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BANCO DE EJERCICIOS DE LA COLECCIÓN COMPENDIOS TRIGONOMETRÍA Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com ÍNDICE Sistema de medición angular ........................................................................................................... 4 Razones trigonométricas de un ángulo agudo ................................................................................. 11 Razones trigonométricas de ángulos en posición estándar ............................................................. 23 Circunferencia trigonométrica........................................................................................................... 27 Identidades trigonométricas para un mismo arco............................................................................. 35 Arcos compuestos ............................................................................................................................ 39 Reducción al primer cuadrante......................................................................................................... 44 Identidades de arcos múltiples ......................................................................................................... 49 Transformaciones trigonométricas ................................................................................................... 58 Ecuación trigonométrica ................................................................................................................... 65 Funciones trigonométricas y funciones trigonométricas inversas .................................................... 73 Resolución de triángulos oblicuángulos ........................................................................................... 82 BANCO DE EJERCICIOS4 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com ÁNGULO TRIGONOMÉTRICO Se genera por la rotación de un rayo (en el mismo plano), alrededor de un punto fijo llamado vértice, desde una posición inicial hasta una posición final. Consideramos un ángulo positivo cuando las rota- ción del rayo sea contraria al movimiento de las manecillas de un reloj (antihorario); cuando la rota- ción sea en el mismo sentido de movimiento (hora- rio) el ángulo se considera negativo. O θ O β Donde: O: vértice de los ángulos generados q: ángulo trigonométrico positivo b: ángulo trigonométrico negativo • Cuando a un ángulo trigonométrico se le in- vierte su sentido, su valor cambia de signo. • Para sumar ángulos trigonométricos en un gráfico estos deben tener el mismo sentido. MEDICIÓN DE UN ÁNGULO Al medir un ángulo, tratamos de asignarle un nú- mero que indique la magnitud de este. Se debe te- ner presente para un ángulo positivo, que cuando sea mayor la rotación, mayor será el ángulo. ÁNGULO DE UNA VUELTA Es aquel que se genera, cuando el lado final e ini- cial coinciden por primera vez de cierta rotación. Podríamos asignarle a este ángulo el número 1 y decir que ángulo de una vuelta es: 1 v. La forma más lógica para medir el ángulo es el número de vueltas o llamado también número de revoluciones. 1/4 v 1/2 v 3/4 v 1 v MEDIDA EN GRADOS SEXAGESIMALES El sistema más utilizado en aplicaciones de inge- niería, topografía y navegación es el sistema sexa- gesimal. En este sistema definimos el ángulo de una vuelta como aquel ángulo cuya medida es 360° (1°: grado sexagesimal). Ejemplo: 240° Dibujemos un ángulo de 2/3 de una vuelta y calcu- lemos su medida. La medida en grados sexagesimales de este ángu- lo es 3 2 (360°) = 240° ̀ Medida de un ángulo en grados sexagesima- les = (Número de revoluciones) (360°) Tenemos también: 1 v = 360° 1° = 60’ 1’ = 60” * 1° = 3600” Donde: 1’: minuto sexagesimal 1”: segundo sexagesimal MEDIDA EN GRADOS CENTESIMALES Debido a que este sistema no es muy utilizado y carece de aplicaciones prácticas, solo nos limita- remos a mencionar algunas equivalencias. En este sistema definimos el ángulo de una vuelta como aquel cuya medida es 400g (1g: grado centesimal) También tenemos: 1 v = 400g 1g = 100m 1m = 100s * 1g = 10 000s Donde: 1m: minuto centesimal 1s: segundo centesimal MEDIDA EN RADIANES Consideremos un ángulo q y dibujemos una cir- cunferencia de radio r y el vértice del ángulo en su centro O; sea además L la longitud del arco de la circunferencia que se genera. Entonces se define: SISTEMA DE MEDICIÓN ANGULAR 5TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE10 La medida de un ángulo en radianes (números de radianes) viene expresado por: r Lq =θr r L O Ejemplo: θ r = 2 cm L = 8 cm O De la definición: r L cm cm 2 8 4q = = = El número 4 no tiene unidades, así un ángulo de 4 (radianes) significa un ángulo que subtiende un arco cuya longitud es cuatro veces la longitud del radio (L = 4r) Ahora si consideramos L = r, en- tonces según la definición tene- mos: r L r r 1q = = = Podemos definir un ángulo de un radián (1 rad) como el ángulo central que subtiende un arco cuya longitud es igual a la del radio. Nota: 1 vuelta: 360° = 400g = 2p rad 2 1 vuelta: 180° = 200g = p rad 4 1 vuelta: 90° = 100g = 2 p rad • 1 rad 2 1° 2 1g • 27' = 50m • 1' 2 1m • 81" = 250s • 1" 2 1s • 27' = 5000s • 1' 2 1s RELACIÓN ENTRE LOS NÚMEROS QUE REPRESEN- TAN LA MEDIDA DE UN ÁNGULO Consideremos ahora un ángulo trigonométrico po- sitivo como se muestra en la figura: Siendo: S: número de grados sexagesimales del ángulo q. C: número de grados centesimales del ángulo q. R: número de radianes del ángulo q. θO S° Cg R rad Se cumple: S C R 180 200 p = = ;S R180 p= ;C R200 p= S C 9 10 = S = 9k C = 10k S = 180k C = 200k R = pk LONGITUD DE ARCO DE CIRCUNFERENCIA Si un arco de longitud L en una circunferencia de radio r, subtiende un ángulo central (medida en ra- dianes) Entonces: L = qr 0 1 q # 2p L = qr q = r L r = L q θ r L r Aplicaciones 1. Número de vueltas que da una rueda sin resbalar, al desplazarse de una posición a otra En la figura se muestra una rueda de radio r, que se desplaza de una posición A a otra B, sin resbalar. r r A B lC θr r L = r O BANCO DE EJERCICIOS6 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 11TRIGONOMETRÍA El número de vueltas que da dicha rueda para tal condición se calcula mediante la siguiente relación: nv = l r2 c p Donde: nv: número de vueltas que da la rueda. lc: longitud descrita por el centro de la rueda. r: radio de la rueda. 2. Poleas y engranajes • Engranajes en contacto y poleas unidas por una faja de transmisión A rA rB B Figura (I) F T P BA Figura (II) En la figura (I) se tiene dos engranajes y en la figura (II) se tiene dos poleas unidas por una faja de transmisión. En cada caso, si A gira un ángulo qA entonces B girará otro ángulo qB. Además las longitudes descritas por los pun- tos P, T y F son iguales, es decir: lP = lT = lF ̀ qA rA = qB rB = lF lp: denota la longitud de la trayectoria descri- ta por el punto P, análogamente para los otros puntos mencionados. • Poleas unidas por un eje. A B P QEje Se tienen dos poleas unidas por un eje, si la polea A gira un ángulo qA entonces la polea B, girará un ángulo qB: qA = qB ÁREA DE UN SECTOR CIRCULAR A la porción sombreada de la figura, se denomina sector circular. Si q es el ángulo central expresado en radianes, de una circunferencia de radio r, y si S denota el área de un sector circular subtendido por q. Entonces: θO r B Ar S r 2 2q = S Lr2 = S L 2 2 q = EJERCICIOS RESUELTOS 1. Hallar el equivalente en grados, minutos y se- gundos sexagesimales de unarco de 7 5p rad: Resolución: Pasando al sistema sexagesimal: 7 5p rad ° ° rad 180 7 900 p =c m 240 7 2 34 & 34’ # 60 120 7 1 17 & 17" 900 7 4 128 & 128° # 60 ̀ 7 5p rad / 128°34'17'' 2. Hallar la conversión de 9 32p rad en grados sexagesimales. Resolución: Pasando al sistema sexagesimal: 9 32p rad ° rad 180 pc m = ° 9 32 180# = 640° 7TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE12 3. Si el complemento del arco x es 14 3p - radianes, hallar el valor de x en grados centesimales. Resolución: Sabemos que el complemento de un arco x es: x 2 p - Por dato: x 2 14 3p p - =- x 12 14 3p p = + & x 7 5p = rad Este valor lo pasamos al sistema centesimal: 7 5p rad rad 200g p c m = 7 1000g = 142, 8571g Pasando a minutos y segundos se obtiene: x = 142g 85m 71s 4. Un tramo de una vía férrea curvilínea está for- mado por dos arcos sucesivos. El primer arco corresponde a un ángulo central de 20° con un radio de 2500 pies y el segundo corresponde a un ángulo central de 25° con un radio de 3000 pies. Encontrar la longitud total de la vía. Resolución Observar de la figura que la longitud total de la vía es igual a la suma de los arcos L1 y L2. L1 = 180 20 pc m(2500) 2500 20° L1 3000 25° L2 L2 = 180 25 pc m(3000) L1 + L2 = 9 6250p Considerando: p = 3,1416 se obtiene ̀ L1 + L2 = 2181,67 pies 5. Se tiene un sector circular de radio r y ángu- lo central de 36°. ¿Cuánto hay que aumentar al ángulo central de dicho sector para que su área no varíe, si su radio disminuye en un cuarto del anterior? Resolución: Sector circular (inicialmente): S = 180 36 2 1 pc mr2 ...