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CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ IDENTIFICACIÓN GENERAL CURSO: DÉCIMO-UNDECIMO CICLO: III DOCENTE: ÁREA - ASIGNATURA MATEMÁTICAS-TRIGONOMETRIA REFUERZO Y ENTRENAMIENTO ICFES URL:matematicascafam.jimdo.com Número de horas semanales 1Hr Termómetro de eficiencia: SUPERIOR ES LA META. GUIA DE APRENDIZAJE: Resultados de aprendizaje Identificar las características de una función. Representar gráficamente funciones. Resolver problemas aplicando el concepto de función. Hallar funciones y relaciones matemáticas a través de funciones. Aplicar las leyes generales de los gases en la solución de problemas TRIGONOMETRICOS. Establecer criterios para la utilización de las relaciones trigonométricas en la solución de problemas relacionados con este tema. Usar argumentos geométricos para resolver y formular problemas en contextos matemáticos y de otras ciencias. Resolver problemas aplicando razones trigonométricas. Calcular medidas de tendencia central. INTRODUCCIÓN La matemática tiene por finalidad involucrar valores y desarrollar actitudes en el alumno y se requiere el uso de estrategias que permitan desarrollar las capacidades para comprender, asociar, analizar e interpretar los conocimientos adquiridos para enfrentar su entorno. Se requiere el uso de estrategias que permitan desarrollar las capacidades para percibir, analizar e interpretar los conocimientos adquiridos. Para ello se consideró la situación problemática actual en cuanto a la planificación que realizan los docentes para impartir clase en el área de matemática, ya que las estrategias utilizadas no son las más adecuadas para transmitir los contenidos a los estudiantes. El docente debe involucrar en su planificación valores a desarrollar en los alumnos, de forma que este pueda captarlo de manera significativa, de aquí se requiere el uso de estrategias adecuadas para su eficaz aplicación, debe existir una orientación con el objeto de facilitar y orientar el estudio donde versará su vida cotidiana y su formación laboral, debe proveer al alumno de los métodos de razonamiento básico, requerido para plantear algunos ejercicios a resolver cuya ejecución le permitirá afianzar sus conocimientos. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ PLANTEAMIENTO DE ACTIVIDADES Y ESTRATEGÍAS DE APRENDIZAJE MÓDULO 1: FUNCIONES Generalmente se hace uso de las funciones reales, (aún cuando el ser humano no se da cuenta), en el manejo de cifras numéricas en correspondencia con otra, debido a que se está usando subconjuntos de los números reales. Las funciones son de mucho valor y utilidad para resolver problemas de la vida diaria, problemas de finanzas, de economía, de estadística, de ingeniería, de medicina, de química y física, de astronomía, de geología, y de cualquier área social donde haya que relacionar variables. Cuando se va al mercado o a cualquier centro comercial, siempre se relaciona un conjunto de determinados objetos o productos alimenticios, con el costo en pesos para así saber cuánto podemos comprar; si lo llevamos al plano, podemos escribir esta correspondencia en una ecuación de función "x" como el precio y la cantidad de producto como "y". Función Afín Se puede aplicar en muchas situaciones, por ejemplo en economía (uso de la oferta y la demanda) los ecónomos se basan en la linealidad de esta función y las leyes de la oferta y la demanda son dos de las relaciones fundamentales en cualquier análisis económico. Por ejemplo, si un consumidor desea adquirir cualquier producto, este depende del precio en que el artículo esté disponible. Una relación que especifique la cantidad de un artículo determinado que los consumidores estén dispuestos a comprar, a varios niveles de precios, se denomina ley de demanda. La ley más simple es una relación del tipo P= mx + b, donde P es el precio por unidad del artículo y m y b son constantes. Muchas son las aplicaciones de la función lineal en el caso de la medicina. Ciertas situaciones requieren del uso de ecuaciones lineales para el entendimiento de ciertos fenómenos. Un ejemplo es el resultado del experimento psicológico de Stenberg, sobre recuperación de información. Esta dada por la formula y=mx+b donde m y b son números reales llamados pendiente y ordenada al origen respectivamente. Su gráfica es una recta. Dada la ecuación y=mx+b: Si m=0, entonces y=b. Es decir, se obtiene la función constante, cuya gráfica es una recta paralela al eje x que pasa por el punto (0,b). Si b=0, entonces y=mx. Esta ecuación tiene por gráfica una recta que pasa por el origen de coordenadas (0,0). Función Cuadrática El estudio de las funciones cuadráticas resulta de interés no sólo en matemática sino también en física y en otras áreas del conocimiento como por ejemplo: la trayectoria de una pelota lanzada al aire, la trayectoria que