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tan 𝜃 = 𝑠𝑒𝑛 𝜃 cos(𝜃) 2 cos 𝜃 = 𝑒𝑖𝜃 + 𝑒−𝑖𝜃 𝑓 𝑥 = 𝑠𝑒𝑛3(𝑥) 𝑌 𝑋 TR IG O N O M ET R ÍA ASESORIA 16 2 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 𝑎 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝜋 8 𝑐𝑜𝑠 𝐵 + 𝑎 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐵 𝑐𝑜𝑠 𝜋 8 + 𝑏 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝜋 8 𝑐𝑜𝑠 𝐴 − 𝑏 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐴 𝑐𝑜𝑠 𝜋 8 = 𝑎 − 𝑏 𝑐𝑜𝑠( 𝜋 8 ) 𝑠𝑒𝑛 𝜋 8 𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝐵 + 𝑏 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝐴 + 𝑐𝑜𝑠 𝜋 8 𝑎 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐵 − 𝑏 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐴 = 𝑎 − 𝑏 𝑐𝑜𝑠( 𝜋 8 ) 𝒄 𝐴) 2 − 1En un triángulo ABC cuyas longitudes de sus lados son 𝐵𝐶 = 𝑎 𝑢, 𝐴𝐶 = 𝑏 𝑢, 𝐴𝐵 = 𝑐 𝑢, se cumple que: 𝐵) 2 𝐶) 2 + 1 𝐷) 2 2 𝐸)2 + 2 PROBLEMA 1 𝑎 ∙ 𝑠𝑒𝑛( 𝜋 8 + 𝐵) + 𝑏 ∙ 𝑠𝑒𝑛( 𝜋 8 − 𝐴) = 𝑎 − 𝑏 ∙ cos( 𝜋 8 ) 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑒: 𝑐𝑜𝑠( 𝐶 2 ) ÷ 𝑠𝑒𝑛( 𝐴 − 𝐵 2 ) 𝟎 𝑐 𝑎 − 𝑏 = cot( 𝜋 8 ) ⟹ 𝑠𝑒𝑛(𝐶) 𝑠𝑒𝑛(𝐴) − 𝑠𝑒𝑛(𝐵) = cot( 𝜋 8 ) ⟹ 2𝑠𝑒𝑛 𝐶 2 cos( 𝐶 2 ) 2𝑠𝑒𝑛 𝐴 − 𝐵 2 𝑐𝑜𝑠( 𝐴 + 𝐵 2 ) = cot( 𝜋 8 ) ∴ 𝐜𝐨𝐬 𝑪 𝟐 𝒔𝒆𝒏( 𝑨 − 𝑩 𝟐 ) = 𝟐 + 𝟏 3 CEPRE UNI RESOLUCIÓN ∆𝐴𝐷𝐸: 𝑠𝑒𝑛 𝛼 𝑠𝑒𝑛(180° − 𝛽) = 𝑥 2 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 𝐴) 3 En la figura mostrada 𝐴𝐷 = 𝐵𝐶 = 𝐸𝐶 = 4 𝑢, 𝐴𝐸 = 2 𝐷𝐵 = 2 𝑢, 𝑚∠𝐶𝐴𝐵 = 𝛼 𝑦 𝑚∠ 𝐸𝐷𝐵 = 𝛽. Calcule 𝑠𝑒𝑛(𝛼)/𝑠𝑒𝑛(𝛽) 𝐵)2 3 𝐶) 3 𝐷) 2 𝐸) 0,5 PROBLEMA 2 ⟹ 𝑠𝑒𝑛 𝛼 𝑠𝑒𝑛 𝛽 = 𝑥 2 … . . (1) ∆𝐴𝐵𝐶: cos 𝛼 = 52 + 62 − 42 2 ∙ 5 ∙ 6 ⟹ 𝐜𝐨𝐬 𝜶 = 𝟑 𝟒 ∆𝐴𝐷𝐸: 𝑥2 = 42 + 22 − 2 ∙ 4 ∙ 2 ∙ 𝐜𝐨𝐬(𝜶) 𝑥2 = 20 − 16 ∙ 𝟑 𝟒 ⟹ 𝒙 = 𝟐 𝟐 Reemplazamos en (1) ∴ 𝑠𝑒𝑛 𝛼 𝑠𝑒𝑛 𝛽 = 𝟐 𝟐 2 = 2 𝑥𝑢 4 CEPRE UNI RESOLUCIÓN Recordemos que: 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 𝐴) 0,15En un triángulo ABC, las longitudes de las alturas relativas a los lados: 𝐵𝐶, 𝐶𝐴 𝑦 𝐵𝐴, son: 4 𝑢, 5 𝑢 𝑦 6 𝑢 respectivamente. Calcule 𝐵) 0,13 𝐶) 0,11 𝐷) 0,09 𝐸) 0,08 PROBLEMA 3 𝑐𝑜𝑠 𝐴 15 + 𝑐𝑜𝑠 𝐵 12 + 𝑐𝑜𝑠 𝐶 10 De acuerdo a la condición dada 𝒂 ∙ 𝒉𝒂 = 𝒃 ∙ 𝒉𝒃 = 𝒄 ∙ 𝒉𝒄 𝟒𝒂 = 𝟓𝒃 = 𝟔𝒄 Dividimos entre 60: 𝒂 𝟏𝟓 = 𝒃 𝟏𝟐 = 𝒄 𝟏𝟎 Sea la expresión pedida 𝐸 = 𝑐𝑜𝑠 𝐴 15 + 𝑐𝑜𝑠 𝐵 12 + 𝑐𝑜𝑠 𝐶 10 𝐸 = 1 15 ∙ 12 ∙ 10 (120 cos 𝐴 + 150 cos 𝐵 + 180cos(𝐶)) 𝟏𝟎𝟐 + 𝟏𝟓𝟐 + 𝟏𝟐𝟐 𝟐 𝐸 = 102 + 152 + 122 2 ∙ 15 ∙ 12 ∙ 10 ∴ 𝐸 = 0,13 5 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐸 𝐴) 92,5 En un triángulo ABC las longitudes de sus lados son 𝐵𝐶 = 2,7 𝑢, 𝐴𝐶 = 3,2 𝑢, 𝐴𝐵 = 4,1 𝑢, calcule el valor: 𝐵) 85 𝐶) 87,5 𝐷) 90,5 𝐸) 100 PROBLEMA 4 73 ∙ cos 𝐴 + 68 ∙ 𝐶𝑜𝑠 𝐵 + 59 ∙ cos(𝐶) 𝑀𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 10: 