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i Printed in Perú - Impreso en Perú. Impreso en los talleres gráficos de Racso Editores en Mz J, lote 42, Urb. La Floresta de Naranjal I, SMP. Primera Edición en Español Copyright © 2018 por Félix Aucallanchi Velásquez. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier método de publicación y/o almacenamiento de información, tanto del texto como de logotipos y/o ilustraciones sin autorización escrita de los autores y el editor. Caso omiso se procederá a denunciar al infractor a INDECOPI de acuerdo a la Ley N° 26905, su modificatoria Ley N° 30447 y del Código Penal vigente. TRIGONOMETRÍA Fundamentos y Aplicaciones Primera Edición SERIE DE LIBROS Y COMPENDIOS CIENTÍFICOS COLECCIÓN RACSO La realización contó con la colaboración de los siguientes especialistas: Sandra García Fernández Diseño de Carátula Supervisión General Dr. Juan Carlos Sandoval Peña Supervisión de la Edición Adolfo Chahuayo Tito Primera Edición en Español. Copyright © 2018 por Félix Aucallanchi Velásquez. Juan Carlos Sandoval Peña Uriel Aspilcueta Pérez Marcelina Reyes Antonio Sandrita Harline Tarrillo Dávila Maribel Alpiste Pacheco Hecho el depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú, amparado en la Ley N° 26905, y su modificatoria Ley N° 30447. Elaborado por Racso Editores EIRL, Calle Pira 650, Urb. El Parque Naranjal, Los Olivos, Lima, Perú. El libro Trigonometría Fundamentos y Aplicaciones, para estudiantes de nivel básico y superior, es una obra colectiva que ha sido concebida, formulada y diseñada por el departamento de Ediciones de RACSO EDITORES, bajo la dirección de Félix Aucallanchi V. La realización gráfica del libro Trigonometría Fundamentos y Aplicaciones ha sido efectuada por las siguientes diagramadoras: PRESENTACIÓN En esta edición los cambios se pueden visualizar en las aplicaciones de los temas a desarrollar y que presentamos al inicio de cada capítulo. Esta forma de iniciar los contenidos guardan una correlación entre el tema y su utilidad en ios diferentes campos de la Ciencia, Tecnología y Sociedad. Siguiendo nuestro sentido de mejorar la calidad de nuestros textos hemos elaborado el presente libro titulado Trigonometría Fundamentos y Aplicaciones para formar parte de una nueva colección de libros de matemática preuniversitaria que reemplaza a la anterior titulada Colección Racso. Nuestra visión de la enseñanza de las ciencias está dirigida a poner en uso lo que se aprende en ciencia pero no solo para incrementar nuestro conocimiento y aprender ciencia para saber más ciencia sino para aprenderla y mejorar la vida del hombre a través de la tecnología pero con responsabilidad social. En el caso particular de la Trigonometría, esta es un área de la Matemática Básica cuyo aprendizaje y enseñanza se realiza con el propósito de poner en manos de los estudiantes de secundaria una herramienta que les permita comprender otras áreas de las ciencias básicas como la Física y la misma Matemática. Los futuros estudiantes universitarios de las especialidades de ciencias e ingeniería encontrarán en la Trigonometría una importante herramienta mediante la cual la ciencia analiza situaciones de la realidad en donde se requiere determinar una variedad de magnitudes como distancias, pendientes, ángulos, componentes de vectores, cantidades escalares, etc. o describir el comportamiento de algunas variables que involucran a las funciones trigonométricas. Un par de temas que merecen especial atención son: la Teoría de Ecuaciones y Funciones aplicadas a la Trigonometría. En ellas el estudiante se ve ante la necesidad de aplicar sus conocimientos matemáticos de Álgebra para la comprensión de dichos temas pero teniendo en cuenta que las variables son arcos trigonométricos cuyo conjunto admisible de valores son números reales restringidos. No podemos dejar de mencionar dos temas que se constituyen en un reto en el ámbito de la preparación preuniversitaria: las Funciones Trigonométricas Inversas y las Inecuaciones Trigo nométricas. Ambas se retroalimentan, una requiere de la otra y resultan muy útiles al momento de resolver situaciones contextualizadas en las que las variables guardan ciertas restricciones. En esta edición, hemos incluido lecturas complementarias a cada tema. En ellas hemos elegido una breve historia de la matemática vinculada al tema que se presenta y en otros casos presentamos algunas aplicaciones que merecen resaltarse en el progreso de la ciencia. Una educación matemática actual no puede realizarse como si la tecnología actual y disponible no existiera. Este aspecto de nuestra realidad la hemos considerado en esta edición y la hemos incluido en muchas lecturas a lo largo de las presentaciones de cada tema. En la mayoría de casos acudimos a los softwares y apps gratuitos para smartphones. Nuestra experiencia en la docencia nos ha permitido conocer, en el campo, a la educación escolar en el nivel de secundaria, la preparación preuniversitaria y, en estos últimos años, la cátedra en el nivel universitario, este aspecto de nuestra vida académica favorece nuestra propuesta. Hasta pronto. Dr. Félix Aucallanchi Velásquez Para concluir, quiero manifestar mi complacencia por las iniciativas que vienen tomando las universidades privadas en cuanto se refiere a redefinir el perfil del profesional que desean formar, lo que los ha conducido a redefinir el perfil del alumno que desean que ingresen en ellas, todo a la luz del proceso de certificación universitaria en que se encuentran trabajando. Esto a su vez ha obligado a modificar la estructura y contenido del examen de ingreso, en los que ahora las preguntas ya no solo se elaboran para establecer el nivel de conocimientos de parte del postulante, sino, reconocer las habilidades que éstos poseen ante situaciones problémicas contextualizadas. Sin duda, este cambio contribuirá a mejorar el proceso de selección de los postulantes, así como a la propia preparación preuniversitaria. Espero que lo mismo ocurra con el resto de universidades nacionales. A los profesionales que se dedican a la preparación preuniversitaria les aguarda la tarea de adecuación, adaptación y superación ante estas nuevas condiciones académicas. Buena suerte. No puedo pasar por alto el reconocimiento que merecen, de nuestra parte hacia ellos, los promotores de colegios, centros preuniversitarios privados y directores de los centros preuniversitarios de las distintas universidades a lo largo y ancho del Perú, quienes por su oportuna decisión optaron por revisar, primero, nuestras obras y luego emplearlas como material de clase o de complemento en sus bibliotecas. A ellos nuestro profundo y sincero agradecimiento por tal oportunidad. Sirvan estas líneas para agradecer la preferencia de los miles de lectores que confiaron en nuestro trabajo, y que por ello los recomendaron a las siguientes generaciones. Muchos de aquellos lograron alcanzar sus objetivos y nos complace ser reconocidos en variados eventos académicos, por muchos profesionales, entre los cuales están quienes utilizaron nuestras obras. . Nada nos ha detenido, el entusiasmo no se ha agotado, por el contrario hemos encontrado la forma de mejorar nuestras obras, y la palabra clave ha sido la capacitación, es decir, hemos continuado estudiando la especialidad a la que nos hemos dedicado desde hace más de 35 años para afinarla y actualizarla, además de perfeccionar nuestra didáctica con cursos de postgrado: Diplomados, Maestrías y Doctorados. Todo ello nos ha convertido en profesionales de la educación capaces de elaborar obras que respondan a la exigencia de una educación de calidad por parte de los que utilizan nuestros textos. Los colaboradores que han participado en esta edición, son profesionales de la educación que poseen un perfil definido y común: Son ingenieros o licenciados en ciencias, son además licenciados en educación matemática, física o química, son diplomados en didáctica de su especialidad, sonmagísteres en el área de investigación educativa y a la fecha la mayoría de ellos son doctorandos, además de ser docentes cuya experiencia laboral la han desarrollado en las más prestigiosas instituciones educativas en tres niveles de educación: secundaria, preuniversitario y universitario. Un equipo así consolida nuestra labor editorial y nos da la confianza de producir textos de calidad. Este equipo labora en coordinación permanente con nuestra casa editorial y es el grupo de profesionales que tiene a su cargo los talleres de capacitación que realizamos para tratar temas educativos y presentar nuestras obras. AL PROFESOR Trigonometría Fundamentos y Aplicaciones, es un texto elaborado con el propósito de que los docentes encuentren en él un complemento para la elaboración de su material educativo asi como una guía para diseñar sus actividades de enseñanza aprendizaje. Las principales y permanentes dificultades que encuentran los docentes en la elaboración de sus materiales es la selección de problemas para la realización de sus clases, talleres, seminarios, prácticas calificadas, tareas, etc. El texto ha sido elaborado para que el docente encuentre aquí un oportuno y eficaz recurso. La trigonometría es una parte de la matemática cuya enseñanza requiere de saberes previos en „ Álgebra, Funciones y Geometría. Sin duda se trata de una ciencia cuya enseñanza demanda de mucha creatividad de parte del docente para diseñar sus actividades pedagógicas, lo cual a su vez requiere de un dominio de las ciencias afines indicadas y de modernas estrategias didácticas. En esta obra el docente encontrará que el texto se ha dividido en tres partes: La teoría y enunciados de problemas resueltos, La resolución de problemas y Los enunciados de problemas propuestos. Podría sorprender, a primera vista, que no hay razón para separar los enunciados de los problemas de sus respectivas resoluciones, sin embargo, sí las tenemos. Investigaciones educativas hechas sobre este aspecto demuestran que la mayoría de los estudiantes que leen los problemas, no los intentan si la resolución se encuentra al pie, perdiéndose de este modo la posibilidad de desarrollar habilidades matemáticas en el estudiante. En Trigonometría como en cualquier otra área de la matemática, es limitado el número de problemas que se proponen a los estudiantes y que tienen la característica desercontextualizados, es decir, ser suficientemente reales. En este texto hemos dado una adecuada cabida a este tema en situaciones problémicas que revelan la intención de plasmar constructivamente nuestra concepción pedagógica y la tendencia actual de la enseñanza de las ciencias. En el texto se incluyen temas que van más allá de la formación e información escolar, sin embargo y si usted lo cree conveniente, puede desarrollarse una parte o el íntegro de los mismos sin poner en riesgo su comprensión y conexión con el resto de los temas. Todo esto pasa por la generosidad del tempo que se le destine a su enseñanza. En trigonometría existen temas específicos en los que se requiere bastante claridad y precisión en los conceptos y definiciones, por lo que se constituyen muchas veces en aspectos que provocan controversia. En ellos hemos puesto especial énfasis y cuidado, y son: Circunferencia Trigonométrica, Ecuaciones Trigonométricas, Inecuaciones Trigonométricas, Límites y Derivadas Trigonométricos, entre otros. Los enunciados de los problemas han sido cuidadosamente redactados para poder identificar claramente qué habilidad matemática se pretende desarrollar con cada uno de ellos: Calcular, Demostrar, Identificar, Visualizar, Resolver, Aproximar, Algoritmizar, Definir, etc. Enseñar matemática es solo un pretexto para desarrollar habilidades y convertir a las personas en seres . competentes, por ello proponemos aprender una matemática para la vida. Al respecto es conveniente revisar los trabajos del cubano Dr. Delgado Rubí del ISPJAE. Las resoluciones se han elaborado trazando la estrategia más adecuada, de este modo el estudiante puede reconocer qué pasos se han propuesto seguir para llegar a establecer la solución, y no jugamos con él al gato y al ratón, es decir, la resolución no le resultará inesperada, si no será una consecuencia lógica de un plan previamente diseñado. -■ En las lecturas hemos tenido el cuidado de seleccionar temas actuales y pertinentes, en muchos de ellos aplicaciones tecnológicas y siempre citando la fuente de información en señal de respeto a los derechos autorales. Esperamos que esta forma de presentación del texto logre satisfacer su exigente selección de materiales educativos. AL ESTUDIANTE : Teoría, número del capítulo y número de página.| ~__ | 1 | 437 | : Resolución de problemas, número del capítulo y número de página | 877 | : Problemas Propuestos, número del capítulo y número de página. Esperando que hayas comprendido el mensaje, te deseamos ¡Buena suerte! Los libros de la Colección Fundamentos y Aplicaciones, son una apuesta por el desarrollo de las ciencias en nuestro país, por el desarrollo de nuestros pueblos y por el crecimiento cultural de nuestra nación. Postulamos que una educación de calidad pasa por muchos aspectos, entre otros una adecuada condición para el estudio, la selección de la institución educativa, de buenos profesores y de buenos materiales educativos. En este último rubro se encuentra nuestra propuesta bibliográfica. Trigonometría Fundamentos y Aplicaciones, es el último de una serie de textos que se vienen publicando y mejorando desde hace casi 20 años y con relativo éxito. Este texto presenta el curso de Trigonometría de un modo práctico, es decir, mostrando su aspecto aplicativo a través de situaciones problémicas concretas y actualizadas. ¿Qué requieres saber para aprender, comprender y aplicar los conceptos, definiciones y teoremas de la Trigonometría? Sería extenso recordarte todo lo que se supone has aprendido hasta ahora, pero en la medida que hayas desarrollado una cultura matemática se hará más comprensible esta importante área de la ciencia, sin embargo, vale la pena puntualizar aspectos que deben merecer una permanente atención y evocación y son: Álgebra, Funciones y Geometría. De lo primero necesitas recordar los campos numéricos y sus propiedades, de lo segundo la capacidad de traducir situaciones concretas en expresiones matemáticas así como sus propiedades, de lo tercero debes recordar que el nivel de correspondencia entre dos o más elementos se puede expresar por una regla y de lo último la capacidad de visualizar y modelizar los cuerpos a través de figuras. Puesto que nos asiste la autoridad intelectual y profesional, adquirida por nuestra capacitación y por el ejercicio de su aplicación, es que hemos creído conveniente dividir este texto, es decir todos los capítulos, en tres partes: 1. Teoría, Problemas Modelos, Estrategias de Resolución y Enunciados de Problemas Resueltos. Aquí encontrarás, en cada capítulo, un resumen teórico de todo el tema, una adecuada selección de problemas modelos resueltos que te permitirá reconocer la forma de presentación de los mismos y cómo es que se plantean sus resoluciones. Asimismo te detallamos, en un cuadro aparte, las estrategias que recomendamos para la resolución de problemas del tema. Luego observarás los enunciados de una vasta selección de problemas para que los intentes por tu cuenta. Te lo repito, esta forma de presentación la encontrarás hasta terminar con el último capítulo. 2. Resolución de Problemas. En esta segunda parte encontrarás las resoluciones de cada uno de los problemas que leiste e intentaste en la primera parte. Nos interesa que desarrolles tu capacidad de argumentar, por ello las resoluciones se presentan bien fundamentadas, al punto que tú puedas continuar con la resolución si acaso el método no es el mismo que tu empleaste en tus intentos. 3. Enunciados de Problemas Propuestos. En esta última parte encontrarás una batería de problemas de cada tema,seleccionados adecuadamente y en un nivel progresivo de dificultad. Cada una de estas partes las puedes identificar por el pie de página con los siguientes códigos: CONTENIDO Resoluciones 1 12 258 774 2 23 274 778 3 32 288 784 4 41 302 788 5 50 315 794 6 59 328 798 (Razones 70 343 803 84 362 808 de9 Arcos 92 386 812 101 407 816 109 421 820 117 437 824 123 447 829 130 462 833 137 478 838 144 494 842 151 514 846 166 542 856 183 584 862 206 653 868 224 691 872 234 710 877 -15 Transformaciones de Producto a Sumas o Diferencias Razones Trigonométricas de ángulos en el Plano Cartesiano 11 Identidades Trigonométricas del Arco Doble 12 Identidades Trigonométricas del Arco Mitad 13 Identidades Trigonométricas del Arco Triple 14 Transformaciones de Sumas o Diferencias a Productos Problemas Propuestos Teoría y Enunciados 16 Sucesiones y Series Trigonométricas 17 Funciones Trigonométricas 18 Funciones Trigonométricas Inversas 19 Ecuaciones e Inecuaciones Trigonométricas 20 Resolución de Triángulos Oblicuángulos 21 Estudio de la Trigonometría con Números Complejos 22 Límites y Derivadas Trigonométricos 7 Circunferencia Trigonométrica Trigonométricas de Números Reales) 8 Identidades Trigonométricas Identidades Trigonométricas Compuestos 10 Reducción al Primer Cuadrante Sistemas de Medida Angular Longitud de Arco Razones Trigonométricas de Angulos Agudos Resolución de Triángulos Rectángulos Razones Trigonométricas en Situaciones Contextualizadas Esta obra está dedicada a los estudiantes que intentan forjarse un mejor destino en circunstancias que incluso no les son favorables. r f to s ¡stí’&edad i s- 7 h UiBtrL . .x_____ En estos últimos 80 años, las radiocomunicaciones han permitido desarrollar a los pueblos más rápidamente que en m 3000 años de navegación marítima, i La comunicación vía satélite se hace por métodos de triangulación elemental y su J explicación la encontramos en nuestro conoci- i miento de la trigonometría. Este método permite ! posicionar objetos sobre la superficie terrestre. La trigonometría ha permitido resolver las limitaciones de la fíp. eometría Euclidiana. Por ejemplo ha contribuido con la...______Cs plana, y que ha quedado resuelta midiendo ' la longitud de arco de circunferencia máxima que i contiene a dichos lugares. j x _ - ■ ** 5 ______ J- . Para la determinación de ángulos horizontales y verticales se > utiliza el teodolito. Estos aparatos están calibrados en grados ' sexagesimales y en radianes y permiten [ . ~ - \identificar puntos del terreno ubicados en ’ un mismo plano horizontal o en planos paralelos. El r conocimiento de tales lugares facilita la proyección | de las construcciones. geometría Euclidiana. Por ejemplo ha contribuido con la geografía, sobre todo, para determinar la distancia entre dos puntos geográficos de la superficie terrestre, la que como sabemos no es i' 1.1. ÁNGULO TRIGONOMÉTRICO a: ángulo de valor positivo (a > 0) p: ángulo de valor negativo (P < 0) Es aquel ángulo trigonométrico en el cual el rayo vuelve a su posición inicial por primera vez. O m Z lo > 0 'm Z lo < 0A,B A.B 1.2. SISTEMAS ANGULARES Para la medición de ángulos, tenemos tres sistemas llamados: Sistema Sexagesimal (Inglés) ; Sistema Centesimal (Francés) Sistema Radial o Circular (Internacional) Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RAO SO12 Cuando la rotación se realiza en sentido antihorario (O), la medida del ángulo generado es de signo positivo, en cam- tio cuando la rotación se realiza en sentido horario (O), la medida del ángulo es de signo negativo. En general la medida del ángulo trigonométrico toma cualquier valor real. Nota.- Por convención al ángulo nulo se le considera ángulo trigonométrico, a pesar que no se genera de una rotación. 1.1A Angulo de una vuelta (Z lo) Definición.- Es aquel ángulo que se genera por la rota ción de un rayo al rededor de un punto fijo llamado vértice (la rotación se realiza sobre un mismo plano) desde una posición inicial (lado inicial), hasta una posición final (lado final). i wm M a n gula r 1.2A Sistema Sexagesimal (Sistema inglés) Su unidad de medida es el grado sexagesimal (Io), que se define como: 1° = m / lo = 360° Equivalencias: Io = 60 minutos sexagesimales = 60' 1' = 60 segundos sexagesimales = 60" Io = 3 600" El empleo de estas unidades se denota así: a° + b' + c" = a° b’c" ls = m Z 1c = 400® Equivalencias: ls= 10 000s 1.2C Sistema Radial (Circular o Internacional) Tiene como unidad de medida al radián (1 racf), que se define así: m ¿ Id = 2 n rad ■ (n = 3,1416)1 rad = Interpretación geométrica del radián CONCLUSIONES: i) 360° = 400® = 2 nrad i) 180° = 200® = Tirad 9° = 10g nrad =180° 200gnradO bien: 1.3. RELACIÓN NUMÉRICA ENTRE LOS TRES SISTEMAS B a = S° = C8 = Rrad O A Sistemas de Medida Angular Geométricamente 1 rad, es la medida de un ángulo central, en el cual la longitud del arco subtendido es igual a la longitud del radio de la circunferencia, tal como se indica en la figura. 1.2B Sistema Centesimal (Sistema francés) Su unidad de medida es el grado centesimal (ls), que se define: mZlt> 2rt mZlo 400 1® = 100 minutos centesimales = 100m fftZlu 360 S = número de grados sexagesimales C = número de grados centesimales R = número de radianes lm = 100 segundos centesimales = 100s El empleo de estas unidades se denota así: x® + ym + zs = x®ymzs C = 10*o bien: S = 9* Donde * es una constante de proporcionalidad. 1.4. CUADRO COMPARATIVO DE LOS TRES SISTEMAS 1° = 60’ r = 60" eos 3 600 S360° l° = 3 600" c4008 10 000 clm= 100s 100C R 2 Tirad EQUIVALENCIAS 180° = u rad 90° = rad 22° 30' = 60°— rad rad 360° = 2n rad36° = 14 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■®i RACSO >> IDITO1ÍI s 180 Tt* 20 S (grados sexagesimales) (grados centesimales) p- v R =S C 180 200 n 3- 7C 2 K T = R n Siendo S, C y R los números que representan las medidas sexagesimal, centesimal y radial de un mismo ángulo, los se relacionan de la siguiente forma: S R 180 n S C ~9 ~10 ■S&"' _c_ = A 200 st 135° = rad4 75°= ^rad & 18 = 10 0005 270° = ~ rad120° = -y- rad OiW 18°=^ 67° 30' = rad O 15°= -—-rad 72° = -y rad 45° = v rad 4 30° = 4 rad O 300° -y5- rad 150° = rad O l8=100ra 54°=-§-rad 225°= ^y-rad 4 2^)=T f rad (20°-x) (60°-x)-3x A partir de esto se observa que: (20° - x) - 2x + (40° - x) - 3x + (60° - x) = 360° - 8x 240° x = -30° PROB. 3 a-x -0/ Este gráfico nos muestra que: (a-x) +(-P) = 180° a - P - 180° PROB. 2 -ad %/ad (20°-x) (60°-x)3x N = Sistemas de Medida Angular RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN [ RESOLUCIÓN X ''a PROB. 1 Según la figura, expresar x en términos de a y p. De la figura que se muestra, determinar el valor del ángulo x. Expresando todos los ángulos en radianes: 35 \2x (40°-x) ¿2 Gradeamos los ángulos en sentido antihorario y construimos el ángulo a -x. Gradeando los ángulos en un solo sentido (sentido antihorario), tendremos: E = 3 \-2x (40°-x)XZ Reducir la siguiente expresión: 90°+5rad + 100s E = -------=-------------- 30°+50s + ~~rad PROB. 4 Siendo: S y C los números de grados sexagesimales y centesimales respectiva mente y R el número de radianes de un mismo ángulo, reducir: C . S +/? 2Ó + l8 + /? C-S + R ~rad -i—rad + ^rad ^rad + ^rad + -^rad o 4 12 171°x' 12" = 171°53'12" x = 53Finalmente:Se sabe que: S = 9ft ; C = 106 y R = N =Luego: N = 1N = PROB. 5 Calcular el valor de x en : 171° x' 12" = 3 rad Sabemos que: I rad = 57° 17' 44” 171°x'12" =3 (57° 17'44")Luego: Luego 5 grados N equivale a: C = 10 k ; R = 16 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■ffllRACSO JflDITOlBI [resolución RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN 20 PROB. 6 Se sabe que 25 grados en un sistema "N" equivalen a 60 grados sexagesimales ¿A cuántos radianes equivalen 5 grados ”N"?k + R k + R kn 20 171°x' 12” = 171° 51’ 132” ’F+íz- A continuación procedemos a efectuar la suma de minutos, deduciéndose que :3) Si la condición del problema incluye a los números S, C y R (convencionales), se recomienda reemplazarlos por las siguientes relaciones: 2) Cuando los ángulos trigonométricos estén expresados deben transformar todos a un solo sistema. 25 grados "N" < > 60° 5 grados "N" < > x Sacando quinta a la condición inicial, encontramos que: 5 grados "N" o 12° A continuación, transformamos dicho ángulo a radianes, obteniendo: en diferentes'sistemas, se Á + A + r 2 2 10/J-9A + R 1) Ante situaciones problémicas en donde se presenten ángulos orientados (ángulos trigonométricos), éstos se deben graficar en un solo sentido, de preferencia en sentido antihorario (positivo) n 15 rad ] 2o n rad- _ rt_ d 180° 15 S = 9k ; Enunciados de Problemas v con Resolución ÁNGULO TRIGONOMÉTRICO M = f3x» A)2tt + 0 B)2tt términos de “a”. C a A 07.- De la figura mostrada, calcular “x” (5-llx)* 27x“ x-41 A)-2 B)-l C)5 D)4 E)3 y‘i D)2400 E) 1800■o- Sistemas de Medida Angular 17,«5Skl A) a+360° B) a + 180° C) 2a-360° D) 36O°-a E) 180°-a 01.- De la figura mostrada, expresar x en térmi nos de G. A) -1/2 B) -3/2 C) l/2 D) 3/2 E) 1 A) n/3 B) ?tí2 C) 7t/4 D) 3n/4 E) 7t/5 120° 05.- Del gráfico mostrado, calcule: 20+y 4oy yÓx+10° C-A—T-rfir 06.- De la figura mostrada determine: “x + y" en radianes. 08.- Del gráfico mostrado a qué es igual: 1Ox - 9,y A) 1 100 B) 360 C) 280 03.- De la figura mostrada, determinar “x” A) 15° B) 20° Q 25° D) 30° E) 45° 04.- De la figura mostrada, evaluar el ángulo “x”. A) 40“ B) 20° 0-2(7 D) -50° E) -10° Qrt-0 D)0 E)-2ti-0 02.- De la figura mostrada, determine “x” en fi nnc rio 2n . ~3rad 3x + 20°& 5y*/ Calcula:A) 3,34 C)llA) 7 B)5 D)-2 E)-3B)2,6 a 10 = (x-x*)radC) 4,2832 D) 1,7431 E) 2,1406 D)30° E)12° g ---- m A) 10a + 90 = 0 D C) 14A) 10 B) 12 D) 16 E) 18 B) 18O0-cot = O C C) 2OOP + 07t = O O Ba°D) 38O0 = 7t(a-0) AE)900P = 7t(90 + 5a) calcular: M = CONVERSIONES A)1 B)2 C) D) E)311.-Evaluar: .10M = A) 3 B)5 C)7 D)9 E)ll A) 0,5298 B) 0,4326 C) 0,3524 D) 0,2836 E) 0,1620 A) P < a < 0 B) 0 < P < a C) a < P < 0 D)0<a<P E) a < 0 < p A) 0,8543 rad B) 0,7265 rad13.-Convertir: Io 15'a radianes. C) 0,6326 rad D) 0,5214 rad E) 0,4318 rad FrP 18 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos XÍ4 RACSO ID1TOIII 1 3 1 2 09.- En la figura mostrada, calcular (en rad) el valor del ángulo a para que el ángulo 0 sea máximo. Prad - a0e be" de' ; 17.- Sabiendo que: b + d +5 +e a + c + 4 1S+2S +3’+4» +...+ 2005* 1°+2°+3°+4°+... + 2005“ (I-2)- 18.- Se tiene un ángulo en el sistema sexagesimal cuya medida es de 16°15'36". De terminar su equivalente en el sistema radial considerando 7t =3,14. 12.- Dadas las siguientes medidas angulares: a = 0,5236 rad ; P = 3Os5Om ; 0 = 27°25' ordenar de menor a mayor. Utilizar: 7t = 3,1416. B)^rad D) 2^0 rad A) 188 rad c) Í44 rad E) 196 rad 19.- La medida de un ángulo en el sistema sexagesimal es de 36°15'45". Calcule dicho án gulo en el sistema radial. Considere 7t =3,14. 10.- En la figura mostrada, si OB y OC trisecan al ángulo AOD entonces la expresión inco rrecta es: 7115.- Si se verifica que: rad < > x° y'z" ; (x, y, z 6 N). Calcular el complemento de: (x + y - z)°. A) 83° B)60° C)53° 16.-Si se cumple que: 37,98° o AB B0 ; determinare! valor de: M = A2-B“ 14.- Al convertir 7t/50 rad al sistema sexagesi mal se obtiene A° B'. B-2A M —----------B-10A 20.-Si: A) 50 B)40 C) 30 D)20 E) 10 A) 160 D)130 E) 120 M = D)R2 E)2RC)2VRA) VR B)R A)tE B)^ C)TE W - 13 ,+ se obtiene: A) 8 B)7 C)6 D)5 E)4 ; a, b e IR+ términos C) 36" D) 18" E) 54" Sistemas de Medida Angular 19 ^/Í80 V n 24.- Si S y C son los números que representan la medida de un ángulo en los sistemas con vencionales, éstos verifican: (« + b)2 + 8ab 1 Sab ¿Cuál es el menor valor del ángulo en el siste ma sexagesimal? A) 1" B) 18" 4c + Js -Jc + Js Jc-Js D)(lO)a E)(^jA)n° B)g) a + b + c = 63, ^y'z' =a°b'c" + c°a'b" + b°ca" x~ yentonces al calcular: W =------ se obtiene:z Calcular la medida del ángulo en el sistema sexagesimal. A) 50 B)40 C)30 D) 20 E) 10 28.- Al sumarlos números de(") y ('")quedan la medida de un ángulo se obtiene 367 400. Encontrar dicho ángulo en el sistema radial. A>óó ci —} 4360B) 5200A) 711 6840 B) 20 B) 150 C)140 26.- La media armónica de los números que representan la medida de un ángulo en grados sexagesimales y centesimales es igual a 36 ve ces el cuadrado de la media geométrica de las mismas. Halle el ángulo en radianes que sa tisface la condición dada. D>3áo E)^o 27.- El número que representa la medida de un ángulo en grados centesimales mas el triple del número que representa la medida del mis mo en grados sexagesimales es 37/tt veces el cuadrado del número que representa su medi da en radianes. ¿Cuál es la medida del ángulo no nulo en radianes?. D) — 25.- La mitad del número que expresa la medi da en grados sexagesimales de un ángulo ex cede en 52 al quíntuplo de su medida en radianes. Calcule dicho ángulo en grados centesimales, considerando n = 22/7. MEDIDAS ANGULARES RELACIONADAS 21.