describe un río al caer desde lo alto de una montaña, la forma que toma una cuerda floja sobre la cual se desplaza un equilibrista, el recorrido desde el origen, con respecto al tiempo transcurrido, cuando una partícula es lanzada con una velocidad inicial. Puede ser aplicada en la ingeniería civil, para resolver problemas específicos tomando como punto de apoyo la ecuación de segundo grado, en la construcción de puentes colgantes que se encuentran suspendidos en uno de los cables amarrados a CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ dos torres. Los biólogos utilizan las funciones cuadráticas para estudiar los efectos nutricionales de los organismos. Existen fenómenos físicos que el hombre a través de la historia ha tratado de explicarse. Muchos hombres de ciencias han utilizado como herramienta principal para realizar sus cálculos la ecuación cuadrática. Como ejemplo palpable, podemos mencionar que la altura S de una partícula lanzada verticalmente hacia arriba desde el suelo está dada por S= V0t - ½ gt2, donde S es la altura, V0 es la velocidad inicial de la partícula, g es la constante de gravedad y t es el tiempo. 2 La función cuadrática responde a la formula: y= a x + b x + c con a ≠ 0. Su gráfica es una curva llamada parábola cuyas características son: Si a es mayor a 0 es cóncava y admite un mínimo. Si a es menor a 0 es convexa y admite un máximo. Vértice: Puntos de la curva donde la función alcanza el máximo o el mínimo. Eje de simetría: x = xv. Intersección con el eje y. Intersecciones con el eje x: se obtiene resolviendo la ecuación de segundo grado. Función Logarítmica La geología como ciencia requiere del planteamiento de ecuaciones logarítmicas para el cálculo de la intensidad de un evento, tal como es el caso de un sismo. La magnitud R de un terremoto está definida como R= Log (A/A0) en la escala de Richter, donde A es la intensidad y A0 es una constante. (A es la amplitud de un sismógrafo estándar, que está a 100 kilómetros del epicentro del terremoto). Los astrónomos para determinar una magnitud estelar de una estrella o planeta utilizan ciertos cálculos de carácter logarítmico. La ecuación logarítmica les permite determinar la brillantez y la magnitud. Una función, en matemáticas, es el término usado para indicar la relación o correspondencia entre dos o más cantidades. El término función fue usado por primera vez en 1637 por el matemático francés René Descartes para designar una potencia xn de la variable x. En 1694 el matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz utilizó el término para referirse a varios aspectos de una curva, como su pendiente. Hasta recientemente, su uso más generalizado ha sido el definido en 1829 por el matemático alemán, J.P.G. Lejeune-Dirichlet (1805-1859), quien escribió: "Una variable es un símbolo que representa un número dentro de un conjunto de ello. Dos variables X y Y están asociadas de tal forma que al asignar un valor a X entonces, por alguna regla o correspondencia, se asigna automáticamente un valor a Y, se dice que Y es una función (unívoca) de X. La variable X, a la que se asignan libremente valores, se llama variable independiente, mientras que la variable Y, cuyos valores dependen de la X, se llama variables dependientes. Los valores permitidos de X constituyen el dominio de definición de la función y los valores que toma Y constituye su recorrido". Una función f de A en B es una relación que le hace corresponder a cada elemento x uno y solo un elemento y en B, llamado imagen de x por f, que se escribe y=f (x CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ Guía No. 1 CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ GUIA Nº 2 Organice la clase en grupos de a tres alumnos y entregue a cada grupo una hoja con la siguiente información: 1. Un auto avanza a una velocidad constante de 40 kilómetros por hora. ¿Qué distancia recorre al cabo de 8 horas? Complete la tabla siguiente tabla. Horas Distancia X Y 1 40 2 3 4 5 6 7 8 2. ¿Qué distancia recorre al cabo de 3 horas? 3. ¿Qué distancia recorre al cabo de 8 horas? Podemos ver una relación R que hace corresponder a cada hora un único número de kilómetros que se han recorrido. 4. Escriba los pares ordenados encontrados para esta relación) 5. Escriba la relación que indica la distancia recorrida (y) en función del número de horas (x) 6. ¿Todos los elementos del conjunto de partida están relacionados con algún elemento del conjunto de llegada? ¿Es igual el conjunto de partida al dominio? 