(1) 36° r (S: área del sector circular) Sector circular (después): 36° + α r r 4- Observar que el radio (por dato) del nuevo sector es igual a 3r/4, pero el área no varía. S = 36 180 r 2 1 4 3 2α π+^ ch m ...(2) Como el área es la misma, entonces iguala- mos (1) y (2): 180 36 36 180 r r 2 1 2 1 4 32 2π α π= +c ^ cm h m Simplificando: 36° = (36° + a) 16 9 Operando tenemos: a = 28° EJERCICIOS PROPUESTOS 1 1. Calcule el valor de: ° ° R rad rad 15 4 8 90 20 7 16g p p = - + + a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 2. Dada la siguiente equivalencia: 11g 1 2 a°b' calcule: b - a a) 45 b) 46 c) 47 d) 48 e) 49 3. Si: 1a a+^ h 1 2 g 2 0a +^ h calcule (a2 + a)° en radianes. a) 30 p b) 15 p c) 9 p d) 6 p e) 30 7p 4. Si 32 3p rad 1 2 a°b'c'', calcule (a + 2b - c)g en el sistema sexagesimal. a) 72° b) 81° c) 90° d) 99° e) 108° 5. Los ángulos internos de un triángulo miden: (3x)°, (10x)g, y x 10 pc m rad. Calcule la diferencia BANCO DE EJERCICIOS8 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 13TRIGONOMETRÍA de las medidas del mayor y menor ángulo en radianes. a) 5p/18 b) p/3 c) 7p/18 d) 4p/8 e) p/2 6. Reducir la expresión: E = C S S C C S C S R C17 20 10p- + + - + + + - siendo S y C las medidas sexagesimal y cen- tesimal de un ángulo trigonométrico. a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 7. Determine la medida radial del ángulo que cumple: 12S + 5C + 40R/p = 32 a) p/10 rad b) p/40 rad c) p/80 rad d) p/100 rad e) p/90 rad 8. La suma del doble del número de grados sexagesimales con el número de grados cen- tesimales de un ángulo es igual a 140. Deter- minar la medida circular de dicho ángulo. a) 3 p rad b) 4 p rad c) 5 p rad d) 2 p rad e) 6 p rad 9. El número de segundos sexagesimales de un ángulo más el número de minutos centesima- les del mismo ángulo es 66 800. Calcule la medida radial de dicho ángulo. a) p/20 b) p/18 c) p/10 d) p/9 e) p/6 10. Calcule la medida del ángulo para el cual se cumple que: S + 3C - 10SR = 30 (p = 22/7) a) 12° b) 15° c) 18° d) 21° e) 24° 11. Si a° y bg son suplementarios que están en la relación de 1 a 4, respectivamente, calcule el valor de: a b+ a) 11 b) 12 c) 13 d) 14 e) 15 12. Calcule: 500 x x y z2- -c m , siendo: x: número de segundos centesimales de un ángulo. y: número de segundos sexagesimales del mismo ángulo. z: número de minutos centesimales del mis- mo ángulo. a) 169 b) 170 c) 171 d) 172 e) 173 13. Determine la medida radial del ángulo que cumpla con la igualdad: S C R 9 10 20 5 5 5 p+ + = 12(S4 + C4 + R4) a) p/3 rad b) p/2 rad c) p/5 rad d) 2p/5 rad e) 3p/5 rad 14. Determine la medida circular del ángulo que cumpla con la igualdad, siendo S, C y R los números convencionales para un ángulo. R S S S S C9 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 f p + = + + + + + + + - c c c cm m m m a) p/2 rad b) p/4 rad c) p/5 rad d) p/8 rad e) p/10 rad 15. Si: ’’° ’ ’ ’ ’’ ’ ’’ x x x x x x x x x m g m c c cm m m 1 2 a°b'c'' calcular: b a c 1- - a) 10 b) 15 c) 20 d) 24 e) 25 16. Siendo S y C los números de grados sexa- gesimales y centesimales para un mismo án- gulo el cual cumple: S2 + 81 # 18S convertir (4SC)g a radianes. a) 9p/5 b) 4p/5 c) 2p/3 d) 3p/5 e) 6p/7 17. Siendo S y C los números que representan la medida de un ángulo en grados sexagesima- les y grados centesimales, respectivamente, cumplen la igualdad: ...S S S C C Cf+ + + = - - - Calcular la medida radial de dicho ángulo. a) 1,9p rad b) 2,9p rad c) 3,9p rad d) 4,9p rad e) 0,9p rad 18. Calcular la medida del mayor ángulo en radia- nes, si la suma de la cuarta parte del número de grados sexagesimales de un ángulo y los tres quintos del número de grados centesima- 9TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE14 a) 12p m2 120°R R b) 14p m2 c) 15p m2 d) 16p m2 e) 17p m2 4. En un sector circular se cumple que: L R L6 4 q +c m = S + 380 donde: R: radio; q: número de radianes del ángulo central; L: longitud de arco, S: área. Hallar S: a) 14 b) 15 c) 16 d) 18 e) 20 5. Si S = 5L2, calcular x (S: área). a) 2L x S b) 3L/2 c) L d) L/2 e) L/3 6. Calcular: q2 + q a) 1 θ rad b) 2 c) 3 d) 1/2 e) 1/3 7. Hallar x. a) 1 2 4 3x + 2 b) 1/2 c) 1/3 d) 2 e) 3 8. Calcular el valor de x. a) 3 x5 2a a 11 b) 5 c) 7 d) 9 e) 11 9. En un sector circular el radio y el perímetro es- tán en la relación de 1 a 3. Calcular la medida del ángulo central. a) 2 1 rad b) 1 rad c) 2 3 rad d) 2 rad e) 2 5 rad les de otro ángulo es 70, además se sabe que dichos ángulos son suplementarios. a) p b) 2p/3 c) 2p d) p/2 e) p/4 19. Un ángulo a mide a0b° y también ac0g. Si c 2 b, ¿cuál es el menor valor que puede to- mar a en radianes? a) 5 12p b) 5 14p c) 5 16p d) 5 p e) 10 17p 20. Se tienen dos ángulos positivos y se sabe lo siguiente: la diferencia del número de minutos centesimales de uno de ellos con el número de minutos sexagesimales del otro es 400, además sus números de grados sexagesi- males y centesimales del segundo y primero suman 10. Calcule la diferencia de estos án- gulos en radianes. a) p/46 b) p/12 c) p/20 d) p/8 e) p/96 1. d 5. e 9. c 13. e 17. a 2. a 6. d 10. a 14. e 18. b 3. c 7. d 11. d 15. a 19. b 4. b 8. b 12. c 16. a 20. eC l a v e s EJERCICIOS PROPUESTOS 2 1. Hallar x. a) 1 x + 1 x + 1 x + 4 x rad b) 2 c) 1/2 d) 1/3 e) 2/3 2. De la figura, calcular: a b a b - + a) 1 a 5 7 b b) 3 c) 6 d) 5 e) 4 3. Calcular el área de la región sombreada: R = 6 m BANCO DE EJERCICIOS10 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 15TRIGONOMETRÍA 10. Determinar la longitud de la cuerda que cubre todo el sistema. a) R (3 + p) R R R b) 2R (3 + p) c) 3R (3 + p) d) 4R (3 + p) e) 5R (3 + p) 11. Calcular q,si: S1 = S2 θ rad S1 S2 a) p/10 b) p/9 c) p/6 d) p/5 e) p/4 12. Si A: área, hallar x. a) 1 A xAA 24 b) 2 c) 4 d) 5 e) 6 13. Si S1 + S2 = 15p m2, calcular q. a) p/15 3 m 3 m 3 m 3 m S2S1θ rad b) p/12 c) p/3 d) p/10 e) p/5 14. Calcular el área S de la región sombreada. a) 48 x - 1 S x + 5 5 x b) 44 c) 40 d) 46 e) 43 15. Calcular: S (área) S 2a b a) 3ab b) 5ab c) 2ab d) ab e) ab 2 16. Se tiene un sector circular cuyo ángulo central mide 40g. Si el radio mide 15 m, calcular la longitud de arco que subtiende. a) p m b) 2p m c) 3p m d) 4p m e) 5p m 17. Si L1 + L2 = 3 14p , a + b = 120°; hallar R. a) 1 R R βα R R L1 L2b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 18. Calcular x. a) 1/3 2 3 x 10b) 1 c) 4/3 d) 5/3 e) 2 1. b 5. a 9. b 13. c 17. d 2. c 6. a 10. b 14. a 18. d 3. a 7. a 11. d 15. d 4. e 8. d 12. e 16. cC l a v e s 11TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Se llama triángulo rectángulo al que tiene un án- gulo recto, recuerde que el lado opuesto al ángulo recto se llama hipotenusa y los dos lados restantes catetos. En la figura, llamamos c a la hipotenusa, para in- dicar que su longitud es de c unidades y, con el mismo fin, llamamos a y b a los catetos, ahora su- pongamos que q es el ángulo agudo. En el triángulo rectángulo mostrado se cumple: 0 1 q 1 90° θ a b c a 1 c; b 1 c Teorema de Pitágoras: a2 + b2 = c2 RAZÓN TRIGONOMÉTRICA (RT) La razón trigonométrica de un ángulo agudo en un triángulo rectángulo se define como el cociente que se obtiene al dividir las medidas de las longi- tudes de dos de los lados del triángulo rectángulo con respecto al ángulo agudo. Si en el triángulo de la figura anterior nos referimos a las longitudes de los lados del triángulo con los nombres hipotenusa (c), cateto opuesto (b) y cate- to adyacente (a) al ángulo q. Podemos definir las razones trigonométricas de q del modo siguiente: senq = á hipotenusa cateto opuesto al ngulo c bq = cosq = á hipotenusa cateto adyacente al ngulo c aq = tanq = á á cateto adyacente al ngulo cateto opuesto al ngulo a b q q = cotq = á á cateto opuesto al ngulo cateto adyacente al ngulo b a q q = secq = ácateto adyacente al ngulo hipotenusa a c q = cscq = ácateto opuesto al ngulo hipotenusa b c q = Ejemplo: Calcule los valores de las seis razones trigono- métricas del menor ángulo agudo q de un trián- gulo rectángulo, cuyos catetos miden 8 y 15 uni- dades. Resolución: θ 15 8 a = 17Teorema de Pitágoras (8)2 + (15)2 = a2 289 = a2 & a = 17 En el : senq = 17 8 cotq = 8 15 cosq = 17 15 secq = 15 17 tanq = 15 8 cscq = 8 17 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE LOS ÁNGULOS AGUDOS: 30°, 60°, 45°, 37° Y 53° Las razones trigonométricas (RT) de estos ángu- los se obtienen a partir de los siguientes triángulos rectángulos. 30° 2k k k 60° 2 1 33 30° 60° 5k 5 3k 3 4k 4 37° 37° 53° 53° 45° k k 45° k 1 122 45° 45° Ángulo 30° 37° 45° 53° 60° RT sen 2 1 5 3 2 2 5 4 2 3 cos 2 3 5 4 2 2 5 3 2 1 tan 3 3 4 3 1 3 4 3 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UN ÁNGULO AGUDO BANCO DE EJERCICIOS12 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 17TRIGONOMETRÍA Ángulo 30° 37° 45° 53° 60° RT cot 3 3 4 1 4 3 3 3 sec 3 2 3 4 5 2 3 5 2 csc 2 3 5 2 4 5 3 3 2 Nota: 1. 