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MATEMÁTICA Trigonometría Guía Nº 5 APELLIDO: Prof. Karina G. Rizzo 2. Consideremos el triángulo abc rectángulo en b . a) completa: la hipotenusa es ac los catetos son ab y bc c a b) teniendo en cuenta el ángulo a , tacha lo que no corresponda: el cateto cb es cateto opuesto el cateto ab es cateto adyacente b cateto opuesto cateto adyacente c) Construye en tu carpeta el triáng. abc y traza ed // cb queda así formado el triáng. ade donde la hipotenusa es ae y, con respecto al ángulo a , el cateto adyacente es ad y el cateto opuesto es ed c e ab = 6cm cb = 8cm ac = 10cm ad = 4cm ed = 5,3cm ae = 6,6cm a d b d) Comprueba, en tu carpeta, que los triángulos ade y abc son semejantes. a b = d̂ ángulo común ángulos correspondientes entre ed // cb ade ~ abc (A.A) Proporcionalidad de sus lados: Trigonometría ed ae ad cb ac ab Prof. Karina G. Rizzo 1 ed ae ; realiza el pasaje de términos cb ac para que en la primera razón aparezcan los lados del triángulo ade y, en la segunda razón, los del ed cb triáng. abc : ae ac e) Transcribe la igualdad entre las dos primeras razones Observa que, con respecto al ángulo a , ambas razones son el cociente entre el cateto opuesto y la hipotenusa de los triángulos ade y abc respectivamente. f) Verifica esa igualdad midiendo con precisión y realizando los cocientes indicados. ed 5,3 0,8 ae 6,6 cb 8 0,8 ac 10 g) Si tuviéramos otros triángulos semejantes al dado, ¿cómo resultarían las razones entre el cateto opuesto y la hipotenusa de cada uno de esos triángulos? iguales ¿por qué? ¿cómo son los lados de todo par de triángulos semejantes? proporcionales . Es decir que la razón entre el cateto opuesto y la hipotenusa es constante. A ese valor constante se lo denomina seno del ángulo a . h) DEFINICIÓN: se llama seno de un ángulo a la razón entre el cateto opuesto y la hipotenusa sen a = cateto opuesto hipotenusa 3. Observa la proporción del punto 2.d) y completa: ad ae ab ac a) Realiza el pasaje de términos para que en la primera razón aparezcan los lados del triángulo ade ad ab y, en la segunda razón, los del triáng. abc : ae ac Observa que, con respecto al ángulo a , ambas razones son el cociente entre el cateto adyacente y la hipotenusa de los triángulos ade y abc respectivamente. b) Verifica esa igualdad midiendo con precisión y realizando los cocientes indicados. ad 4 0,6 ae 6,6 ab 6 0,6 ac 10 c) Si tuviéramos otros triángulos semejantes al dado, ¿cómo resultarían las razones entre el cateto adyacente y la hipotenusa de cada uno de esos triángulos? iguales ¿por qué? porque los lados son proporcionales . Es decir que la razón entre el cateto adyacente y la hipotenusa es constante. A ese valor constante se lo denomina coseno del ángulo a . Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 2 d) DEFINICIÓN: se llama coseno de un ángulo a la razón entre el cateto adyacente y la hipotenusa cateto adyacente hipotenusa cos a = 4. Observa la proporción del punto 2.d) y completa: ed ad cb ab a) Realiza el pasaje de términos para que en la primera razón aparezcan los lados del triángulo ade ed cb y, en la segunda razón, los del triáng. abc : ad ab Observa que, con respecto al ángulo a , ambas razones son el cociente entre el cateto opuesto y el cateto adyacente de los triángulos ade y abc respectivamente. b) Verifica esa igualdad midiendo con precisión y realizando los cocientes indicados. ed 5,3 1,3 4 ad cb 8 1,3 ab 6 c) Si tuviéramos otros triángulos semejantes al dado, ¿cómo resultarían las razones entre el cateto opuesto y el cateto adyacente de cada uno de esos triángulos? iguales ¿por qué? porque los lados son proporcionales . Es decir que la razón entre el cateto opuesto y el cateto adyacente es constante. A ese valor constante se lo denomina tangente del ángulo a . d) DEFINICIÓN: se llama tangente de un ángulo a la razón