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DECLARACIÓN UNIVERSAL DE LOS DERECHOS HUMANOS El 10 de diciembre de 1948, la Asamblea General de las Naciones Unidas aprobó y proclamó la Declaración Universal de los Derechos Humanos, cuyos artículos figuran a continuación: Artículo 1.- Todos los seres humanos nacen libres e iguales en dignidad y derechos y (...) deben comportarse fraternalmente los unos con los otros. Artículo 2.- Toda persona tiene todos los derechos y libertades proclamados en esta Declaración, sin distinción alguna de raza, color, sexo, idioma, religión, opinión política o de cualquier otra índole, origen nacional o social, posición económica, nacimiento o cualquier otra condición. Además, no se hará distinción alguna fundada en la condición política, jurídica o internacional del país o territorio de cuya jurisdicción dependa una persona (...). Artículo 3.- Todo individuo tiene derecho a la vida, a la libertad y a la seguridad de su persona. Artículo 4.- Nadie estará sometido a esclavitud ni a servidumbre; la esclavitud y la trata de esclavos están prohibidas en todas sus formas. Artículo 5.- Nadie será sometido a torturas ni a penas o tratos crueles, inhumanos o degradantes. Artículo 6.- Todo ser humano tiene derecho, en todas partes, al reconocimiento de su personalidad jurídica. Artículo 7.- Todos son iguales ante la ley y tienen, sin distinción, derecho a igual protección de la ley. Todos tienen derecho a igual protección contra toda discriminación que infrinja esta Declaración (...). Artículo 8.- Toda persona tiene derecho a un recurso efectivo, ante los tribunales nacionales competentes, que la ampare contra actos que violen sus derechos fundamentales (...). Artículo 9.- Nadie podrá ser arbitrariamente detenido, preso ni desterrado. Artículo 10.- Toda persona tiene derecho, en condiciones de plena igualdad, a ser oída públicamente y con justicia por un tribunal independiente e imparcial, para la determinación de sus derechos y obligaciones o para el examen de cualquier acusación contra ella en materia penal. Artículo 11.- 1. Toda persona acusada de delito tiene derecho a que se presuma su inocencia mientras no se pruebe su culpabilidad (...). 2. Nadie será condenado por actos u omisiones que en el momento de cometerse no fueron delictivos según el Derecho nacional o internacional. Tampoco se impondrá pena más grave que la aplicable en el momento de la comisión del delito. Artículo 12.- Nadie será objeto de injerencias arbitrarias en su vida privada, su familia, su domicilio o su correspondencia, ni de ataques a su honra o a su reputación. Toda persona tiene derecho a la protección de la ley contra tales injerencias o ataques. Artículo 13.- 1. Toda persona tiene derecho a circular libremente y a elegir su residencia en el territorio de un Estado. 2. Toda persona tiene derecho a salir de cualquier país, incluso del propio, y a regresar a su país. Artículo 14.- 1. En caso de persecución, toda persona tiene derecho a buscar asilo, y a disfrutar de él, en cualquier país. 2. Este derecho no podrá ser invocado contra una acción judicial realmente originada por delitos comunes o por actos opuestos a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 15.- 1. Toda persona tiene derecho a una nacionalidad. 2. A nadie se privará arbitrariamente de su nacionalidad ni del derecho a cambiar de nacionalidad. Artículo 16.- 1. Los hombres y las mujeres, a partir de la edad núbil, tienen derecho, sin restricción alguna por motivos de raza, nacionalidad o religión, a casarse y fundar una familia (...). 2. Solo mediante libre y pleno consentimiento de los futuros esposos podrá contraerse el matrimonio. 3. La familia es el elemento natural y fundamental de la sociedad y tiene derecho a la protección de la sociedad y del Estado. Artículo 17.- 1. Toda persona tiene derecho a la propiedad, individual y colectivamente. 2. Nadie será privado arbitrariamente de su propiedad. Artículo 18.- Toda persona tiene derecho a la libertad de pensamiento, de conciencia y de religión (...). Artículo 19.- Todo individuo tiene derecho a la libertad de opinión y de expresión (...). Artículo 20.- 1. Toda persona tiene derecho a la libertad de reunión y de asociación pacíficas. 2. Nadie podrá ser obligado a pertenecer a una asociación. Artículo 21.- 1. Toda persona tiene derecho a participar en el gobierno de su país, directamente o por medio de representantes libremente escogidos. 2. Toda persona tiene el derecho de acceso, en condiciones de igualdad, a las funciones públicas de su país. 3. La voluntad del pueblo es la base de la autoridad del poder público; esta voluntad se expresará mediante elecciones auténticas que habrán de celebrarse periódicamente, por sufragio universal e igual y por voto secreto u otro procedimiento equivalente que garantice la libertad del voto. Artículo 22.- Toda persona (...) tiene derecho a la seguridad social, y a obtener, (...) habida cuenta de la organización y los recursos de cada Estado, la satisfacción de los derechos económicos, sociales y culturales, indispensables a su dignidad y al libre desarrollo de su personalidad. Artículo 23.- 1. Toda persona tiene derecho al trabajo, a la libre elección de su trabajo, a condiciones equitativas y satisfactorias de trabajo y a la protección contra el desempleo. 2. Toda persona tiene derecho, sin discriminación alguna, a igual salario por trabajo igual. 3. Toda persona que trabaja tiene derecho a una remuneración equitativa y satisfactoria, que le asegure, así como a su familia, una existencia conforme a la dignidad humana y que será completada, en caso necesario, por cualesquiera otros medios de protección social. 4. Toda persona tiene derecho a fundar sindicatos y a sindicarse para la defensa de sus intereses. Artículo 24.- Toda persona tiene derecho al descanso, al disfrute del tiempo libre, a una limitación razonable de la duración del trabajo y a vacaciones periódicas pagadas. Artículo 25.- 1. Toda persona tiene derecho a un nivel de vida adecuado que le asegure, así como a su familia, la salud y el bienestar, y en especial la alimentación, el vestido, la vivienda, la asistencia médica y los servicios sociales necesarios; tiene asimismo derecho a los seguros en caso de desempleo, enfermedad, invalidez, viudez, vejez u otros casos de pérdida de sus medios de subsistencia por circunstancias independientes de su voluntad. 2. La maternidad y la infancia tienen derecho a cuidados y asistencia especiales. Todos los niños, nacidos de matrimonio o fuera de matrimonio, tienen derecho a igual protección social. Artículo 26.- 1. Toda persona tiene derecho a la educación. La educación debe ser gratuita, al menos en lo concerniente a la instrucción elemental y fundamental. La instrucción elemental será obligatoria. La instrucción técnica y profesional habrá de ser generalizada; el acceso a los estudios superiores será igual para todos, en función de los méritos respectivos. 2. La educación tendrá por objeto el pleno desarrollo de la personalidad humana y el fortalecimiento del respeto a los derechos humanos y a las libertades fundamentales; favorecerá la comprensión, la tolerancia y la amistad entre todas las naciones y todos los grupos étnicos o religiosos, y promoverá el desarrollo de las actividades de las Naciones Unidas para el mantenimiento de la paz. 3. Los padres tendrán derecho preferente a escoger el tipo de educación que habrá de darse a sus hijos. Artículo 27.- 1. Toda persona tiene derecho a tomar parte libremente en la vida cultural de la comunidad, a gozar de las artes y a participar en el progreso científico y en los beneficios que de él resulten. 2. Toda persona tiene derecho a la protección de los intereses morales y materiales que le correspondan por razón de las producciones científicas, literarias o artísticas de que sea autora. Artículo 28.- Toda persona tiene derechoa que se establezca un orden social e internacional en el que los derechos y libertades proclamados en esta Declaración se hagan plenamente efectivos. Artículo 29.- 1. Toda persona tiene deberes respecto a la comunidad (...). 2. En el ejercicio de sus derechos y en el disfrute de sus libertades, toda persona estará solamente sujeta a las limitaciones establecidas por la ley con el único fin de asegurar el reconocimiento y el respeto de los derechos y libertades de los demás, y de satisfacer las justas exigencias de la moral, del orden público y del bienestar general en una sociedad democrática. 3. Estos derechos y libertades no podrán, en ningún caso, ser ejercidos en oposición a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 30.- Nada en esta Declaración podrá interpretarse en el sentido de que confiere derecho alguno al Estado, a un grupo o a una persona, para emprender y desarrollar actividades (...) tendientes a la supresión de cualquiera de los derechos y libertades proclamados en esta Declaración. 