15° 75° 4 6 2- 6 2+ ^ h 1 75° 15° 4 6 2 - 6 2+ 2 3- ^ h2 3+ 2. Los valores de las seis razones trigo- nométricas dependen únicamente de la medida del ángulo y no de las longitudes de los lados del triángulo rectángulo. Luego: θ A B B’ C C’ ACB tenemos que: sen q = AB BC AC’B’ tenemos que: sen q = ’ ’ ’ AB B C Luego: ’ ’ ’ AB BC AB B C = Así encontramos el mismo valor para senq sin importar cual sea el triángulo rectángulo que utilicemos para calcular- lo, una idea similar podría servir para las otras razones trigonométricas. RAZONES TRIGONOMÉTRICAS RECÍPROCAS Siendo q un ángulo agudo, se cumple: cscq = sen 1 q & senqcscq = 1 secq = cos 1 q & cosqsecq = 1 cotq = tan 1 q & tanqcotq = 1 Ejemplos: • senq = 7 2 & cscq = 2 7 • tanq = 5 5 & cotq = 5 5 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE ÁNGULOS COMPLEMENTARIOS Dos ángulos agudos se lla- man complementarios si su suma es un ángulo recto. En la figura que se muestra: q y a: son ángulos comple- mentarios (q + a = 90°). Hemos nombrado el ángulo opuesto al cateto b como q y el ángulo opuesto al cateto a como a, en consecuencia: senq = c b = cosa; cosq = c a = sena tanq = a b = cota; cotq = b a = tana secq = a c = csca; cscq = b c = seca sena = cos(90° - a) tana = cot(90° - a) seca = csc(90° - a) Debido a estas relaciones, las razones: • Seno y coseno • Tangente y cotangente RT(a) = CO-RT(b) & a + b = 90° • Secante y cosecante se llaman co-razones trigonométricas una de la otra, respectivamente. a b c θ α 13TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE18 Ejemplos: sen40° = cos50° sec20° = csc70° tan80° = cot10° cot3° = tan87° cos62° = sen28° csc24° = sec66° RESOLUCIÓN DE TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS Las aplicaciones de la trigonometría en campos como topografía y navegación requieren resolver triángulos rectángulos. La expresión “resolver un triángulo” significa encontrar la longitud de cada lado y la medida de cada ángulo del triángulo. En esta sección veremos que podemos resolver cualquier triángulo rectángulo si se nos da: I. Las longitudes de dos lados. II. La longitud de un lado y la medida de un án- gulo agudo. I. Conociendo las longitudes de dos lados Ejemplo: Resolver un triángulo rectángulo, sabiendo que sus catetos miden 1 y 2, respectivamente. Resolución: • Para calcular x, aplicamos el teorema de Pitágoras: (1)2 + (2)2 = a2 2 1 a θ β & a2 = 5 ̀ a = 5 • Para determinar la medida del ángulo q, calculemos una razón trigonométrica con los catetos de longitudes 1 y 2. Es decir: tanq = 2 1 & q = 26°30’ Como: q + b = 90° & b = 63°30’ II. Conociendo un lado y la mediada de un án- gulo agudo A. Conociendo la longitud de la hipotenusa y un ángulo agudo. Incógnitas: x, y • Cálculo de x: x ya θ a x = cosq & x = acosq • Cálculo de y: a y = sen q & y = asenq • En el triángulo rectángulo la medida del otro ángulo agudo es: 90° - q θ acosθ asenθ a B. Conociendo un ángulo agudo y la longitud del cateto opuesto a dicho ángulo. Incógnitas: x, y • Cálculo de x: x ay θ a x = cotq & x = acotq • Cálculo de y: a y = cscq & y = acscq • En el triángulo rectángulo la medida del otro ángulo agudo es: 90° - q θ acotθ a acscθ C. Conociendo un ángulo agudo y la longitud del cateto adyacente a dicho ángulo. Análogamente a los triángulos rectángulos anteriores tenemos: θ a atanθ asecθ ÁREA DE LA REGIÓN TRIANGULAR El área de cualquier región triangular esta dado por el semiproducto de dos de sus lados multiplicado por el seno del ángulo que forman dichos lados. Así tenemos: S B A Cb a θ S = 2 1 absenq BANCO DE EJERCICIOS14 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 19TRIGONOMETRÍA ÁNGULOS VERTICALES Son aquellos ángulos contenidos en un plano verti- cal formados por la línea de mira (o visual) y la línea horizontal, que parten de la vista del observador. • Línea vertical. Vertical de un lugar es la línea que coincide con la dirección que marca la plomada. • Línea horizontal. Se denomina así a toda aquella línea perpendicular a la vertical. • Plano Vertical. Es el que contiene a toda línea vertical. • Línea visual. Llamada también línea de mira, es aquellalínea recta imaginaria que une el ojo del observador con el objeto a observarse. Los ángulos verticales pueden ser: Ángulo de elevación. Es el ángulo formado por la línea horizontal y la línea de mira cuando el objeto se encuentra por encima de la línea horizontal. α β θ Plano vertical Plano horizontal Linea horizontal Lin ea de m ira L. h orizo ntalP En la figura se muestra la ubicación de los ángulos de elevación y depresión. • a: es la medida del ángulo de elevación, porque se encuentra contenido en un plano vertical. • q: es la medida del ángulo de depresión, por- que está contenido en un plano vertical. • b: no es un ángulo de elevación porque está contenido en un plano inclinado. Ángulo de depresión. Es aquel ángulo formado por la línea horizontal y la línea de mira cuando el objeto se encuentra por debajo de la línea horizontal. Linea horizontal Linea de mira α α: ángulo de depresión Ángulo de observación. Es aquel ángulo for- mado por dos líneas de mira que parten de un mismo punto al observar un objeto de un extremo al otro. θ θ: ángulo de observación Líne a de mir a Líne a de mira Ejemplo: El ángulo de elevación de la cúspide de una torre es de 60°, a 72 metros de ella, estando el ojo del observador a 3 metros sobre el suelo, la altura de la torre es aproximadamente: Resolución: Observar que: MN = 3 60°P Q M H N 72 72 3 & QM = H - 3 PMQ: tan60° = H 72 3- H3 72 3 = - & H = 73 3 EJERCICIOS RESUELTOS 1. En un triángulo rectángulo un cateto mide 4 m y la altura sobre la hipotenusa 2,4 m. ¿Cuál es el área del triángulo? Resolución: AHB: sena = , 4 2 4 = 0,6 sena = 5 3 & a = 37° α A 4 2,4 H B Ca ABC: tana = a 4 a 4 4 3 = & a = 3 ATABC = 2 4 3^ ^h h = 6 m2 2. El perímetro de un triángulo rectángulo es de 338 m. Si la tangente de uno de los án- gulos agudos es 2,4; ¿cuánto mide el cateto menor? 15TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE20 Resolución: Dato: tana = 2,4 = 5 12 ...(1) b c a α De la figura: tana = b a ...(2) De (1) y (2): b a 5 12 = Entonces sea: a = 12x y b = 5x c = a b x x12 52 2 2 2+ = +^ ^h h c = 169x2 & c = 13x Dato: a + b + c = 338 12x + 5x + 13x = 338 & 30x = 338 & x = 30 338 Cateto menor: b = 5x = 5 30 338c m & b = 56,33 3. Se tiene un triángulo rectángulo isósceles ABC de catetos 1 m (ángulo recto en B). Por B se traza una perpendicular a AC; por D una perpendicular a BC; por E una perpendicular a AC; por F una perpendicular a BC y así su- cesivamente. Calcular el límite de la suma: BD + DE + EF + FG + ... A D F CGEB Resolución: α αα α A D F CGEB ADB: BD = sena BED: DE = BDsena = sen2a DFE: EF = DEsena = sen3a EGF: FG = EFsena = sen4a S = BD + DE + EF + FG + .... S = sena + sen2a + sen3a + sen4a + ... S = sena [1 + sena + sen2a + sen3a + ...] S = sena(1 + S) & (1 - sena)S = sena S = sen sen 1 a a - Por dato el ABC es isósceles Entonces: a = 45° S = 1 45sen sen45 1 2 1 2 1 - = - S = . 2 1 1 2 1 2 1 - + + & S = 2 + 1 4. Considerando p = 3,1416; ¿cuál es el valor de la secante de un arco de: 1,04720 radianes? Resolución: Nos piden calcular: sec(1,04720). Como: 1,04720 = , 3 3 1416 3 p = & sec(1,04720) = sec 3 pa k = 2 5. La cotangente de un ángulo vale 1,5; ¿cuánto vale la tangente de su complemento? Resolución: Dato: cota = 1,5 Por RT de ángulos complementarios sabemos que: tan(90°- a) = cota ̀ tan(90° - a) = 1,5 6. Hallar el valor numérico de la siguiente expre- sión: 3 cos230°tan60° - 6 sen45°cot30° + 2sec45°cos45° - 4 1 Resolución: Reemplazando los valores indicados: 3 2 3 3 6 2 2 3 2 2 2 1 4 12 - + -c ^ c ^ cm h m h m & 4 9 2 6 2 4 1 - + - = 1 7. En un triángulo rectángulo la hipotenusa mide 5 y los ángulos agudos B y C cumplen con la relación: senB = 2senC. Hallar las longitudes de los catetos. Resolución Dato: senB = 2senC C B A c b 5a b a c2 = & b = 2c b2 + c2 = 5 2^ h & (2c)2 + c2 = 5 5c2 = 5 & c2 = 1 c = 1 / b = 2 BANCO DE EJERCICIOS16 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 21TRIGONOMETRÍA 8. Hallar el valor de la siguiente expresión: sen4x + 3tan3x - 2sec2x - 4 1 para: x = 45° Resolución: Sea: E = sen4x +3tan3x - 2sec2x - 4 1 Para x = 45°: E = sen445° + 3tan345° - 2sec245° - 4 1 E = 2 1 4c m + 3(1)3 - 2 2 4 12 -^ h E = 4 1 + 3 - 4 - 4 1 = -1 9. Hallar el valor de: A = 30 45 3 45 30 60 60 cot sec tan csc secsen 2 1 36 1 / 4 2 2 4 3 1 2 + + + +; E Resolución: Reemplazando los valores conocidos: A = 3 2 3 1 2 1 2 1 3 2 36 1 2 / 4 2 2 4 3 1 2 + + + + ^ ^ ^ c c ^ h h h m m h> H A = 9 2 3 4 1 9 8 9 2 /1 2 + + + +; E = 14 36 49 14 6 7 12 1 /1 2 = = ; E 10. Hallar los ángulos agudos a y b tales que: tan(3a - 35°) = cot(90° - b) / 2b - a = 15° Resolución: Como: tan(3a - 35°) = cot(90° - b) Entonces: 3a - 35° + 90° - b = 90° Simplificando: 3a - b = 35° ...(1) Dato: 2b - a = 15° ...