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Guía de trigonometría (no completa)

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  • TRIGONOMETRA Erwin Coronado Contreras

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 1

    Debes saber que:

    La trigonometra fue desarrollada por astrnomos griegos, quienes vean el cielo como el interior de

    una esfera, de manera que fue natural que los tringulos en una esfera se investigaran muy pronto

    (Menelaus de Alejandra en el ao 100 dC) y que los tringulos en el plano se investigarn despus.

    El astrnomo persa Nasr Eddin escribi el primer libro que contiene un tratado sistemtico de

    trigonometra plana y esfrica (alrededor de 1250 dC).

    Regiomontanus (1436-1476) es la persona ms responsable de que la trigonometra se moviera de la

    astronoma a las matemticas.

    Su trabajo fue mejorado por Coprnico (1473-1543) y su alumno Rhaeticus (1514-1576). El libro de

    Rhaeticus fue el primero en definir las seis funciones trigonomtricas como razones de los lados de

    los tringulos, aunque no dio a las funciones sus nombres actuales. stos se deben a Thomas Finck

    (1583), aunque la notacin de Finck no se acept de manera universal en el momento. Con el tiempo,

    la notacin se estabiliz gracias a los libros de texto de Leonhard Euler (1707-1783). La trigonometra

    ha evolucionado desde sus aplicaciones en geodesia, navegacin e ingeniera a los estudios actuales

    de las mareas, el aumento y la disminucin de los recursos alimenticios en ciertas ecologas, los

    patrones de ondas en el cerebro y muchos otros fenmenos.

    Fuente: lgebra y trigonometra de Sullivan, Sptima Edicin.

    La palabra trigonometra proviene de dos vocablos griegos: trgono cuyo significado es tringulo y

    metria cuyo significado es medicin. Por tanto, podemos decir que: La trigonometra es la parte de

    la geometra que estudia las relaciones existentes entre las longitudes de los lados y las medidas de

    los ngulos de los tringulos.

    Conceptos previos de geometra

    Semi-recta: Dados dos puntos A y B , la unin de este segmento de recta AB con el conjunto de los

    puntos X tales que B est entre A y X es la semi-recta AB , la que se denota por AB . El punto A es

    el origen o vrtice de la semi-recta.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 2

    ngulo: Es la figura formada por dos semi-rectas de origen comn

    llamado vrtice. Se simboliza por . Cada semi-recta se llama lado.

    En general se identifica un ngulo por tres letras maysculas, siendo

    la letra del medio la correspondiente al vrtice o tambin por letras

    minsculas del alfabeto griego.

    Medicin de ngulos

    Se establecen las siguientes convenciones:

    1. Un ngulo se considerar positivo si se ha medido, en sentido anti horario,

    es decir, contrario a las manecillas del reloj.

    2. Un ngulo se considerar negativo si se ha medido, desde su lado inicial

    hasta su lado final, en sentido horario, es decir, de acuerdo a las manecillas

    del reloj.

    En segundo lugar ser necesario establecer una unidad de medida que no sea arbitraria, es decir, que no

    nos lleve a confusin. Para ello trabajaremos en dos sistemas de medida: Sistema sexagesimal y el sistema

    circular, siendo el grado y el radin sus unidades de medida respectivamente.

    Sistema Sexagesimal

    Un grado sexagesimal, que se simboliza por , es cada una de las 360 partes iguales en las que se divide

    una circunferencia, mediante sectores circulares iguales. De esta forma, una circunferencia abarca un

    ngulo de 360, llamado ngulo completo. El ngulo definido por media circunferencia se llama llano, y

    mide 180. La mitad de un llano se llama recto y mide 90.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 3

    Adems, en este sistema, cada grado se divide en 60 partes iguales llamados minutos, simbolizados por .

    A su vez, cada minuto se divide en 60 partes iguales llamadas segundos, los que se simbolizan por . De

    esta manera, se tiene

    '

    11 60 1

    60

    11 60 1

    60

    de lo que se concluye que 1

    1 3.600 1 3.600

    Ejemplo

    Un ngulo de 46 grados 25 minutos y 40 segundos se escribe como

    46 25 40

    De acuerdo a lo anterior, es posible expresar un ngulo identificando sus grados, minutos y segundos. En

    este caso diremos que estamos dando la medida en forma compleja o entera. Si expresamos esta medida

    en una sola unidad, diremos que hemos expresado la medida en forma incompleja. En particular, cuando

    la medida de un ngulo se exprese en grados y en dcimas de grado, diremos que el ngulo se ha expresado

    en forma decimal.