4 Nombres: _________________________________________________ _________________________________________________________ Apellidos: _________________________________________________ _________________________________________________________ DNI: ____________________________________________________ Domicilio: _________________________________________________ __________________________________________________________ Institución educativa: _________________________________________ __________________________________________________________ Correo electrónico: __________________________________________ _________________________________________________________ TrigonomeTría Matemática Impreso en el perÚ / prInted In peru La Editorial se hace responsable por el rigor académico del contenido del texto de acuerdo con los principios de la Ley General de Educación. título de la obra ® matemátIca delta 4, secundaria trigonometría © derechos de autor reservados y registrados mauro enrIque matto muzante © derechos de edición, arte y diagramación reservados y registrados conforme a ley delta edItores s.a.c. edIcIón, 2020 coordinador de área: Mauro Enrique Matto Muzante diseño, diagramación y corrección: Delta Editores s.a.C. Ilustración general: Banco de imágenes Delta Editores s.a.C. delta edItores s.a.c. Jr. Pomabamba 325, Breña Tels. 332 6314 332 6667 Correo electrónico: informes@eactiva.pe www.eactiva.pe Tiraje: 3500 ejemplares Impresión: FInIshInG s.a.C. Jr. La Maquinaria 160, Chorrillos Lima - Perú Tels. 265 3974 251 7191 IsBn n.o 978-612-4354-46-5 proyecto editorial n.o 31501051900810 ley n.o 28086 Hecho el depósito legal en la Biblioteca nacional del perú n.o 2019-10469 proHIBIda la reproduccIón total o parcIal leY de lucHa contra la pIraterÍa leY 28289 puBlIcada el 20 de JulIo de 2004 tÍtulo vII delItos contra los derecHos Intelectuales capÍtulo I delItos contra los derecHos de autor Y conexos Reproducción, difusión, distribución y circulación de la obra sin la autorización del autor. artículo 217.o.- será reprimido con pena privativa de libertad no menor de dos ni mayor de seis años y con treinta a noventa días-multa, el que con respecto a una obra, una interpretación o ejecución artística, un fonograma o una emisión o transmisión de radiodifusión, o una grabación audiovisual o una imagen fotográfica expresada en cualquier forma, realiza alguno de los siguientes actos sin la autorización previa y escrita del autor o titular de los derechos: a. La modifique total o parcialmente. b. La distribuya mediante venta, alquiler o préstamo público. c. La comunique o difunda públicamente por cualquiera de los medios o procedimientos reservados al titular del respectivo derecho. d. La reproduzca, distribuya o comunique en mayor número que el autorizado por escrito. La pena será no menor de cuatro años ni mayor de ocho y con sesenta a ciento veinte días-multa, cuando el agente la reproduzca total o parcialmente, por cualquier medio o procedimiento y si la distribución se realiza mediante venta, alquiler o préstamo al público u otra forma de transferencia de la posesión del soporte que contiene la obra o producción que supere las dos (2) Unidades Impositivas Tributarias, en forma fraccionada, en un solo acto o en diferentes actos de inferior importe cada uno. Apertura En esta sección encontrarás temas novedosos que propician sostener una relación cercana con la Matemática. El desarrollo del tema se da en esta sección, donde encontrarás las definiciones organizadas siguiendo una secuencia didáctica. Marco teórico Conoce tu libro 154 Tema 15 Funciones trigonométricas Una función trigonométrica es aquella función cuya regla de correspondencia es una razón trigonométrica de un ángulo x expresado en radianes. f(x) = R.T.(x); ∀ x ∈ , x en radianes Periodo: T = 2π Dom f = Ran f = [−1 ; 1] y 1 −1 x π 2π Función seno f(x) = sen x; x ∈ π 2 3π 2 5π 2 Periodo: T = 2π Dom f = Ran f = [−1 ; 1] y x π 2π Función coseno f(x) = cos x; ∀ x ∈ π 2 3π 2 Periodo = π Dom f = − {(2n + 1) π 2 } Ran f = y x π 2π Función tangente f(x) = tg x; ∀ x ∈ − {(2n + 1) π 2 ; n ∈ } π 2 3π 2 Recu e rda Not a −1 ≤ sen x ≤ 1 −1 ≤ cos x ≤ 1 La función tangente es creciente en todo su dominio. 90° 90° 0° 0° 1 1 −1 −1 270° 270° C.T. C.T. 180° 180° 360° 360° 1 −1 T = 2π T = 2π T = π Import a nt e Son utilizadas frecuentemente en cálculos técnicos como en la topografía, así como en las máquinas que manejan el ritmo cardiaco. Título del temaPara una mejor organización, los temas están numerados. Comentarios y/o lecturas que refuerzan el desarrollo del tema 20 1 3 Ejercicios resueltos Calcula el perímetro del sector AOB. 2 Halla el valor de x. Rpta. 21 u El perímetro de un sector circular es el quíntuple del radio. Determina la medida del ángulo central en radianes. Rpta. 3 Rpta. 3 rad Resolución: Resolución: L = θ ⋅ r 7 = (x – 3)(x + 3) 7 = x2 – 9 x = 4 ∴ 2p = 2r + L = 2(7) + 7 = 21 u = L1 r1 4 3 = 8 3 + x 4(3 + x) = 3(8) 12 + 4x = 24 4x = 12 x = 3 2p = 2r + L 5r = 2r + L 3r = L 3r = θ ⋅ r 3 = θ ∴ L = θ ⋅ r L2 r2 Resolución: 7 u(x – 3) rad (x + 3) u A B O 8 u4 u x 3 A B O 4 Encuentra el área de la región sombreada. Resolución: Rpta. 8 u2 11 u 4 x 4 7 A B O L1 r1 = L2 r2 x 4 = 11 4 + 7 x = 4 ∴ A = L ⋅ r 2 = 4 ⋅ 4 2 = 8 5 El área de un sector circular es 15 m2. Si duplicamos el ángulo central y triplicamos su radio, ¿cuál será el valor del área del nuevo sector circular? Rpta. 270 m2 Resolución: Inicial A = θ ⋅ r2 2 15 m2 = θ ⋅ r2 2 Final A = (2θ) ⋅ (3r) 2 A = 2θ ⋅ 9r2 2 = 18 θr2 2 A = 18 × 15 m2 = 270 m2 6 Descubre el área de la región sombreada. Rpta. 12 u2 Resolución: Por diferencia de áreas. 7 u1 rad 5 u A B O A = L2 2θ As = 72 2(1) – 52 2(1) = 49 – 25 2 = 24 2 As = 24 2 nombre de la sección algoritmo de resolución del problema planteado. Preguntas y/o situaciones problemáticas reales o simuladas, planteadas de acuerdo al tema. Ejercicios resueltos se muestran ejercicios que están resueltos didácticamente, los mismos que servirán para el análisis del estudiante. 3MateMática Delta 4 - trigonoMetría Síntesis Contenido del tema, que incluye teoremas, postulados, fórmulas, propiedades, leyes, etc., resumido en organizadores gráficos para tener un panorama general del contenido. Modela y resuelve Los problemas con numeración impar serán resueltos por el docente, mientras que los pares serán resueltos por el estudiante siguiendo la secuencia realizada por el educador. 64 Síntesis Modela y resuelve 4 Razones trigonométricas de ángulos en posiciónnormal signos ángulos coterminales ángulos cuadrantales r = x2 + y2 es un punto del lado terminal β – α = n ⋅ 360º R.T. (α)= R.T. (β) Rpta. Rpta. Rpta. 2 Si B(–2 ; 3) es un punto del lado final de un ángulo en posición normal β, calcula el valor de 13cos β – 2tg β. Si cos α = – 1 2 ∧ α ∈ III C, halla el valor de P. P = 3tg2 (α) – 1 3 Si tg α = –1 ∧ α ∈ IV C, halla el valor de Q. Q = sen2 α + 3 Resolución: Resolución: • sen α = y r • csc α = r y • cos α = x r • sec α = r x • tg α = y x • ctg α = x y 1 Si A(1 ; –1) es un punto del lado final de un ángulo en posición normal α, calcula el valor de 2sen α + cos2 α. Resolución: Rpta. cos sec (+) Todas (+) (+)tgctg (+)sencsc y x (–1 ; 0) (1 ; 0)180° 0° 90° 270° 360° (0 ; –1) (0 ; 1) r = 1 r = 1 r = 1 r = 1 y (a ; b) β α x Resolución: α r y x 0°180° 90° 270° 360° III C IV C II C I C nombre de la sección nombre de la sección Espacio para resolver el problema. Organizador visual Enunciado del problema o de la situación planteada. 87MateMática DELTA 4 - trigonoMetría Practica y demuestra Nivel I A VVV B VVF C FVV D FFF E FVF 2 Determina el valor de verdad de las siguientes relaciones de orden: sen 95º > sen 175º ( ) cos 20º > cos 50º ( ) tg 30º < tg 330º ( ) 1 5 Si α y β ∈ R, encuentra el máximo valor de P. P = –3sen α + 5cos β A 4 B 3 C –2 D 8 E –8 4 Si 90º < α < β < 180º, entonces se cumple que: I. sen α > sen β II. sen2 α + cos2 β = 1 III. cos α > cos β A Solo I B Solo II C Solo III D I y II E I y III 3 A B C – D – E 1 Halla el valor de x. y xr = 1 x ; – 5 3 → C.T. 2 A [–5 ; 1] B [2 ; 3] C [–2 ; 3] D [–1 ; 5] E [1 ; 3] 4 Calcula la extensión de m, si m + 2 3 = cos q (q ∈ R).3 A sen q ⋅ cos q B sen2 q C 1 D –2sen q cos q E cos2 q Descubre el área de la región sombreada.6 q x y 2 3 2 3 5 4 5 4 Preguntas planteadas, estas pueden ser situaciones reales o simuladas. Espacio para realizar anotaciones de resolución. alternativas nombre de la sección Test Esta evaluación incluye preguntas del contenido de los temas desarrollados en la unidad y son de elección múltiple. Practica y demuestra En esta sección se plantean preguntas que han sido organizadas por niveles de complejidad y de elección múltiple en la que el estudiante demostrará lo aprendido durante la sesión. Preguntas y/o situaciones problemáticas reales o simuladas, planteadas de acuerdo a la unidad. número de test alternativas Nombre: n.° de orden: Sección: 49MateMática DELTA 4 - trigonoMetría Marca con una X la alternativa que corresponda a la respuesta. (20 – x)° A 60° B 40° C 50° D 30° 7π 9 rad Calcula el valor de x.1 A VVV B VVF C FFF D FFV Si 3723'' = a°b'c''. Encuentra el valor de verdad de las siguientes proposiciones: I. ab + ba = 3 II. ca = 3 III. a > b> c 4 x α β A 90° – β + α B 90° + β – α C 90° + β + α D β – α Halla el valor de x.2 80g x 15 cm A 2π cm B 1π cm C 7π cm D 6π cm Descubre el valor de x.5 A 1 2 B 3 2 C 1 3 D 2 3 A B O 60º Determina la relación entre el área de la región sombreada y no sombreada. 3 4a 12b 3b 6a θ 3 A 22 B 33 C 44 D 42 Calcula el valor de P = 2θ2 + 3θ.6 Test n.