7. ¿Cada elemento del dominio está relacionado con uno y sólo un elemento del conjunto de llegada? FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Iniciamos el estudio de la rama de las matemáticas conocida en sus inicios como la trigonometría, en muchas de nuestras actividades cotidianas se evidencia la presencia de ángulos y la necesidad de conocer la medida de los mismos. Tal es el caso del ángulo con el cual debemos enfocar el rayo de una lámpara para ver mejor un objeto, la medida del ángulo que debe formar con la horizontal un avión para poder superar un obstáculo que se presenta en la ruta de despegue, el ángulo con el cual se acerca un meteorito a la órbita de la tierra para poder conocer la distancia a la cual pasara en su recorrido. REFLEXIONES Uno de los métodos que usan los artistas para representar el mundo o para realizar sus creaciones es la perspectiva. Para aplicarla es necesario visualizar y usar triángulos, que conservan no solo la medida de sus ángulos y las proporciones entre sus lados sino que también las razones entre sus medidas. Cuando queremos realizar un cuadro a escala de un paisaje, ¿cual es la medida del ángulo que debemos utilizar CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ entre los rayos de fuga de un dibujo , si deseamos que la razón entre la medida de la altura de un objeto h y la distancia a la base del objeto al punto centro de perspectiva (d) , o la razón entre la altura de la representación al punto centro de perspectiva (D), sea siempre Ejercicios de Atención y concentración. En el cuaderno de apuntes se deben adelantar las siguientes consultas referenciando la fuente Qué es un ángulo Tipos de ángulo Medida de ángulos Clases de triángulos Quien utilizó por primera vez las razones trigonométricas. RAZONES TRIGONOMETRICAS La trigonometría es una rama de las matemáticas de antiguo origen, cuyo significado etimológico es "la medición de los triángulos". Se deriva del vocablo ← griego τριγωνο <trigōno> "triángulo" + μετρον <metron> "medida".1 La trigonometría en principio es la rama de las matemáticas que estudia las relaciones entre los ángulos y los lados de los triángulos. Para esto se vale de las razones trigonométricas, las cuales son utilizadas frecuentemente en cálculos técnicos. En términos generales, la trigonometría es el estudio de las funciones seno, coseno, tangente, cotangente, secante y cosecante. Interviene directa o indirectamente en las demás ramas de la matemática y se aplica en todos aquellos ámbitos donde se requieren medidas de precisión. La trigonometría se aplica a otras ramas de la geometría, como es el caso del estudio de las esferas en la geometría del espacio. Posee numerosas aplicaciones: las técnicas de triangulación, por ejemplo, son usadas en astronomía para medir distancias a estrellas próximas, en la medición de distancias entre puntos geográficos, y en sistemas de navegación por satélites. UNIIDADES ANGULARES En la medida de ángulos, y por tanto en trigonometría, se emplean tres unidades, si bien la más utilizada en la vida cotidiana es el Grado sexagesimal, en matemáticas es CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ el Radián la más utilizada, y se define como la unidad natural para medir ángulos, el Grado centesimal se desarrolló como la unidad más próxima al sistema decimal, se usa en topografía, arquitectura o en construcción. Radián: unidad angular natural en trigonometría, será la que aquí utilicemos, en una circunferencia completa hay 2π radianes. Grado sexagesimal: unidad angular que divide una circunferencia en 360º. Grado centesimal: unidad angular que divide la circunferencia en 400 grados centesimales. El triángulo ABC es un triángulo rectángulo en C; lo usaremos para definir las razones seno, coseno y tangente, del ángulo , correspondiente al vértice A, situado en el centro de la circunferencia. El seno (abreviado como sen, o sin por llamarse "sinus" en latín) es la razón entre el cateto opuesto sobre la hipotenusa, El coseno (abreviado como cos) es la razón entre el cateto adyacente sobre la hipotenusa, La tangente (abreviado como tan o tg) es la razón entre el cateto opuesto sobre el cateto adyacente, Guía de trabajo No. 1 ACTIVIDADES DE CARÁCTER INDIVIDUAL Trigonometría. Ejercicios; escriba los procedimientos desarrollados. 1 Expresa en grados sexagesimales los siguientes ángulos: 3 rad 2π/5rad. 3π/10 rad. 2 Expresa en radianes los siguientes ángulos: 316° 10° 127º 3. Sabiendo que cos α = ¼ , y que 270º <α <360°. Calcular las restantes razones trigonométricas del ángulo α. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ 4. Sabiendo que tg α = 2, y que 180º < α <270°. Calcular las restantes razones trigonométricas del ángulo α. 5. Sabiendo que sec α = 2, 0< α < /2, calcular las restantes razones trigonométricas. 