    Ejemplo

    a. Exprese en segundos, es decir, en forma incompleja 50 6 25

    Solucin:

    50 6 25 50 6 25 50 3.600 6 60 25

    180.000 360 25

    180.385

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 4

    b. Exprese en forma compleja 1375,45

    11375,45 1375 0,45 1320 55 0,45 60

    60

    22 55 27

    22 55 27

    c. Convierta a la forma decimal 50 6 25

    1 150 6 25 50 6 25 50 6 25

    60 3.600

    50 0,1 0,00694

    50,10694

    d. Convierta a la forma compleja 21,256

    21,256 21 0,256 21 0,256 60

    21 15,36

    21 15 0,36 60

    21 15 21, 6

    21 15 21, 6

    21 15 22 Redondeando los segundos

    Ejercicios

    1. Exprese cada ngulo en su forma decimal. Redondee a dos decimales.

    a. 40 10 25 c. 61 42 21 e. 1 2 3

    b. 73 40 40 d. 29 3615 f. 31 15 45

    2. Exprese cada ngulo en su forma compleja. Redondee al segundo ms cercano.

    a. 40 10 25 c. 61 42 21 e. 1 2 3

    b. 73 40 40 d. 29 3615 f. 31 15 45

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 5

    3. Exprese en segundos.

    a. 4 25 b. 3 27 c. 42 13 d. 10 12 40

    4. Exprese en minutos

    a. 45 34 b. 33 27 c.1.845 d. 21 12 30

    5. Determina la expresin compleja segn las siguientes operaciones. (Sugerencia: opera

    unidad con unidad teniendo en cuenta las equivalencias o convierte a una sola unidad, operas

    y nuevamente conviertes)

    a. 12 24 32 56 46 20 c. 52 12 42 12 24

    b. 23 42 35 8 d. 12 21 45 5

    6. Resuelve los siguientes problemas. Ten en cuenta que la medida del tiempo forma parte del

    sistema sexagesimal y se tiene la equivalencia:

    1 60 (60 minutos)

    1=60 (60 segundos)

    h

    a. La tercera etapa de la Vuelta Ciclista a Espaa estaba dividida en dos sectores: el

    primero, en lnea, y el segundo, en una contrarreloj individual. El primer clasificado

    de la general tard 3 h 52 min 43 s en recorrer el primer sector y 1 h 19 min 37 s en

    recorrer el segundo. Cunto tard en hacer todo el recorrido?

    b. Dado el ngulo de medida 53 42 28 , se traza la bisectriz. Ahora se traza la bisectriz de uno de los dos ngulos resultantes. Cunto mide el ngulo ms pequeo

    de los ngulos obtenidos?

    c. Un reloj digital marca las 19h 24min 12s. Cunto falta para la medianoche?

    d. El sistema de seguimiento GPS de la Vuelta Ciclista indica que el grupo que encabeza

    la carrera est a 130 de diferencia del ciclista que le persigue. Si la distancia se

    acorta 15 cada kilmetro, al cabo de cuntos kilmetros atrapar al grupo?

    e. Un ngulo mide 32 25 43 , cunto mide su complemento?

    f. Tres ngulos suman 180. El menor mide 15 22 43 y el mayor es seis veces el

    menor. Halla la medida del otro ngulo.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 6

    El concepto de ngulo en la trigonometra

    Con lo ms arriba presentado, es razonable preguntarse si existen

    ngulos mayores a 360. La respuesta es afirmativa y para mostrarlo,

    es necesario ampliar nuestro concepto de ngulo.

    Es importante considerar que un ngulo permanece invariante respecto

    del plano y por lo tanto para facilitar nuestro trabajo nos referiremos

    al ngulo en un sistema de coordenadas cartesianas. En este caso, si

    tenemos una semirrecta con extremo en el origen y gira en torno a este,

    obtendremos un ngulo que puede tener una medida mayor a 360. En

    efecto, depender de cuntas veces hacemos girar la semi-recta en

    torno al origen. En este caso distinguiremos en el ngulo: lado inicial

    vrtice y lado terminal.

    Definicin: Diremos que un ngulo se encuentra en posicin normal si su

    vrtice se ubica en el origen de coordenadas y su lado inicial coincide con el

    semieje positivo de las abscisas.

    Definicin: Llamaremos ngulos coterminales a aquellos que, en posicin

    normal, tienen lados terminales coincidentes.