° 1 4 5MateMática Delta 4 - trigonoMetría 1 3 2 4 R es ue lv e pr ob le m as d e fo rm a, m ov im ie nt o y lo ca liz ac ió n Modela objetos con formas geométricas y sus transformaciones. sistemas de medidas angulares 8 Ángulo trigonométrico y sistemas de medidas angulares Conversión entre sistemas de medida angular sector circular 18 Área de un sector circular Propiedades relativas a la longitud de arco razones trigonométricas de un ángulo 28 Razones trigonométricas recíprocas y complementarias Triángulos notables y aproximados resolución de triángulos rectángulos 38 aplicaciones de resolución de triángulos rectángulos sistemas de coordenadas rectangulares 50 Propiedades La recta razones trigonométricas de un ángulo en posición normal 60 Razones trigonométricas de ángulos cuadrantales Ángulos coterminales y sus razones trigonométricas reducción al primer cuadrante 70 Propiedades circunferencia trigonométrica I 80 arco en posición normal Razones trigonométricas de un arco en posición normal circunferencia trigonométrica II 93 seno verso y coseno verso Exsecante y excosecante Identidades trigonométricas 102 Identidades recíprocas e identidades por cociente Identidades pitagóricas e identidades auxiliares Identidades trigonométricas de ángulos compuestos 112 seno y coseno de la suma y diferencia de dos ángulos Tangente y cotangente de la suma y diferencia de dos ángulos Identidades trigonométricas de ángulos múltiples 122 Ángulo doble Ángulo mitad Ángulo triple transformaciones trigonométricas 101 Transformando de producto a suma o diferencia Transformando de suma o diferencia a producto resolución de triángulos oblicuángulos 144 Ley de senos y ley de cosenos Ley de las proyecciones y ley de tangentes Funciones trigonométricas 154 Funciones de las razones trigonométricas ecuaciones trigonométricas 165 Ecuación trigonométrica elemental solución de una ecuación trigonométrica unidad competencia y capacidades contenidos pedagógicos páginas Comunica su comprensión sobre las formas y relaciones geométricas. Usa estrategias y procedimientos para orientarse en el espacio. argumenta afirmaciones sobre relaciones geométricas. Índice Abú al-Wafá Buzjani fue un astrónomo y matemático persa nacido el 10 de junio del año 940 d. C. en la ciudad de Buzghan. Wafá fue criado durante el período en que se estableció la dinastía Búyida que gobernaría sobre Irán. Al parecer, fue durante el reinado de Adud ad-Dawlah, quien gobernó desde Bagdad (sobre todo el sur de Irán) y la mayor parte de lo que actualmente es Irak. Abú al-Wafá, uno de los padres de la Trigonometría Adud ad-Dawlah apoyó una serie de matemáticos; Abú se trasladó a la corte de Adud ad-Dawlah en Bagdad en 959 y no fue el único científico distinguido de la corte del califa en Bagdad. El hijo de Adud, Sharaf ad-Dawlah, también continuó con el apoyo a los matemáticos y astrónomos cuando se convirtió en califa tras la muerte de su padre. Abú permaneció en la corte de Bagdad que trabajó para el nuevo califa. Sharaf requirió la instalación de un observatorio, y fue construido en el jardín del palacio en Bagdad. Se dice que Abú fue el primero en construir un cuadrante de pared para observar las estrellas. Como muchos matemáticos de esa época, Abú al-Wafá tradujo y escribió comentarios sobre los trabajos de Euclides, Diofanto y Al-Juarismi. Algunas de sus obras son Libro sobre lo que se necesita de las construcciones geométricas para el artesano y Kitab al-Majisti. Estableció varias identidades trigonométricas, tales como sen (a ± b) en su forma moderna, también descubrió la ley de senos para triángulos esféricos, etc. Algunas personas creen que introdujo la función tangente. 6 Su obra Entre 961 y 976 escribió Diez libros del corazón contra el corazón, libro necesario para la ciencia de la aritmética para los escribanos y los hombres de negocios. Este trabajo trata sobre aritmética de conteo con los dedos, un sistema de numeración usado en el imperio islámico en paralelo por mucho tiempo con el sistema de numeración hindú, y en donde los números se escriben con palabras y los cálculos se hacen mentalmente. Aunque Abú al-Wafá era un experto en el uso de números hindúes. Esta obra consta de 7 partes y cada una contiene siete capítulos. Desempeños • Establece relaciones entre los sistemas de medidas angulares. Asocia los lados y ángulos de triángulos rectángulos y los representa como razones trigonométricas. Representasistemas de coordenadas angulares y circunferencia trigonométrica considerando sus características y propiedades. • Expresa con lenguaje trigonométrico su comprensión sobre las propiedades de la circunferencia trigonométrica, identidades y transformaciones trigonométricas para interpretar un problema según su contexto. • Lee textos o gráficos que describen las propiedades de las transformaciones y funciones trigonométricas, así como de las ecuaciones trigonométricas. • Combina y adapta estrategias y procedimientos para determinar la longitud de arco y de la circunferencia, y el área de un sector circular, así como para determinar identidades y funciones trigonométricas. • Plantea afirmaciones sobre las relaciones y propiedades que descubre en las identidades trigonométricas así como la resolución de triángulos oblicuángulos. Comprueba o descarta la validez de una afirmación mediante un contraejemplo, propiedades trigonométricas, y razonamiento inductivo o deductivo. Fuentes: britannica.com, www-history.mcs.st-andrews.ac.uk, enacademic.com Parte I: En cociente (las fracciones se representan según las fracciones «capitales» de 1/2, de 1/3, de 1/4,…, 1/10). Parte II: En la multiplicación y la división (operaciones aritméticas con números enteros y fracciones). Parte III: Mensuración (área de figuras, del volumen de sólidos y de distancias a encontrar). Parte IV: En los impuestos (diversas clases de impuestos y problemas de los cálculos del impuesto). Parte V: En intercambio y partes (tipos de cosechas, y problemas referentes a su valor e intercambio). Parte VI: Asuntos misceláneos (unidades monetarias, pago de soldados, el conceder y retención de los permisos para las naves en el río, comerciantes en los caminos, etc.). Parte VII: Otros asuntos del negocio. Abú al-Wafá falleció el 1 de julio de 998 en Bagdad. 7MateMática DEltA 4 - trigonoMetría 8 Tema Sistemas de medidas angulares 1 Los sistemas de medidas angulares son: • el sistema sexagesimal. • el sistema centesimal. • el sistema radial. Sistemas de medidas angulares Se genera por giro de un rayo alrededor de su origen (O), desde una posición inicial hasta una posición final. Los giros son: sentido antihorario (ángulos positivos) y sentido horario (ángulos negativos). Ángulo trigonométrico Sentido antihorario Posición inicial Posición final (+) Sentido horario Posición inicial Po sic ión fin al (–) Divide al ángulo de una vuelta en 360 partes iguales. 1 vuelta = 360º Subdivisiones 1º = 60' 1' = 60'' Unidades (º): grados ('): minutos (''): segundos Sistema sexagesimal Sistema centesimal Divide al ángulo de una vuelta en 400 partes iguales. 1 vuelta = 400g Subdivisiones 1g = 100m 1m = 100s Unidades (g): grados (m): minutos (s): segundos Radián: Medida del ángulo central de una circunferencia, que está determinado por dos radios y un arco de igual longitud. 1 vuelta = 2π rad Sistema radial 1 rad Si cambiamos el sentido de giro, cambiamos el signo. Import a nt e –α α Obse rva • Ángulo recto • Ángulo llano • Ángulo de una vuelta La posición inicial y final coinciden después del giro. O O O O No existe giro • Ángulo nulo 9MateMática Delta 4 - trigonoMetría Recu e rda Obs e rva Ángulo llano 180º = 200g = π rad Propiedad Sean α y β ángulos representados en los sistemas sexagesimal y centesimal, respectivamente. α = aºb'c'' = aº + b' + c''; donde b ∧ c no pueden ser mayores a 60. β = xgymzs = xg + ym + zs; donde y ∧ z no pueden ser mayores a 100. O α + β = 90º C(α) = 90º – α = β Ángulo recto 90º = 100g = radπ 2 O • Ángulos suplementarios θ + φ = 180º S(θ) = 180º – θ = φ Se puede obtener: S 360 = C 400 = R 2π Conversión entre sistemas de medida angular Sistema sexagesimal (S) 360º< > < > < >400g Sistema centesimal (C) 2π rad Sistema radial (R) Ángulo de una vuelta Factores de conversión entre C y R 200g = π rad entre S y R 180º = π rad entre S y C 27' = 50m9º = 10g 81'' = 250s • Ángulos complementarios De la expresión anterior: πk 20 R = C = 10k S = 9k 40 ⋅ S 360 = 40 ⋅ C 400 = 40 ⋅ R 2π S 9 = C 10 = 20R π = k Ángulos coterminales α β Comparten la posición inicial y final. α – β = n(360º); n ∈ 10 Ejercicios resueltos 2 Halla el valor de (b + c – a), si: 19º35'40" + 10º46'36" = aºb'c". Rpta. 8 Resolución: b + c – a = 22 + 16 – 30 = 8 aºb'c" =29º81'76'' =29º82'16'' aºb'c" = 30º22'16" 60'' = 1' 60' = 1º 19º35'40" + 10º46'36" 29º81'76" Rpta. 8 Resolución: + 3M = x (60') + x' x' + 3M = 61 x' x' M = 61 + 3 = 64 = 8 3 Reduce. M = + 3xº + x'x' Rpta. 10º Resolución: π 3 rad + 15x – 30º = 180º π 3 rad × 180º π rad + 15x = 210º 60º + 15x = 210º x = 10º 15x – 30º π 3 rad 4 Determina el valor x. 30º – 15x π 3 rad 1 Calcula el valor de x. x + 40º + xº – 20º = 90º 2x + 20º = 90º 2x = 70º x = 35º Rpta. 35º Resolución: 20º – x x + 40º x – 20º x + 40º 5 Siendo S el número de grados sexagesimales