entre el cateto opuesto cateto adyacente tg a = y el cateto opuesto cateto adyacente 5. Resumiendo: sen a = cateto opuesto hipotenusa Trigonometría cos a = cateto adyacente hipotenusa Prof. Karina G. Rizzo tg a = cateto opuesto cateto adyacente 3 6. Construye un triángulo rectángulo (como el del ejercicio 1.) tal que a = 600. Se construye el triángulo comenzando con la base ab de cualquier medida ( por ejemplo ab =5cm ). Luego se marcan, en los extremos de ese segmento, los ángulos a = 60º y b = 90º . Se prolongan los lados hasta que se cortan en c. Mide sus lados y calcula el valor del sen a , cos a y tg a . ab =5cm cb = 8,6cm ac = 9,9cm sen 60º = cateto opuesto cb 8,6 0,86… hipotenusa ac 9,9 cos 60º = cateto adyacente ab 5 0,5 hipotenusa ac 9,9 tg 60º= cateto opuesto cb 8,6 1,7…. cateto adyacente ab 5 7. Completa y calcula la razón correspondiente en cada caso cateto opuesto 12 = 0,8 15 hipotenusa cateto adyacente 9 cos = = 0,6 15 hipotenusa cateto opuesto 12 tg = = 1,33333… cateto adyacente 9 sen = 15cm 9cm 12cm 7cm 8,06cm cateto opuesto 4 = 0,49627… 8,06 hipotenusa cateto adyacente 7 cos = = 0,86848… 8,06 hipotenusa cateto opuesto 4 tg = = 0,57142… cateto adyacente 7 sen = 4cm IMPORTANTE : cuando se trabaja con funciones trigonométricas, la cantidad mínima de decimales es CINCO Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 4 USO DE LA CALCULADORA : Primero hay que comprobar que esté en sistema sexagesimal. Se observa en la pantalla (en algunos de los bordes de arriba o abajo) la abreviatura DEG o D Las teclas correspondientes a las funciones trigonométricas son : Seno : sin Coseno : cos Tangente : tan La tecla correspondiente a “ grados” “minutos” “segundos” es : º ‘ “ 8. Hallar con la calculadora: sen 50º, cos 30º, tg 60º, sen 45º25’12’’, cos 70º34’27’’, tg 11º7’20’’. sen 34º56’, tg 45º 6’, cos 32º45’, sen 50º = 0,76604 Para calcular el sen 50º procedemos de la siguiente manera : presionamos la tecla sin anotamos la medida del ángulo : 50 presionamos la tecla º ‘ “ presionamos la tecla = se lee en la pantalla el resultado : 0,76604 cos 30º = 0,86602 Para calcular el cos 30º procedemos de la siguiente manera : presionamos la tecla cos anotamos la medida del ángulo : 30 presionamos la tecla º ‘ “ presionamos la tecla = se lee en la pantalla el resultado : 0,86602 tg 60º = 1,73205 Para calcular la tg 60º procedemos de la siguiente manera : Trigonometría presionamos la tecla tan anotamos la medida del ángulo : 60 presionamos la tecla º ‘ “ presionamos la tecla = se lee en la pantalla el resultado : 1,73205 Prof. Karina G. Rizzo 5 sen 34º56’ = 0,57262 Para calcular el sen 34º56’ procedemos de la siguiente manera : presionamos la tecla sin anotamos los grados del ángulo : 34 presionamos la tecla º ‘ “ anotamos los minutos del ángulo : 56 presionamos la tecla º ‘ “ presionamos la tecla = se lee en la pantalla el resultado : 0,57262 sen 45º25’12’’ = 0,71227 Para calcular el sen 45º25’12’’ procedemos de la siguiente manera : presionamos la tecla sin anotamos los grados del ángulo : 45 presionamos la tecla º ‘ “ anotamos los minutos del ángulo : 25 presionamos la tecla º ‘ “ anotamos los segundos del ángulo : 12 presionamos la tecla º ‘ “ presionamos la tecla = se lee en la pantalla el resultado : 0,71227 Trabajamos de la misma manera con las funciones restantes 9. Resolver los siguientes triángulos rectángulos en a utilizando solamente estos datos: Resolver un triángulo significa calcular todos sus lados y todos sus ángulos que faltan. Como se pide utilizar solamente los datos, dicho cálculo se debe hacer a partir de la información dada Realizar el dibujo para hacer un razonamiento correcto a) bc = 25,4 m y b = 63º 38’ 42” Datos : bc y b b Debemos calcular : ab , ac y ĉ x a c y Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 6 Recordamos que hay que trabajar usando solamente los