(2) Resolviendo las ecuaciones (1) y (2) se ob- tiene: a = 17° / b = 16° EJERCICIOS PROPUESTOS 1 1. Del gráfico, calcular: senq a) 0,2 θ 5 2 b) 0,5 c) 2/3 d) 2/5 e) 3/4 2. Siendo q un ángulo agudo, tal que: tanq = 5/12; calcular el valor de: E = cosq - senq a) 3/19 b) 4/17 c) 7/13 d) 9/16 e) 5/13 3. Siendo x un ángulo agudo para el cual: cscx = 2,5; calcular el valor de: M = 5cos2x - 3senx a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 4. En un triángulo rectángulo ABC (recto en B), simplificar: E = sec tan csc tan senA C A senA C A2- a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 5. Dado el triángulo rectángulo ABC (recto en B). Calcular cscA, sabiendo que: secC - senA = 3senC a) 10 b) 2 10 c) 3 10 d) 5 e) 2 5 6. Si el perímetro de un triángulo rectángulo ABC (recto en B) es 168 cm, además: cscA = 25/7, calcular la diferencia entre las longitudes de los dos mayores lados. a) 1 cm b) 2 cm c) 3 cm d) 4 cm e) 5 cm 7. Siendo x e y ángulos agudos, calcular x, si: cos(2x + y + 15°)sec(3x + y - 12°) = 1 a) 25° b) 27° c) 29° d) 12° e) 15° 8. Calcular el ángulo agudo x que cumple: sen(5x + 13°) - cos(4x + 14°) = 0 a) 3° b) 5° c) 7° d) 9° e) 11° 9. Calcular el valor de: E = " " " " " " csc tan cos cot sec x x sen x x 10 5 65 3 70 20 25 3 80 5 + + - + + + + - ^ ^ ^ ^ h h h h a) 1 b) 0 c) 2 d) 1/2 e) 1/3 17TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE22 10. Siendo a y b ángulos agudos, calcular b, si: sen(7a - 15°) = cos(5a + 21°) tan(2b - a)cot(3a + 2°) = 1 a) 5° b) 10° c) 15° d) 20° e) 25° 11. Calcular la medida del ángulo agudo x para el cual se cumple: cot(2x - 9°) = tan1°tan2°tan3° ... tan89° a) 10° b) 18° c) 20° d) 27° e) 30° 12. Siendo x e y ángulos agudos que cumplen: sec(5x + 10°) = csc(2y +20°) tan(20° + y)tan(30° + 3y) = 1 calcular: M = sen(4y + x) + tan(4x + y) a) 1/2 b) 1 c) 3/2 d) 2 e) 3 13. Siendo a y b ángulos agudos tales que: tana = 7 / cscb = 2 2 calcular: E = tan2 tan 3 2 α β α β+ + +c cm m a) 1/2 b) 1 c) 3/2 d) 3/4 e) 4/3 14. Si a, b y q son ángulos agudos que cumplen: sen(3a + b) = cos(3q + 2b) calcular: M = cos csc cos sec 2 2 2 3 3 2 α β θ β θ α β θ α β + + + + + + ^ ^ ^ ^ h h h h a) 1/2 b) 1 c) 2 /2 d) 3 e) 2 15. En un triángulo rectángulo ABC (recto en C), se sabe que: tan2B = 2; calcular: E = 2tan2A - csc2B a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2 16. Siendo x e y ángulos agudos que cumplen: tan(50° - x) = 10 80 40 20 tan cot cot tanx y+ +^ ^h h calcular: E = 10" " 20" cos cos y x sen x y y50 - - + + + ^ ^ ^ h h h a) 1/2 b) 3 /2 c) 3/4 d) 2 /2 e) 4/5 17. Se tiene un cubo donde se traza una de sus diagonalesy una de las diagonales de su base, de tal manera que tenga un punto en común con la diagonal del cubo. Calcular la tangente del ángulo que forman dichas diagonales. a) 2 b) 2 /2 c) 3 /2 d) 6 /2 e) 6 /6 18. Del gráfico, calcular: P = tanb + tanq a) 1/2 A D E B F C β θ b) 2/3 c) -1 d) 1 e) 3/5 1. c 5. d 9. a 13. b 17. b 2. c 6. d 10. c 14. a 18. d 3. c 7. a 11. d 15. b 4. b 8. c 12. b 16. dC l a v e s EJERCICIOS PROPUESTOS 2 1. Calcular el valor de: A = ° ° ° ° ° cot tan sec cos sen45 30 60 45 4 602 2 - + + a) 10 b) 12 c) 14 d) 16 e) 18 2. Si: tanq - sen45°tan60° = 0; q: agudo calcular E = 10sen2q + 6csc2q a) 8 b) 10 c) 12 d) 16 e) 20 3. Calcular el valor de x (agudo) en: 4sen(22° + x) cos(68° - x) = tan(30° + x)tan(60° - x) a) 2° b) 4° c) 8° d) 10° e) 12° 4. Calcular secq del gráfico: a) 13 /3 θ 37° b) 13 /4 c) 13 /5 d) 13 /6 e) 13 /7 BANCO DE EJERCICIOS18 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 23TRIGONOMETRÍA a) 8 3 b) 7 3 c) 6 3 d) 5 e) 1 11. Hallar x. a) 3senatanq θ α 3 x b) 2senacotq c) 3senasenq d) 3cosatanq e) 3cosacotq 12. De la figura, calcular: b a 37° 30° b a a) 3 /5 b) 2 3 /5 c) 3 3 /5 d) 4 3 /5 e) 5 3 /5 13. De la figura, calcular x. a) asen(q − a)tana α a x θ b) asen(q − a)cota c) asen(q − a)seca d) asen(a − q)tana e) asen(a − q)cota 14. Del gráfico, calcular: x a) 2(tana + tanb) 2 β α x b) 2(cota + cotb) c) 2(cota - tanb) d) 2(cota - cotb) e) 2(tana - tanb) 15. De la figura, calcular x. R 2θ x a) 2R(tanq + 1) b) 2R(cotq + 1) c) R(cotq + 1) d) R(cotq - 1) e) R(tanq + 1) 16. Calcular: E = (2sen30° + sec60°)tan53° + 3 tan60° a) 3 b) 5 c) 7 d) 9 e) 11 17. Si: senq - tan37° = 0; calcular: A = tan7 1q+ 5. De la figura, calcular: tanq 30° θ a) 3 b) 3 /2 c) 1 d) 2 e) 3 /3 6. De la figura, hallar cscq, si AO = OB. a) 2 37° AO B θ b) 2 2 c) 2 3 d) 2 /2 e) 3 /3 7. De la figura, calcular: tana a) 1/2 53° P B C A D α b) 2 c) 1/4 d) 4 e) 1 8. De la figura, calcular: tana 37° 45° α a) 0,1 b) 0,2 c) 0,3 d) 10/3 e) 10 9. De la figura, calcular: tana a) 1/2 α 45° b) 1/3 c) 4/7 d) 3/5 e) 5/7 10. Calcular: A = 10tana + 11tanq 120° 8 8 θ α 19TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE24 a) 2 b) 3 c) 5 d) 2 3 e) 3 2 18. Simplificar: A = ° ° °tan tan tanx x2 35 55 60 cos18 csc72 sen30 2 - + - +^ ^h h a) 10 b) 9 c) 8 d) 7 e) 6 19. Del gráfico, calcular: 6 sen q + 1 a) 2 θ 30° b) 3 c) 4 d) 5 e) 7 20. De la figura, calcular tanq. a) 1/3 θ 45° 3aa b) 1/4 c) 3/4 d) 2/3 e) 3/2 21. Calcular x del gráfico: a) 1 37° 2x + 1x + 11 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 22. Del gráfico, calcular: A = 2sen(q -15°) + sec(q+15°) a) 1 θ y x xy2 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 1. c 6. a 11. a 16. c 21. d 2. d 7. b 12. b 17. a 22. c 3. d 8. c 13. e 18. a 4. a 9. b 14. c 19. b 5. b 10. b 15. c 20. dC l a v e s EJERCICIOS PROPUESTOS 3 1. Del gráfico, calcular x. a) 19 x 10 37° 30° a b) 18 c) 17 d) 15 e) 12 2. En un triángulo ABC cuya área es 0,5 m2, determinar a que es igual el producto de las cosecantes de los ángulos del triángulo. a) abc b) a2b2c2 c) ab2c2 d) a2b2c e) a2bc2 3. Siendo S1 y S2 áreas, calcular: S S 1 2 a) 1 5b 3b 4a 6a S1 S2 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 4. Del gráfico, calcular: x 12 1- a k θa a - 1 x a + 1 a) 3senq + 2cosq b) 2senq + cosq c) 4cosq + 3senq d) 3cosq + 4cosq e) 3cosq + 2cosq 5. Del gráfico, calcular: S S 2 1 a) sen2q θ θ S1 S2 b) csc2q c) cos2q d) sec2q e) tan2q 6. Desde un punto en el suelo se observa la par- te más alta de un edificio con una elevación angular de 37°, nos acercamos al edificio a una distancia de 10 m y el nuevo ángulo de elevación para el mismo punto es 45°. Calcu- lar la altura del edificio. BANCO DE EJERCICIOS20 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 25TRIGONOMETRÍA a) 14 m b) 15 m c) 28 m d) 30 m e) 32 m 7. Desde un punto en el suelo, situado entre 2 muros de 3 m y 4 3 m se observa sus puntos más altos con ángulos de elevación de 30° y 60°, respectivamente. Calcular la distancia entre dichos puntos. a) 10 m b) 12 m c) 14 m d) 16 m e) 18 m 8. Desde la base de un árbol se observa la parte superior de un edificio con un ángulo de ele- vación de 45° y desde la parte superior del ár- bol se observa el mismo punto con un ángulo de elevación de 37°. Si la altura del edificio es de 120 m. Calcular la altura del árbol. a) 10 m b) 20 m c) 30m d) 40 m e) 50 m 9. Una persona colocada a 36 m de una torre ob- serva su parte más alta con un ángulo de ele- vación a (tana = 7/12). ¿Qué distancia habría que alejarse para que el ángulo de elevación sea q, donde: tanq = 1/4? a) 36 m b) 40 m c) 42 m d) 46 m e) 48 m 10. Desde la parte superior de un muro de 2 m de altura, se observa un árbol con un ángulo de depresión de 30° su base y con un ángulo de elevación de 60° su parte superior. Hallar la altura del árbol. a) 4 m b) 6 m c) 8 m d) 10 m e) 12 m 11. Desde un avión, que se encuentra a una al- tura H, se observa en tierra un objetivo con un ángulo de depresión de 60°; luego de un minuto y habiendo pasado por encima del ob- jetivo, se vuelve a observar el mismo con una depresión angular de 30°. Si la velocidad del avión es de 300 km/h, calcular H, además la trayectoria del avión es una línea horizontal. a) 1350 m b) 2500 m c) 1250 m d) 3500 m e) 2000 m 12. Un cachimbo de la Universidad Villarreal de 1,5 m de altura observa la parte superior de un poste, con un ángulo de elevación Φ. Si el cachimbo se acerca 45 m, hacia el poste y en línea recta, el nuevo ángulo de elevación sería q, halle la altura del poste, sabiendo que: cotΦ - cotq = 2 a) 16 m b) 18 m c) 20 m d) 24 m e) 25 m 13. Desde el último piso de un edificio se ob- serva un avión con un ángulo de elevación de 53°. Si la altura del edificio es de 200 m y la altura de vuelo del avión es de 1 km, calcular la distancia del avión al último piso del edificio. a) 1600 m b) 1200 m c) 600 m d) 800 m e) 1000 m 14. Desde la base A de un camino inclinado, un ángulo a con respecto a la horizontal, se ob- serva la parte superior S, de un poste de 2 m de altura con un ángulo de elevación 2a. Si el poste se encuentra en el camino y AS = 7 m, calcular tana. a) 2/9 b) 2/7 c)7/2 d) 6 2 e) 4 2 15. Calcular el área de una región triangular don- de 2 de sus lados miden 12 m y 14 m, además la medida del ángulo que forman dichos lados es 30°. a) 40 m2 b) 41 m2 c) 42 m2 d) 43 m2 e) 44 m2 16. Del gráfico, calcular x. a) b ac senq θ b a c x b) a bc senq c) c ab senq d) abcsenq e) a bc 2 senq 17. Del gráfico, calcular: A = senq + 2cosq a) 1 θ b) 1/2 c) 3/2 d) 3 e) 2 21TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE26 18. Si a + b = ab; calcular x. a) 3 30°30° xa b AB P C b) 2 3 c) 3 3 d) 4 3 e) 5 3 19. Del gráfico, calcular el área de la región som- breada. 