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REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER COMPETENCIAS Identifico características de localización de objetos geométricos en sistemas de representación cartesiana (polares, cilíndricos y esféricos) y en particular de las curvas y figuras cónicas. Modelo situaciones de variación periódica con funciones trigonométricas DESEMPEÑOS Identifica los diferentes sistemas de coordenadas y realiza conversiones entre ellos. Reconoce y aplica las razones trigonométricas para resolver triángulos rectángulos y situaciones relacionadas con este tipo de triángulos. PRESABERES Las funciones trigonométricas en el plano cartesiano se describen como razones o relaciones entre los lados de un triángulo rectángulo (triángulo en el cual uno de sus ángulos es recto). ¿Cómo identificar los catetos en un triángulo rectángulo? Cómo diferenciar entre el cateto opuesto y el cateto contiguo en función del ángulo de referencia. ¿Cómo saber cuál es el cateto opuesto? Se le llama cateto opuesto al lado que esté enfrente del ángulo de referencia ¿Cómo saber cuál es el cateto contiguo o cateto adyacente? Se le llama cateto contiguo al lado que esté tocando a ese ángulo. Si tomamos de referencia el ángulo B: b es el lado que está enfrente de B y c es el lado que está tocando al ángulo B. Pero si tomamos como referencia al ángulo C: AREA Matemáticas ASIGNATURA Matemáticas UNIDAD: FUNCIONES TRIGONOMETRICAS TEMA: Razones Trigonométricas en el Plano Cartesiano GRADO: 10° TIEMPO: 6 Horas DOCENTE: Yarixa Liliana Soto Amado AÑO: 2020 https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_trigonom%C3%A9trica REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER Entonces b es el cateto contiguo y c es el cateto opuesto. Por tanto, para saber cuál de todas las razones trigonométricas en el triángulo rectángulo, tienes que utilizar para resolver un problema, lo primero que tienes que hacer es identificar tus catetos con respecto al ángulo con el que estés calculándolas. Los lados y ángulos del triángulo rectángulo, tienen una serie de relaciones entre ellos, las cuales nos van a ayudar a calcular las medidas de los elementos que no conozcamos. Los tres lados están relacionados por el teorema de Pitágoras: 𝑎2 = 𝑏2 + 𝑐2 Los tres ángulos suman entre ellos 180º: Los lados y los ángulos se relacionan mediante las razones trigonométricas. Funciones trigonométricas en el plano cartesiano de ángulos agudos Si el triángulo tiene un ángulo agudo θ se pueden encontrar seis razones entre las longitudes de los lados a, b y c del triángulo. b/c, a/c, b/a, a/b, c/a, c/b Las relaciones son funciones de θ y se les llama funciones trigonométricas. Las funciones trigonométricas son: seno, coseno, tangente, cotangente, secante y cosecante, sus símbolos respectivamente son: sen, cos, tan, cot, sec y csc. Por ejemplo sen θ indica la relación b/c respecto a θ. Si θ es el ángulo agudo del triángulo rectángulo entonces: Sen θ = b/c Cos θ = a/c Tan θ = b/a Cot θ = a/b Sec θ = c/a Csc θ = c/b https://ekuatio.com/teorema-de-pitagoras-aplicacion-ejercicios-resueltos-paso-a-paso/ REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER Si el ángulo θ es agudo a los lados del triángulo se les llama cateto adyacente, cateto opuesto e hipotenusa. Es decir: Los valores de las seis funciones trigonométricas son positivos para todo ángulo agudo θ. Seno y cosecante son recíprocas entre sí. Coseno y secante son recíprocas entre sí. Tangente y cotangente son recíprocas entre sí. EJEMPLO: Si el ángulo θ es agudo y cos θ = 3/5, calcula el valor de las seis funciones trigonométricas de θ. Solución: como;| Tenemos que Cateto adyacente = 3 Hipotenusa = 5 Aplicando el teorema de Pitágoras, calculamos el lado faltante que es el cateto opuesto. 