6. Calcula las razones de los siguientes ángulos: 330° 2675° 40º 225° GUIA Nº 2 GUIA DE TRIGONOMETRÍA Los ángulos se pueden medir en grados sexagesimales y radianes. Un ángulo de 1 radián es aquel cuyo arco tiene longitud igual al radio. - 360º = 2 radianes (una vuelta completa) (un cuarto de vuelta) - 180º = radianes (media vuelta) - Un ángulo recto mide radianes 2 - Como 180º = rad, resulta que 1º = rad 180 - Un ángulo de 1 radian tiene 180 = 57,29578 grados = 57º 17’ 45” Para transformar de una unidad a otra, usamos la regla de tres: 180º rad xº y ejemplo: 40º a rad 180º rad 40º y 40º rad 4 rad 2 rad 180º 18 9 Ejercicios: Transformar el ángulo de grados a rad: 1) 15º 5) 90º 2) 35º 6) 60º 3) 80º 7) 45º 4) 150º 8) 30º 3) 3 rad 4) Transformar el ángulo de rad a grados: 1) 5 rad 2) 10 rad 17 rad 4 y = CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ GUIA 3 (EVIDENCIA 1) Aplicaciones de la medida en radianes De la definición de la medida en radianes se deduce que la longitud de un arco circular de radio r y ángulo igual a radianes es: , S: arco circunferencia, r: radio y : ángulo en rad Ya que conocemos el perímetro de una circunferencia de radio unitario ( 2r 2 ), entonces el ángulo de una circunferencia completa, medido en radianes es 2 . Ejemplo aplicación GUIA Nº 4 CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ 1) ¿Qué ángulo forman las agujas de un reloj a las cuatro y media en punto? Y a las 10:20 horas? 2) Halla el radio r de una rueda que gira 300 vueltas por minuto impulsada por una correa que se mueve a 45 m/s. 3) La rueda de un vehículo tiene un diámetro de 90 cm. ¿Cuántas vueltas da aproximadamente por minuto cuando viaja a 120 km/h? Circunferencia Una circunferencia es el lugar geométrico de los puntos del plano equidistantes de otro fijo, llamado centro; esta distancia se denomina radio. Sólo posee longitud. Se distingue del círculo en que este es el lugar geométrico de los puntos contenidos en una circunferencia determinada, es decir, la circunferencia es el perímetro del círculo cuya superficie contiene. Puede ser considerada como una elipse de excentricidad nula, o una elipse cuyos semiejes son iguales. También se puede describir como la sección, perpendicular al eje, de una superficie cónica o cilíndrica, o como un polígono de infinitos lados, cuya apotema coincide con su radio. La circunferencia de centro en el origen de coordenadas y radio 1 se denomina circunferencia unidad. Es una curva bidimensional con infinitos ejes de simetría y sus aplicaciones son muy numerosas. Etimología La palabra circunferencia proviene del latín circumferentĭa que a su vez deriva de circumferre, que significa llevar alrededor. Otros términos similares Durante mucho tiempo, se empleó el término círculo para designar tanto la superficie, como a la curva que lo delimita: la circunferencia. Actualmente, en idioma castellano, el círculo6 define la superficie, y a la curva se le llama circunferencia. 7 No ocurre lo mismo en otros idiomas, donde se sigue utilizando indistintamente, junto con disco. En castellano, sólo se suele utilizar el término geométrico disco, asociado al concepto círculo, en textos de topología, una rama de las matemáticas. En términos coloquiales (no estrictamente matemáticos) el uso de círculo y circunferencia es indistinto en algunas zonas geográficas por lo arraigado que está en la tradición, no obstante se encuentra que circunferencia se asocia más frecuentemente con los conceptos de aro o anillo en tanto que círculo se asocia más frecuentemente con los conceptos de disco o plato. Elementos de la circunferencia Secantes, cuerdas y tangentes. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ Existen varios puntos, rectas y segmentos, singulares en la circunferencia: centro, punto interior equidistante de todos los puntos de la circunferencia; radio, el segmento que une el centro con un punto de la circunferencia; diámetro, el mayor segmento que une dos puntos de la circunferencia y, lógicamente, pasa por el centro; cuerda, el segmento que une dos puntos de la circunferencia; las cuerdas de longitud máxima son los diámetros; recta secante, la que corta a la circunferencia en dos puntos; recta tangente, la que toca a la circunferencia en un sólo punto; punto de tangencia, el de contacto de la tangente con la circunferencia; arco, segmento curvilíneo de puntos pertenecientes a la circunferencia; semicircunferencia, cada uno de los dos arcos delimitados por los extremos de un diámetro. La circunferencia y la recta: posiciones relativas Una recta, respecto de una circunferencia, puede ser: exterior, si no, no tienen ningún punto en común con ella; tangente, la toca en un punto (el punto de tangencia); secante, si tiene dos puntos comunes, es decir, si la corta. Una recta tangente a una circunferencia es perpendicular al radio que une el punto de tangencia con el centro. Relación entre dos circunferencias: posiciones relativas Dos circunferencias, en función de sus posiciones relativas, se denominan: exteriores, si no tienen puntos comunes y la distancia que hay entre sus centros es mayor que la suma de sus radios; tangentes exteriores, si tienen un punto común y la distancia que hay entre sus centros es igual a la suma de sus radios; tangentes interiores, si tienen un punto común y la distancia que hay entre sus centros es igual a la diferencia de sus radios; secantes, si tienen dos puntos comunes, es decir, si se cortan; interior respecto a otra dada, si no tienen ningún punto común y la distancia entre sus centros es menor que la diferencia de sus radios y mayor que 0; concéntricas, si tienen el mismo centro (la distancia entre sus centros es 0). Ángulos respecto de una circunferencia Ángulos en la circunferencia. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ Arco capaz: los cuatro ángulos inscritos determinan el mismo arco y por tanto son iguales. Un ángulo, respecto de una circunferencia, puede ser: Ángulo central, si tiene su vértice en el centro de ésta. Sus lados contienen a dos radios. La amplitud de un ángulo central es igual a la del arco que abarca. Ángulo inscrito, si su vértice es un punto de la circunferencia y sus lados contienen dos cuerdas. La amplitud de un ángulo inscrito es la mitad de la del arco que abarca Ángulo semi-inscrito, si su vértice es un punto de la circunferencia y sus lados contienen una cuerda y una recta tangente a la circunferencia. El vértice es el punto de tangencia. La amplitud de un ángulo semi-inscrito es la mitad de la del arco que abarca. Ángulo interior, si su vértice está en el interior de la circunferencia. La amplitud de un ángulo interior es la mitad de la suma de dos medidas: la del arco que abarcan sus lados más la del arco que abarcan sus prolongaciones. Ángulo exterior, si tiene su vértice en el exterior de ésta. La amplitud de un ángulo exterior es la mitad de la diferencia de los dos arcos que abarcan sus lados sobre dicha circunferencia. Longitud de la circunferencia La longitud de una circunferencia es: ,donde es la longitud del radio y (número pi) es el cociente entre la longitud de la circunferencia y el diámetro. Un despeje de esta formula para calcular el diámetro sería: / = diámetro Ecuaciones de la circunferencia CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ Ecuación en coordenadas cartesianas En un sistema de coordenadas cartesianas x-y, la circunferencia con centro en el punto (a, b) y radio r consta de todos los puntos (x, y) que satisfacen la ecuación . Cuando el centro está en el origen (0, 0), la ecuación anterior se simplifica al . La circunferencia con centro en el origen y de radio la unidad, es llamada circunferencia goniométrica, circunferencia unidad o circunferencia unitaria. De la ecuación general de una circunferencia, Se deduce: Resultando: Si conocemos los puntos extremos de un diámetro: la ecuación de la circunferencia es: GUIA Nº 5 EJERCICIOS DE CIRCUNFERENCIAS 1. Determina el radio de las siguientes circunferencias: a) x2 + y2 = 16 b) x2 + y2 = 12 c) 9x2 + 9y2 = 4 d) 5x2 + 5y2 = 8 , CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ 2. Escribe la ecuación de la circunferencia que tiene su centro en el origen y cuyo radio mide: a) 6 cm. b) 2 2 m. c) 2 3 cm. 3 d) 0 m. 3. Escribe la ecuación de la circunferencia: a) de centro C (6,-4) y radio 5 unidades b) De centro C(-1, -5) y radio - 2/3 4. Determina el centro y el radio de las siguientes circunferencias: a) (x - 5)2 + (y - 1)2 = 4 b) (x + 2/5)2 + (y - 3/4)2 = 3 c) x2 + y2 - 2x + 16y -14 = 0 d) 2x2 + 8x + 2y2 - 6y = 18. e) [5(x + 4)]2 + 25(y - 2)2 = 625 5. Escribe en forma canónica la ecuación de la circunferencia x2 + y2 + 4x -10y + 11 = 0 6. Grafica la circunferencia de ecuación: a) x2 + y2 = 4. b) (x - 5)2 + (y - 1)2 = 4 7. Encuentra la ecuación de la circunferencia que pasa por los puntos a) (3,0); (-1,6); (-2,-4). b) (1,-4); (4,5); (3,-2). 8. Determina la ecuación de la circunferencia que pasa por los puntos (-2,4) y (3,6), y cuyo centro está sobre la recta de ecuación 2x + y = 3. 9. Determina los puntos de intersección de las circunferencias x2 + y2 = 25 y x2 + y2 +x + y - 20 = 0. 10. Determina en qué puntos son secantes las circunferencias (x - 3)2 + (y - 2)2 = 16 y (x - 7)2 + (y - 2)2 = 16 11. Encuentra la ecuación de la recta que pasa por los puntos de intersección de las circunferencias x2 + y2 - 4x + 2y - 4 = 0 y x2 + y2 + 4x = 0 12. Calcula la distancia entre los centros de las circunferencias x2 + y2 - 6x -2y - 6 = 0 y x2 + y2 - 12x + 4y + 31 = 0 13. La ecuación de una circunferencia es x2 + y2 = 50. El punto medio de una cuerda de esta circunferencia es el punto (-2, 4). Hallar la ecuación de la cuerda. 14. Las ecuaciones de los lados de un triángulo son 9x + 2y + 13 = 0; 3x + 8y – 47 = 0 Y x – y – 1 = 0. Hallar la ecuación de la circunferencia circunscrita. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ FUNCIONES TRIGONOMETRICAS INVERSAS En la vida cotidiana todas las funciones trigonometricas son igualmente importantes en los problemas aplicados, desde la ingeniería de la construcción de materiales, equipos y bienes de consumo hasta la exploración espacial y el estudio del medio ambiente. La mayoría de los problemas reales son tratados con simulaciones computacionales y muy frecuentemente utilizan las funciones trigonometricas. La trigonometría se aplica a otras ramas de la geometría, como es el caso del estudio de las esferas, de la geometría del espacio. También son usadas en astronomía para medir distancias a estrellas próximas. En la medición de distancias entre puntos geográficos, y en sistemas de navegación por satélites. Si construimos diferentes triángulos rectángulos cuyos ángulos sean iguales pero con lados de tamaños diferentes y calculamos las relaciones entre sus lados, veremos que las relacione son independiente del tamaño del triángulo. A la relación BC/AC se le llama seno La gráfica de la función seno es A la relación AB/AC se le llama coseno. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ La gráfica de la función coseno es A la relación BC/AB se le llama tangente. La gráfica de la función tangente es A la relación AC/BC se le llama cosecante (es la reciproca del seno). La gráfica de la función cosecante es A la relación AC/AB se le llama secante (es la reciproca del coseno). La gráfica de la función secante es A la relación AB/BC se le llama cotangente (es la reciproca de la tangente). CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ La gráfica de la función cotangente es La propiedad más importante de estas funciones es la periodicidad (sus valores se repiten cada cierto intervalo). Como en la Naturaleza hay muchos fenómenos periódicos (el movimiento de los planetas, el movimiento circular, las vibraciones, etc.) estas funciones aparecen muy frecuentemente. Funciones inversas de las funciones trigonométricas La funciones inversas de las funciones trigonométricas son: arcoseno, arcocoseno, arcotangente, arcocosecante, arcosecante y arcocotangente. La gráfica de la función arcoseno es: La gráfica de la función arcocoseno es: La gráfica de la función arcotangente es: La gráfica de la función arcocosecante es: CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ La gráfica de la función arcosecante es: La gráfica de la función arcocotangente es: La funciones inversas de las funciones trigonométricas son: arco seno, arco coseno, arco tangente, arco cosecante, arco secante y arco cotangente. GUIA Nº 1 1. Determinar en cada uno de los siguientes casos: a) sen = 0,63465 y en el segundo cuadrante, b) tg = - 1,42814 y en el segundo cuadrante. 2. Determinar sabiendo que: a) cos = - 0,656 y está en el segundo cuadrante, CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA b) tg = - 2 c) sen = - 1 3 d) cos = - 0,659 y ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ está en el cuarto cuadrante, y está en el tercer cuadrante, y está en el segundo cuadrante 3. Escribir todos los ángulos (comprendidos entre 0º y 360º) cuyo coseno valga -0.5. ESTADISTICA: CONCEPTOS BÁSICOS Y MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL LA IMPORTANCIA DE LA ESTADÍSTICA PARA EL HOMBRE El ser humano es curioso y controlador por naturaleza; ejercer ese control sobre su entorno le presenta un problema serio; por ello la Estadística le es tan útil en su vida diaria. El hombre acumula información, luego la clasifica y la analiza para poder entenderla, de ese modo podrá controlarla; después la traduce a cifras, cálculos y datos que le ayudan a tomar decisiones sobre cosas tan cotidianas como la compra de un vehículo, el lugar más seguro para vivir, la variación del clima en una zona o cosas tan indispensables como la compra y venta de un producto en una empresa o la matrícula de una institución educativa. Pero para que el hombre pueda hacer todo esto, debe tener un método, una forma de recolectar e interpretar esos datos; este método es a lo que llamamos estadística. Así mismo, la importancia de las medidas de tendencia central es valorada en pocas ocasiones como antecedente para pronosticar o tomar decisiones en el campo de conteo y probabilidad. El complejo de conceptos matemáticos plantea dificultades de comprensión de unos a falta de dar sentido a otros; tal es el caso de las frecuencias implicadas en la media aritmética y ésta, a su vez, en algunas medidas de dispersión (desviación media, desviación estándar, entre otras). Las medidas de tendencia central son valores numéricos, que localizan de alguna manera, el centro de un conjunto de datos. El término promedio a menudo es asociado con todas las medidas de tendencia central. MEDIA ARITMÉTICA Promedio que quizá sea el más conocido. Se representa por x (que se lee como "x barra" o "media de la muestra"). La media se encuentra sumando todos los valores de la variable x (la suma de valores x se simboliza como ∑X) y dividiendo entre el número de estos valores, n. