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PRIMER SEMESTRE MATEMÁTICA 3° AÑO 2019 CENS 3 - 474 B ° SOL Y ESPERANZA MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 1 PROGRAMA CICLO LECTIVO 2019 Área: Matemática Curso: 3° Año Profesor: Martinez Jorge Daniel ESPACIO CURRICULAR: MATEMÁTICA AULA SATÉLITAL SOL Y SIERRA EJE I Ángulo orientado. Medición de ángulos. Razones trigonométricas: seno, coseno, tangente. Teorema de Pitágoras. Triángulo rectángulo. Problemas de aplicación. EJE II Ángulo orientado. Teorema del seno, coseno. Resolución de triángulos rectángulos. Identidades trigonométricas. Función trigonométrica. Problema de aplicación. BIBLIOGRAFÍA DEL PROFESOR: Puerto de Palos 2 Activa. Polimodal 2 Kapeluz BIBLIOGRAFÍA DEL ALUMNO: Apuntes de la Asignatura CONDICIONES PARA REGULAR LA MATERIA Porcentaje de asistencia, Presentación de carpeta completa, Evaluaciones aprobadas, Trabajos prácticos realizados y completo. ESPECIFICAR EN ESTE APARTADO SI PARTICPARÁ EN EL PROYECTO DE ACCIÓN, YA QUE ES PARA LOS ESTUDIANTES UNA CONDICION PARA REGULARIZAR Y APROBAR CONDICIONES PARA RENDIR COMO ALUMNO LIBRE Porcentaje de asistencia, Presentación de carpeta completa, Evaluaciones aprobadas, Trabajos prácticos realizados y completo. ESPECIFICAR EN ESTE APARTADO SI PARTICPARÁ EN EL PROYECTO DE ACCIÓN, YA QUE ES PARA LOS ESTUDIANTES UNA CONDICION PARA REGULARIZAR Y APROBAR MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 2 EJE I ÁNGULOS. CLASIFICACIÓN Tener en cuenta que: Para medir ángulos usamos el transportador y usamos las siguientes letras griegas para simbolizarlo. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 3 ACTIVIDADES. 1) Clasificar cada uno de los siguientes ángulos. 2) Clasificar los ángulos marcados en las siguientes figuras. SISTEMA SEXAGESIMAL. OPERACIONES. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 4 ACTIVIDADES. 3) Responder y explicar las repuestas. 4) Resolver. 5) Plantear y resolver. Un abanico abierto forma un ángulo de 180°. Al abrir otro abanico, al que le faltan algunas varillas, he comprobado que solo tiene una abertura de 105°38’ 45’’. ¿Cuál es el ángulo que formaban las varillas que se han roto? 6) Resolver los cálculos combinados. CLASIFICACIÓN DE ÁNGULOS. ÁNGULOS COMPLEMENTARIOS Y SUPLEMENTARIO. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 5 ACTIVIDADES. 7) Completar las siguientes frases con el ángulo correspondiente. 8) Calcular el ángulo pedido en cada caso. 9) Hallar el valor de cada uno de los siguientes ángulos. 10) Plantear las ecuaciones, resolver e indicar el valor de cada ángulo. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 6 ÁNGULOS ADYACENTES Y OPUESTOS POR EL VÉRTICE. ACTIVIDADES. 11) Completar la tabla teniendo en cuenta el gráfico. 12) Calcular el valor de x y la medida de los ángulos. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 7 ÁNGULOS DETERMINADOS POR DOS RECTAS Y UNA TRANSVERSAL. Ángulos internos (3, 4, 5 y 6) Los ángulos internos a un mismo lado de la transversal a dos rectas paralelas son suplementarios (suman 180º) Ángulos 3 y 5 son suplementarios Ángulos 4 y 6 son suplementarios Ángulos externos (1, 2, 7 y 8) MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 8 Los ángulos externos a un mismo lado de la transversal a dos rectas paralelas son suplementarios. (suman 180º) Ángulos 1 y 7 son suplementarios Ángulos 2 y 8 son suplementarios Ángulos correspondientes: (son iguales) Son aquellos que están al mismo lado de las paralelas y al mismo lado de la transversal. 1 y 5 son ángulos correspondientes, 1̂ = 5̂ 2 y 6 son ángulos correspondientes, 2̂ = 6̂ 3 y 7 son ángulos correspondientes, 3̂ = 7̂ 4 y 8 son ángulos correspondientes, 4̂ = 8̂ Ángulos opuestos por el vértice Son los ángulos formados por dos rectas que se cortan en un punto llamado vértice (V). MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 9 ACTIVIDADES. 