- Sabiendo que: SR = RC, donde: S, C y R son los números que representa la medida de un ángulo en los sistemas: sexagesimal, centesimal y radial; calcular: 7ir 9rt c. 1 ln C) 20 D) 20 E) lÓ 29.- Se tiene un ángulo trigonométrico positi vo, tal que el producto de sus números de mi nutos sexagesimales y centesimales es igual a: 22. - Los números S y C que representan la medida de un ángulo en grados sexagesimales y grados centesimales están relacionados por: a 7t s = x+- ;C = X+- Calcule la medida de dicho ángulo en radianes. p.rr n. 5n2 p. 7 re A) 60 B) 70 C) 80 D) 90 E) TÓÓ 23. - Si S y C son los números que representan la medida de un ángulo en el sistema sexagesimal y centesimal, entonces al calcular. , es: calcule el valor de R. A) ti/2 B)7t/3 C)7t/9 D) ti/90 E) 7t/3OA) 350 B)200 C)150 D) 100 E)50 B)A) D) W = A) 5 Q 3 D)2 E)1B)4 10S + 3C + R = 2403,1416 B) C) D)2ti E)ti 6m + 5n = 7ti/ 12 ;mS + n .C — 207? calcular: “m/ri” C) D) E)B)A) ¿^iiiAcso B D IT O > 11 34.- Siendo S, C y R los números convencio nales, y verificándose que: 31.- La suma de los (") y ("') de un ángulo es 33400. Determinar dicho ángulo en el sistema radial. 35.- Siendo S, Cy R los números convencio nales, se sabe que estos verifican: Si además: 7t= 3,1416, calcular la medida del ángulo dado en radianes. 3 5 5 3 2 3 calcule en radianes el valor mínimo que puede tomar la medida de dicho ángulo. 6 S _9_ 10 10 9 efe)' 20 xísSií) 3CJ 60—719 71 Vc2-S2 32.- Si S, C, R son los números que represen tan la medida de un ángulo en los sistemas convencionales, determinar: 33.- Si S, Cy R representan el número de gra dos sexagesimales, centesimales y radianes que mide un ángulo, éstos verifican: 36.- La semidiferencia de los números que re presentan la medida de un ángulo en grados centesimales y sexagesimales es a 7 veces su producto como su suma es a 133 veces el nú mero que representa la medida de ese ángulo en radianes. Encontrar la medida de dicho án gulo en el sistema radial. aC-20R A JtS —120R J= 326. 30.- Si a y b son valores que representan el número de (') y (') de un ángulo respectiva mente, entonces el valor de la expresión: B># O —30 C)f 72000 7T E) 180 DI — ’ 40 C) -71-- -1 3600 20 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 39.- Si S, C y R representan el número de gra dos sexagesimales, centesimales y radianes 36000 TI2 7t2 72000 37.- Si “/?” es el número de radianes de un ángulo, que verifica la siguiente igualdad: 1__ ’R-l ’ calcular la medida de dicho ángulo en el siste ma sexagesimal. C)i° 7 71 20 371 D)t EjTo B)2 _ 4«-16¿W =---- -— D «(?)■ D>fe)‘ 38.- Si los números Sy Crepresentan las medi das de un ángulo en los sistemas sexagesimal y centesimal respectivamente, y se verifica que: x2(C - S) = x4 - x2 + 1 , x > 0 ; que mide un ángulo y que verifican: 43.- De la figura mostrada,determine “x”. A' 'la calcular el ángulo en radianes. x‘ it/3 rad B C C) 120A) 108 B)123 D) 127 E) 130 Calcule dicha medida, si además se cumple: A) 5n/4,3 ,6 ■•(1) B) 4tt/5 C) 4tt/3 D)3tt/5 E) 5ti/6 CB E DE) 100°B)20° C)409 D)90°A) 10° ÁNGULOS EN FIGURAS GEOMÉTRICAS A) 6 8x°B)7 C)8 D) 9 A) CE)10 A) 2/13A)5tt/9 B) 1/15B) 7ti/8 C)3/2OC)7t/3 D)2/25D)7rt/9 EJ7/12CBE)5n/4 Sistemas de Medida Angular 20RS 9zt 41.- Determine la medida en radianes, del án gulo desigual de un triángulo isósceles en el que cada uno de los ángulos de la base es cuatro veces la medida del ángulo desigual. C_ 10 S 9 7t 9 12R(C-S) 5ti 162SCR 7t 42.-De la figura mostrada, se tiene que BD y CD son bisectrices del Z B y Z C respectiva mente. Determine: ni Z D en radianes. 44.- El triángulo ABC es equilátero donde AD y AE dividen el ángulo “A” en tres ángulos congruentes. Determine “a + [3" en radianes. 45.- De la figura determine el valor de “x”: B .8 =y---(2) 180 E)^ 40.- La medida de un ángulo expresado por los números convencionales, verifica que: yS“=xC2 A 9 A C)^ D)ifAX 57t T»> 1 571 a>t B)~T E) j 46.- De la figura mostrada, calcular: ■ 2x - y M=------- y B)f C) J D) l Q 13n/36 D)3n/31 DAE)5tt/39 &RACSO iditoiii Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos22& El número a, que se obtiene como la razón de la longitud de la circunferencia al diámetro, tan familiar a todos los estudiantes, hace ya muchos años, ha sido calculado nada menos que con 707 cifras exactas. Esta hazaña de cálculo fue realizada por W. SHANKS (1 873), y aunque en la actualidad este número de cifras ha sido largamente superado, ocurre que estas 707 cifras figuran grabadas a lo largo del friso circular en que se apoya la cúpula del "Palnis de la Decouverte". Para ninguna aplicación práctica con p son necesarias tantas cifras, bastando usualmente los valores aproximados 3,14 ; ó 3,1416 ; ó 22/7. 48.- En la figura mostrada determine la medida del mayor ángulo interior en radianes. 50.- En un hexágono los ángulos interiores a, b, c, d, e,f están en progresión aritmética, tal q\ief<e<d<c<b<a. Si la medida del mayor es 125°, calcular la medida del menor ángulo en radianes. A)^ E)^D)^ B) 145 E) 160m C)^ B) —U> 36 119tr M 180 D)1 36 A) ’ 180 m 121ttE)w 49.- Los valores que expresan las medidas de los ángulos inteinos de un cuadrilátero en el sistema M, están en progresión aritmética. Sa biendo que el menor de ellos mide 5 grados M, encontrar la medida del mayor ángulo intemo en dicho sistema, si se sabe que 50 grados centesimales equivale a 40 grados M. A)140M B) 145M C)150M D)155m A------ De todos modos, como regla mnemotécnica para recordar las 32 primeras cifras, se puede acudir a los siguientes versos, originales del ingeniero R. Nieto París, de Colombia: Soy n, lema y razón ingeniosa de hombre sabio, que serie preciosa valorando, enunció magistral. Por su ley singular, bien medido el grande orbe por fin reducido fue al sistema ordinario usual. Si se sustituye cada palabra por el número de letras que la forma , obtendremos el siguiente desarrollo decimal para re: ti = 3,1415926535898932384626433832795... B___ 47.- En la figura mostrada determine el ángulo A en radianes. A) llrc/18 B) 12n/59 [o. z * o ~ i '• Syo'cíeaad hacia lugares desconocidos. / La orientación de su aguja se rige por la posición que adquiere el imán en una circunferencia que ha sido dividida en ángulos trigonométricos, las mismas que permiten definir un rumbo determinado. 'W f * s> Í El estudio del Cosmos encuentra en la trigonometría una / valiosa herramienta para la medición de distancias astronómicas. Un importante recurso se encuentra en la definición del ángulo trigonométrico y de ñ \ ( la longitud de arco correspondiente aplicados r 5 por el telescopio Hubble para determinar la § posición de los cuerpos celestes. . JF: \ 5 T---- *■'»"» Los mecanismos de transmisión de movimiento tienen un ' comportamiento que se puede explicar mediante el uso de las -Z leyes físicas del movimiento de rotación así como de las características que verifican los círculos y en particular las longitudes de arco de las zonas de contacto en los engranajes... i ’ La invención de la brújula ha sido un gran aporte para la humanidad, en particular para la realización de las expediciones í MEDICIÓN DEL RADIO TERRESTRE r R Como 7o entra unas 50 veces en los 360 grados, multiplicó 50 por 800 igual a 40000 km de perí metro o circunferencia. Dividiendo esta longitud por el número «71», obtuvo el diámetro que es igual a: 2R = 13 100 km y así resulta que el radio R = 6 550 km. El valor exacto es de: 6445 km, que indica un cálculo de dicha medida con un error del 1%. Los sabios de la Grecia antigua no compartían la ¡dea de sus antepasados de que la Tierra era un disco sostenido por cuatro elefantes subidos a una enorme tortuga marina. Más bien creían que el planeta era esférico, una idea postulada hacia 500 a. C. por los seguidores de Pitágoras, que consideraban la esfera como la forma perfecta. Al astrónomo griego Eratóstenes se atribuye el haber medido por primera vez la circunferencia terrestre en el año 230 a. C. Razonó así: si el planeta es una esfera, entonces la línea que une dos lugares cualesquiera forzosamente es un arco. Si lograba medir la longitud de éste como una proporción de 360 grados (una circunferencia completa), obtendría una medida a partir de la cual podría calcular la circunferencia total. Eratóstenes:(275-194 a. C.) geógrafo, matemático, astrónomo, poeta y filósofo griego nacido en Cirene. Fue discípulo de Aristón de Chios de Lisaninas de Cirene y de Calimaco y contemporáneo de Arquímedes y Apolonio. Dijo Montucla que fue un hombre excepcional, que sobresalió en todos los géneros del saber humano, pues fue notable como orador, poeta, anticuario, matemático y filósofo por lo que algunos le dieron el nombre de Pentatlos, que se aplicaba a los atletas que vencían en las cinco luchas de los juegos olímpicos. Parece que vivió en Atenas hasta que por su fama, en tiempo de Tolomeo, este le llamó a Alejandría y le puso al frente de la famosa biblioteca de aquella ciudad, siendo muy probable que le encargara a sí mismo de la construcción de las grandes armillas de que se sirvieron durante muchos años los astrónomos de la escuela de Alejandría. Habiendo comprobado que en Alejandría el día del solsticio de verano el sol no distaba del cénit más que la quincuagésima parte de circunferencia del gran círculo de la esfera, adoptando la cantidad de 252 000 estadios como la-longitud total del meridiano. El estadio egipcio tenía 300 codos, por lo que puede calcularse en unos 40 000000 m la referida longitud. Para medir la distancia de Alejandría a Siena envió un servidor, que fue contando los pasos. Esa distancia es de unos 800 km aproximadamente. El ángulo «a» lo calculó en base a la altura de la torre en Siena y el largo de la sombra proyectada, justo cuando en Alejandría el sol caía vertical mente, es decir, al medio día. Dicho ángulo es de 7o, que es el mismo que forman los dos radios terrestres en el centro de la Tierra. Con estos datos razonó así: Si para un ángulo de 7° la distancia es s = 800 km, ¿cuánto será para los 360° correspondiente a toda la circunferencia de la Tierra? 2.1. SECTOR CIRCULAR Es una porción de círculo limitada por dos radios y un arco comprendido entre ellos. Z AOB ... ángulo central r — OA ... longitud del radio 2.2. LONGITUD DEL ARCO (/) r Grad l r0 < 6<2til = e.r Fórmula Especial: De la fórmula anterior se deduce: 2.3. ÁREA DE UN SECTOR CIRCULAR (5) El área de una región circular se puede determinar, utilizando las siguientes fórmulas: r Qrad S l r Nota.- En las fórmulas mostradas, el ángulo central debe estar expresado en radianes. Longitud de Arco 23 29 e = a mAB ... longitud de arco Un arco de circunferencia es una porción de ella que es subtendida por un ángulo central y cuyalongitud depende directamente de la medida del ángulo que lo subtiende y del radio de la circunferencia a la que pertenece, así: t íi d d e j s= e¿. = Lz: 3 2 2 2.4. ÁREA DE UN TRAPECIO CIRCULAR (Sr) 2.5. APLICACIONES MECÁNICAS 2.5A Número de vueltas (n) Z, =Z2 0,r. — 02ro n = “n” vueltas r, d >1 =>2 ®lrl ~ ®2r2 0j = 02 => 2.5B Transmisión de Movimientos eje común | 24 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -^4RACSO IDlTOBiae/l d 2nr Siendo: r = radio de la rueda que gira n = número de vueltas que da la rueda Zc = longitud recorrida por el centro de la rueda Los sistemas mecánicos que permiten trans mitir movimientos pueden ser debido a un contacto entre sus elementos o unidos a tra vés de una faja o un eje. Si una rueda de radio r se desplaza, sin resbalar, una distancia d sobre una superficie, el número n de vueltas que habrá dado en dicho recorrido está dado por: Cuando la superficie es curva, el número de vueltas viene dado por: 2.5B1 Engranajes.- Las longitudes de arco, definidas por el contacto entre dos poleas o piñones, son iguales. Esto se denota así: 2.5B2 Poleas.- Las longitudes recorridas por cual quier punto del borde de las poleas son iguales a la longitud recorrida por un punto de la faja. 2.5B3 Transmisión por un eje.- Los ángulos centrales barridos son iguales, es decir: A +- ST= 2 Jh ^1 _ ¡2 ri r2 PROB. 1 ★ ★★★★★★★★★★★★★.★★★ir Graficamos: B s30 rrí 120° O 30 m A 120° Luego: .v = 20 itm C S PROB. 2 /|C = y .15 rn, = ; pero: Longitud de Arco RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN b) Conociendo el radio y el ángulo central en radianes calculamos el área del sector circular: Dado un sector circular de ángulo central 120° y radio 30 m, se pide: a) El valor de la longitud del arco que lo limita. b) El área del sector circular comprendido. La figura muestra la rueda de un coche de una montaña rusa, cuyo radio mide «r». Si éste es liberado en A, y de desplaza (sin resbalar) hasta el punto C, calcule el número de vueltas que da la rueda durante su recorrido. Recordemos que en el juego mecánico de la montaña rusa, el recorrido se ha diseñado de manera que los coches nunca se desprendan del riel que los conduce, con lo que está garantizado que las ruedas puedan girar en contacto con aquél. La línea de trazos muestra la trayectoria que describe el centro de la rueda en todo su recorrido, de manera que si solo hay rodadura, se deberá cumplir que el número de vueltas está dado por: 6c 2rt. 15r ^'j(30m)2 = 2 2n .= -yrad El ángulo central (120°) lo expresamos en radianes, es decir: a) x = . 30m 120° izu . 180o 2rr . 1 S = 300 Ttm2 Perímetro = 8 m /2c = %.25r Del gráfico: R Perímetro = 2R + LLuego: Lnl Donde deducimos que: R... (1)L = 8 - 2Rn2 = Usando la siguiente relación tendremos: ... (2)R.L = 8 77-p — n | + t?2 ==’> nT = 10 vueltas Luego : PROB. 3 R -2 R -2 Finalmente: R = 2 m DE RESOLUCIÓN F 26~| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO BDITOkBS RESOLUCIÓN iiM1'. R(8 - 2R) = 8 2R2 - 8R + 8 = 0 R2.4R + 4 = 0 Reemplazando (1) en (2) obtenemos: 8R -2R2 = 8 _ 15 “ 4 _ 25 “ 4 El área de un sector circular es de 4m2, su perimetro es de 8 m. Calcular el radio del círculo. Finalmente, el número total de vueltas que da la rueda es: Area del sector circular : Asc ^15r 2n.r ^.25r 2it.r 3) El número de vueltas que da una rueda sobre una pista, se determina mediante el recorrido que realiza su centro respecto de la superficie sobre la cual realiza su rodadura. Esta relación sólo se verifica si la rueda no resbala sobre la superficie. n - >2C n2~ 2n.25r 4m2 ASC = V = 4 15 . 25 40 nT- 4 + 4 - 4 1) Para calcular la longitud de un arco de un sector circular necesariamente el ángulo central debe, estar expresado en radianes, de lo contrario, se tiene que convertir previamente. 2) Cuando se determina el área de un sector circular, el ángulo central debe estar expresado en radianes, y luego de acuerdo a los datos utilizar una de las fórmulas dadas del área. con Resolución i LONGITUD DE ARCO ba aC) lOOc/M A) B)~7T D) A B BO O A)ti(3 + V2) B)7t(5 + V2) C)7t(3-V2) D)ti(4-^) O c O, B Calcular: M = E)ti(4 + V2 ) + 4V2 C) 2A) 1 B)-l D)-2 E) 0 Longitud de Arco 27 A)688 cm D)240 cm V.—■ .. -TJ. --CT «T*?? -'.. Al UUJ- -- - .Enunciados de Problemas 04.- De la figura mostrada, encontrar “x” en términos de “a” y “b”. 03.- En la figura mostrada, AOB es un sector circular, BDC es una semicircunferencia de centroO,, OA ± DOi,mZAOB=45“,O1B=4. Calcule el perímetro de la región sombreada. 02.- Del gráfico adjunto, se tiene un sector circular AOB siendo O, A y B centros de los arcos AB, OR y OQ respectivamente. Deter minar: M = Lg + Lg , si: AO = BO = 6 cm. A) 71/4 cm B) 71/2 cm C) 3ti/2 cm D) ncm E) 2n cm 01.- Calcular la longitud del arco que subtiende un ángulo central de 171° 53' 12" en un sector circular cuyo radio mide 40 cm. (Considerar: 1 rad = 57° 17'44"). B)120cm E) 480 cm a+b a2+b2 m 2ab a-b a+b a2+b2 t-x 2a2E)_r 05.- En la figura mostrada, BOC y AOD son sectores circulares, OA = Lg, AB = L¡s. De terminar la medida del ángulo central (0 > 0) en radianes. A) V3/7I B) 7t/4 C) 71-1/7 D) (V5 -l)/2 E) 2-J5 06.- Con la ayuda de la siguiente figura: A) 7t/40 B) it/20 C) Ti/10 D) 71/5 E) tü/3 ' A N D) O BM E) B) 1/4 C) 3A) 2 A) 3tt C) 9tt E) 15ttB) 5n P) 1271A, ,B R O B E D A) 16 B) 8 D) 2 E) 1 A C O medida del ángulo central es Calcule el área del sector. 28| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■Si RACSO BDtTOIll 07.- Un móvil se desplaza con movimiento uni forme sobre un arco de circunferencia cuyo diámetro mide 100 m. Si en 20 i recorre un arco subtendido por un ángulo de 50®, ¿cuál es su rapidez en m/sl A) 5ti/8 B)7t/3 C) 2ti/5 D) 3ti/7 E) ti/4 ÁREA DEL SECTOR CIRCULAR A) 10 B) 20 C) 30 D) 40 E) 60 12.- Determine el perímetro de la región sombreada en la figura, donde “O” es el cen tro del arco ÁB y “M” es el centro del arco ÍÍB. Además se sabe que: AN = MB = 2 41 . B) ( 2 42 + 7t C) (2j2 +7t) 11.- En un sector circular de radio 73 6/7 , la O ¿>8(5¿>)m (15¿)m 5V2 2 71 10.- Se tiene un sector circular en el que si du plicamos el ángulo central y el radio, obtene mos un nuevo sector de área “A”. Si el área del primer sector circular es “B”, evalúe: A/B. C)4 15.- En la figura mostrada, AOB es un cuarto de circunferencia, siendo AB = 3 42 m. Cal cular (en m2) el área de la región sombreada. 08.- En la figura mostrada, AOB y EOF son sectores circulares cuyas áreas están en la re lación de 16 a 1. Determine en qué relación están las longitudes de los arcos EF y AB. -2V2 +71 A) 2 -ñ + 71 + 71 77+^77 14.- En la figura AOB es un sector circular, AO J. OB , AO = OB = 8 cm\ C, D y E son puntos de tangencia. Calcule el área de la re gión sombreada en cm2. A) 77(64 72 -26] B) 77(82 72 - 34] C) 77(128 72 -176] D) 71(136 42 +12] E) 77(152 72 -138] 13.- En cierta zona de un parque de diversio nes se ha instalado una regadera a ras del piso; la cual tiene un alcance máximo de 6 m. Des pués de girar 150°; se barre en la superficie, un sector circular cuya área (en m") es: D) 2/3 E) 1/2 09.- En la figura mostrada, se cumple que: R(0R + L) = 80 Calcule el área del sector circular AOB. L Qrad/^ A m Z AOC = 2a m Z COD = 3a m Z DOB = 4a A B A) 25. Si B) 4 0 rad OC) 6D D) 8 BE) 10 21.- De la figura mostrada, calcule “0” (en rad^. C A :30oO B O D TRAPECIO CIRCULAR 0 rad D) 6B) 10 C) 8 E)4A) 12 1 29 |Longitud de Arco B) 1 C) 1/3 D) 1/4 E) rt/3 19.- Siendo “S", “C" y “R” los números que expresan la medida de un ángulo en los siste mas sexagesimal, centesimal y radial, se pide calcular: “0” A) 71/10 B) 10/71 C) 2/tt D) 7t E) 4/tc 23.- En la figura mostrada, determine el valor de “L" si la región sombreada tiene un área de 20 in~. 20.- De la figura mostrada, determinar el área de la región sombreada: O M B A) rt/3 B) 7t/4 C) 2ti/3 D) 3ti/4 E) 5ti/2 16.-A partir de la figura, calcular “0” si se sabe que: 13S| = 7S2. Considerar 7t = 22/7. A) 1/2 18.- En la figura mostrada, AOB y OCD son sectores circulares, OA = 3OD. Calcule la re lación entre el área del trapecio circular ABCD y el área del sector circular DOC. si el área del trapecio circular ABCD es de 5 in . A) 1/4 rad B) 1/2 rad C) 1 rad D) 1/3 rad E) 1/5 rad 22,- De la figura mostrada, calcular el área de la región sombreada: A) 0r2 B) 20r2 C) 30r2 D) 40r2 E) 50r2 17.- Si el área del sector circular AOB es 3ti, determine la longitud del arco CD. Además se sabe que: AC = BD = 2 A) 571/3 B) 4n/3 C) 7t D) 2ti/3 E) ti/3 A) Im B) 3 ni C) 5 m D) 7 ni E) 9 ni C B) 4 C) 6 D) 8 E) 10A) 2 A C D) E) O D B 26.- El perímetro de un,sector circular mide 6 ... An o _____1\ 1- C) 3A) 1 B) 2 D) 4 E)5 27.- Determinar el área máxima de un trape cio circular cuyo perímetro es “p". Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO IDITOBBI30 24.- En la figura mostrada se verifica que: 2.OA = ABy OC es bisectriz del Z BOD. Determinar: S-dS¡. A) 4,25 B) 3,75 C) 3,15 D) 2,55 E) 1,35 APLICACIONES MECÁNICAS 28.- En la figura mostrada: a = 210-40* , b = 7x2-30x. Si el área del trapecio circular tiene valor mí nimo, entonces la medida de su ángulo cen tral en radianes es: AlA) trr2 L(R-r) 2rtRr UR-r) r(R + r) ni y su área es de 2 m~. Calcular (en rad) la medida del mayor ángulo central que verifica estas condiciones. RlB) 360r C) 180r E) nR «4 C) nL2 B)T D) 26R 7 itr B1 /?2 B) nLr 30.- Una bicicleta que tiene ruedas de radio “r” recorre una pista circular de radio “R”, pla na y horizontal; determinando sobre ésta un ángulo 9o. Determinar el número de vueltas que dará una de sus ruedas. A)^ E)p2 31.- Sobre una pista circular plana y horizon tal se desplaza un atleta con una rapidez de 17,6 km/h y recorre un arco que subtiende un ángulo de 56° en 36 segundos. Calcule (en ni) el diámetro de la circunferencia, si: 7t = 22/7. 29.- En la figura mostrada determinar el nú mero de vueltas que da la rueda de radio r al desplazarse, sin resbalar, por el arco AB = L: O 25.- En la figura mostraba, AOB y COD son sectores circulares, en donde: AC = BD = x , OC = OD = 2’, = (^+ 2) y L® = (x - 1) Calcule el área del trapecio circular ABCD. A) 15/2 B) 17/2 C) 21/2 D) 23/2 E) 25/2 A) 3/4 B) 1/4 C) 1/2 D) 3/5 E) 1/6 C B90 cm1 D)5 E)6B) 3 C)4 8 mm B E) 376B) 175 C) 267 D) 295A) 125 D) 6C)5 E) 7D)80 E) 100C) 60B) 40A) 20 E) 9D) 8 31Longitud de Arco OI 12. manivela Á 5 m 37.- En la figura mostrada se sabe que n es el número de vueltas que da la rueda de radio r (r = 1 m) al ir del punto A hasta el punto E sobre la superficie indicada. Se pide determi nar el valor de: 44 n. Asumir que: 7t = 22/7. C 5 m D Z' ~\pA) 2 34.- ¿Qué distancia recorre el bloque si se gira lá manivela un ángulo de 0 rad. Se sabe tam bién que: r, = 6 , r2 = 9 , r3 36.- Determine el número de vueltas que dará la rueda de radio 2 cm, al desplazarse desde “A” hasta tocar la pared vertical (7t = 22/7). A) 3 B) 5 C) 7 D) 9 E) 11 39.- Si una rueda de radio "6o" se mantiene fija y otra rueda de radio "a", puede girar al rededor de ella. ¿Cuántas vueltas dará la rue da pequeña si parte y llega al mismo punto por primera vez? A) 3 B) 4 40.- Calcular el número de vueltas que da la rueda de radio bn al recorrer el perímetro de un triángulo si el perímetro de este es de 44 m. Considerar 7t = 22/7. A) 5 B) 6 C) 7 A) 360 B) 300 C) 270 D) 240 E) 240 32.- En el sistema mostrado, el disco A gira > 90°. Asimismo se sabe que: r. = 3, rB = 5, = 1. Calcule la medida del ángulo que gira el dis co C. 38.- Los radios de las ruedas de una bicicleta son 20 cm y 70 cm respectivamente. Calcular (en m) el espacio recorrido por dicha bicicleta, si se sabe además que la diferencia del número de vueltas que dieron cada una de las ruedas para recorrer el espacio anterior fue 100. (n = 22 / 7). A) 174 B) 175 C) 176 D) 177 E) 178 A) 18° B) 27° C) 36° D)54°E)62° 33.- Los radios de las ruedas de una bicicleta, son entre si como 3 es a 4. Calcular el número de vueltas que da la rueda mayor cuando la menor gire 8tt rad. 35.- Dos ruedas de radios R y r, tal que: R > r, recorren la misma longitud L. Si la diferencia del número de vueltas de la menor y la mayor es , entonces al evaluar: ¿y , se obtiene: 87tr k -w------ -5- 'r rr í o lcsoRa[ .RaooRnooR- teso Racso Rj eso ! U;. p ¿ s._ ¡N’ O . '_____ j v<h H ¡q i__ l -,'i¿i't‘JI - -■ 1 j / En física, específicamente en óptica, el modelo matemático que permite explicar el fenómeno de refracción de la luz, \ ¡N \sj ® y = iluminación 7 = intensidad luminosa d = distancia ^.;cos() ; d -------- -r’Z^ <nfraK;*q»«i i El teatro requiere emplear una adecuada iluminación. Los faros luminosos, controlados por computadora, generan «conos de luz» que iluminan determinados sectores del escenario, los mismos que cumplen con la ley de iluminación de D'Alembert, que incluye la razón trigonométrica coseno. ST’ L fifi J,ÍU«n'RaeSo,Racso'R¿,cM'R.HÓ,í seso Racso Racso Racso Racso Rae > Riera Rano Riese Racso Rao<U 1 propuesto por Willebrord Snell (1580-1626), incluye el uso de la razón trigonométrica i X? llamadaseno. ^0 3¡u _ , n, ■ sen 9, = n2 • sen 02 r A \ 'x? K \ 1 Donde «n» es el índice de refracción del medióy«0»el l \ A 1 ánguloqueforma un rayo luminosocón la normal. (NN1) * Tecrfelogíaj^ (' *-°s astrónomos han encontrado en la trigonometría, en V T1' particular en las razones trigonométricas, una valiosa herramienta para determinar la ¡—— - Ádistancia de los cuerpos celestes I \ próximos,a la tierra, permitiendo con ello S? elaboracxla configuración del-sistéma planetario, sólar, Ips proyectos dé\viajes r. espaciales, etc. L'- ■ Í/F 1 6 \ 3.1. DEFINICIONES DE LAS R.T. DE ÁNGULOS AGUDOS B SECANTEa A b C a2 + b2 = c2c > a ; c > b Teorema de Pitágoras 3.2. PROPIEDADES sen a. esc a = 1 esc a = sen a = eos a. sec a = 1 sec a = eos a = tan a. cot a = 1 tan a = — Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ÍÍ4RACS0 IDITOKBi32 1 eos a 1 esc a 1 sec a 1 sen a -e Á n au ÍS^Aqu C1 os)" Hipotenusa Cat Opuesto 3.2B Razones Trigonométricas Recíprocas Si a es un ángulo agudo, se cumple que: Sea a un ángulo agudo de un triángulo rectángulo, tal como se muestra en la figura, entonces se definen: 3.2APropiedad Fundamental Los valores de las Razones Trigonométricas (R.T.) de los ángulos agudos no dependen de la longitud de los lados que la forman, sino de la medida del ángulo definido por ellos. ’ 7 ’ . b eos a = —a sen a = — CaL Opuesto CaL Adyacente CaL Adyacente Hipotenusa CaL Opuesto Hipotenusa Hipotenusa CaL Adyacente COt“ = - c csc a = —a cota= i * .: ■. , L.-tete’-tetei J/Áte .. ' .L "te:.:te’:c:-;J tan a = b COSENO Z> sec“= K 1 cot a íi e s^Er ¡ q ó n6m é tr i ¿a s sen a = eos p tan a = cot p sec a = esc P 3.2D Razones Trigonométricas de 30°, 60°, 45°, 37° y 53°. Se obtienen a partir de los siguientes triángulos notables en donde: k e R+ 53°'fe0 5*, 3Jtk k a 37° 4* 30° 37° 60°Notación sen sec esc Tk 82° (V6-V2>k (r¡6 + ^2)k24 k 63° 30’k 2k kte Razones Trigonométricas de Ángulos Agudos 33 Sobre la base de los triángulos anteriores se pueden construir otros, de relativa importancia, para obtener de ellas sus Razones Trigonométricas. % 45° 53°Razón Trigonométrica seno coseno tangente cotangente secante cosecante 137*72=18° 30’r 3k ,45o * 3/5 4/5 3/4 4/3 5/4 5/3 4/5 3/5 4/3 3/4 5/3 5/4 eos tan cot 1/2 a/2 z/3/3 2^373 ~~2 v>2/2 V2/2 1 1 V2 5372 = 26° 30L 2k a/3/2 1/2 a/3/3 2 2^/3 4572 = 22° 30’ 3¡2 + >¡2k 3.2C Razones Trigonométricas de Ángulos Complementarios (Co-razones) Si a y P son dos ángulos complementarios (a + P = 90°), entonces se cumplirá que: Tk —íll------- PROB. 1 tan 0,75tan a c) tan 2a 3 a) Si tan a = 0,75 = 4-x x2 = 25 3 x2 = 9 + 16+x2-8xx = 5 A C48x = 25 Luego: sen a = eos a = Luego: tan a = 3 sec a = esc a = PROB. 2 Si se cumple que: sen (x - 40°) sec (2x + 10o) = 1 tan (3y + 10°) cot (2y + 30°) = 1 B calcule: E =3 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos J^iRACSO JJlDITOIU RESOLUCIÓN Si a es un ángulo agudo, tal que: , obtenga los valores de: a) Todas las razones trigonométricas de a. b) tan aJ2 3 4 5 4 3 5 5 3 4 5 Aplicando Pitágoras en el triángulo rectángulo sombreado. 3 5 + 4 25 8 a 2 sen(x-10°) + cos(y + 40°) tan(x + 5°) + cot(y + 25°) b) A partir del triángulo anterior construimos un nuevo triángulo en donde figure a/2. Entonces se tendrá que: c) En base al primer triángulo construimos un triángulo en su interior donde figure el ángulo 2a. -i 4 cot a = -o 24 tan 2a = -y 1 = =1 3 tan 2a = x2 = (3)2 + (4 - x)2 3 ’ 4-25. 8 75 3 100. “ 4 Entonces por Pitágoras : x2 = (4)2 + (3)2 B tan (3y + 10o) = tan (2y + 30°)★★★★★★★★★★★★★★★★★★ De la primera relación se obtiene: = 1 y = 20° Finalmente: E = (x-40°) + (2x+ 10°) 90° x = 40°=> 3x=120° De la segunda relación se desprende que: = 1 DE RESOLUCIÓN Razones Trigonométricas de Ángulos Agudos 35 RESOLUCIÓN T3 | Esta igualdad se verifica cuando los ángulos son complementarios, luego: Esta igualdad se verifica si los ángulos son iguales, luego: 3y + 10° = 2y + 30° sen 30°+eos60° tan45°+cot45° b-H 1+1 => sen(x-40°) 2) Cuando una razón trigonométrica es igual a su respectiva co-razón trígono- métrica, inmediatamente se debe asumir que la suma de sus ángulos es 90°. 3) Toda vez que una razón trigonométrica de cierto ángulo es igual a la misma razón trigonométrica de otro ángulo, entonces se debe afirmar que dichos ángulos son iguales (pero esto ocurre solo cuando se trata de ángulos agudos) 4) Ante la presencia de las razones trigonométricas de los ángulos de 30°, 60°, 45°, 37° y 53°, debemos utilizar sus respectivos triángulos notables de dichos ángulos. 5) Si se tiene el valor de una razón trigonométrica de un ángulo agudo, y se desea calcular los valores de las razones trigonométricas del ángulo mitad o del ángulo doble, se procede a realizar construcciones geométricas adecuadas. E=1 tan (3y + 10°) . tan(2y + 30o) sen(x-40°). cos(2x + 10°) eos (2x + 10°) 1) Cuando un ángulo es agudo, y se conoce una de sus 6 razones trigonométricas, es inmediato el cálculo de los valores de las razones trigonométricas restantes, simplemente construyendo un triángulo rectángulo ubicando a continuación uno de los ángulos agudos, e identificando sus lados, de acuerdo con la razón trigonométrica dada, y finalmente aplicamos el teorema de Pitágoras. Enunciados de Problemas con Resolución RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DIRECTAS CA) 124 A) 1/2 B)1 C)2 D) 1/3 E) 3 B) 142 C)168 D) 186 BA 5 DB) 1/2 C)1 E)4A) 1/4 D)2 E)210 B B)2 C)3A)1 D)4 E)5 A C 2 sen A = esc C Calcular: W = tan C - B A) 1/8 B) 1/4 C) 1/2 D)1 E)2 E) 73A) 5/3 B)5 C)4/3 D) 3/4 C)3 D)1A) 1/2 36 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO 1 D I T 011 > 02.