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ MEDIANA Valor de los datos que ocupa la posición central cuando los datos se ordenan según su tamaño. MODA El valor de x que ocurre más frecuentemente. RANGO MEDIO Número que esta exactamente a la mitad del camino entre un dato con menor valor Min y un dato con mayor valor Max, se encuentra promediando los valores máximo y mínimo. MEDIDAS DE DISPERSIÓN Una vez que se ha localizado el "centro" con las medidas de tendencia central, la investigación en busca de información a partir de los conjuntos de datos se dirige ahora a las medidas de dispersión. Las medidas de dispersión incluyen el rango, la varianza y la desviación estándar. Estos valores numéricos describen la cantidad de dispersión, o variabilidad, que se encuentra entre los datos: datos bastante agrupados poseen valores relativamente pequeños, y datos más dispersos tienen valores más grandes. El agrupamiento más estrecho ocurre cuando los datos carecen de dispersión (todos los datos tienen el mismo valor), para los cuales la medida de dispersión es cero. No hay límite respecto a cuán dispersos pueden ser los datos; en consecuencia, las medidas de dispersión pueden ser muy grandes. RANGO: Es la diferencia en valor entre las proporciones de datos de mayor valor (Max) y de menor valor (Min) Rango= máximo-mínimo VARIANZA DE LA MUESTRA La varianza de la muestra s2 , es la media de las desviaci9ones al cuadrado, calculada usando como divisor a n-1 Varianza de la muestra s2 =( suma de desviaciones)2 / número -1 DESVIACIÓN ESTANDAR La desviación estándar de una muestra s, es la raíz cuadrada positiva de la varianza: GUIA Nº 1 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL 1) El siguiente cuadro muestra la distribución de la renta anual (en miles de soles) en que incurren 50 viviendas: CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA Marca de Clase N° de Viviendas 18.85 3 ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ 21.55 24.25 26.95 29.65 2 7 7 11 32.35 11 35.05 9 a) Halle e interprete según el enunciado i) Media, mediana y moda. ii) Desviación estándar y coeficiente de variabilidad. b) Estime el porcentaje de viviendas con rentas superiores o iguales a 26 000 soles pero menores que 32 000 soles. c) Si las rentas menores que 28 300 soles se incrementaron en 2 500 soles y las rentas mayores o iguales que 28 300 soles se redujeron en un 30%. Calcule la nueva renta promedio. 2) Una compañía requiere los servicios de un técnico especializado. De los expedientes presentados, se han seleccionado 2 candidatos: A y B, los cuales reúnen los requisitos mínimos requeridos. Para decidir cual de los 2 se va a contratar, los miembros del Jurado deciden tomar 7 pruebas a cada uno de ellos. Los resultados se dan a continuación: Prueba 1 2 57 55 80 40 Puntaje obtenido por A Puntaje obtenido por B 3 54 62 4 52 72 5 62 46 6 55 80 7 59 40 a) Halle e interprete la media, mediana y moda de los dos candidatos. b) Estadísticamente ¿Cuál de los candidatos debe ser contratado? Fundamente su respuesta. 3) Se toman las medidas de 80 personas las que tienen estatura media de 1.70 m y desviación estándar de 3.4 cm. Posteriormente se verificó que la media usada tenia 4 cm de menos. Establezca si la información es correcta o no. 4) Una asistencia social desea saber cual es el índice de natalidad en 2 distritos de Lima para lo que encuestó a 10 familias de cada distrito con los siguientes resultados A B 0 3 6 4 1 1 2 4 3 2 1 3 4 1 3 5 6 4 4 3 a) Calcule la media, mediana y moda para cada distrito e interprételos. b) Considera Ud. que en el distrito B, el número de hijos por familia es más homogéneo que en el distrito A. 5) En un examen 20 alumnos del curso A obtienen una media de 60 puntos. y desviación estándar de 20 puntos En el curso B los alumnos obtienen una media de 80 y desviación estándar de 16. Ante un reclamo se decide subir en 5% mas 5 puntos adicionales a todos los alumnos del curso A, en cambio como hubo muchas copias en el curso B se decidió disminuir la quinta parte de la calificación. Después de los mencionados ajustes ¿Cual es el puntaje medio de los 50 alumnos? EVALUACIÓN ICFES 1. Las soluciones de la ecuación 4sen2xtanx–tanx=0, para 0≤x<2π son CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ A. B. C. D. π/6,5π/6,7π/6,11π/6 o, π, π/6,5π/6,7π/6,11π/6 π/3,2π/3,4π/3,5π/3 0,π,π/3,2π/3,4π/,5π/3 2. la expresión sen2α+sen2β=1 A. es incorrecta por que la identidad correcta es la expresión sen2α+sen2 α =1. B. es valida si α+ β =90o. C. es valida si α+ β =180o. D. es valida si =0y β=π/2 3. la curva de la figura (escaneo pag258)es una semicircunferencia con centro en O y radio igual a 2, al ecuación correspondiente es A. x2+y2=4, por que tiene centro en (0,0) y radio igual a 2. B. x2–y2=4, por que corresponde a la parte de una circunferencia con centro en 0 y radio 2. C. D. por que es la grafica de una función. , porque corresponde a la parte de de la circunferencia con centro en 0 y radio 2 cuyas ordenadas son positivas o toman el valor cero. 4. la ecuación de una cónica es Ax2+2y2=4, para determinar el valor de A es suficiente si A. Saber si es una circunferencia, una elipse o una hipérbola. B. Conocer las coordenadas del centro de la cónica. C. Conocer las coordenadas de dos puntos de la curva. D. Conocer la ecuaciones de de las ecuaciones de los ejes de las curva. 