y R el número de radianes de un mismo ángulo, encuentra el número de radianes si: Resolución: Rpta. π8 rad Recuerda: S = 9k; C = 10k y R = πk20 S 36 + 3R π = 1 ∴ 9k 36 + 3 ∙ πk20 π = 1 k4 + 3k 20 = 1 k = 52 finalmente R = π ∙ 52 20 R = π8 rad Rpta. 15 6 Siendo S, C y R las medidas de un ángulo en los sistemas de medida angular, simplifica. Resolución: Q = π C + 2π S + 40 R π C – π S + 20 R Q = π(10k) + 2π(9k) + 40 πk 20 πk 20 π(10k) – π(9k) + 20 Q = 10πk + 18πk + 2πk 10πk – 9πk + πk Q = 30πk 2πk = 15 11MateMática Delta 4 - trigonoMetría 9 Calcula la medida del mayor de dos ángulos complementarios en radianes sabiendo que sus medidas difieren en 60g. Resolución: Rpta. 2π5 rad α + β = 90º α – β = 60g × 180º200g = 54º 2α = 90º + 54º α = 72º ∴ 72º × π180º rad = 2π 5 rad Rpta. π3 rad 11 Determina el ángulo central de un hexágono regular en el sistema radial. Resolución: el ángulo central de un polígono regular se calcula mediante: ángulo central = C = 360º n donde n es el número de lados del polígono. ∴ C = 360º 6 = 60º 60º × π 180º = π 3 rad 8 Del gráfico mostrado, descubre el valor de α + β. Rpta. 270º Resolución: ∴ α + β – 90º = 180º α + β = 180º + 90º α + β = 270º α –β β β – 90º α Rpta. π30 rad 12 Las medidas de los ángulos de un triángulo están en progresión aritmética. Si el menor ángulo mide 36º, encuentra el complemento de la medida del mayor ángulo y exprésalo en radianes. ∴ C(84º) = 6º ⇒ 6º × π180º = π 30 36° + 36° + x + 36° + 2x = 180° 108° + 3x = 180° x = 24° 36º + x 36º 36 + 2x Resolución: ⇒ Mayor = 36º + 2(24º) = 84º Rpta. 63º 10 Dos ángulos adyacentes miden 60g y 2π 5 rad. Halla el ángulo formado por sus bisectrices en el sistema sexagesimal. 60g → 60g × 9º 10g = 54º 2π 5 rad → 2π 5 rad × 180º π rad = 72º Resolución: x = 27º + 36º = 63º 36º 36º 27º27º x Rpta. π 32 rad 7 Convierte 6g25m a radianes. Resolución: 6g25m = 6g + 25m = 6g + 25m × 1 g 100m 6g25m = 6g + 1 g 4 6g25m = 25 g 4 a radianes: 25g 4 × π rad200g = π 32 rad 12 Síntesis 1 Modela y resuelve 2 Rpta. Rpta. Calcula el valor de x.Calcula el valor de x. Resolución: Resolución: Sentido antihorario (+) Sentido horario (–) Ángulo trigonométrico Conversión entre sistemas de medidas angulares 1 vuelta = 360° 1° = 60' 1' = 60'' aºb'c'' = a° + b' + c''; b ∧ c < 60 1g = 100m 1m = 100s xg ym zm = xg + ym + zm; y ∧ z < 100 1 vuelta = 2π rad Sistemas de medidas angulares Sistema sexagesimal Sistema radial SIstema centesimal S 180° = C 200g = R π rad S = 9 k C = 10 k R = πk 20 S y R C y R 180° = π rad 200g = π rad 9° =10g 27' = 50mS y C factores de conversión (+) (–) Propiedad Si cambiamos el sentido de giro cambiaremos el signo –x +x x + 20° 10° – x 10° – 4x x 81'' = 250s 1 vuelta = 400g Sistemas de medidas angulares 13MateMática Delta 4 - trigonoMetría 3 5 7 9 4 6 8 Halla el valor de x. Halla el valor de x. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Determina el valor de x. Si 5°38'39'' + 2°27'32'' = a°b'c", encuentra el valor de a + b – c. Determina el valor de x. Si 3°41'54'' + 4º47'37'' = a°b'c", encuentra el valor de a + b + c. Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. x + 20g 20g – 3x 3x – 10g2x + 40g 3x + 20g x – 60g (10 – 4x)g (x + 30)º (2x – 12)º (60 – 3x)g Descubre el valor de x. 10 Descubre el valor de x. Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. (25 – 8x)° π 4 rad (46 – 19x)° π 5 rad 14 11 13 15 17 12 18 Simplifica. Resolución: Resolución: Resolución: Simplifica. 14 Calcula el valor de b – a, si π 25 rad = a°b'.Calcula el valor de a + b, si π 75 rad = a°b'. Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Siendo S y R los números de grados sexagesimales y radianes de un mismo ángulo que cumplen con S 6 = 10R π + 8, halla la medida del ángulo en centesimales. Resolución: Determina el valor de c b + a, si 2,31° = a°b'c''.Determina el valor de x + y + z, si 1,51° = x°y'z''. Resolución:Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 16 Siendo S el número de grados sexagesimales y R el número de radianes, halla la medida del ángulo en sexagesimales, si: S 6 + 2R π = 16 Resolución: M = xº (21x)'x' 4 N = (17x)° (4x)'x' 5 15MateMática Delta 4 - trigonoMetría Practica y demuestra Nivel I 1 Calcula el valor de x. A 10 B 20 C 25 D 15 E 30 (x + 70)° (20 – x)° 5 encuentra el valor de x. A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 (x + 5)° π 18 rad 3 Simplifica B. B = +x°(3x)'(9x)' y°(4y)' (32y)' A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 2 encuentra el valor de bc + a, si 1,61° = a°b'c''. A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 4 Calcula el valor de k. k = 40g + π 10 rad π 5 rad – 30º A 8 B 9 C 5 D 7 E 6 6 Siendo S, C y R el número de grados sexagesimales, centesimales y radiales de un mismo ángulo que cumple con: 3S + 2C = 141 Halla la medida del ángulo en radianes. A 3π 5 rad B 3π 7 rad C 3π 11 rad D 3π 20 rad E 3π 17 rad 16 Nivel II 7 Si α = π9 rad + 30 g, se cumple que: I. el complemento de α es 43° II. α > 48° III. S(α) = 133° A II y III B I C I y III D todos E II 8 De las siguientes proposiciones, indica verdadero (V) o falso (f). I. 57º y 417º son coterminales ( ) II. el complemento de 42° es 50g ( ) III. el suplemento de 50° es 13π 18 rad ( ) A VfV B fff C Vff D VVV E ffV 11 encuentra la suma de los dos menores ángulos positivos que son coterminales con 1100°. A 20° B 380° C 400° D 420° E 360° A β > α > θ B α = β = θ C α > β > θ D θ > α > β E θ > β > α 9 Indica la relación correcta de los ángulos mostrados. α θ β 10 Descubre la medida del ángulo α, en sexagesimales. A 30° B 31° C 32° D 33° E 34° α 100g 110g 7π 9 rad 12 Los ángulos iguales de un triángulo isósceles miden (x – 1)º y (x + 1)g. Halla el suplemento del tercer ángulo. A 144° B 124° C 56° D 36° E 46° 17MateMática Delta 4 - trigonoMetría 13 Si dos ángulos complementarios se diferencian en π 15 rad, ¿cuál es la medida del mayor? A 50° B 51° C 46° D 48° E 47° 14 Según el gráfico, indica la relación correcta entre α y β. A α + β = 90° B α – β = 90° C α = 90° + β D α – β = 180° E α + β = – 90° α β 15 Si 47 36 π rad = (a + 1)(b – 1)(c + 2)º. Indica verdadero (V) o falso (f) en las siguientes proposiciones: b = 4 ( ) c = 3 ( ) a = 1 ( ) A fff B ffV C VVV D fVV E fVf 16 Se tiene un sistema de medida angular denominado x en el cual 5 grados x equivalen a 9º. encuentra a cuántos radianes equivalen 35 grados x. A 7π20 rad B π 20 rad C π7 rad D π 15 rad E 3π20 rad 17 Descubre el valor de α en radianes. A π2 rad B π 3 rad C π 4 rad D π5 rad E π 7 rad α 6,745° 53°15'18'' 18 Halla el valor de x. A 360° – θ + α B 360° – α + θ C 360° – θ – α D 360° + α + θ E 360° – 2α – 2θ θ α x Nivel III 18 Tema Sector circular L ⋅ r 2 L2 2θ Un sector circular es una porción de un círculo limitado por dos radios (r) y un arco de circunferencia, que tiene una longitud (L). L = θ ⋅ r Propiedad Área de un trapecio circular Área de un sector circular L ⋅ r 2 L2 2θ Área sombreada = Del gráfico: L1 = θ ⋅ r1 L2 = θ ⋅ r2 θ = L2 r2 caso 1 caso 2 caso 3 A D C O B A O– A usando (caso 3) As = L22 2θ – L12 2θ = 1 2θ ( L2 2 – L12) θ = L1 r1 ∴ L1 r1 = L2 r2 A = θ ⋅ r2 2 A = A = ( L2 + L1 ) L1 θ L2 θ As = 1 2 – L2θ r2 r1 L1 θ r L O h r2 L2L1θ r1 A DB C As = ( L2 + L1 ) . h 2 r r θ L 2 el ángulo central de un sector circular θ siempre debe estar expresado en radianes. Not a Import a nt e Re cu e rda equivalencias entre medidas angulares. el área de un trapecio. A = ( b + B ) ⋅ h 2 180º < > 200g < > π rad h b B 19MateMática Delta 4 - trigonoMetría Propiedades relativas a la longitud de arco Poleas y engranajes Número de vueltas que da una rueda I. II. el número de vueltas que da un disco que rueda está en función de la distancia recorrida por su centro (o) y de su perímetro. d: distancia recorrida por el centro del disco. θ1 ⋅ r1 = θ2 ⋅ r2 θ1 θ2 = r2 r1 θ1 ⋅ r1 = θ2 ⋅ r2 θ1 θ2 = r2 r1 Nv = d 2π r r O r O r O r O L1 = L2 L1 = L2 r1 L1 L2 r2 θ1 θ2 r1 r2 L2 L1 θ1 θ2 Recu e rda Área del círculo Import a nt e Perímetro de una circunferencia L = r ⋅ (2π) L = 2π r A = πr2 r r 20 1 3 Ejercicios resueltos Calcula el perímetro del sector AOB. 2 Halla el valor de x. Rpta. 21 u el perímetro de un sector circular es el quíntuple del radio. Determina la medida del ángulo central en radianes. Rpta. 3 Rpta. 3 rad Resolución: Resolución: L = θ ⋅ r 7 = (x – 3)(x + 3) 7 = x2 – 9 x = 4 ∴ 2p = 2r + L = 2(7) + 7 = 21 u = L1 r1 4 3 = 8 3 + x 4(3 + x) = 3(8) 12 + 4x = 24 4x = 12 x = 3 2p = 2r + L 5r = 2r + L 3r = L 3r = θ ⋅ r 3 = θ ∴ L = θ ⋅ r L2 r2 Resolución: 7 u(x – 3) rad (x + 3) u A B O 8 u4 u x 3 A B O 4 encuentra el área de la región sombreada. Resolución: Rpta. 8 u2 11 u 4 x 4 7 A B O L1 r1 = L2 r2 x 4 = 11 4 + 7 x = 4 ∴ A = L ⋅ r 2 = 4 ⋅ 4 2 = 8 5 el área de un sector circular es 15 m2. Si duplicamos el ángulo central y triplicamos su radio, ¿cuál será el valor del área del nuevo sector circular? Rpta. 270 m2 Resolución: Inicial A = θ ⋅ r2 2 15 m2 = θ ⋅ r2 2 final A = A = 2θ ⋅ 9r2 2 = 18 θr2 2 A = 18 × 15 m2 = 270 m2 6 Descubre el área de la región sombreada. Rpta. 12 u2 Resolución: Por diferencia de áreas. 