- En el triángulo rectángulo ABC (A = 90°), se sabe que: cot C + cot B = 4; entonces al calcular F = 16 sen B.sen C.cos B.cos C se obtiene: 08.- A partir de la figura mostrada, determine el valor de: M = cot a - tan 0, si: AB = CD. D) 2+ 75 E) 3- 72 07.- En la figura mostrada m Z ACB=90°, AC = b, BC = a, AB = 2Job ,a<b. Calcule: tan 9. C E) 1/3 A) 72 + 75 B) 2- 73 C) 73 - 72 tan 0 = cot~A 2 03.- Se tiene un ángulo agudo “0” tal que: 21 20 1 Calcular el valor de: M = — sen 0 + 4 eos 0 04.- En un triángulo rectángulo ABC se sabe que: m Z ABC = 90°. En este triángulo se veri fica que: 01.- De un triángulo rectángulo ABC, se cumple: tan A + tan C = 2. Calcular el valor de: M = esc A . esc C 06.- En la figura mostrada, m Z ABC = 90° , m Z CAB = a, m Z CDB = 0 , DB = 3, CB = a. Además : tan a + tan 0 = 77. Encontrar el valor de a: A B)2 05.- Calcula la secante del mayor ángulo agu do de un triángulo rectángulo sabiendo que sus lados están en progresión aritmética. A) 140 C)166 D)174 E) 182B) 158 A) D) M = si: AD = DC B A) 711717 A D C 0971717 EA)1 B) 1/2 02 D)3 E) 1/3 D) E) 15.- En la figura mostrada ni Z ABC = 90°. Si: tan A entonces al calcular x se obtiene : A C A) 5 C B)4 C)A) B) C)3 a D)2 D) E) A Bc E)1 R.T. RECÍPROCAS 16.- Calcular el valor de: C)ó73 M E)16 73D)8 73 B) 713 D) 75A) 13 C) 5 E)3 Razones Trigonométricas de Ángulos Agudos 09.- El perímetro de un rectángulo es de 492 m y su diagonal forma con la base un ángulo cuya cotangente es 1,05. Calculedicha diago nal (en m). 3 4 JL 15 b a en términos de «a» y «b». B 10.- A partir de la figura, calcule el valor de: 2.sen0 cosa.cosfJ ’ b + 4ab ■Jba-b2 5375 TtL 360 25ttL 53 b + ^2ab i¡2ab-b2 I (4cos36°+9sen54o)sec36° V cotl8°.cot72° b + -JaJ> a + 4ba 12.- En un paralelogramo los lados adyacen tes miden 8 ni y 16 ni. Si el ángulo comprendi do entre dichos lados mide 60°, determinar la longitud de la menor diagonal. 12x -pj- y 10(6c - b) = b - c 14.- En la figura mostrada, ABCD es un cuadra do de lado L y E es punto medio de AD. Calcu le la longitud del arco BC aproximadamente. 11.- En el gráfico mostrado, se sabe que: AD = CD = a; AB = b. Exprese cot j C)f 473B) — 13.- El perímetro de un triángulo rectángulo es 132 u, y Iji suma de los cuadros de sus lados es 6 050t< . Calcule la tangente del menor án gulo agudo. Rt 7nLB) 25 E)| 17.- Calcular el valor de “x" que verifica: (sen A) Calcular el valor de sen A. A) 3/5 B) J2 /2 C) 1/5 D) 75 /2 E) 1/3siendo x un ángulo agudo. A) 15" B) 12.5“ C) 16° D)37“ E)25“ 18.- Si se verifica que: A) 15 sen(5(f + .y) - cos(40° - x) + tan(.r + 1 O")-tan(x+40°) = 1 B)18 C)21 D)24 CAA) 1 B)2 C)3 D)4 E)5 E)27 sen (a + y) - eos (85“-y-z) = 0 ... (1) tan 2a . tan 3z = 1 ... (2) calcular: M = eos 69 + tan (50 - 5“) Calcular: M = tan(2A +11°) - tan (x + z) A) 1/2 B)1 Q3/2 D)2 E)5/2 A) 3/4 B) 1/5 C)7/9 D)1 E)7/12 20.- Sabiendo que: A = tan 1° . tan 2°. tan3“... tan 45“ B = tan 46“. tan 47°. tan 48°... tan 89° ,2 A) 3 C) 1/2B)2 E)1 • Calcular: A) 75 C) 75 /3 D) 1/2B)1 E) 1/321.-Si: M = R. T. DE ÁNGULOS NOTABLES A) b/a B)2 C)2a/b D) 3b!a E)a/b Además: O es centro de la circunferencia. Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos38 22.- En el triángulo rectángulo ABC, recto en B, se verifica que: 19.- Siendo x, y, z ángulos agudos que se rela cionan así: 26.- De ¡a figura mostrada, calcular: “tan 0”, si se sabe que: 25.- Sabiendo que se verifican las siguientes relaciones: 1 + M Simplificar: sec(3x-15“) <1* RACSO I O IT O H | a¿(senl0“-l) + a2 -¿2cos80° a¿(cos80°+l) + a2 + />2senl0° 24.- Sabiendo que 0 es un ángulo agudo y que: esc (0 + 20°) = 2 tan 10“.sen 20“.sec 70°. tan 80° 23.- A partir de la figura mostrada, calcule “x” si:AD = DC y sen (39°- 0) = eos (14° + 30). senl0°+sen20°+... + sen80° eos 10“+cos20“+... + eos 80“ i(cosC) + (cosC)(scnA,= ^ 7t a + b = ~ rad6 mZOCB = 37“ Determinar: M = sec 3x + cot2 — 3 D = tan (10° + 2c+ — d) Calcular: M = (A.B)2. tan ^A.B.-^J D) 1/3 sen (5a + 2b + c) = eos (20“ - 3a) ...(1) eos (4<7 + e) = eos (40° + e) ... (2) 31.-Al calcular:A) 1/3 B)2/5 O WC)3/7 D)5/4 Se obtiene: CBE)2/3 C)3A) 5 B)4 D)2 E)1 27.- De la figura mostrada, calcular: tan 9. 32.- Sixes igual a 15°, entonces al calcular: :ot24x, se obtiene unW = número de la forma B) 18 C)6 D)22 E)35A) 25 D) V3 /5 E) 2/3 33.-De la figura mostrada, calcular el valor de:B)3/4 C) 4/3A)1 M = tan(20 - 30°), cot 028.- Si ABCD es un cuadrado, calcular: “tan x" BCBA) 11/19 B) 21/25 E C) 13/16 D) 14/19 A)1DAE)5/12 = 4 eos 60° - x A) 1/3 BE)5D)-3C)3B)-2A)1 B) 41 DC)3 V2 .a D) 41 /2 cMCalcular: A E)3 E)12B)8 C)6 D)10A) 4 Razones Trigonométricas de Ángulos Agudos 39 30.- Si se cumple que: sec 0 = tan260° + sen 30°, donde 0 es agudo _n. E 34.- En la figura mostrada ABC es un triángu lo rectángulo isósceles, donde D es punto medio de BE . Calcule : cot a. e\ C D) J3 E)3/4 45 .tan 0 + tan24x+ cos23x sen 2x | cot330°-6.sen60°+csc245° cot45o.sen260°+V3.csc60°-^ 4 29.-Calcular el valor de “x” si: 2x(sec 45°-sen 45°)sec60 y . Evaluar a + 3 A 14 B)2 C)V3/3 MISCELÁNEA tan {a + b) — V343.- Si: tan (a - b) = 1 Calcular: a--b A)1 B)3 C)5 D)7 E)9 44.- En la figura: ¿ Cuál es el valor de "a" ?.A) 0.6 B) 0,5 C) 0,4 D) 0,7 E) 0,8 D A)1 B)2 C)3 D) 1/2 E) 1/3 b D)5° C 38.- Si: tan (2x + 25°) = coi (5a - 5o). A) 4 73 B)6 D) 12 E) 12 ,/3C)6Determinar "x" (agudo) A) 10° D) 40° E)45° 39.- Calcular a en: tan (x + 41 °). tan (2.x - 31 °) = 1 A) 26.3° B)26°30’ C)26°40’ B) 300/73 D) 30’40' C)400/73 x 40.- Si: A entonces el valor de x es: E)175 B C-- El valor del mayor ángulo agudo es: E = , para 0 = 30° es: A) 15° B) 20° C) 25° D) 35° E) 45° A) 10/3 C) 5/6B) 3/2 D) 1/2 E)2/3 1 A) 20° B)30° C)40’. D)5 0° 40 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ¿SiRACSO J>lDtTOlll 36.- En un triángulo isósceles ABC (AB = AC) se sabe que: eos A = 0,6. Calcular tan B. 35.- Los lados de un triángulo rectángulo es tán representados por tres números en pro gresión aritmética. Calcular el coseno del me nor ángulo agudo. \30° 60°n A B 4—2V3—4- B)20° E)30° 30° E)6Ó° C) 30° A) 36° E)35° 46.- El valor de la expresión: cot220 + sec20 sec 20 45.- ¿Cuál es la distancia x en la figura? „D-f I col I- B) 30° C)45° D)20° 0)250^ a/3 A)240 41.-Si: cot 2x-tan 3y = 0 ,y, 2x-y=10° 42.-Calcular : a + P , si: sen a - eos 2P = 0 a sen 3 . esc 4a 5x-96°j 37.- Si: sen 3x = eos 75°, calcular "x" (agudo) A) 10° B) 15° C)20° D)5° E)30° ie>¿o Q O Los teodolitos modernos, llamados estación total, permiten notnrm¡ñor ilrxc v/artiz-olíic xz kxz->ri Tz-xrxf-i I nc* \ /• había podido rrrc ‘Tt.-c ¡CAP. r r Cuando una pelota rebota sobre un piso plano, la dirección de S los movimientos, definidos por «a,» y <a2», están relacionados Vjg ' mediante razones trigonométricas: N Así, por ejemplo, fue posible medir la distancia de los planetas respecto de la tierra y a partir de ello establecer la influencia de estos sobre nosotros. 7 \ Donde «e> es «p» es el coeficiente de rozamiento entre el niso v la nelota. S'jrl \ . ■» a, , 1 I l Lj 'r. > Ruso Rano Ruso Raso Raso Rano Ruso Raso Raso Raso Rano Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Rj» icm Raso RasoRaso Racso Raso Raso Racso Raso Raso Racso Racso Raso Raso Raso Racso Racso Racso Raso Raso Racso Racso Raso Racso Racso Raso I Sragafa» determinar ángulos verticales y horizontales, f \ r > S utilizando un microprocesador electrónico también miden distancias mediante la aplicación de razones trigonométricas como reV serio, coseno o tangente. * V iniíifc I r- ./ La aparición de la Trigonometría, con sus razones trigono métricas, impulsó la solución de problemas que la Geometría de ■ ----- —• entonces no I ' ’ 1 resolver. ■* i taneq-jx tana2 + p el coeficiente de restitución y ¡t pisoy la pelota. ¿EXISTEN SOLO 6 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS? ver cos'(0) = 1 + cos(0) cover sen(0) = 1 - sen(0)c) Coverseno: d) Covercoseno: semiver cos(0) = ver cos(0)/2 semicover sen(0) = cover sen(0)/2 semicover cos(0) = cover cos(0)/2 En la siguiente imagen se muestran las seis que más se usan actualmente (las seis más conocidas y sobrevientes) junto con el verseno, el coverseno, la exsecante y la excosecante: Históricamente se han tenido en cuenta otras razones trigonométricas de las seis conocidas actualmente y que por algunas razones dejaron de ser importantes. Veamos algunas de ellas: g) Semicoverseno: h) Semicovercoseno: cover cos(0) = 1 + sen(0) semiver sen(0) = ver sen(0)/2 a) Verseno: ver sen(0) = 1 — cos(0) Esta fue una de las razones trigonométricas más importantes (aparecía en algunas de las primeras tablas trigonométricas), pero fue perdiendo «nombre» poco a poco y ahora prácticamente no se usa. b) Vercoseno: Casi nada, ¿verdad? Seguro que para la gran mayoría de vosotros estas razones trigono métricas son totalmente nuevas, al igual que ocurrirá con las dos últimas que os voy a presentar: i) Exsecante: exsec(0) = sec(0) - 1 La exsecante, aunque ya prácticamente no se usa, fue muy importante en agrimensura, astronomía y trigonometría esférica. j) Excosecante: excosec(0) = cosec(0) - 1 e) Semiverseno: El semiverseno (haversin en inglés) era muy conocido y muy utilizado en navegación por formar parte de la fórmula del semiverseno para el cálculo de la distancia entre dos puntos de una esfera dada las longitudes y las latitudes de los mismos. f) Semivercoseno: í .. Si? i. 4.1. DEFINICIÓN 4.2. TEOREMAS 4.2A TEOREMA 1. Conocida la Hipotenusa (m) y un ángulo agudo (a). Fig. (a) 4.2B TEOREMA 2. Conocido un ángulo agudo (a) y su cateto adyacente (m). Fig. (a) 4.2C TEOREMA 3. Conocido un ángulo agudo (a) y su cateto opuesto (rn). Fig. (a) m tan am sena m m cot amm eos a F¡S- (c)Fig. (b)Fig. (a) En general.- En cualquier triángulo rectángulo, se tiene: Incógnita = (Dato) • R.T. (Z) R.T. (Z)Donde: Resolución de Triángulos Rectángulos Resolver un triángulo rectángulo es determinar la longitud de sus lados y la medida de sus ángulos agudos, para lo cual deben ser conocidos al menos un lado y un ángulo agudo. En la resolución de triángulos rectángulos se presentan tres casos los que se resuelven por medio de un determinado grupo de teoremas. Siendo: Incógnita: El lado del triángulo rectángulo que se desea calcular. Dato: Es el lado del triángulo rectángulo que se conoce. R.T.: Es la razón trigonométrica que corresponde al dividir la incógnita entre el dato. Incógnita Dato 1 . - .... ... ... . .. . .... .. - • -• • - .... ( fe s'fflü c i on-:d ézTri á na tilos ^3iR jetadlos/ < 4.3. ÁREA DE UNA REGIÓN TRIANGULAR s = sen a —JLS. 3 sen 0 + sen 0 = 3 eos $ + 2 sen 0PROB. 1 1.- Si ABCD es un cuadrado, calcule: 2 sen 0 3 eos 0 col 02 Luego:tan 0 + cot 0 PROB. 2 En el nuevo gráfico: AD = PQ * 12 3 A 3 sen 0 En la nueva figura, se observa que: rrn 421 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO l D l T o m RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN Está determinado por el semiproducto de dos de sus lados, multiplicado por el seno del ángulo comprendido por dichos lados. En la figura: ABCD es un cuadrado, demuestre que: p + r mn 2 C sen0 B ZT Q r I .CN J c 13tan 0 + cot 0 = “g" => tan 0 = -I =í sen0 _ 3 cos0 — 2 18 ri” r P sen 0 D PR = QS Entonces: p sen a + r sen a = q sen a + t sen a p + r = q + t a q. ar n En el triángulo sombreado: RP h — m sen a Área A =Luego: PROB. 3 Área A = DE RESOLUCIÓN Incógnita = dato (lado) x R.T. (Z agudo) Resolución de Triángulos Rectángulos .TV 43 RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS n A jz D 2) Una vez que identificamos al triángulo rectángulo con ángulo, se aplica la siguiente técnica. Sean m y n los lados del triángulo y a el ángulo comprendido. Dos lados de un triángulo rectángulo miden myn. Calcula el área de su región triangular. Si además se sabe que el ángulo comprendido entre dichos lados es «a». C TZ B ZT basexaltura 2 nxm sen a 2 en los cuales se conozca mínimamente ángulos agudos. un par conocido: lado y 1) Tratar de buscar triángulos rectángulos uno de sus tres lados y uno de sus h sen a = — m Q TJ q sen a I I ZJ P sen a \ al\, Si \ -n «r s ______ Ersen a Finalmente: Área A = —sen a Enunciados de Problemas v con Resolución TEOREMA 1 A) 3a.b + a eos a a B)2/3 B)b - a eos a a C) 1/3bC)b + a sen a D)3/2 D) b - a sen a CE) 1/2 E) b + 2a sen a A BA)msen 0 D) m(sen 0 + eos 0) B) meos 0 E) 2rn sen 0 C) /«(sen 0 - eos 0) 03.- Calcular «x» en la figura: A) 12 75 E)12V3 D) a sen Q + b eos 0A) a - b sen 0 E) a sen 0 - b eos 0B) a eos 0 + b sen 0 C) a eos 0 - b sen 0 1 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ¿íá RACSO JP BDITOklt 06.- En la figura la longitud del segmento PS y RT es L y la segmento TS es k. El valor de k está dado por: 02.- En un triángulo rectángulo se conoce uno de los catetos «//i» y el ángulo opuesto «0». Calcularla altura relativa a la hipotenusa. 04.- En la siguiente figura, G es el baricentro del triángulo ABC; AD = BD y 3 sen a - eos a = 3. Calcular la tangente del ángulo DCG.01.- Dada un banderín, como muestra la figu ra, calcular <«». 05.- La figura muestra un cuadrado cuya área es 64 m2 y tal que PC = BP. Calcular AM si AP = 6 in. A) L (sen 0 - sen a) T A) D) B) L (sen a + sen 0) SC) L (sen a . sen 0) Bj E) D) L (sen a - sen 0) Qp C)RE) L (sen a + sen 0) A A) Rsen 0 B) R sen 0/2 C) 2R eos 0 b aD) R eos 0/2 CBE)2/? sen 0 D)R(M+1) C A) 18 P B B)15A D) 3 eos a - 4 sen aA) 3 eos a + 4 sen a C)12 E) 4 cot a - 3 seo aB) 4 eos a+3 sen a D)9 C) 4 eos a - 3 sen a E)6 TEOREMA 2 B . tan 0 CDA Resolución de Triángulos Rectángulos 11.- Si ABCD es un cuadrado ni Z EBA = 53°, ni Z DCE = a, ni Z BEA = 90°. calcular: pq eos a q- p sen a pq eos a p-qsen a pq sen a q + p eos a pq sen a p + q eos a P<1 p sen a + q eos a B2 + ¿>2 W= 5V10 .cosa. B)( ).eos 0 07.- En la circunferencia de radio R se ha ins crito el triángulo ABC con AB - AC. Si la me dida del ángulo BAC es 0, entonces la longi tud del lado BC es: 10.- En la figura mostrada se cumple: AB = BC=R y sen2a + eos a = M, determinar: PQ. ABC y PBD son sectores circulares concéntricos. 12.- Las bases de un trapecio isósceles son B y b. Si los lados no paralelos forman con la base mayor un ángulo 0, hallar el área del tra pecio. B A) RM B)R/M E)RM208.- En la figura mostrada, calcular el valor de “x". Si: AC = 4 y ni Z BPC = 53°. «m 1 D C C)R(M-l) 09.- De la figura mostrada, ni Z ABC = 90°, ni Z CBD = a ; AB = p ; BC = x ; BD = q. Calcule x. A) 72 -1 C) +1B)272 + 1 D)2,/2 -1 E) 72 +2 17.- En la figura mostrada se verifica que: mZCBE = mZDCE = p , «iZDAE = 0 z2a\ CA E •O es un cua- C)1 E)3A)-2 R = tan x - 2 tan (.r - y) A) 0,5 B)1 C)l,5 D)2 A ED E)2,5 RACSO jy I O IT O X 11Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos46 c D)2 A) 273 B) 710 C) 77 D) 272 E) 75 A B)-l B2 —¿?2 4 j tan 0 15.- En la figura mostrada se cumple: AB = CD. m Z BAD = P y m Z ACD = a, calcular: cot a - tan P Calcule tan 0 en términos de alguna razón tri gonométrica de p. A) sen3p B) cos2p C) tan3p D) cot2p E) sec4p 18.- Si ABCD es un cuadrado, ni Z DFA = a, y además E es punto medio de BC; calcular el valor de: sec a. D) ( E) tan 0 B¿> nC) —.sen 0 19.- En la figura mostrada ABCD drado. Determinare! valor de: 16.- En la figura mostrada, m Z ABC = 90°, m Z DCB = m Z CAB = a, AD = 2 BC. Calcu le: tan a. C 14.- La altura de un cono circular recto es h y el ángulo de abertura es 2a. Hallar en función de h y de a, el radio de la esfera circunscrita. A) 0,5 h sen- a B) 0.5 h eos" a C) 0.5 h tan- a D) 0,5 /i sec' a E) 0.5 h esc- a 13.- En un triángulo ABC, recto en B. la me diana CM y el cateto BA forman un ángulo 0, entonces tan 0 es: A) 2 tan Á B)2cotÁ C)2tanC D) tan Á + tan C E) 2(tan C + cot Á ) m Z ABC = m Z AEB = 90°, TEOREMA 3 20.-En la figura, halle AB en términos de R y 0. A) R tan 0 (esc 0+1) B) Rcot 0 (esc 0+1) C) R tan 0 (sec 0+1) D) Rcot 0 (sec 0+1) E) R tan 0 (esc 0-1) A B 21.- En la siguiente figura: AB =a, 2AB = DC. Calcular el área del triángulo EFG. D A 2a a 24.- De la figura, calcular “x”, si: AC = CD. CB A) a tan 0F B) 2a tan 0 C) a cot 0 D) 2a cot 0E) (tan a - cot a) D E) 2a sec 0 F E B CM A) D) D E) «(cot a + tan P)B) C) Resolución de Triángulos Rectángulos 47 23.- Una circunferencia con centro en O está inscrita en un triángulo ABC. Si la distancia de O al vértice A del triángulo es la media pro porcional entre las distancias del mismo pun to O a los otros dos vértices, entonces la rela ción que se establece entre los ángulos deí triángulo es: 22.- En la figura mostrada, determinar “x”, si: NC = «, ni Z ABM = a y «i Z MCN = p. B B ir 1L A A a sec P cot P - tan a a esc P tan a-cot P «secP tan a-cot P a esc P cot a - tan P A 25.- En la figura mostrada BDEF es un cuadra do. Si además: ni Z DBA = a, ni Z BCA = P; calcule: cot p. A) esc2 a - cot a B) tan2 a + sec a C) cot2 a - esc a D) sen2 a + tan a E) sec2 a + tan a C 2a- C) tan a.. a1 , _. 2a2A) -¡v tan a B) —rr cot a1 o 43 a2D) Tí? (tan a + cot a)lo 26.- En la figura mostrada determinar “x” en términos de “r” y “0" C . sen C)sen2 y = eos y B . sen "2 C . eos y C sen 2 A) sen2 y = sen y E) sen2 y = sen y B) sen2 y = eos y D) sen2 y = sen y C eVX c ■sen 2 A) A B) B) C) D) C B D) E) r tan 0 27.- En la figura mostrada se cumple que: OB = AB = OC = CD. Calcular: “cot 0” M = A) 73/3 A A) B) C)0 2 B 1 D) E) D) 73 +1 O cE) Jí A) 45° B)37° C)30°M = 2cos0 + cot0. D)6(rA)1 A N E)53°B)2 C)3 M D)4 A) 4 sen 0 E)5 O B) 8 sen 20 ÁREA DE UNA REGIÓN TRIANGULAR C)2cos 20 29.- De la figura mostrada se sabe que: D) 5 sen 0 A 4 O 4m Z BCA = m Z ADC = 90°; m Z ABC = a. E) 3 eos 20 ■'1 48 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO>> 1DITOM11 B) 273 -1 C) 75 -1 Si además el área de la región triangular ADC es k, calcule el área de la región triangular ABC. 32.- En la figura mostrada, evaluar el área de la región triangular AOB en términos de 0. k_ 2 E) k tan2 a 30.- A partir de la figura mostrada, se pide de terminar M, si: 2 3 3. 2 1 3 1 4 T X 1 rese 0 sec 0-1 rcot 0 esc 0 +1 rcot 0 esc 0-1 r tan 0 esc 0 + 1 k_ 2 C) ¿sec2 a A) k esc2 a 33.- Si ABCD es un cuadrado donde: CD = 3ED y además: m Z BEA = 0 ; calcular esc 0. eos2 a B sen2 a 28.- En la figura se muestra un afeo de circun ferencia, donde: AM = BN. Determine el valor de: 31.- De la figura, calcular “0”, si se sabe que: S = área de una región triangular. c E D A) 3 E B)2 CC)1 AB D) 1/2 D E) 1/3 bA) 5 B)4 B)A) C)3 D, D)2 C) D) E)1 E) ; AB = t ; BD = «»iZBDC = 0 A) 2 Calcule el área de la región sombreada. B)1 A C)3 D) 1/2 E) 1/3 C) 2 ab sen2 0. eos 0 B D) 2 ab sen 0.cos~ 0 CD E Resolución de Triángulos Rectángulos 49 38.- En la figura ABCD es un cuadrado, M y N son puntos medios. Determinar «cot 0». _____ b2_____ 3(cota + cotP) _____ b2_____ 3(cota-cotp) _____ b2_____ 2(csca-csc P) _____ b2____ 2(cot a + cot P) _____ b2_____ 6(csca-cot P) 37.- Determinar el área de la región triangular de la figura: C B 35.- En la figura mostrada se sabe que: 34. - En la figura mostrada, ni Z ABC = 90°, ni Z BCA = ni Z DAB = a. Asimismo se sabe que el área de las regiones triangulares ABD y ADC son equivalentes. Calcular el valor de: W = eos 2 a . esc2 a A C)4F A)^0 r> 7160 E ~Í2— 36.- En la figura mostrada, ABCD es un rectán gulo. Si: AD = 4CD, CE = CD, m Z BFA = a; calcule: W = 73 + 7tana B)^l B) ab sen 0.cos 0 D)^H5 10 A) y ab eos2 0 E) | ab sen2 0 ffiZABD = mZAED = mZBCE = 90° ; Sociedad ■ líMedir una distancia vinculada al ángulo de elevación o > depresión le permite al topógrafo medir los desniveles de un ' terreno o de algún punto . particular de un proyecto. , ■wi Las alturaso profundidades se miden ■ T resolviendo el triángulo rectángulo que j se puede formar con los datos. I X ' / El ángulo de elevación es muy útil para determinar la altura de 1 los objetos. Cuando fue posible tomar datos de las alturas o ' desniveles de un terreno se dio pase a una nueva disciplina llamada hipsografía, del término griego, «hypsos> (altura). -y La localización de los objetos, personas, lugares, etc., son de ■ mucha ayuda en la actualidad. Estas son determinadas por técnicas que, mediante softwares, logran emplear los datos hipsográficos e imágenes. Uno de ellos es Google Maps. Ü3 • •H 5.1. ÁNGULOS VERTICALES a: es la medida del ángulo de elevación 5.2. ÁNGULO DE OBSERVACIÓN Üneá visual 0: ángulo de observación en el P.V. <j>: ángulo de observación en el P.H. Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ^iRACSOJ|iDiroin50T5 P: es la medida del ángulo de depresión tíM- Se denominan así a aquellos ángulos agudos, uno de cuyos lados se ubica sobre la línea horizontal mientras que el otrose localiza en el mismo plano vertical, por encima o por debajo de aquella, llamándose: ángulo de elevación y ángulo de depresión, respectivamente. Es el ángulo formado por dos líneas visuales que definen un campo de observación respecto de un observador. Este ángulo puede ubicarse en cualquier plano: en un plano verti cal (P.V.), en un plano horizontal (P.H.), y en cualquier otra orientación. i ____«"üKea visual _______Línea Horizontal n___ Línea visual Nota: El ángulo de observación está comprendido entre 0o y 180° _ ___ ofi eni q o hárrfé t ríe as; ^^sWu aó ¡ <an té x tu al i za d a s Línea Horizontal zL 5.3. ÁNGULOS HORIZONTALES N <JV O E ’S N NENO ,45° EO 45‘ SESO s Razones Trigonométricas en Situaciones Contextualizadas 5.3B Direcciones NE, NO, SE y SO (Ñor Este, Ñor Oeste, Sur este y Sur Oeste respectivamente) Para definir un rumbo o dirección de movimiento se toma como referencia cualquiera de los puntos cardinales. Son aquellos ángulos que se encuentran en un mismo plano horizontal. Estos ángulos están constituidos por las denominadas direcciones cardinales: este (E), oeste (O), norte (N) y sur (S). 5.3A Rumbo o Dirección Es la dirección considerada o trazada en el plano horizontal, y principalmente cualquiera de las comprendidas en la rosa náutica. E x Punto de referencia S magnéticas, una excelente referencia en las cartas marinas en la que se mostraba la dirección de los ocho vientos principales. Las más antiguas rosas de los vientos de las que se tiene noticias son las que aparecen en las cartas de navegación del siglo XIII manejadas por los navegantes españoles e italianos. En ellas, los ocho puntos cardinales aparecían marcados con las iniciales de los principales vientos, si bien en ocasiones —como puede observarse en la rosa que aparece en la imagen— el punto cardinal Este aparecía señalado con una cruz, en tanto que el Norte lo hacía con una flor de lis. A partir de la expansión del uso de la brújula, la rosa de los vientos pasó a convertirse en una herramienta auxiliar de aquélla. [Enciclopedia Encarta, Madrid, 2004\. 5.3C Rosa Náutica o Rosa de los Vientos También conocida como rosa de la aguja, fue antes de la generalización de las brújulas Punto de referencia O\, PROB. 1 ****■**★*★*★*★★★★*♦ Elaboramos el gráfico correspondiente: f’(9Ó°’-é) ■k-k’k'k-k'kic-k-k-k'k-k ititUt h\ + Se observa que : x cot a = d + x cot p x cot a-x cot p = d Se sabe que: x(cot a - cot P) = d distancia = velocidad x tiempo ...CUx = v . I Pero: x = h cot 0 - h tan 0 x = h (cot 0 - tan 0) ... (2)PROB. 2 Reemplazando (1) en (2): fi(cot 0 - tan 0) = v . t v = ■ 52 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -Sai RACSO IDITOÍII RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN Desde un punto en tierra se observa la cumbre de una montaña con un ángulo de elevación a. Si la distancia del punto de observación a la falda de la montaña es «d», exprese la altura de la montaña respecto al nivel del suelo en términos de a, P y d, siendo P la pendiente de la falda de la montaña. Desde un avión que vuela horizontalmente y en línea recta, a una altura «h»km, es ubicado en tierra un punto bajo un ángulo de depresión 0. Luego de «r» horas, este punto es visto nuevamente con un ángulo de depresión igual al complemento del anterior. Si el avión no ha pasado por encima del punto mencionado, exprese la velocidad del avión en km/h en términos de h, t y 0. Se sabe que la velocidad del avión es constante. h cot 9 h tan 9 . d cot a-cot p xía Xp ri -4 d $-x cot (5-4- -4------- x cot a------- 4- y (cot 0 - tan 0) N S3x = 2j3+xj3tan 30° = x = AB2 + AP2 = BP273 + 1 «■-’5’(s) DE RESOLUCIÓN Razones Trigonométricas en Situaciones Contextualizadas 53 RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS 2) 3) sur de A, la elevación es de 30°. Si la torre tiene 75 m de altura, calcular la distancia comprendida entre A y B. PROB. 3 Un reflector situado al ras del suelo ilumina un monumento bajo un ángulo de 30°. Se traslada el reflector a 2 m más cerca del monumento y éste se ve bajo un ángulo de 45°. ¿Cuál es la distancia del monumento al segundo lugar de iluminación? PROB. 4 La elevación de una torre desde un punto A al Oeste de ella es 60° y desde un punto B al 2- J3 3- 73 T 75 m. x2+^- = 752(3) x = 50 76 1) Lea e interprete adecuadamente el enunciado del problema. Elabore un gráfico indicando en él los datos reconocidos del enunciado. Centralice su trabajo en triángulos rectángulos. 4) Resuelva dichos triángulos rectángulos En el triángulo mayor: 60° a 30o, tendremos: x _ 73 2 + x 3 Racionalizando, obtendremos: 273 3 + 73 2(373+3) 3-73'3 + 73 6 Trasladando los datos a un gráfico como el mostrado, reconocemos que: AP = 75 cot 60° = A BP = 75 cot 30° = 75 -Js Aplicando el teorema de Pitágoras en el triángulo rectángulo sombreado, obtendremos: 752 3 x2 = 752(3-1) Enunciados de Problemas v con Resolución j•••■ ■ ÁNGULOS VERTICALES A) H eos 2a B) H sen 2a B) 10 m C) 9 m D) 8 niA) 6 ni E)4m C) H esc 2a D) H sec 2a J E) H cot 2a A)2(Vó + 72) D) 7ó - -Jl B)2(7ó -72) E)2(V2 + 76) E) 5/6A) 1/2 B)3/4 C) 2/3 D) 1/5 C) 76 + 72 C) 3,448 niB) 3,223 mA.)'3,M4m E) faltan datosD) 4,483 ni ■®i RACSO piOtTOlllProblemas de Trigonometría y cómo resolverlos« • 54 ----------------—----------------------- .. . ■_______ . ..." .. .. .. : ' ¿i Imagen 05.- Desde un punto a nivel del suelo un ob servador divisa una estatua con su pedestal de 5 ni y 4 m respectivamente. El ángulo de elevación de la cabeza de la estatua es el do ble del ángulo a la parte superior del pedestal o pie de la estatua. ¿Cuál es el valor de la tan gente del mayor ángulo de elevación? 03.- Los ángulos de elevación de la cúspide de una torre, vistos desde 2 puntos situados en línea recta con el pie de la torre son de 45° y 30° respectivamente, si la distancia entre los puntos de observación es de 60 ni, la altura de la torre (en ni), es: 06.- El diámetro aparente (ángulo de observa ción) del sol es aproximadamente 32’. ¿A qué distancia del ojo debe colocarse una moneda de 30 nim de diámetro para poder tapar exacta mente al sol?. Considere que tan 16’ = 0,00465. 01.- Desde la parte superior e inferior del se gundo piso de un edificio de cuatro pisos igua les, se observa una piedra en el suelo y a una distancia de 9 ni con ángulos de depresión «P» y «0» respectivamente. Desde la parte más alta del edificio la depresión angular para la piedra es «a». Si se conoce que: tan a - tan P - tan 0 = 1/4 La altura del edifico es: D)^ U) 60 04.- En la figura mostrada. ¿A qué distancia se encuentra el globo respecto del lago? (p Globo Tl^d1 H?p \ 1 I H n Ah - A)S B) 75-1 E)—60 C)-^= 1-75 02.- Un observador aprecia dos puntos que están en una misma vertical bajo ángulos de elevación y de depresión de 30° y 15° respec tivamente. Si la distancia del observador al no ,. - i, 475cambiar mas alto es —y ni. ¿Cuál es la distancia del observador al otro punto? A) 13 B) 11 B) 951,11.7» C) 961,1 kmA) 3185 km D)917 km E) 5 516 km A) 8/» B) 10/» C) 12/» D)14/» E)16/h C)2 34O/» A) 0,5 B)0,55 C)0,6 D)0.4 E)0,7 B) 12 C) 13 E) 15A) 11 D) 14 A) 4 B)5 C)6 E)8D)7 Razones Trigonométricas en Situaciones Contextualizadas B)2 320/» E)2 36O/» A) 2 300/» D)2 366/» 09.- Una mosca que está en el suelo observa un pajarillo con un ángulo de elevación de 45°. Para llegar donde está el pajarillo, la mos ca describe una trayectoria curva de un cuar to de circunferencia de modo que en un punto de su recorrido observa al pajarillo con un ángulo de elevación de 37°. ¿A qué altura (en /») se encuentra la mosca en dicho punto?. El pajarillo está a una altura de 2,5 /// respecto del piso. 10.- Desde un avión se observa un punto en tierra con un ángulo de depresión “a”. Cuan do el avión se desplaza horizontalmente una distancia igual al triple de la altura a la que se encuentra, el nuevo ángulo de depresión para el mismo punto es “ 90° - a”. Calcular: M =tan2a + cora 11.- Desde un punto en tierra se observa la altura de una torre con un ángulo de eleva ción de 37°. Si la visual en dicho lugar mide 20///, ¿qué distancia horizontal (en ///) deberá acercarse un observador, hacia la torre, para que el nuevo ángulo de elevación tenga por tangente 2? 