    De acuerdo a lo anterior, si se tiene un ngulo cualquiera, al sumar un mltiplo de 360, obtenemos

    ilimitados ngulos coterminales. Es decir, si , son ngulos positivos, tales que: 360 con n n , entonces diremos que y son ngulos coterminales.

    A los ngulos situados en 0, 90, 180, y 270 junto con sus ngulos coterminales correspondientes se

    les conoce como ngulos cuadrantales.

    Ejemplo

    El ngulo como lo indica la figura, mide 405 y se tiene:

    405 360 45

    Luego los ngulos de 45 y 405 se llaman coterminales

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 7

    Ejercicios

    1. Los siguientes ngulos estn en la posicin estndar, encuentre dos ngulos coterminales positivos

    y dos ngulos coterminales negativos en cada caso.

    a. 120 c. 135 e. 240 g. 315 i. 30 k. 150

    b. 150 d. 300 f. 1.500 h. 790 j. 1001 l.

    543

    2. Si tienes un ngulo cualquiera, cmo obtienes un ngulo coterminal que sea menor que l si el

    ngulo es positivo?

    Sistema Circular

    En este sistema la unidad de medida es el radin, que se simboliza por ,rad

    que corresponde a la medida del ngulo central de una circunferencia de

    radio r que subtiende un arco de longitud r .

    En la figura, el ngulo central subtiende un arco de longitud igual al

    radio. Luego 1rad

    Equivalencia entre grados y radianes

    De la geometra, se tiene la siguiente proporcin, respecto de un ngulo central y el arco que subtiende

    en una circunferencia de radio r

    360 2

    s

    r

    Ahora si 1rad , entonces s r , luego se obtiene que 360 2 rad , es decir

    1801 1

    180rad rad

    Esta relacin nos permite convertir grados en radianes y viceversa.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 8

    Ejemplo

    1. Convierta los siguientes ngulos en radianes.

    a. 60

    Solucin:

    60 60180 3

    rad rad

    b. 42 24'35''

    Solucin:

    1 142 24 '35'' 42 24 35

    60 3600

    42 0,4 0,00972

    42,41

    42,41 0,7402180

    rad rad

    2. Convierta a grados los siguientes ngulos

    a. 5

    9

    Solucin:

    5 5 180100

    9 9

    b. 4

    3rad

    Solucin:

    4 4 180 240

    3 3rad

    o tambin

    476 23'40 ''

    3rad

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 9

    Longitud de arco

    Como sabemos que 360 2 rad , y si el ngulo est expresado en radianes, tenemos

    2 2

    s

    rad r

    de lo que concluimos que la longitud del arco s se obtiene por s r

    Ejemplo

    1. Encuentre la longitud del arco de una circunferencia de radio 2 metros que subtiende un ngulo

    central de 0.25 radianes.

    Solucin:

    Como s r , reemplazando obtenemos que

    2 0,25

    0,5

    s m

    s m

    Luego el arco mide 0,5 metros

    2. En una circunferencia de radio 30 pulgadas, se tiene un ngulo central de 50 . Determine el arco

    que forma.

    Solucin:

    Tenemos que 5

    50 50180 18

    rad rad

    y como s r , reemplazando obtenemos que

    530 pulgadas

    18

    25pulgadas

    3

    s

    s

    Luego el arco mide 25

    3

    pulgadas.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 10

    Ejercicios

    1. Exprese en radianes.

    a. 30 c. 45 e. 90 g. 315 i. 88

    b. 150 d. 405 f. 45 15'30'' h. 75 24'' j. 1001

    2. Exprese en grados. Exprese su respuesta en la forma decimal, redondeando a 2 dcimas de grado

    a. 2

    c.

    3

    4

    e.

    9

    g.

    1

    2rad i.

    5

    6rad

    b. 4

    d.

    6

    5

    f.

    7

    3 h.

    5

    12

    j.

    3. En los siguientes ejercicios, s denota la longitud del arco de una circunferencia de radio r subtendido por el ngulo central . Encuentre la cantidad que falta.

    a. 10r m ; 1

    2rad ; ?s d.

    1

    3rad ; 2s cm ; ?r

    b. 5r km ; 3s km ; ? e. 1

    4rad ; 6s m ; ?r

    c. 2 pulgadasr ; 30 ; ?s f. 6r m ; 8s m ; ?

    4. En una circunferencia de 4 cm de radio, un ngulo 1 abarca un arco de 5cm . Otro ngulo 2 ,

    abarca un arco de 2cm . Cunto miden 1 y 2 en radianes?