37° 15 5 10 22 a) 13,5 b) 14,5 c) 15,5 d) 16,5 e) 17,5 20. A 16 m de la base de un árbol el ángulo de elevación para la parte más alta es 37°. Cal- cular la altura del árbol. a) 10 m b) 11 m c) 12 m d) 13 m e) 14 m 1. e 5. d 9. e 13. e 17. e 2. b 6. d 10. c 14. b 18. a 3. c 7. a 11. c 15. c 19. d 4. c 8. c 12. d 16. c 20. cC l a v e s 23TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com ÁNGULO EN POSICIÓN NORMAL Un ángulo q está en posición normal, posición es- tándar o canónica si su vértice está en el origen de un sistema coordenado rectangular y su lado inicial coincide con el eje x positivo. Lado final θ y x Lado inicialVértice Cuando un ángulo q está en posición normal, el lado final puede estar en uno de los cuadrantes en cuyo caso se dice que q está en tal cuadrante, o bien encontrarse sobre el eje x o el eje y, entonces se dice que es un ángulo cuadrantal. Ejemplos: I. y xα α 2 0 II. y xφ φ 1 0 III. y xβ β 2 0 IV. y x θ θ 1 0 • Entonces a, φ / b están en posición normal. a ! IIIC, φ ∈ IIC y b es un ángulo cuadrantal. • q no está en posición normal. ÁNGULOS COTERMINALES Son aquellos ángulos que pueden o no estar en posición normal y tienen las siguientes caracterís- ticas: I. El mismo lado inicial II. El mismo vértice III. El mismo lado final Sin considerar el sentido de los ángulos, es decir, que ambos ángulos pueden tener el mismo sentido o sentidos opuestos, se tiene: Vértice Lado inicial Lado final α θ x y Lado inicial α ! III C θ ! III C Vértice Lado final θ α En ambas figuras a y q son ángulos coterminales, en el primer gráfico son ángulos trigonométricos y en el segundo ambos están en posición normal. Propiedades de ángulos coterminales 1. La diferencia de dos ángulos coterminales es un número que se representa por 360°k (k: entero). Es decir, si a y q son ángulos cotermi- nales, se cumple: a - q = 360°k donde: k = !1, !2, !3, ... 2. Siendo a y q ángulos coterminales y en posición normal como se muestra en la figura se tiene: x y r P(x; y) θ α sena = r y sena = senq senq = r y cosa = r x cosa = cosq cosq = r x tana = x y tana = tanq tanq = x y Análogamente para las demás razones trigo- nométricas. Luego, podemos concluir: RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE ÁNGULOS EN POSICIÓN ESTÁNDAR BANCO DE EJERCICIOS24 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE28 ̀ RT(a) = RT(q) Donde RT: razón trigonométrica RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE ÁNGULOS EN POSICIÓN NORMAL θ r P(x; y) y x senq = r y radio vector ordenada = cosq = r x radio vector abscisa = tanq = x y abscisa ordenada = cotq = y x ordenada abscisa = secq = x r abscisa radio vector = cscq = y r ordenada radio vector = EJERCICIOS RESUELTOS 1. Hallar el valor numérico de la expresión: E = sen180° + 2cos180° + 3sen270° + 4cos270° - 5sec180° - 6csc270° Resolución: Recordar: sen cos tan cot sec csc 180° 0 -1 0 b -1 b 270° -1 0 b 0 b -1 Reemplazando en la expresión dada: E = 0 + 2(-1) + 3(-1) + 4(0) - 5(-1) - 6(-1) E = -2 - 3 + 5 + 6 = 6 2. Indicar los signos de las siguientes expresio- nes en el orden F, G, H. F = csc 215 cot338 sec285 tan 138 sen210 3 3 2 ^ ^ h h G = csc195 tan336 sen 260 cot115 cos116 3 2 3 ^ ^ h h H = tan135 sec298 sen195 cot340 csc128 3^ h Resolución: Recordar los signos de las RT en cada cua- drante. seno cosecante (+) coseno secante (+) tangente cotangente (+) todas son positivas (+) En las expresiones dadas solo reemplazamos los signos. F : 3 - - + + - = + - ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ h h h h h h h6 @ & F = (-) G: 2 3 - + - - - = + - ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ h h h h h h h 6 6 @ @ & G = (-) H: 3 - + - - + = - + ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ h h h h h h h 6 @ & H = (-) EJERCICIOS PROPUESTOS 1. De la figura siguiente, calcule tanq. a) -4/3 θ (3; 4)y x b) 4/3 c) -1 d) 3/4 e) -3/4 2. Del gráfico mostrado; calcule tana. a) 2/3 α (-3; 2) y x b) 1/3 c) 1/2 d) 3/2 e) 1 25TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 29TRIGONOMETRÍA 3. Del gráfico mostrado, calcule tanq. a) 1/2 θ A(2; 6) 37° y x b) 1/3 c) 1 d) 2 e) 3 4. Si q es un ángulo positivo, en posición normal y está comprendido entre la segunda y terce- ra vuelta; determine su valor si se cumplen: tanq = cot(p/4) y senq 1 0. a) 35p/4 b) 75p/4 c) 55p/4 d) 65p/4 e) 45p/4 5. Del gráfico mostrado, calcule tanq. a) -2/3 θ (4; 4)y m2m (2; 0) x b) -3/4 c) -4/3 d) -5/4 e) -3/2 6. Del gráfico mostrado; calcule 3tanq + 3 1 cotq a) 1 θ y x OO b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 7. Si q es un ángulo en posición normal tal que tanq = - 5 4 y q pertenece al segundo cuadran- te; calcule: 2 + 41(senq + cosq) a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2 8. Si se tiene que q es un ángulo en posición nor- mal del cuarto cuadrante, para el cual se tiene que cosq = 13 12 ; calcule: 3 + 13(senq + cosq) a) 8 b) 10 c) 11 d) 9 e) 6 9. Determine el cuadrante al cual pertenece q si se cumple: (senq + cosq)secq 1 1 y además: tanqsenq 2 0 a) IC b) IIC c) IIIC d) IVC e) F. D. 10. Determine el cuadrante al cual pertenece q si se tiene que: |senq| + senq = 0 y además: senqcosq 2 q a) IC b) IIC c) IIIC d) IVC e) F. D. 11. Si q es un ángulo positivo y menor que una vuelta y pertenece al tercer cuadrante; deter- mine el signo de: I. E = (senq + cosq)tanq II. F = 2 2 cossen q q-c cm m; Esenq III. A = (sen2q - cosq)tan(q/2) a) (-); (-); (+) b) (-); (+); (-) c) (-); (-); (-) d) (+); (-); (-) e) (+); (+); (-) 12. Dadas las relaciones: 1 + |senq|tanq 1 0 / tanqsenq 2 0 determine el signo de la expresión: E = (senq - cosq)(tanq + cotq) a) (+) b) (-) c) (+) o (-) d) 0 e) F.D. 13. Del gráfico mostrado, calcule: 3senq + 2cosq a) 1 θ y xO (-12; -5) b) 2 c) 3 d) -2 e) -3 14. De la figura siguiente, calcule: senq - 4cosq a) 5 θ (-15; 8) y x b) 4 c) 3 d) 2 e) 1 15. El punto P(-3; 5) pertenece al lado final de un ángulo q en posición normal; calcule: 34 (senq + cosq) a) 1/2 b) 1 c) 2 d) 3 e) 1/3 BANCO DE EJERCICIOS26 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE30 16. El lado final de un ángulo q en posición normal pasa por el punto (4; -5); calcule: 41(senq - cosq) a)-1 b) -3 c) -5 d) -7 e) -9 17. Del gráfico mostrado, calcule el valor de m, si se tiene que: tanq = 3/2 a) 1 θ y x b) -8 c) 4 d) -2 e) -6 18. En la figura mostrada, calcule: tana + tanq a) -13/12 θ α (a; a + 5) (a - 1; a) y x b) -4/7 c) -5/6 d) -35/12 e) -12/7 19. Del gráfico mostrado, calcule: tanq + tana a) -3 37° θ α x y b) -2 c) -1 d) -4 e) -5 20. Del gráfico mostrado; calcule tanq. a) -3 θ y x (-2; 4) b) -2 c) -1 d) -1/2 e) -1/3 1. e 5. a 9. d 13. e 17. b 2. d 6. d 10. c 14. b 18. c 3. a 7. d 11. c 15. c 19. a 4. b 8. b 12. a 16. e 20. bC l a v e s 27TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com ECUACIÓN DE LA CIRCUNFERENCIA En la figura se tiene una circunferencia con centro en C(h; k) y radio r. Si P (x; y) es un punto cual- quiera de la circunferencia, por distancia entre dos puntos se tiene: r = x h y k2 2- + -^ ^h h , pero esto es equivalente a la ecuación: (x - h)2 + (y - k)2 = r2 ...(I) A la ecuación (I) se denomina ecuación de la cir- cunferencia con centro en (h; k) y radio r. P(x; y)r C(h; k) y 0 x A aquella circunferencia que tenga por ecuación: x2 + y2 = 1, se le denomina circunferencia trigo- nométrica o unitaria. Entonces esta circunferencia tendrá centro en el origen y radio igual a una uni- dad. La gráfica de la circunferencia trigonométrica (CT) se observa en la siguiente figura: CT y x (0; -1) (1; 0) 0 1 (0; 1) (-1; 0) ARCO DIRIGIDO Es la trayectoria recorrida por un punto móvil so- bre una curva en un sentido determinado. Así, por ejemplo, en la figura el arco AB se forma por la trayectoria de un puntosobre la curva C, partiendo de A (posición inicial u origen) llegando al punto B (posición final o extremo). Análogamente el origen del arco CD es C y su extremo es D. D C A B C ARCOS EN POSICIÓN NORMAL Son arcos dirigidos formados en una circunferen- cia con centro en el origen del plano cartesiano, donde la posición inicial de estos arcos es el punto Q punto de intersección del lado positivo del eje x con la circunferencia) ver figura. En adelante discutiremos aquellos arcos dirigidos en posición normal donde la posición inicial sea un punto tal como Q. Aquellos arcos formados en sen- tido antihorario se consideran positivos, y en senti- do horario se les consideran negativos. En la figura, los puntos S y P son los extremos de los arcos γ y b, respectivamente. y x0 Q β P S γ r γ: es un arco positivo (sentido antihorario) b: es un arco negativo (sentido horario) Así tenemos un arco dirigido QP en posición nor- mal (figura 1). Del sector circular sombreado, se tiene que por la longitud del arco es LQP = ar. Para una CT (r = 1), se cumplirá: LQP = a (figura 2). y Fig. 2 x Q P x2 + y2 = 1 α r α rad y xQ P αr r α rad Fig. 1 Es importante trabajar los arcos en posición normal en la CT teniendo en cuenta el extremo del arco, este extremo nos indicará el cuadrante al que per- tenece dicho arco. Así, por ejemplo, en la figura q ! IC y γ ! IIIC. y x θrad γ rad A T θ γ CT P En la figura (a), se tiene una recta numérica verti- cal donde el origen de la recta coincide con el punto A(1; 0) de la CT. Considerando a la CT como una sección de un carrete y la recta numérica como un hilo (espesor despreciable) entonces, en la figura CIRCUNFERENCIA TRIGONOMÉTRICA BANCO DE EJERCICIOS28 