13.- Un pescador situado a 600 /» sobre el ni vel del mar observa una lancha con un ángulo de depresión “a”. Seis minutos después ob serva en la misma dirección a la lancha pero ahora con un ángulo de depresión “0”. Calcu lar la rapidez de la lancha en km/h, si: tan a = V3 + 1 y tan 0 = V5 - 1 08.- Desde un globo que está en la vertical que cae sobre un camino recto, los ángulos de depresión de dos piedras consecutivas, indicadoras de los kilómetros, miden 45° y 60°. Calcular la altura del globo. 07.- Un lugar de la provincia de Santiago tiene una latitud 30°. ¿A qué distancia respecto del eje de la tierra se encuentra, si el radio terres tre mide 6 370 km? 55] C)10 D)9 E) 5 12.- Un alumno de -Jl /// de altura, observa la parte superior de una torre de alta tensión con - un ángulo de elevación de 60°. ¿Cuánto deberá retroceder el alumno para observar la misma to rre pero con un ángulo de elevación de 30°, si la altura de la torre es de 6 Jh m?. A)5 B)6 C)7 D)8 E)9 14. - El asta de una bandera está colocado ver ticalmente en lo alto de una vivienda. A 36 m de distancia de la parte baja de ¡a vivienda se observa la punta del asta y la parte superior de la vivienda con ángulos de elevación de 53“ y 37" respectivamente. Calcule (aproxima damente) la longitud del asta (en //i). A) 13 B) 18 C)19 D)21 E)23 15. - Un avión que vuela en línea recta y hori zontalmente antes de pasar sobre 2 puntos en tierra “A” y “B” los observa con ángulos de depresión “a" y “0" respectivamente. Cuan do está sobre “A" es visto desde “B” con un ángulo de elevación “0”. Si : cot a = 1/3 y cot 0 = 1/2. determinar “tan 0”. A)2 B)4 C)6 D)8 E) 10 16. - Una antena de radio de 15 m de longitud se encuentra en la azotea de un edificio. Desde un punto del plano horizontal que pasa por la base del edificio las elevaciones angula res de la parte superior e inferior de la antena son a y 0 respectivamente. Si: tan a = 0,76 y tan 0 = 0,19, determinar (en /») la altura del edificio. B)40RPM D)60RPM E)70RPM E) 16 sen 20D) 8 sen 20 A) 60 B)50 C)40 D)30 E)20 D)60° E)75°A) 15° B) 30° D)S30°0;20A)S37°O;20 E) S45°O ; 20B)S53°O;20 C)S45°O; 10 A) 10 B)20 C)30 D)40 E)50 ÁNGULOS HORIZONTALES C) 17 D)20 E)25A) 10 B)15 A) 45° B)ll”15’ C)47°15’ D)56°15’ E) 15°15’ : 56 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 17.- Un poste de longitud “x”, está inclinado 60° respecto a la vertical. El foco del poste es observado por 2 personas que se encuentran ubicadas a los dos lados de éste y lo obser van con ángulos de elevación “0” y “ 90° - 0”. Si la separación entre dichas personas es de 16 m, calcular “x” en términos de “0”. 19.- Una persona observa un objeto que está en caída libre vertical, con un ángulo de eleva ción de 60°. Luego de un momento lo vuelve a observar con un ángulo de elevación de 30°. Si en la primera observación, el objeto, se en contraba a 60 m de altura, ¿a qué altura (en m) se encontraba en la segunda observación? 18.- Una persona sube una cuesta y cuando llega a la cúspide, se da cuenta que la altura a la cual se encuentra es la mitad del camino recorrido. Calcular el ángulo de elevación con el cual se observa a la cúspide, desde la base de la cuesta. 25.- Desde una estación de control A se ob serva a otra estación B en la dirección N0E a una distancia L. Desde la estación B se obser va una tercera estación C en la dirección N20E a una distancia también igual a L. ¿En que di rección se encuentra la estación A respecto de la estación C? C)45° 20.- Una persona en A se encuentra al este de la otra persona en B, si la persona en B se desplaza en la dirección N ~ NE y la persona en A en la dirección NO, se encuentran en el punto P. Calcular ¿cuánto mide el ángulo APB?. 23.- Un auto recorre 40 km en la dirección N53°O, luego recorre 40 -J2 km en la direc ción SO y finalmente recorre 60 km en la direc ción este. Determine en qué dirección y a qué distancia (en km) se encuentra el auto respecto a su posición de partida (aproximadamente). 21.- Si desde un carrousel observas a un ami go en la dirección oeste en la situación más cercana y al cabo de 0,15 segundos ¡os obser- 24.- Desde un faro se observa dos barcos con direcciones ESE y NNE. Si la distancia que hay entre los dos barcos es aproximadamente 10 (¿2 + J2 ) km, y desde el segundo barco se observa al primero en la dirección SE, calcular (aproximadamente en km) la diferencia de las distancias del faro a los 2 barcos. 22.- Un niño sale de su casa y hace el siguien te recorrido: 20 m al norte, 40 m al este y una cierta distancia al SO, hasta ubicarse al este de su casa. ¿A qué distancia (en m) de ella se encuentra? vas en dirección NO. Calcular el número de vueltas que da el carrousel por cada minuto. A)30RPM B)40RPM C)50RPM Sugerencia: 2 sen 0 eos 0 = sen 20. A) sen 20 B) 2 sen 20 C) 4 sen 20 A) 2 B) 1/3 C)4 D) 1/4 E) 1/2 O N C)A) D) E) A)135° D)60° E)120° A)SSE B)S75°E C)E40°S D)N60°E E)ESE QFFFA)FVF B)WF D)FFV E)FW A) 45° B)30° C)70° D)80° E)15(r SITUACIONES TRIDIMENSIONALES C)40A) 20 B) 13 D) 14 E)25 Razones Trigonométricas en Situaciones Contextualizadas 33.- Desde lo alto de un acantilado se observa en la dirección 0(90“- a)S a una boya bajo un ángulo de depresión de 45° y en la dirección- EaS a un bote con un ángulo de depresión de 30°. Si la distancia que separa a la boya y el bote es 80 ni, determinar (en ni) la altura del acantilado. 7t 3 71 8 _n 2112 29.- Jorge y Giovanna, cogidos de las manos, se encontraban conversando. Al despedirse Jorge se dirige en la dirección Oeste caminan do rectilíneamente 200 ni, pero Giovanna lo hace rectilíneamenteen la dirección N 63° 30'E una distancia de 100-^5 m. Ella olvidó dar un mensaje a Jorge, por lo cual decide darle el encuentro caminando rectilíneamente en la di rección S(90° - 0)0 hasta encontrarlo. Se pide determinar cot 0, aproximadamente. C)45°B)225° B)SE~S 1 1 SE~SyN — NE se obtiene: 1 E)N-NO 28.- Dos personas se ubican una frente a otra en la línea Este - Oeste. Si éstas se desplazan en rectilíneamente en las direcciones N70°E y O10°N respectivamente hasta encontrarse, de termine el menor ángulo formado por las di recciones de sus movimientos. 26.- Dos embarcaciones parten de un puerto con movimientos rectilíneos, el primero con di rección N0E y el segundo con rumbo S2[3E. Cuando el primero recorre 4 km, el segundo recorre 4,2 km. La distancia que los separa es de 5,8 km. Encontrar el ángulo P en radianes. 27.- Una lancha sale de un puerto con movi miento rectilíneo en la dirección SE. Luego de un tiempo “r” de recorrido se desvía y conti nua rectilíneamente por la dirección N15°O, hasta equidistar del puerto y del punto de des vío. ¿En qué dirección se encuentra la lancha respecto del puerto?. 30.- ¿Cuál es la dirección opuesta a la direc- 1 ciónNE -E?4 32.- Para las siguientes proposiciones deter mine la verdad (V) o falsedad (F): a) El mayor ángulo formado por las direccio nes SO y SSE es 305° b) El menor ángulo formado por las direccio nes ENE y ONO es 135°. c) El menor ángulo formado por las direccio nes ESE y NNO es 90° 71 1 D)NE-N C)SO^O1A) N-NE E)O^N B)S^O 31.- Al calcular el mayor ángulo formado por las direcciones: D)O| A)S| c)s|o A) 1/2 B)4/5 C)2/3 D) 1/3 E) 1/5. C)2seca E) 2 esc a A) 45 m B) 40 ni C)43m D)5O»i E) 43 ni C)2j3 A)5m B)4m Cfíin D)2m E) 1 m B)5V2A) 3 77 C)7 J3 D)(3V2 - Ij.tanGA)(l- V2).tan0 E)2V7D)2-V5 E)(2v/2 - Ij.tanGB) (,/2 + l).tan 0 C)(V2 - Ij.tanG [ i'<. | 58 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ¿Sí RACSO }|lDlTOltl A) V3 D) í/5 B)2V2 E) i/2 35.- Un avión desciende rectilíneamentecon una inclinación a. en la dirección Este - Oeste. Si un observador ve al avión primero hacia el NE y luego hacia el N con ángulos de eleva ción iguales al complemento de a, entonces al calcular sec a se obtiene: 37.- Una persona de 1,80 ni de altura se en cuentra al sur de un poste luminoso de altura “H" ni y a una distancia de "a” ni, de tal mane- 36.-Dos edificios AB y CD tienen la misma altura. Una persona de ubica entre dichos edi ficios de tal manera que su posición está en la línea recta AC que une sus bases. Dicha per sona observa el extremo B con un ángulo de elevación de 60°, si luego de caminar rectilínea mente 3 <2 ni en una dirección perpendicular a la recta AC observa los extremos B y D con ángulos de elevación de 45° y 30° respectiva mente, entonces la distancia de su posición ini cia] al extremo C es: 40.- Una avión cae con un ángulo de inclina ción “a” debajo de la horizontal en la direc ción EO. Calcular el valor de la tan a para que un observador vea el avión primero hacia el NEy luego hacia el norte con el mismo ángulo de elevación “0” 39.- Un niño de 1 m de estatura observa un foco de luz que se encuentra sobre un poste en la dirección N18°E, con un ángulo de ele vación cuya tangente es 2/3; luego se des plaza 20 ni en la dirección N71°E y vuelve a observar al poste ahora en la dirección N72°O. Hallar la longitud de la sombra del niño en su posición final. 38.- Desde 2 puntos A y B ubicados al sur u este de un edificio, se observa la parte supe rior del mismo con ángulos de elevación de 45° y 53° respectivamente. Hallar la distancia entre el punto B y el edificio, si la distancia entre el punto A y la parte superior del edificio es 60 Jl ni. ra que la proyección de su sombra tiene una longitud de 7,20 ni. Si camina rectilíneamente hacia el Oeste, de tal manera que su distancia hacia la parte inferior del poste es de “y” ni y la proyección de su sombra tiene como medida 9 m; se pide determinar: x/y. 34.- Un observador se encuentra ubicado al sur de una torre de alta tensión y visualiza el extremo superior de aquella con un ángulo de elevación a. Asimismo otro observador se en cuentra en la dirección OaN respecto a la an terior y al Oeste de la torre visualizando el ex tremo superior de ésta con un ángulo de ele vación p. Calcule cot P en términos de una razón trigonométrica de a. A) sen2 a B)tan2a D) cot" a i ■4 Ax -A Gij, Vo 4 o/t (y - ■ e ^oaeaad .• le conoce como meridiano de origen o meridiano cero, adoptado por un acuerdo internacional, desde el 1 de enero de 1885, como origen para medir la longitud y, también, como la línea base para establecer los husos horarios a nivel mundial. ■ir ? ' El movimiento armónico simple puede ser descrito como la proyección de un movimiento circunferencial uniforme. La posición del móvil está determinada por el radiovectoryelánguloque ?■ este forma con una — referencia. z- V El meridiano de Greenwich es el meridiano que pasa por el ■ antiguo Real Observatorio de Greenwich, al este de Londres. Se ni x(t) «t/A Tec^sfegíáffi^ En ingeniería eléctrica se utihzan los fasores que, al mismo'^t.1 modo de los vectores, presentan un valor y un ángulo ’ trigonométrico variable. Su aplicación reduce la f -.complejidad de los cálculos ya queconsideran solo los ángulos reducidos al primer cuadrante. * ^..Z. " & EL PLANO CARTESIANO y y=mx+b (y-h) = afr-kfirb k h V(k-,h) Adaptado de http://masdehistoria.blogspot.com/2010/03/el-plano-cartesiano El plano cartesiano está formado por dos rectas numéricas, una horizontal y otra vertical que se cortan en un punto. La recta horizontal es llamada eje de las abscisas o de las equis (x), y la vertical, eje de las ordenadas o de las yes, (y). El punto donde se cortan recibe el nombre de origen. El plano cartesiano tiene como finalidad describir la posición de puntos, los cuales se representan por sus coordenadas o pares ordenados. Éste es el nuevo tema de Matemáticas que hemos empezado esta semana. Después de conocer qué es exactamente un plano cartesiano, qué utilidades puede tener en la vida cotidiana, cómo se puede aplicar a la organización de un sinfín de actividades de muchas áreas y disciplinas del saber, surge la pregunta. ¿Quién inventó el plano cartesiano? Como siempre, el primer paso es buscar en los diccionarios que tenemos en nuestra mesa. Son variados, de diferentes editoriales, unos más antiguos que otros, pero todos valen para saber lo que queremos. La respuesta no se deja esperar: el plano cartesiano se atribuye a René Descartes, filósofo, matemático y científico francés. El diccionario establece que Descartes es considerado el pionero de la Filosofía Moderna. Esta información nos amplía algunas cosas que ya sabemos: que la Filosofía nace en la Antigua Grecia en torno al siglo VI a. C. y que navega por la Historia como un cuerpo único de cono cimiento hasta que, en el siglo XVII se sientan las bases de la Filosofía Moderna de la mano, entre otros, de Descartes. René Descartes nace el 31 de marzo de 1596 cerca de Poitiers, en Francia. Hijo de jurista, su madre muere al año de su nacimiento durante el parto de un hermano que tampoco sobrevivió. Él y sus dos hermanos fueron educados por su abuela, pues su padre se ausentaba largas temporadas por razón de su trabajo en el Parlamento de Bretaña y acabó dejando atrás a sus hijos al contraer nuevas nupcias con una doncella inglesa. A los 18 años ingresa en la Universidad de Poitiers obteniendo su licenciatura en 1616. Descartes fue siempre un alumno sobresaliente. Fundamentó su pensamiento filosófico en la necesidad de tomar un «punto de partida» sobre el que edificar todo el conocimiento. En su faceta matemática que le lleva a crear la geometría analítica, también comienza tomando un punto de partida: dos rectas perpendiculares entre sí, que se cortan en un punto denominado «origen de coordenadas», ideando así las deno minadas coordenadas cartesianas. Son conocidas las ecuaciones de: a) La recta: y = mx + b b) La parábola: (y - h) = a(x - k)2 Ambas ecuaciones tienen sus representaciones gráficas en el plano cartesiano. http://masdehistoria.blogspot.com/2010/03/el-plano-cartesiano 6.1. SISTEMA DE COORDENADAS RECTANGULARES II C x IVC y (*;y) i X 0 x"d d > 0 P(x;y) xo O La denominación de radio vector, se debe a que este elemento matemático tiene origen (0 ; 0), dirección (del origen al punto) y módulo (la distancia OP = r). Razones Trigonométricas de Ángulos en el Plano Cartesiano O IHC En el plano se identifican cuatro cuadrantes denotados y ubicados según como se muestra en la figura. Axioma. A cada punto del plano cartesiano le corresponde uno y solo un par ordenado. 6.IB Distancia entre dos puntos en el plano cartesiano Es la longitud del segmento de recta que existe entre dos puntos de un plano cartesiano, y está dada por: 6.1C Radio Vector (r) Es la distancia que hay desde el origen de coordenadas hasta un punto (x; y) cualquiera del plano. Es aquel sistema formado por dos rectas numéricas una horizontal llamada eje de abscisas (x) y la otra vertical llama da eje de ordenadas (y), que se cortan perpendicularmente, en un punto llamado origen de coordenadas, formando un plano en el que cualquier punto está plenamente ubicado por un conjunto llamado par ordenado. Par Ordenado.- Es el conjunto formado por dos números reales de la forma (x ; y), caracterizados por el orden de sus elementos: x es el primer elemento (abscisa) e y es el segundo elemento (ordenada) . 2 +y ¡fuí os e n ¡ él PI a n ó !C a rt'és ¡ano .......................... : \ i / fx> 0 ty<0 x< 01 y>oj x< 01 y<0) d = V(x2-xi)2+(y2-yi)2 cas^e^ I^Ex. \ j/ • 1 í i l I z—'x I I > I i z^x ^^x ■ z“"X ^^x ci i ci r taiiu ven lcoicli iü ----- ------ - r= Ví^2 6.1A Ubicación de un punto en el sistema de coordenadas Un punto se ubica en el plano cartesiano cuando se conoce su respectivo par ordenado. y Aíx^y,)6.ID División de un segmento en una razón dada (r). B(x,; y2) M(x; y I X = A(x,; y2) 6.1 E Coordenadas del baricentro de un triángulo Y C(x3;y3) X Conocidas las coordenadas de los vértices de un triángulo, el área de la región triangular limitada por ella se determina a partir del siguiente determinante: Y* A(x3;y3) i s X Cuyo resultado es: 6.2. ÁNGULOS EN UN SISTEMA DE COORDENADAS RECTANGULARES 6.2A Ángulo en posición normal RACSO IDITOkliProblemas de Trigonometría y cómo resolverlos Nota.- Queda claro que el valor asociado a esta matriz (el determinante), es el área de la región triangular. Esta técnica nos permite determinar el área de una región poligonal. i) i¡) iii) Conocidas las coordenadas (x,; y p, (x2; y2), (x3 ;y3) de los vértices de un triángulo, se puede determinar las coordenadas del baricentro de dicho triángulo, a partir de: 1 1 1 Vi y, y. x, X2 X, X! + rX2 Xj+X2+X3 3 Sea: -j^¡| = r , donde «r» es el valor de la razón (comparación) de las longitudes de dos segmentos ubicados en una misma recta. Si A y B son conocidos, las coordenadas del punto M vienen dadas por: Es aquel cuyos elementos están plenamente determinados en un plano cartesiano, de modo que : Su vértice es el origen del sistema de coordenadas. Su lado inicial es el semi eje positivo de las abscisas. Su lado terminal nos indicará el cuadrante al cual pertenece el ángulo. qG(x;\ -JírB(xJ;y3) Bfciyi) S = U2l(x¡.y2 + x2.y3 + x3.y,) - (x,.y3 + x3.y2 + x2.y1)j s4 y= Xlígz. y 3 6.1F Área de una región triangular ayAY a. PX X Pe IVC; P>0 y y y y 180° X X y y y y •. X X -180° -540° Z cuadrantal = 90° n ; V n e ZEn general: o bien 6.2C Ángulos Coterminales X a y P son coterminales 0 y <¡> son coterminales Razones Trigonométricas de Ángulos en el Plano Cartesiano ae IC ; a < 0 6.2B Ángulo Cuadrantal 90° 450° x 270° X---- x 360° x Son aquellos ángulos en posición normal que tienen el mismo lado inicial y el mismo lado final sin considerar sus correspondientes sentidos de rotación ni su medida. Z cuadrantal = ; V k é Z 61~| Z7 x -90° Es aquel ángulo en posición normal cuyo lado final se encuentra sobre un semieje. Por convención se ha establecido que los ángulos cuadrantales no pertenecen a ningún cuadrante. Por ejemplo: 6.3. DEFINICIONES DE LAS R.T. DE ÁNGULOS EN POSICIÓN NORMAL cot a =sen a = = y r sec a =eos a = P(x;y) tan a = esc a = r = v/x2 + y2 6.4. PROPIEDADES 1C: (+) (+) R.T. sen ND = valor no definido sec CSC ii) R.T.(a) = R.T.(P) -S1RACS0 fP IDITOKBI (+) c Si dos ángulos son coterminales sus razones trigonométricas serán iguales. sen esc eos sec tan cot todas las R.T. —1 (+) ordenada y abscisa x r 7 _ y. r eos tan cot 360° 0 1 0 ND 1 ND ÁNGULO CUADRANTAL 90° 1 ~0~ ND 0 ND 1 ordenada radio vector radio vector ordenada abscisa ordenada 0° 0 1 0 ND 1 ND 180° 2_ 4__ 0 ND -1 ND abscisa radio vector 270° -1 0 ND 0 ND -1 6.4B Valores de las R.T. de los ángulos cuadrantales A partir de las definiciones anteriores se pueden deducir los valores del siguiente cuadro: Sea a un ángulo en posición normal tal que su lado final pasa por el punto P(x ; y). Se definen las razones trigonométricas de a, de la siguiente manera: |y ________________________ _________________________ 6.4C Propiedades de los Ángulos Coterminales Sean a y p dos ángulos coterminales, entonces se cumple que: i) a - P = n x 360° ; V n e Z La diferencia de dos ángulos coterminales es un número entero de vueltas de 360° . 62 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 6.4A Signos de las Razones Trigonométricas Todas las Razones Trigonométricas son (+) I1C: Seno y Cosecante son (+), las demás son (-) IIIC: Tangente y Cotangente son (+), las demás son (-) IVC: Coseno y Secante son (+), las demás son (-) x y. i' radio vector r_ abscisa x ,q» PROB. 1 sen 0 tan 0 3 sec 0 PROB. 2 Por la fórmula del punto medio: P(11 ; 8) = 4 6 P(4 ;-3) 0 B(10; 1) P(x;y) A(-2; -7) >4 6 r = 7(4)2 + C-3)2 a r = 5 10,y| X e e r ¿P(4; -3) Entonces: sen 0 sen 0 =Del gráfico deducimos: '] 63 |Razones Trigonométricas de Ángulos en el Plano Cartesiano RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN Dado los puntos A(-2; 7) y B( 10; 1), si P(x; y) es el punto medio del segmento AB, por donde pasa el lado final de un ángulo en posición normal 0, se pide: a) Ubicar el punto P(x ; y) en el sistema de coordenadas rectangulares. b) Calcule los valores de las 6 R.T. del ángulo 0. 11 — (6; 8) _8_ 10 4 5 3 Z__y (5-o) 1—5—I T 8 -2 + 10 2 V/ (5; 0D Dado que el ángulo 0 no se encuentra en posición (vértice del ángulo (5 ; 0)], trasladaremos su vértice u(5 ; 0) al origen de coordenadas. La traslación del segmento VP se realiza en forma paralela así: y = z3 r 5 y = = -3 = y = X 4 = r = 5 x 4 COS 0 = — = 4 r a b) A continuación calculamos la longitud del radio vector. r= jx2 + y2 esc 0 = — = y -3 Obtener el sen 0, a partir de la siguiente figura: coto = — = y -3 ------ 1 p 7(11; 8) xz PROB. 3 y e e P(-12; -5) P(-3;4)y—ny (-12; 5) 0 0 0 P(-12; -5) tan 0 = entonces: DE RESOLUCIÓN: el sistema -SiRACSO IDITOtlt RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN estrategias . Rotar 90°. . Rotar 180°. . Trasladar el vértice del ángulo al origen del sistema de coordenadas cartesianas. y 0 4 "3 PROB. 4 De la figura que se muestra, calcule cot 0. .y 0 Como el ángulo 0 no se encuentra en posición normal, tenemos que expresarlo en posición normal, haciendo rotar 180° en sentido horario el radio vector OP. Dado que el ángulo 0 no está en posición normal, lo hacemos rotar 90° en sentido horario, hasta que su lado inicial coincida con el eje de abscisas. En estas condiciones se obtiene el gráfico inferior: A partir de los datos mostrados en la figura, obtenga tan 0. una escala adecuada para ubicar los puntos en 1) Para determinar el cálculo de cualquier razón trigonométrica en un sistema de coordenadas cartesianas debemos conocer las coordenadas de un punto del lado final del ángulo en posición normal, (de este modo el lado final queda definida por su origen y dicho punto) 2) Es necesario tomar cartesiano. 3) Para el cálculo de las razones trigonométricas necesariamente el ángulo tiene que estar en posición normal. 4) Cuando el ángulo no se encuentra en posición normal, hay tres posibilidades: . A 4 tan 0 = ^2 64 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos Como el ángulo ya está en posición normal, COt 0 = D 903- 4 ( :3 P(-4;-3)^ Enunciados de Problemas con Resolución R.T. DE UN ÁNGULO EN P. NORMAL A) 40 B)-15 C)22 D)-35 E) -43 A)-3 B)2 C)-l D)-2 E)0 C) D) E)2 A) 1,75 B) 150 L.2 Q 2,25 x D)0,75 A) 1 B)0,75 C) 0,50 D)0,45 E)-2 E) 1,25 • A) 3 055 D)65 E)75A) 3,5 B)4,5 B)4 OI D)5 (tan 0 - sec 0)calcular el valor de: M E)2 E) V2B)1 C)2A)-l D) 1/2 Razones Trigonométricas de Ángulos en el Plano Cartesiano 01.- Si el lado final de un ángulo en posición normal “0” pasa por el punto M(6; -4), calcu lar el valor de: E = V37 esc 0 + cot 0 5_ 2 seca 65 | 02.- Si el lado final de un ángulo en posición normal cuya medida es a pasa por el punto (-2; 3), calcular: 08.- En la figura mostrada OA = OB, BC = CD. Determinar: M = 5 tan 0 - 6 cot 0, si el punto D es (-5 ; -4). 06.- Si “a” es un ángulo en posición normal del cuarto cuadrante, el cual verifica: bl------Vna z- ,7'4°(Vcosa j = (sec a) ; calcular: M = 7 eos a + 3 cot a 3tt 04.-Si: — <x<2n ; y: -0,25 = sen x + , + sen3x + ... ; calcular: W = J2 (secx + cotx). 03.- Si: 9 tan2a - 16 = 0 ; y: 7y< a < 4n; entonces al calcular W = esc a + cot a , se obtiene: b4 SITUACIONES GRÁFICAS 07.- Las ecuaciones de las rectas mostradas en la figura son: L|:x + 3y = -7 a ,L2: 5x+2y = 4. Determinar el valor de: W = tan a + sec2a A) y 05.- Si: sen 0 = ‘3 ‘ "¡5 ' 35 ’ - y cos ® "n "términos /TI+i 3n+l W=^ csca 7_ 2 A) 1/3 B)2 A) 1,0 C)-23B)2.5 D) 1/403,0 x E)3/2D)4,0 E)l,5 PROBLEMAS CONDICIONALES E)5A)-ll B)-9 0-7 D)3 j = -2|x| W = tan a +cota A) 2 B)-3 0-2 D)3 E)4 A) 17/23 I? DB)-85/42 O 15/29 x A) O CAMBIAR SOLUCION D) 12/31 B) J2 BE)-23/27e O-i ~oci 15.- Dadas las siguientes condiciones: ♦D) 1/2 I) tan a < O E)3 Calcular: W = 5 eos a - 4 cot a ' 66 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■^l^cso 09.- En la figura mostrada, si AB = BC = CD, encontrar el valor de: W = tan 0 - tan 0. 11.- En la figura mostrada “O” es el centro de la circunferencia y además: OA = AB = BC. Determinar: M = cot 6 + <10 tan 0 13.- El lado final de un ángulo a en posición normal pasa por el baricentro del triángulo PQR cuyos vértices son: P(-l; -5), Q (4; 3), R(6;-10). Calcule: W = 5(sen a - eos a) = 0 T6 J A II) eos a > O III) 22csc“ sen P 14.- En la figura mostrada se sabe que: BC = CD, 37° ni Z OAB = -y y las coordenadas del punto B son (- 3; - 6). Si además: m Z AOD = a, sien do a un ángulo en posición normal, calcular: 12.- De la figura mostrada, calcular “cot 0”; si: DP = PC. -(0,25)1,25 10.- En la figura mostrada se tiene la gráfica de: y = -2| x|; donde a y P son ángulos en posición normal. Calcula el valor de: W = -4= sec a- y[5 v5 C)4 E) 8A) 1 B) 2 D) 6 SIGNOS DE LAS R.T. 17.- De acuerdo con las siguientes condiciones: I) |sen 0| = sen 0 II) sen 0 - -Jcos <¡> - sen 0 > 0 Determinar el valor de: M esc 0 + cot 0 Determinar el signo de W, si: W = tan 0 + cot <J>.A) 1/2 B)-l C)-2 D)-l/2 E) 1/3 A) Es siempre positivo.18.- Sabiendo que: B) Es siempre negativo.I) |cos P| = - eos P C) No es posible determinar el signo.II) |cot P| = cot P D) Falta mayor información.III) |sec P| = 2 E) W es nulo.Calcular: W = sen p. tan p. C)-l,0 E)2,5A)-2,0 B)-l,5 D)2,0 signo de: M = tan A)(-) B)0 E)N.A FF1 671Razones Trigonométricas de Ángulos en el Plano Cartesiano II) |cos 0| = - eos 0 III) |tan0| = l,3 19.- Si se verifica que: I) |csc a| = - esc a II) |sec a| = sec a III) |csc a - cot a| = k Calcular: sec a. (a es positivo y menor que una vuelta) 16.- A partir de las siguientes condiciones: I) tan0>O II) sen O < O III) |cos 0| >2/3 Calcular “sen 0” cuando eos 0 sea máximo. 22.- A partir de las siguientes condiciones: I) 0 6 (0o ; 360°) II) |sen 0| = - sen 0 III) esc 0 . eos 0 > 0 Determine el signo de M, si: 20.- Si 0 y 0 representan la medida de dos ángulos en posición normal positivos y me nores que una vuelta, cuyos lados finales se ubican en diferentes cuadrantes, tal que: I) n/2<0<<t> D) —E)-l a tan — = esc a - cot a 21.- Si a 6 (0; ít) ; 0 e ( n; 2n), determine el (2tt + a\ 0 —~— + esc —l 2 J 2 C)± D)(+) k2 A) B) 2.21 C) 1 di-^4? i+¿2 1+z-2 B)B) k2 k2 C) I+P" _ . ‘-tan2MSugerencias: cosa =-------- \—e 1 + tan2 I 2 I E)-2B)0 C)1 D)2A)-l M = sen . cot B)0A)(+) C)± M = E)3/2A) 2 B)-la) sen 0/2 b) tan 20/3 c) sec 0/4 A) + ; + ; + B)-;+;+ C) + ;-; + D) + ; + ; - E)-;+;- C= Jcosa + cosp + sen© AY C)2 E)3A)1 B)-l D)-2P(a;i) R.T. DE ÁNGULOS COTERMINALES A) 15/4 B)7/2 C)5/4A)(+) B)0 C)± D)(-) E)N.A D)3/4 R.T. DE ÁNGULOS CUADRANTALES E)2 A) 240“ B)260° C) 300° D)320“ E)340° W = cosía + P + 0)Calcular: m 68 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 23.- Si “0” es un ángulo positivo y menor a una vuelta tal que: sen 0 < 0 y cot 0 < 0; deter mine el signo de: 0 3 0 4 términos de a y b. A) a + b/b B'lb/a C) a/b D) b/2a E) 2a!b 32.- Sean a y P dos ángulos coterminales tal que: a > p. Si además el doble del menor es a la suma de ellos como 13 es a 23, calcule la medida del mayor si está comprendida entre U00“yl300°. XSjt KACSO 1 D 1T 011 ■ A = ,/tana + senp + cos9 , B = ,/cotp - cosa eos P = VsenG - Vsena 25,-Si: V-secO <0< V-sen9 ;determinarel signo de: M = tan 0 + cot 0 . eos 0. (0: es no cuadrantal) 26.- Siendo a, P, 0 ángulos cuadrantales dis tintos, mayores o iguales que 0° pero menores o iguales que 270° y además cumplen: 29.- Siendo a , P y 0 ángulos cuadrantales; calcular: M = A + B + C, donde: (a, P y 0 6 [0 ;27t» 30.- En la figura se cumple que: sen a = -15/17. Determinar: M = tan a + tan 0 + tan (a - 0) AY 31.- Determinar el menor de 2 ángulos coter minales, si la suma de ellos es 1320° y el mayor está comprendido entre 900° y 1 200°. A) 2 B) 1 C)0 D)-l E)-2 27.-Si la expresión: M = V0-2 + V4-0 es real, calcular: R = sen 0 + tan 0 + eos 0; cuando “0” es un ángulo cuadrantal. . sec^ + 45°j D)(-) E)N.A 28.- Siendo “a” y “0” ángulos cuadrantales positivos y menores de una vuelta que verifi can: sen a = tan 0 + 1; calcular el valor de: sen2a + sen3a tan (0/4) C)-l/2 D) 1/2 e x 24.- Si los puntos P y Q son simétricos res pecto al eje Y exprese: H = |cot 0| + |cot a|, en A) 1 288° B) 1 198° C) 1 188° A) 83Vó3 D) 1 298° E) 1 260° E)- 38.- Calcular: R =C)576° A) 0 B) 0,5 C) 0,25 D) 1 E) 1,25 39.-Si: A)-1800° B)-1700° C)-1600° siendo: 3tt/ 2 < a < 2n. D)-1500° E)-1400° El valor de cot a - eos a es: MISCELÁNEA E) V7 (sec P - esc P) , es:M = B) - YA X a L.F.12A) 15 B) C) D) E) 19 A)0 C)3/4B)1 E)2D) 1/2 Razones Trigonométricas de Ángulos en el Plano Cartesiano 69T6 i Vó A)634° D)428° B)603° E)415° ' 34.- Si la medida de dos ángulos coterminales. negativos son proporcionales a los números 7 y 5; y además la diferencia de sus medidas está comprendida entre 540° y 900°, determi nar la medida del mayor. R. <8 1 VÍ3 L.F. (2a,a) 86 63^63 40.- Del gráfico mostrado, calcular: "sen2 a + eos2 0" 33.- Si la medida de dos ángulos coterminales positivos son proporcionales a los números 2 y 7, y además la diferencia de sus medidas está comprendida entre 1 200° y 1 500°; calcu lar la medida del menor. 36.- Si a es un ángulo ubicado en el primer cuadrante y, sen a = 0,25. ¿Cuál es el valor de esc a + cot" a ? B)-4y 8’B) 63 C)-27 21 C) 19 19 M 15 21 57.