    5. El minutero de un reloj es de 12cm de longitud. qu recorrido realiza la punta de la manecilla

    en 20min ?

    6. El ngulo central de un crculo de 30cm , forma un arco de 6cm . Exprese el ngulo central en

    radianes y grados.

    7. La curva de una va de ferrocarril se va a tender en un crculo. Qu radio debera usarse se la

    trayectoria cambia de direccin 25 en una distancia de 120m?

    8. El final de un pndulo de 40cm describe un arco de 5cm . Qu ngulo recorre el pndulo al

    balancearse?

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 11

    9. Suponga que la Tierra es una esfera de 3.960millas de radio. Encontrar la distancia que hay desde

    el ecuador hasta un punto situado a 36 N

    10. Sobre una circunferencia de radio 10cm , se marca un arco AB ,

    tal que la cuerda AB mide 10cm . Calcular la medida del arco

    en radianes.

    Razones trigonomtricas

    Consideremos un ngulo agudo , esto es 0 90 , como el de la figura. Si trazamos perpendiculares

    al lado inicial del ngulo, obtenemos una serie de tringulos rectngulos, semejantes entre s. Esto significa

    que los valores de las razones, por ejemplo de los catetos de AB , CD , EF , GH , IJ y las hipotenusas

    respectivas OB , OD , OF , OH , OJ tendrn el mismo valor. Esto es:

    AB CD EF GH IJ

    OB OD OF OH OJ

    Segn esto, el valor del ngulo determinar valores distintos para los valores de estas razones

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 12

    De acuerdo a lo anterior, podemos considerar un tringulo rectngulo con

    el cual trabajar y establecer razones entre sus lados en relacin a sus

    ngulos agudos interiores.

    Estas razones se llaman razones trigonomtricas y dado el tringulo rectngulo, rectngulo en B, de la

    figura, se definen como:

    sen

    cateto opuesto a

    hipotenusa b

    cos

    cateto adyacente c

    hipotenusa b

    tg

    cateto opuesto a

    cateto adyacente c

    ctg

    cateto adyacente c

    cateto opuesto a sc

    hipotenusa b

    cateto adyacente c csc

    hipotenusa b

    cateto opuesto a

    De las igualdades ms arriba expuestas, se deduce lo siguiente:

    1 1sen

    csc

    a

    bb

    a

    1 1

    cos sc

    c

    bb

    c

    1 1

    tg ctg

    a

    cc

    a

    Las razones seno y coseno, tangente y cotangente, secante y cosecante reciben el nombre de cofunciones

    una de la otra.

    Ejemplo

    1. Determine las razones trigonomtricas dado el siguiente tringulo rectngulo en C

    Solucin:

    De acuerdo a lo definido ms arriba, se tiene que

    . . 3sen

    5

    c o

    h

    . . 4cos

    5

    c a

    h

    . . 3tg

    . . 4

    c o

    c a

    . . 4ctg

    . . 3

    c a

    c o

    . 5sc

    . . 4

    h

    c a

    . 5csc

    . . 3

    h

    c o

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 13

    2. Dado un tringulo rectngulo ABC, rectngulo en C, se tiene que 8b , 17c . Encuentre el valor

    de cada una de las seis funciones trigonomtricas del ngulo , siendo a el lado opuesto a .

    Solucin:

    De acuerdo a la figura y por el teorema de Pitgoras, se tiene que 2 2 2

    2

    2

    17 8

    289 64

    225

    225 15

    x

    x

    x

    x

    Luego,

    15sen

    17

    8cos

    17

    15tg

    8

    8ctg

    15

    17sc

    8

    17csc

    15

    3. Dado el tringulo PQR, rectngulo en R, se tiene que 6 3p , 6q . Determine sen + tg .

    Solucin

    Por Pitgoras, se tiene que

    2

    2 2

    2

    6 3 6

    108 36

    144 12

    r

    r

    r

    De esta manera obtenemos

    6 3 6 3sen + tg

    12 6

    3 = 3

    2

    3 3 =

    2

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 14

    Ejercicios

    1. Dado un tringulo rectngulo ABC, rectngulo en C. Calcular las funciones trigonomtricas del

    ngulo correspondiente al vrtice B en que 3a , 4c

    2. Dado un tringulo rectngulo ABC, rectngulo en C. Calcular las funciones trigonomtricas del

    ngulo correspondiente al vrtice A en que 8a , 15b

    3. Dado un tringulo rectngulo ABC, rectngulo en C. Calcular las funciones trigonomtricas del

    ngulo correspondiente al vrtice B en que 0,6a , 0,8b

    4. Dado un tringulo rectngulo ABC, rectngulo en C, se tiene que 2b a . Determine las razones

    trigonomtricas del ngulo correspondiente al vrtice A.

