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GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 1 Resolución de triángulos oblicuángulos por Sandra Elvia Pérez Márquez En esta lectura analizaremos dos leyes principalmente: Antes de comenzar recordemos que los ángulos de un triángulo los denominamos con letras mayúsculas y los lados opuestos al ángulo se expresan con la letra correspondiente pero en minúscula. Figura 1. Denominación de Ángulos y lados en un triángulo. Ley de Senos Esta ley relaciona a cada uno de los ángulos con el lado opuesto de la siguiente forma: Ó Como puedes observar son dos fórmulas que se relacionan de la misma forma, en esta lectura usaremos la primera, sin embargo puedes comprobar que con la segunda obtienes los mismos resultados, solamente tienes que fijarte en colocar correctamente los datos y despejar adecuadamente. a) Ley de Senos b) Ley de Cosenos a b c C A B GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 2 Es importante, que observes que para poder aplicar la ley de los senos tomes dos de las relaciones en las cuales tengas tres datos conocidos, de los cuatro que aparecen en la fórmula. Puedes utilizar: A continuación se presentan algunos ejemplos: Ejemplo 1 Comencemos por determinar los lados faltantes en un triángulo si se conocen 3 datos. Para el triángulo ABC mostrado en la figura, se conocen los siguientes datos: 24A , 35B y cma 12 . Encuentra el ángulo C y los lados b y c Figura 2. Triángulo con los siguientes datos A=24º, B=35º y a=12cm. Solución Para calcular el valor del lado b , de la ley de senos senB b senA a Despejamos b cm cm b sen sencm senA senBa b 92.16 4067.0 5735.012 24 3512)( Para calcular el valor del ángulo C, Recordemos que la suma de los ángulos internos en cualquier triángulo es 180°, de esta forma 180CBA Despejamos C 1213524180C , ó GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 3 Sustituyendo los valores de los ángulos A y B BAC 180 Para calcular el valor del lado c , de la ley de senos senC c senA a Despejamos c cm cm c sen sencm senA senCa c 28.25 4067.0 8571.012 24 12112 Ejemplo 2 ¿Quién está más cerca? Desde lo alto de unas torres que se encuentran en la playa separadas una distancia de 800m Jorge un salvavidas observa que un persona se encuentra en peligro a un ángulo de 63°, al mismo tiempo Javier, otro salvavidas también la detecta a un ángulo de 38° ¿A qué distancia se encontrarán cada uno de los salvavidas de la persona en peligro? ¿Cuál de los dos salvavidas se encuentra más cercano a la persona que se encuentra en peligro? Figura 3. La distancia entre Jorge y Javier es de 800m y el ángulo de Javier es de 38° y el de Jorge 63°. Solución: En este caso conocemos dos ángulos y el lado que los sustenta. Si les asignamos una variable a cada lado: mc B A 800 38 63 Figura 4. Triángulos con lado c= 800m y el ángulo B de 38° y ángulo A de 63° Se puede calcular el valor del ángulo C, sabiendo que la suma de los ángulos internos de un triángulo es 180° 180CBA Por lo tanto los datos faltantes en el triángulo ABC son: , y GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 4 Despejando C BAC 180 793863180C Utilizando la ley de senos para conocer los lados Para el lado b Para el lado b senC c senB b Despejando b m m b sen senm b senC senBc b 71.501 9816.0 6156.0800 79 38800 senC c senA a Despejando a m m a sen senm a senC senAc a 16.726 9816.0 8910.0800 79 63800 Tabla 1. Ley de Senos. Considerando que el lado a corresponde a la distancia que hay de Javier a la persona que se encuentra en peligro y esta es de 726.16m, se puede concluir que Jorge se encuentra más cerca ya que la distancia del lado b es de 501.71m y por lo tanto se espera que llegue primero para salvarlo. GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 5 Ejemplo 3 ¿Se podrá comunicar? Dos barcos “la Lupita” y “el pirata” tienen equipos de comunicación con alcance de 180 km. Si “la Lupita” se encuentra a una distancia de 155km del puerto y “el pirata” a 222 km de distancia de “la Lupita” y el ángulo que se forma a la línea de vista del puerto entre los barcos es 93° ¿A que distancia se encontrara del puerto el segundo barco? ¿Se podrá comunicar con el puerto? Figura 5. Representación de los datos del ejemplo 3. Solución: En este caso conocemos dos lados y un ángulo. Si les asignamos una variable a cada lado: kmc B kmb 155 93 222 Figura 6. Triángulo de lados c=155Km y b=22km y ángulo B=93°. GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato.6 Utilizando la ley de senos Para conocer el ángulo C Para el lado a senC c senB b Despejando C 2.44)6972(. 