13) Dibujar los pares de ángulos pedidos. 14) Clasificar los ángulos pedidos. 15) Calcular la medida de los ángulos. Explicar la respuesta. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 10 16) Calcular el valor de x y la medida de los ángulos. TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS El triángulo rectángulo es un polígono de tres lados que tiene uno de sus ángulos recto (α=90º). Los dos ángulos menores (β y γ) suman 90º. Los elementos de un triángulo rectángulo son: los dos lados contiguos al ángulo recto, a y b (cada uno de ellos es un cateto), y el lado mayor c, opuesto al ángulo recto, que es la hipotenusa. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 11 RAZONES TRIGONOMETRICAS MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 12 MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 13 TEOREMA DE PITÁGORAS Permite encontrar la longitud de los lados de un triángulo rectángulo, que es un triángulo con un ángulo 90° (conocido como ángulo recto). Un ejemplo de un triángulo rectángulo se representa a continuación. Un triángulo rectángulo se compone de tres partes: dos piernas, que están marcados en el diagrama como cateto b, cateto c, y una hipotenusa, que es el lado opuesto al ángulo recto. La hipotenusa es siempre el más largo de los tres lados. Típicamente, se denota el ángulo recto con un pequeño cuadrado, como se muestra arriba, pero esto no es necesario. El Teorema de Pitágoras dice que la longitud de la hipotenusa al cuadrado es igual a la suma de los cuadrados de los dos catetos. Esto se escribe matemáticamente como: h2 = a2 + b2 Para comprobar esta afirmación vamos a ver un ejemplo Calcular la hipotenusa de un triángulo rectángulo de 60 cm de cateto menor y 80 cm de cateto mayor. Usando la fórmula del teorema de Pitágoras a2 = b2 + c2 Despejando a tenemos que: a = √𝑏2 + 𝑐2 → √802 + 602 → √8400 + 3600 → √10000 = 100 EJERCICIOS MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 14 1) Una cancha de fútbol (rectangular como sabemos) mide 125 metros de largo. Si la longitud de sus diagonales es de 150 metros. ¿Cuál es el anchodel campo de juego? 3) Una ciudad se encuentra 17 km al oeste y 8 km al norte de otra. ¿Cuál es la distancia real lineal entre las dos ciudades? MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 15 EJE II TEOREMA DEL SENO Y DEL COSENO Hasta el momento se han empleado razones trigonométricas para resolver triángulos rectángulos. Las funciones trigonométricas se pueden usar también para resolver triángulos oblicuos, es decir, triángulos sin ángulos rectos. Para hacer esto primero vamos a estudiar el Teorema del Seno para luego comprender el Teorema del Coseno. TEOREMA DEL SENO El Teorema del Seno dice que en cualquier triángulo las longitudes de los lados son proporcionales a los senos de los ángulos opuestos correspondientes. Ejemplos de Aplicación Ejemplo 1: Hallar la medida del lado a Ejemplo 2: Rastreo de un satélite Un satélite que orbita la Tierra pasa directamente arriba de las estaciones de observación en Phoenix y Los Ángeles, apartadas 340 millas una de a otra. En un instante cuando el satélite está entre estas dos estaciones, su ángulo de elevación es observado de manera simultánea como 60° en Phoenix y 75° en Los Ángeles. ¿Qué tan lejos está el satélite de Los Ángeles? Ejemplo 3: Hallar la medida del ángulo con vértice en B MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 16 TEOREMA DEL COSENO El Teorema del Seno no se puede usar de manera directa para resolver triángulos si se conocen dos lados y el ángulo entre ellos o si se conocen los tres lados. En estos dos casos, se aplica el Teorema del Coseno. Ejemplos de Aplicación Ejemplo 1: Longitud