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TRIGONOMETRÍA Dra. Myriam Nuñez 2 Medida de ángulos Los ángulos pueden medirse en tres sistemas: Sistema sexagesimal (En la calculadora MODE DEG) Sistema centesimal (En la calculadora MODE GRAD) Radianes (En la calculadora MODE RAD) Ángulo completo Ángulo llano Ángulo recto Un grado Un minuto SEXAGESIMAL 360º 180º 90º 60’ 60” CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s RADIANES 2 /2 3 Expresa los siguientes ángulos en los tres sistemas de medida S.sexagesimal 60 º 210º S. centesimal 50g 60g 100g Radianes 2π/3 5π/6 S.sexagesimal 140º 240º S. centesimal 350g 90g 25g Radianes 7π/8 3 4 Ángulos en los tres sistemas de medida S.sexagesimal 60 º 45º 120º 54º 210º 90º 150º S. centesimal 66g 66m 66s 50 g 133 g 33m 33s 60 g 233 g 33m 33s 100 g 166 g 66m 66s Radianes S.sexagesimal 140º 315º 157º 30’ 81º 240º 22º 30’ 171º 53’14” S. centesimal 155g 55m 55s 350 g 175g 90g 266g 66m 66s 25 g 190 g 98m 59s Radianes 3 3 4 10 3 6 7 2 3 2 6 5 8 7 18 14 4 7 20 9 3 4 8 5 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS (R.T.) Ĉsen C"B "B"A C'B 'B'A BC AB === Ĉgcot "B"A C"A 'B'A C'A AB AC === Ĉeccos "B"A C"B 'B'A C'B AB BC === Ĉcos C"B C"A C'B C'A BC AC === Ĉtg C"A "B"A C'A 'B'A AC AB === Ĉsec C"A C"B C'A C'B AC BC === Los triángulos ABC, A’B’C y A”B”C son C A” B” A B A` B` semejantes porque tienen los ángulos iguales. En consecuencia los lados son proporcionales : 6 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS (R.T.) DE UN ÁNGULO AGUDO a c hipotenusa opuestocateto Ĉsen == a b hipotenusa adyacentecateto Ĉcos == c a opuestocateto hipotenusa Ĉeccos == b a adyacentecateto hipotenusa Ĉsec == b c adyacentecateto opuestocateto Ĉtg == c b opuestocateto adyacentecateto Ĉgcot == Ĉcos 1 Ĉsec = Ĉsen 1 Ĉeccos = Ĉtg 1 Ĉgcot = Sea ABC un triángulo rectángulo en A. Se definen seis razones trigonométricas C A B a b c Cateto adyacente o contiguo a C 7 RELACIÓN ENTRE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UN ÁNGULO a c Ĉsen = a b Ĉcos = Ĉsen 1 a c a a c a Ĉeccos === Ĉcos 1 a b a a b a Ĉsec === Ĉcos Ĉsen a b a c b c Ĉtg === Ĉsen Ĉcos a c a b c b Ĉgcot === Sea ABC un triángulo rectángulo en A. C A B a b c Cateto adyacente o contiguo a C Ĉcos 1 Ĉsec = Ĉsen 1 Ĉeccos = Ĉtg 1 Ĉgcot = Ĉcos Ĉsen Ĉtg = Ĉsen Ĉcos Ĉgcot = 8 VALORES QUE PUEDEN TOMAR LAS RAZONES TRIGONOMETRICAS DE UN ANGULO AGUDO B CA a b C 1 a c Ĉsen0 = 1 a b Ĉcos0 = 1 c a Ĉeccos = 1 b a Ĉsec = += b c Ĉtg0 += c b Ĉgcot0 En todo triángulo rectángulo los catetos son menores que la hipotenusa. Es decir: 0 < c < a 0 < b < a En consecuencia: 9 R.T. DE LOS ÁNGULOS DE 30º y 60º A B C Sea ABC un triángulo equilátero H ll l l/2 x B C H l 60º 30º Es decir, cada uno de sus tres ángulos mide En el triángulo CHB, rectángulo en H el ángulo B mide Trazamos una altura CH 60º Podemos calcular x en función de l, aplicando el 2 2 2 l 2 l x = + Tª de Pitágoras 4 l lx 2 22 −= 4 ll4 x 22 2 −= 4 l3 x 2 2 = 4 l3 x 2 = 2 3l x = 60º y el ángulo C mide 30º El lado BH mide l/2 10 B C H l l/2 2 3l 60º 30º 2 3 l2 3l l 2 3l º60sen === 2 º60cos 1 º60sec == 3 2 º60sen 1 º60eccos == 3 3 3 1 º60tg 1 º60gcot === 2 1 l2 l l 2 l º60cos === 3 2 32 2 1 2 3 º60cos º60sen º60tg ==== 2 1 l2 l l 2 l º30sen === 2 3 l2 3l l 2 3l