    5. El cuadrado ABCD , presentado en la figura tiene un rea igual a 264 .cm Determine las razones trigonomtricas de acuerdo al en el

    ABC .

    6. En la siguiente figura, ABC es rectngulo en C , CD

    altura del ABC . Si 2p y 4CD , entonces determine

    el valor de sen( )CBA para el ABC

    7. En el ABC rectngulo en C de la figura, determine el valor de

    1 cos

    8. El permetro del ABC , rectngulo en C es de 48 .cm donde ( ) 20m AB Determine el valor de

    las funciones trigonomtricas, sabiendo que 20

    sc( )16

    . ( correspondiente a vrtice A)

    9. En un tringulo sabemos que la hipotenusa mide 4 cm y la tangente del ngulo que esta determina

    con la base es igual a 0,2. Calcular el rea de dicho tringulo.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 15

    10. Se tiene un tringulo rectngulo de rea 29 2cm . Si el cateto opuesto a mide 3 cm calcula:

    a. El permetro del tringulo.

    b. Las funciones trigonomtricas correspondientes a .

    11. En el tringulo rectngulo PQR, rectngulo en R, se tiene que 80p y que 4

    sen5

    QPR

    (presentado en su forma irreductible). Determina las funciones trigonomtricas restantes.

    12. Para los siguientes ejercicios considere el tringulo rectngulo ABC, rectngulo en C, con sus

    ngulos agudos y correspondientes a los vrtices A y B respectivamente.

    a. Dado 1

    sen 2

    , encuentre sc y ctg

    b. Dado 4

    tg 3

    , encuentre sen y sen

    c. Si 25 sen 7 encuentre sc .

    d. Si a

    senc

    , prueba que 2 2 tg c a a

    e. Si 13

    sc 5

    , encuentre el valor de 2sen 3cos

    4sen 9cos

    f. Si ctg a

    b , encuentre el valor de

    cos sen

    cos sen

    a q

    a q

    13. Dado el tringulo rectngulo de la figura, donde 2 2x m n , 2y mn , determina las funciones

    trigonomtricas correspondientes al ngulo .

    14. Se tiene el tringulo ABC, rectngulo en C, donde 5 3

    sen 10

    , calcula las funciones

    trigonomtricas restantes y las funciones trigonomtricas correspondientes al ngulo . Qu

    puedes concluir de tus resultados?

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 16

    15. Supongamos que el ngulo es un ngulo central de un crculo de radio 1. Demuestre que:

    a. 2

    OAC

    b. senCD y cosOD

    c. sen

    tg 2 1 cos

    16. Demuestre que el rea A de un tringulo issceles es 2sen cos A a , donde a es la longitud

    de uno de los lados iguales y es la medida de uno de los ngulos iguales.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 17

    Razones trigonomtricas de ngulos complementarios

    Recuerda que

    Dos ngulos y son complementarios si se tiene que = 90

    90 90

    En particular, dado un tringulo rectngulo cualquiera, se tiene que sus ngulos agudos interiores son

    complementarios. Si consideramos la figura, 90 , y podemos observar que el lado a es el cateto

    opuesto al ngulo , pero a su vez es el cateto adyacente al ngulo . De esta

    manera, podemos concluir que:

    sen cos cos 90a

    c cos sen sen 90

    a

    c

    tg ctg ctg 90a

    b ctg tg tg 90

    b

    a

    sc csc csc 90c

    b csc sc sc 90

    c

    a

    Podemos concluir que las cofunciones de ngulos complementarios son iguales

    Ejemplo

    1. sen 28 cos 90 28 cos 62

    2. En un tringulo rectngulo PQR, rectngulo en R, con sus ngulo agudos y correspondientes

    a los vrtices p y q respectivamente, se tiene que 5

    sen 13

    . Determine sc .

    Solucin:

    Como 90 , entonces se tiene que cos sen y como cos sc , se obtiene que

    1 1 13sc

    5cos 5

    13

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 18

    Razones trigonomtricas de ngulos 30, 45 y 60

    Dadas las caractersticas del cuadrado y del tringulo equiltero, respecto de sus lados y sus ngulos,

    adems de los segmentos que se pueden trazar desde sus vrtices, en particular la diagonal en el cuadrado

    y de la altura en el tringulo equiltero, podemos determinar los valores de las razones trigonomtricas de

    los ngulos de 30, 45 y 60.