𝑃𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑒𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠: 𝐵𝐶 = 𝐴𝐶 ∙ cos 𝐶 + 𝐴𝐵 ∙ cos(𝐵) 𝐴𝐶 = 𝐴𝐵 ∙ cos 𝐴 + 𝐵𝐶 ∙ cos(𝐶) 𝐴𝐵 = 𝐴𝐶 ∙ cos 𝐴 + 𝐵𝐶 ∙ cos(𝐵) 2,7 = 3,2 ∙ cos 𝐶 + 4,1 ∙ cos(𝐵) 3,2 = 4,1 ∙ cos 𝐴 + 2,7 ∙ cos(𝐶) 4,1 = 3,2 ∙ cos 𝐴 + 2,7 ∙ cos(𝐵) 10 = 7,3 ∙ cos 𝐴 + 6,8 ∙ cos 𝐵 + 5,9 ∙ cos(𝐶) 100 = 73 ∙ cos 𝐴 + 68 ∙ cos 𝐵 +59 ∙ cos(𝐶) 𝐵 𝐶A 𝐵𝐶 ∙ cos 𝐶𝐴𝐵 ∙ cos 𝐴 6 CEPRE UNI RESOLUCIÓN Por teorema de las tangentes: 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐸 𝐴) 3/4En un triángulo ABC, las longitudes de sus lados son: AB=c u, AC = b u, BC= a u. , se cumple que: 2. tan(𝐴 ) − 3 = 0; además : Calcule: 𝑡𝑎𝑛 𝐴−𝐵 2 tan( 𝐶 2 ) 𝐶) 5/2 𝐷) 5/4 PROBLEMA 5 𝒂 𝟐 = 𝒃 𝟏 = 𝒌 ∴ 𝑡𝑎𝑛 𝐴 − 𝐵 2 𝐭𝐚𝐧( 𝑪 𝟐 ) = 1 3 𝐵) 3/8 𝐸) 1/3 Dato: (i)….tan(𝐴) = 3 2 7 cos(𝐴) = 2 7 3 2 𝑖𝑖) 𝑏2 + 𝑐2 − 2𝑏𝑐 ∙ 2 7 = 𝑏 ∙ (6𝑏 − 𝑎) 𝑏2 + 𝑐2 − 𝟐𝑏𝑐 ∙ 𝒄𝒐𝒔 𝑨 = 𝑏 ∙ (6𝑏 − 𝑎) 𝒂𝟐 = 𝑏 ∙ (6𝑏 − 𝑎) 𝑎2 + 𝑎𝑏 − 6𝑏2 = 0 (𝑎 − 2𝑏)(𝑎 + 3𝑏) = 0A 𝑡𝑎𝑛( 𝐴 − 𝐵 2 ) 𝑡𝑎𝑛( 𝐴 + 𝐵 2 ) = 𝑎 − 𝑏 𝑎 + 𝑏 𝑡𝑎𝑛( 𝐴 − 𝐵 2 ) 𝒄𝒐𝒕( 𝑪 𝟐) = 𝑘 3𝑘 = 1 3 𝑏2 + 𝑐2 − 4 7 ∙ 𝑏𝑐 = 𝑏 ∙ (6𝑏 − 𝑎) 7 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐷𝑎𝑡𝑜: 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐴 𝐴) − 1 𝑆𝑒𝑎 𝛼 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛 𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑂 1 4 𝑆𝑂 𝑦 𝑁𝑁𝐸. 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑒 ∶ tan(4 𝛼). 𝐵) − 3 𝐶) 3 𝐷) 1 𝐸)2 + 3 PROBLEMA 3 tan 4𝛼 = tan(360° + 135°) 1/4 𝛼 = 90° + 3( 1 4 ) 4𝛼 = 360° + 3(1) 4𝛼 = 360° + 3(45°) tan 4𝛼 = −1 𝑆𝑒 𝑝𝑖𝑑𝑒: 8 CEPRE UNI En un triángulo, las longitudes de sus lados (en u) están dados por tres números impares consecutivos y la medida del ángulo mayor es 120°. Si x es la medida del ángulo menor e y es la medida del ángulo intermedio, calcule el valor de: 𝑠𝑒𝑛 𝑥 2 𝑐𝑜𝑠 𝑦 2 𝐴) 7/18 𝐵) 9/28 𝐶) 11/26 𝐷) 14/27 𝐸) 9/14 CLAVE: B PROBLEMA 7 RESOLUCIÓN Del teorema de cosenos: 𝑐𝑜𝑠 120° = 𝑛2 + 𝑛 − 2 2 − 𝑛 + 2 2 2(𝑛)(𝑛 − 2) = − 1 2 Efectuando: 𝑠𝑒𝑛 𝑥 2 𝑐𝑜𝑠 𝑦 2 = 𝟗 𝟐𝟖 𝑛 − 2 120° 𝑛 + 2 𝑛 𝑦 𝑥 Se pide calcular: 𝑠𝑒𝑛 𝑥 2 𝑐𝑜𝑠 𝑦 2 → 𝑛 = 5 y 𝑝 = 9/2 (semiperímetro) 53 7 = 15 2 − 3 15 2 − 7 (3)(7) 15 2 15 2 − 3 (5)(7) 9 CEPRE UNI En un triángulo ABC, las longitudes de los lados son 𝐴𝐵 = 𝑐 𝑢, 𝐵𝐶 = 𝑎 𝑢 y 𝐴𝐶 = 𝑏 𝑢, la longitud del inradio es 𝑟 𝑢 y la longitud del circunradio es 𝑅 𝑢, respectivamente. Calcule el valor de k si se cumple: 𝑎𝑏 −1 + 𝑏𝑐 −1 + 𝑐𝑎 −1 = 𝑘 𝑅𝑟 −1 𝐴) 1/8 𝐵) 1/4 𝐶) 1/2 𝐷) 3/4 𝐸) 1 CLAVE: C → 𝒌 = 𝟏 𝟐 PROBLEMA 8 RESOLUCIÓN Simplificando y efectuando: De la condición: → 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 𝑎𝑏𝑐 = 𝑘 𝑅𝑟 Utilizamos las fórmulas: 𝑆 = 𝑎𝑏𝑐 4𝑅 1 𝑎𝑏 + 1 𝑏𝑐 + 1 𝑐𝑎 = 𝑘 𝑅𝑟 𝑆 = 𝑝. 