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE32 (b), la parte positiva de la recta se envuelve en sen- tido antihorario y la parte negativa en sentido horario. CT y x A 2 1 -1 -2 CT y x A 2 1 -1 -2 1 2 -1 -2 Fig. (a) Fig. (b) Este procedimiento tiene por fin ilustrar al lector que a cada punto de la recta numérica le corres- ponde un único punto de la CT. Como ya se ha enunciado, es importante ubicar el extremo de un arco en la CT, ya sea para la ubica- ción de su cuadrante o para las definiciones que se verán más adelante. Así, por ejemplo el arco 1 en la CT se relaciona a un ángulo en posición normal 1 rad Fig. (a), análogamente el arco p a p rad Fig. (b) y el arco -2 a -2 rad Fig. (c) y x 1 rad CT 1 y x CT π π rad Fig. (a) Fig. (b) y x CT -2 rad -2 Fig. (c) REPRESENTACIONES DE LAS RAZONES TRIGO- NOMÉTRICAS EN LA CIRCUNFERENCIA UNITARIA En esta parte, al referirnos a un arco, hacemos la suposición de que este es un arco dirigido en la CT en posición normal, es decir, su punto inicial es el origen de arcos A(1; 0). En las representaciones siguientes se han utilizado segmentos dirigidos. Definición I El seno de un arco es la ordenada de su extremo. Ejemplos: y xA P O θ α senα senθ CT Q y x A M O sen sen CT B’ 3 π 3 π 2 π - 2 π -a k y x A sen O sen(-1) CT E D -1 6 7π 6 7π Definición II El coseno de un arco es la abscisa de su extremo. y xO CT P A Q cosα cosβ α β y xOcos(-π) CT A R A’ -π 4 3π cos 4 3π y xO CT A S π/3 B’(0; -1) cos 3 π 2 - π cos 2 0p- =a k Teorema 1: 6a ! R, se cumple: -1 # sena # 1 / -1 # cosa # 1 En efecto, si a es cualquier número real, entonces su extremo en la CT podrá ser cualquier punto de la CT. Los intervalos que contienen los valores del sena y cosa, se ilustran en la fig. (a) y fig. (b), res- pectivamente. CT y 1 –1 x senα CT y 1-1 x cosα Fig. (a) Fig. (b) 29TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 33TRIGONOMETRÍA Sea la figura siguiente y consideremos que k ! Z, planteamos el siguiente cuadro a manera de resumen. y x CT A(1; 0) B’(0; -1) A’(-1; 0) B(0; 1) En el punto Se ubican los extremos de los arcos de la forma Ejemplos A 2kp -6p, -4p, -2p, 0, 2p, 4p, 6p, 8p, 10p B 2kp + 2 p 0 (4k + 1) 2 p , , , , , 2 2 5 2 9 2 13 2 17 f p p p p p , , , , 2 3 2 7 2 11 2 15 f p p p p - - - - A' 2kp + p 0 (2k + 1)p p, 3p, 5p, 7p, 9p, ... -p, -3p,-5p,-7p,-9p, B' 2kp + 2 3p 0 (4k + 3) 2 p , , , , , 2 3 2 7 2 11 2 15 2 19 f p p p p p , , , , 2 2 5 2 9 2 13 f p p p p - - - - Continuando en la figura, tenemos que si el extre- mo de un arco se ubica en el punto: • A o A’, el seno tiene un valor de cero. Ejemplos: sen0 = 0; senp = 0; sen2p = 0 sen(-5p) = 0; sen28p = 0 Se concluye que: sen(kp) = 0 ; 6k ! Z • B, el seno tiene un valor igual a la unidad. Ejemplos: sen 2 pa k = 1; sen 2 5pc m = 1; sen 2 3p-c m = 1; sen 2 41pc m = 1; sen 2 101pc m = 1 Se concluye que: sen k2 2 p p+a k = 1 ; 6k ! Z • B’, el seno tiene un valor igual a -1 Ejemplos: sen 2 3pc m = -1; sen 2 7pc m = -1 sen 2 p -a k = -1; sen 2 91pc m = -1 Se concluye que: sen k2 2 3p p+c m = -1 ; 6k ! Z • B o B', el coseno tiene un valor de cero Ejemplos: cos 2 pa k = 0; cos 2 3pc m = 0; cos 2 13pc m = 0; cos 2 75pc m = 0; cos 2 21p -c m = 0 Se concluye que: cos(2k + 1) 2 p = 0 ; 6k ! Z • A, el coseno tiene un valor igual a la unidad. Ejemplos: cos0 = 1; cos2p = 1; cos4p = 1 cos(-6p) = 1; cos 100p = 1 Se concluye que: cos(2kp) = 1 ; 6k ! Z • A’, el coseno tiene un valor igual a -1 Ejemplos: cosp = -1; cos3p = -1; cos9p = -1 cos(-15p) = -1; cos45p = -1 Se concluye que: cos(2kp + p) = -1 ; 6k ! Z Definición III La tangente de un arco es la ordenada del pun- to de intersección entre la recta tangente que pasa por el origen de arcos y la prolongación del radio o diámetro que pasa por el extremo del arco. x y L A tanβ P Q O CT tanα α β C y x L A O CT tan(2π/3) 2π 3 x y L tan P E O CT tan - 5π4 π 4 - 5π 4 π/4 BANCO DE EJERCICIOS30 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE34 Definición IV La cotangente de un arco es la abscisa del pun- to de intersección entre la recta tangente que pasa por el origen de complementos y la pro- longación del radio o diámetro que pasa por el extremo del arco. Ejemplos: x BL y cotα α cotβ β O A CT π/4 L π/6 -π/2 x B(0; 1) y cotπ/6 O A CT L - 3π 4 2π 3 x B y cot2π3 cot O R A CT - 3π 4 cot 2 0p- =a k A la recta L que es la tangente a la CT en B(0; 1) se le suele denominar eje de cotangentes. Teorema 2 • tana ! R; 6a ! R - n2 1 2 p +^ h% /; n ! Z • cota ! R; 6a ! R - {np}; n ! Z Definición V La secante de un arco es la abscisa del pun- to de intersección entre la recta tangente que pasa por el extremo del arco y el eje x. Ejemplos: F y G: puntos de tangencia P y Q: puntos de tangenciaS β secβ secα α x y O P Q R CT - π 4 - π 4 2π 3 2π 3 Dsec sec x y O E F GCT Definición VI La cosecante de un arco es la ordenada del punto de intersección entre la recta tangente que pasa por el extremo del arco y el eje y. Ejemplos: π 2 -π/4 π/2 csc A T O B G x y CT csc(-π/4) β α cscα cscβ A Q O C D P x y CT (P y Q: ptos. de tangencia) (B y T: ptos. de tangencia) - 5π 6 - 5π 6 csc(π/6) π/6 csc O E CT R S x y F (S y R: puntos de tangencia) Teorema 3 • seca # -1 0 seca $ 1; 6a ! R - n2 1 2 p +^ h% /; n ! Z • csca # -1 0 csca $ 1; 6a ! R -{np}; n ! Z SENOVERSO, COSENOVERSO Y EXSECANTE • El senoverso o verso de un arco q denotado por versq, se define: versq = 1 - cosq ; 6q ! R • El cosenoverso o coverso de un arco q deno- tado por covq, se define: covq = 1 - senq ; 6q ! R • La exsecante o secante externa de un arco q denotado por exsecq,se define: exsecq = secq -1 ; 6q ! R - n2 1 2 p +^ h% /; n ! Z i. 0 # versq # 2 ii. 0 # covq # 2 iii. exsecq # -2 0 exsecq $ 0 31TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 35TRIGONOMETRÍA • Gráficamente el verso de un arco es el seg- mento dirigido en el eje x que parte del punto cuya coordenada es el coseno de dicho arco hacia el origen de arcos. Ejemplos: y x CT versθ A θ P De la figura se cumple: versq = PA Ya que PA = A - P & versq = A - P ̀ versq = 1 - cosq • Gráficamente el coverso de un arco es el seg- mento dirigido en el eje y que parte del punto cuya coordenada es el seno de dicho arco ha- cia el origen de complementos. Ejemplo: y x covθ B θQCT De la figura se cumple: covq = QB Ya que QB = B - Q & covq = B - Q ̀ covq = 1 - senq • Gráficamente la exsecante de un arco es el segmento dirigido en el eje x que parte del ori- gen de arcos hacia el punto cuya coordenada es la secante de dicho arco. Ejemplo: De la figura, P es punto de tangencia y se cumple: y x CT AR P θ exsecθ exsecq = AR Ya que: AR = R - A & exsecq = R - A ̀ exsecq = secq -1 EJERCICIOS RESUELTOS 1. Decir si son falsos (F) o verdaderos (V) los si- guiente enunciados: I. Las funciones seno y coseno son negati- vas en el tercer cuadrante y crecientes en el cuarto cuadrante. II. No existe función trigonométrica alguna de un ángulo del segundo cuadrante que sea positivo y aumenta a medida que el ángulo crece. III. Solo existe una función que puede tomar el valor de 3,8 y ser positiva en el tercer cuadrante. Resolución: Analizamos cada proposición: I. Está proposición es verdadera. Las fun- ciones seno y coseno son negativas en el IIIC. En el IVC ambas funciones son cre- cientes. II. Esta proposición es falsa. Ya que la fun- ción secante es positiva y creciente en el segundo cuadrante. III. Esta proposición es falsa. Ya que las fun- ciones tangentes y cotangentes son positi- vas en el tercer cuadrante y cualesquiera de estas pueden tomar el valor de 3,8. ̀ VFF 2. Cuando el ángulo x aumenta de 90° a 180°, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? a) El seno aumenta b) El coseno aumenta c) La cosecante aumenta d) La secante disminuye e) La cotangente aumenta Resolución: Si x varía de 90° a 180° estamos en el segun- do cuadrante, entonces: a) El seno varía de 1 a 0 b) El coseno varía de 0 a -1 c) La cosecante varía de 1 a +3 d) La secante varía de -3 a -1 e) La cotangente varía de 0 a -3 Rpta:. c 3. En la circunferencia trigonométrica se pide indicar el valor de: OC + DB, en función del ángulo a. α O D C A B Resolución: Como se trata de la CT, entonces OD = OA = 1 OC = csca y DB = cota BANCO DE EJERCICIOS32 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE36 7. Si: senx = a 5 2 3- ; hallar la suma de todos los valores enteros que pueden tomar a. a) 6 b) 7 c) 8 d) 9 e) 10 8. Calcular AB, donde A y B representan los va- lores mínimo y máximo de la expresión: P = 5 - 3cosx a) -15 b) -6 c) 8 d) 15 e) 16 9. Si: q ! IIIC y cosq = k 7 3 2+ , hallar el intervalo de k. a) G-5; 3H b) G0; 2/3H c) G-3; 2/3H d) G-2/3; 0H e) G3; 2/3H 10. Si a y q son arcos diferentes, calcular la dife- rencia entre los valores máximo y mínimo de la expresión: Q = 2sec 3 pa k - sen2a + 2cos2q a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 11. Indicar si es verdadero (V) o falso (F): I. sen2 1 sen3 II. cos5 2 cos6 III. sec4tan6 2 0 a) VVV b) FFV c) FVF d) VFF e) FFF 12. Del gráfico, calcular el área de la región som- breada, si: BP = PQ = QB' a) (1/3)senq B P Q B’ θ CT b) (1/3)cosq c) (-1/3)senq d) (-1/3)cosq e) (-1/6)senq 