datos (en este caso bc y b ) , por lo tanto, para cada planteo, el ángulo b será nuestro ángulo de referencia y bc es la hipotenusa (pues el ángulo recto es â ) Cálculo de ab = x : Respecto de b , ab es el cateto adyacente ; el otro dato es bc (hipotenusa) . La función trigonomérica que relaciona el cateto adyacente con la hipotenusa es el COSENO. Entonces planteamos : cateto adyacente ab cos b̂ = = hipotenusa bc Reemplazamos : x cos 63º 38’ 42” = 25,4 Con la calculadora resolvemos cos 63º 38’ 42” = 0,44393 y reemplazamos 0,44393 = x 25,4 Resolvemos la ecuación x = ab = 11,27582 m Cálculo de ac = y : Respecto de b , ac es el cateto opuesto ; el otro dato es bc (hipotenusa) . La función trigonomérica que relaciona el cateto opuesto con la hipotenusa es el SENO. Entonces planteamos : cateto opuesto ac = sen b̂ = hipotenusa bc Reemplazamos : y sen 63º 38’ 42” = 25,4 Con la calculadora resolvemos sen 63º 38’ 42” = 0,89606 y reemplazamos 0,89606 = y 25,4 Resolvemos la ecuación y = ab = 22,75992 m Cálculo de ĉ : Como â = 90º , b = 63º 38’ 42” , planteamos : â + b + ĉ = 180º Reemplazamos y resolvemos Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 7 10. Para determinar la altura de un poste, un observador se coloca a 3,5 m de su pie y ve al poste bajo un ángulo de 53º 20’ 15”. ¿Cuál es la altura del poste? Como en toda situación problemática, realizar el dibujo para hacer una interpretación y razonamiento correctos Respecto del ángulo , la altura del poste (x) es el cateto opuesto y, la distancia desde el poste hasta el observador (3,5 m) es el cateto adyacente. La función trigonométrica que relaciona el cateto opuesto con el adyacente es la TANGENTE ̂ = 53º 20’ 15” POSTE xm OBSERVADOR 3,5 m Planteamos : tg ̂ = cateto opuesto cateto adyacente Reemplazamos : tg 53º 20’ 15” = x 3,5 Con la calculadora resolvemos tg 53º 20’ 15” = 1,34343 y reemplazamos 1,34343 = x 3,5 Resolvemos la ecuación x = altura del poste = 4,70202 m 11. TORRE ̂ = 20º 62 m Respecto del ángulo , la altura de la torre (62 m) es el cateto opuesto y, la sombra (x m) es el cateto adyacente. La función trigonométrica que relaciona el cateto opuesto con el adyacente es la TANGENTE SOMBRA = x m 12. Hallar x sabiendo que: sen x = 0,5 ; cos x = 0,894 ; tg x = 2,345 ; cos x = 0,342 ; sen x = 0,2 tg x = 1,264 ; sen x = 0,866 ; cos x = 0,866 ; tg x = 1 En este caso, debemos hallar la medida del ángulo teniendo como dato, el valor de la función trigonométrica (situación contraria a la del ejerc. Nº 8) Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 8 Para calcular x̂ , siendo el sen x = 0,5 , procedemos de la siguiente manera : presionamos la tecla SHIFT presionamos la tecla sin anotamos el valor de la función trigonométrica : 0,5 presionamos la tecla = se lee en la pantalla el resultado : 30 x̂ = 30º Para calcular x̂ , siendo cos x = 0,894 , procedemos de la siguiente manera : presionamos la tecla SHIFT presionamos la tecla cos anotamos el valor de la función trigonométrica : 0,894 presionamos la tecla = se lee en la pantalla : 26,61972954 presionamos la tecla º ‘ “ se lee en la pantalla : 26º 37º 11,03 x̂ = 26º 37’ 11’’ 13. Hallar los ángulos y de los triángulos del ejercicio nº 7. En el ejerc. Nº 7 tenemos las medidas de todos los lados del triángulo. Por lo tanto, se puede trabajar con cualquier función trigonométrica Cálculo de ̂ : sen ̂ = 0,49627… resolvemos con la calculadora : ̂ = 29º 45’ 13’’ Lo mismo para ˆ 14. Resolver los siguientes triángulos rectángulos en a utilizando solamente estos datos: a) bc = 49 cm y ac = 30 cm Recordamos que hay que trabajar usando solamente los datos (en este caso bc y ac ) b x 49cm a c 30cm Cálculo de ab = x Como los datos son bc y ac , se aplica directamente el teorema de Pitágoras Planteamos : H2 = C2 + C’2 Reemplazamos : 492 = 302 + x2 Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 9 