𝑟 p: semiperímetro del triángulo. S: área de la región triangular. → 2𝑝 4𝑅. 𝑆 = 𝑘 𝑅𝑟 𝑝𝑟 2𝑆 = 𝑘 10 CEPRE UNI En un triángulo ABC, las longitudes de los lados son 𝐴𝐵 = 𝑐 𝑢, 𝐵𝐶 = 𝑎 𝑢 y 𝐴𝐶 = 𝑏 𝑢, la longitud del circunradio es 𝑅 𝑢 y el área de la región triangular es 𝑆 𝑢2. Determine K en términos de S y R, siendo: 𝐾 = 𝑎 − 𝑏 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝐶 𝑠𝑒𝑛(𝐵) 𝑠𝑒𝑛(𝐶) + 𝑏 − 𝑐 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝐴 𝑠𝑒𝑛(𝐶) 𝑠𝑒𝑛(𝐴) + 𝑐 − 𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝐵 𝑠𝑒𝑛(𝐴) 𝑠𝑒𝑛(𝐵) 𝐴) 3𝑆/𝑅 𝐵) 0,5 𝑆/𝑅 𝐶) 4𝑆/𝑅 𝐷) 2𝑆/𝑅 𝐸) 𝑆/𝑅 CLAVE: D → 𝑲 = 𝟐 ∙ 𝑺 𝑹 PROBLEMA 9 RESOLUCIÓN Por identidades: 𝐾 = 𝑐 ∙ 𝑐𝑜𝑠(𝐵) 𝑠𝑒𝑛(𝐵) 𝑠𝑒𝑛(𝐶) + 𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠(𝐶) 𝑠𝑒𝑛(𝐶) 𝑠𝑒𝑛(𝐴) + 𝑏 ∙ 𝑐𝑜𝑠(𝐴) 𝑠𝑒𝑛(𝐴) 𝑠𝑒𝑛(𝐵) Del teorema de proyecciones: = 2 ∙ 𝑆 𝑅 Del teorema de senos: 𝐾 = 2𝑅 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐶 𝑐𝑜𝑠(𝐵)𝑠𝑒𝑛(𝐵) 𝑠𝑒𝑛(𝐶) + 2𝑅 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐴 𝑐𝑜𝑠(𝐶)𝑠𝑒𝑛(𝐶) 𝑠𝑒𝑛(𝐴) + 2𝑅 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐵 𝑐𝑜𝑠(𝐴)𝑠𝑒𝑛(𝐴) 𝑠𝑒𝑛(𝐵) 𝐾 = 𝑅(𝑠𝑒𝑛 2𝐵 + 𝑠𝑒𝑛 2𝐶 + 𝑠𝑒𝑛 2𝐴 ) = 𝑅(4𝑠𝑒𝑛 𝐴 𝑠𝑒𝑛 𝐵 𝑠𝑒𝑛(𝐶)) Dando forma: 𝐾 = 2(2𝑅2𝑠𝑒𝑛 𝐴 𝑠𝑒𝑛 𝐵 𝑠𝑒𝑛 𝐶 ) 𝑅 11 CEPRE UNI 𝐴) 0,5𝑆 En un triángulo ABC las longitudes (en u) de los exradios relativos a los lados 𝐵𝐶, 𝐴𝐶 𝑦 𝐴𝐵 son 𝑟𝑎 , 𝑟𝑏 𝑦 𝑟𝑐 , respectivamente. Reduzca la siguiente expresión en términos del área (S) de la región triangular ABC en 𝑢2. 𝐵) 𝑆 𝐶) 2𝑆 𝐷) 3𝑆 𝐸) 4𝑆 PROBLEMA 10 RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 𝑟𝑎 tan 𝐵 2 + 𝑟𝑏 tan 𝐶 2 + 𝑟𝑐 tan 𝐴 2 𝑟𝑎−1 + 𝑟𝑏−1 + 𝑟𝑐−1 𝑅𝑒𝑐𝑜𝑟𝑑𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑆 = 𝑟𝑎𝑟𝑏 tan 𝐶 2 ⟹ 𝒓𝒃 𝒕𝒂𝒏 𝑪 𝟐 = 𝑟𝑎 −1𝑆 𝐴𝑛á𝑙𝑜𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒: 𝒓𝒂 𝒕𝒂𝒏 𝑩 𝟐 = 𝑟𝑐 −1𝑆 𝒓𝒄 𝒕𝒂𝒏 𝑨 𝟐 = 𝑟𝑏 −1𝑆 ⟹ 𝑟𝑎 tan 𝐵 2 + 𝑟𝑏 tan 𝐶 2 + 𝑟𝑐 tan 𝐴 2 = 𝑟𝑎 −1 + 𝑟𝑏 −1 + 𝑟𝑐 −1 𝑆 ∴ 𝑟𝑎 tan 𝐵 2 + 𝑟𝑏 tan 𝐶 2 + 𝑟𝑐 tan 𝐴 2 𝑟𝑎−1 + 𝑟𝑏−1 + 𝑟𝑐−1 = 𝑆 12 CEPRE UNI 𝐴) 1/25 En un triángulo ABC las longitudes (𝑒𝑛 𝑢) de los ex radios, relativos a los lados 𝐵𝐶, 𝐴𝐶 𝑦 𝐴𝐵 son 𝑟𝑎 , 𝑟𝑏 𝑦 𝑟𝑐 , respectivamente. La longitud del circunradio de dicho triángulo es 6𝑢 mientras que su área mide 30𝑢2 . Calcule el valor de: 𝐵) 2/75 𝐶) 1/75 𝐷) 1/100 𝐸) 1/125 PROBLEMA 11 RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 1 𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑐 + 1 𝑟𝑎 En el primer término 𝑆 = 𝑝 − 𝑎 𝑟𝑎 = 𝑐 𝑆 𝐴𝑛á𝑙𝑜𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒: 𝑅𝑒𝑐𝑜𝑟𝑑𝑒𝑚𝑜𝑠: ⟹ 1 𝑟𝑎 = 𝑝 − 𝑎 𝑆 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 = 𝑝 − 𝑎 𝑆 + 𝑝 − 𝑏 𝑆 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 1 𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑐 + 1 𝑟𝑎 = 𝑐 𝑆 ∙ 𝑎 𝑆 ∙ 𝑏 𝑆 ⟹ 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 1 𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑐 + 1 𝑟𝑎 = 𝑎𝑏𝑐 𝑆3 𝑆 = 𝑎𝑏𝑐 4𝑅 ⟹ 𝑎𝑏𝑐 = 4𝑅𝑆 ⟹ 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 1 𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑐 + 1 𝑟𝑎 = 4𝑅 𝑆2 ∴ 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 1𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑐 + 1 𝑟𝑎 = 4 6 302 = 2 75 13 CEPRE UNI 𝐴) 𝑆𝑅 En un triángulo ABC las longitudes (en u) de los exradios relativos a los lados 𝐵𝐶, 𝐴𝐶 𝑦 𝐴𝐵 son 𝑟𝑎 , 𝑟𝑏 𝑦 𝑟𝑐 , respectivamente; la longitud de su circunradio es R 𝑢 y el área de su región interior mide S 𝑢2. Halle una expresión equivalente a: 𝐵) 2𝑆𝑅 𝐶) 3𝑆𝑅 𝐷) 4𝑆𝑅 𝐸) 8𝑆𝑅 PROBLEMA 12 RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 4𝑟𝑎𝑟𝑏𝑟𝑐 sen 𝐴 + sen 𝐵 + sen 𝐶 , (𝑒𝑛 𝑢3) Además: 𝑆 = 𝑟𝑟𝑎𝑟𝑏𝑟𝑐 sen 𝐴 + sen 𝐵 + sen 𝐶 = 𝑎 2𝑅 + 𝑏 2𝑅 + 𝑐 2𝑅 = 𝑝 𝑅 𝑆𝑒𝑎: 𝑅𝑒𝑐𝑜𝑟𝑑𝑒𝑚𝑜𝑠: ⟹ 𝑟𝑎𝑟𝑏𝑟𝑐 = 𝑆2 𝑟 En un ⊿𝐴𝐵𝐶: 𝑘 = 4𝑟𝑎𝑟𝑏𝑟𝑐 sen 𝐴 + sen 𝐵 + sen 𝐶 ⟹ 𝑘 = 4 ∙ 𝑆2 𝑟 𝑝 𝑅 ⟹ 𝑘 = 4 ∙ 𝑆2𝑅 𝑝𝑟 ∴ 𝒌 = 𝟒𝑺𝑹 ⟹ 𝑘 = 4𝑆2𝑅 𝑆 14 CEPRE UNI En la figura mostrada; 𝐴𝐵 − 𝐵𝐷=1cm; 𝐵𝐶 = 36 5 𝑐𝑚, calcule la longitud de 𝐴𝐷 de forma aproximada (en cm) PROBLEMA 13 RESOLUCIÓN 𝐷𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑎 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 74° 53° 𝐴) 241 5 𝐵) 9 2 𝐶) 331 4 𝐷) 39 3 𝐸) 253 5 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 74° 53° 53° 36 5𝑚 𝑛 𝑥 𝐵𝐶:𝐵𝑖𝑠𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑧 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑚 − 𝑛 = 1…… (𝐼) 𝑃𝑒𝑟𝑜: 36 5 = 2𝑚. 𝑛 𝑚 − 𝑛 𝑠𝑒𝑛(37°) 36 5 = 2𝑚. 𝑛 3 5 ⇒ 𝑚. 𝑛 = 6 ⊿ 𝐴𝐵𝐷 Teorema de cosenos: 𝑥2 = 𝑚2 + 𝑛2 − 2𝑚. 𝑛. cos 74° … . . (𝐼𝐼) 𝐼 𝑎𝑙 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜 ⇒ 𝑚2 + 𝑛2 = 1 + 2𝑚. 𝑛 ⇒ 𝑚2 + 𝑛2 = 13 𝑅𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑒𝑛 (𝐼𝐼) 𝑥2 = 13 − 2 6 7 25 ∴ 𝑥 = 241 5 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸 𝐴 15 CEPRE UNI PROBLEMA 14 Los lados de un triangulo tienen por medida 6, 8 y 12 cm. Calcule la longitud de la bisectriz interior del mayor ángulo del triángulo (en cm). RESOLUCIÓN 𝐴) 39 14 𝐵) 39 7 𝐶) 2 39 7 𝐷) 3 39 7 𝐸) 4 39 7 𝐺𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜: 𝐴 𝐵 𝐶 𝑐 = 12 𝑎 = 6 𝑏 = 8 𝑉𝐶 𝑉𝑐 = 2(6)(8) 6 + 8 cos 𝐶 2 … . (𝐼) cos 𝐶 2 = 𝑝(𝑝 − 𝑐) 𝑎𝑏 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑝 = 13 𝑉𝑐 = 2 6 8 14 13(1) 6(8) 𝑉𝑐 = 4 39 7 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸 𝐸 𝑅𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑒𝑛 (𝐼) 16 CEPRE UNI PROBLEMA 15 RESOLUCIÓN De la figura calcule aproximadamente: cos(𝜃) 𝐴) − 13 20 𝐵) − 11 20 𝐶) 11 20 𝐷) 13 20 𝐸) 17 20 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 37° 16° 5 25𝜃 6 𝐷𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑖𝑔𝑢𝑟𝑎 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 37° 16° 5 25𝜃 6 𝑥 𝑥 = 5 25 𝑠𝑒𝑛(37° + 16°) 5 ∙ 𝑠𝑒𝑛 37° + 25 ∙ 𝑠𝑒𝑛(16°) 𝑥 = 5 25 4 5 5. 