13. De la figura, calcular d. a) cos sen 1 q q + d CT θ b) cos sen1 q q + c) cos sen 1 q q - d) cos sen1 q q + e) cos sen 1 q q + - OC + DB = csca + cota α O D C A11 B = cossen sen 1 a a a + = cossen 1 a a+ PRACTIC EJERCICIOS PROPUESTOS 1. ¿Cuál de los siguientes valores es el mayor? a) sen40° b) sen100° c) sen160° d) sen220° e) sen280° 2. ¿Cuál de los siguientes valores es el menor? a) cos20° b) cos100° c) cos160° d) cos260° e) cos320° 3. En la CT hallar el área de la región sombreada: a) sena x y α b) cosa c) 1/2sena d) 1/2cosa e) 1 4. En la circunferencia trigonométrica mostrada: cosq = 2/3 y OM = MB. Calcular el área de la región triangular OMP. a) 1/6 A B θ O A’ P B’ M b) 1/3 c) 1/4 d) 1/2 e) 2/3 5. Si: p/2 1 x 1 y 1 p, entonces: I. senx 2 seny II. cosx 1 cosy III. senx1 cosy Son verdaderas: a) Solo I b) Solo II c) Solo III d) I y II e) I y II 6. Hallar los valores de k, si: cosq = k 3 2 1- a) [-1; 2] b) [-2; 1] c) [-3; 2] d) [-1; 3] e) [-1; 1] 33TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 37TRIGONOMETRÍA 14. Calcular el valor de: E = cos senx senx x 8 1 1 + - + + para: x = p/2 a) 1/2 b) 1/3 c) 1/4 d) 1/5 e) 1/6 15. Si: 6 p 1 x 1 6 5p ; indicar la variación de: 2senx + 3 a) [4; 5] b) ]4, 5[ c) [4, 5[ d) ]4,5] e) ]-4, 5] 16. En la CT hallar el área de la región sombreada: a) sena α x y b) cosa c) (1/2)sena d) (1/2)cosa e) 1 17. Si: sena = 0,8; hallar MQ. a) 3 x y CT α M P Q b) 4 c) 5 d) 0,8 e) 0,6 18. Si: x 2 4 3 1 1 p p , indicar qué proposiciones son verdaderas: I. senx 2 cosx II. sen2x 2 cos2x III. senx -cosx 1 0 a) Solo I b) Solo II c) Solo III d) I y III e) I y II 19. Simplificar la expresión: E = cos cos senx x x 1 1 3 + - + + para: x = 0 a) 1 b) 2 /2 c) 2 d) 2 e) 1/2 20. Hallar los valores de k, si: senq = k 2 1- a) [-1; 1] b) [-1; 2] c) [-1;3] d) [-2; 3] e) [-1; 4] 21. Determine el intervalo de k, si se cumple la siguiente igualdad: cosx k k 3 2 1 2 2 3 1- = + - - a) [-14; 6] b) [-13; -5] c) [-12; 4] d) [4; 12] e) [5; 13] 22. Si: cosx = a 2 3 1- , calcular la suma de todos los valores enteros de a. a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2 23. Si: q ! IVC y senq = a 5 2- , cuántos valores enteros puede tomar a. a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 24. Si: q ! IIC y cosq = k 5 3- , hallar el intervalo de k. a) [-2; 8] b) [-2; 3] c) G-2; -3H d) G-2; 8H e) [2; -3] 1. b 6. a 11. b 16. b 21. a 2. c 7. d 12. d 17. e 22. d 3. a 8. e 13. c 18. e 23. b 4. a 9. c 14. b 19. d 24. b 5. a 10. b 15. d 20. cC l a v e s 35TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Identidades trigonométricas por cociente • senxcscx = 1 • cosxsecx = 1 • tanxcotx = 1 • tanx = cosx senx • cotx = cossenx x Identidades trigonométricas recíprocas • sen4x + cos4x = 1 - 2sen2xcos2x • sen6x + cos6x = 1 - 3sen2xcos2x • tanx + cotx = secx cscx • sec2x + csc2x = sec2xcsc2x • (1 ! senx ! cosx)2 = 2(1 ! senx)(1 ! cosx) • sen2x + cos2x = 1 • 1 + tan2x = sec2x • 1 + cot2x = csc2x Identidades pitagóricas Identidades trigonométricas auxiliares Nota: sen2q + cos2q = 1 Despejando: sen2q = 1 - cos2θ & sen2q = (1 + cosq)(1 - cosq) Asimismo: cos2q = 1 - sen2q & cos2q = (1 + senq)(1 - senq) Identidades auxiliares • sen4q + cos4q = 1 - 2sen2qcos2q • sen6q + cos6q = 1 - 3sen2qcos2q • tanq + cotq = secqcscθ • sec2q + csc2q = sec2qcsc2q • (1 + senq + cosq) = 2(1 + senq)(1 + cosq) Demostraciones • sen2q + cos2q = 1 Al cuadrado: (sen2q + cos2q)2 = 12 sen4q + cos4q + 2sen2qcos2q = 1 & sen4q + cos4q = 1 - 2sen2qcos2q • sen2q + cos2q = 1 Al cubo: (sen2q + cos2q)3 = 13 sen6q + cos6q + 3(sen2qcos2q)(sen2q + cos2q) = 1 1 sen6q + cos6q + 3sen2qcos2q = 1 & sen2q + cos2q = 1 - 3sen2qcos2q• tanq + cotq = cos cossen senq q q q + tanq + cotq = cos cos sen sen2 2 q q q q+ tanq + cotq = cos sen 1 q q & tanq + cotq = secqcscq • sec2q + csc2q = cos sen 1 1 2 2q q + sec2q + csc2q = cos cos sen sen 2 2 2 2 q q q q+ sec2q + csc2q = cos sen 1 2 2q q & sec2q + csc2q = sec2qcsc2q • (1 + senq + cosq)2 = 12 + (senq)2+ (cosq)2+ 2senq + 2cosq + 2senqcosq = 1 + sen2q + cos2q + 2senq + 2cosq + 2senqcosq = 2 + 2senq + 2cosq + 2senqcosq = 2(1 + senq) + 2cosq(1 + senq) = (1 + senq)(2 + 2cosq) = 2(1 + senq)(1 + cosq) & (1 + senq + cosq)2 = 2(1 + senq)(1 + cosq) PROBLEMAS PARA DEMOSTRAR Demostrar una identidad consiste en que ambos miembros de la igualdad propuesta sean equiva- lentes, para lograr dicho objetivo se siguen los si- guientes pasos: 1. Se escoge el miembro más complicado. 2. Se lleva a senos y cosenos (por lo general). 3. Se utilizan las identidades fundamentales y las diferentes operaciones algebraicas. Ejemplos: 1. Demostrar: secx(1 - sen2x) - cscx = cotx Resolución: Se escoge al 1.er miembro: secx(1 - sen2x)cscx Se lleva a senos y cosenos: cosx 1 (cos2x) senx 1 Se efectúa: cosx senx 1 = cotx = cotx 2. Demostrar: [secx + tanx - 1][1 + secx - tanx] = 2tanx IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS PARA UN MISMO ARCO BANCO DE EJERCICIOS36 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 39TRIGONOMETRÍA Resolución: Se escoge el 1.er miembro: [secx + tanx - 1][secx - tanx + 1] = [secx + (tanx - 1)][secx - (tanx - 1)] (secx)2 - (tanx - 1)2 = (1 + tan2x) - (tan2x - 2tanx - 1) = 1 + tan2x - tan2x + 2tanx -1 = 2tanx = 2tanx PROBLEMAS PARA SIMPLIFICAR Y REDUCIR Ejemplos: 1. Reducir: K = sen4x - cos4x + 2cos2x Resolución: Por diferencia de cuadrados: K = (sen2x + cos2x)(sen2x - cos2x) + 2cos2x K = sen2x - cos2x + 2cos2x K = sen2x + cos2x & K = 1 2. Simplificar: E = cos cossenx x x senx1 1 + - - Resolución: 1 - cos2x E = cos cos cos senx x x x senx senx 1 1 1 - + - - ^ ^ ^ ^ ^ h h h h h E = cossenx x sen x sen x 1 2 2 - - ^ h & E = cossenx x1 0 -^ h & E = 0 PROBLEMAS CONDICIONALES Dada una o varias condiciones se pide hallar una relación en términos de dicha o dichas condiciones. Ejemplo: Si: senx + cosx = 2 1 ; hallar: senxcosx Resolución: Del dato al cuadrado: (senx + cosx)2 = 2 1 2c m sen2x + cos2x + 2senxcosx = 4 1 2senxcosx = 4 3 - & senxcosx = 8 3 - PROBLEMAS PARA ELIMINAR ÁNGULOS La idea central es eliminar todas las expresiones algebraicas y que al final quede relaciones inde- pendientes de la variable. Ejemplo: Eliminar x, a partir de: senx = a / cosx = b Resolución: De senx = a & sen2x = a2 cosx = b & cos2x = b2 Sumamos: sen2x + cos2x = a2 + b2 1 = a2 + b2 EJERCICIOS RESUELTOSditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorialditorial 1. Si cosx + senxtanx = 1,2; ¿cuánto vale secx? Resolución: cosx + senx cosx senxa k = 1,2 cosx + cosx sen x2 = 1,2 & cos cos x x sen x2 2+ = 1,2 cosx 1 = 1,2 & secx = 1,2 2. ¿Qué función trigonométrica deberá es- cribirse en vez de M para que la ecuación tana + cota = Mseca se transforme en una identidad? Resolución: tana + cota = Mseca cos sen sen cos M cos 1 a a a a a+ = c m sen cos sen cos cos M2 2 a a a a + = cos cossen M1 a a a= & M = csca 3. Hallar las expresión equivalente de: cscx senx secx cosx - - Resolución: Sea: F = csc sec cos x senx x x - - F = cos cos cos cos senx senx x x senx sen x x x 1 1 1 1 2 2 - - = - - F = cos cos cos senx x x sen x x sen x 2 2 3 3 = & F = tan3x 37TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE40 4. Simplificar la expresión: E =(tanx + tany)(1 - cotxcoty) + (cotx + coty)(1 - tanxtany) Resolución: E = (tanx + tany)(1 - cotxcoty) + (cotx + coty)(1 - tanxtany) Z [ \] ] ] ] ] ] ] ] Z [ \] ] ] ] ] ] ] ] A B Efectuamos la expresión A: A = tanx + tany - coty - cotx Efectuamos la expresión B: B = cotx + coty - tany - tanx Como: E = A + B & E = 0 5. Hallar el valor numérico de la siguiente expre- sión: sec cot tan cot x x x x 22 2 3 3 + - + sabiendo que: 4tanx = 3 Resolución: Dato: tanx = 3/4 Como: sec2x = 1 + tan2x, entonces: E = tan 1x cot x tan x cot x 2 2 3 3 + - + E = tan x cot x 1 tanx cotx tan x tanxcotx cot x 2 2 2 2 + - + - + ^ ^ ^ h h h E = tanx + cotx = 3 4 4 3 12 25 + = 6. Simplificar: cscx secx cosxcotx senxtanx - - Resolución Sea: F = csc sec cos cot tan x x x x senx x - - F = senx 1 cosx 1 cosx senx cosx senx cosx senx - -a ak k F = cos cos cos cos senx x x senx senx x x sen x2 2 - - & F = cos cos cos cos senx x x senx senx x x sen x3 3 - - F = cos cos x senx x sen x3 3 - - F = cos cos cos cos x senx x senx x xsenx sen x2 2 - - + +^ ^h h F = cos2x + senxcosx + sen2x ` F = 1 + senxcosx EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Simplificar: A = 16(sen6x + cos6x) - 24(sen4x + cos4x) + 10(sen2x + cos2x) a) 0 b) 1 c) -1 d) -2 e) 2 2. Si: tanx + tan2x = 1, calcular: S = cotx - tanx a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 3. Reducir: U = (1 + sen2x)2 + 2(1 + sen2x)(1 + cos2x) + (1 + cos2x)2 a) 0 b) 4 c) 3 d) 9 e) 27 4. Simplificar: R = 2csc cos cot sec tansen 1 1 2 4 4 2 4 4 2 a a a a a a - - - - ^ ^ h h a) 1 b) 2 c) 4 d) 9/2 e) 5 5. Reducir: Y = cos cos sec senx x senx x x 1 1+ + - - a) senx b) cosx c) secx d) cscx e) tanx 6. Simplificar: J = tanx cotx 2 tan x cot x 2 tanx cotx 1 tan x cot x 12 2 2 2 + - + - - + + + + a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 7. Si: senx - cosx = 5 5 calcular: A = 5senxcosx - 1 a) 0 b) 1 c) 3 d) 5 e) 1/5 8. Calcular a + b, de: csc tan sen a b 1 1 