7 u1 rad 5 u A B O A = L2 2θ As = 72 2(1) – 52 2(1) = 49 – 25 2 = 24 2 As = 24 2 (2θ) ⋅ (3r)2 2 21MateMática Delta 4 - trigonoMetría 9 Sea θ radianes el ángulo central de un sector circular cuya longitud de arco es 3π metros. Determina el radio, si: Rpta. 3 m Resolución: θ π + π θ = 2 θ π + π θ 2 = (2)2 θ π + 2 θ π ⋅ π θ + π θ = 4 θ π + π θ = 2 θ2 + π2 θ ⋅ π = 2 θ2 – 2πθ + π2 = 0 (θ – π)2 = 0 → θ = π ∴ L = θ ⋅ r 3π = π ⋅ r 3 = r 7 La rueda de la figura da 9 π r vueltas. Rpta.18 u Resolución: Calcula la longitud recorrida por dicha rueda. Se sabe que nv = d 2πr d = 2π r ⋅ nv d = 2π r ⋅ 9π r d = 18 r r r r 11 Dos engranajes de 20 y 30 cm están en contacto en un punto. Si el menor gira un ángulo de 36°, ¿qué ángulo girará elmayor? Rpta. 24º Resolución: Se sabe que θ1 ⋅ r1 = θ2 ⋅ r2 36º ⋅ 20 cm = θ2 ⋅ 30 cm 24º = θ2 30 cm 20 c m 10 encuentra el área de la región sombreada. Rpta. 4,8 u2 Resolución: A D e C B O 1 u 2 u 2 u 4 u L = θ ⋅ r 4 = θ ⋅ 5 4 5 = θ ⇒ A = (L1 + L2) ⋅ 2 2 A = 24 5 = 4,8 u 2 L1 = 2θ = 2 4 5 = 8 5 L2 = 4θ = 4 4 5 = 16 5 2 4 2 1 θ L2L1 12 Descubre el radio del sector circular. Rpta. 12 u Resolución: además: 3θ = L 16 – r . Lθ r OSi: De la condición: 3θ (16 – r) = L pero L = θr ∴ 3θ (16 – r) = θ r 3(16) – 3r = r 48 = 4r 12 = r Rpta. π 8 Halla el valor de L2 – L1. Resolución: 7θ L2 26 6θ L1 Se sabe que L = θr L2 = 26(7θ) y L1 = 26(6θ) ∴ L2 – L1 = 26(7θ) – 26(6θ) L2 – L1 = 26θ pero 7θ + 6θ = π 2 13θ = π 2 → θ = π 26 ⇒ L2 – L1 = 26 ⋅ π 26 = π 22 Síntesis Sector circular Área de un sector circular Poleas y engranajes Número de vueltas de una rueda A = θr 2 2 θ1 ⋅ r1 = θ2 ⋅ r2 θ1 ⋅ r1 = θ2 ⋅ r2 A = L 2 2θ A = L ⋅ r 2 A = (L1 + L2) r 2 L1 r1 = L2 r2 Área de un trapecio circular L = θ . r L1 r1 L2 r2 r r θ A L r Lθ r AL1 L2 r O O d r r1 r2 L1 L2 θ2θ1 nv = d 2π r r1 r2 L1 L2 θ2 θ1 1 Modela y resuelve Resolución: Resolución: Si la longitud de arco de un sector circular mide 2π cm y subtiende un ángulo central de 45º, determina el radio del sector circular. 2 Si el radio de un sector circular mide 5 π cm y su ángulo central mide 80g, determina la longitud de arco del sector. Rpta. Rpta. 23MateMática Delta 4 - trigonoMetría 5 3 Resolución: Resolución: Halla el valor de x. 4 Halla el valor de x. Resolución: Calcula el área del trapecio circular sombreado. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. x + 4x 3 6 2x + 5x + 1 2 4 11 cm 3 cm 2 cm Resolución: 6 Calcula el área de la región sombreada. 14 cm 5 cm 4 cm Rpta. Resolución: 11 B A 14 π 3 rad α encuentra el número de vueltas que da la rueda, cuando se desplaza de A hacia B. 7 Resolución: Rpta. 11 BA 19 π 6 rad α encuentra la cantidad de vueltas que gira la rueda cuando se desplaza de A hacia B. 8 24 9 10 Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. De la figura mostrada, descubre la longitud de la circunferencia. en la figura mostrada, descubre el diámetro de la circunferencia. 6 cm 3 10 rad 12 el ángulo central de un sector circular aumenta en 15 %. Si su radio disminuye en 10 %, ¿en qué porcentaje varía el área del sector? 14 Determina el valor de L3 + L1 L2 + L4 . Resolución: Resolución: Rpta. 11 el arco de un sector circular aumenta en un 10 % y su radio disminuye en un 20 %. ¿en qué porcentaje varía el área del sector? Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. 13 Determina el valor de L3 L1 + L2 . Resolución: L1 L2 L3 θ L1 L3 L4 2θ L2 4 cm rad 1 14 25MateMática Delta 4 - trigonoMetría Practica y demuestra Nivel I 2 3 A VVV B Vff C fff D fVV E VfV 51 rad 3 A y x Calcula el perímetro del sector mostrado. A 10 u B 12 u C 14 u D 16 u E 15 u x + 2 x rad 3x + 2 I. x = 3 u II. y = 5 u III. A = 8 u2 Halla el número de vueltas que da la rueda cuando se desplaza de A hacia B. A 1 B 2 C 3 D 4 E 1,5 22 BA 30 π 4 rad d A 108º B 92º C 72º D 36º E 112º 4 Determina el suplemento de un ángulo central que subtiende un arco de 3π m en una circunferencia de 5 metros de radio. A 1 u B 2 u C 4 u D 1,5 u E 3 u 5 Si el radio de la semicircunferencia es 9 π , encuentra el valor de P. P = L2 – L1 + L3 3θ 2θ 4θ L3L1 L2 A 80 u2 B 64 u2 C 76 u2 D 84 u2 E 90 u2 6 Descubre el área sombreada. O A 12 12B C D e f 122 2a a Según el gráfico, indica verdadero (V) o falso (f).1 26 Nivel II 10 De la figura mostrada, al hacer girar el sistema las ruedas B y C giran longitudes que suman 64π. Determina cuántas vueltas dará la rueda mayor. A 1 B 3 C 5 D 4 E 2 A B C 4 5 3 A 1a B 2a C 3a D 4a E 5a 12 Descubre el valor de e. e = 4y – x a ax 3a y 4a 4a 8 De la figura mostrada: Se puede afirmar que: I. AB = π cm II. Área sombreada = 6π cm2 III. CD = π 2 cm A Solo I B Solo II C I y II D I y III E Solo III A B O D C π 4 rad 4 cm 11 Si la longitud de la circunferencia es 36π, encuentra la longitud del arco AB. A 12π B 18π C 16π D 14π E 20π A B O 60º 9 Del gráfico mostrado, halla el área sombreada. A 2 m2 B 3 m2 C 4 m2 D 5 m2 E 10 m2 D 2 m 3 m 5 m C O A B A (4 – π) u2 B (π – 4) u2 C (3 – π) u2 D (2 – π) u2 E (π – 3) u2 7 Calcula el área sombreada. CDA B π 4 rad 8 27MateMática Delta 4 - trigonoMetría 14 Si un sector circular y un cuadrado tienen igual área e igual perímetro, halla el ángulo del sector circular. A 2 rad B 2 rad C 2 2 rad D 2 2 – 2 rad E 1 rad Nivel III A 3 u B 9 u C 12 u D 6 u E 11 u 15 Determina el valor del radio r. 2 3 rad 12 r A 1,2 B 1,5 C 1,6 D 1,3 E 1,4 18 en el sector circular, descubre el valor de x. x 2x 12 4x2 – 1 O A B C D 13 Si en una circunferencia de radio (3x + 7) m, para un ángulo central de 80g le corresponde un arco de longitud (x + 3)π m, calcula el radio de la circunferencia. A 4 m B 12 m C 10 m D 21 m E 22 m A 13 B 3 2 C 4 3 D E encuentra la relación entre el área sombreada y no sombreada. 16 A VVf B ffV C VfV D VVV E fff 17 Del gráfico mostrado, indica verdadero (V) o falso (f) según corresponda. I. el perímetro del sector circular Oef es 28 u. II. el área del tronco del sector circular ADCB es 21 u2. III. el área del sector AOB es 4 u2. 3 2 10 4 O A B C D e f 2 1 1 2 28 Tema Razones trigonométricas de un ángulo agudo 3 Las razones trigonométricas de un ángulo agudo se calculan mediante el cociente de dos lados del triángulo y son seis. Dos razones trigonométricas son recíprocas si el producto de ellas es igual a 1. Si α es agudo, entonces: Razones trigonométricas recíprocas α Hipotenusa (H) A C B Cateto opuesto (C.O.) Cateto adyacente (C.A.) α b A C B a c sen α ⋅ csc α = ab × b a = 1 cos α ⋅ sec α = cb × b c = 1 tg α ⋅ ctg α = ac × c a = 1 sen α ⋅ csc α = 1 cos α ⋅ sec α = 1 tg α ⋅ ctg α = 1 Import a nt e sen x ⋅ csc y = 1 cos x ⋅ sec y = 1 tg x ⋅ ctg y = 1 Recu e rda H2 = C.A.2 + C.O.2 En todo triángulo rectángulo se cumple: (H) α (C.A.) (C.O.) sen α = C.O.H cos α = C.A.H tg α = C.O.C.A. sen α = ab cos α = cb tg α = ac csc α = HC.O. sec α = HC.A. ctg α = C.A.C.O. csc α = ba sec α = bc ctg α = ca sen α ⋅ csc α = 1 csc α = 1 sen α cos α ⋅ sec α = 1 tg α ⋅ ctg α = 1 sec α = 1cos α ctg α = 1tg α x = y 29MateMática Delta 4 - trigonoMetría Estas expresiones se pueden expresar mediante: Donde: R.T. son las razones trigonométricas del ángulo α y Co–R.T. son las co– razones trigonométricas del ángulo complementario a α. Triángulos notables exactos y aproximados Tabla de razones trigonométricas Del triángulo: sen α = ab = cos (90° – α) tg α = ac = ctg (90° – α) sec α = bc = csc (90° – α) Razones trigonométricas complementarias R.T. (α) = Co–R.T. (90º – α) 45º 45º 1k 1k2k 90º – α α c a A B C b 60º 30º 3k 1k2k 53º 37º 4k 3k5k 74º 16º 24k 7k25 k R.T. Co–R.T. sen cos tg ctg sec csc α y β son complementarios. α + β = 90º Import a nt e Re cu e rda A C B β α β = 90º – α sen cos tg ctg sec csc 16° 7 25 24 25 7 24 24 7 25 24 25 7 30° 1 2 3 2 3 3 3 2 3 3 2 37° 3 5 4 5 3 4 4 3 5 4 5 3 45° 2 2 2 2 1 1 2 2 53° 4 5 3 5 4 3 3 4 5 3 5 4 60° 3 2 1 2 3 3 3 2 2 3 3 74° 24 25 7 25 24 7 7 24 25 7 25 24 Exactos Aproximados 30 Ejercicios resueltos Rpta. 1 5 Encuentra el valor de N. N = tg 3 45º + 6sec2 60º 24csc 74º N = 1 3 + 6(2)2 24csc 74º = (1)3 + 6(2)2 24 ⋅ 25 24 =1 + 24 25 = 1 Resolución: H C.A. = 5k tg α = 2,4 = 12k5k Por Pitágoras: H2 = (12k)2 + (5k)2 H2 = 144k2 + 25k2 = 169k2 H = 13k ∴ 5k + 12k + 13k = 150 30k = 150 ⇒ k = 5 H = 13k = 65 2 El perímetro de un triángulo es 150 cm. Si la tangente de uno de los ángulos es 2,4; ¿cuánto mide la hipotenusa? Rpta. 65 cm Resolución: Rpta. 5 6 Si sen (3α + 10º) ⋅ csc 70º = 1, descubre el valor de M. M = 5ctg (2α + 5º) Resolución: sen (3α + 10º) ⋅ csc 70º = 1 3α + 10º = 70º → α = 20º ∴ M = 5ctg (2(20º) + 5º) = 5ctg 45º = 5(1) = 5 (=) Rpta. 2 4 Si sen (5α – 10º) = cos 50º. Determina el valor de N = csc (4α – 10º). Resolución: sen (5α – 10º) = cos 50º 5α – 10º + 50º = 90º 5α = 50º α = 10º ∴ N = csc (4(10º) – 10º) = csc 30º = 2 complementarios 3 Halla el valor de M. M = (3sen 40° + 4cos 50°)(2csc 40°) Rpta. 14 Resolución: Aplicando razones trigonométricas complementarias: sen 40º = cos (90° – 40°) sen 40º = cos 50° ∴ M = (3sen 40° + 4cos 50°) ⋅ (2csc 40°) = (3sen 40° + 4sen 40°) ⋅ (2csc 40°) = (7sen 40°)(2csc 40°) = 14sen 40° ⋅ csc 40° = 14 . 