    Razones trigonomtricas del ngulo 45

    Dado el cuadrado ABCD , de lado a . La diagonal, por ejemplo 2DB a forma dos tringulos

    rectngulos issceles y considerando las conclusiones respecto de los ngulos complementarios, tenemos

    que:

    2sen 45 cos 45

    22

    a

    a

    tg 45 1 ctg 45a

    a

    2sc 45 2 csc 45

    a

    a

    Razones trigonomtricas del ngulo 60 y 30

    Dado el tringulo equiltero ABC , de lado a . Al trazar la altura, por ejemplo 32

    aCD forma dos

    tringulos rectngulos de hipotenusa a y catetos 2

    a y 3

    2

    a y considerando las conclusiones respecto de

    los ngulos complementarios, tenemos que:

    332sen 60 cos 30

    2

    a

    a

    12cos 60 sen 302

    a

    a

    32tg 60 3 ctg 30

    2

    a

    a

    1 3ctg 60 tg 30

    tg 60 3

    1sc 60 2 sc 30

    cos 60

    1 2 3csc 60 sc 30

    sen 60 3

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 19

    Resumiendo los clculos anteriores, tenemos

    ngulo/Funcin sen cos tg ctg sc csc

    30 1

    2

    3

    2

    3

    3 3

    2 3

    3 2

    45 2

    2

    2

    2 1 1 2 2

    60 3

    2

    1

    2 3

    3

    3 2

    2 3

    3

    Ejemplo

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 20

    II.- Calcular, sin uso de calculadora, el valor de las siguientes expresiones.

    1) (60 ) (30 ) s (60 )

    1 (60 ) (30 )

    tg tg ecA

    tg tg

    2)

    3 7s ( ) s ( )

    2 2

    ( ) cosec(2 )

    ec en

    Atg

    , pertenece al primer Cuadrante

    3)

    5 3s ( ) 2cos( ) 2s (15 )

    12 4

    cos(15 ) se (75 )

    en en

    An

    4) s ( ) cos( ) cos(270 )

    se ( ) (480 ) ( 1305 )

    enA

    n tg sen

    I Cuadrante

    III.- Determine el valor de cada expresin, considerando los datos que se indican

    1) Si 3

    ( ) , 2

    sen II Cuadrante , entonces determine 2 ( ) sec( ) cos ( 2 )A tg ec

    2) Si 8

    cot ( ) , 15

    g IV Cuadrante , entonces determine

    3cot ( 2 ) sec( ) cos(2 )B g

    3) Si 3

    cos ( ) ,2

    ec III Cuadrante y 8

    ( ) ,15

    tg III Cuadrante , entonces

    determine

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 21

    2sec( 2 ) ( ) ( 2 )C cotg tg .

    IV.- Resolver los siguientes problemas de aplicacin, utilizando Trigonometra

    1) El mstil central de una tienda de campaa, que tiene la forma de cono circular, tiene una

    altura de 6 mts y su parte superior est sostenida por cuerdas de 12 mts de largo, amarradas a estacas clavadas en la tierra.

    a) Calcular la distancia a la que estn las estacas del pie del mstil central.

    b) Calcular la inclinacin de los cables con la tierra.

    2) Desde el pie de un edificio de 40 mts de altura, el ngulo de elevacin a la parte superior de otro edificio situado al frente es de 48 y desde la parte mas alta del primer edificio, el ngulo de

    elevacin a la parte superior del segundo edificio es de 36. Determinar la altura del segundo edificio.

    3) Desde lo alto de un faro de150 mts de alto, los ngulos de depresin a dos botes situados al sur del observador, son de 15 y 75. Determinar la distancia que hay entre los botes.

    4) Una bandera est atada a un mstil de 10 mts de alto. Los ngulos de elevacin al punto superior e inferior de la bandera son de 17 y 35, respectivamente.

    Calcular el ancho de la bandera.

    5) Calcular el Permetro de un terreno triangular ABC, si se sabe que 50 , 36 y el lado

    14c mts .

    6) Calcular, usando trigonometra, el ngulo en la figura

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 22

    7) La distancia entre dos edificios de tejado plano es de 75 mts . Desde la azotea del edificio mas

    bajo, cuya altura es de 40 mts , se observa la azotea del otro con un ngulo de elevacin de 40. Calcular la altura del edificio ms alto.