- Si a es un ángulo del tercer cuadrante, tal que: ->/l + cot2a = 8, calcular (8 sec a)3 A)-y c)4=V63 35.- Si tan p = 1,5 . siendo P un ángulo del 3“ cuadrante, el valor de la expresión: D)--C= 3-763 1/2 V* = (cosa)'sen“ A) -| D>Í \ 5(-4;-a\<f a2 sen " + 2ai>cos0 - b2 sen (a-b)2 cos720° + 4a¿> f- ~l* *1 ■ ? Los contadores Geiger permiten medir í el-nivel' \ ■' ü fe í z El invento de la circunferencia trigonométrica abrió las puertas para muchas aplicaciones científicas. Una de ellas es el círculo no Rae» Rae» Raen Rae» Rae» Rae» Raen Raen Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Raen Rae» Rae» Rae» Rae» Raso Rae» Rae» Rl Ra“°“““ R*“° *«• R*®0 “•«»1 en Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Raen Rae» Rae» Raen Rae» Raen Rae» Raen Raen Rae» Rae de Mohr, en mecánica de sólidos, para establecer una relación entre los . 5 momentos de inercia de cualquier cuerpo con el de otro redondo. SB ].. i. ' / Determinados alimentos han adoptado la ¡dea de círculo £ í trigonométrico para establecer sus precios. Así por ejemplo, en * determinados fast food, las pizzas las valorizan '' en términos de una pizza circular que les sirve de base, al que le atribuyen radio unitario. Todas las demás se cotizan según el radio sea el doble, triple o mitad. ■ d^i Tj’' radiactividad de algún lugar. Su principio de funcionamiento se \ " basa en hacer incidir un haz de Y c> \ radiación sobre una,»placa circular 3é<rádio unitario?-' co.mo un'. círculo trigonométrico, y contabilizar los puntos de J V' 7.1. CIRCUNFERENCIA TRIGONOMÉTRICA (C.T.) 1 (0; 0) X En consecuencia su ecuación será : C.T. 7.2. ELEMENTOS DE UNA CIRCUNFERENCIA TRIGONOMÉTRICA eje de tangentes y = i eje de cotangentes 0 Py = l: 7.3. LOS NÚMEROS REALES SOBRE LA C.T. Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■ÉStRACSO70O Es una circunferencia que posee las siguientes características: i) Su centro es el origen del sistema de coordenadas. ii) Su radio es igual a la unidad* (r = 1) ___( El estudio de las R.T. de números reales se efectúa a partir de las características que posee la circunferencia unitaria, más conocida como circunferencia trigonométrica (C.T.) eje de Tangentes eje de Cotangentes í 9 °™'rre t ricas xle:Núm’eros Reales) ..y B(0; 1) __ x A(1; 0) A'(-l; 0)/ a Y P(x;y) B'(0; -1) * En general las circunferencias cuyo radio posee una longitud determinada, pueden convertirse en circunferencias trigonométricas si dicha longitud se constituye en un equivalente unitario. Por ejemplo una circunferencia de 3,5 m de radio se convierte en una circunferencia trigonométrica si hacemos: 3,5 m = 1 u, donde u es una nueva unidad de longitud. En matemática es importante desarrollar la habilidad de aproximar. Empecemos esta tarea haciendo las siguientes aproximaciones: rr = 3,14 , entonces: 2n = 6,28 ; tt/2 = 1,57; 3tV2 = 4,71. A continuación nos proponemos elaborar un gráfico en el que estos números aproximados sean ubicados sobre la circunferencia trigonométrica: ; ri ci n;e t n c x I e _N ú n Ye ro fíiR ° °1 ■ .—.¿-■i -V '•?>.. ' ..■Si'ls.'t-- 7. i-i S i-.. rs Y bk.X&áL’XX;.-.vaá Toda circunferencia trigonométrica tiene los siguientes elementos: A(1 ; 0): origen de Arcos A’(-l ; 0): origen de Suplementos B(0 ; 1): origen de Complementos P(x ;y): extremo del Arco a x = 1: AY X2 + y2 = 1 x2 + y2 = 1 3,14'JL x x%,282n 4,713x/2 2 3 x 6 4 5 7.4. REPRESENTACIÓN DE LAS R.T. CON SEGMENTOS DIRIGIDOS EN LA C.T. 7.4A Seno Si: a e R x2 + y2 = 1 sena sena -1 1 00 7.4B Coseno Si: a e R => eos a Circunferencia Trigonométrica 71n | /cosa Si ahora tomamos como referencia los números reales: 0; 1,57; 3,14; 4,71 ; 6,28 , entonces se puede predecir la ubicación aproximada de los números enteros 1; 2; 3; 4; etc. Es necesario reconocer que cualquier número real ubicado sobre la C.T., define sobre ésta un arco en radianes. El coseno de cualquier número real (arco) en la C.T. está representado por la abscisa del extremo del arco. _________ 00 máximo y 1,57 ,y n/2 El seno de cualquier número real (o arco) en la C.T. está representado por la ordenada del extremo del arco. Si asumimos válidas nuestras aproximaciones, observamos que ambos gráficos son equivalentes . En forma análoga se pueden ubicar los números reales negativos sobre la C.T. > | -J < sen a ¿ 1J mínimo máximo | -1 < eos a < 1J / \ mínimo máximo ,.y - ~^x2 + y2 = 1 ,.y ct____ -oo z^-1mínimo .y —U x2 + y2 = 1 a e R - (2n + 1) it/2 ; V n e Z a. tan a e R * La tangente no tiene máximo ni mínimo x2 + y2 = 1 7.4D Cotangente a g R - (m) ; V n e Z*y cot a e R La cotangente no tiene máximo ni mínimo. x2 + y2 = 1 7.4E Secante a e R - (2n + 1) rt/2 ; V n 6 Z sec aS -1 sec a > 1v a. x2 + y2= 1 sec a seca* 00 7.4F Cosecante Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos72 fíe RACSOy? IDITOKK eje de cotangentes eje de tangentes 1 Mínimo Relativo sec < P 7.4C Tangente La tangente de cualquier número real (arco) en la C.T. está representada por la ordenada La secante de un número real (arco) está representada por la abscisa del punto de intersección del eje x con la tangente geométrica trazada por el extremo del arco. La cosecante de un número real (arco) está representada por la ordenada del punto de intersección del eje y con la recta tangente trazada por el extremo del arco. cota La cotangente de un número real (arco) en la C.T. está representado por la abscisa del punto de intersección del eje de cotangentes con la prolongación del radio que pasa por el extremo del arco. - ” Máximo Relativo del punto de intersección del eje de tangentes con la prolongación del radio que pasa por el extremo del arco. |y a g R - (n n) ; V n e Z esc a -1 esc a esc a 00 7.5. RELACIONES AUXILIARES (seno verso, coseno verso y exsecante) vers a = 1 - eos a 0 < vers a 2ae R a ¡sena vers a vers a 00-00 0 < cov a < 2VaeR => cova 00-00 7.5C Exsecante o Externa! Matemáticamente la exsecante de un número real (arco) se define así: exsec a = sec a - 1 Circunferencia Trigonométrica 1 7.5A) Seno verso o verso Matemáticamente el verso de un número real (arco) se define así: esc ai! 2 máximo 1 Mínimo Relativo 7.5B) Coseno Verso o Coverso Matemáticamente el coverso de un número real (arco) se define así: cov a = 1 - sen á J) mínimo mínimo 2 máximo -1 Máximo Relativo a¡¿ Tcov /cosa En la circunferencia trigonométrica está representado mediante el segmento dirigido desde el pie del seno hasta el origen de arcos. x2 + y2 = 1 En la circunferencia trigonométrica está representado como el segmento dirigido desde el pie del coseno hasta el origen de complementos. +y X2 + y2 = 1 a exseca í -2 v exsec a £ O exseca ao PROB. 1 h = y 9a) La longitud del segmento OM. Pz b) El área de la región triangular AOP. £ 1 Donde: |sen9| = sen6 ; |cos0| = -cos0 h = b) Área = Sa) En el gráfico se puede reconocer que: Es AOM - EsAHP: sen 9 74 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos íBi RACSO IDtTOIII RESOLUCIÓN De la circunferencia trigonométrica mostrada, se pide expresar en términos de 9: Aplicando las definiciones de seno y coseno en la C.T., tendremos: M h h = 1 |sen9| 1 + [ eos 0 [ cds exsec a -2 máximo relativo sen 0 1 - eos 9 |sen0| 1 +1eos 01 (base) (altura) 2 (l)(|sen0|) 2 exsec a 0 mínimo relativo H O '|cos 8| ,y - + y2 = i s= 2 En la circunferencia trigonométrica está representada como el segmento dirigido desde el origen de arcos hasta el extremo de la secante. a e R - (2n + 1) rt/2 ; V n e Z PROB. 2 PROB. 3 sen 6 ; sen 2 ; cosC3,5) ; [an(l) Veamos: / 2 tanly ;en2 3. sen6 3,5’ cos3,5 A’(-l ; 0) x * (eos <¡>; sen $) B’(0;-l) tan 1,5 > sen 2 > sen 6 > eos 3,5 Y ordenando en forma ascendente será: cos(3,5) ; sen 6 ; sen 2 ; tan (1,5) PROB. 4 Si eos 9 e de valores que puede asumir el sen 9. Circunferencia Trigonométrica 75 RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN 1 Resolveremos recurriendo a la identificación de las coordenada de cada vértice del triángulo. Empezaremos reconociendo que dos de los vértices están ubicados en los propios ejes coordenados: A’ y B’. En la circunferencia trigonométrica mostrada, descubra una relación para el área de la región sombreada en términos de <j>. En vista que no son fácilmente identificables una base y su altura correspondiente, el cálculo del área se hará aplicando el método de las coordenadas, cuyo algoritmo es como sigue: En atención a la longitud y signo de cada segmento, se puede establecer las siguientes relaciones de orden: Ordenar en forma descendente los siguientes números reales: sen <j> YA L5 determine el intervalo Aprovechando la habilidad de las apro ximaciones, lo que haremos es ubicar los números reales: 6 ; 2 ; (3,5) y (1) sobre la circunferencia trigonométrica. Es recién a partir de dichas ubicaciones que trazamos los segmentos dirigidos que corresponden a cada R.T. de la lista dada. rz 6 -1 - eos ó' 0 X-í -1 ><0 S = - ^ .(1 + sen <[> + eos <¡>) S = ^ . [ (-sen <}> - eos <¡> + 0) - (1 + 9 + 9)] S=|. y <1/2 X <1/2 De este análisis se puede establecer que: sen 0 e DE RESOLUCIÓN: Área sombreada = (M-N) (x2;y2) H+)(+) Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -^^ACSO76’V'l RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS Ubicamos los arcos cuyo coseno es -1/2, de este modo reconocemos que existen hasta cuatro posibles valores para 0. Recordando que el radio de la C.T. es uno, los valores de los segmentos dirigidos que representan a los senos de dichos arcos se deducen por aplicación del teorema de Pitágoras. x¿ii. X&. ~Ñ" ■Xl* ' ■Xl?) •x3y4 ■x4y,_ M Xl?, W3 ; ~2 !-73 W 2 V2JX __ -V3! 2w injK -1 < sen 0 <- o < sen 0 < 1 1) Graficar la línea trigonométrica correspondiente respetando su ubicación en el cuadrante asignado así mismo su magnitud angular debe obedecer a la información dada. 2) Para calcular longitudes y áreas en la circunferencia trigonométrica se debe considerar las medidas de sus magnitudes como segmentos positivos, en cuyo caso se recomienda trabajar con sus valores absolutos. 3) Un método para el cálculo de una región sombreado limitada por un polígono de «n» lados es el «método de las coordenadas» que corresponde al siguienteesquema: Enunciados de Problemas W con Resolución LÍNEA TRIGONOMÉTRICA SENO 01.- Si 0 e IIIC , determinar la variación de: es: B)[l;2] C) [0; 1] D)[l ;3] A) [1; 3] B) [1;2] C) [0; 2] D) [2;5] E) [4;5] C)<0;3> .determinar A) [ sen 1; 2] B)[-senl; 0] C) [-sen 1; 1] E) [ sen 2; 42 JD) [ sen 1; 3J A) 1 B)2 05.- Sabiendo que: a) sen que puede tomar M, si:.v 6 B)0A)-l C)2 D)-3 06.- Si: .v 6 Circunferencia Trigonométrica 04.- Teniendo en cuenta que: .v e se pide calcular el valor mínimo de: W = 1 + sen |2.v| 08.- Sabiendo que: 0 e el rango de valores que toma “M”, si: M = sen (2 tan 0+1) A) 72 D) 43/2 B)<0; 72) E)(0; 42/2) calcular la suma del máximo y mínimo valor 71 . _7t ~l 6’ 4J E)-2/5 A)(-l;^ B)(-l;3) Q(0;l) D)(0;2) E)(l;3> tr tr i ’ 4 09.- Dadas las siguientes condiciones: a-41 2 A)(l;2) B)g;2^ C)(l;3) D)(0;l) E)(-l;2) 02.-Si: 30° < 0 < 150°, calcular la variación de: M = 2 sen 0 + 3 y además se verifica que: E) <-!;!> 07.- Determinar la variación de: W = -senx- 71 - 2 sen x eos x -cosx si:x£ <7t;57t/4) A) (0; 43 > D) <0; 3 42 ) 41-1 < eos x < - ; entonces la variación de W = sen A)[l;4] x-2 x+1 03.- Sabiendo que: sen 0 = —-— + ; don de 0 e IVC, determinar el intervalo de valores que puede asumir “x”. 5-3sen0 W=^— C)0 D)3 E)-3 M = 4 sen'x -1; se pide , , ptr 1 b)x£ — ;3tt Determinar el máximo valor de “a”. B)V3 0-73 E) 43 + 42 LÍNEA TRIGONOMÉTRICA COSENO está definidos así: x G A) [1/4; 2] B) [-3/4:0] C)[-3/4;2] D) [3/5;2] E)[3/4;3] B) [72 ;2]A)[l;2] C)[-l;2] D)[-72;l] E)[72;4] < ba < A)-l B)0 D)3 E)-3 W = cos( sen20 + 2 sen 0) A) eos 3-1 B)2cos(-3) C) -eos 3 + 2/3 D)eos 3 E) eos 3 + 1/3I. eos 1 > eos 3 n. |cos 4| > eos 5 III. eos 2 < eos 3 M A)WF B)FVF C)VFF ) B)[7; + °o) C) (-■»;-!] D)VW EJFFV D)[l ;3> E) [4; + o=> 13.- Determinare! intervalo de variación de W: LIN.TRIG.: TAN-COT-SEC-CSC si se sabe que: 0 G IVC. sec 0 = B) A)D) E) que: 0 G A) < 0; 1) B) <-2 ;0> C) ( 1 ;2> D) <3; 4) E) < 2; 3) ~J 1 78 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos KACSOPlDItOtlI 12.- Identifica los valores de verdad o false dad de las siguientes proposiciones: 11.- Determine el valor de “a + b” si se verifica la siguiente desigualdad: 10.- Calcular el intervalo de valores para M: M = 1 + eos X + cos'x 15.- Sabiendo que x es un arco cuyos valores 5ir T 18.- Si: 0 G [0; 7t/4], calcular la variación de “m”en: (H) E)(5;l) 14.- Teniendo en cuenta que: 0 G I C, se pide determinar el intervalo de variación de W, si: cosa + 3 2cosa -1 4»i-3 2 :j , se pide determinar el intervalo de variación de W: A) [8 ; + °<> 7cos0-3 2 C) 2 17.- Determine algún intervalo de variación de la expresión: 16.- Determine algún mínimo valor de la expre sión: '5.272+3' 4’ 4 '_2.1\ 15’5/ 7T W = |2 eos (|x| - — )| 19.- Determine la variación de si se sabe P^]ycsc20=-^- |_4 2j 7 n + 1 cosO + 3 W=---- -----COS0 +1 3 - 2cos0 w=-^ A)[0;2] A) C)<-2;0> E)[0;6] , entonces todos los C)3 D)-3A) 2 B)-2 E)1 sec 0 ÁREAS EN LA C. T. , entonces la variación de es: P C)<-2;-l> x Aa Q B Circunferencia Trigonométrica 79o I A)(O;1) D)<-1;1> B)(0;3> E)<-l;0> y B A)(l;3) D)(-1;O> B) sen a C) sen2a D) sen2a. cosa E) 2cos2a 2/71 4-1 3 b)B;2] A)[-|;o) 24.- Si: 0 6 IIC y esc <$> = - la variación de: “ esc2 <j>”. 20.- Si |2 - V3 tan x| < 1, entonces todos los valores de “x” en ( 0; 7t) que verifican la desi gualdad se encuentran comprendidas en: C) [‘2;2) B)<-3;1) E)<-1;1> 22.- Calcular el intervalo de “x” para que se verifique la igualdad: x + 3 ---- - , donde: 0 e IIC.x + 2 21.- Si sec x = valores de “„i” que no verifican la igualdad se encuentran comprendidos en: A) (-2; 4) B)<-3;1> C)(-2;3> D)(-2;l> b4M d)[-4;V2) e>HH) 23.-Si: x 6 ^;2^ W = 1 - 2 |sec-y| B)<-3;-l) E)(-4;-2> 27.- A partir de la siguientes condiciones: i) exsec x = f-covy ii) 7<y<9 iii) 5<x<7, se pide calcular el valor de: V = x + 2y. A)3rr B)5rt Q4ti D)5rt E)7n c> [4;3] 28.- En la circunferencia trigonométrica mos trada, mÍBP' = a, PQ ± A’A . Calcular el área de la región sombreada BPA'Q. A) cos2a 26.- Si a y P son las medidas de dos ángulos independientes, entonces se pide calcular la suma del máximo y mínimo valor de la siguien te expresión: W = 5 vers(a) - 4 cov(P) A>[í;í] senO + 2 ---- -—“ ; determinarsenO + 1 25.- Encontrar todos los valores de “x” que no verifican la igualdad. 3x+2 esc 0 = —---- r2x+ 3 D) E) - A) 2cos0 B)-3cos0/2 C) 2sen0/3 D) 3sen0.cos0/2 C.T. E) A) -sen 0 eos 0 B)sen 0 eos 0 B) (sen 0 . eos 0) A) B) senO (1 + cos0) C)eos0(1+ sen0) S. D) E) CSC0 B)- D) seo2 0 csc0 A) B) : 80 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos •Síracso C) -(sen 0 . eos 0) D) -(eos" 0) E) (sen2 0.cos 0) C) 2sen 0 eos 0 D) sen3 0 E) 3cos2 0 seo2 0 csc0sen0 + eos0 2 sen 0. eos 0 . 2 sen 0 +eos 0 2 sen 0-eos 0 “~2 sen0-cos0 2 29.- En la C.T. mostrada, se pide calcular el área de la región sombreada, si: m ABP = 0. 31.- En la circunferencia trigonométrica mos trada se cumple: mABP = 0. Determinar el área de la región sombreada. 34.- En la circunferencia trigonométrica se sabe que: /ni? = 0, PQ _L RS , AQ _L A'A . De terminar el área de la región sombreada. Suge rencia: sen" 0 + eos2 0=1 33.- En la circunferencia trigonométrica mos trada se cumple m A B A'P = 0. Calcular el área de la región sombreada. 30.- En la circunferencia trigonométrica mos trada determinar el área de la región sombreada, si m A BP =0. A)-(sen2 0) O^ C) -| E) 2sec2 0 csc0 A>i |cos0 (1 - sen0) 32.- En la circunferencia trigonométrica mos trada se cumple m AP = 0. Determinar el área de la región sombreada. y sen0 (1 + cos0) y cos0 (1 + sen0) A) (tan 0 - cosO) B) (cot 0 + sen0) C) D) E) (tan 0 + sen0)E)[2;4] 39.- En la circunferencia trigonométrica mos- A)2/7 B) 1/3 C)2/5 C) sen a.tan a D)3/4 E) 1/4 R A) 2/7B) B) 1/4 A71 AC) C)3/7 P D)5/4 D) a E)3/8 E) 2 sen a Circunferencia Trigonométrica 81 35.- En la circunferencia trigonométrica se cum ple m A B P =0, calcular la variación del área 37.- En la circunferencia trigonométrica mos: trada.míp' = a, AR -L A'A . Calcule el área de la región sombreada RTO. ,y B B sena sena+1 3 sen a 2sena-l A 1 trada.mABM = a, PM ± MR ; PB ± BR . Evaluar el área de la región triangular POR: 36.- En la circunferencia trigonométrica se sabe que: /nAP = 0, QB' 1 BB'; ÁT 1 AA . Evaluar el área de la región triangular ORQ. /A 38.- En la circunferencia trigonométrica mos trada se cumple que: m ABP =0. Calcular el área de la región sombreada si se sabe que “P” es un punto de tangencia. yk IB de la región sombreada, si: 0 e A) [|;3] B) [l;2] .751 ' [ 2 ’ 2 J D)[l;3] _L sena 2' sena-1 D) - tan a. csc2a E) cot a. sec2a 40.- En la circunferencia trigonométrica mos trada, míp" = 0, PQ ± AA'; A'R = RB. Si el área de la región triangular RQB' es de la forma S = M + N eos 0 + T sen 0, entonces el valor de M + N + T es: (cot 0 - COS0) (tan 0 - cos0) A) - eos a . csc2a B) eos a . csc2a ., senaA)-------- r. cosa-1 A) B) E) I. MISCELÁNEA 47.- De la figura mostrada calcular: III. tan 27°>cot27° M = A)FW B)WF QWV D)FFF E)FVF A)1 BB)3 I. sen 3 > sen 4 C)2 II. sen 4> sen 5 D)4III. sen 3 > sen 6 U-«)A)VW B)WF C)VFV D)FW E)FFV E)5 A) 2 sen 0 B) 2 eos 0 C)- B)FFV C)FFF D)FVF E)FW D) E) 1' 82 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 44.- Indique verdadero (V) o falso (F) según como corresponda: I. |cos2| > |cos 3| II. sen 290° +eos 290°>0 43.- Identifique la veracidad o falsedad de las siguientes proposiciones: 46.- En una circunferencia trigonométrica se it verificaque: — <jC] <jc2<tc. Indicar la verdad (V) ó falsedad (F) de las si guientes proposiciones: III. |sen 1| < |sen 3| A)VFF cot X] < cot x, A)FFF B)FFV C)FVF D)VFF E)FW tan Xj > tan x2 n. |cos x2| < |cos Xj | m. l + sen0 COS0 -y (0;¿) \(¿1) (ajhjxf 1 - sen 0 2cos0 ac+bd+1 ef II. esc 40°<sec 40° I. eos 25° < sen 25° 48.- En la circunferenciatrigonométrica mos trada se cumple, m AP = 0. Determinarla lon gitud del segmento BQ. Sugerencia: sen(-0) = -sen 0; cos(-0) = eos 0 1 + CQS0\ senO / 42.- Analice la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: 45.- Siendo: 7t < x, < x, < 3rt/2, señalar la ver dad (V) ó falsedad (F) de las siguientes propo siciones: I. sec X] < sec x, D. esc x¡ > esc x2 III. |sec Xj | > |sec x2| A)WV B)FVF C)FFV D)FFF E)VFF , siendo: m ABP = 0. 41.- En la circunferencia trigonométrica mostra da se tiene: ni AP" = a. PQ X OA ; SM X OU, SU X OU ,»iZPOT = 90°. Calculare! área de la región triangular QSU. 32 sen a ■^seca 3 C) - 2 tan a D) --^cota 32 eos a Q A) 1 + sen 0 + eos 0 B) 1 - sen 0 + eos 0W = seo a - tan a. C) 1 + sen 0 - eos 0 A) 6 D) 1 - sen 0 - eos 0 B)5 E) 1 - 2 sen 0 + eos 0 C)4 D)3 E)2 P, 4 *xP. M xO lA A) (-eos 0 ; -eos 0) B) (-sen 0 ; sen 0) C) (-sen 0 ; -eos 0) D) (sen 0 ; -eos 0)C)A) B) E) (sen 0 ; eos 0) D) E) Circunferencia Trigonométrica 49.- En la circunferencia trigonométrica mostrada se sabe que: m AP = a. además se verifica que: OQ = QA. Se pide calcular: 52.- En la circunferencia trigonométrica mos trada se cumple que: ni A B P =0. Calcular ¡as coordenadas del punto “M”. M, p4 B y o o ,7 B xB 51.- En la circunferencia trigonométrica mos trada se pide calcular -Jl PM, si: m ABP =0. 2cos0 1-3 sen 0 cosO l-cos0 sen 0 1-COS0 CQS 0 1-sen 0 2cos0 l+sen0 ■ MZ—-p- — 4- P-. 50.- En la circunferencia trigonométrica mos trada, calculare! valor de OM si: mA BP =0 'O o \J ■ a-4 i ' J ír >7 h > 3-- :3 / El movimiento de los proyectiles exige conocer la velocidad / la gravedad y los ángulos de tiro. La expresión que da el alcance ."i —■ logrado presenta términos trigonométricos que en ocasiones incluyen razones de ángulos compuestos. .ffiísSSíSfSS’íSá; Un adecuado conocimiento de las l identidades trigonométricas permite analizar adecuadamente las distintas :SW^jggS opciones de los movimientos. * _________\ \ ia, o iecrr®i£>'gícj|^| . El peritaje policial de los disparos por armas de fuego requiere — del empleo de unos aparatos llamados péndulos balísticos. \\*c_, \EI principio dé funcionamiento de estos consiste en mover un cuerpo maciso.impactado por el proyectil que lo desplaza desde una posición vertical hasta una posición 1 inclinadaycuyasucesiónformaánguloscompuestos. - r f Vs •; • • • ■ . • : V ------ 1~ ~í. ■f. i ■ - ■ La humanidad ha podido servirse de la luz artificial gracias a la 1 transmisión de la energía por medio de voltajes alternos. El f conocimiento científico que está detrás de esta tecnología solo fue posible gracias al conocimiento adquirido de las razones trigonométricas y de sus identidades. | ' ! 8.1. DEFINICIÓN Aquí presentamos un resumen de las identidades trigonométricas fundamentales: iijldentidades por cocientei) Identidades Pitagóricas iv) Identidades Auxiliaresiii) Identidades Recíprocas PITAGÓRICAS RECÍPROCAS AUXILIARESCOCIENTE sen2 a + eos2 a = 1 tan a + cot a = sec a esc a sec2 a + esc2 a — sec2 a esc2 a sec2 a - tan2 a =1 .2 sen6 a + eos6 a = 1 - 3 sen2 a eos2 a .2 (1 ± sen a ± eos a)2 = 2(1 ± sen a)(l ± eos a) Nota.- a2 + b2 = c2a sen x + b eos x = cSi: a Entonces: senx b b ■fj*RACSO IDITOkllProblemas de Trigonometría y cómo resolverlos84T8 I i csca = 'i£in¡' sen4 a + eos4 a = 1 - 2 sen2 a eos2 a 1sec a =-------eos a 1 cota= sen a tana=-E¿TE' eos a cota = esc2 a - cot2 a =1 Son igualdades entre expresiones trigonométricas, las cuales se verifican para todo valor admisible de la variable angular. Las Identidades Trigonométricas fundamentales se agrupan en identidades pitagóricas, por cocientes, recíprocas y auxiliares. En términos operativos, las identidades expresan igualdades entre razones trigonométricas que permiten reducir expresiones trigonométricas. Las identidades trigonométricas son múltiples, y se utilizan adecuadamente según el tipo de situación problémica que se enfrente. ; W 7 w? © I- = ; cosx = | ; tanx = £ c o Luego de simplificar y reducir, tendremos:PROB. 1 Demostrar que: k = ,2 = 2 tan2 x k = cscx PROB. 3 Si se cumple que: = X |cotx + cscx + 11 , calcula el valor de X. = X|cotx + cscx + 11= 2 tan2* = X|colx + cscx + 11PROB. 2 Reducir la expresión: k - = X|cotx + cscx+ 11 Expresando en senos y cosenos: = X | cot x + esc x + 11 X|cotx + cscx + 11k = J2 Identidades Trigonométricas resolución RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN Transformamos el primer miembro para obtener el segundo miembro: Multiplicando dentro del radicando al numerador y denominador por (1 + cosx), se tiene: * = -L- senx [(l + senx)(l + cosx) (l-cos2x) (l + senx)(l + cosx) (l-cosx)(l + cosx) secx + cscx 1 + tanx (senx + cosx) cosx senx (cosx + senx) cosx sen2 2(l + senx)(l + cos x) 2.senzx 1 ll + senx-t-cosxl ¡2 I senx | ~ "■ . ■' 1 X PKOBLBMS MttaOS ’ 11 +senx V 1-cosx- (senx + cosx)2 -1 cot x-senx cosx x + cos2x + 2senxcosx-l c°sx _senxcosx senx l + 2senxcosx-l cosx -sen2 xcosx senx (1 + senx + cosx)2 2sen2x cosx senx I + senx cosx 2senxcosx.senx cosx(l-sen2x) 2sen2x eos2 x cosx cosx senx ■J7 eos 0 = tan2 0 - 1 X = 7 = => PROB. 4 ■J7 eos 0 + 1 = tan2 0 , Finalmente: t*****ik****i*i ★★★'A k = 6 Del dato despejamos: DE RESOLUCIÓN la parte íjiRACSO ■ BDITOM1S Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos86-lid RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS 72 Elevando al cuadrado: 7 eos2 0 = tan4 0 - 2 tan20 + 1 obtenga el valor de: k = tan6 0 - tan4 0 - tan2 0 Sabiendo que se cumple la siguiente condición: tan6 0-tan4 0-tan2 0 = 6 k se parte del miembro más complicado para ■V- (tan4 e - 2 tan2 0+1) eos 0 7 = se c2 0 (tan4 0 - 2 tan2 0+1) 7 = (1 + tan2 0)(tan4 0 - 2 tan2 0 + 1) Efectuando y ordenando como sigue, tendremos: 7 = tan40 - 2 tan20 + I + tan60 - 2 tan40 + tan20 -yj . |cscx + cotx + 11 = X |cscx + cotx + 11 —1_ + cosx + senxl _ x| cotx+cscx + 11 senx senx senx] 1) Para efectuar una demostración, llegar al segundo miembro. 2) En muchos problemas es recomendable expresar en función de senos y cosenos, pero no significa que siempre se realice dichos cambios. 3) Es conveniente realizar artificios, de tal manera que se obtengan identidades conocidas, para beneficio propio del problema. 4) En el caso de problemas condicionales se sugiere trabajar tanto en condicional (dato) como en la parte problémica (incógnita) _L = 72 72 2 DEMOSTRACIONES 01.- Demostrar que: = 2 - sen x SIMPLIFICACIONES 02.- Demostrar que: 11.-Simplificar: = 2 eos x M = E)0A)1 12.- Reducir: íc2x + csc2x - 1 = cot6x A) tan2* B) cot2 C)cos2x D)2 E)105.- Demostrar: 13.-Simplificar::n2. tanx + 1>s4. B) sen*A) sen x.cos x 08.- Demostrar que: E) sec x.csc xD) tan x.csc x 14.- Identificar la expresión mas reducida para: M 09.- Demostrar que: C) esc xB) secx 4 sec2x - 2 E)cot x 87Identidades Trigonométricas ./i. ' 1 1 1 + sena + 1-sena A) tan x.csc 2x D) sen x.cot2x • ...... ....... — r-, . . Enunciados de Problemas u :n2x senx 1 + cosx 06.- Demostrar: tan2x - sei (senx - cosx +1 )(senx + cosx -1) 1-cosx 1-cosx senx tan2x .sei secx.cscx - tanx esex cosx + senx.tanx senx.secx cotx + esex cosx +1 1 + senx + eos 2x 1 + senx csc2x - 2cotx cotx-1 C) cos2x secx.cscx-cotx A2 secx I con Resolución sec2x + 2tan.x M = - (1 + sen2a) - 2 tan2a = = cos’a 03.- Demostrar que: (I- senx +cosx)2 = 2(1- senx)(l +cosx) M B)sec2xC) csc2x D)-l E 04.- Demostrar que: cot4x . csc'x - cot2x. csi 07.- Demostrar que: sen8x + cos8x = 1 - 4sen2x .cos2x + 2sen4xco: (tanx + secx M = ■ —:1 senx +1 10.-Demostrar que: cot2x.( l+cos2x)+tan2x.( l+sen2x) = = 2sec2x.csc2x- 5 1 - senx 1 + senx "i + "t1 + senx 1 - senx 22.- Reducir: .2is6x) - — (eos2; M = A)-l B)2 C)1 D)-2 E)0 23.- Reducir: M C) cot x. sec x B)esc xE) tanx E)sec x 24.- Reducir: secx + cosx - 2 M =D) 1/3A) 2 B)1 C)4 E)3 18.- Simplificar la expresión: C)4 E)3A) 1 B)2 D)-l • 26.-Si: determinar:A) 2 B)4 C)5 D)-l E)3 A)2 D)5 E)120.-Simplificar: 27.-Si: M = calcular: M = m esc x + n sec xB)0 C)3 D)4 E)2A)1 A)-2 B)-4 C)5 D)-l E)3 = k2, k>028.-Si: D)-20-1 E)2B)0A) 1 p-m 88 J Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos áji RACSO JP IDITOltl 1 — cosx tanx A) tan4x D) sec5x A) 2cot x D) cos2x A) tan x D) cos2x B)3cos x E) tan3x 25.- Reducir: M = vers2x + cov2x + 2(sen x + eos x) A) cot x D) sen x. secx versx cos2x !x - sen2x)' 15.-Simplificar: (1 -cosx).cscx cosx tanx — senx tan4x + sen4x - tan4x.sen4x (tanx + senx)(tanx - senx) 1 + tanx + secx 1 + cotx + esex versx —covx cos3x C)2sen3x. 3 B)8 1 D>4 1 C>5 16.- Reducir: M = sec x(csc x - 1) + eos x(sec2x - esc x) B) tan2; PROBLEMIZACIÓN CONDICIONAL sen20 + sen 0=1 M = cos40 + cos20 11 A)6 cosx 1 + senx 1 - sen 2x cosx + senx.cosx C) sen3x 19.- Simplificar la expresión: W = sec6x - 3tan2x.sec"x - tan6x + 2 tan x.(sec x- tanx).(cscx+ 1) 21.-Simplificar: vers(x).[3-exsec x] + 2 + exsec x W= 3-2cosx cot6x+ 3csc2x.cot2x + l M tan6x+3sec2x.tan2x + l B) sen x. cot5x C) sec x. cot3x E) cot6x 1 + sen x 1 + cos x 1-cos x + 1-sen x M = — (sen6x + co: 17.- Simplificar la expresión: sec2x + cos2x-2 sec2x + cos2x + l W=------------------ — ------------ --------—----- . ------ secx + cosx+ 1 B)3 Q4 sen3x + sen x = m cos3x + eos x = n 1 4 34.-Si:determinar: M = 1 - sen x - eos x sec x = a + esc x determinar: M tan x + cot x - 1 Además se sabe que: x 6 IIC , a > 1 B) 73a2+ 1a2 + 1A) E)-V«2 + i2a2 -1D) 35.-Si: tan a-esc a 1 , calcular: W = (esc a - eos a)(l + cot a) C)A) 3(1 - k) B)-(l+*) B)3 C)4 D)-5 E)1A) 2 D) E) 30.-Si: determinar: E)8C)5 D)9A) 3 B)4 C)B) 37.- Si: tan a - sen a = I , calcular: W = sec a. esc a - sen a + eos a E)2C)3 D)4A)0 B)1 32.- Si se cumple: calcular: B)A) W = eos x . cot x + 2 sen x E)±3D)-5C)4B)±2A)-2 40.-Si: k.33.- Si: calcular: entonces calcular: A) J2 B)-2senx C)3tanxA) - 2 cot x E) tanxD) - 2 tan x ...(2) ■ Identidades Trigonométricas cot x + eos x = 1, W = cot x + esc x M = sen4x + cos4x W = esc x + sen3x is6x 2m-l m 2m + l m A)-2 B)2 C)4 38.- Si: sen x - cos'x + sei calcular: W = sec2x + csc2x + 2 sec x . esc x D)-l E)-3 :n3x = 0, entonces 2m D) m~3 3m 2>/3 B) k sen x - vei s x sen vers x D’-2T 29.- Si: sen4x + cos4x = k , entonces calcular: W=(senx+cos3x)2+(senx-cosx)2+(cosx+sen3x)2 E) — 3k 2m 36.-Si: k > 0, se verifica que: ¿+—S 2, cal cular el mínimo valor de: 5E)-^D>~7i :c"j> = |d + ¿) B)5t/3 C)2-«/2 D) 1 E)3 V2 41.-Si: sen4a = 2 eos4 a + a . csc4a ...(1) b sec’a = cos6a + 4 sen'a W = k-k~' |(1 -k) sen x + eos x = 72 A)f B) | 31.-Si: 2sec2x - csc2y = 1, entonces calcular: W = 2sec“_v - csc2x cos4x-sen4x cos8x-sen8x M = 1 + sen6x + co: A)0 B) 1 C)2 D)8 E)-2 39.- Si: sen2x + csc2x = 7, entonces calcular: calcular: a + b. 47.- Determinar “»i” en la siguiente identidad: B)2 C)4 D)3 E)1A) 9 42.- Sabiendo que se verifica: C) 5sen xB)2cos xA) tan x E)3tan xD) -cot x 48.-Si: exsecx + tanx+ l=a,«^0,calcule el valor de ni. calcular:cot xB)3 C)-l D)5 E)4A)2 43.- Si se cumple que: = 2 + D) 3(n-l) Q ótana C) tan 0 -1B) cot 0 - 1A) 2sen 0-1 = tan'n - tan2Z>, D) 2tan 0 + 1 E) sec 0 + 1 entonces calcular: eos x A) cot a . tan b B) 2cos a . sec b O tan b D) sen a . tan b E) eos a . tan b 45.