de un túnel Se construirá un túnel por una montaña. Para estimar la longitud del túnel, un topógrafo hace las mediciones mostradas en la figura. Use los datos del topógrafo para aproximar las longitudes del túnel. Ejemplo 2: Hallar la medida del ángulo con vértice en C ACTIVIDADES: MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 17 3) Vuelo de un avión. Un piloto vuela sobre una carretera recta. Determina los ángulos de depresión hasta dos postes de medición de millaje apartados 5 millas, como 32° y 48°, según se ilustra en la figura. a) Encuentra la distancia del avión al punto a. b) Encuentra la elevación del avión. RESOLUCION DE TRIÁNGULOS RECTÁNGULO Resolver un triángulo consiste en calcular seis elementos: los tres lados y los tres ángulos. Para ello necesitamos conocer tres de estos seis elementos y uno de los datos por lo menos sea un lado. Si el triángulo es rectángulo (un ángulo es 90º) basta conocer dos de sus elementos, uno de los cuales debe ser un lado. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 18 MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 19 IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS Una identidad trigonométrica es una ecuación que contiene funciones trigonométricas que se cumplen para todos los valores de la variable. Por ejemplo, de acuerdo con las definiciones de seno y coseno se infiere que para cualquier x tenemos: 𝑠𝑒𝑛2𝑥+𝑐𝑜𝑠2𝑥 = 1 MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 20 Al aplicar las identidades podemos simplificar una expresión complicada que contenga funciones trigonométricas a una expresión mucho más simple, con lo que podemos entender mejor lo que significa la expresión. Empezamos por listar las identidades trigonométricas básicas: Identidades Fundamentales Las funciones trigonométricas se relacionan entre sí mediante ecuaciones llamadas identidades trigonométricas. Presentamos las más importantes en el recuadro siguiente: MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 21 Simplificación de expresiones trigonométricas Las identidades permiten plantear la misma expresión de diferentes maneras. Con frecuencia es posible volver a escribir de una manera mucho más simple una expresión que se ve complicada. Para simplificar las expresiones algebraicas, usamos la factorización, denominadores comunes y las fórmulas de productos especiales. Para simplificar expresiones trigonométricas usamos estas mismas técnicas junto con las identidades trigonométricas fundamentales. ACTIVIDADES. Verifica las siguientes identidades trigonométricas. MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 22 Funciones trigonométricas Las funciones trigonométricas asocian a cada número real, x, el valor de la razón trigonométrica del ángulo cuya medida en radianes es x. Función seno f(x) = sen x Propiedades de la función seno Dominio: Imagen: [−1, 1] Período: Creciente en: Decreciente en: Máximos: Mínimos: Impar: sen(−x) = −sen x Cortes con el eje OX: Función coseno f(x) = cosen x Propiedades de la función coseno MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 23 Dominio: Imagen: [−1, 1] Período: Creciente en: Decreciente en: Máximos: Mínimos: Par: cos(−x) = cos x Cortes con el eje OX: Función tangente f(x) = tg x Propiedades de la función tangente Dominio: Imagen: Período: Creciente en: MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 24 Máximos: No tiene. Mínimos: No tiene. Impar: tg(−x) = −tg x Cortes con el eje OX: Signos de las funciones trigonométricas en los cuatro cuadrantes: La circunferencia se divide en 4 cuadrantes comenzando por el primero que es el superior izquierdo y continuando en el sentido contrario al de las agujas del reloj hasta el cuarto. Cada cuadrante tiene unas coordenadas y ordenadas y según los grados del ángulo estas serán