3 5 + 25. 7 25 ⇒ 𝑥 = 10 ⇒ cos 𝜃 = − 13 20 ⇒ cos 𝜃 = 52 + 62 − 102 2(5)(6) 17 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 𝐴 𝐵 𝐶 𝑏 = 1𝑐 = 2 𝑚𝑎 𝑀 𝐵 + 𝐶 = 60° → 𝐴 = 120° Dato: 4𝑚𝑎 2 = 𝑏2 + 𝑐2 + 2𝑏𝑐𝑐𝑜𝑠 𝐴 Reemplazando: 4𝑚𝑎 2 = 12 + 22 + 2 1 2 𝑐𝑜𝑠 120° 4𝑚𝑎 2 = 3 𝑚𝑎 = 3 2 PROBLEMA 16 𝐴) 3 6 𝐵) 3 4 𝐶) 3 2 𝐷) 3 𝐸) 2 3 En un triángulo ABC se tiene que: 𝐴𝐵 = 2𝑢, 𝐴𝐶 = 1𝑢 𝑦 𝑙𝑎 𝑚∠𝐵 + 𝑚∠𝐶 = 60°, calcule la longitud de la mediana relativa al lado 𝐵𝐶 (𝑒𝑛 𝑢). 18 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐸 PROBLEMA 17 𝐴) 𝑝/2 𝐵) 𝑝 𝐶) 𝑝2 𝐷) 2𝑝2 𝐸) 4𝑝2 ℎ𝑎 + ℎ𝑏 + ℎ𝑐 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 2𝑐𝑜𝑠 𝐴 2 𝑐𝑜𝑠 𝐵 2 𝑐𝑜𝑠 𝐶 2 + 𝑎2 + 𝑏2 + 𝑐2 En un triángulo de lados 𝐵𝐶 = 𝑎 𝑢, 𝐴𝐶 = 𝑏 𝑢, 𝐴𝐵 = 𝑐 𝑢, las longitudes de las alturas relativas a los lados 𝐵𝐶, 𝐴𝐶, 𝐴𝐵 son ℎ𝑎, ℎ𝑏 y ℎ𝑐 respectivamente. Reduzca la siguiente expresión (𝑒𝑛 𝑢2 ) en términos del semiperimetro p. 𝐹 = ℎ𝑎 + ℎ𝑏 + ℎ𝑐 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 2𝑐𝑜𝑠 𝐴 2 𝑐𝑜𝑠 𝐵 2 𝑐𝑜𝑠 𝐶 2 + 𝑎2 + 𝑏2 + 𝑐2 ℎ𝑎 = 𝑏𝑐 2𝑅 𝑝 = 4𝑅𝑐𝑜𝑠( 𝐴 2 ) cos( 𝐵 2 ) cos( 𝐶 2 ) Recordemos que: 𝐹 = 1 2𝑅 𝑏𝑐 + 𝑎𝑐 + 𝑎𝑏 𝟐𝒑 2( 𝒑 𝟒𝑹) + 𝑎2 + 𝑏2 + 𝑐2 𝐹 = 2 𝑎𝑏 + 𝑎𝑐 + 𝑏𝑐 + 𝑎2 + 𝑏2 + 𝑐2 𝐹 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 2 = 2𝑝 2 = 4𝑝2 Sea: 2 19 CEPRE UNI PROBLEMA 18 En un triángulo ABC, se tiene que: 𝐴𝐵 = 14 𝑢, 𝐵𝐶 = 10 𝑢, además el área de la región triangular es 70 𝑢2. Calcule la longitud del inradio (en u). RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 𝐴) 2,7 𝐵) 3,4 𝐶) 4,2 𝐷) 5,1 𝐸) 5,6 𝑆 = 𝑎𝑐 2 . 𝑠𝑒𝑛 𝐵 70 = 10 14 2 . 𝑠𝑒𝑛 𝐵 𝐵 = 90° 𝑏2 = 102 + 142 → 𝑏 = 2 74 𝑝 = 10 + 2 74 + 14 2 = 12 + 74 𝑟 = 𝑝 − 𝑏 𝑡𝑎𝑛 𝐵 2 𝑟 = 12 − 74 𝑡𝑎𝑛 45° 𝑟 = 3,4 𝐴 𝐵 𝐶 𝑎 = 10𝑐 = 14 𝑟 Del gráfico: S: Área de la región triangular ABC 𝑟: 𝑖𝑛𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑝: 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑝𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑏 RESOLUCIÓN 𝐴) 1 6 𝐵) 1 4 𝐶) 1 𝐷) 4 𝐸) 6 PROBLEMA 19 En un triangulo 𝐴𝐵𝐶 las longitudes de los exradios relativos a los lados 𝐵𝐶, 𝐴𝐶 𝑦 𝐴𝐵 son 𝑟𝑎 , 𝑟𝑏 y 𝑟𝑐 respectivamente, tal que Calcule: 𝑟𝑏 𝑟𝑐 . Como 3𝑟𝑎 = 3𝑟 + 𝑟𝑏 + 𝑟𝑐 sumando 𝒓𝒂 a ambos lados tenemos: 3𝑟𝑎 + 𝒓𝒂 = 3𝑟 + 𝑟𝑏 + 𝑟𝑐 + 𝒓𝒂 4𝑟𝑎 = 3𝑟 + 4𝑅 + 𝑟 𝑟𝑎 = 𝑟 + 𝑅 Sabemos que 𝑟𝑎 − 𝑟 = 𝑎 ⋅ tan 𝐴 2 y 𝑅 = 𝑎 2⋅sen 𝐴 , en (1) tenemos: ⋯ (1) 𝑎 ⋅ tan 𝐴 2 = 𝑎 2sen 𝐴 sen 𝐴 2 = 1 2 Reduciendo lo que se pide: 𝑟𝑏 𝑟𝑐 = 𝑝⋅tan 𝐵 2 𝑝⋅tan 𝐶 2 𝑟𝑏 𝑟𝑐 = tan 𝐵 2 tan 𝐶 2 𝐴 = 60° Además: cot 𝐵 2 + cot 𝐶 2 = sen 𝐵 2 + 𝐶 2 sen 𝐵 2 sen 𝐶 2 = cos 𝐴 2 sen 𝐵 2 sen 𝐶 2 = 7 2 3 cot 𝐴 2 + cot 𝐵 2 + cot 𝐶 2 = cot 𝐴 2 cot 𝐵 2 cot 𝐶 2 cot 𝐵 2 cot 𝐶 2 = 9 2 cot 𝐶 2 = 3 3cot 𝐵 2 = 3 2 De la propiedad Entonces 𝑟𝑏 𝑟𝑐 = tan 𝐵 2 tan 𝐶 2 = 2 3 1 3 3 Reemplazando en lo que se pide 𝑟𝑏 𝑟𝑐 = 6 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐸 3𝑟𝑎 = 3𝑟 + 𝑟𝑏 + 𝑟𝑐… . . (1) sen 𝐵 2 sen 𝐶 2 = 1 7 … . . (2) RESOLUCIÓN 𝐴) 1 𝐵) 2 𝐶) 4 𝐷) 8 𝐸) 16 PROBLEMA 20 En un triangulo 𝐴𝐵𝐶 las longitudes de los exradios relativos a los lados 𝐵𝐶, 𝐴𝐶 𝑦 𝐴𝐵 son 𝑟𝑎 , 𝑟𝑏 y 𝑟𝑐 respectivamente, tal que 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 1 𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑐 = 𝑅 4 Halle el área del triángulo. Recordar: 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 = 1 𝑟 Entonces en la condición 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 = 1 𝑟 − 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 = 1 𝑟 − 1 𝑟𝑏 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 = 1 𝑟 − 1 𝑟𝑐 R 4 = 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑏 1 𝑟𝑏 + 1 𝑟𝑐 1 𝑟𝑎 + 1 𝑟𝑐 = 1 𝑟 − 1 𝑟𝑐 1 𝑟 − 1 𝑟𝑎 1 𝑟 − 1 𝑟𝑏 = 𝑟𝑐 − 𝑟 𝑟 ⋅ 𝑟𝑐 𝑟𝑎 − 𝑟 𝑟 ⋅ 𝑟𝑎 𝑟𝑏 − 𝑟 𝑟 ⋅ 𝑟𝑏 = 𝑐⋅tan 𝐶 2 𝑆⋅tan 𝐶 2 𝑎⋅tan 𝐴 2 𝑆⋅tan 𝐴 2 𝑏⋅tan 𝐵 2 𝑆⋅tan 𝐵 2 R 4 = 𝑎𝑏𝑐 𝑆3 También: 𝑟 = 𝑝 − 𝑎 tan 𝐴 2 ∧ 𝑟𝑎 = 𝑝 tan 𝐴 2 ൞ 𝑟𝑎 − 𝑟 = 𝑎 ⋅ tan 𝐴 2 𝑟 ⋅ 𝑟𝑎 = 𝑆 ⋅ tan 𝐴 2 = 4𝑅 ⋅ 𝑆 𝑆3 ∴ 𝑺 = 𝟒 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 RESOLUCIÓN 𝐴) 15° 𝐵) 30° 𝐶) 45° 𝐷) 60° 𝐸) 75° PROBLEMA 21 Sea un triangulo 𝐴𝐵𝐶 de lados 𝐵𝐶 = 𝑎, 𝐴𝐶 = 𝑏, 𝐴𝐵 = 𝑐; se sabe que ℎ𝑎 , ℎ𝑏, ℎ𝑐 son las alturas relativas a los lados 𝐵𝐶, 𝐴𝐶 y 𝐴𝐵, respectivamente; además 𝑆 es el área de la región correspondiente y se cumple: ℎ𝑏 2 + ℎ𝑐 2 − 𝑎2 ⋅ sen2 A = 3 ⋅ 𝑆. Determine la mayor medida del ángulo 𝐴. Recordar: ℎ𝑏 = 𝑎 ⋅ sen 𝐶 = 𝑐 ⋅ sen(𝐴) ℎ𝑐 = 𝑎 ⋅ sen 𝐵 = 𝑏 ⋅ sen(𝐴) Reemplazando en la condición: 3 ⋅ 𝑆 = ℎ𝑏 2 + ℎ𝑐 2 − 𝑎2 ⋅ sen2 A = 𝑐2 + 𝑏2 − 𝑎2 sen2(𝐴) Por el teorema de cosenos, 3 ⋅ 𝑆 = 2𝑏𝑐 ⋅ cos 𝐴 sen2(𝐴) 3 ⋅ 𝑆 = 2 sen 2𝐴 ⋅ 𝑆 sen 2𝐴 = 3 2 Se tiene que 𝐴 = 30° ∨ 𝐴 = 60° Entonces el mayor valor del ángulo 𝑨 𝐞𝐬 𝟔𝟎° 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 23 CEPRE UNI Clave: E RESOLUCIÓN 𝐴𝑝𝑙𝑖𝑞𝑢𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝐴) 5 29 PROBLEMA 22 𝐵) 2 5 29 𝐷) 6 5 29 𝐶) 3 5 29 𝐸) 12 5 29 Si los lados de un cuadrilátero inscriptible ABCD miden 𝐴𝐵 = 3𝑢, 𝐵𝐶 = 5𝑢, 𝐶𝐷 = 6𝑢 𝑦 𝐴𝐷 = 8𝑢, calcule el valor del seno del ángulo formado por sus diagonales. 