- Sabiendo que: E)5A) 2 B)3 OI D)-4 ELIMINACIÓN DE ARCOS= 4 + sec x , calcule: sen x + esc x. B)A) •••(I) 46.- Calcule el valor de “ m ” si: C)a~b =1 A) 3 B)4 C) 2 D)-2 E) 1 j 90 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -®*RACSO IDlTOkl* a senx 1-/H secx b cosx 3 2 5 3 2ar ’ tan 2x secx -1 secx + tanx secx - tanx secx - tanx secx + tanx cot 2x esex -1 5 D>2 tan ¿>\2 tan x / 49.- Calcular “x”, a partir de: (x + cov 0)2 + vers'0 = (exsec 0)2 ;x> 0 a e IC entonces calcule el valor de k. A) 3csc2a B) - csc2a D) -4sec2a E) 4cot"a 2a B)^I 2 A)^I 51.- Determinar una expresión independiente de la variable angular “x”, si se sabe que se verifican las siguientes condiciones: c)p4 eos x(3 + tan x-2 sec2x) 2 tan x +1 o-| • 1 senx. cosx = ~ A) ab~= a - b B) a~ + b~ = 3ab D) 2ab = a2 + b~ E) ab = a + b tan x+cot x+m sec3x + csc3x tan x + cot x + 2 (secx + esex)3 ’ = m + nim. cot’m. „_2 E) y (2-cos2ot)(l + sec2ct) l + 2tan 2a , , , sen x-sen3x+sen5x-sen7xcalcular: M =------------- i-------- 5--------eos x-cos x+cos x-cos x 44.-Si: -\sen x 1 + sen4x 50.-Si: -------- 4— =tanx1 + eos x A) Jp~jq C) Jpq 2 57.- Sabiendo que: m senx- n cosx = ni + 1 ...(1) C)25 D)4 E)16 tanxsenx cosx E)-2 59.-Si: B)-2 C)3 D)4 E)1 A) 2nui ...(1) 2 calcular el valor de: A A) 2 B)3 C)5 D)0 E)1 Identidades Trigonométricas 91T8 55.- A partir de las condiciones: p cos2x . sen x = q ... (1) p sen2x. eos x = r. . . (2) n sen x + m eos x = n + 1 ... (2) determine el valor de: E = ni + n + 1 tanx. (1- cosx) = 4<; ...(2) determinar una expresión equivalente para: N = p2- q2 e)277 1 + senx ni = ------------- 1-senx n = (tan x + secx- l)z ... (2) 0)2^7^ 52.- Si se sabe que se verifican las siguientes condiciones: 1 + sen4x = a cos2x . sen2x ... (1) 2 - cos4x = b sen2x . cos2x... (2) determinar el valor de: F = (b - a)2 A)9 B)3 60.- Si se sabe que: x e (o; , y además: + q2 B)Z>(l-a2)' E)(l-a2)2 tan3x + tan5x = ni3 ... (1) cot3x + cot5x = n8 ... (2) identificar el equivalente de: S = ni2 + n2 B) ni + n C)2 D) ni3 n5 E) ni n A) 2 B)0 C)3 D)4 58.- Si: sen2x- cos2x = a ... (1) tan4x - cot4x = b ... (2) determinar el equivalente de: S = 8a(a2 + 1) A) a{ 1 - b2)2 B) b( 1 - a2)2 C) (1 - b2)2 D)a(l+Z>2)2 53. -Si: a b c se pide identificar la expresión equivalente de: V = a2(a2 + ¿2) Á)a2b2 B)b2c2 C)2ab2c D)4 E)3 54. - Si se verifican las siguientes condiciones: a( 1 + tan2x) = (1 - tanx)2 ■••(1) (1 -cotx)2 = (h- l)(l+cot2x) ...(2) se pide calcular el valor de : A = b - a A)1 B) yjp2-q2 encontrar una expresión independiente de «x» A) pVr2=(r2+y)3 B) r2+ q2=(p2 + q2')3 C) r2-q2=(2r2 + p2)3 D) p3q2 = (p2 + r2)3 E) 4pqr = (p2 + 2q2)3 56.-SÍ: tanx.(1 + cosx) = 4p ...(1) rw J / A ¿o I Resultante Onda 2 F «B»! Ondal • Raoo Rae» Raso Raso Raso Raso Rae» Rae» Rae» Rao* Raso Rae» Rae» Raso Raes» Raso Rm í ■ ■ í- t. ■ :**" fe rt :'zf «AWl ^^¿•sarT1 La superposición de ondas de agua a la salida del Amazonas al . ' Atlántico produce una elevación de agua que genera una onda 'I--------------:---------------------- de i existencia permite surfear a muchos / El movimiento pendular puede ser descrito por la ecuación de su posición angular que viene dado por una suma de ángulos: V ■jL Jd._——i----1 , , , ,............... lll I tt V y ü? %' CV|UipV»3 MC 3UI yestudio de la • •; * v ■ \¡nterferencia¿es • \ posible'aplicando una,, V superposición de ondas y V estas ,requieren de la ! api icación de identidades I trigonométrica^' '■ ■ I d ¡Sociedad retorno llamada pororoca. Su bañistas. La superposición de ondas produce un atractivo turístico para veraneantes. 0 = 0O sen(rot + <j>) sU .,,u .-/0 Donde «0O» indica la amplitud angular, «o» la frecuencia i. t angular, «t» el tiempo y «|>» indica la posición angular S ■^Tecnelogig^^ ■ El ruido provocado por la interferencia de señales en los'', equipos de sonido puede dañar nuestra capacidad auditiva. El . _j l: - J _ I _ —— ——■—------------ --------------------------------------------------------------------------t=s —------------— interferencia es ’P.ci 9.1. R.T. DE LA SUMA DE DOS ARCOS sen (a + P) = sen a . eos P + eos a . sen P tan (a + P) = 9.2. R.T. DE LA DIFERENCIA DE DOS ARCOS sen (a - P) = sen a . eos p - eos a . sen p tan (a - P) = 9.3. RAZONES TRIGONOMÉTRICAS PARA LA SUMA DE TRES ARCOS tan (a + P + 0) = 9.4. IDENTIDADES AUXILIARES 2) sen (a + P) sen (a - P) 4) tan a + tan P = 5) tan a - tan P = •fiiRACSO 1OITOHI Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos92 sen (a + P + 0) = sen a-cos P-cos 0 + sen P-cos a-cos 0 + sen 0.cos a-cos p - sen cesen P-sen 0 eos (a +p + 0) = eos a-cos p.cos 0 - eos a-sen p.sen 0 - eos p.sen a.sen 0 - eos 0.sen a.sen p sen(a + P) eos a eos p tan a + tan P + tan 0 - tan g tan P tan 0 1 - (tan a. tan p + tan a tan 0 + tan p tan 0) eos (a + P) = eos a . eos p - sen a . sen P tan a + tan p 1 - tan a. tan P eos (a - P) = eos a . eos P + sen a . sen P tan a - tan p 1 + tan a. tan p sen(a-P) eos a eosP 1) Si: a + P = 0 => tan a + tan P + tan 0 tan a tan P = tan 0 sen2 a - sen2 P 3) eos (a + P) eos (a - P) = eos2 a - sen2 P 7) 1 - tan a tan P =6) 1 + tan a tan 3 = 9) cot p - tan a =8) tan a + cot p 10) a senx±í> cosx = -Ja2 + b2 sen (x + <¡>) Siendo: tan 0 12) cot a + cot 3 = 13) cot a-cot 3 = 14) tan a - tan 3 - tan(a - 3) tan a tan 3 = tan (a - 3) 9.5. IDENTIDADES CONDICIONALES i) ii) senx + cosx = V2 sen (x + 45°) 2 sen (x ± 60°) ¡v) Si: x + y + z = kn V k e Z tan x + tan y + tan z = tan x tan y tan z cot x. cot y + cot x. cot z + coty.cotz = 1 Razones Trigonométricas en un triángulo rectángulo: 75° - 15° sen 75° = <-^/2 tan 75° = 2 + V3 V6 4- ^2 cot 75° Identidades Trigonométricas de Arcos Compuestos = b a 4H.+42 4 sen(P-ct) sena sen3 eos (3-a) sen3 cosa eos (a-3) eos aeos 3 eos (3 +a) sen 3 cosa eos (a + 3) cosacos3 sen(a + 3) sena sen311) -Va2 + í>2 < a sen x ± b eos x < iii) senx+V3 cosx eos 75° = Si: a + 3 = 45° => tan a + tan 3 + tan a tan 3 = 1 PROB. 1 PROB. 2 Calcula el máximo valor de: Simplifique la siguiente expresión: k = 5 sen(x + 37°) + -Jí cos(x - 45°) E = tanx + tan 2x + tan 3x tanx tan 2x Desarrollando como sigue: Se observa que: (x + 2x) = 3x tan (x + 2x) tan 3x = tan 3x Luego efectuamos como sigue:Simplificamos, obteniendo: tanx + tan 2x = tan 3x - tan 3x tan x tan 2x/; = 4 sen x + 3 eosx + eosx + senx Finalmente:k = 5 sen x + 4 cosx E = tan 3x PROB. 3 Como: 5 = eos 0 sen x + sen 0 eos x Si: mZACB = 37° = sen (0 + x)Luego: k = VáT sen (0 + x)Finalmente: k = VSTSu máximo valor será: [ 'f'j 94 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos - '.4 RACSO |flt>!TOll| RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN k Vil k Vil Tomando tangente en ambos miembros, obtendremos: En la figura que se muestra, calcule tan x, siendo M y N puntos medios de lados AB y BC respectivamente. k = 5(senx eos 37° + eos x sen 37°) + J2 (eos x eos 45° + sen x sen 45°) tanx + tan2x 1-tanx tan 2x tan x + tan 2x + tan 3x tan x tan 2x E A continuación dividimos ambos miembros entre VÜ: k 5 , 4~= = —¡= sen x 4—eos x V41 Vil V41 A = 5 sen x. + 5 eos x. + V2 eos x + V2 sen x => 25 tan x = 18 PROB. 4 Calcula el valor de: k = eosy eosz Se observa que: 9 = x + y, aplicando propiedad. => tan x + tan y + tan 0 tan x tan y = tan 0 = tan a - tan 0Se sabe que: Pero: tan 08 Luego: 8 k = 0=> 16 tanx + 6 + 9 tanx = 24 DE RESOLUCIÓN ^2+ b2Debemos recordar que: cot x - cot ytan x - tan y 7^ 95 |Identidades Trigonométricas de Arcos Compuestos RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN estrategias sen(y—x) ~ sen x sen y ' 1; un determinado ángulo diferencia de otros dos ángulos cuyas razones sen(x-y) eos x eos y sen(g-p) eos a eos 0 Haciendo un trabajo análogo tendremos: k = tan x - tan y + tan y - tan z + tan z - tan x 1) Para hallar el valor de alguna razón trigonométrica, de se debe descomponer en una suma o t'f trigonométricas sean conocidas. 2) En figuras geométricas se debe buscar un ángulo exterior en un triángulo, para luego aplicar la propiedad siguiente: Si: x + y = z => tan x + tan y + tan z tan x tan y = tan z 3) Para encontrar máximos y mínimos de expresiones de la forma: k = a sen x ± b eos x tany=| ; 18 tanX= 25 = 1 tan x + tan x A kmfti = - Ja2+ b2 i = i8 2 4) Cuando se tienen sumatorias de expresiones trigonométricas, se debe reemplazar por diferencias, para que se simplifiquen, para ello se debe tener en cuenta que: sen(x-y) sen(y-z) sen(z-x) eos x eos y + eos y eos z eoszeosx Enunciados de Problemas con Resolución SENO, COSENO DE ARCOS COMPUESTOS 01.-Si: sen(A + y) . sen(x - y) = a ... (1) cos(a + y). cos(r - y) = b ... (2) C)3A)1 B)2 D) 1/2 E)3/2 02.- Calcular: 08.- Eliminar los arcos “,v”e“y” de las condiciones: A) 3 B)2 C)1 D)0 E)0,5 sen x + sen y = ni ...(1) eos x + eos y = n C)-V2 D) V2 E) V3A)0 B)05 04.- Reducir: B) 2p =mn TAN, COT DE ARCOS COMPUESTOSB) sen/> E)1 A)1 E)2C)eos a 10.- Simplificar: W = tan 2a + tan a + C) tan 3a í 96 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos A) sen a D)sen2¿ A)sen a D) cos'a 06.- Si: a + y = 30°. entonces al calcular W = sen'y + cos'a - sen y .eos a, se obtiene: eos (x - y) = p A) 2(l+p) = m2+n2 A) tan a D) 2 tan 3a B) tan 2a E)cot a 1 cotA + coty D)l,5 V2 sen a + eos x = —- 8 C)sen2a ...(3) D) 2p = m2 - n2 E) 2(1 -p) = m2 + n2 05.-Simplificar: cos2(a + p) - 2cos a.cos p.cos(a + P) + cos2p B)sen2a E)eos2 P ■>/3sen50°-cos50° sen25°-cos25° tan 3a eos 2a C) 2p = m - n Determinar el valor de: M = 16 sen + A) 1/2 B)2 C)4/3 D) 1/4 E)3/4 07.- Eliminar los arcos “a" e “y” de las condiciones: M=§en'(n + b) - 2 sen(« + 6).cos n.sen b + sen'h M = (sen 18° + eos 12°)' + (sen 12° + eos 18°)2 eos a . sen y = c ... (3) A) a2 = b~ - c~ B) «' = />' + c~ C) a~ — be D)(l+a)2 = Z>2 + 4c2 E) (1-«)2 = Z>2 + 4c2 7t 09.- Si: a + y = —; Calcular: M =------- —— - taire + tany B)0 C)0,5 03.-Reducir: M A)1 B)2 C)3 W A) O B) 1/2 0-1/2 D)1 E)-l A)1 B)0 00,5 D) tan A E) tan B A) k B) Determine: 21.-Si: N A) 1/3 B) 1/2 Q 3/2 D) 2/3 E)3/4 M = tan 63° - tan 63° - Jí tan 63°.tan 63° 14.-Calcule: A)1 B)2 03 D)4 E)6 AJO IDENTIDADES ESPECIALESB)0,5 OI D) 1,5 E)2 22.- Calcule el valor mínimo de la expresión: W = n(sen x - eos x) + ¿(sen a- + eos x)W = cj V«2+¿2A) ab Q)a + b AJO B)1 01,5 DJ2 E)2,5 E)-^2(a2 + ¿2)D) 1/2 ab 23.-Simplificar: AJI B) 1,5 C) 2 D)2,5 E)3 W = 1 Determinar: “tan 2x” AJI BJ2 CJ-1/2 D) 1/4 E) 1/2 A) a B) -a/b C)b D)b/a E'ía/b 24.- Reducir: M = 18.- Si: tan calcular B) V2A) .75 D)1 Identidades Trigonométricas de Arcos Compuestos 97 16.-Calcule: W=cot254°(l - tan29°) + cot 8 l°(tan 9° + 4 tan 36°) 12.- Si: 4 tan (x - y) + 3 sec x.csc x - 4 tan x, entonces al calcular cot x.cot y se obtiene: 20.- Sean tan p y tan q las soluciones de la ecuación (x- l)(¿2.x+ 1) = 2¿ , ¿e R-{-l;0} Calcule: tan(p + q) en términos de “k”. i 11.-Simplificar: 2tanA + 3tanB - tanC - tanA.tanBt anC tanA + 4tanB - 2tanC - 2tanAtanBtanC con la condición A + C = B / 5ir ) cot — + al28 J d a + b] ■>(a-b\ sen-[-^|-sen-[ —) cos(« - />) — cos(¿z + b) tan 21°+ tan 24°+ tan 21°.tan 24° DJ4 EJ5 19.- Si: sen(a - P) = 3 cos(P - a); cot(a + P) = 0,5; entonces al calcular tan(2a) se obtiene: of .tan 44° -J3 sen238°-sen28° cos238°-sen28° 17.-Si: tan(x + y + z) = — — Atan(x-y-z) a-b 15.- Calcular: >Í3 - x/3cot65°+cot80°-cot80°.cot65° 1 + cot65°—J3cot800.cot65°—J3cot80° i + l Calculare! valor de: “N.M2" W= 73 (1 - tan 5°. tan 10°) + (1 + tan 10°). tan5°+ (1 + tan 5°). tan 10° O^ D)| A) 1/2 B) 1/3 C) 1/4 D) 3/2 E) 3/4 13.- Si: tan2x + 2 tan2x. tan2y = 1 + sec2y , tan (x - y) = 3 M = tan(x + y) 25.- Calcular el valor aproximado de: M = A) 26.-Simplificar: H) w = B) tan b C) tan(a + b)A) tan a 32.- Sabiendo que: D) tan(a - b) E) -tan(a + b) = 2 sen (x + z)27.- Si: tanx = cos(a + b); tany = cos(a - b). Calcular: M = eos x. eos z A)0 B) 1 C) 1/3 D) 1/2 E)l/4 E)2,5B)0 C)0,5 D)2A)1 SITUACIONES GRÁFICAS28.-Si: tanx + tan y = m . sen (x + y) ...(1) 33.- De la figura mostrada, calcule “x”tan y + tan z = n . sen (y + z) ... (2) Si: BD = 3,ED = 5,CE = 4tan z + tan x = p . sen (z + x) ■ ■ • (3) Determinar: M = eos x . eos y . eos z A C) mnpB) mp x E) mn CD EB C)0A)1 B) 1/2 D)2 E) 1/4 30.- Exprese W como un producto, donde: B A C) 1/4B) 1/3 E) 1/6A)1 98 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ARACSO IDITOlll 7 3 31.- En una circunferencia, con centro en el ori gen del sistema y de radio «z»; se cumple que: x sen 0 + y eos 0 = z A) 6 B) óV2 C) 8V2 D) 10-72 E) 12-72 2sen 10°+2-73cos 10°+3cos70° sen255°-sen218° 2cot(x+ y).cosacosb sen2a+ sen2b x + 2y 2 Determine: M = -J2 ■ sen C D) 1/2 29.- Si cot 76° = a [cot 38° - cot 52°], entonces el valor de “a” es : W = tan 19° + lan33° + tan38°-tan 19°.tan 33°.lan38° A) esc 19°.csc 33°.csc 38° C)¿ D)^ E)-^ 34.- De la figura mostrada, determinar: “tan 0”, si: AD = BD = EC = 1 y BE = 2 E) sec 19°.sec 33°.sec 38° C) sec 33°.sec 38° B) esc 33°.csc 38° B)f D) sec 19°.sec 33° (taño + tanb).(cot<7 + cotb) (tana - cota) + (tanb - cotb) sen(x-y) cosx.cosy C)^ D) sen(y + z) + cosy.cosz E)^ z A) (mnpy''2 D) (mnp)1/2 M X A) 2 calcular: W = A) 4/3 B B)7/3 B OC)3/4 D)3/7 DE)4/5 CA A) 1/11 B)2/ll C) 11/3 D)3/ll E)ll/2 BA) 20° M D)40° CA E)3tr A)-4/3 B B)-10/9 E)C) D)A) C)-2/3 D)-5/9 E)-20/9 C D Identidades Trigonométricas de Arcos Compuestos 99 3 7 3 7 A 3 7 9 Q 25° C B)45° A E F l A 38.- En la figura mostrada, ABCD es un cua drado, BC es el diámetro de la semicircunferen cia, OE es el diámetro de la circunferencia ins crita en la semicircunferencia, ni Z. BDF = a. Determinar: cota guio, PT = TQ = 5QU Determine: tan 0. 40.- En la figura mostrada, AB = 2, BC = 6, CD = JÍ3 , m Z CED = a. Calcular: cot a. C drado BE = Calcular: sec 0. B 35.- El triángulo ABC es rectángulo isósceles. Calcular “tan 0”, Si: AM = MN = NB. D) —65O —M 65 E)—65 A) 25 24 ' f E 36.- Si el triángulo ABC es isósceles (AB = BC). Determine el máximo valor de “0” si: AM = MB. 37.- De la figura mostrada, PQRS es un rectán- |üR,mZSTU = 0. 39.- En la figura mostrada se tienen tres dis cos tangentes exteriormente de radios r¡ = 1h, r-, = 9 u, r3 = 4 u. Calcular: sen 0. 41.- En la figura mostrada, ABCD es un cua- |EF, BF = FC ,m Z EAF = 0. B)| Calcular:46.-SÍ: A + B + C= 180°. B) W = tan A + tan B + tan C - tan A.tanB.tan C C)1 D)l,5 E)2B)0,5A)0E)D) 47.- Si: x + y + z = rt/2 cotx - tan y = m, coty - tan z = n, cot z- tanx = p Determinar: M = m tan x + n tan y + p tan z B)2 C)3 D)4 E)mA)1 48.-Si:x + y + z = 180°, 0.además: sen x + eos y . eos z EC D = 3,P = /»ZCAD = mZAED,mZABE = 90°. C) -tan xB) 2 tanxA) tan x Calcular: sen p. E E) tan x - 1D) tan x + 1 D C se obtiene.W = BA D)-2 E)-lA)0 B)1 C)2 IDENT. TRIG. DE SUMA DE 3 ARCOS 44.-Sabiendoque: x + y + z = 90°. Calcular: B)klm C) D) E) D)33C)3 E)4A)1 B)2 51.- Si: A + B + C = 7t, calcular: 45.-Si: A + B + C W =Calcule: W = tan A.tan B + tan B.tan C + tan A.tan C C)1 D)-l E)-2B)2A) 3 A)0 B)05 C)1 D)2 E)3 i 1001 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSOyl 1DITOIU sen(x + y + z) cos(x-y + z) cos(y-z) cosy.cosz cos(x-z) cosx.cosz '223 13 226 13 '187 13 0,5 klm k + l + m 2 klm k + l + m klm k+l + m B A) 1 B) 2,5 C) l,5 D) 2 E) 3 43.- En la figura mostrada, BC = 1, CD = 2, DE 42.- En la figura mostrada, BC = 1, CD = 2, DE = 3, m Z BÁC = m Z DAE; m Z ABE = 90°. Calcule: AB. 49.-Si: tanx = 2;tany = 4 ; tanz = 3, entonces al calcular: Calcular: M = tan x. tan y. tan z, en termino de “tan x” = 90° sen2(B + C)-cos2B-cos2C cos(B + Q.cosB.cosC A) aLLÍLA) J3 i/Í85 M 13 A)-^- A' m + l A) 4 B) C) ¿ D) £ E) 50.- En un A ABC, si tan A + tan B = k\ tan A + tan C = 1; tan B + tan C = m\ k, 1 y m e R, entonces al calcular sec A.sec B.sec C se ob tiene: cos(x-y) M = ~cosx.cosy tA-E> O 4 y = A sen(coí + $) t o O , ■ V rj O; 1 A sen 4>,' ♦ <ü K\ ’ A < xr f. Los técnicos que trabajan con ondas de radio o-telefonía , celular deben determinar los puntos del territorio en donde las X ondas logren tener, generalmente, | “ ~~ ~ ' , , "¿jXuna interferencia constructiva. Esto lo hacen determinando previamente la diferencia ' de fase de las ondas participantes^, «' c 1 e d a d í Z Aunque nunca sabemos porqué una señal de teléfono móvil se ,----..... .... ... ------- -------------------...... ^kesÉM dd-..... ■ %4 u-ZZ ■BIS. muI c,ea?-a á#S\ aspectos: distancia, calidad de equipo, potencia de la señal o lí®iZ]rZ® :í'IE)CG3 estructura metálica que la rodea. Solo las i ondas que sortean los obstáculos y que , llegan a un punto con una diferencia de ! fase múltiplo de 2n logran establecer la f correcta comunicación. » ^4* te W mrp neto _ . _ / I / La reducción del ángulo al primer cuadrante de una función 1 / trigonométrica es el paso previo que permite identificar el ángulo ’ de fase de una vibración senoidal. Cuando se conoce este ángulo entonces es posible describirla^ .friediante un fasor (representación gráfica 5 de un núrpero complejo). k TecnofegíaJ^ . x \una interferencia c< hacen determinando previai M:- Z'>' hace muy débil ésta está determinada por una variedad de 5^* ' ——■ -»*'*-*/-*y—éí-xr' • r-4 r r'f's r-sz—i f I ío/4 rlz \ ( ó Rmso Racso Raso Rmso Racso Raso 1> Raso Rano Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Raso Rase Raso Raso Raso Raso Raso 1 ÁNGULO DE REFERENCIA Y REDUCCIÓN AL PRIMER CUADRANTE eR = b) O 2255 0r = 45° d) f)e) 3105 0r = 55°/eR = 50° -235° g) 400°0r = 4O°/ 0R = 60° <480° Ejemplos: a) eR = x h) 400°= 180°(+2) + 40° -480° = 180°(-3) + 60° \79r = 60» I e |, sí o° < | e | < 90° 180° - | 9 |, si 90° < | 0 | < 180° |0 |-180°, si 180°<|9| <270° 360°- | 0 |, si 270° < | 0 | < 360° El ángulo de referencia, denotado Í6mo «0R», de un ángulo trigonométrico «0» en posición normal, es el ángulo agudo positivo que forma el lado final de este con el eje «x». Para los propósitos de reducción de una razón trigonométrica de un ángulo «0» al primer cuadrante se requiere identificar el ángulo de referencia correspondiente pues siempre se cumplirá que: Razón trigonométrica de «0» = ± Razón trigonométrica de «0R» De acuerdo con esta definición el ángulo de referencia de un ángulo «0» es siempre positivo y su medida depende de la medida del ángulo dado. Para determinar «0R» se debe tener en consideración la medida del ángulo «9» dado. a) Si 0 < 1 vuelta b) Si 0 > 1 vuelta, se procede a expresar «9» en la forma de: 0 = 180° n ± x, donde n e Z y 0° < x < 90°, en tal caso se tendrá que: / \eR = 40° ,40° \ r- 10.1. CASO (I): ÁNGULOS POSITIVOS MENORES QUE 360° PROPIEDADES R.T. (90° ó 270° ± a) = ± COR.T (a) R.T. (180° ± a) = ± R.T (a) R.T. (360° - a) = ± R.T (a) ..j 10.2. CASO (II): ÁNGULOS MAYORES QUE 360° R.T.(n x 360° ± a) 10.3. CASO (III): ÁNGULOS NEGATIVOS Es «unciente convertir el ángulo negativo en positivo siguiendo los teoremas siguientes: - a < 0Supongamos que: a > 0 tan (-a) = -tan aeos (-a) = eos a esc (-a) = -esc acot (-a) = -cot a sec (-a) = sec a Reducción al Primer Cuadrante 101T10 Es suficiente con dividir el ángulo que se desea reducir entre 360°. A continuación se toma la misma función trigonométrica al residuo, así: Tener en cuenta que los signos ± del segundo miembro se eligen de acuerdo al cuadrante donde se encuentre el ángulo que se está reduciendo y la función trigonométrica a este se le aplique. Considerar a ángulo agudo con el fin de ubicar con facilidad el cuadrante. sen (-a) = -sen a ........... - ... .................................................................... i PXL/1vFyri!rh^tfCüa amtp Son técnicas que se realiza para obtener los valores de las R.T. de cualquier ángulo por otros equivalentes pero cuyos ángulos se ubiquen en el primer cuadrante. Para el estudio de reducción al primer cuadrante, se presentan los siguientes casos: ■ ■■ ■■ ■ ■ ■ m R.T. ± (a) ; n e Z sBedttion p 10.4. CUANDO EL ÁNGULO SE EXPRESA EN RADIANES La reducción se procede aplicando las reglas siguientes: R.T. (*% ± a) = ± R.T. (a) R.T. [(2n + l)a/2 ± a] = ± COR.T(a) VkeZ En general: R.T.(2fert ± a) = R.T.(± a) (2* + l>j ikn2kit ‘ klli XX (2k + 1W2(4¿ + 3)?t/2 10.5. ÁNGULOS RELACIONADOS ENTRE SÍ 10.5A Ángulos Complementarios R.T.(x) = co-R.T. (y)Si: x + y = rt/2 , se cumple: 10.5B Ángulos Suplementarios Si: x + y = rt , se cumple: R.T.(x) = ± R.T. (y) ¿a RACSO IDlTOkllProblemas de Trigonometría y cómo resolverloswE3 ,y (2* + l)n/2 Recuerde lo siguiente (V k e Z) ,y (4* + l)n/2 A PROB. 1 Calcular N = Aplicando reducciónal primer cuadrante: N = N = Luego de reemplazar los valores notables, tendremos: N = 12 2 PROB. 2 Calcular: E = Reduciendo al primer cuadrante: E = Al aplicar los casos II y III, tendremos: E = finalmente: E = -2 PROB. 3 Calcule: S = eos 10° + eos 20° + eos 30° + ... + eos 160° + eos 170° Se observa que los ángulos que están equidistantes suman 180° y se sabe que si: Reducción al Primer Cuadrante 103 RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN TIO cos(360°-600) + cos(1800-60°) + sen(90°+60°) sen(360°-30°) + cos(180° + 60°) + tan(90°+ 45°) ______ sen30°+cos60°+tan45°______ - sen 30°-(-cos 60°) - cot(2x 360+ 45°) eos 300°+eos 120°+ sen 150° sen 330°+ eos 240°+ tan 135° sen750°+cosl500°+lanl665° sen(-l 50°) - cos(-120°) + cot(-765°) cos60°—cos60°+cos 60° -sen 30°-cos 60°-cot45° sen(2x360°+30°) + cos(4x360°+60°) + tan(4x360°+225°) - sen 150°-cos 120°-cot765° N=^ E= í-b -1 1 2 1_1 x + y = 180° eos x = -eos y 0° + CQi :0° + eos 30° + ... -cojS = co: !0° - co;Luego: 0° S = 0 PROB. 4 -x) Reducir: R = Escribiendo apropiadamente «R», tendremos: 2R = R = + tanx - sen x R = R = eos x DE RESOLUCIÓN R.T.(2 kn ± a) = R.T.(±a) ; V k e Z ^104| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos KACSO 1DITOKII RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS 3) Cuando un ángulo se expresa en radianes, se busca un valor par de n, de tal manera que se puede aplicar el siguiente teorema: senx tanx sen(57t -x) + eos j '21 + xj + sen(87t tan(45n + x) - cot ■ ' - x) + tan(48n+ x) sen(4n+7t-x) + cos^rt -2 + x j + sen(8rr - x) tan(447i + n + x) - cot (12ti + 2 -x) + tan(487i + x) Al aplicar el caso III, en el paso anterior, nos queda: Finalmente aplicamos el primer caso, obteniendo: senx + cosff-x) tan x - tan x + tan x D cosx=> R = sen x.-------senx 2) Si observamos que dos ángulos suman 180°, significa que la suma de sus cosenos es igual a cero o bien sus senos son iguales. 1) Cuando un ángulo no es agudo, se recomienda aplicar reducción al primer cuadrante para determinar R.T. de ángulos agudos. sen(n - x) + cosí- + x sen(-x) tan(n + x) - cot^ - x j 7tt 25ñ 2 Enunciados de Problemas con Resolución CASOS DE REDUCCIÓN El valor del producto R.S es: D) cot75° E)1 06.- Reducir: A - B siendo: C) tan A B = eos D) 2 E) 3 03.- El valor de la siguiente expresión: D) -eos (x - y) E) -sen (x - y) 07.-Simplificar: D)2 E)-2 E) -tan2; ^-a A) sen asen D) cot a E) esc a A) (+)(+)(-) B) (-)(+)(-) Q (-)(+)(+) D) (-)(-)(+) E) (+)(-)(+) 05.- Sea R eos 810° + cot425° W S = (sen 450°) (tan 785°) Reducción al Primer Cuadrante A)cot A D) -tan A B) -cot A E) seo A 32rt 22tt ; sen —. cot — Ol.-Si: csc(90°- A) - xeosA col (90°- A) = sen (90°- A) El valor dexes: W = sen(it tan(13ít + x)tan( : j.sec(3n: - a).sen a) cos(-40tt + a) B) eos a C) tan a73rt cotTÓ" 52tc 25tc sen • eos (n) »-(S) 09.-Simplificar: -x).cot(x- sen(7t+x).cos + xj+cos(x - jt).sen ( csc(it+x).secí4^ + x A)tanx B)cotx D) cot2; ^j.cos(x-36rt) 17E).cos2(^ + x) A = sen (H4+X) . sen (33^ + yj B) 1 + tan 65°A) 1 +cot65° tan W= — -2057t j ’3n C) tan2x C) (tan65°)2 sen(yf) + sen cos(n)+ 04.- Hallar el signo de las expresiones trigonométricas, en el orden dado: Es igual a: A)0 B) 1 C)-l (555+ x) .eos (775 +y) A)sen(x + ,v) B) eos (x + y) C)-eos (x+ >0 02.- Calcular: eos 1° + eos 2° + eos 3°+...+eos 179° + cos 180° A)-2 B)-l C) 1 08.-Simplificar: 5tt 2 1171 2 A) O B)0,5 013 D)-l E)1 15.- Reducir: M = W = C) coi 6 11.-Si: tan B)42 C)-4A) k D)k- 1 9cot(72tt — a).sen 17.- Calcule: además: ae IIC, Calcule: A) O B)1 C)2A) 30 B)31 C)-30 D)28 E)-31 12.-Simplificar: 18.-Si: = k ; W = Calcular: W = en términos de k.A)1 13.- Si: n e Z, calcular el valor de: A) k B) -k E) A) O B)1 00,5 D)2 E)-l 14.- Si “x” e “y" son complementarios , M = 0 G ( —71; - ti/2) y se cumple: C)2A) 0,5 B)1 D)U E)0 20.- Determinar el valor de: ,2 Determinar el valor de “0”: M = O oB)1 f^T|lO6| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO^JBDITOBU A)sen 0 D) -eos 0 B) tan 0 E)eos 0 X k B) cot a E) -tan2a tan 0 = 10.-Simplificar: cot(19957t-0).cos(239^ + ej sec(O - 8047t).sen^0 -161 sen(x+ 2y).tan(2x+ 3y) cos(2x + y).tan(4x + 3y) cos(3000°) + cos(2000°) cos(300°) + cos(200°) vers(-107t + x) cov(-x + 13-^j E) O sen(A + 3B + 2C) sen(B -C) W = eos (159^) 16.-Si:4.sen(55|-0) A) tan a D) -cot2 a C)42 D)p- k+1 E> — M = sen jjwt-(-!)" 11] .csc(n7t + (-l)n.^j 19.- Si los ángulos internos de un triángulo ABC están en progresión aritmética (A < B < C). Reducir: + sec^242^j -sen^!25yj D)-l E)-2 sen420°.cos240°.tan405° sen210°.cos225°.tan5 70° sen(180°- ct).cos(a-90°).tan(1260°+ a) cos(540°- a).tan(36O°+ a)sen(450°+a) C) cot2 a cos(3000°)-cos(2000°) cos(300°)-cos(200°) cos(B + 2A + 3C) cos(B - C) A)-y ^37 + aj cot( 175n - a).sen(8O9tt + a) B)-? 4.eos (77^ + 0) Calcular: W = (sen 0 + eos 0)2 en términos de k. 371 r» 771 o 8,1 C)'T D)-Io E)-n cov(a'-27tü) vers (-x + 23^j B)2 C)-2 D)-l M = 2V5 cot a + esc a. A)j E)^ TI.- Calcular el valor de: W A) 0,5 OUB)1 D)-0,5 E)0A) tan 10° B) tan 30° C) cot 10“ 28.-Si:x + y 180° y + z = 270°' E) tan 20° Calcular: M +(tan x - tan y)(cot y + tan z) eos 10° + eos 30° + eos 50°+ ... + eos 170° A)1 B)2 Q-l D)0 E)-3C) V3/2A) 1/2 B)0 D)1 E)2 29.- Simplificar la expresión:23.- Si: A + B + C= 180°. M =Hallar: A) sen A.sen B.sen C D) cot A.cot B.cot C A)0 B)0,5 C)1 D) 1,5 E)2 B) eos A.cos B.cos C E) sec Asee B.sec C 30.- Si: ese a C) tan A.tan B.tan C A) B) C) D)0tan 31.- Reducir: M = + tan(A + B + 2C). cot (A + B) A)0 B)0,5 Q1.5 D)2 E) 1 A) 0,5 Q-l D)l,5 E)0B)1 26.- Si: x + y = 7t, simplificar: Reducir: M A)0 B)1 C)2 D)-2 E) -1 A) 0,5 E)0B)1 D)-0,5 33.- ¿En qué tipo de triángulo ABC se cumple: sec(A + 2B + 2C) = csc(2A + 2C + 3B) ? Reducción al Primer Cuadrante T1oE¡ 24.- Qué relación existe entre a y b; sabiendo que: 32.- Si: sen a = eos (3 + 9), «a» y «3 + 0» son ángulos agudos Determinar el valor de “m” que hace que ay fi sean suplementarios • CASOS PARTICULARES DE REDUCCIÓN 22.- Calcular el valor de: 1 2 d 2 d 4 sen(A + B) senC senx + cosy seny - senz tan(230°+x) + tan(50“+x) cot(40°-x) tan(a + 3 + 26) cot(2a + 23 + 30) ________ 1________ tan A + tan B + tan C 6tt + 3a - 2¿>2a-3b 8 .. sen xM =------- +sen y )=° i E) 1/6 D) cot 20° 21.-Simplificar: sen(2540°) + 2cos3(1910°) cos(2680°) + 2sen3 (2630°) tt 3rr 5tr 7tt M = eos — + eos — + eos — + eos — O O O o 3 sen 2x sen 2y 2m +1 m + 2 - ----- r ; csc 3 =------r 2m -1 m -1 ; +cot A) 1/2 B) 1/3 C) 1/4 D) 1/5 25.- En un triángulo ABC. Simplificar: sen 120°+sen 140°+sen 160°+...+sen260° M =---------------------------------------------------cos20°+cos30°+cos40°+...+eos 170° 2 tan-i COt y Q1.5 E)| B) isóscelesA) escaleno C) equilátero D) obtusángulo 37.- Reducir: E) rectángulo col Usando el gráfico: M = e a AJO B)1 C)-2 DJ-l EJ-3 BJ0.5 D)2 E)1AJO 0-1SITUACIONES GRÁFICAS 38.- De la figura mostrada, calcule: W = a tan 0 - 2b. A)R A) a B) R sen 0 B)Z> 0 C) R eos 0 x Q-a D) R sec 0 D)-«¿> P(a;¿)xE) R tan 0 E)-¿ 36.- De la figura mostrada, calcular tan 0. 39.- De la figura mostrada, determinar: 13 sen a. AJI 7 B)3 O x04 a P(12; -5)D)2B)1 O2>/5 D)3>/5 E)-^ E)5 f 1081 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos áSi RACSO 1DIT01B» 34.- Si A. B y C son los ángulos de un triángu lo. Simplificar: cos(B + C) cosA cos(A + B) cosC cos(A + C) cosB G'l 2 35.- Determinar BM de la figura en términos de R y 0: a>4 %, sena M =---- — senü 4M <-feO ¿fe) ©-tefe t .45“ O r-TSa. í í L/2 i Tí l Parábola de seguridad ¡A- i» U l*oo R*o* R*eu> R*oa R*oo Rao* R*cso Raes* R*oo Rao* R*e*o R*<*o R*c*o R*cso Rao* 1 —* R“'“R““ “““ "*í“ “*?' “"T “o Racso Rabo Racso Raso RacsoRacso Racen Rmk Rkw Racso Racso Rauo Racso km» iu«i irr1?,?',’ I >----------------------- / El alcance máximo en un tiro parabólico se ha podido (• determinar mediante la demostración de una ecuación física que ' incluye un ángulo doble al empleado enel tiro. Es gracias a esta ecuación que se logra L establecer que el ángulo deliro para el logro del ? máximo alcance es 45°. V 2 k' . • o lmáx = ^ [sen(2a)] -+ a = 45“ [\\ ’ ? crfc I o g í Las regaderas en las canchas de fútbol se instalan de modo que >» ' logren lanzarelagua lomásalejadoposible, i n " ' / i ... í El alcance máximo (L = v¿/g) en un tiro parabólico fue utilizado ÍJ ’i- por los alemanes en la 2da guerra mundial para lanzar sus í ’ bombas hacia Inglaterra. Los ingleses utilizaron sus conocimientos referidos al mismo tema para deter minar la ecuación de la parábola de seguridad. VALORES EXACTOS DE RT USANDO LA FÓRMULA DEL ANGULO DOBLE Ejemplo.