Resolvemos : x = ab = 38,74274 cm Cálculo de b̂ : Respecto de b̂ , bc es la hipotenusa y ac es el cateto opuesto. La función trigonométrica que relaciona el cateto opuesto con la hipotenusa es el SENO. Entonces planteamos : ac bc 30 Reemplazamos : sen b̂ = 49 Resolvemos : sen b̂ = 0,61224…. (recordar que se trabaja con un mínimo de 5 decimales) Utilizamos la calculadora como en el ejerc. Nº 12 para obtener la medida del ángulo: sen b̂ = b̂ = 37º 45’ 7’’ Cálculo de ĉ : Respecto de ĉ , bc es la hipotenusa y ac es el cateto adyacente. La función trigonométrica que relaciona el cateto adyacente con la hipotenusa es el COSENO. Entonces planteamos : ac cos ĉ = bc 30 Reemplazamos : cos ĉ = 49 Resolvemos : cos ĉ = 0,61224…. (recordar que se trabaja con un mínimo de 5 decimales) Utilizamos la calculadora como en el ejerc. Nº 12 para obtener la medida del ángulo: ĉ = 52º 14’ 54’’ 15. Calcular el ángulo que forma con el suelo una rampa de 6 m de largo y que llega a una altura de 1,5 m. rampa = 6 m altura = 1,5 m ángulo = x Para calcular el ángulo, los datos son : la altura = 1,5 m = cateto opuesto y el largo de la rampa = 6 m = hipotenusa 1,5 6 Resolvemos : sen x = 0,25 Planteamos : sen x = Calculamos el ángulo : ángulo de la rampa = x = 14º 28’ 39’’ Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 10 16. escalera pared altura pared = x longitud escalera = y 70 º 2m 17. acantilado altura del acantilado = x 68º 20 m 18. Mismo razonamiento que el ejerc. Nº16. 19. a) ¿cuánto mide el ángulo que forma la cinta con la horizontal? 1er. nivel 1er. nivel escalera rampa 14cm planta baja 38cm = ángulo que forma la escalera con el piso = ángulo que forma la cinta con el piso b) ¿qué distancia recorre una persona ubicada sobre esa cinta? En este caso hay que calcular el largo de la rampa 20. Para calcular el perímetro y la superficie, necesitamos averiguar primero la medida de la base y altura del rectángulo 7,42 cm altura 54º base 21. Iguales a los ejerc. 9 y 14. 22. altura = 2,85 m escalera = x m 58º 1’ Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 11 23. Mismo razonamiento que el ejerc. 20. 24. varilla = 90 cm 67º 45’ 20’’ sombra = x cm 25. b b 25º 42’ 11’’ a r c 30cm r c br = 15cm Recordar la propiedad de las diagonales del rombo bc es la hipotenusa del triángulo y, a la vez, es el lado del rombo (todos los lados del rombo son iguales) rc es el cateto opuesto al ángulo b̂ y también es la mitad de ac d ac = rc . 2 26. “pendiente” o “inclinación” son sinónimos de “tangente” el ángulo de referencia es el que forma el techo con la línea de la horizontal (paralela al piso) techo es decir que : el cateto opuesto = altura el cateto adyacente = base Completa el siguiente cuadro: tipo de techo porcentaje mínimo de inclinación chapa 15% teja española 30% teja francesa 45% base 3m 3m 3m altura 0,45m Ángulo de inclinación 8º 31’ 50’’ Ejemplo para completar el cuadro: TECHO DE CHAPA: pendiente = 15 % = tangente base = 3 m altura = x m tg = cat.opuesto altura 15 = 0,15 cat.adyacente base 100 x 0,15 3 resolvemos la ecuación para calcular la altura : x = altura = 0,45m calculamos el ángulo sabiendo que : tg = 0,15 = 8º 31’ 50’’ Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 12 27. cumbrera = x m pared = 2,60m = ángulo de inclinación del techo 4m 28. piso = 50 m = ángulo de inclinación del caño x cm caño 29. rampa altura = 15 cm base = x cm 30. escalera altura = 2,50 m = ángulo de inclinación base = 1,30 m 31. Tener en cuenta que : “alzada” = altura del escalón “pedada” = largo o base del escalón Mismo razonamiento que el ejerc. 19 30. a) Escalera 1 Escalera 2 Escalera 3 alzada 16,5cm 18cm 15,5cm pedada 32cm 27,5cm 34cm pendiente 0,51562 0,65454 0,45588 porcentaje 51% 65% 45% ángulo 27º16’36’’ 33º12’23’’ 24º30’26’’ b) ¿Cuál de las escaleras resulta más cómoda? La escalera 3. Trigonometría Prof. Karina G. Rizzo 13