𝜃 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝒂 = 3 𝒄 = 6 𝒃 = 5𝒅 = 8 𝐶𝑜𝑚𝑜 𝐴𝐵𝐶𝐷 𝑒𝑠 𝑖𝑛𝑠𝑐𝑟𝑖𝑝𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒: 𝑑1. 𝑑2 = 𝑎𝑐 + 𝑏𝑑 𝒅𝟏 𝒅𝟐 𝑑1. 𝑑2 = 58 62 + 32 = 82 + 52 − 2.58. cos(𝜃) 𝐿𝑢𝑒𝑔𝑜: cos 𝜃 = 11 29 ⇒ sen 𝜃 = 12 5 29 𝑐2 + 𝑎2 = 𝑑2 + 𝑏2 − 2𝑑1. 𝑑2cos(𝜃) 24 CEPRE UNI Clave: E RESOLUCIÓN 𝐴) 20 PROBLEMA 23 𝐵) 21 𝐷) 23𝐶) 22 𝐸) 24 En un cuadrilátero circunscriptible ABCD, 𝐴𝐵 = 9𝑢, 𝐴𝐷 = 15𝑢, cos 𝐵 = − 2 3 𝑦 cos 𝐷 = 2 5 , calcule BC+CD. 𝑥 𝑥 + 6 𝐷𝐴 𝐵 𝐶 15 9 𝐵 𝐷 𝐴𝐶2 = 𝑥2 + 92 − 2. x. 9. cos(𝐵)∆𝐴𝐵𝐶: 𝐴𝐶2 = (𝑥 + 6)2+152 − 2(x + 6). 15. cos(𝐷)∆𝐴𝐷𝐶: 𝐼𝑔𝑢𝑎𝑙𝑎𝑚𝑜𝑠: 𝑥2 + 81 − 18. x. − 2 3 𝑥2 + 81 + 12x = 𝑥2 + 12𝑥+ 261 − 12𝑥 − 72 12x = 108 ⇒ x = 9 𝑃𝑖𝑑𝑒𝑛: 𝐵𝐶 + 𝐶𝐷 = 2𝑥 + 6 = 24 = 𝑥 + 6 2 + 225 − 30(x + 6). 2 5 25 CEPRE UNI Clave: C RESOLUCIÓN 𝐷𝑎𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝐴𝐵𝐶𝐷 𝑒𝑠 𝑢𝑛 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑖𝑙á𝑡𝑒𝑟𝑜 𝑏𝑖𝑐é𝑛𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜: cos 𝐵 = 1 − 𝑡𝑎𝑛2 𝐵 2 1 + 𝑡𝑎𝑛2 𝐵 2 𝐴) 7,63 PROBLEMA 24 𝐵) 8,72 𝐷) 10,2𝐶) 9,97 𝐸) 11 En un cuadrilátero bicéntrico ABCD, donde 𝐴𝐵 = 4𝑢, 𝐵𝐶 = 8𝑢 𝑦 𝐶𝐷 = 10𝑢, 𝑐alcule la longitud de 𝐴𝐶 en u. 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝑎 = 4 𝑐 = 10 𝑏 = 8𝑑 = 6 𝑡𝑎𝑛 𝐵 2 = 𝑐𝑑 𝑎𝑏 𝐵 = 60 32 𝑡𝑎𝑛 𝐵 2 = 15 8 𝐿𝑢𝑒𝑔𝑜, = 1 − 15 8 1 + 15 8 ⇒ cos 𝐵 = − 7 23 𝐸𝑛 𝑒𝑙 ∆𝐴𝐵𝐶: 𝐴𝐶2 = 42 + 82 − 2.4.8cos(𝐵) 𝐴𝐶2 = 80 − 64 − 7 23 ⇒ 𝐴𝐶 = 9,97 26 CEPRE UNI PROBLEMA 25 En un cuadrilátero inscriptible ABCD se traza la bisectriz del ángulo A que intersecta a la circunferencia en el punto F (en el arco BC). Si las áreas de las regiones cuadrangulares ABCD y ABFD son iguales, además: 𝐵𝐶 𝐶𝐷 = 𝑘𝑅2, siendo R la longitud de la circunferencia circunscrita al cuadrilátero ABCD. Calcular cos(𝐴) A) 1 − 0,25𝑘 B) 1 − 0,5𝑘 C) 1 − 0,75𝑘 D) 1 − 𝑘 E) 1 − 1,25𝑘 RESOLUCIÓN Graficando: 𝑨/𝟐 𝑭 𝑹 𝑫 𝑪 𝑩 𝑨 Por dato: 𝑆𝐴𝐵𝐶𝐷 = 𝑆𝐴𝐵𝐹𝐷 𝑨/𝟐 ∆𝐴𝐵𝐹: 𝐵𝐹 = 2𝑅𝑠𝑒𝑛 𝐴 2 𝟐𝑹𝒔𝒆𝒏 𝑨 𝟐 ∆𝐴𝐹𝐸: 𝐷𝐹 = 2𝑅𝑠𝑒𝑛 𝐴 2 𝐴𝐷 𝐴𝐵 + 𝐵𝐶 𝐶𝐷 2 𝑠𝑒𝑛 𝐴 = (𝐴𝐷 𝐴𝐵 +(𝐵𝐹)(𝐹𝐷) 2 𝑠𝑒𝑛(𝐴) 4𝑅2𝑠𝑒𝑛2 𝐴 2 𝐵𝐶 𝐶𝐷 = 4𝑅2𝑠𝑒𝑛2 𝐴 2 → 𝑘 = 2 × 2𝑠𝑒𝑛 2 𝐴 2 → 𝑘 2 = 1 − 𝑐𝑜𝑠(𝐴) → 𝑐𝑜 𝑠 𝐴 = 1 − 0,5𝑘 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 27 CEPRE UNI PROBLEMA 26 En un cuadrilátero circunscriptible ABCD sus lados miden: 𝐴𝐵 = 7𝑢, 𝐵𝐶 = 3𝑢, 𝐶𝐷 = 8𝑢. Si la suma de las medidas de los ángulos A y C es 2𝜃, calcular: 𝑟𝑐𝑠𝑐(𝜃), siendo r la longitud del radio de la circunferencia inscrita en el cuadrilátero. A) 0,4 14 B) 0,5 14 C) 0,6 14 D) 0,8 14 E) 1,05 14 RESOLUCIÓN Graficando: 𝑫 𝑪 𝑩 𝑨 𝟕 𝟑 𝟖 𝒓 𝑨 𝒅 Como ABCD es circunscriptible: 𝑑 + 3 = 7 + 8 → 𝑑 = 12 = 𝟏𝟐 Sabemos que: 𝑆𝐴𝐵𝐶𝐷 = 𝑎𝑏𝑐𝑑𝑠𝑒𝑛 𝐴 + 𝐶 2 = 𝑝𝑟 → 𝑝 = 15 (7)(3)(8)(12)𝑠𝑒𝑛 𝜃 = 15𝑟 → 12 14𝑠𝑒𝑛 𝜃 = 15𝑟 → 𝑟𝑐𝑠𝑐 𝜃 = 0,8 14 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 28 CEPRE UNI PROBLEMA 27 En un cuadrilátero bicéntrico ABCD de área 𝑆, se sabe que 𝑆1 es el área de la región triangular ABD y 𝑆2 es el área de la región triangular BCD, calcular: 𝑆1−𝑆2 𝑆 A) 0,5 B) cos(𝐴) C) 𝑠𝑒𝑛(𝐴) D) sec(𝐴) E) csc(𝐴) RESOLUCIÓN 𝑨 𝑩 𝑪 𝑫 𝒂 𝒃 𝒄 𝒅 Graficando: 𝑨 Piden: 𝑘 = 𝑆1 − 𝑆2 𝑆 = 𝑎𝑑 2 𝑠𝑒𝑛 𝐴 − 𝑏𝑐 2 𝑠𝑒𝑛(𝐶) 𝑎𝑏𝑐𝑑 Pero: 𝑠𝑒𝑛 𝐴 = 𝑠𝑒𝑛 𝐶 Entonces: 𝑘 = 𝑠𝑒𝑛(𝐴) 2 𝑎𝑑−𝑏𝑐 𝑎𝑏𝑐𝑑 = 𝑠𝑒𝑛(𝐴) 2 𝑎𝑑 𝑏𝑐 − 𝑏𝑐 𝑎𝑑 𝑘 = 𝑠𝑒𝑛(𝐴) 2 𝑐𝑜𝑡 𝐴 2 − 𝑡𝑎𝑛 𝐴 2 = 𝑠𝑒𝑛(𝐴) 2 × 2𝑐𝑜𝑡(𝐴) → 𝑘 = 𝑐𝑜𝑠(𝐴) 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 𝑺𝟏 𝑺𝟐𝑡𝑎𝑛( 𝐴 2 )𝑐𝑜𝑡( 𝐴 2 ) 29 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐴 En un cuadrilátero circunscriptible ABCD, se sabe que AB=a; BC=b; CD=c y AD=d, tal que el área de la región cuadrangular es S, calcule el valor de la constante K en la siguiente igualdad: 𝑎𝑏 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝐵 2 csc 𝐷 2 𝑠𝑒𝑛 𝐵 + 𝐷 2 = 𝐾 ∙ 𝑆 PROBLEMA 28 En un cuadrilátero circunscritptible: 𝑆 = 𝑎𝑏𝑐𝑑𝑠𝑒𝑛( 𝐵 + 𝐷 2 ) 𝑠𝑒𝑛( 𝐵 2) 𝑠𝑒𝑛( 𝐷 2 ) = 𝑐𝑑 𝑎𝑏𝐴 𝐵 𝐷 𝑎 𝑐 𝑏 𝑑 𝐶 En la igualdad 𝑎𝑏( 𝒔𝒆𝒏 𝑩 𝟐 𝐬𝒆𝒏 𝑫 𝟐 )𝑠𝑒𝑛 𝐵 + 𝐷 2 = 𝐾 ∙ 𝑆 ⇒ 𝑎𝑏( 𝑐𝑑 𝑎𝑏 )𝑠𝑒𝑛 𝐵 + 𝐷 2 = 𝐾( 𝑎𝑏𝑐𝑑𝑠𝑒𝑛( 𝐵 + 𝐷 2 )) Reemplazamos ∴ 𝐾 = 1 𝐴) 1 𝐵) 2 𝐶) 3 𝐷) 4 𝐸) 5 30 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: D PROBLEMA 29 En un cuadrilátero inscriptible ABCD, cuya longitud de sus lados son: AB=a u; BC=b u; CD=c u y AD=d u, además: 𝑎 − 𝑏 = 𝑐 − 𝑑. Calcule: 𝐴)1/4 𝐵)1/2 𝐶) 1 𝐷)2 𝐸)4 𝑡𝑎𝑛 𝐴 2 = 𝑝 − 𝑎 𝑝 − 𝑑 𝑝 − 𝑏 𝑝 − 𝑐 … (1) Cuadrilátero inscriptible 𝑃𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖ó𝑛: 𝑎 + 𝑑 = 𝑏 + 𝑐 = 𝑝 p: semiperímetro ⟹ 𝒑− 𝒂 = 𝒅 ; 𝒑 − 𝒃 = 𝒄, (𝒑 − 𝒄) = 𝒃 ; 𝒑 − 𝒅 = 𝒂 𝑅𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 (1) 𝑡𝑎𝑛 𝐴 2 = 𝑎𝑑 𝑏𝑐 𝑘 = 𝑏𝑐 − 𝑎𝑑 𝑎𝑏𝑐𝑑 𝑡𝑎𝑛(𝐴) 𝑏𝑐 − 𝑎𝑑 𝑎𝑏𝑐𝑑 𝑡𝑎𝑛(𝐴) 𝑆𝑒 𝑝𝑖𝑑𝑒: = ( 𝑏𝑐 𝑎𝑑 − 𝑎𝑑 𝑏𝑐 )𝑡𝑎𝑛(𝐴) 𝑘 = cot( 𝐴 2 ) − tan( 𝐴 2 ) 𝑡𝑎𝑛(𝐴) 𝟐𝐜𝐨𝐭(𝑨) ∴ 𝑘 = 2 31 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: B PROBLEMA 30 Las longitudes de los lados de un cuadrilátero bicentrico ABCD son: 𝐴𝐵 = 𝑠𝑒𝑛 𝜃 + cos 𝜃 𝑢, 𝐵𝐶 = 2𝑠𝑒𝑛 𝜃 + cos 𝜃 𝑢 𝐶𝐷 = 3𝑠𝑒𝑛 𝜃 − 2 cos 𝜃 𝑢, 𝐴𝐷 = 4 cos 𝜃 − 𝑠𝑒𝑛 𝜃 𝑢 Calcule el área de la región cuadrangular ABCD (𝑒𝑛 𝑢2), si 𝜃 es un ángulo agudo. 𝐴) 30 5 𝐵) 2 30 5 𝐶) 3 30 5 𝐷) 4 30 5 𝐸) 30 2 𝐴 𝐷 𝐶 cuadrilátero bicentrico a + c = b+d sen θ + cos θ + 3sen θ − 2 cos θ = 2sen θ + cos θ + 4 cos θ − sen θ ⇒ tan 𝜃 = 2 𝑠𝑒𝑛 𝜃 = 2 5 cos 𝜃 = 1 5 Donde 𝑎 = 3 5 , 𝑏 = 5 5 , 𝑐 = 4 5 , 𝑑 = 2 5 Además el área del cuadrilátero bicentrico 𝑆 = 𝑎𝑏𝑐𝑑 Reemplazando: 𝑆 = ( 2 5 )( 5 5 )( 4 5 )( 2 5 ) ∴ 𝑆 = 2 30 5 𝑎 𝑏 32 CEPRE UNI
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