- Si sen 0 = — , siendo < 0 < rt , determine el valor exacto de: 5 En esta relación se sabe que: sen 0 . . . (2) n Sabiendo que: ... (3)Y recordando que el coseno se define como: Finalmente reemplazamos (2) y (3) en (1): 2 Observación: Adaptado de: Álgebra y Trigonometría, de Sullivan, Editorial Pearson, México, 2006. 1-18 25 Sabiendo que sen(20) = , cabe la posibilidad de utilizar la identidad pitagórica: sen2(20) + cos2(20) = 1 -> cos(20) = ±Vl - sen2 20 Pero en esta expresión no hay forma de reconocer a priori el signo de cos(20), en conse cuencia es preferible emplear la fórmula del ángulo doble para el coseno. cos(20) = ^ sen(20) = -|| eos 0 = — —> r sen(20) = 2(|)(-|) b) De la fórmula del ángulo doble para el coseno se tiene: cos(20) = 1-2 sen2 0 ... (4) Puesto que tenemos el valor de sen 0 = |, reemplazamos en (4): cos(20) = 1-2(|j2 = Debemos determinar «eos 0», para lo cual elaboramos un esquema del ángulo «0» en posición normal donde debemos considerar la condición: < 0 < n , lo cual significa que el ángulo «0» está en el IIC. sen 0 = 1 = — 5 r Por comparación reconocemos que y = 3 y r= 5. Del triángulo rectángulo formado se puede determinar la abscisa «x», la misma que, por su ubicación, será de signo negativo. Para calcular su valor aplicamos el Teorema de Pitágoras: r2 = x2 + y2 -> x = ±7?V -> x = -V5<132 2 a) sen(20) b) cos(20) a) De la fórmula del ángulo doble para el seno se tiene: sen 20 = 2 sen 0 eos 0 . . . (1) = 3 5 -> x = -4 eos 0 = .................................................... ■ h=ízd sen 2a = 2 sen a eos a Si: n = 2 mH. 1. RELACIONES FUNDAMENTALES eos 2a = cosza - sen2a tan 2a =sen 2a = 2 sen a.cos a 2 sen2a = 1 - eos 2a Triángulo del ángulo doble 2 cos2a = 1 + eos 2a sen 2a = 2 tan a eos 2a = 1 - tan2 a Identidades Trigonométricas del Arco Doble 109T11 A partir de aquí, haciendo el cambio de 0 por a es decir (0 = a), se obtienen las razones de los arcos dobles, así: sen(a + 0) = sen(a + a) = sen a eos a + eos a sen a ; ■ i-: l-tan2a l + tan2a 2 tan a l + tan2a 2 tan a 1 - tan2a Desarrollando el binomio, e igualando las partes reales y partes imaginarias se obtienen: sen 2a = 2 sen a eos a a eos 2a = cos2a - cos2a 11.2. RELACIONES AUXILIARES Se obtienen a partir de las razones fundamentales con la ayuda de las identidades trigonométricas, así: En el capítulo anterior se estudiaron las identidades de las razones trigonométricas de la suma y diferencia de dos arcos, así por ejemplo: sen (a + 0) = sen a eos 0 + eos a sen 0 7 ..... HA | ¡ ti teraffiil áíl es. Tri gó&ométri.cas—irf:-i 1—1 Otra forma interesante de deducir las relaciones de los arcos dobles es aplicando números complejos (fórmula de Abraham de Moivre 1 667-1 754), que se verá en el Cap. 22: (eos a + i sen a)n = eos na + i sen na => (eos a + i sen a)2 = eos 2a + i sen 2a tan a + cot a = 2 esc 2 a cot a - tan a = 2 cot 2a PROB. 1 Sabiendo que tan x = 1/2, determina: eos 2x 5 c)tan 2*b) eos 2*a)sen 2x c) tan 2* = Utilizando el triángulo adjunto, se tiene: tan 2x = 2 tan x PROB. 2 Determine el valor de x en la figura: 1-tan2* 4 a) sen 2x = ,2 2 sen 2x = 5 b) eos 2x = De la figura propuesta se tiene: eos 2x = = 3. , pero: tan a=> iio I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos Ííl HACSOI D l T O * ■ t RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN = 6 x = 2 íll ,2 ’-ffl lana 1-tan2 a sen6 a + 2 tan* o 1 - tan * = | = fI 5 O 2 tan* 91 + tan * 2 tana 1-tan2 a ’+ffl ]4 >4 —1— = 4 ’4 5 i . 21-tan x 2 1 + tan x . O 6tan 2a = — —!— = —>4 3 sen4 a + eos4 a = eos 4a 8 sen4 a = 3 - 4 eos 2a + eos 4a eos6 a = eos 4a 8 eos4 a = 3 + 4 eos 2a + eos 4a 2 1 Luego: = 3 = 3=> => 2E = 12 sen 2x + 5 eos 2* + 7.2 Pero: Finalmente: => -13 < 12 sen 2* + 5 eos 2x < 13 -6<2E<20 => Emáx = I» DE RESOLUCIÓN Í?11111Identidades Trigonométricas del Arco Doble RESOLUCIÓN ésirategiasj =>2E= 1 -cos2x + 6(1 + eos 2*) + 12 (sen2x) 2E = 1 - eos 2* + 6 + 6 eos 2x + 12 sen 2x Se tiene, luego de multiplicar «2» a cada . miembro: 2E = 2 sen2* + 6.2 eos2 x + 12.2 sen x eos x PROB. 3 Calcular el máximo valor de: E = sen2* + 6 cos2x + 12 sen * eos * 2*2 *2—4 12 = jc2 2*2 *(*2 -4) 2*2 = 3x¿- 12 x = 3 - 4 eos 2x + eos 4x x = 2V3 -13 + 7 < 12 sen 2*+ 5 eos 2*+ 7 <13 + 7 2E ,-3. <E< 10. mínimo máximo - V(12)2+(5)2< 12 sen 2* + 5 eos 2*<V(12)2 +(5)2 * - 3 X 2 eos2 x = 1 + eos 2x1 - eos 2x 8 sen4 8 eos4 x = 3 + 4 eos 2x + eos 4x Puesto que: < a sen * ± b eos * < Utilizando: 2 sen2* = 1 - eos 2* ... (*) 2 eos2* = 1 + eos 2*... (*) 2 sen * eos * = sen 2* ... (*) 1) Es recomendable expresar los ángulos dobles en función del ángulo simple. 2) Sise tiene el valor de la tangente del ángulo simple, y se desea calcular los valores de las razones trigonométricas de sus respectivos ángulos dobles, se utiliza el triángulo del ángulo doble. 3) Cuando se tiene senos o cosenos a la potencia cuadrada o potencia cuarta (sen2 x ; eos2 x ; sen4 x ; eos4 x), se debe degradar (bajar la potencia a la unidad), utilizando las siguientes identidades. 2 sen x = _ = 3. ,2 X Enunciados de Problemas7/ > 'i RELACIONES FUNDAMENTALES C)-eos 2xA)eos x 01.- Simplificar: W D)eos 2x B) eos 2x. C) 2cos 2xA) eos x 07.- Simplificar: B) sen 4a A) eos 4x B)eos 2x E) ese 4a D) eos2 4.v E) 2 eos 4x 03.- Reducir: M = 2 M = sen 2x C)sen 2xA)sen x B) -sen 2x A) 0 ■ B) 1 C) 0.5 D)-l E) 2 D)eos 2x E) -eos 2x 09.- Reducir:04.- Simplificar: W M A) C) A)sen 2x B) C) E) D) sen2 2x E)05.- Reducir: ,s2 B) 2 eos xA)eos x C)eos 2x A) tan 14° B) cot 14° C) cot 7o E)-eos 2xD) 2 eos 2x D) tan 7o E)2 tan 7° 06.- Reducir: 11.- Si: sen x < eos x, simplificar: M = W = eos 2x - (sen x + eos x). Vl~sen2x I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 1 4 1 4 A) sen 2a D)sen"a B) -eos x E) eos" 2x 1 4 3 + eos 4x - 8 sen4x 1 2 í?ÍRACSO IDtTOlll :n4x)2 - 1 C) eos2 2x x.sen4x + sen2x.co:>s4x:n x - co: B) -jsec2a D) .sen" a M = cos6x - sei D) 3cos 2x E) 4 eos 2x 02.- Reducir: M = 2(cos4x - sei 08.- Simplificar: 2 tan3x sec2x tanx cotx (l + tan2x)2 + (l + cot2x)2 1 + cos2a l-cos4a cosx senx secx(l +tan2x) cscx(l + cot2x) sen3x + cos3; senx + cosx cot" a l + tan2^-2a W~ l-tan2(^-2a C) ese 2a . ese"a con Resolución ' & sen 2x . sen 2xe- CAMBIAR SOLUCION lO^Simplificar: W = cot 7° - 2 cot 14°gs - sec2x . sen 2x, x , 1 e 2 x sen 2x A) 1 B)-1 E) O A) O B) 1 C) 2 E) 4C) 2 D) -2 D) 3 M = 2 A) 2 B) 1 C) 0,5 D) 1,5 E) 4 A)eos 0 C)B) 17.- Si: D) COS2 0 halle el equivalente de: W=——— A) ptr B) q/r C) r/q D) r!p E) p.q A) 2 VI .secx B)2-VI ■ CSC X Calcular: M = eos 2x + 3 A) 0 B) 0,5 C) 1 D)3 E) 2 esc x W = eos 2a - 12 VI sen 2a E)2-JI eos2 j .sen E) 0,5B) 6 C)4 D) 2A) 8.secx 20.- Si:PROBLEMAS CONDICIONALES 14.- Si: Calcular: esc 4x 7sen4a + cos4a Calcule: ni - n - p C) 5 D) 0 E) 2A) 1 B) 3 D) 15.- Si: (1 + sec 2x)(I + sec 4x)(l + sec 8x) 21.- Si: sen 2x == A. tan(Bx). cot(Cx) ; siendo: B > 0 a C > 0Calcular: Identidades Trigonométricas del Arco Doble 113 19.- Si: 4 sen a - 3 VI eos a = 5, entonces calcular: 12.- Escribir la siguiente expresión en térmi nos de eos 0. A sen 2x + B eos 2x+C=p.tan2x + q tan x + r=0 2A halle el equivalente de: W = ——— B + C (f)-c°s(x + B A + C i) i) m2 2m + l C°S(l) C°S(l) .eos (x+^secx = ni + n eos 2a + p eos4a = A.cosn(|) , calcule el secx eos x - sen x = ~— 2m D)2-JI eos Ej cos20 C1 2m-M 2/n-lA) g - »i + l B>2^1 E) 2/zz-l tan n n " 2sen2f -cos2I JyCOS 0 COS 0 18.- Si se sabe que: eos 2x = 1 - 8 eos2 ■£■ + 8 eos4 ■j'2 4 13.- Si: W = 1 + sen x + eos x + tan x, enton ces una expresión equivalente de factores para W será: 16 S' 1-COSS) 16-- Si: ----------- 7-T i-cos^) valor de VA : —t= , calcular: V3 W = sen6x + cos6x C)2VI COS 27.-Si: tan 2x = 8 eos2* - cot x C)B) D)A) E) Calcule: M = 2 sen 4x - 1 COSA' 22.- Si: E)0A) 0,5 B) 1 C)l,5 D)2 7?! E = m eos 2x + n sen 2x- - tan (3tt + a:) = 2k,28.-Si: tan D) m2B)-n C) -m E) mA) n calcular: W = sec 4% - eos 4x 23.-SÍ: A = W = 29.-Si: sec2a- B)-<-A) k E) 24.- Si: eos x. eos y = sen a E)1AJO B)04 C)15 D)2 Calcular: 30.- Si se cumple: 2 - sec2x = 3 tan x B)eos aA) sen a C) sen 2a Calcular: cot 4x D) eos 2a E) -sen 2a A) B) C) E) 31.- Si: 14x = 7t .entonces al calcular: W W Se obtiene:A) B)- D) E) A) V2 B)2->/2 C)-2a/2 26.- Si: eos D)3V2 E)4a/2 32.-Calcular el valor aproximado de:W = sen ,2B)A-2- 1A) k2 C) k2 + 1 M = 49 E)-2á-2 + 1D) 2k2 BJ2345 CJ3497 D)2453 E) 1875A) 1578 n4 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■fe RACSOÍOITOUI sen22° cos8° 3 2 5 9 3 4 7 9 senx = —— , a qué es igual: 1 2 7 9 1 4 1 k 4 5 3 8 13 12 13 5 5_ 13 5 12 2x 5 sec2p = 2 Calcular: M = tana sen2a tanp sen2p 1 1 + V2senx 2-j2cosx sen2x 1 —, calcular: sen x . sen y = eos a sen2(x - y) en términos de a. d4 7k2 1 1 - VJsenx E)^- ; H-l cos22° sen8° ( 7T xA —+ — = k. calcular l4 5J. C) 2*~ 2 k2-\ D)|j 2tan 2a (1 + tana)2 cos|2x-15—l 1? C)-| c>4 25.- Si: sen f —+ x'l = 117 J 1 + sen2a --------- — .calcular: l-cos2a 33.- Calcule el valor de la expresión: 39.- ¿Cuál es la variación de la expresión: ? A) [0 ; 2>A) 0 B) [0 ;3> C)<0;2]B) 0,5 C) 2 D) 4 E) 8 34.- Calcular el valor de la expresión: D) (0 ; 4] E)[0 ; 4) 40.- ¿Cuál es la variación de la expresión: A) 3 B) C) D) 1 E) A)<0;l> B) (-1 ; 0) E) <-!;!>D) [-1 ; 1]35.- Calcular el valor de la expresión: IDENTIDADES AUXILIARES 41.- Si: esc a = 4, calcular A) 1 C) E) M =36.- Calcular el valor de la expresión: M E)A) 0 B) 1 C) D) A) 0 B) 0,5 C) 2 D) 3 E) 1 k.42.- Si: tan37.- Calcular el valor de la expresión: M = eos 5°. sen 5° -(1 + sen 40°)(l - sen 40°) Wcalcular: A) 0 C) 1B) D)-l A) k C)B) VARIACIÓN DE EXPRESIONES m, xe ( 0 ; rt/2) Calcular: J/n + 2 .sen 2*eos x E) 2B) 0,5 C) 1 D) 1,5A) 0 A) C) E)B) D) Identidades Trigonométricas del Arco Doble 1 2 1 3 1 4 1 4 1 4 3 4 1 4 2 k 1 4 1 3 X 2 3 2 1 8 X 2 16 16 1 + 2 . sen2(^) 38.- Calcula el valor máximo de la expresión: W = eos5* . sen x- sen5* . 8 + 2/ —+ -1 4 4/ 1 D)i 1 B)? I 43.- Si: tan2* + cot”. W = tan 0 - tan 20 + tan20.tan 20, si 0 e (- C) [-l;0] M=(1+cost)(1+cos y)(1+cos t)(1+cosl) 37t 2C°ST (v) +tan(ff) = Vl + cos40° sec45° . sec 20° 4 tt 4 3rrsen - + sen - n 7n 5n Un W = tan — - tan — + tan— -tan — HidWíldH 1 1 D> F E) ¥ w= l-c°s4* 1 - cos2* W = 1 n2c°s- r: 1E)- 2 7n’ 8 A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 6 44.- Si: = A + B eos 4x , a-*(2A-+1)- Calcular: “A + B” C)A) 0 B) 0,5 C)-l D) -0,5 E) 1 D) E)45.- Si se cumple: = ni Calcular: M 3 - eos 4a A) m B) 30° y 60° C) 40° y 50° E) 10° y 80° A) 0 B) 0,5 C) 1 D) 1,5 E) 2 SITUACIONES GRÁFICAS A) 4 cm 47.- En la figura mostrada: B) 5 cm AD = -Jl DC= V3, C) 6 cm m Z BCE = m Z ECD, D) 7 cm ni Z EAD = 45° , E) 9 cm Calcular: cot a. DA C 116 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos KACSO IOITOBII A) 20° y 70° 1 B) - ni cos4a - sen4A cos8x-sensx co^A-sen8v cos2v D) 45° y 45° 2ab "a^l? ab 2ab 46.- En la siguiente identidad halle: A - B 8(sen6A + cos6.v) = A + B eos 4a 2 C) - ni D) - m 48.- Si los lados de un rectángulo son ay b (a > b), entonces al calcular la tangente del ángulo agudo que forman sus diagonales se obtiene: 49.- Si en un triángulo rectángulo sus catetos tienen por medida sen 20° y 1 + eos 20°, en tonces la medida de sus ángulos agudos se rán: R1 2ab B) A XA> b 4 E) - ni 50.- En la figura mostrada, AB = 3 cm, CD = 7 cm, m Z BAC = 2a, ni Z ADB = q, ni Z BAD = m Z BCD = 90°. Calcular: BD . m Z ADB = 90° y ni Z ABD = a. n 4 ..V * c x GtJ. verticalS^ °/l LLiL > Racso Rao» Raoo Raoo Rncso Raso Raso Raso Raso Rano 1 ■■ AO 'í ■ M [? ' ^'\á/2 "* 7 a/2 ' r<¿i> ■ r 1 Bj Br*w»Ifcw»*-”* 13 Nuestro conocimiento sobre el equilibrio de cuerpos debido a I la simetría de los sistemas físicos permite que se puedan j aprovechar para la diversión en los r juegos mecánicos. En los sistemas físicos simétricos en equilibrio siempre están | presentes las funciones trigonométricas del ! ángulo medio. I éfeO ¿tea Gfiaaá ____ -■— ' / La ubicación del Centro de Gravedad (G) de un cuerpo [• / homogéneoy simétrico es un punto ubicado en el eje o plano de ' --------—-------- simetría correspondiente. Para el caso deunavarillaenformadearcoconradio '1 «R» y abertura «a» (rad) se determina mediante la ? , ecuación: \ % „ _Rsen(a/2) Z* **¿¿4.' \ N Xc-R-ta72F K ' 1 * Te en’® I o g i ' El reloj de péndulo es uno de los instrumentos más icónicos^S que evocan el interés del hombre de saber medir el paso del ^¿4’ tiempo en casa, trabajo, escuela^. 1 \ El movimiento pendular se explica porque este se ve , V afectado por una componente del peso mg sen(a/2), ■ V donde, «a»,es la desviación angular respecto de la verticai.Xz z ; . V' r^ I*. DEDUCCIÓN DE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DEL ANGULO MITAD MP = sen x OP = eos x ON = 1 y OH = sen Luego trabajando en el triángulo rectángulo NPM, donde aplicamos el teorema de Pitágoras: NM2 = NP2 + MP2 De donde: Efectuando: ...(1)±.eos A continuación, utilizando identidades trigonométricas fundamentales, tendremos: ,2 sen2^ = 1-(. . . . (2) Finalmente, en el triángulo rectángulo NPM: ... (3)tan En forma análoga tenemos: . . . (4) Sandoval, IC. (2008). Trigonometría Superior. Logos Con ayuda de la circunferencia trigonométrica podemos deducir las siguientes longitudes’: x: 2 >< 2 sen x 1 + eos x 1 + eos x sen x 1 - eos x sen x f¡ + eos x 2 1 - eos x 2 (1 + eos x)2 + sen2x2 eos A)2 1 + eos x 2 cot | = CSC X + cot X sen2 = 1 - eos2 4 = 1- 2 2 NH = HM = cos-j 4 cos24 = 2+2 eos X 2 sen2 i + eos2 - = 1 taní = C°’l = 1 + eos x j 2 / sen = ±- El triángulo MON es isósceles, de donde ZMNP = y . Trazando OH ± NM, se puede de ducir, en el triángulo rectángulo NOM, que: y = esc x - cot x Utilizando las identidades de los arcos dobles tendremos: 2sen20 = 1 - eos 20 2cos20 = 1 + eos 20 De tal manera que si hacemos: 20 = a , entonces: 1 - eos a Si se despeja sen se obtienen las relaciones de los arcos mitad.a eos m12.1. RELACIONES FUNDAMENTALES sen eos tan cot El signo ± depende del cuadrante donde se encuentre y la función que a este se le aplique. 12.2. FÓRMULAS RACIONALIZADAS se obtienen: tan = esc a - cot a cot = esc a + cot a Identidades Trigonométricas del Arco Mitad 117T12 (X 2 a 2 a 2 a 2 1 - eos a 2 a 2 a 2 a 2 CL 2 a 2 £□ 11+eos oT V 1 - eos a 2 sen2y 2 eos2 = 1 + eos a /1 -cos^T V 1 + eos a II + coser V 2 a. _2_ cos^ cos^ ycotf senf sen Teniendo en cuenta que tan y = MZ. PROB. 1 <2-<2 <2+'/2 PROB. 2 ♦) sen = += sen < x < 2n , calcule:2 ’ 2 c) tana) sen b) eos = ± Escogemos el signo (+) dado que e IC e IIC = ± a) sen sen Escogemos el signo (+) dado que e IC b) eos eos Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos Si RACSO 1D1TO1IIpF]l18 RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN De los resultados anteriores, deducimos el triángulo notable mostrado en la figura. 7t 8 i 71 8 3n 4 ' n ' A 2 n 8 2 2 x_ 2 JC 2 x 2 x_ 2 2Z?2 ~2 <2-^2 2 t/2 + ^2 2 1 -cosx 2 1 +COSX 2 Primero tenemos que ubicar el cuadrante donde se encuentra x/2. < x < 2n Zz 2 f = •) eos = eos o 1-cos^ _____4. 2 = . (I V4 2 eos 5 = o sen = O Calcular: sen -g- y eos 1 + cosí 2 o. 1 3ttSi: eos x = c) tan PROB. 3 Simplifica:tan2 PROB. 2 ******************Calcule: Utilizando la fórmula racionalizada tendremos:a) tan 15o b) cot 22° 30’ c) tan 18° 30’ d) tan n/8 Se sabe que: esc x- cot x esc x + cot x Luego: a) tan 15° = esc 30° - cot 30° = 2 - V3 b) cot 22° 30’ = esc 45° + cot 45° = V2 + 1 Finalmente: DE RESOLUCIÓN tan = CSC x - cot X CSC X + cot X Identidades Trigonométricas del Arco Mitad RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS X 2 2 ll-cosx - V |H l + cosx U1 + -1 f - cot l = 42 - 1 + csc32+csc64 c) tan 18° 30’ = esc 37° - cot 37° = 1) Para aplicar las fórmulas del ángulo mitad, primero tenemos que ubicar el cuadrante al cual pertenece el ángulo mitad, para que de esa manera podamos asignar su signo. cot# + csc# cotá+cscá E = cot128 4 =.J1 = .^ 2 V3 3 _ . xE = cot g- d) tan = esc cot-4r + csc-4 64 64 COtÍ28 COt— + CSC^ + CSC-j^r + CSC 7^ + CSC X + CSC-g +CSCÍ6 COt y = tan = cot j = 2) En ángulos mitad es recomendable utilizar las fórmulas racionalizadas para evitamos de los radicales, estas fórmulas racionalizadas son: Enunciados de Problemas > con Resolución RELACIONES FUNDAMENTALES B)Z> D) abA) a 01.- Si: ; xe IC, 06.- Dada la siguiente identidad: calcula el equivalente de W.A)0 B)O,5 C)1 D)l,5 E)3 A) sen x B) 2 senx C) 4 sen x02.- Reducir: D) eos x E) 2 eos x M = 07.-Si: cotx = 0,75 , xe IIIC, A) sec x B)cscx C) 2 sec x calcular: D) senx E) 2 esex 03.- Reducir: 08.- Calcular: 2 sen E)2,5A)1 B)0,5 C)l,5 04.-Si: csc2x-cot2x 09.-Simplificar: W W esc 2x + 2 cot x - 3 tan x A) 5 cot 2x B)cot 2x C) 3 cot2x D) cot x E) 2 cot 2x 05.-Si: sen x = 10.- Reducir: calcule: f^120| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO ■ O I T O * 1 S secx -1 secx + 1 í- = esc 4x + cot 4x secx + 1 secx-1 (1 + sen x + eos x)2+ (1 - sen x+eos x)2= W.cot 1 = —, calcular: 1 eos X = — o secx.cot — 2 D)2 23 cot M=---- calcular: 4 eos — C) — m25 D) —;25 x W = eos 2x - tan — (cos^.tan x - sen~) + l,parax = 30°. A)a/3 B)2>/3 C)^ D)^ E)^ FÓRMULAS RACIONALIZADAS 2ab ' a>b ’XelC' o§ E>lB)| B>5 tan A)| —.cosx+ 2cos2—.tanx 2 2 tan20°+cot40° M — ------------------cot20°-cot40° D)|A)| C) eos 3*B)eos 2xA) eos xE)-0,25D)-03A) 1 B)0,5 C)0¿5 D) eos 8* E)eos 4x11.-Simplificar: A) tan x A) co* B)sen* C) 1 D)0 E)cot* E) 2 cot xD) cot x 19.-Simplificar:12.-Simplificar: M tan A) eos* C)sec*B) cot* W = D) ese.* E) sen * A)0 B)2 C)0,5 D)1 E)l,5 20.- Calcula: tan 7°30’. tan 2*. A) Vó +Vi+ x/2+ 2 B)Vó + V3-V2 + 2A)0 B)0,5 C)1 D)2 EJ1.5 C)Vó-V3+V2-2 D)yÍ6-y/l-j2+2 E)V6 + V3+V2-214.-Simplificar: 21.- Calcule el valor aproximado de: A)0 B)0,5 C)l,5 D)1 E)-l tan(9°) A)x/5- 1 + x/5 + 2>/5 B)V5 + l+Ví + Vs (1 + sen*) D)>?5- l + V5-2>/5C)V5 + l-v/5 + 2^W = E)V5 +1 + V5-2V5 A)0 C)0,5 D)l,5 E)2B)1 PROBLEMAS CONDICIONALES16.- Reducir: calcule: A) 2,5 B)0,5 C)l,5 D)2 E)3C) cot 23.- Calcule el valor de la expresión:17.-Reducir: 2 M = cos22* - Identidades Trigonométricas del Arco Mitad 121T12 i 8 eos* .1-cos* cot---- tan— 2 2 csc2* + cot2* 2 tan * + coi * D) cot yj 18.- Simplificar: W = esc 2* + cot 4* + ese 4* B) tan2* C) cot2* l+cos*\ eos* ) 13.-Simplificar: W = tan(f) A) cot 32 - cot* E) cot64 X X M = eos ~ + sec — 4 4 22.- Si se cumple: tan — + tan — = 2 ese ~ , 4 o Z W = cot - 2 eos2 . cot x X X M = CSC X + ese — + ese ~2 4 — + 2 sen2 — . cotx + esc— + ese 77o lo 1 * csc*---- tan— .4 2 2M= 1 x — tan—+ cot* 2 2 cotEr-tanlCT w=------------csc40°+cot40° B) cot'ig 15.-Simplificar: COSX X 16 C)1B)0,5 D)l,5 E)2A) O y sec tan(45° - x) = m.24.-Si: D) -tan - sec+ sec calcular: E = sec 2x + tan 2x E) 2 (tanB) tan + sec+ sec C) ni2 E)2mA)m C) + sec 25.- Si: esc x - cot x = sen 0, , siendo sen 0 > 0 ;31.- Si: k sen = eos calcular: -CSC0 seráp = 2 D)l,5 E)3A) 0,5 B)2 C)1 C) k-k'xB) k + k'xA) 7(*2-í'2)26.- Determine el valor de: M = (tan 10° + 2 cot 20°)(sec 70° - cot 20°) ’kTk''E) C)l,5 D)2 E)2,5B)05A)1 27.- Si: sen x + m eos x = m. B) m~ C) ni A)E) D B) C) D) AC B E) rad29.- Si: eos 8x.cos óx.sec 2x = csc(Ax) - ese (Bx), calcular tanx.calcule: C) VÍÓ +3B) VIÓA) 1 C)05 D)1 E)l,5A)2 B)0 D) VVÓ + 3 E) VÍO -3 30.-Expresar: tan Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO IDITOkll JB A 0 2 0 2 ct 2 7t 8 a 2 l + sen0 sen20 D) -Jk + k~l SITUACIONES GRÁFICAS /rt-a\ .|—4— I en función de: tan E)eSCy X calcular: cot — D)A ni~ sec2 4 + cos2 6 M = 32.- En la figura mostrada, AB = 2 CD, ni Z CAD = m Z CDB = 0, m Z ACD = 90°. Determi ne la medida del ángulo “0” 2 cot^-csc0 + l 33.- Si sen 4x = 0,6 , siendo 0 < x < ^, a 2 ct 2 2 J ^(tan 10 W ? rad o B) — ni A)¿; B>'»2 C)„t D)¿v E)^ 28.- Si la ecuación: x2 - (2 esc a)x +1 = 0, calcule una de sus raíces. B)sen^ C)cos^ y rad D) secy A) tan A) -tan y a 2 oc 2 / - o.- o JU 50^i Racso Rae» Rae» Rae» Rae» Rae»Rac»l R 4>/3 arquitectura desde hace mucho ' tiempo. Las paredes ganan espacio hacia arriba mediante las cúpulas las mismas que se estructuran en base a la trisección angular. 1 2 ' 1 Una importante aplicación de la trisección de ángulos y de la >3 '£■/ trigonometría que las atiende se puede apreciar en la '«j T3T-’ v 1 ■' í* JV £2PV que muestra grañ creatividad. __ R \ ' í ; ■ La matemática y la trisección de ángulos en particular han^t; ;\y contribuido a resolver situaciones técnicas y ambas han ' \\ ->' permitido que varias ramas de jr-'' ~ — técnica como ed diseño o?*f. /' La trisección del ángulo es uno de los problemas clásicos de las matemáticas de la antigua Grecia. El problema consiste en encontrar un ángulo cuya medida sea un tercio de otro ángulo dado,' utilizando únicamente regla y compás. 2 sen x • eos 2x M Alsina, C. y Nelsen, R. (2006). Math made Visual. Classroom Resource Materials. MAA De la misma forma en los triángulos MDN y NCB, conociendo sus hipotenusas (1) podemos calcular sus catetos. DEMOSTRACIONES GRÁFICAS DE IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS DEL ÁNGULO TRIPLE Con ayuda de la resolución de triángulos rectángulos podemos deducir diversas identi dades trigonométricas, en esta oportunidad deduciremos las identidades trigonométricas seno y coseno del ángulo triple. En base al rectángulo ABCD, se elige un punto «N» sobre CD de modo que MN = NB = 1. De este modo ZNMB = ZNBM. Como consecuencia de esta congruencia se establece que: ZABM = ZDNM = x, por cuya razón se verifica que ZM = ZB = 2x. En el triángulo rectángulo BAM, la hipotenusa mide «2 eos 2x», en consecuencia, sus catetos serán: 2 sen x • eos 2x y 2 eos x • eos 2x En el QABCD podemos observar que: BC = AD, es decir: sen 3x = sen x + 2 sen x ■ eos 2x . . . (1) De donde se deduce una fórmula especial como: sen 3x = sen x(1 + 2 eos 2x) Luego expresando en términos de «sen x» la expresión (1), tendremos: sen 3x = sen x + 2 sen x(1 - 2 sen2 x) = sen x + 2 sen x - 4 sen3 x Finalmente: sen 3x = 3 sen x - 4 sen3 x Asimismo, de la figura se puede afirmar que: DN + NC = AB, de donde se deduce que: eos x + eos 3x = 2 eos x • eos 2x Despejando «eos 3x», se tiene: eos 3x = 2 eos x-cos 2x - eos x Finalmente: eos 3x = eos x(2 eos 2x - 1) (Fórmula especial) Si dicho resultado lo expresamos en términos de «eos x», tendremos: eos 3x = eos x[2(2 eos2 x - 1) - 1] = eos x(4 eos2 x - 3) De donde: eos 3x = 4 eos3 x - 3 eos x j 1 Por complejos: 13.1. RELACIONES FUNDAMENTALES Se tienen las 3 relaciones principales: tan 3a = 13.2. RELACIONES AUXILIARES f^123|Identidades Trigonométricas del Arco Triple Desarrollando el binomio al cubo, luego igualando las partes reales e imaginarias se obtiene: eos 3a = 4 eos3 a - 3 eos a sen 3a = 3 sen a - 4 sen3a Al igual que en arco doble o arco mitad, en arco triple también las relaciones fundamentales se obtienen aplicando las identidades de los arcos compuestos o bien con la fórmula de De Moivre en números complejos así: m Se obtienen a partir de las relaciones fundamentales con ayuda de arcos dobles e identidades. = 4 cos3a - 3 cós a sen 3a = sen (2a + a) = sen 2a eosa + eos a sen a sen 3a = 2sen a eos a . eos a + (l - 2 sen2a) sen a sen 3a = 2sen a (1 - sen2 a) + sen a - 2 sen3a sen 3a = 2sen a - 2sen3 a + sen a - 2 sen3a sen 3a = 3sen a - 4sen3a (eos a + i sen a)3 = eos 3a + i sen 3 a sen 3a = 3 sen a - 4 sen3a eos 3a 3 tan a - tan3a 1-3 tan2a ^Identidades Trigonométricas - : é. Í ¿¡ÜíSzljXt• 7 Zlj 4 sen3a = 3 sen a - sen 3a 4 cos3a = 3 eos a + eos 3a sen 3a = sen a (2 eos 2a + 1) eos 3a = eos a (2 eos 2a - 1) sen 3a = 4 sen a.sen(60" - a), sen (60° + a) eos 3a = 4 eos a.cos(60o - a), eos (60° + a) tan 3a = tan a.tan(60° - a), tan (60° + a) Nota: sen 18° = eos 36° = HZ PROB. 1 Calcule: a) 4E = 4 sen 10° sen(60°- 10°)sen (60° + 10°) a) eos 111° b)sen 159° a)cos 111 ° = eos 3 (37°) = 4 cos337°- 3cos 37° b) 4P = 4 eos 20° eos (60° - 20°) eos (60° + 20°) eos 111° 4P = eos 3(20°) = cos60° eos 111° = 2 c) Q = tan 5° tan (60° - 5°) tan(60° + 5°)eos 111° = Q = tan 3(5°)= tan 15°b) sen 159° = sen 3(53°) = 3sen 53° - 4sen3 53° Q = 2 - 73 PROB. 3 sen 159° = Determine el valor de: sen 159° = K = PROB. 2 Calcular: a) E =sen 10° sen 50° sen 70° K = ¿Si KACSO BDITORII RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN 44 125 Multiplicando numerador y denominador por 4, así: 44 ‘ 125 75+1 4 J5-1 4 4 sen310°+ 4 eos3 20° 4(senl0° + cos20°) A continuación aplicamos una de ¡as relaciones auxiliares: sen3l 0°+cos320° senl0° + cos20° 12 256 5 125 256 300 125 ' 125 rflsr\ ' 4P = -i 4E = sen 3 (10°) = sen 30° b) P =cos 20° eos 40° eos 80° c) Q = tan 5° tan 55° tan 65° 1241 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos = 3K-4(Í) = 300 256 125 ' 125 4E= | P= 8 E=i sen 159° Luego: cot 0 = K = B Finalmente simplificamos, obteniendo: 40° K DK = a PROB. 4 CA a cot 0 tan 0 = B Escribiendo en términos de tangentes: tan 0 = tan 10° tan 50° tan 70° Finalmente tiene la forma: tan 10° tan (60°-10°) tan (60° +10°)tan0 CA H tan 0 = tan 3(10°) tan 0 = tan30° 0 = 30° x = 20° En el Es AHB: cot 20° = DE RESOLUCIÓN 4 eos3 x 3cos x + eos 3x de las relaciones auxiliares presentes a situaciones problémicas Identidades Trigonométricas del Arco Triple RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS 4 sen3x =3sen x - sen 3x 2) Utilizar las fórmulas anteriores en forma apropiada. 3(senl0° + cos20o) 4(senl0° + cos20°) 3 4 ncot 10° acot0cot4O° cot20°cot40° cot 10° cot 10° cot20°cot40° _ZL H 3senl0° + 3cos20° 4(senl0° + cos20°) 10S-——' 1 Í0° a cot 10° 3) Aplicar cada una específicas. K 3senl0°-sen30° + 3eos20° + eos60° 4(senl0° + cos20°) De la figura que se muestra calcule la medida del ángulo x. => a cot 0 cot 20° cot 40° = a cot 10° 1) Al igual que ángulos dobles, cuando se tenga potenciación cúbica, se debe degradar, es decir bajar al exponente de 3 a I, aplicando las identidades siguientes: Enunciados do Problemas con Resolución RELACIONES FUNDAMENTALES A)1 B)2 C)-2 D)-l E)3 01.-Simplificar: 06.- Simplificar: W =W = A) 0,5 esc x C) 2 esc xB)cscxA)1 B)2 Q 3 D)4 E)6 D) 3 esc x E) 6 esc x02.- Simplificar: W = 4 eos x . cos(60° + x). cos(60° - x) 07.-Si: A) eos 3x B) eos 2x C)eos 3x calcular: M 16 sen 6xD) eos 4x E) eos 6x A) 10 B) 12 Q 15 D)ll E)1603.- Simplificar: 08.-Si:W calcular: tan 3x A) B) O D) E) 04.- Simplificar la expresión: W = tan x . A) tan 9o B) tan 18° O 2 tan 18°B) tan 2xA) tan x C) cotx E) -tan 3xD) tan 3x 10.-Si:05.-Simplificar: calcular: tan 6x W = A) 4/3 B)3/4 Q 1/2 E)2/3D)-l/2 f 126~| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos Si RAC.S0 ^>10170*11 2. 11 B) cot3x E) 4 cot3x. A) 4 + cot3x D) 3 cot3x C) 2 cot3x sec3x sec 3x 3cosx + cos3x 3senx-sen3x l-cos2x l + cos2x 1 + secx + cos2x.secx tanx + 2senx + sen3x.secx tt = 4 , 0 <x < — , entonces una expresión equivalente para W será: sen3x.cscx 0,75-sen2x _____ 8 tan x sec 2x ' tan 2x sec2x-4 3sec2x-4 sen3x + sen 3x sen x 75 sen x + eos x =---- , 2 D) 2 tan 9o E) tan 36° 3 tan2x + 6 tan x - 1 = 2 tan3x, + sec2x H B>n C)H D) H 09,-Si: W = 4 - 8 sen29° - 3 sec 18°, cos3x-cos3x eos x + RELACIONES AUXILIARES A) cot x B) cot C) 2 cot x 11.- Calcular el valor aproximado de la expresión: W = tan 9° + tan 27° + tan 63° + tan 81 ° D) tan E) 2 tan AJ475 B) 75 CJ275 DJ375 EJ675 12.- Calcule el valor aproximado de la expresión: AJO B)1 CJ-2 D)2 E)1 A) 72 B)75 CJ273 DJ275 E) 75 19.- Calcule el valor de la expresión: 13.- Calcule el valor de: W = tan 10°(3 eos 10°-2 sen 10°. eos 70°) W = eos 380°.cos 140°.cos 260° AJI B) 1/4 C) 1/6 D) 1/8 E) 1/2 A) 1/8 B) 1/2 D) 1/8C) 1/4 E) 1/16 PROBLEMAS CONDICIONALES 14.- Calcule el valor de: :250°. A) 16 B) 18 CJ42 D) 36 EJ64 sen 3x.cot x + eos 3x.tan x 15.- Calcular el valor de: Calcula: A + B. M = D)6B)2 C)3 E)4AJI A) 1/4 B) 1/2 C) 1/8 D) 1/16 E) 1/32 21.-Si se cumple: sec2x = 16.- Simplificar: calcular: eos 4x B) 1/2 C) 72/2 D)0 E)73/3W = . tan 3x AJI A) tan x C) tan 6xB) tan 3x 22.-Si: D) tan 8x E) tan 9x 17.-Simplificar: DJ2/3 EJ-7/9 + 3 cot b sec x = 4 cos2x - 3, calcular: “a2+ b2" Identidades Trigonométricas del Arco Triple wlS 20.- En la siguiente igualdad, se tiene una iden tidad trigonométrica: x 2 3x 2 x 2 x 2 csc220° W = 2cos6x+ 1 2cos6x-l sen3x-senx senx 4senx 1+ 2cosx Asén4x+ Bcos2x senx + cosx cos3x cosx M = 3 sec210°. sec' krt ,x* — ,ke Z 18.- En la siguiente identidad, determine el va lor de M: = ~, al calcular W = eos 4x, se sen3x senx obtiene: sen3x M+ --------senx A) 1/3 BJ-1/3 CJ-2/3 23.- Si: a esc x = 3 - 4 sen2. sen 22°.sen 82°.sen 38° cos412°-sen412° tan72°+tan36°\V = ------------------- cot72°+cot36° 30.- Si: cot x = k.cot 3x,B)0 C)0,5A)-2 D)-l E)2 calcular:24.- Si: C)V3 E)-j3 A) kA)1 B)2 D)-l 25.-Si: calcular: W = -eos 6x »). calcular sen(x + 30°). = (x3-3x+l)2 , A) entonces el valor de “x” es: E) A) 2 eos a B)eos a C)sen a D) 2 sen a E)3 sen a 32.-Si: 3 sen 2x +2 eos 2x = 2; 0<x< cos3xsen3x calcule: tan 3x27.- Si: secx - cosx calcula: “cot2x” A) m/2 B) tn/3 C)m/4 D) í?i/6 E) 2/m 28.-Si: sen x + eos x = k. 33.- Si: tan(x+ 15°) = , calcular: tan 3xcalcular: W = eos 3x - sen 3x C) 2k-3k3 29.- Si: tan2<j> - 75 tan <¡> -1 = 0, calcular: tan 6<f> Io E) A)0 B)0,5 C)1 D)l,5 E) -2 128 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■SlRACSO IDITOkll B)3A-2? E)3¿-4¿3 A) k D) 3k - k3 22^5 35 V6+V2 4 -j6-y/2 4 31.