positivas o negativas dependiendo del cuadrante en el que se encuentren. Las razones trigonométricas también variarán dependiendo del cuadrante. En este cuadro se pueden ver las razones trigonométricas y sus correspondientes signos en cada cuadrante: Signo de las razones trigonométricas A continuación, vamos a dar los signos que toman el seno y el coseno en la circunferencia Goniométrica: en los extremos de cada cuadrante: http://4.bp.blogspot.com/-OOpbavgeSl0/Tel19Aa1VNI/AAAAAAAAABQ/jM0bOaPpHNw/s1600/funciones2.jpg MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 25 Anexo Juego del Teorema de Pitágoras El juego del teorema de Pitágoras es un juego de mesa que necesita preparación previa. Cada grupo de 2 a 4 estudiantes necesita una pizarra y 2 hojas de preguntas que deben eliminarse. Todos estos deben estar impresos en cartulina para que duren. Cada grupo necesitará un dado para rodar en su turno. Siga las instrucciones de la pizarra. Cuando unjugador cae en un signo de interrogación, otro jugador robará una carta y la leerá. Si el primer jugador responde correctamente, esa persona avanza dos espacios; de lo contrario, el jugador retrocede dos espacios. El juego continúa hasta que un jugador cruza la línea de meta. TABLERO DEL JUEGO DEL TEOREMA DE PITÁGORAS En este juego, en grupos de cuatro, los estudiantes tirarán un par de dados para moverse por el tablero que se muestra en la figura. Podemos partir de un tablero ya hecho o como trabajo cooperativo, los propios alumnos realizarán el tablero y las preguntas. Una vez tirados los dados, se sumará el cuadrado del número de cada dado, y posteriormente, obtendrán la raíz cuadrada de dicha suma (Teorema de Pitágoras a2 + b2 = c2). En caso de que el resultado no sea un número entero, se redondeará al número entero más cercano. Por ejemplo, si los dados han resultado 1 y 2, entonces c2 = 12 + 22 = 5. Y por tanto c = raíz cuadrada (5) = 2.236., por lo que moverán el botón dos casillas. DETALLE DEL TABLERO A lo largo del tablero observaremos distintas instrucciones. Si la casilla tiene los signos de interrogación "¿?", un miembro del grupo escogerá una carta al azar y responderá a la pregunta planteada. Si responde correctamente, tirará de nuevo uno de los dados y moverá el número de casillas que muestre el dado. Una respuesta incorrecta significará permanecer en la casilla hasta el próximo turno. El primer grupo que consiga dar dos vueltas completas al tablero, ganará la partida. Encontrar el número faltante de la terna pitagórico (7, ___ , 25) Respuesta: 24 Si caminaste 3 km al oeste y luego 4 km al norte, ¿cómo estás desde tu punto de partida? Respuesta: 5 km ¿Verdadero o falso? los egipcios usaron el triángulo rectángulo para medir la tierra Respuesta: cierto El cuadrado de la________ de un triángulo rectángulo es igual a la suma de las longitudes de los catetos Respuesta: hipotenusa Si la longitud de los catetos de un triángulo es 8 y 8√𝟑, ¿Cuál es la longitud de la hipotenusa? Respuesta: 16 Si el largo de un cateto y la hipotenusa de un triángulo rectángulo son 5 y 10, respectivamente, ¿cuál es la longitud del otro cateto? Respuesta: 5√𝟑 Halla la longitud de la diagonal de un cuadrado a la centésima más cercana si el área del cuadrado es 81 cm2 Respuesta: 12,72 cm Si las longitudes de los catetos de un triángulo son, 3 y 4 ¿cuál es la longitud de la hipotenusa? Respuesta: 5 Si la diagonal de un cuadrado tiene una longitud de 8, ¿cuál es la longitud de un lado? Respuesta: 4√𝟒 MATEMÁTICA 3° AÑO | MARTINEZ, JORGE CENS 3-474 - B° SOL Y SIERRA 1 Avanzar hacia el vértice C Mal Inicio vuelva a la Salida Mueva sobre la línea de Flecha V o lv e r a la S a lid a V o lv e r a l v é rtic e C SALIDA FINAL P IE R D E U N T U R N O
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