1 1 b q q q + + - = + a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 BANCO DE EJERCICIOS38 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 41TRIGONOMETRÍA 9. Calcular el valor de: M = cos cos sen x x sen x x 1 1 4 4 4 4 - + - -> Htan2x a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2 10. Si: sec csc cos x x sen x x 1 16 3 2 2 6 6 + + - =- calcular: senxcosx a) !2 b) !1/2 c) !1/4 d) !4 e) !1/8 11. Eliminar x, si: senx - sen3x = m cosx - cos3x = n a) m2 + n2 = mn3 b) m2 - n2 = mn3 c) m2 + n2 = mn3 2 d) m2 + n2 = m2n2 e) m2 - n2 = m2n2 12. Indicar verdadero (V) o falso (F) según corres- ponda: I. sen70° 2 sen170° II. cos100° 2 cos200° III. sen60° = cos300° IV. sen250° 2 cos250° a) VVVF b) VFVF c) VVFF d) FVVF e) FVFV 13. Indicar verdadero (V) o falso (F) según corres- ponda: I. sen1 2 cos1 II. cos6 2 cos5 III. sen3 2 sen2 a) VVV b) VFV c) VVF d) FVF e) FFV 14. Si: senx = 3m - 1, determine el intervalo de m. a) [-1; 1] b) [-2/3; 2/3] c) [0; 2/3] d) [-1; 2/3] e) [-1; 0] 15. Determine el intervalo de k, si: 2cosx = 5k + 1 a) ; 5 1 5 1 -; E b) ;5 2 5 1 -; E c) ;3 1 5 3 -; E d) ; 5 3 5 1 -; E e) ;0 5 3; E 16. Del gráfico mostrado, calcular el área de la re- gión sombreada: A xA' B'CT θ y B a) (1/2)senq b) (1/4)senq c) (3/2)senq d) (3/4)senq e) (5/4)senq 17. Reducir: J = (1 - cos2x)(1 + cot2x) + (1 - sen2x)(1 + tan2x) a) 0 b) -2 c) 2 d) 1 e) -1 18. Hallar n, en: tan2q - sen2q = ntan2q a) 1 b) sen2q c) cos2q d) senq e) cosq 19. Del gráfico mostrado, calcular el mínimo valor de AC. a) a A C B a α b) 2a c) 3a d) 4a e) 5a 20. Eliminar q, si: senq + cosq = n sen3q + cos3q = m a) 3n = 2m + n3 b) 3m = 2n + m3 c) m + n = mn d) n3 - 2m = 3mn e) 3mn = n2 + m2 1. e 5. c 9. b 13. c 17. c 2. b 6. c 10. b 14. b 18. b 3. d 7. b 11. c 15. d 19. c 4. a 8. c 12. c 16. d 20. aC l a v e s 39TRIGONOMETRÍA EditorialLibrería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com PARA LA SUMA DE DOS ARCOS • sen(a + b) = senacosb + cosasenb • cos(a + b) = cosacosb - senasenb • tan(a+ b) = 1 tan tan tan tan α β α β - + • cot(a+ b) = cot cot 1 cot cotβ α β +a - Ejemplos: 1. Calcular: sen67° sen67° = sen(30° + 37°) = sen30°cos37° + cos30°sen 37° = 2 1 5 4 2 3 5 3 # #+ sen67° = 10 4 3 3+ 2. Calcular: cos75° cos75° = cos(30° + 45°) = cos30°cos45° - sen30°sen45° = 2 3 2 2 2 1 2 2 # #- cos75° = 4 6 2- Nota: 15° 75°4 6 2- 6 2+ PARA LA DIFERENCIA DE ARCOS • sen(a - b) = senacosb - cosasenb • cos(a - b) = cosacosb + senasenb • tan(a − b) = 1 tan tan tan tan α β α β + - • cot(a − b) = cot cot 1 cot tanα β α β - + Ejemplos: 1. Calcule: cos7° cos7° = cos(60° - 53°) = cos60°cos53° + sen60°sen53° cos7° = 2 1 5 3 2 3 5 4 # #+ = 10 3 4 3+ 2. Calcular: tan16° tan16° = tan(53° - 37°) tan16° = 1 tan53 tan37 tan53 tan37 + - tan16° = 241 3 4 4 3 3 4 4 3 12 12 7 #+ - = & tan16° = 24 7 16° 74° 25 7 24 Nota: IDENTIDADES ADICIONALES • sen(a + b)sen(a - b) = sen2a -sen2b • cos(a + b)cos(a - b) = cos2a - sen2b • tana ! tanb = cos cos sen ! α β α β^ h • tana + tanb + tan(a+ b)tanatanb = tan(a+b) Nota: Siendo a y b números reales, x variable real, se cumple: asenx + bcosx = a b2 2+ sen(x + q) Donde: senq = a b b 2 2 + cosq = a b a 2 2 + ARCOS COMPUESTOS BANCO DE EJERCICIOS40 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 43TRIGONOMETRÍA Ejemplos: * senx + 3 cosx = 2sen(x + 60°) * senx - cosx = 2 sen(x - 45°) Siendo f(x) = asenx + bcosx; x ! R se cumple: a b f x a b2 2 2 2# #- + +^ h Ejemplos: • -2 # 3 senx + cosx # 2 • - 5 # 2senx - cosx # 5 • - 13 # 3senx + 2cosx # 13 • Si A + B + C = p, se cumple: tanA + tanB + tanC = tanAtanBtanC cotAcotB + cotAcotC + cotBcotC = 1 • Si A + B + C = p/2, se cumple: cotA + cotB + cotC = cotAcotBcotC tanAtanB + tanBtanC + tanAtanC = 1 En forma general, si A + B + C = kp (k ! Z) o A + B + C = (2k + 1) 2 p (k ! Z) las relaciones del teorema anterior siguen siendo válidas. EJERCICIOS RESUELTOS 1. Si: a - b = p/3; calcular: P = (cosa + cosb)2 + (sena + senb)2 Resolución: P = (cosa + cosb)2 + (sena + senb)2 P = cos2a + 2cosacosb + cos2b + sen2a + 2senasenb + sen2b P = 2 + 2(cosacosb + senasenb) P = 2 + 2cos(a - b) Dato: a - b = p/3 P = 2 + 2cos 3 pa k = 2 + 2 2 1c m = 3 2. si: a + b + c = p/2, hallar el valor de: tanatanb + tanatanc + tanbtanc Resolución: Si: a + b + c = p/2 a + b = 2 p - c & tan(a + b) = tan( 2 p - c) 1 tanatanb tana tanb - + = cotc = tanc 1 (tana + tanb)tanc = 1 - tanatanb tanatanc + tanbtanc + tanatanb = 1 3. Simplificar: E = cos(180° - x) sen(90° + y) + sen(180°- x) cos(90° + y) Resolución: cos(180° - x) = -cosx; sen(180° - x) = senx sen(90° + y) = cosy; cos(90° + y) = -seny Reemplazando: E = -cosxcosy + senx(-seny) E = -(cosxcoy + senxseny) E = -cos(x - y) 4. Si a + b = 45° y a - b = 60°, hallar el valor numérico de: sen2a - sen2b Resolución: Dato: a + b = 45° y a - b = 60° sen2a - sen2b = sen(a + b)sen(a - b) = sen45°sen60° = 2 2 2 3 4 6 # = 5. Calcular el valor natural muy aproximado del sen23°. Resolución: sen23° = sen(60° - 37°) sen23° = sen60°cos37° - cos60°sen37° sen23° = 2 3 5 4 2 1 5 3 -c c c cm m m m ̀ sen23° = 10 4 3 3- 6. Si: tan(x + y) = 33 / tany = 3 encontrar el valor de tanx. Resolución: tan(x + y) = 33 1 tanxtany tanx tany - + = 33, dato: tany = 3 & 1 3tanx tanx 3 - + = 33 & tanx + 3 = 33 - 99tanx & tanx + 99 tanx = 33 - 3 & 100tanx = 30 & tanx = 0,3 7. Si: a + b = 225°, calcular el valor de: R = cot cot cot cot a b a b 1 1+ +^ ^h h jhsf 41TRIGONOMETRÍA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com COLECCIÓN EL POSTULANTE44 Resolución: cot(a + b) = cot225° & cota cotb cotacotb 1 + - = 1 cotacotb-1 = cota + cotb ...(1) R = 1 cota cotb cotacotb cotacotb + + + De (1): R = 1 cotacotb 1 cotacotb cotacotb + - + R = 2 1 2cotacotb cotacotb = 8. Simplificar: P = 1 cot tan tan cot 1 φ θ θ θ φ θ - - + - ^ ^ h h Resolución: La expresión P es equivalente a la siguiente: P = 1 tan tan tan tan θ φ θ θ φ θ - - + - ^ ^ h h Esta expresión es el desarrollo de la tangente de una suma de dos ángulos, es decir: P = tan[q + (φ − q)] = tanφ EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Del gráfico, calcule tanq. θ 23 3 a) 9/19 b) 1/10 c) 21 d) 1/21 e) 9/10 2. Si: ABDE es un cuadrado, además: BC = 3; CD = 2; AF = 1, calcule: tanq a) -3/7 A EF B C D θ A b) -7/3 c) 3/7 d) 7/3 e) -1/10 3. Calcular el valor de: N = sen10° + tan40°cos10° a) sen20° b) 2sen20° c) 1 d) tan10° e) 2 4. Calcular: tanx, si: sen4xcos5x + cosx = sen5xcos4x a) -1 b) 1 c) -2 d) 2 e) 3 5. Si se cumple: 2sen(x + y) = 3sen(x - y) calcular: tanxcoty a) 1/5 b) 5 c) -5 d) -1/5 e) 1 6. Si: tan(2a - b) = 3 / tan(2b - a) = -2 calcular: tan(a + b) a) 1 b) -1 c) 1/7 d) -1/7 e) -7 7. Calcule: R = tan36° + tan24° + 3 tan36°tan24° a) 1 b) 3 c) 3 /2 d) tan12° e) 2 3 8. Calcular: S = (1 + tan35°)(1 + tan10°) a) 1 b) 2 c) -1 d) -2 e) 3 9. Calcule el máximo valor de: E = 3 + 2senx + 5 cosx a) 0 b) 3 c) 5 d) 6 e) 12 10. Reducir: A = cos cosx y x y sen x y sen x y - - + + + - ^ ^ ^ ^ h h h h a) tanx b) coty c) tany d) cotx e) 1 11. Simplificar: A = 60cos cos senx x sen x x 3 2 2 45 + + + - ^ ^ h h a) senx b) cosx c) tanx d) 6 senx e) 6 cosx 12. Reducir: E = ° ° ° ° ° ° ° ° cos cos cos cos sen sen sen sen 33 3 3 33 48 12 12 48 - + a) 1/2 b) 1 c) 3 /2 d) 2 e) 3 13. Calcular el valor de: S 1 tan32 tan13 tan32 tan13 = - + a) 0,5 b) 1 c) 1,5 d) 2 e) 2,5 BANCO DE EJERCICIOS42 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 45TRIGONOMETRÍA 14. Reducir: R = cos(21° + x)cos(16° - x) - sen(21° + x)sen(16° - x) a) 0 b) 4/5 c) 3/5 d) senx e) sen(37° + x) 15. Reducir: P = tana - cos cos sen α β α β-^ h a) tana b) tanb c) sena d) senb e) senasenb 16. Si cotq = 1/4, calcule: tan(45° + q) a) −1 b) -3 c) −5/3 d) 3 e) −4/3 17. Del gráfico, calcule: tanq a) 1 1 1 32 θθ b) 13/15 c) 7/17 d) 17/7 e) -1 18. Reducir: M = 3 cos20° + sen20° a) sen80° b) cos80° c) 2sen80° d) 2cos80° e) 2sen40° 19. Calcule el menor valor de x (agudo) en: 2 5 2 3 2 3 2 5cos cossen x x sen x x- =c c c cm m m m cos35 cos15 sen35 sen15- a) 20° b) 30° c) 40° d) 25° e) 70° 20. Calcular el valor de m, si: mtan50° = tan70° - tan20° a) 1/2 b) 1 c) 3/2 d) 2 e) -1 1. a 5. b 9. d 13. b 17. c 2. b 6. c 10. b 14. b 18. c 3. e 7. b 11. c 15. b 19. c 4. b 8. b 12. e 16. c 20. dC l a v e s BANCO DE EJERCICIOS44 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Una función trigonométrica de un número real cual- quiera puede expresarse como función de un nú- mero real del primer cuadrante. Esto puede mos- trarse a partir de ciertas fórmulas de reducción que se deducen a partir de las identidades de arcos compuestos dando valores particulares. Recordemos que: cos(a + b) = cosacosb - senasenb Si sustituimos a por p/2 obtenemos: cos 2 π β+a k = cos 2 pa kcosb - sen 2 pa ksenb y como: cos 2 pa k = 0 y sen 2 pa k = 1 cos 2 π β+a k = -senb Ahora si en dicha relación reemplazamos b por 2 p - q, tenemos: cos sen 2 2 2 π π θ π θ+ - =- -a ak k cos(p − q) = -cosq REGLAS PRÁCTICAS DE REDUCCIÓN AL PRIMER CUADRANTE Para razones trigonométricas cuyos ángulos sean de la forma: 90° ! a, 270° ! a, 180° ! a, 360° ! a RT 90 270 ! ! a a c m = !CORT(a) RT ° °
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