º30cos === 3 3 3 1 32 2 2 3 2 1 º30tg ==== 2 º30sen 1 º30eccos == 3 2 º30cos 1 º30sec == 3 3 33 3 3 º30tg 1 º30gcot ==== R.T. DE LOS ÁNGULOS DE 30º y 60º Observa que: sen 60º = cos 30º cos 60º = sen 30º tg 60º = cotg 30º cotg60º = tg 30º sec 60º =cosec30º Cosec 60º =sec30º 11 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE 45º Sea ABCD un cuadrado l l x 45º Es decir, cada uno de sus cuatro ángulos mide En el triángulo ABC, rectángulo en B, el ángulo A mide Trazamos la diagonal AC 90º Podemos calcular x en función de l, aplicando el 222 llx += Tª de Pitágoras 22 l2x = 2l2x = 2lx = 45º y el ángulo C mide 45º A B CD lA B C l 45º 12 2 2 2 1 2l l º45sen === 2 2 22 2 2 º45cos 1 º45sec ==== 1 1 1 º45tg 1 º45gcot === 1 l l º45tg == RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE 45º 45º l A B C l 45º 2l 2 2 2 1 2l l º45cos === 2 2 2 º45sen 1 º45eccos === Observa que: sen 45º = cos 45º tg 45º = cotg 45º sec 45º =cosec45º 13 R.T. DE ÁNGULOS COMPLEMENTARIOS Sea ABC un triángulo rectángulo ABC, rectángulo en A α Si el ángulo B mide α grados, el ángulo C mide −º90 −º90 AB C b a c ==− cos a c )º90(sen ( ) ==− sen a b º90cos ( ) ==− gcot b c º90tg ( ) ( ) = = − =− eccos sen 1 º90cos 1 º90sec ( ) ( ) = = − =− sec cos 1 º90sen 1 º90eccos ( ) ( ) = = − =− tg gcot 1 º90tg 1 º90gcot 14 R.T. DE ÁNGULOS COMPLEMENTARIOS Sea ABC un triángulo rectángulo ABC, rectángulo en A Si el ángulo B mide α radianes, el ángulo C mide − 2 α AB C b a c − 2 ==− cos a c ) 2 (sen == − sen a b 2 cos == − gcot b c 2 tg = = − = − eccos sen 1 2 cos 1 2 sec = = − = − sec cos 1 2 sen 1 2 eccos = = − = − tg gcot 1 2 tg 1 2 gcot 15 TEOREMA DE PITÁGORAS α AB C b a c 222 acb =+ Si en el triángulo rectángulo BAC, aplicamos el teorema de Pitágoras, tenemos: Si dividimos la expresión anterior por a2 2 2 2 2 2 2 a a a c a b =+ Expresándolo de otra forma: 1 a c a b 22 = + ( ) ( ) 1cossen 22 =+O lo que es lo mismo: 1cossen 22 =+ Que normalmente expresaremos de la forma: 16 Si dividimos la expresión anterior por b2 o por c2 2 2 2 2 2 2 b a b c b b =+ Expresándolo de otra forma: ( ) ( )22 eccosgcot1 =+ =+ 22 sectg1 α AB C b a c 222 acb =+ Si en el triángulo rectángulo BAC, aplicamos el teorema de Pitágoras, tenemos: 2 2 2 2 2 2 c a c c c b =+ ( ) ( )22 sectg1 =+ =+ 22 eccosgcot1 OTRAS RELACIONES FUNDAMENTALES 17 R.T. DE LOS ÁNGULOS 0º Y 90º s e n cos s e n s e n s e n s e n Observa que al ir aumentando el ángulo hasta 90º el seno va creciendo, hasta llegar a ser 1. Por lo tanto sen 90º = 1 A su vez el coseno va disminuyendo hasta valer 0 cos 90º = 0 Observa que al ir disminuyendo el ángulo hasta 0º el seno va disminuyendo, hasta llegar a ser 0, mientras que el coseno va aumentando hasta valer 1. Es decir, sen 0º = 0 cos 0º = 1 radio=1 P(x,y) O X Y 18 CIRCUNFERENCIA Trazamos una circunferencia de radio 1 y centro en el origen de un sistema de coordenadas X Y O a Uno de los lados del ángulo deberá coincidir con el semieje positivo de las x, el vértice en el origen de coordenadas y el otro lado donde corresponda 1 19 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UN ÁNGULO CUALQUIERA y 1 y r 'y radio ordenada sen ==== x 1 x r 'x radio abscisa cos ==== x y 'x 'y abscisa ordenada tg === X Y O a 1 P(x,y) Q(x’,y’) r 20 SENO Y COSENO DE UN