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 = √(ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎) 2 − (𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑦𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 )2 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 = √(5) 2 − (3 )2 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 = √25 − 9 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 = √16 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 = 4 Las funciones trigonométricas de este triángulo son las siguientes: Sen θ = 4/5 Cos θ = 3/5 Tan θ = 4/3 Cot θ = 3/4 Sec θ = 5/3 𝑠𝑒𝑛 𝜃 = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑐𝑠𝑐 𝜃 = ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑠 𝜃 = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑦𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑠𝑒𝑐 𝜃 = ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑦𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑎𝑛 𝜃 = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑡 𝜃 = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑦𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 𝒄𝒐𝒔 𝜽 = 𝒄𝒂𝒕𝒆𝒕𝒐 𝒂𝒅𝒚𝒂𝒄𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒉𝒊𝒑𝒐𝒕𝒆𝒏𝒖𝒔𝒂 = 𝒄𝒐𝒔 𝜽 = 𝟑 𝟓 REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER Csc θ = 5/4 SIGNO DE LAS FUNCIONES TRIGONOMETRICAS Sen α = cateto opuesto/hipotenusa Cos α = cateto adyacente/hipotenusa Tan α = cateto opuesto/ cateto adyacente Primer cuadrante En este cuadrante el cateto adyacente está sobre el eje “x” y el cateto opuesto sobre el eje “y”, la hipotenusa es el radio de la circunferencia. Como el c, opuesto, c. adyacente y la hipotenusa son positivos, todas las funciones trigonométricas son positivas en el primer cuadrante. Segundo cuadrante En este cuadrante, el cateto adyacente es negativo y el cateto opuesto es positivo también es positiva la hipotenusa. Por lo que el coseno, la tangente, la secante y la cotangente son negativas. Tercer cuadrante En este cuadrante el cateto adyacente y el cateto opuesto son negativos y la hipotenusa es positiva. Por lo tanto la tangente y la cotangente resultan positivas y las demás negativas. NOTA: Las calculadoras científicas tienen teclas como SIN, COS y TAN que se pueden usar para calcular los valores de esas funciones, antes de utilizar la calculadora para determinar los valores de funciones hay que seleccionar el modo grados o radián según nuestro ángulo REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER Cuarto cuadrante En este cuadrante el cateto adyacente es positivo y el cateto opuesto es negativo y la hipotenusa es positiva. Por lo tanto solo el coseno y la secante serán positivas. En conclusión: ANGULO DE REFERENCIA Digamos que θ es un ángulo deningún cuadrante en posición estándar. Su ángulo de referencia es el ángulo agudo a formado por el lado terminal de θ y el eje horizontal. Cuadrante I: El ángulo dado y el ángulo de referencia son el mismo ángulo. α = θ https://www.varsitytutors.com/hotmath/hotmath_help/spanish/topics/angles.html REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER Cuadrante II: α = π – θ (radianes) α = 180°– θ (grados) Cuadrante III: α = θ – π (radianes) α = θ – 180° (grados) Cuadrante IV: α = 2 π – θ (radianes) REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER α = 360° – θ (grados) RAZONES TRIGONOMERTICAS EN TRIANGULOS RECTANGULOS Las razones de los lados de un triángulo rectángulo se llaman razones trigonométricas. Tres razones trigonométricas comunes son: seno (sin), coseno (cos) y tangente (tan). Estas se definen para el ángulo agudo AAA (ángulo, ángulo, ángulo) como sigue: Los términos opuesto, adyacente e hipotenusa se refieren a las longitudes de esos lados. Ejemplo 1: Determinar la función seno(A) en el triángulo ABC dado a continuación: Determinar el Valor del ángulo ≮ 𝐴 y el ángulo ≮ 𝐵 Solución: La función seno se define como la razón entre el cateto opuesto y la hipotenusa. Por lo tanto: Los lados son 𝑎 = 3 , 𝑏 = 4 𝑦 𝑐 = 5 El segmento 𝑩𝑪̅̅ ̅̅ es el cateto opuesto El segmento 𝑨𝑪̅̅ ̅̅ es el cateto adyacente El segmento 𝑨𝑩̅̅ ̅̅ es la hipotenusa El ángulo ≮ 𝑪 es el ángulo recto por lo tanto su medida es de 90° Nota: Recordar que se trabaja respecto al ángulo de referencia, para el triángulo ABC el ángulo ≮ 𝐴 REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER 𝑆𝑒𝑛 ( 𝐴 ) = 𝐶𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑂𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 𝐻𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑆𝑒𝑛 ( 𝐴 ) = 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ 𝐴𝐵 𝑆𝑒𝑛 ( 𝐴 ) = 3 5 𝑆𝑒𝑛 ( 𝐴 ) = 0.6 Para saber cuál es el valor del ≮ 𝐴 se debe aplicar 𝑆𝑒𝑛−1 (0.6 ) 𝑆𝑒𝑛−1 (0.6 ) = 36.86 ≮ 𝐴 = 36.86° Para consultar el valor del ≮ 𝐵, debemos tener en cuenta que la suma de los tres