1 = 14 1 Calcula 5cos α + 3tg α, si sen α = 0,8. sen α = 0,8 = 8 10 = 4 5 = C.O. H Rpta. 7 Resolución: Por Pitágoras 52 = 42 + C.A.2 25 – 16 = C.A.2 9 = C.A.2 3 = C.A.C.A. C.O. = 4 H = 5 α ∴ 5cos α + 3tg α 5 3 5 + 3 4 3 = 3 + 4 = 7 C.O. = 12k C.O. 31MateMática Delta 4 - trigonoMetría A B C (3x + 1) cm (3x) cm (x + 1) cm 7 Calcula el perímetro del triángulo ABC. (3x + 1)2 = (x + 1)2 + (3x)2 → Pitágoras 9x2 + 6x + 1 = x2 + 2x + 1 + 9x2 0 = x2 – 4x = x(x – 4) ⇒ x = 4 ∴ 2p = 7x + 2 = 7(4) + 2 = 30 cm Rpta. 30 cm Resolución: A B C b c a Por Pitágoras: b2 = a2 + c2 M = sen2 A + sen2 C = a b 2 + c b 2 M = a 2 b2 + c 2 b2 = a 2 + c2 b2 = b 2 b2 = 1 8 En un triángulo rectángulo ABC (recto en B), halla el valor de M. M = sen2 A + sen2 C Rpta. 1 Resolución: 10 Simplifica P. P = 3tg 20°ctg 70° + 5sen 40° cos 50° – 2sec 10° csc 80° Aplicando razones trigonométricas complementarias, tenemos: tg 20° = ctg (90° – 20°) = ctg 70° sen 40° = cos (90° – 40°) = cos 50° sec 10° = csc (90° – 10°) = csc 80° ∴ P = 3tg 20°tg 20° + 5sen 40° sen 40° – 2sec 10° sec 10º P = 3 + 5 – 2 = 6 Rpta. 6 Resolución: ∴ tg θ = 45 11 Encuentra el valor N = tg θ. Rpta. 4 5 Resolución: 4 2 45º θ 9 4 2 45º 4 4 5 θ 9 Rpta. 4 5 ∴ sen θ = n + 1n + 2 = 4 5 12 Descubre el seno del mayor ángulo agudo de un triángulo rectángulo si sus lados miden n, n + 1 y n + 2. (n + 2)2 = (n + 1)2 + (n)2 n2 + 4n + 4 = n2 + 2n + 1 + n2 0 = n2 – 2n – 3 n –3 n +1 0 = (n – 3)(n + 1) n = 3 n = –1 Resolución: n + 2 n n + 1 θ 9 De la figura, determina el valor de tg θ. tg θ = 1x = x 4 4 = x2 2 = x ∴ tg θ = 12 Rpta. 12 Resolución: 13 θ θ 13 θ θ x 32 Razones trigonométricas de un ángulo agudo Síntesis Modela y resuelve R.T. (α) = Co–R.T. (90° – α) sen α = cos (90° – α) tg α = ctg (90° – α) sec α = csc (90° – α) R.T. complementarias sen α ⋅ csc α = 1 cos α ⋅ sec α = 1 tg α ⋅ ctg α = 1 R.T. recíprocas b2 = a2 + c2 T. de pitágoras sen α = ab csc α = b a cos α = cb sec α = b c tg α = ac ctg α = c a Razones trigonométricas Triángulos notables y aproximados Donde: a: Cateto opuesto a α c: Cateto adyacente a α b: Hipotenusa α sen α cos α tg α ctg α sec α csc α 16° 7/25 24/25 7/24 24/7 25/24 25/7 30° 1/2 3/2 3/3 3 2 3/3 2 37° 3/5 4/5 3/4 4/3 5/4 5/3 45° 2/2 2/2 1 1 2 2 53° 4/5 3/5 4/3 3/4 5/3 5/4 60° 3/2 1/2 3 3/3 2 2 3/3 74° 24/25 7/25 24/7 7/24 25/7 25/24 74° 16° 25K 24k 7k 45° 45° 1k 1k2 k 53° 37° 5k 4k 3k 60° 30° 2k 3k 1k A C B b α a c 90° – α Rpta. Rpta. 2 Si sen α = 60 61 , calcula el valor de N. N = 11 ∙ tg α – 61 ∙ cos α 1 Si sec α = 13 12 , calcula el valor de M. M = 13 sen α + 5ctg α Resolución: Resolución: H2 = C.O.2 + C.A.2 33MateMática Delta 4 - trigonoMetría 3 7 4 6 8 En un triángulo rectángulo ABC (recto en B), halla el valor de M. M = csc2 C – tg2 A En un triángulo rectángulo BCA (recto en C), halla el valor de N. N = cos2 A + cos2 B 5 Si sen (α – 30°) = cos (θ – 40°), donde α y θ son ángulos agudos, determina el valor de 7ctg α + θ 10 3 Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Si tg (α – 4°) = ctg (θ + 20°), donde α y θ son ángulos agudos, determina el valor de 5cos α + θ 2 . Si cos (40° – x) ⋅ sec (2x – 5°) = 1. Encuentra el valor de N. N = 5ctg (3x) – 3tg2 (2x) Si sen (2x + 5°) ⋅ csc (x + 55°) = 1. Encuentra el valor de E. E = 4tg (x – 5°) – sec (x + 10°) Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 34 10 12 Resolución: Resolución: Resolución: Descubre el valor de B. B = 5tg 25° ⋅ tg 65º + sec 19° ⋅ sen 71° Calcula el valor de G. G = ctg2 30º ⋅ sec 60º ⋅ ctg 45º csc2 45º – tg5 45º 9 Descubre el valor de A. A = 4cos 35° . csc 55° – 3 ⋅ tg 15° ctg 75° Rpta. Rpta. 11 Calcula el valor de E. E = 6 ⋅ sen 45º ⋅ tg 30º + (sec 45º)csc 30º 4 – tg 45º Resolución: Rpta. Rpta. 13 Halla el valor de tg α, si CF = 5 ⋅ BF. Resolución: Resolución: 14 Halla el valor de ctg β, si AD = 7 ⋅ DC. Rpta. Rpta. A BE α F C 45º 45º A BE β D C 45º 35MateMática Delta 4 - trigonoMetría Practica y demuestra Nivel I A 1 B 3 C 2 D –1 E 4 1 Si csc θ = 5, determina el valor de P. P = 2ctg2 θ – 4 ⋅ sec2 θ A B C D E 2 De la figura: Halla el valor de sen θ. 6 x – 1 x + 1 θ A 1 B –1 C 0 D 2 E –2 3 Simplifica A. A = 3csc2 45° + 2sen 30° – 24tg 16° A 13 B 4 5 C 4 7 D 23 E 2 5 4 Calcula el valor de N. N = tg α ⋅ tg θ A FVF B VFF C VVV D VVF E FVV 5 Si sen α = cos θ, indica verdadero (V) o falso (F) según corresponda. I tg α + θ 2 = 1 ( ) II tg α = ctg θ ( ) III sen α + θ 3 = 1 2 ( ) 6 Encuentra el valor de x + y, si sen (50º – x) = cos (3x + 10º) cos (5y) ⋅ sec (90º – y) = 1. A 15º B 20º C 25º D 30º E 35º B C θ 2 α A 4 1 3 2 7 3 5 1 7 4 5 36 Nivel II 8 Determina el valor de tg θ, si la figura ABCD es un cuadrado. Siendo AP = PQ = QB2 . A 12 B 1 4 C 1 3 D 4 E 3 A D θ C Q BP 11 En un triángulo rectángulo BCA (recto en C), simplifica E. E = b ∙ ctg B + c ⋅ cos A A a B 2a C a + b D b + c E a + c 12 Si cos (x – 20º) = sen 50º. Indica verdadero (V) o falso (F) según corresponda. I. 2 sen (x – 15º) = 1 ( ) II. tg2 x = 1/3 ( ) III. cos (x + 15º) ⋅ sec 75º = 1 ( ) A VFV B FFF C VVF D VFF E VVV 7 Según la figura, descubre el valor de tg α. A 5 3 B 1 3 C 3 5 D 3 E 2 5 45º 3a α 2a 9 Halla el valor de M = 20 ∙ sen2 θ – 4ctg θ, si θ es un ángulo agudo y se cumple que csc θcsc 30° = 5. A 4 B 2 C 0 D –4 E –2 10 Calcula el valor de M. M = sen 20° ⋅ cos 30° ⋅ tg 45° ⋅ sec 60° ⋅ sec 70° A 1 B 3 C D 2 E 1 2 3 2 37MateMática Delta 4 - trigonoMetría Nivel III 13 Encuentra el valor de . sen (x – 18°) ⋅ csc (20° – y) = 1 tg (2x – 10°) ⋅ ctg (y – 6°) = 1 A 712 B 5 12 C 12 7 D 125 E 1 3 14 Si sen α = cos2 45°, descubre el valor de ctg2 α + csc α. A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 A 4 B 5 C 1 D 6 E 3 15 Si F(x) = csc 2x + tg2 4x + 3tg 2x, determina el valor de F(15°). 18 Si se sabe que 8cos x = ( )–2, descubre el valor de E. E = 3 ⋅ tg x – 5csc x A –7 B +7 C + 12 D – 13 E + 1 3 16 Halla el valor de tg θ. A 37 B 4 7 C 2 7 D 17 E 5 7 37° 45°θ 17 Encuentra el valor de x. A 10 B 15 C 14 D 24 E 25 37º 23º 20x y x 1 2 38 Tema Resolución de triángulos rectángulos 4 Obse rva Ampliando el teorema de Pitágoras. a2 = (a sen θ)2 + (a cos θ)2 a2 = a2 ⋅ sen2 θ + a2 cos2 θ a2 = a2 (sen2 θ + cos2 θ) a2 a2 = sen2 θ + cos2 θ 1 = sen2 θ + cos2 θ a θ a . cos θ a ⋅ sen θ h2 = C.A.2 + C.O.2 El teorema de Pitágoras h α C.A.A B C C.O. Recu e rda La resolución de un triángulo rectánguloimplica calcular las medidas de los tres ángulos y las longitudes de sus tres lados. Esta resolución es posible si se conocen dos lados o un lado y un ángulo. El lado desconocido se calculará mediante el teorema de Pitágoras. Si se conocen dos lados Si se conocen un ángulo y un lado x a = sen θ x = a ⋅ sen θ y a = cos θ y = a ⋅ cos θ x a = csc θ x = a ⋅ csc θ y a = ctg θ y = a ⋅ ctg θ x a = sec θ x = a ⋅ sec θ y a = tg θ y = a ⋅ tg θ A C B a y x θ 90 º – θ A C B x y a θ 90 º – θ A C B x a y θ 90 º – θ A C B b c a α β a x b a2 = b2 + x2 a c x a2 = x2 + c2 x c b x2 = b2 + c2 Caso i Caso ii Caso iii 39MateMática Delta 4 - trigonoMetría Si en un triángulo se conocen dos lados y el ángulo comprendido entre ellos. Los ángulos verticales están comprendidos en un plano vertical y se clasifican en ángulo de elevación, ángulo de depresión y ángulo de observación. Los ángulos horizontales se encuentran contenidos en un plano horizontal, usados para definir las direcciones en la navegación; dichas direcciones son los rumbos de compás. Área de una región triangular Ángulos verticales Ángulos horizontales Aplicaciones de resolución de triángulos rectángulos N 45º O S 50º E El rumbo de A hacia B es de 45º al Oeste del Norte. El rumbo de A hacia C es de 50º al Este del Sur. A = ab ⋅ sen θ 2 A = b ⋅ asen θ 2 N S E A O B C 45º 50º a b θ a b θ a sen θ Rumbo: una de las direcciones de la Rosa Náutica Obse rva Re cu e rda A = b ⋅ h 2 b h α: ángulo de elevación Lín ea vis ual Línea horizontal α Línea visual Línea horizontal β β: ángulo de depresiónθ: ángulo de observación Líne a vis ual θ Línea visual 40 Ejercicios resueltos Rpta. 10 11 1 ⋅ x ⋅ sen 37º 2 + x ⋅ 2 ⋅ sen 53º 2 = 1 ⋅ 2 2 x 2 3 5 + 2 ⋅ 4 5 = 1 x 2 11 5 = 1 x = 10 11 5 Encuentra el valor de x. Resolución: x 1 2 37º 3 Un móvil recorre 20 m en la dirección N 53º O, luego recorre 12 2 m en la dirección SO, finalmente recorre 30 m hacia el Este. ¿A qué distancia se encuentra el móvil de su posición inicial? Rpta. 2 m Resolución: 2 Si la diagonal de un rectángulo es igual a R y forma un ángulo α con el lado mayor, halla el perímetro de dicho rectángulo. Rpta. 2R(sen α + cos α) Resolución: ∴ Perímetro = 2a + 2b = 2(R cos α) + 2(R sen α) = 2R(sen α + cos α) Del gráfico: b R = sen α b = R ⋅ sen α a R = cos α a = R ⋅ cos α b a R α 1 Del gráfico adjunto, calcula el valor de H. H = 1,7 + 6,4tg 37º = 1,7 + 6,4 3 4 H = 1,7 + 4,8 = 6,5 Rpta. 6,5 m Resolución: 37º Línea horizontalh = 1,70 m Línea visua l H 6,4 m 37º 6,4 m1,7 m H 6,4 m 1,7 m 6,4 × tg 37º S S 20 30 2 m 53º FinalInicial 12 2 N N N O O 12 12 16 E E 45° 4 Un móvil se desplaza 50 km según el rumbo S 60º O con respecto de un punto A y luego se desplaza 30 km según el rumbo N 60º O. Determina el desplazamiento total respecto a su nueva ubicación. d2 = 102 + (40 3)2 d2 = 100 + 1600 × 3 d2 = 4900 d = 70 km Rpta. 70 km Resolución: A B EO O C 15 3 50 km 30 km E S S 60º 10 60º 60º 30º 15 25 25 3 30º N d 41MateMática Delta 4 - trigonoMetría 9 Determina el valor de tg θ tg α . Rpta. 7 3 Resolución: 4 3 α θ a = 3tg θ = 7tg α tg θ tg α = 7 3 4 a 3 α θ 10 Encuentra el valor de x, en función de a, α y θ. Rpta. a . csc α ⋅ ctg θ Resolución: θ α ax θ α ax a . csc α 7 Calcula el área del triángulo ABC. Rpta. 12 u2 Resolución: x2 = 72 + 52 x2 = 7 + 5 x = 2 3 ∴ A = 8 ⋅ 2 3 ⋅ sen 60°2 ⇒ A = 12 u 2 x8 60º 5 7 8 CD A B E 60º 5 7 ∴ x 15 = C.O. C.A. = tg 35º x = 15tg 35º 8 En un triángulo rectángulo un cateto mide 15 y su ángulo adyacente mide 35º. Halla el valor del otro cateto. Rpta. 15tg 35º Resolución: x (C.O.) 35º 15 (C.A.) 6 Descubre el área sombreada. Rpta. 9 u2 Resolución: As = 6 . 