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GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 rectángulos Por: Sandra Elvia Pérez Márquez Recuerda que para resolver cualquier problema es conveniente seguir los pasos que aparecen a continuación. Figura 1. Pasos para resolver un problema. A continuación se te presentan diferentes problemas a resolver: El camino de Carlos Carlos es un ingeniero civil a quien le encargaron construir un camino que conecte dos calles y para ello le han pedido que deje libre un edificio antiguo que se encuentra en la esquina, entre las dos calles. ¿Le puedes ayudar a calcular qué longitud debe tener la calle que va a construir? Carlos cuenta con el siguiente plano: 1.-‐ Leer el problema con detenimiento para saber qué se pide en él. 2.-‐ Realizar un diagrama donde se especi;iquen los datos conocidos. 3.-‐ Identi;icar si se utilizará una función trigonométrica o el teorema de Pitágoras. 4.-‐ Realizar las operaciones sin cometer errores en los cálculos. 5.-‐ Veri;icar el resultado e interpretar la solución. GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 Figura 2. Plano del edificio entre dos calles. Solución Como puedes observar, en el plano se forma un triángulo rectángulo, cuyos lados miden 55 m y 38 m. La calle que debe construir es la hipotenusa del triángulo, por lo cual se puede utilizar el Teorema de Pitágoras para calcular el lado faltante. Así: Sustituyendo los valores de los lados (catetos del triángulo): ( ) ( ) mh mh mmh mmh 85.664469 4469 14443025 3855 22 222 222 == = += += GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 La casa de Heber Figura 3. La casa de Heber. Heber es primo de Carlos. Fuera de su casa se encuentra un poste telefónico. Carlos le comentó a su primo que no se encuentra bien colocado por lo que decidieron reportarlo con las personas de mantenimiento, las cuales decidieron que era conveniente colocar un cable para asegurarlo. Sin embargo, el cable se encuentra muy cercano a la entrada de su cochera, por lo que la máxima distancia a la base del poste que pueden colocar el cable es de 1.3 m y la altura a la que van a sujetar el cable es de 2.10 metros. ¿Cuál será la longitud del cable que se debe utilizar para detener el poste? Solución Como puedes observar se forma un triángulo rectángulo de lados 1.3 m y 2.1 m y el cable forma la hipotenusa. Así: Sustituyendo los valores de los lados (catetos del triángulo): Por lo tanto, la calle debe tener como mínimo una longitud de , pues el valor obtenido es el de la hipotenusa del triángulo que sustenta al edificio, así que la calle medirá un poco más de . GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 ( ) ( ) mh mh mmh mmh 46.21.6 1.6 41.469.1 1.23.1 22 222 222 == = += += Ángulos de elevación y depresión En algunas ocasiones los conceptos de ángulo de elevación y ángulo de depresión son necesarios en la solución de problemas. a. Ángulo de elevación: es el ángulo comprendido entre una línea horizontal y la línea visual del observador hacia un objeto cuando que se encuentra por arriba de la horizontal. Figura 4. Ángulo de elevación (de la horizontal a la línea del observador). Figura 5. Ángulo de depresión (de la horizontal a la línea del observador). b. Ángulo de depresión: es el ángulo comprendido entre una línea horizontal y la línea visual del observador hacia un objeto cuando se encuentra por debajo de la horizontal. Por lo tanto, la cantidad de cable que se necesitará para asegurar el poste es de GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 A continuación aparecen algunos ejemplos. Ejemplo 1 La altura de un edificio A Carlos le pidieron hacer una remodelación de la fachada de un edificio que se encuentra cerca de su casa. Para ello necesita determinar la altura del edificio. Utilizando un teodolito, el cual es un aparato de medición para ángulos verticales y horizontales, encuentra que el ángulo de elevación es de 82.87° a nivel del suelo a una distancia de 4.5 m de la base del edificio. ¿Le puedes ayudar a Carlos a determinar la altura del edificio? Figura 6. Ángulo de elevación de 82.87° y distancia de 4.5 m. Solución Figura 7. Datos del problema transferidos a un triángulo rectángulo. Como puedes observar en la figura 7 se forma un triángulo rectángulo donde se conoce un ángulo y el cateto adyacente al ángulo; lo que se requiere calcular es la altura del edificio, es decir, el cateto opuesto. La función trigonométrica que involucra el cateto opuesto y el cateto adyacente es la tangente. Así: Despejando el cateto opuesto: GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 grabacióno un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 6 ( )( )acAoc .tan. = Sustituyendo valores: ( )( ) ( )( ) mmoc moc 97.355.49943.7. 5.487.82tan. == =°= Ejemplo 2 La distancia del edificio a la casa de Carlos Cuando Carlos subió al techo del edificio, le dio curiosidad saber qué distancia había de su casa al edificio. Como ya había calculado la altura del edificio (35.97m), ahora midió el ángulo de depresión que existía hacia su casa y este fue de 16.26°. ¿Quieres saber cómo Carlos calculó la distancia a su casa? Figura 8. Edificio de 35.97m de alto y ángulo de depresión de 16.26°. Solución En este caso, el triángulo rectángulo que se forma es el que se muestra en la figura. El ángulo de depresión y el ángulo B son complementarios, es decir, suman 90°. Tomando esto en consideración, el ángulo B se puede calcular como: °=°−°= 74.7326.1690B Por lo tanto, la altura de del edificio es de 35.97 metros. GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 Ahora conoces el ángulo B y el cateto adyacente, lo que se necesita calcular es la distancia que hay de la casa al edificio, es decir, el cateto adyacente. Así: Despejando el cateto opuesto: ( )( )acAoc .tan. = Sustituyendo valores: ( )( ) ( )( ) mmoc moc 32.12397.354286.3. 97.3574.73tan. == =°= Como puedes darte cuenta el Teorema de Pitágoras y las funciones trigonométricas son útiles para la solución de problemas que se te pueden presentar en la vida cotidiana, ya que se representan en un esquema como un triángulo rectángulo. Por lo tanto, la casa de Carlos se encuentra a una distancia de 123.32 metros. GPT-04_M2AA1L1_Resolución 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 Bibilografía Ayres, F. Jr. & Moyer, R. E. (1991). Trigonometría (2ª. ed.; M. C. Ruiz, Trad.). México: McGraw-Hill. Baley, J. & Sarell, G. (2004). Trigonometría (3ª. ed.; A. C. González, Trad.). México: McGraw-Hill. Fuenlabrada, S. (2007). Geometría y trigonometría (3ª. ed.). México: McGraw-Hill. Swokowski, E. & Cole J. (2002). Álgebra y Trigonometría con Geometría Analítica (10ª. ed.; H. Villagómez, Trad.). México: International Thomson.
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