ángulos internos de un triángulo suman 180°, es decir: ≮ 𝐴+≮ 𝐵+≮ 𝐶 = 180° Realizamos el remplazo de los ángulos conocidos que son el ángulo ≮ 𝐴 y el ≮ 𝐶 ≮ 𝐴+≮ 𝐵+≮ 𝐶 = 180° 36.86°+≮ 𝐵 + 90° = 180° Ahora sumamos el valor del ≮ 𝐴 y el valor del ≮ 𝐶 126.86°+≮ 𝐵 = 180° Luego despejamos el valor del ángulo ≮ 𝐵 = pasando 126.86° que está sumando, al otro lado de la ecuación a restar, así: ≮ 𝐵 = 180° − 126.86 ≮ 𝐵 = 180° − 126.86 ≮ 𝐵 = 53.14° Por lo tanto el valor del ángulo ≮ 𝐵 es igual a 53.14° Ejemplo 2: Del triangulo ∆ 𝐴𝐵𝐶 tal que el ≮ 𝐴 = 90°, conocemos que a= 5 cm y b= 4 cm; así: Determine el lado faltante y los ángulos internos del triángulo. Solución: Aplicando el teorema de Pitágoras determinamos el lado c, así 𝑐 = √𝑎2 − 𝑏2 Reemplazando los valores de a y b, tenemos: 𝑐 = √(5)2 − (4)2 𝑐 = √25 − 16 REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER 𝑐 = √9 𝑐 = 3 𝑐𝑚 Por lo tanto el lado c tiene el valor de 3 cm. Ahora determinamos el valor de cada uno de los ángulos, aplicando cualquier razón trigonométrica podemos hallar el ángulo ≮ 𝐶 𝐶𝑜𝑠 ≮ 𝐶 = 𝑏 𝑎 𝐶𝑜𝑠 ≮ 𝐶 = 4 5 𝐶𝑜𝑠 ≮ 𝐶 = 0.8 𝐶𝑜𝑠−1(0.8) = 36.86° Para consultar el valor del ≮ 𝐵, debemos tener en cuenta que la suma de los tres ángulos internos de un triángulo suman 180°, es decir: ≮ 𝐴+≮ 𝐵+≮ 𝐶 = 180° Realizamos el remplazo de los ángulos conocidos que son el ángulo ≮ 𝐴 y el ≮ 𝐶 ≮ 𝐴+≮ 𝐵+≮ 𝐶 = 180° 90° + 𝐵 + 36.86°° = 180° Ahora sumamos el valor del ≮ 𝐴 y el valor del ≮ 𝐶 126.86°+≮ 𝐵 = 180° Luego despejamos el valor del ángulo ≮ 𝐵 = pasando 126.86° que está sumando, al otro lado de la ecuación a restar, así: ≮ 𝐵 = 180° − 126.86 ≮ 𝐵 = 180° − 126.86 ≮ 𝐵 = 53.14° Por lo tanto el valor del ángulo ≮ 𝐵 es igual a 53.14° Por ser el triángulo rectángulo, el área es 𝐴 = 𝑏×𝑐 2 𝐴 = 4 × 3 2 = 12 2 = 6𝑐𝑚2 Orientación Didáctica 1. Ambientación: el docente realiza junto con los estudiantes reflexión de motivación antes de iniciar el momento pedagógico. 2. Se entrega a cada estudiante la guía a desarrollar en el cuaderno de matemáticas, la cual tiene una duración de 5 horas. 3. los estudiantes transcriben en su cuaderno la guía de trabajo, a medida que avanzan en cada una de las actividades propuestas. 4. Se realiza la explicación del docente sobre el tema, una vez explicada cada estudiante puede desarrollar la actividad propuesta en la misma. 5. Preparar la sustentación de las actividades propuestas en la respectiva guía, la cual será por equipos de trabajo. 6. Él docente aclara las respectivas dudas encontradas y solicitadas por los estudiantes. 7. Presentar en el cuaderno la totalidad de las actividades sugeridas para la comprensión del tema. 8. Preparar evaluación escrita. REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER Formación Intelectual Resolver en el cuaderno de matemáticas: 1. Dado el siguiente triangulo, calcular: a. Las razones trigonométricas del ángulo ∝ b. Determinar el valor de los ángulos internos del triangulo 5 cm 2. Calcula las razones trigonométricas para el ángulo ≮ 𝐶 Dado el siguiente triangulo y determina los ángulos del mismo. 3. De un triángulo rectángulo se sabe que uno de su ángulo agudo es 40º y que el cateto opuesto a éste mide 10m. Calcula el ángulo y los lados que faltan. 4. Determinar la longitud del lado c y el valor de los ángulos. REPUBLICA DE COLOMBIA CENTRO EDUCATIVO RURAL LA ANGELITA CREADO POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL MEDIANTE RESOLUCION 517 DEL 28 DE MAYO DE 2012 RESOLUCION 09673 DE 12 DE DICIEMBRE DE 2014 PARA OFRECER EDUCACION MEDIA ACADEMICA – REGISTRO DE FIRMA EN LIBRO 6 FOLIO 197 DANE 254264000506 MUNICIPIO DEL ZULIA – NORTE DE SANTANDER 5. Calcula la altura de la torre si nuestro personaje está a 7 m de la base de la torre, el ángulo con el que está observando la cúspide es de 60º y sostiene el artilugio a una altura de 1,5 m. 6. Obtener el ángulo que forma un poste de 7.5 m de alto con un cable tirante que va, desde la punta del primero hasta el piso, y que tieneun largo de 13.75 m. Autoevaluación: Una vez socializada la guía debes presentar el cuaderno, muy importante que desarrolles la totalidad de las actividades propuestas. Igualmente estudiar para la evaluación escrita. Bibliografía: Matemáticas 10° Editorial Santillana. www.superprof.es www.vadenumeros.es http://www.superprof.es/ http://www.vadenumeros.es/