    8) Par hallar la altura de un rbol, se ubic un instrumento de 1,4 mts de alto, a 24 mts del pie del

    rbol. Si el ngulo de elevacin del rbol respecto a la cima del instrumento es de 56, calcular la altura del rbol. 9) En lo alto de una torre se ha instalado una antena transmisora de televisin. Una persona

    ubicada a 80 mts del pie de la torre, ve las cspides de la torre y la antena, bajo ngulos de elevacin de 42 y 65, respectivamente.

    Calcular la altura de la torre y de la antena. ) :80 ; :59R torre mts antena mts

    10) Desde el piso 18 de un edificio se ven enfrente y alineados, una casa A y un edificio B. La casa, que es la ms prxima, tiene dos pisos y su cima se ve bajo un ngulo de depresin de 65. El

    edificio B tiene 6 pisos y su cspide se observa bajo un ngulo de depresin de 38. Calcular la

    distancia que separa la casa A del edificio B, suponiendo que, en promedio, la altura por piso es de

    3 mts . )34,6R mts

    11) Una torre se ve desde una distancia de 55 mts bajo un ngulo de 43. Para que este ngulo

    disminuye en 10%, en qu tanto por ciento debe aumentar la distancia? )16,4%R

    12) Un observador ve, desde una ventana de un edificio, el borde superior del edificio del frente, con un ngulo de elevacin de 24 y la base del mismo con un ngulo de depresin de 32. Qu

    altura tiene el edificio observad, si la calle que los separa tiene un ancho de 20 mts?

    13) En un paralelogramo ABCD, la diagonal AC forma con los lados ngulos de 21 y 54. Qu

    porcentaje del Permetro del paralelogramo mide la diagonal?

    14) Un barco navega en lnea recta. Al pasar a kms6 de distancia de un faro, lo observa con un

    ngulo de 56 respecto a su trayectoria. 40 minutos mas tarde se encuentra a kms8 de distancia del faro. Calcular la velocidad del barco y el ngulo que la visual dirigida al faro forma con la

    trayectoria en ese momento.

    15) Sobre un cuerpo se ejercen dos fuerzas kgsF 5,171 y kgsF 5,222 . Si las direcciones en

    que actan forman entre s un ngulo de 50, determinar la fuerza resultante R y el ngulo que

    forma la direccin de R y la direccin de la fuerza F2.

    16) Tres ciudades, A, B y C, estn situadas de modo que sus distancias son kmsAB 50 ,

    kmsBC 30 y kmsAC 38 . A y B estn unidas por un camino recto y desde C parte un camino que corta al anterior perpendicularmente en un punto D. Calcular el largo del camino CD y la

    distancia, por el camino, desde C hasta B.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 23

    17) La torre de Pisa tiene una inclinacin de 8, respecto a la vertical. Calcular la altura de la torre,

    si un observador que se encuentra a 29 mts de distancia, hacia el lado inclinado, ve la cspide con

    un ngulo de elevacin de 41.

    1) Dado el siguiente ABC , rectngulo en C , la medida de sus catetos son respectivamente

    ( ) 3m AC y ( ) 4m BC , entonces determine el valor de ( )tg :

    2) En un tringulo rectngulo, su hipotenusa mide 15 cm. Sus ngulos agudos son y ,

    respectivamente. Y se define 9

    ( )15

    sen , entonces el ( )sen se define como:

    3) Si 5

    ( )13

    cos , entonces ( )ctg es igual a:

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 24

    4) En un ABC , rectngulo en C , con sus ngulos y se cumple que, ( ) 12m BC y 12

    ( )5

    tg

    . Entonces determine el valor de tg( )

    5) 6)

    7)

    B 20

    C A

    8) En la siguiente figura, el RST es rectngulo en T se tiene que 5t y 3s . Determine el valor de ( ), cos( ), ( ), sen tg sc( )

    T

    3

    R 5 S

    III.- Resolver los siguientes problemas de aplicacin, utilizando Trigonometra

    1) El mstil central de una tienda de campaa, que tiene la forma de cono circular, tiene una

    altura de 6 mts y su parte superior est sostenida por cuerdas de 12 mts de largo, amarradas a estacas clavadas en la tierra.

    c) Calcular la distancia a la que estn las estacas del pie del mstil central. d) Calcular la inclinacin de los cables con la tierra.

    2) Desde el pie de un edificio de 40 mts de altura, el ngulo de elevacin a la parte superior de otro edificio situado al frente es de 48 y desde la parte mas alta del

    primer edificio, el ngulo de elevacin a la parte superior del segundo edificio es de 36. Determinar la altura del segundo edificio.

