamos reducción al primer cuadrante para ángulos mayores a una vuelta ▪ sen 20π + x = sen 2π(10) + x = sen x ▪ sen 79π − x = sen 78π + π − x = sen 2π 39 + π − x = sen π − x = senx ∊ IIC Reemplazando en E E = senx − senx E = 0 Aplicación 10 Calcule el valor de cot1470°+tan780° Resolución cot1470° = cot(1440°+30°) = 360°(4) cot30° = 3 tan780° = = 360°(2) tan(720°+60°) 3 Reemplazando en lo pedido 3 + 3 = 2 3∴ C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A PARA ÁNGULOS DE LA FORMA (−𝐗) sen(−x) = −sen (x) cos(−x) = cos (x) tan(−x) = −tan (x) Se tiene el ángulo x en sentido antihorario, −x en sentido horario X Y X -X (a;b) (a;−b) c c Por ángulo en posición normal senx = b c sen(−x)= −b c (I) (II) Reemplazando (I) en (II) sen(−x) = −sen (x)∴ ▪ Análogamente se cumple lo siguiente Ejemplos o sen(−30°) = −sen30° o cos(−10°) =cos10° o tan(−10°) =−tan10° o sen(−120°) =−sen120° =−sen60° o sen(θ−90°) =−sen −(90° − θ ) =−cosx = −cos θ o cos(x−180°) = cos(−(180°-x) ) C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A = cos (180°-x) = −sen 90° − θ C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Aplicación 11 Simplifique la siguiente expresión 𝐴 = 𝑠𝑒𝑛 −𝑥 + cos(−𝑥) 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 𝑐𝑜𝑠𝑥 Resolución 𝐴𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑒𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 − 𝑥 𝐴 = 𝑠𝑒𝑛 −𝑥 + cos(−𝑥) 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝐴 = −𝑠𝑒𝑛𝑥 + cos 𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝐴 = −(𝑠𝑒𝑛𝑥 − cos 𝑥) 𝑠𝑒𝑛𝑥 − 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝐴 = −1∴ Aplicación 12 Si se cumple que sen x − 180° = 2 3 Halle cos2x Resolución Damos forma al dato sen − 180° − x = 2 3 Por identidades de ángulos negativos ∊ IIC −sen 180° − 𝑥 = −senx = 2 3 senx = − 2 3 Sabemos que cos2x = 1 − sen2x cos2x = 1 − − 2 3 2 cos2x = 1 − 2 9 cos2x =∴ 7 92 3 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 ❑ Lumbreras Editores. (2017). Temas Selectos “Identidades trigonométricas” , Lima , Perú Bibliografía ❑ Lumbreras Editores. (2018). Trigonometría, Una visión analítica de las funciones , Lima , Perú ❑ PIXABAY. (2020). pixabay.com, Imágenes libres de derecho de autor , Lima , Perú ❑ Juan Carlos Sandoval Peña . (1981). Trigonometría Moderna , 631 pag , Lima , Perú ❑ Sullivan , Editorial PEARSON , Algebra y trigonometría , 7ma edición C U R S O D E T R I G O N O M E T R Í A
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