8 ⋅ sen 30º 2 – 4 . 3 ⋅ sen 30º 2 As = 24sen 30º – 6sen 30º As = 18sen 30º As = 18 ∙ 1 2 As = 9 As = 30º6 8 30º4 3– 30º4 3 52 11 Un turista observa la parte más alta de la catedral de Cusco con un ángulo de elevación de α. Si la distancia entre el turista y la base de la catedral es de a metros, descubre la altura de esta, si el turista mide b metros. Rpta. a . tg α + b Resolución: α H a bb h h + b = H ∴ H = h + b h a = tg α h = a ∙ tg α h + b = a ∙ tg α + b ∴ = a ∙ tg α + b ∴ x a . csc α = tg θ x = a . csc α ⋅ tg θ 42 Síntesis Modela y resuelve Rpta. Rpta. 2 Calcula el área sombreada.1 Calcula el área sombreada. Resolución: Resolución: Aplicaciones de resolución de triángulos rectángulos α: ángulo de elevación β: ángulo de depresión θ: ángulo de observación A = a ⋅ b . sen θ 2 Rumbo: A → B S α E Rumbo: A → C N β O Área de un triángulo Ángulos horizontales Ángulos verticales x = c ⋅ sec θ y = c ⋅ tg θ x = a . sen θ y = a . cos θθ a y x x = b ⋅ csc θ y = b ⋅ ctg θθ x y b θ x y c b a θ Lín ea vis ual Línea horizontal Línea visual Líne a ho rizon tal Línea visual Línea horizontal β C A S EO N α B A S EO N 810 37° 4 45°5 2 Resolución de triángulos rectángulos 43MateMática Delta 4 - trigonoMetría 5 4 6 3 Halla el valor de x, en función de α y n. Halla el valor de x, en función de θ y b. Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. A D B C α n x A M B C θ x b Si un poste telefónico proyecta una sombra de «a» metros cuando la elevación del sol es un ángulo de valor «α», determina la altura del poste, en metros. Cuando la elevación del sol tiene un ángulo de valor «θ» un edificio de «b» metros, determina la sombra proyectada, en metros. Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. 7 8 Resolución: Resolución: Desde lo alto de un edificio se observa a dos personas a 10 m de distancia, una de la otra, con ángulos de depresión de 53° y 45°. Encuentra la altura del edificio. Desde la parte superior de un faro se observa dos embarcaciones con ángulos de depresión de 30° y 45°. Si la altura del faro es de 120 m, encuentra la distancia entre las embarcaciones. Rpta. Rpta. 44 109 Descubre el mayor ángulo formado por las direcciones SSO y N 1 4 NE. Descubre el menor ángulo formado por S 1 4 SO y ENE. Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. 1211 Si un móvil se desplaza 160 m al norte y luego 120 m al oeste, ¿a qué distancia de su punto de partida se encuentra? Resolución: Resolución: Resolución: Si una persona camina 50 m con rumbo NE y luego camina 50 m con rumbo SE, ¿a qué distancia de su punto de partida se encuentra? 14 Si un móvil se desplaza 75 m según el rumbo S74°O, luego se desplaza 40 2 m según el rumbo N45°O, calcula el desplazamiento total con respecto a su nueva ubicación. 13 Si un móvil se desplaza 50 m siguiendo el rumbo S53°E, luego se desplaza 20 m según el rumbo N37°E, calcula el desplazamiento total con respecto a su nueva ubicación. Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 45MateMática Delta 4 - trigonoMetría Practica y demuestra Nivel I 2 A 12 B 2 5 C 2 3 D 13 E 1 4 Calcula sen α, si OA = 2 y OE = .3281 D C BA EO α α α αα 1 ¿Cuál es la dirección opuesta a S25ºE? A N65°O B N25°O C E65°S D N45°O E N35°O 3 Relaciona los rumbos con sus respectivos gráficos. II. b. N60°O N S EO 45° I. a. S75°ON S EO 30° III. c. NE N S EO 15° A Ia; IIc; IIIb B Ib; IIc; IIIa C Ia; IIb; IIIc D Ic; IIb; IIIa E Ib; IIa; IIIc 4 Según el gráfico, halla la altura del árbol. A 4 m B 4,1 m C 4,05 m D 4,12 m E 4,06 m 1,74 m h 45º 53º 5 Si en un rectángulo se conoce el ángulo α que forma la diagonal con el lado mayor y el perímetro del rectángulo es 2p, determina el valor de la diagonal. A p sen α + cos α B 2p sen α + cos α C 2p tg α + ctg α D 2p cos α + sec α E 2p sen α + csc α 46 6 Encuentra el área del triángulo ABC, si el rumbo AB es N20°E y el rumbo BC es deS10°E. A 200 km2 B 100 km2 C 150 km2 D 300 km2 E 250 km2 20 km 40 km B S EO N A S EO N C S EO N Nivel II 9 Los rumbos ENE y OSO: A Forman un ángulo recto B Se superponen C Son opuestos D Forman un ángulo de 45° E Forman un ángulo de 22°30' S E22,5°22,5° ENE OSO O N son opuestos 11 Desde un avión se observa en tierra un punto, como se muestra. Si avanza horizontalmente una distancia igual al doble de la altura a la que se encuentra, el ángulo de depresión para el mismo punto es el complemento de α. Determina el valor de M. M = ctg α – tg α A B 2 C D E 3 α h 8 Desde la parte más alta de un edificio se observa la parte más alta de otro con ángulo de elevación de 37°. Si los edificios miden 50 m y 110 m, calcula la distancia entre ellos. A 40 m B 50 m C 45 m D 80 m E 10 m 10 Halla el valor de x, en términos de α y r. A r ⋅ csc α B r ⋅ sec α C r ⋅ tg α D r + r sec α E r + r csc α A B C α x r 7 Descubre el valor de P. P = tg θ + tg β tg α A B C D E α θ 4 43 β 120 17 121 28 121 17 117 28 120 29 1 2 2 3 1 3 47MateMática Delta 4 - trigonoMetría 12 Dadas las siguientes proposiciones indica verdadero (V) o falso (F), según corresponda. A VVF B VVV C FVF D FFF E FVV ( ) ( ) ( ) I. El rumbo norte cuarta al noreste (N1/4NE) es igual a N11º15'E. II. Si el rumbo de A hacia B es S47ºE, entonces el rumbo de B respecto de A es N47°O. III. La dirección sursuroeste es opuesta a la dirección este nornoreste. 13 Encuentra el valor de AB. A a(sen θ + cos θ) B a(cos θ + csc θ) C a(sen θ + sec θ) D a(sec θ + ctg θ) E a(tg θ + ctg θ) A θ C B a 14 En el siguiente gráfico, descubre el valor de x. A asen θ + bcos θ B a(sen θ + csc θ) C a(sen θ + cos θ) D acos θ + bsen θ E (a + b) sen θ θ b x a 15 Dos personas se encuentran observando un monumento, como muestra la figura. Calcula la altura del monumento. A 10 m B 10,1 m C 10,2 m D 10,3 m E 10,4 m 45º 37º h 20 m 1,9 m 1,5 m A VFV B FVF C FFV D VVV E FFF 16 Según el gráfico, indica si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F). B S EO N A S EO N C S EO N Rumbo AB: S82°E Rumbo CB: N53°E AC = BC El rumbo AC es S37°E ( ) Si AC = 4 km, entonces BA es 4 2 km ( ) El ángulo ACB es de 100g ( ) 17 Del gráfico: Halla el valor de M. M = (tg α + 1)(tg α – 1). A 2 B 1 C 5 D 3 E 8 82 α 48 Nivel III 18 Determina el valor de AB. A a . ctg α – a B 2a . sen α C a . cos α – a D a . tg + a E a . sen α – a A CB a DA F α 19 Indica verdadero (V) o falso (F) en las siguientes expresiones. A VVV B VFV C FVV D FFF E FFV La rosa náutica tiene 32 direcciones. El rumbo nordeste cuarta al este tiene un ángulo de 56,25°. El ángulo de elevación se mide entre la visual y la línea horizontal. ( ) ( ) ( ) 20 De la figura adjunta podemos afirmar: A VFF B VVV C VFF D VFV E FFF La altura del muro es de 9,75 m. La persona observa la parte más alta del muro con un ángulo de elevación de 37°. El ángulo de observación es 69°. ( ) ( ) ( ) 37º 16º 1,75 m 21 Encuentra el valor de x en función de θ y b. B A b2 sen θ + 1 B b . ctg θ + C b2 (sen θ + cos θ) D b . tg θ – E b (sen θ + cos θ) AO θ b x O 22 Desde un helicóptero que se encuentra a una altura de 21 m se observa dos puntos en tierra con ángulos de depresión de 45° y 37°, respectivamente. Descubre la distancia entre A y B si se sabe que están a distintos lados del helicóptero. A 47 m B 49 m C 42 m D 45 m E 43 m A 128 m B 64 m C 24 m D 12 m E 8 m 23 Desde lo alto de un edificio de 24 m de altura se observa dos autos en una misma dirección con ángulos de depresión de 45° y θ. Calcula la distancia entre los autos, si tg θ = 0,75. Nombre: n.° de orden: Sección: 49MateMática Delta 4 - trigonoMetría Marca con una X la alternativa que corresponda a la respuesta. (20 – x)° A 60° B 40° C 50° D 30° 7π 9 rad Calcula el valor de x.1 A VVV B VVF C FFF D FFV Si 3723'' = a°b'c''. Encuentra el valor de verdad de las siguientes proposiciones: I. ab + ba = 3 II. ca = 3 III. a > b> c 4 x α β A 90° – β + α B 90° + β – α C 90° + β + α D β – α Halla el valor de x.2 80g x 15 cm A 2π cm B 1π cm C 7π cm D 6π cm Descubre el valor de x.5 A 1 2 B 3 2 C 1 3 D 2 3 A B O 60º Determina la relación entre el área de la región sombreada y no sombreada. 3 4a 12b 3b 6a θ 3 A 22 B 33 C 44 D 42 Calcula el valor de P = 2θ2 + 3θ.6 Test n.° 1 50 a. 9 u2 b. 30 u2 c. 7 u2 A B C D Halla el valor de M. M = sen 20° + tg 45° – cos 70°tg 37º 7 A VVF B VVV C VFV D FFV A B C c a b Indica verdadero o falso según corresponda. I. sen A ⋅ sec C = 1 ( ) II. b2 + a2 = c2 ( ) III. tg C ⋅ sen A = sen C ( ) Observa el gráfico.8 A Ia; IIb; IIIc B Ic; IIb; IIa C Ib; IIa; IIIc D Ib; IIc; IIIa I. II. III. 8 u 60º 5 3 u 6 u 45º 3 2 u 4 u 30º 7 u Relaciona las columnas según corresponda.9 A 115° B 155° C 135° D 145° Encuentra el menor ángulo formado positivo por las direcciones S20ºE y NO. 11 Se puede afirmar que se cumple: I. DC = a . sen α II. BC = a . sen2 α III. AB = a . sen2 α ⋅ tg α A B C D a E α Observa el gráfico.12 A 112 cm B 110 cm C 120 cm D 56 cm La longitud de la hipotenusa es a la longitud de uno de los catetos como 25 a 24. Si el otro cateto mide 14 cm, determina el perímetro del triángulo rectángulo. 