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 25

    3) Desde lo alto de un faro de150 mts de alto, los ngulos de depresin a dos botes situados al sur del observador, son de 15 y 75. Determinar la distancia que hay entre los botes.

    4) Una bandera est atada a un mstil de 10 mts de alto. Los ngulos de elevacin al punto superior e inferior de la bandera son de 17 y 35, respectivamente.

    Calcular el ancho de la bandera.

    5) La distancia entre dos edificios de tejado plano es de 75 mts . Desde la azotea del edificio mas

    bajo, cuya altura es de 40 mts , se observa la azotea del otro con un ngulo de elevacin de 40. Calcular la altura del edificio ms alto.

    8) Par hallar la altura de un rbol, se ubic un instrumento de 1,4 mts de alto, a 24 mts del pie del

    rbol. Si el ngulo de elevacin del rbol respecto a la cima del instrumento es de 56, calcular la altura del rbol.

    9) En lo alto de una torre se ha instalado una antena transmisora de televisin. Una persona

    ubicada a 80 mts del pie de la torre, ve las cspides de la torre y la antena, bajo ngulos de elevacin de 42 y 65, respectivamente.

    Calcular la altura de la torre y de la antena. ) :80 ; :59R torre mts antena mts

    10) Desde el piso 18 de un edificio se ven enfrente y alineados, una casa A y un edificio B. La casa,

    que es la ms prxima, tiene dos pisos y su cima se ve bajo un ngulo de depresin de 65. El edificio B tiene 6 pisos y su cspide se observa bajo un ngulo de depresin de 38. Calcular la

    distancia que separa la casa A del edificio B, suponiendo que, en promedio, la altura por piso es de

    3 mts . )34,6R mts

    11) Una torre se ve desde una distancia de 55 mts bajo un ngulo de 43. Para que este ngulo

    disminuye en 10%, en qu tanto por ciento debe aumentar la distancia? )16,4%R

    12) Un observador ve, desde una ventana de un edificio, el borde superior del edificio del frente,

    con un ngulo de elevacin de 24 y la base del mismo con un ngulo de depresin de 32. Qu

    altura tiene el edificio observad, si la calle que los separa tiene un ancho de 20 mts?

    13) En un paralelogramo ABCD, la diagonal AC forma con los lados ngulos de 21 y 54. Qu

    porcentaje del Permetro del paralelogramo mide la diagonal?

    Suponiendo que a es la hipotenusa, b y c los catetos de un tringulo rectngulo. Encontrar lo que se pide:

    1).- a = ? si b = 5 c = 8 2).- b = ? si a =3 c = 10 3).- c = ? si a = 10 b = 15 4).- a = ? si b = 7 c = 9 5).- b =

    ? si a = 6 c = 10 3. Expresar en grados, minutos y segundos los ngulos que miden 23,18 , 107,03 4.

    Calcular sen a, cos a y tg a en los siguientes casos. a) b = 5 ; c = 3. b) a = 10 ; b = 6. 5. Hallar el rea de

    un tringulo rectngulo en el cual un ngulo mide 30 y la hipotenusa mide 4. 6. Hallar los ngulos del

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 26

    tringulo rectngulo cuyos catetos miden 30 y 35. 7. 8. Un poste de telfono est sujeto por medio de

    varios cables que parten del extremo superior. Uno de estos cables est atado a una estaca situada a 5 m

    del pie del poste y forma con la horizontal un ngulo de 60. Calcular la altura del poste y la longitud del

    cable. 9. En un tringulo issceles la altura correspondiente a la base mide el doble que esta. Hallar el

    valor de sus ngulos.

    Solucin En la figura 21 se ve que

    Valores de las otras funciones trigonomtricas, dado sen u, u agudo

    Dado un angulo agudo, encuentre el valor exacto de las otras

    cinco funciones trigonometricas de u.

    Dados dos puntos distintos A y B sobre una circunferencia, esta queda dividida en dos arcos AB .

    Ahora, si tenemos dos arcos, por ejemplo AB y CD , cmo determinamos cul de ellos es mayor al otro, o si son iguales?

  • Erwin E. Coronado Contreras

    Profesor de Estado en Matemtica Pgina 27

    Bibliografa Granville, W. A. (1950). Trigonometra Plana y Esfrica. Unin tipogrfica Editorial Hispano-Amrica

    .

    Sullivan, M. (2006). lgebra y trigonometra. Naucalpan de Jurez: Pearson Educacin.