222 9986.0155 222 93155 1 1 1 1 senC km km senC km senkm senC b senBc senC b senBc senC Primero es necesario conocer el ángulo A Como 180CBA 8.42932.44180 180 A BAA senC c senA a Despejando a km km a sen senkm a senC senAc a 06.151 6971.0 6794.0155 2.44 8.42155 Tabla 2. Ley de senos. En este caso la distancia que existe del puerto a “El Pirata”. Es de 151.06km, lo que implica que si se puede comunicar con el puerto ya que su radio tiene un alcance de 180km. GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 7 Ley de Cosenos La ley de Cosenos surge a partir de la necesidad de resolver los triángulos oblicuángulos que la ley de senos no podía resolver ya que los datos que se proporcionan no se pueden relacionar en dicha ley. Para ello surgen tres relaciones: Cabbac Baccab Abccba cos2 cos2 cos2 222 222 222 Las cuales se pueden resumir como sigue: El cuadrado de cualquiera de los lados es igual a la suma del cuadrado de los otros dos lados, menos el doble producto de estos lados por el coseno del ángulo comprendido entre ellos. A continuación se presentan algunos ejemplos: Ejemplo 1 Para el triángulo ABC mostrado en la figura, se conocen los siguientes datos: 34.6a , 3.7b y 83.93C . Encuentra los ángulos A y B y el lado c Figura 7. Triángulo de lados a=6.34, b= 7.3 y ángulo C=93.83o GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 8 Solución: Usando la ley de cosenos para calcular el lado c Cabbac cos2222 Se sustituyen valores 6685.99)1829.6(29.531956.40 )83.93cos(3.734.623.734.6 2 222 c c Despejando el valor de c 98.96685.99 c Usando ley de senos para calcular el ángulo A senC c senA a Despejando SenA 63385.0 98.9 83.9334.6 sen senA c senCa senA Despejando A 33.39)63385.0(1senA Para conocer el valor de B, 84.4683.9333.39180 180 180 B CAB CBA GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 9 Ejemplo 2 ¿Cuánto mide la presa? Para determinar la longitud de una presa pequeña de forma irregular un grupo de topógrafos midieron la distancia que había a los puntos extremos de la presa a un punto en específico y el ángulo que formaban los extremos como se muestra en la figura. ¿Quieres saber cómo calculo la longitud de la presa? Figura 8. Datos expresados para el ejemplo 2. Solución: En este caso conocemos dos lados y un ángulo. Si les asignamos una variable a cada lado: mc B ma 76 88 85 Figura 9. Triángulo de lados c=76m y a=85m y ángulo B=88°. Por lo tanto los valores no conocidos del triángulo son: GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 10 Utilizando la ley de cosenos para calcular el lado b Baccab cos2222 Sustituyendo valores: mb b mmb mmmmb 02.112098.12550 098.12550 )9014.450(57767225 88cos768527685 2 222 222 Como puedes darte cuenta la ley de senos y cosenos se utiliza dependiendo de los datos que nos proporciona el problema y de acuerdo a ellos se puede determinar los valores que necesitamos y no necesariamente tenemos que encontrar todos los valores del triángulo que se forma. Por lo tanto, la longitud de la presa es de 112.02m GPT-04_M2AA1L2_Oblicuángulos Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 11 Referencias Ayres, F. Jr. & Moyer, R. E. (1991). Trigonometría. (María Concepción Ruiz Sánchez, Trad.). 2da. Edición. Serie Schaum. México: Mc Graw Hill. Baley, J. & Sarell, G. (2004). Trigonometría. (Ángel Carlos González Ruiz, Trad.). (3era. edición). México: Mc Graw Hill. Fuenlabrada, S. (2007). Geometría y trigonometría. (3era edición). México: Mc Graw Hill. Swokowski, E. & Cole J. (2002). Álgebra y trigonometría con Geometría Analítica. (Hugo VIllagómez, Trad.) (10ª edición). México: International Thomson.
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