5. al determinar el valor de A, la ecuación Ax2+2y2=4, que corresponde a una cónica, puede tomar la forma correspondiente a la grafica de A. Una parábola cuando A toma el valor de cero B. Una elipse para cualquier valor de A C. Una circunferencia cuando A es positivo D. Una elipse, una circunferencia o una hipérbola, con centro en el origen. EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN Evidencias de conocimiento Resolver problemas aplicando el concepto Resuelve problemas de función. aplicando el concepto Hallar funciones y de función. relaciones Halla funciones y matemáticas a través relaciones matemáticas de funciones. a través de funciones. criterios Establece criterios para Establecer para la utilización de la utilización de las las relaciones relaciones trigonométricas en la trigonométricas en la TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN ACTIVADOR COGNITIVO QUIZ INFORMACIÓN QUIZ TRABAJO INDIVIDUAL EVALUACIONES TRABAJO GRUPAL PORTAFOLIO CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ CONSULTAS. solución de problemas solución de problemas relacionados con este relacionados con este PREGUNTAS ICFES tema. tema. Calcula medidas de Usar argumentos SOCIALIZACIÓN tendencia central para geométricos para resolver situaciones de resolver y formular EVALUACIÓN a vida cotidiana. problemas en contextos RETROALIMENTACIÓN matemáticos y de Y REFINAMIENTO DE otras ciencias. Evidencias de LO APRENDIDO. Resolver problemas desempeño aplicando razones Resultado de la trigonométricas. observación en el Calcular medidas de proceso. tendencia central Aplica conocimientos para realizar inventarios locales. Registro y codificación de documentos para gestión ambiental. Distribución de trabajo grupal. GLOSARIO *Circulo: Región interior de una circunferencia. *Circunferencia: 1. Lugar geométrico de todos los puntos que están en un mismo plano y que equidistan de un punto llamado centro. 2. Línea curva, plana, cerrada cuyos puntos equidistan de otro punto dado, llamado centro. *Ecuación Trigonométrica: La ecuación trigonométrica es aquella cuyas incógnitas son el asunto principal de las funciones trigonométricas. *Función Continúa: Una función f(x) es continua en x = x 0 si y sólo si: 1º) Existe lim f(x) = L cuando x tiende a x 0. 2º) Existe f(x 0) tal que f(x 0) = L *Función Lineal: Se define una función lineal con dos variables como una expresión de la forma f(x, y) = ax + by. Su representación gráfica es una recta. *Función Primitiva: Dada una función cualquiera f(x), definida en un intervalo cerrado [a,b], se llama función primitiva de f(x) a otra función F(x) cuya derivada sea f(x) en dicho intervalo. Es decir, F'(x) = f(x) para todo x de [a,b]. *Geometría: Rama de las matemáticas que estudia las propiedades de las figuras y las relaciones entre los puntos, líneas, ángulos, superficies y cuerpos. *Inscrito (Ángulo): Ángulo cuyo vértice está sobre una circunferencia y vale la mitad del arco que subtiende. *Media Aritmética: cociente entre la suma de los términos de una sucesión y el número de ellos. *Origen: Punto de intersección de los ejes de un sistema de coordenadas cartesianas. *Pi : número irracional que corresponde a la razón entre la longitud de la circunferencia y su diámetro. *Radio: (De una circunferencia): Segmento que une el centro con un punto cualquiera de la circunferencia. CENTRO EDUCATIVO DISTRITAL COLEGIO CAFAM SANTA LUCIA ENFASIS LOGICO MATEMÁTICO WILLIAM LÓPEZ *Rectángulo (Triángulo): Triángulo que tiene un ángulo recto. 6. BIBLIOGRAFIA Y CIBERGRAFIA http://ciencia.astroseti.org/matematicas/articulo_4379_historia_del_conce pto_funcion.htm. http://www.eleducador.com/col/contenido/contenido.aspx?catID=110&con ID=307. http://www.cucea.udg.mx/paginas/economias/metodos/gloss.htm. Microsoft ® Encarta ® 2007. © 1993-2006 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. http//dialnet.unirioja.es /servlet / articulo? Código 95711. http//www.unesco.org.uy/ educación /estadística.html. http//siri.unesco.cl/medios/pdf/documentos técnicos. Corrales, M./Obando, A.(2001). Matemática Estadística. Tomo II.8va Reimpresión de la 1ra.Edición. San José, Costa Rica. Talleres Gráficos de la Editorial EUNED. Gómez Barrantes, M.(1999). Elementos de Estadística Descriptiva.2da. Reimpresión de la 3ra. Edición. San José, Costa Rica. Talleres Gráficos de la Editorial EUNED. Matematicascafam.jimdo.com el portal de matemáticas CED CAFAM SANTA LUCIA.