ÁNGULO CUALQUIERA. VALORES Y SIGNO X Y O 1 a A s e n cos s e n b cos b s e n g cos g s e n d cos d b B g C d D -1 0 1 El seno y el coseno de cualquier ángulo toma valores mayores o iguales a –1 y menores o iguales a 1 1sen1 − 1cos1 −-1 -1 1 ++_ _ SIGNO DEL SENO SIGNO DEL COSENO _ _ + + 21 RELACIÓN ENTRE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE ÁNGULOS QUE DIFIEREN EN 180º a A -1 -1 1 X Y O 1 A’ 180º+a a x y -x -y ( ) yº180sen −=+ −= sen ( ) xº180cos −=+ −= cos ( ) x y º180tg − − =+ x y = = tg ( ) −=+ sensen ( ) −=+ coscos ( ) =+ tgtg 22 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UNÁNGULO MAYOR DE UNA CIRCUNFERENCIA a A -1 -1 1 X Y O 1 Las razones trigonométricas de un ángulo mayor que una circunferencia ( a+360ºk, donde k es un número entero) son las mismas que las del ángulo a x y ( )=+2sen sen ( )=+2cos cos ( )=+2tg tg ( ) =+ senº360sen ( ) =+ cosº360cos ( ) =+ tgº360tg 2p+ 23 -1 -1 1 X Y O 1 RELACIÓN ENTRE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE ÁNGULOS COMPLEMENTARIOS a A A’ 90º-a x y ( ) xº90sen =− = cos ( ) yº90cos =− = sen ( ) y x º90tg =− = gcot y x = − cos 2 sen = − sen 2 cos = − gcot 2 tg 24 VALORES Y SIGNO QUE TOMAN LAS RAZONES TRIGONOMETRICAS DE UN ÁNGULO 1sen1 − 1cos1 − 1sec +− tg +− gcot 1sec − 1eccos 1eccos − ++_ _ SIGNO DEL SENO Y DE LA COSECANTE SIGNO DEL COSENO Y DE LA SECANTE _ _ + + + _ + _ SIGNO DE LA TANGENTE Y COTANGENTE 25 SENO DE LA SUMA DE DOS ÁNGULOS A O X Y N M b +b P B Dibujamos el ángulo a y a continuación el ángulo b. Tenemos el ángulo a+b en el triángulo rectángulo OPB. Trazamos MN y BM. ( ) ==b+ OB BP sen = b+b = OB sencosOBcossenOB = + = OB senOAcosAB ( ) b+b=b+ sencoscossensen Trazamos AB perpendicular a OA y obtenemos el triángulo rectángulo OAB. = + OB ANAM 26 COSENO DE LA SUMA DE DOS ÁNGULOS A O X Y N M b +b P B Dibujamos el ángulo a y a continuación el ángulo b. Trazamos AB perpendicular a OA y y obtenemos el triángulo rectángulo OAB. Tenemos el ángulo a+b en el triángulo rectángulo OPB. Trazamos MN y BM. ( ) = − = − ==b+ OB BMON OB NPON OB OP cos = b−b = OB sensenOBcoscosOB = − = OB senABcosOA ( ) b−b=b+ sensencoscoscos 27 R.T. DE LA DIFERENCIA DE DOS ÁNGULOS (nos basaremos en las fórmulas de las r.t. de la suma de dos ángulos) ( ) =b−+sen( )=b−sen ( ) ( )=b−+b− sencoscossen ( )=b−+b= sencoscossen b−b= sencoscossen ( ) =b−+cos( )=b−cos ( ) ( )=b−−b− sensencoscos ( )=b−−b= sensencoscos b+b= sensencoscos ( )=b−tg ( ) ( ) = b−− b−+ tgtg1 tgtg( ) ( ) = b−− b−+ tgtg1 tgtg ( ) =b−+tg = b+ b− = tgtg1 tgtg 28 R.T. DE LA SUMA Y DIFERENCIA DE DOS ÁNGULOS ( )=b+sen ( )=b+cos ( )=b+tg ( )=b−sen b−b sencoscossen ( )=b−cos b+b sensencoscos ( )=b−tg b+ b− tgtg1 tgtg b+b sencoscossen b−b sensencoscos b− b+ tgtg1 tgtg 29 R.T. DEL ÁNGULO DOBLE ( )=+sen ( )=+cos ( )=+tg =2sen =+ sencoscossen =− sensencoscos = − + tgtg1 tgtg cossen2 =2cos − 22 sencos =2tg − 2tg1 tg2 =2sen cossen2 =2cos − 22 sencos =2tg − 2tg1 tg2 30 R.T. DEL ÁNGULO MITAD =2cos =− 22 sencos =tg =−− 22 sensen1 − 2sen21 =2sen2 − 2cos1 =2sen 2 2cos1 − 2 2cos1 − =sen =2cos =− 22 sencos =+− 22 cos1cos 1cos2 2 − =2cos2 + 2cos1 =2cos 2 2cos1 + 2 2cos1 + =cos + − 2cos1 2cos1 2 cos1 2 sen − = 2 cos1 2 cos + = + − = cos1 cos1 2 tg
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