10 1 3 3 4 4 3 2 3 A I y II B Todos C Solo I D Solo II Tema 51MateMática Delta 4 - trigonoMetría Sistema de coordenadas rectangulares 5 Para determinar la posición de un punto en el plano, se usa un sistema de ejes perpendiculares creado por Descartes. Un punto está identificado por un par ordenado P (x ; y), donde la primera componente pertenece al eje de las abscisas y la segunda componente pertenece al eje de las ordenadas. y P1(1 ; 3) P(x ; y) x1 3 x y La recta Es un conjunto de puntos, tales que tomados de dos en dos se obtiene la misma pendiente. mAB = mBC = mAC = tg α y x L α B A C La pendiente también se puede escribir como: Not a m = y1 – y2 x1 – x2 Recu e rda y x II C • (– ; +) • (– ; –) • (+ ; +) • (+ ; –) III C I C IVC Obse rva m1 ⋅ m2 = –1 m1 = m2 • Rectas paralelas • Rectas perpendiculares L1 L2 x y y L1 x L2 Ecuación de la recta y – y1 = m(x – x1) Ecuación de la recta cuya pendiente es m y el punto de paso es P1(x1 ; y1): y = mx + b Ecuación de la recta cuya pendiente es m y su punto de paso (0 ; b): Ax + By + c = 0 Ecuación general de la recta: ; m = – A B Dados dos puntos A y B ∈ R2, se define: Pendiente: m = y2 – y1 x2 – x1 Distancia entre dos puntos: d d = (x1 – x2)2 + (y1 – y2)2 Punto medio: M M = x1 + x2 2 ; y1 + y2 2 y A (x2 ; y2) (x1 ; y1) x y2 B x1 x2 y1 Propiedades 52 Ejercicios resueltos Rpta. 2 10 5 Si la pendiente de la recta L es 3, descubre el valor de m. L: (2m + 3)x – 5y + 3 = 0 Si Ax + By + C = 0 ⇒ m = – A B Entonces: –(2m + 3)–5 = 3 2m + 3 = 15 2m = 12 m = 6 Rpta. 6 Resolución: 3 Determina la ecuación general de la recta L que pasa por los puntos A(5 ; 9) y B(–3 ; 5). Primero encontramos mAB. mAB = yA – yB xA – xB = 9 – 5 5 – (–3) = 4 8 mAB = 1 2 ∴ Aplicamos la ecuación: y – y1 = m (x – x1); donde (x1 ; y1) puede ser A o B. y – 9 = 1 2 (x – 5) 2y – 18 = x – 5 0 = x – 2y + 13 Rpta. x – 2y + 13 = 0 Resolución: La pendiente de la recta L1: Ax + By + C = 0 es m = –A B = –1 2 También, si las rectas son paralelas tienen la misma pendiente. La recta y – y1 = m(x – x1) y – 3 = –1 2 (x – 2) 2y – 6 = –x + 2 x + 2y – 8 = 0 6 Calcula la ecuacióngeneral de la recta L que pasa por el punto A(2 ; 3) y es paralela a la recta L1: x + 2y + 5 = 0. Rpta. x + 2y – 8 = 0 Resolución: 2 Halla la pendiente entre los puntos A(2 ; 3) y B(–2 ; 4). mAB = yB – yA xB – xA mAB = 4 – 3 –2 – 2 = 1 –4 mAB = – 1 4 Resolución: Rpta. – 1 4 –2 2 x y 4B A3 4 Encuentra la distancia entre A y B. Encontrando las coordenadas de A y B. A: x = 0 0 –6 + y 2 = 1 → y 2 = 1 → y = 2 B: y = 0 x –6 + 0 2 = 1 → x –6 = 1 → x = –6 ∴ A(0 ; 2) y B(–6 ; 0) d(AB) = (0 + 6)2 + (2 – 0)2 d(AB) = 40 = 2 10 Resolución: A B x y L: x–6 + y 2 = 1 1 Calcula el valor de a + b. Punto medio –3 + a 2 = 2 2 + b 2 = –1 –3 + a = 4 2 + b = –2 a = 7 b = –4 ∴ a + b = 7 + (–4) = 3 Rpta. 3 Resolución: y x (2 ; –1) P(a ; b) (–3 ; 2) 53MateMática Delta 4 - trigonoMetría Rpta. 2x – 3y = 0 9 Encuentra la ecuación general de la recta que pasa por P(1 ; 2) sabiendo que la perpendicular a la recta es L: 7x – 2y + 4 = 0. La pendiente de la recta L es: m = –7 –2 = 7 2 Para encontrar la pendiente de la recta perpendicular. m ∙ m1 = –1 ⇒ 7 2 ⋅ m1 = –1 ⇒ m1 = –2 7 La recta: y – 2 = –2 7 (x – 1) 2x + 7y – 16 = 0 Rpta. 2x + 7y – 16 = 0 Resolución: Recuerda Ax1 + By + C = 0 ⇒ m = – A B –3 –(1 + 4m) = –8 –(5m + 4) 3(5m + 4) = 8(1 + 4m) 15m + 12 = 8 + 32m 4 17 = m 10 Si las rectas L1: 8x – (5m + 4) y – 20 = 0 y L2: 3x – (1 + 4m) y + 10 = 0 son paralelas; descubre el valor de m. Rpta. Resolución: 4 17 7 Halla el área de la región triangular determinada por la recta L1: x 4 + y 5 = 1 y los ejes de coordenadas. Rpta. 10 u2 Resolución: Si x a + y b = 1 entonces: a b y x El área será: A = 4 ⋅ 52 A = 10 u2 5 4 11 Calcula la medida de la mediana relativa al lado AB, según la figura. Rpta. 65 Resolución: El punto medio de AB M = –7 + 3 2 ; –1 + 3 2 = (–2 ; 1) ∴ La distancia de CM = (5 – (–2))2 + (–3 – 1)2 CM = 49 + 16 CM = 65 y x B C A (3 ; 3) (–7 ; –1) (5 ; –3) El punto M = 6 + 0 2 ; 0 + 4 2 = (3 ; 2) Hallando L1: m = 2 – 0 3 – 0 = 2 3 y – 0 = 2 3 (x – 0) ⇒ 3y = 2x 2x – 3y = 0 12 Halla la ecuación de la recta L1. Resolución: y x M(0 ; 4) (6 ; 0)0 L1 Rpta. (2 ; 4) 8 Determina el punto de intersección de las rectas L1: 2x + 3y = 16 y L2: 5x – 8y = –22. Para determinar el punto de intersección, se resuelve el sistema de ecuaciones lineales. Resolución: Sistema de ecuaciones 2x + 3y = 16 5x – 8y = –22 10x + 15y = 80 –10x + 16y = 44 31y = 124 y = 4 ∴ 2x + 3(4) = 16 2x = 16 – 12 x = 2 + 54 Síntesis 1 3 Modela y resuelve Sistema de coordenadas rectangulares Rpta. Rpta. 2 Calcula el valor de x, si la pendiente entre A(x ; 4) y B(6 ; 8) es 2. 4 Halla el valor de b, si el punto (1 ; –2) pertenece a la recta L: x – (b + 1)y + 3 = 0. Calcula la pendiente entre A(2 ; 3) y B(5 ; 6). Halla el valor de m, si el punto (2 ; 3) pertenece a la recta L: mx – y – 1 = 0. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Plano cartesiano La recta Rectas paralelas Rectas perpendiculares • Pendiente (m) m = yB – yA xB – xA = yA – yB xA – xB • Punto medio (M) M = xA + xB 2 yA + yB 2; • Distancia entre A y B: d(AB) d(A ; B) = (xA – xB)2 + (yA – yB)2 • mAB = mBC = mCD • Pendiente m y punto de paso (x1 ; y1) y – y1 = m(x – x1) • Pendiente m y punto de paso (0 ; b) y = mx + b • Ecuación general: Ax + By + C = 0 m1 = m2 m1 ⋅ m2 = –1 y A (xA ; yA) M x B (xB ; yB) y A xB C D Rpta. Rpta. 55MateMática Delta 4 - trigonoMetría 7 9 5 Determina el punto medio entre A(2 ; 3) y B(–4 ; –5). 6 Determina el punto medio entre A(–2 ; 4) y B(8 ; –3). Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Descubre la ecuación general de la recta que pasa por (1 ; 2) y tienen pendiente igual a –1. 10 Descubre la ecuación general de la recta que pasa por (–1 ; 1) y tiene pendiente igual a 2 3 . 11 Si la ecuación de la recta L: x + 2y – 3 = 0 se puede escribir de la forma y = mx + b, calcula el valor de m – b. 12 Si la ecuación de la recta L: x – 3y + 5 = 0 se puede escribir de la forma y = mx + b, calcula el valor de 6m – 3b. Encuentra el valor de x + y. 8 Encuentra el valor de x – y. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. y –4 x 5 M(x ; y) y – 9 x7 M(x ; y) 56 19 16 13 Si L: x + (k – 2)y + 3 = 0 tiene pendiente igual a 3, halla el valor de k. 14 Si L: (k – 3)x + (k – 1)y + 5 = 0 tiene pendiente igual a – 1 2 , halla el valor de k. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 17 Si L1: 2x + ay + 5 = 0 y L2: bx – 3y + 7 = 0 se intersectan en el punto P(2 ; 1); encuentra el valor de a + b. 18 Si L1: 3x – by + 6 = 0 y L2: (a + 1)x – 2y + 4 = 0 se intersectan en el punto P(–1 ; 3); encuentra el valor de a + b. Descubre el área de la región triangular formada por los ejes coordenados y la recta cuya ecuación es 4x + 7y – 28 = 0. 20 Descubre el área de la región triangular formada por los ejes coordenados y la recta cuya ecuación es 3x – 8y = 24. 15 Determina el punto de intersección de las rectas. L1: 2x + 3y – 15 = 0 L2: 5x – 2y – 28 = 0 Determina el punto de intersección de las rectas. L1: 5x + 3y – 7 = 0 L2: 4x – 7y – 15 = 0 Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 57MateMática Delta 4 - trigonoMetría Practica y demuestra Nivel I A 12 B 13 C 17 D 16 E 15 2 Halla la distancia entre A(4 ; 20) y B(–4 ; 5). 4 Encuentra el valor de k, si el punto P(3 ; 4) pertenece a la recta L: (k – 2)x + 3y – 5 = 0. 5 Si se sabe que las rectas L1: (m + 2)x + 2y + 7 = 0 y L2: (1 – m)x + 3y + 15 = 0 son paralelas, descubre el valor de m. A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 3 Observa el gráfico. Determina el valor de a, si a > 0. y L x A B C (–7 ; –1) (a – 5 ; 1) (2 ; a + 4) 6 Calcula el área de la región triangular determinada por la recta L1: x 12 – y 7 = 1 y los ejes de coordenadas. A 40 u2 B 43 u2 C 46 u2 D 42 u2 E 44 u2 A – 1 2 B –2 C –3 D – 1 3 E 12 3 A – 1 2 B – 1 4 C – 1 3 D – 1 7 E – 1 5 A – 2 B 4 C 5 3 D 1 4 E – 4 5 1 Calcula el valor de la pendiente entre A(–3 ; 7) y B(3 ; –5). 58 Nivel II A x – y + 3 = 0 B –x + y – 8 = 0 C x – y + 7 = 0 D – x + y – 9 = 0 E x – y + 5 = 0 7 Halla la ecuación de la recta, que pasa por (–1 ; 2) y es perpendicular a la recta L: x + y – 17 = 0. A Rectángulo B Equilátero C Escaleno D Isósceles E Rec. isósceles 8 El triángulo ABC es: y x A B C(2 ; –4) (–4 ; 1) (5 ; 3) A x + y + 1 = 0 B 2x – y + 1 = 0 C x + 2y + 1 = 0 D x + y – 1 = 0 E x – 2y – 1 = 0 12 Calcula la ecuación de la recta L. y x– 6 4L (1 ; –2) 10 Encuentra el valor de n, si las rectas L1 y L2 son paralelas. L1: (2n – 5)x + (n + 3)y – 23 = 0 L2: x – 3y + 10 = 0 11 Descubre la ecuación general de la recta si el área sombreada es 16 u2. A x – 2y + 8 = 0 B x – 2y + 4 = 0 C 2x – y + 8 = 0 D x + 2y + 8 = 0 E x + 2y + 4 = 0 y –2a x a L 9 Determina el valor de m, si las rectas: L1: (2m + 3)x – 4y + 30 = 0 y L2: 7x – (m + 8)y – 34 = 0 son perpendiculares. A – 5 17 B – 53 18 C – 51 18 D – 52 13 E – 53 20 A 15 4 B 18 5 C 3 5 D 13 5 E 12 7 59MateMática Delta 4 - trigonoMetría 13 A 50 B 52 C 54 D 55 E 58 Si las rectas L1: 2x – ay + 16 = 0 y L2: bx + 4y – 14 = 0, pasan por P(1 ; 2), halla el valor de a ⋅ b. A 11 B 1 C –1 D –30 E 30 14 Si la recta L tiene por ecuación x a + y b = 1, determina el valor de M = a ⋅ b. y – 6 x 5 L Nivel III A y = –x – 2 B y = –x + 3 C y = –x + 5 D y = –x + 2 E y = –x
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