-SÍ: tanx= (2 + VJ). tan 1 sen(60° - x) = ~ , E)-¿ „ esex W=-------csc3x A)-á E) 2*-l A) 41 47 C)^ M 729 D)« 65 C) —M 37B)^ D)|| D)¿ A) 37 33E>f E) 121 136 C)^ C)^ B) 76Zo D)lh£ ’ 35 B) 2 A)f 34.- Calcule el valor de la expresión: W= (vr-6senl0° ) . sec 80' C) —? 46 D) u> k-l C>F1 + -------------- = m,esex - senx 26..S1:1Z£2^ 1 -cos3a sen3x + sen3x 1 ---- ----------3- = — , calcular: tan x cos3x-cos x 2 A) tan 120°D)2 ' E)V2A)1 B)03 C)l,5 . B) tan 240°36.- Calcular el valor de: C) tan 30° sen 50°M = D) tan 54° E) tan 21°A) 41.- En la figura mostrada, calcular: “x" E) 37.- Calcular el valor de: D)2,5 E)3A)1 B)2 C)15 CDA 38.- Calcular el valor de: mZEAD = 27 Z CED = 57 + x ,ni ZBCE=xM /n ZADE = 90 C)04 D) 1,5 E)3A)1 B)0 E)3(F39.- Si a * b, eliminar el arco “x” de: E D C SITUACIONES GRÁFICAS BA Identidades Trigonométricas del Arco Triple • 35.- Calcule el valor de la expresión: W= 2eos 160°.(2sen20°- l)(2sen20°+ 1) A) 61 u B) 61,15 u2 C) 63,25 h2 D) 54,16«2 E) 59,53 «2 A) b2 - a2 = ab B) 8b2 -a2 =ab C) 8b2 - lab = a2 ... (2) D) 8b2-la2 = ab ■ E) 6a2 - 8b2 - ab (3cos65°-4sen3 25°) sen270°-sen220° V6+V2 4 A) 10° B)20° C)15° D)25° 42.- De la figura mostrada, BC = 3, CD = 4, ni Z B AC=m Z CAD=m Z DAE; ni Z ABE=90. Determine el área de la región triangular ABE. Vi + 6cos20° 2cos20° a calcule: — b D) 24 25 4cosl8°-3secl8° M= tan 18° B)f o4 (a + 6)tanx = (<r - b~) tan 3x ...(1) a sen2* = b eos 6x 40.- En la figura mostrada: ni Z EAD = 7 , ni Z ECB = 53 »iZABE = 67 , ÁC1BD, ED = a , EC = Z> , Si: mZBAE = 54 , _s._ ;Éíí:e,iíi.c¡a: La comunicación matemática se ha visto favorecida por el r a». o Derives I es el casode los semáforos. Imagínate un día por las calles del centro de la ciudad con los semáforos paralizados. L....... *’‘Vr^k E5! ÍPiJ E39EU3 ii ■ isaa I JU* xcu'Wx - *«.’ i» tb -1. i.’c’a» xJx. =» j»»’xt»!1 »Zx -pl-cx»’xi'cox1 xxa xix -pl- 2c~’x• cu"l'e«?xn« » Jn“* xcsí1 Wx - Ji co*11 - 2c»f* x« cm* nraxíi, =» «¿r -|ror*iB»»/«-2Jc«’«niiir • |<m*iúA =» J«‘ «•? jUx - -fcu*«(- ■■ */x) ♦ 2je«* 1(- u til) - fcu* <(- m xt>) Su Dttaifraaqw Jm’«u* - - j«’A • 2p‘Ai - - -I»1 ♦2«|n’ -1«* »ft r ■ • ' S " hí^saasgs L«íídSSK: ... •:" - ' 7TZMM—Hffl siclá>' - Z^La^ comunicación matemática se ha visto favorecida por el / proceso de simplificación de términos. En este aspecto la transformación de sumas o ’ restas a producto ha tenido una notable contribución. K'- A^~-: ' r,lf t // La invención de muchos artefactos ha sido de gran utilidad para la simplificación de nuestras vidas. Tal i‘ ■ I-------- —---- ------- ge N '! Las calculadoras científicas y los softwares, son una > contribución, de los tecnólogos, a la simplificación de nuestras ’ tareas de cálculo.^■J...■ -««.. \ Ellas procesan información mediante rutinas de gran simplificación Las relaciones que permiten realizar dichas transformaciones provienen de: sen (a + P) = sen a eos p + eos a sen P sen (a - P) = sen a eos P - eos a sen p eos (a + p) = eos a eos P - sen a sen p eos (a - P) = eos a eos p + sen a sen a + p = A a-p = B De manera que: a = Por ejemplo si sumamos sen (a •+ P) + sen (a - P) , tendremos: 2sen a eos p ... (**) Sustituyendo (*) en (*•), obtenemos: ) íI eos r sen A + sen B = 2 sen sen A - sen B = 2 eos | 130 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos Racs oT44 sen (a + P) + sen (a - P) = sen a eos P + eos a sen P + sen a eos P - eos a sen P sen (a + P) + sen (a - P) Si sumamos y/o restamos miembro a miembro sen(a + P) con sen (a - P) y eos (a - P) con (a + P) y haciendo cambios de variables convenientes, como: A + B 2 A + B 2 A + B 2 Es frecuente encontrar situaciones que involucran razones trigonométricas senos y/o cosenos de ángulos (arcos) diferentes, cuya simplificación o tratamiento, requiere de la habilidad de saber transformar las expresiones de sumas o restas a producto. A+B A - B p=Ap... (*) sen A + sen B = 2sen (■ rnn /vi n< ormacipnes deS unías ifermiasaTP rodiictós En forma análoga se obtienen las otras relaciones. Si Ay B son dos ángulos cualesquiera, se cumplen las siguientes transformaciones: eos A + eos B = 2 eos eos A - eos B = -2 sen 2 14.1. RELACIONES DE TRANSFORMACIÓN CONDICIONADAS sen A + sen B + sen C = 4 eos . eos2 eos A + eos B + eos C = 4 sen sen sen A) PROB. 1 K = 2 eos 60 Si: 36 0 = n; calcule: Pero como: 369 — n K = K = J3 PROB. 2 K = Encuentre el valor de: K = Transformaciones de Sumas o Diferencias a Productos ' RESOLUCIÓN T14¡SJ Agrupando convenientemente, para luego transformar a producto. En un triángulo ABC se cumple aplicando las relaciones de transformaciones, y teniendo en cuenta que A + B + C = 180° se obtiene: A + B 2 1 t •sen f .sen § sen 2A + sen 2B + sen 2C = 4 sen A. sen B . sen C eos 2A + eos 2B + eos 2C = -4 eos A. eos B . eos C - 1 (cosí 00 + cos20) + (cos80 + cos40) (cos40 + cos 20) cos20 + cos4O + cos89 + coslO0 eos 40 +eos 20 2 eos 69 eos 49 + 2 eos 60 eos 29 (cos49 + cos20) PROB N sen40° + sen20° sen50° +senl0° " eos 40° +eos 20° eos 50° +eos 10° • eos y ■ 3 + 1 Luego K = 2cos g’ = 2 ¡ , _ 2cos6Q(cos4<>t~C5s26J~ -(ees4üTrcos2oJ- p = Transformando a producto Al simplificar obtenemos: N = P = cot 40 + tan 20 Utilizando arco mitadAl simplificar obtenemos: N = 2tan30°N = tan 30° + tan 30° P = esc 40Finalmente: Pero: 40 =0 = P = cscl8° =40= 18° PROB. 3 Reemplazando su valor numérico tendremos: P = P = + P = Transformando a producto: P = V5 + 1 P = DE RESOLUCIÓN ¿SiRACSO ffiDtrotuProblemas de Trigonometría y cómo resolverlos RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS n 40 1 = 4 V5:n Vs-i 4 Jí- lO sen 60-sen 20 eos 20-eos 60 senl40-senlO0 eos 140 +eos 100 cos40sen20 sen40sen20 4(75 + 1) (V5-1)(V5 + 1) 2) Cuando se tiene sumas o diferencias de varios senos o cosenos, se agrupa convenientemente, para luego transformar a producto. 3) Para transformar a productos no interesa el orden de los ángulos (si uno es mayor o menor que el otro), es suficiente con aplicar las propiedades de transformación. 1 senl8° 1) Cuando se tiene una suma o una diferencia de dos senos o dos cosenos, se debe transformar a producto. cos!20sen20 cosl20cos20 Si 0 = ~ , determinar el valor de: 40 2sen30°cosl0° 2sen30°cos20° 2cos30°cosl0° 2cos30°cos20° 2cos4Osen20 2sen29cosl20 -2sen40sen(-20) 2cosl20cos20 => P = cot 40 + esc 40 - cot 40 Enunciados de Problemas con Resolución xru:: TRANSFORMACIONES A PRODUCTO 01.- Reducir: C)sen xB) 2cosxA)eos x D) 2 sen x E)cos 2xA)cot x C)cot 4xB) cot 2x 07.- Transformar a producto:D)cot 5x E) cot lOx sen x + sen 7x + 2 sen 3x + 2 sen 5xM02.- Reducir: A) 2 sen 2x cot x . sen 3x M B) 2 sen 2x . cot 3x . sen 6x C) 2 sen 4x . cot x . eos 3x•D)0,5 E)2C)0 D) 2 sen 4x . cot 2x . sen 3x03.- Simplificar: E) 2 sen 4x cot x . sen 3x M 08.- Calcular: W = D)l,5 E)V3B)V2 C)2A)1 D)0 E)2A) 1 D)2 E)-0,5A)0 B)1 C)0,5 A)1 05.- Reducir: 10.- Calcule el valor de la expresión: M = W = A) tan x B) tan y A) 1/4 B) 1/2 C)1 D)0 E)-l/4D) tan x + tan y E) tan x. tan y Transformaciones de Simias o Diferencias a Productos 09.- Calcule: W = eos210° + sen220° - sen 20°.cos 10° cos(45°+x) -cos(45°-x) sen(120°+x) -sen(120°-x) A)V2 B) 1 ______2(sen 2x + sen 2 y) 1 + cos 2x + cos 2v + cos(2x-2y) C) tan x - tan y 1,5 + V3sen2x (cos2x + -jj.tan(x + 30°) 2sen50°-l tan35°+cot35° D)-| E)3/4 c)-| eos12°+sen30°+cos84° cos24°+sen42° Q-|B)1 04.- Reducir: W = eos 10 x + eos 8x + 6 cos22x + 3 eos 2x - 3 - 8 cos^x-cos x 06.-Simplificar: w (tan 2x+cot x-4 cos2x)(sen 3x-senx) [2 sen x(sen x+ eos x)-1]2 eos 15x +1Ocos 1 Ox + cos5x M=----------------------------------senl 5x + lOsen 1 Ox + sen5x 11.- Halle “m” de la identidad: D) -2 sen 2A . sen 2B . sen 2C E) 4 eos 2A . eos 2B . eos 2C A)1 B)5 C)3 D)2 E)0,5 12.- Calcular el valor de: M = eos 20° + eos 100° + eos 140° A)0 B)0,5 C)1 D)-l E)-0,5 13.- Determinar el valor de “M” si: 19.-Si: = P eos 5x + Q, = M . eos 4x + 1 calcular de : P + Q A)1 B)2 C)3 D)4 E)0,5 A)0 C)2 D)3 E)32>B)1 14.- Calcular el valor de: 20.-Si: sen x + sen y - a eos x + eos y = b. para a = 10®M = calcular: sen (x + y) A) 2 B)-2 C)-l D)0 E)1 PROBLEMAS CONDICIONALES D) E) 21.-Si:calcule: W = A)0 B)J C)-l D)0^> E)-0í 16.-Si: 22.-Si: A) k A)0 B)0,5 C)-l D)-0,5 E)117.- Si: A + B + C = 7t, expresar como producto: W = sen 4A + sen 4B + sen 4C 23.-Si: , calcular: A) 4 sen 2A . sen 2B . sen 2C B) 2 sen 2A . sen 2B . sen 3C C) -4 sen 2A . sen 2B . sen 2C A) k j 134 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos sen mx sen x P. cos(Qx). cosR(Sx) = eos 8x + eos 4x - 4 sen2x + 2, determine el valor de: (P + Q) - (R + S) Íí* RACSO IDITOlll sen5x + senóx + sen7x serrv + sen2x + sen3x cos8x-cos7x cos3x-cos2x eos a + sen b sen o + cosh senct + sen5a + sen9a cosa + cos5a + cos9a sen4x + senóx sen2x sen 23a-sen 7a sen 2a + sen 14a sen5x sen3x ab a2 +b2 2ab b2 + a2 = k, calcular: tan 2 j cos47°-cos73° sen43°+senl7° " 15.-Si a=^, E)^ ■ . tan4x"'.calcular: O—7 niB) —7 ni ni -1 +1 D)l±*u,l-k 3 + k D>3^ 0^7 a-b E) 1 + k ’l + kc>7 D)| B>1 B)| W = tan 32° A)~ ' m 1 18.-Si: tanx=reducir: sen5x + sen3x M = --------------------cos5x + cos3x 24.- Si: A + B + C = 7t, calcular “M” de: A) O B)0,5 C)-O,5 D)1 E)-l 31.-Si: W = sen(x + 20°) + sen(x- 50°) ,xe [0; 360°],A) 2 B)4 C)1 D)8 E)0,5 A) 105° B) 120? C)110° D) 108° E)115° EXPRESIONES EQUIVALENTES 27.-Si: tanO = determinar: sen 0 , si 0 e IIIC E) 4 secx. sen (x + A) tan 10° B) tan 20° C) tan 30° E) tan 40° 34.- Expresa como un monomio: C)73cot40°29.- Si “0” y <]> son las raíces de la ecuación: A) a 1135|Transformaciones de Sumas o Diferenciasa Productos m n determine un valor de “x” que maximice dicha expresión. 32.- Si: W = 4 sen x + sec x, determine una expresión equivalente de W en factores. 35.- Si: W = 3 + 73 , determine una expresión trigonométrica equivalente para W. M = 1 + 4 eos 20° A) 73 B)73cotlO° D)73cot40° E)73.cot20° 2cos20°-cos40° sen40° B) 4 esc x sen íx + p-1. cos^x-y-j O».(SjS) a sen x + b. eos x = c, calcular W = tan E,oo,(^) “‘(-i)D) 4 sec x . sen í x + j D) tan 35° A B sen A + sen B - sen C = M . sen — . sen — . C ¿ 2 eos y ñ)cos(x-ñ) 33.- Si: W = 4 sen 40° - 73 , determine una expresión equivalente de W. ^u2-».2 E)»2 + ,»2 26.- Si: senx+ sen y = m; cosx + eos y = n; ni * 0, n 0. Calcular: W = cos(x + y) C)4 cotx. sen(x + -~j . cos(x--p) D) eos2 E) 2 eos2 B)-| A) 4 eos x sen (x + -p). cos(x-p) BA^oty A)„ B)^ C) 30.-Si: sen 5x+ sen 3x+ senx = M sen5x+ N sen x + P sen x, calcular : W = P - N - 2M U}u2-m2 D>oo.(^) C)j C)sen2aA) eos y senA.sec—F (senB + senC).tan— W = o4 D)^ e)-^ 28.- Si:^ec(x + a) + sec(x- a) = 2 secx, calcu lar: cos'x en termino de “a” B) 2 eos A 2. 25.-Si: A + B+ C = 7t, simplifica: A , „ 2 ' senB-senC B) cot y SITUACIONES GRÁFICAS D B ECA C) D W = 37.- Factoriza: C D) 2 Vi eos 38° eos7° 1Z A)1 B) C) 38.- Eliminar el arco “x" de: A) c(n + c) = b(b + c) D) c(a - c) = b(b + c) BB) c(« + ¿) = b(a - c) E) c(a + c) = b(b - c) C) c(c + a) = b(b + c) 39.- Elimine el arco “x” de: = m + senx ...(1) C A = n - eos x C)k2sen 2x C)(2-y/2)n=m P^136| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO ^PIDITOUS sen* c B) 2^6 sen 15° D)VÍsen75° 40.- En la figura mostrada, AB = CD, AC = 3, BD = 4, m ZL E AB = a, m Z ECD = 0. sen5x a A) 2 V5 eos 38° T a + e Calcule: sen 2 c°s(x + |) B)(2 + V2)n =m D) (2 + Vi )n = m E) (2 - Vi )n - m \')yÍ2n = m latero, m Z DAE=x, m Z EAB = 3x, BE J. CA ; DC ± CA ; AB = AD = k. Determine el área de la región sombreada, en términos de «k» y «x». 36.- Si: W = 1 + eos 2x + eos*, determine una expresión equivalente de W en factores: 1 + sen 14° + eos 14° A) Vó sen 75° C)Vósen 15° E) 2 Vó sen 75° A — C) - 2 ; 4 42.- En la figura mostrada, ABCD es un cuadri- E) 4 eos x. eos (f + f). cos(f-^) D) 4cos x eos ( 2 + B E)|d4 sen3x b E)| B) V5 eos 38° eos 7° E) 2 V2 . eos 38°. eos 7° C) V3 eos 38° eos 7° D A) k sen32x B) 2k sen32x D) 2k2 sen32x E) £2.sen32x D>i B) 4 sen x eos., . xA) 4 eos x eos C) 4cos x eos ( 2 ~ 6 ) A)| B)f C)| 41.- De la figura mostrada, DC = 2 CB, calcular: tan(^-y) csex-cotx y = 2A sen(kx) • cos(a>t) <-> y = y, + y2 ; II Ifc _ z ■ • Raso Raso 1 ■ Rasol Racso! / La superposición de ondas viajeras de igual amplitud y / frecuencia moviéndose en direcciones contrarias da lugar a una onda resultante llamada onda estacionaria. Esta es de igual frecuencia que las ondas componentes cuya amplitud es el doble. ■ i 1 de dos factores como la suma o diferencia de estos es aplicada en > - ■ 4 i a Tiaai ’ V \\ y4 = A sen(/cx — <ot) . muchas situaciones laborales cuando un experto (el producto) es reemplazado por dos especialistas (los sumandos). En muchos casos esta I operación puede resultar menos eficiente. ■ j Conocerlacomposicióndeondasapartirdelaondarésultante Aj: . V r le permite a la industria de la música poder acoplar sonidos o \ recuPerar segmentos de la obra cuando ocurren pérdidas involun tarias. Esta técnica evitaJargas y tediosas sesiones acústicas. — z' 1 v • - A *I ____________ f ; /' Latécnicadetransformarunaexpresiónenformadeproducto ?í; DE UNA SERIE TRIGONOMÉTRICA A UNA SERIE ARITMÉTICA Sea la sumatoria: 2 sen xE = 1 - eos 2x + eos 2x - eos 4x + eos 4x - eos 6x + ... + cos(2n - 1 )x - eos 2nx 2 sen xE = 1 - eos 2nxSimplificando apropiadamente, obtenemos: Y según la fórmula del ángulo doble, tenemos: Finalmente hemos logrado establecer que: E = sen x + sen 3x + sen 5x +...+ sen(2n-1)x = sen xxx Luego la sumatoria quedaría como: logramos la siguiente sumatoria: Que es una famosa serie aritmética. Collecter by ¡oyel, L. (1961). Summation oí series. Dover publications, inc. New York Multiplicamos ambos miembros por <2 sen x», obtenemos: 2 sen xE = 2 sen2 x + 2 sen 3x sen x + 2 sen 5x sen x + ... + 2 sen(2n - 1 )x sen x Pero sabemos que: 2 sen x-sen y = cos(x - y) - cosfx + y) que aplicado a dicha sumatoria se obtiene: sen2 nx sen x A partir de aquí haremos el siguiente supuesto: los ángulos son números reales, o arcos en radianes, muy pequeños, por lo que se cumple que: Y al simplificar «x» 2 sen xE = 2 sen2 nx _2 2 X = x + 3x + 5x +... + (2n - 1)x =------ x 1 4- 3 4-5 4-... 4-(2n - 1) = n2 A continuación, se calcula la sumatoria de senos de «n» ángulos que se encuentran en progresión aritmética, utilizando transformaciones de productos de senos y cosenos como veremos más adelante. E = sen x 4- sen 3x 4- sen 5x 4- ... 4- sen(2n - 1 )x sen2 nx sen x W eos (a + P) = eos a eos p - sen a sen p Se obtienen sumando o restando senos con senos y cosenos con cosenos, así por ejemplo: sen (a + P) + sen (a - p) = sen a eos p - eos a sen P 2 sen a eos P = sen (a + P) + sen (a - P)Es decir: En forma similar se deducen las otras relaciones de transformación: Sean x e y dos ángulos cualesquiera, se cumple las siguientes transformaciones: 2 sen x . eos y = sen (x + y) + sen (x - y) 2 eos x . sen y = sen (x + y) - sen (x -y) 2 eos x . eos y = eos (x + y) + eos (x - y) 2 sen x . sen y = eos (x - y) - eos (x + y) Transformaciones de Producto a Sumas o Diferencias 137 Al igual que en las transformaciones de sumas o diferencias a productos, también es importante las transformaciones de productos a sumas o diferencias, se obtienen a partir de: sen (a + P) = sen a eos p + eos a sen p , 77 s. .J_í7\j4';'' ’ ■ IMS í5 J. I iLLWjH/. ’ ¿T=ransformaG.ionésde Producto - > SumasWD: :----- sen (a - P) = sen a eos P - eos a sen P eos (a - p) = eos a eos p - sen a sen p PROB. 1 K = eos 3x sen x - eos 4x sen 2x + eos 5x sen xReducir a su mínima expresión: *********************************************** Multiplicando por 2 ambos miembros, luego transformando a sumas o diferencias: 2K = 2 eos 3x senx - 2cos 4x sen 2x + 2 eos 5x sen x 2K = sen 4x- sen 2x - (sen 6x - sen 2x) + sen 6x - sen 4x Al efectuar como sigue tendremos: 2K = sen 4x - sen 2x - sen 6x + sen 2x + sen 6x - sen 4x 2K = 0 K = 0Finalmente: PROB. 2 Calcule: **t***tiOiH:***ittiít*****ír***t*i*tiOt*OOtiiO'i Pero: .^íracso IO1TOI1I RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN 2L 7 n 7 6n sen-y . 6 re _ _ 2 sen y .W 2 sen y .W = sen y^ 2 sen y .W = sen yy 4-sen-yy -senyy + senyí ..senyy + eos yy + eos -y- Multiplicando por 2 sen y a ambos miembros: j 38 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos sen y = 2senycosy + 2cos yy sen y + 2005^ sen W = eos y 67Í 7 Luego tendremos: Finalmente: PROB. 3 ; calcule el valor de "P".4 eos x.cos 3x + 1 =De la siguiente igualdad: ********************************************* Multiplicando a ambos miembros por sen x. 2. sen 2x eos 3x + sen x - sen (Px)Luego: sen (Px)sen 5x - sen x + sen xTransformando a sumas: sen 5x = sen Px Al comparar obtenemos: DE RESOLUCIÓN Transformaciones de Producto a Sumas o Diferencias 139 RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS TI5 2) Necesariamente para realizar la transformación, debe llevar Si no tiene hay que multiplicar. n 7 sen(Px) senx 2. 2senxcosx eos 3x + senx = sen (Px) sen2x un coeficiente 2; 1) Cuando hay productos de 2 senos o 2 cosenos o un seno con un coseno, se debe transformar a sumas o diferencias. 2 sen y . W = sen 3) En las transformaciones a sumas o diferencias, no interesa cual de los ángulos es el mayor o menor, es suficiente-con aplicar convenientemente las fórmulas de transformación de producto a suma o diferencia. W= | ■_ _ 2 Enunciados de Problemas con taoludíSn APLICACIONES DIRECTAS 06.- Simplificar: 01.-Simplificar: W = A)0 B)-l/2 D)1 E)-lC) 1/2 C)sec 2xB)esc 3xA) sec 3x E)sec 4xD)esc 2x A) 2° B)3° C)4° D)5° E)6° PROBLEMAS CONDICIONALES08.- Si: eos A = eos B. eos C , reducir: A) tan2 (y) B)tan2(®j E)tan2(f) D)16cos°x 09.- Si 60x=7rt, calcular el valor aproximado de: 04.-Simplificar: M = + eos 6x W = tan(x + y) - A)eos x B) eos 2x C)eos 3x D) eos 4x E)eos 6x 05.-Reducir: 10.- Si: sen 7x = 2 sen x, calcular: M = 2 eos 6x + 2 eos 4x + 2 eos 2x - sen 7x.csc x W = eos 2x + eos 4x + eos 6x B) 1 C)0 D)0,5A)-l E)-05 A)0 B)-l C)1 D) 1/2 E)-l/2 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■^RACSO IDtTOXUT15B3 A)sen 3x D) sen2x E) 32cos6x 2cos3x - cos2x.cosx + cosx 8cos4x-6cos2x 2senl5x.senx 2cosl0x + l secx.seny cos(x+ y) C) tan «7 . /A + B^ . ÍA-B^ w=tan^-j -ta4—j 07.- Encontrar el valor de: “a”, si: eos 12°. eos 60°.sec 72°- eos 24° = sen2ot.cosa sen3a D)tan (y) 03.- Reducir aun monomio la siguiente expre sión: W = 2 eos x. (eos 5x + 5 eos 3x + 10 eos2 x) A)sen63x B)4sen4x C)8cos4x 02.- Reducir a un monomio la siguiente expre sión: W = sen 3x(3 sen 3x- sen 9x+ 4 sen 3x.cos23x) B) 4 sen23x C) sen2 3x E) 4 sen2 x .. 44 17 44 117 r., 131A) u7 B) 44 C) 17 D) E) 53 1 sen7x W = —------- - - eos 2x - 2 eos 5x.cos x2 senx M + N + P + Qes:entonces el valor de:EJOAJI CJ0.5 DJ-0,5BJ-l CJ-l DJO.5 EJ-0,5AJO B)1 , entonces dicho trián gulo es: ÉJ4AJO B)1 CJ2 DJ3 B) equilátero C) rectánguloA) isósceles D) acutángulo E) oblicuángulo A) tan 10° B) tan 15° C) tan 20° = sen EJ0.5BJ2 C)4 DJO 14.-Si: tan 3x = 2, calcular 0-1/2 D) 1/2 EJ-lAJO B)1 W = (eos 3x + 2 eos x)(sen 3x - 2 sen x) AJO oí DJ2/5 EJ-lB) 1/5 DJ sen 3x.sec xA) sen 5x.sec x 15.-Si: E) sen 5x.sen xB) sen 5x.csc x CJ sen 3x.csc xcalcular: W = sen(3x + a). csc(x - a): EJ5A) 3/2 BJ5/2 07 DJ3 VALOR NUMÉRICO 23.-Calcular: A) m C)2»t-1.B)2»i C) 1/2 E)1AJO BJ-l DJ-1/2 D)2(l+»i) E) 2(l-»i) 24.- Calcule el valor de: senx + seny 17.-Si: M = O O EJ-05AJI BJ-l DJO.5 AJO BJ-1/2 C) 1/2 0)1 EJ-l Transformaciones de Producto a Sumas o Diferencias 22.- Si:W = 4 eos 3x . cosx + 1, entonces una expresión equivalente de W en factores será: 7t 7 12.- Si en un triángulo ABC se cumple: ,f A") sen B. sen C = eos I 20.- Si: W = 2 eos 10°.sec 20° - 43 , entonces una expresión equivalente de W será; 2sen40° (sen50°-2sen 10°.cos40") sen80°-sen20° sen(x+y) = 3’tan 1 = P’tan Í = Q’ entonces al calcular: P.Q se obtiene: E) tan 35° 11.- Si: tan(a + 0) + tan(a-0) = 2, calcular: M = sen 4a - sen220 entonces W es igual a: AJI D) tan 25° 21.-Si: Psen25°-Q sen21° = cos 16°.cos 13° - cos 59°.cos 20°, entonces al calcular: P + Q se obtiene: W = cot 19° - V2 sen 26°.csc 19° tanx l + cos2x tana “ l + sen2x’ 19.- Si: M sen x + N sen 3x + P sen 5x = 8 sen x. entonces el valor de: M + N + P es: y(W-i), 13.-Si: eos 4^ . tan Qf- + 2 sen 16.- Si: eos x . eos y . eos z = m; x + y + z = 271, entonces al calcular W = sen2x + sen2y + sen'z, se obtiene: 18.-Si: 32 sen6x = M + N eos 2x + P eos 4x + Q eos 6x, 6ir 7 25.- Calcular el valor de: M A) tan a B) tan 3o C) tan 2a para: D) tan 5a E) tan 7a DJ-1/3 E)3 32.- Reducir: - 2 eos 2a - 2 eos 4a - 2 eos 6a A)sen a C) tan aB) ese a A) O B)-2 C)1 D)2 E)-l D)1 E)-l 27.- Calcule el valor de la expresión: 33. Calcular: eos 6o. eos 42°. eos 66°. eos 78° W A) O E) 1/8B)1 C)-l D) 1/16 34.- Al simplificar la expresión: B)3/4 Q-l/4A)1 sen 6° . sen 54° . sen 66°, obtenemos: D)-3/4 E) 1/4 C)sen 18°B) 2 sen 6° D)2sen 12° M = 3 eos 4x + 4 sen 3x . sen x 35.-Hallar: A) -3/2 B) 1/2 0-1/2 D)0 E)3/2 sen 40°.sen 80° + sen 80°.sen 160° + sen 160' 29.-Si: tan x = A)1 C)3/4 E)0B)3/2 D)3/8 calcule un valor de "x" 36.- Simplificar: E)40° OA) E) -(sen A - sen B) íj 142 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■Síracso BOITOkll senx sen 4x30.- Una expresión en términos de sen A y sen B, equivalente a 7t 27 Io .sen 320° + sen2B) E = D) 32° 73cos20°-sen40° 1 + sen 10° sen x sen 2x sen 7 a sen a senx sen 2x = ^senl5x.sen6x + ycos21x , sen'B + sen'B sen'A 1 M = — . sec 80° - 2 sen 70° senx E) senx sen 50°.sen 10°+ sen 610°.sen 130°- sen 430°.cos280° 28.- Determine el mínimo valor de la expresión M definida por: A)sen 12° 31.- Simplificar: sen 2a.sena + sen 4a.sena + sen 7a.sen 2a sena.eos 2a + sen 2a.eos 5a + sena.cos 8a sen 3x sen4x 37.- Si: a - b = 15°, ¿cuál de las siguientes expre siones es equivalente a: eos b (sen a + eos a) A) 1/2 B) 1/3 C)-l/2 26.- Calcule el valor de: sen (A + B) sen (A - B) es: A) sen'A - sen'B D) -(sen'A B) sen'A C) sen'B - senx B)'sen2x A) 10° B)I8° C)20° MISCELÁNEA senx D)’ sen4x B) V5-1 C) V3Í eos 2¿ + 39.- Reducir:+ 1 C) |scn3x| calcular: 32 sen A) 6 B) 8 C) 10 Cuando: 0 = Transformaciones de Producto a Sumas o Diferencias A) (eos 2b + \Í3sen2b) . B) (^3 cos2/> + sen 26 + V3) 71 30 39 2 D) 12 ,Jsenx(sen 3.r + sen.r) B) |sen2x| E) |cos3x| 40.-Si: eos 0 = 0,75 Cuando Neper se encontraba enfrascado en el estudio de las sucesiones para luego deducir sus famosos logaritmos, le visitó John Craig , médico del rey Jaime VI de Escocia, y le habló del uso que se hacía en Dinamarca del método de prostafairesis. Por aquella época comenzaron a aparecer diversos tipos de identidades trigonométricas por toda Europa, como resultado de un menor énfasis en los cálculos de resolución de triángulos, y mayor en cambio en las relaciones funcionales de tipo analítico. Entre estas identida des estaba un grupo de fórmulas conocidas como las "Reglas de Prostafairesis", es decir, fórmulas que permitían convertir un producto de funciones circulares en una suma o una diferencia (de donde les venía el nombre de prosthaphaeresis, palabra griega que significa suma y resta). A) [senx| D) |cos2.r| c>4i E)7ñl sen 2 b 2 D) (eos 2b + y/3 sen 2b) E) ~ (sen 26 + >/3cos 2b) 38.- Determine el valor de la siguiente ex presión: N = 4sen0 ■ sen40 • sen60 + 2 sen0 0. sen E) 11 f V o Maestreo ) Racsó Rano Rae» Ríe» Rae» Raao Rae» Raeso Rae» Rae» Rae» Rk» Racw Rm» Ra<» Rían Raeso Raao Rae» RññRaeoRáooRac» Rioa 1». leso Rae» Rot» Rae» Rae» Rae» Rano Rae» Raco Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» Rae» I Frecuencia de maestreo 8 KHz (8.000 muestras/s) A..T- ' < í rQ» Ancho de banda: 300Hza3400Hz «HRV Señal analógica / La invención de los teléfonos analógicos fue un importante \ avance de las comunicaciones. A principios del siglo XXI se ha , i e da dí'"* 1 ‘■■á I I / Las series de Fourier son series de términos seno y coseno que ! surgen en la tarea práctica de representar funciones periódicas generales. Como aplicación constituyen una herramienta ~ muy importante en la solución problemas en los que intervienen ecuaciones diferenciales ordinarias y ,S parciales.' y,'j s "r- Te en ® I o gi J En” electrónica, los circuitos alimentados con corrientes^ periódicas no senoidales, pueden modelarse como si; se tratara de una serie de Fourier. La ventaja es i ~ ~ ,\que con pocos términos se puede llegar a un resultado de gran exactitud tanto las que están definidas solo en ún intervalo,de tiempo dado ' como las que son periódicas. y dado lugar a una revo- • lución tecnológica que nos ha conducido a los teléfonos t móviles digitales. En la invención i se debieron aplicar los principios ! matemáticos que rigen a la Serie de Fourier. __ ■'i1 > L 16.1. SUMATORIAS sen x + sen (x + r) + sen(x + 2r) + + sen(u) = eos x + eos (x + r) + cos(x + 2r) + ... + cos(u) = Siendo: u = x + (n - 1) rVerificándose que: j 144 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ^|RACS0T16 n = Número de términos x = Primer ángulo “•(4a) r = Razón aritmética del ángulo u = Último ángulo sen^ Sen(í) «en^j (i) ■ >*r _ „ n ----2n + l 2n cos 2h+T í l ■ - J ■ S^;Ü ..............~ ~ ~— ■.......................................................... ............................................ 111 (mi '¡ 1' i ' Sucos tones ,y S.eri es n= +1 ,así: f2n-l> |^2m + 1 J”~ f 2h S ^2„ + l J71- 1 2 .....i cos „ 71 , + cos „-2” r + eos „^7t. + ... + cos 2n+l 2m+1 2n+l 4n , 6n + cos2ñ+l+ cos2^71 +••• + «>» El trabajo con sumas de números es frecuente en múltiples problemas que deben enfrentar a diario los especialistas de diversas ramas del conocimiento, y para su determinación se trabaja desde el punto de vista teórico en la obtención de expresiones compactas, no obstante las facilidades que brindan las aplicaciones de la Ofimática (Automatización, mediante sistemas electrónicos, de las comunicaciones y procesos administrativos en las oficinas ), con vistas a evitar errores provenientes de la captación de datos. Tomando en cuenta el amplio espectro de aplicaciones que pueden ser beneficiadas con este tipo de resultado, en el presente trabajo se realiza una recopilación de las propiedades de las sumatorias que figuran en la literatura, posterior a lo cual se proponen y demuestran otro conjunto particularmente relevante cuando se trabaja con funciones de variable discreta cuyos intervalos de variación son uniformes en todo el dominio de la función. En muchas situaciones problémicas donde se presenta una serie de sumas o productorias, éstas deben reducirse en otras equivalentes más sencillas, para lo cual es recomendable tener en cuenta dos sumatorias y productorias de senos y de cosenos, como las más importantes. •'"(V) 16.2. PRODUCTORIAS 1 PROB. 01 Calcular el valor de: a) Analicemos el numerador de la fracción: ,+ sen (2n - l)xN = senx + sen 3x + sen 5x + E = eos Aplicando la fórtnula de sumatorias, tal que: N = . sen . sen (nx)N = + cos(2ñ - l)xD = eos x + eos 3x 4- eos 5x +. Aplicando la fórmula de sumatorias, tal que: r = 2x PROB. 02 .eos Calcular el equivalente de:. .eos (nx)D cosx + cos3xcos5x + Sucesiones y Series Trigonométricas RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN Esta expresión tiene la forma de una serie telescópica, por lo cual se reduce a: b) Ahora analicemos el denominador de la fracción: nn •sen r 7t 7 sen(nx) senx .... • J2n + 1 2n + l “ 2n 7 + 2sen —. 7 (2n-l)x' 2 + sen(2n -1) + cos(2n-1). x + (2n-l)x 2 sen(nx) senx sen(¥) Hzfí sen(¥) 2" .. cos 2^71 6n 4- COS-7- 4it 4- COS~ COS^ 7 2ti 3n cos2n + l cos2« + l • rm 1 • •COS 2„ + l “ 2n 5 71 3n 5n4-sen — -sen — 4-senn-sen —3n =sen— -sen 1 .eos— 4- 2sen —.eos — 7 7 7 senx 4- sen3x 4- sen5x. K = n = n ; u = (2n - 1 )x => r = 2 x sen D = ----- n = n ; u = (2n - 1 )x n 2tc 3rc sen 2/14-1 sen 2n + l sen2n + l •• Multiplicando ambos miembros por ^2seriy^ 2seny . E = - sen y 2sen^.E= 2sen — 7 7 E=1 K = cos(nx) - cot 0esc 0 K = tan nx esc 20 = cot 0 - cot 20 03.- Hallar la suma de la serie: S = esc 0+ esc 20 + esc 40 +, 0 0 CSC 0 DE RESOLUCIÓN ai el siguiente. Entonces: -bn an; podemos su- Haciendo: Pan tan . tan . tan . tan f 146 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS 1 senO Desarrollando el numerador de la expresión y simplificando, encontramos que: V2n + I 2n Un => 1 - u, -u2 u3 .... Un => 1 - u„ 3) Cuando se tenga una productoria de tangentes de ángulos consecutivos, se aplicará lo siguiente: 2n 2n + l 3n 2n + l nn 2n + ¡ n 2n + l donde: n = número de términos 2) Para simplificar una productoria como: P = a¡ . a¡ ■ a¡ gerir la siguiente estrategia. + bn+l - cot 2"'1 +csc 2"'1 csc 40 = cot 20 - cot 40 i i cot 2n'2 Sn= “I +,a2 +, a3 +........+ an, = O7 - Di + -o-> + b4 - bi + Sn=bn+|-b1 a esta serie se le denomina «Serie telescópica» *^5).sen(nx) senx sen(nx). senx , 0 cot- Generamos una serie telescópica, tal que: senH) senO.sen-^ 2 sen 2 sen-^ 2 s = cot | CSC 2"'1 0 0 - cot 2"'1 0 1) Para calcular la suma: Sn = a( + a¡ + + an no existe un método general, pero uno de los muj pocos casos en que es posible calcular su valor es r' Si an se puede expresar en la forma: an = bn + ( - bn inundados de Problemas con Resoludón 05.- Identifica la expresión equivalente de:SUMATORIAS 01.- Reducir: W = sen x + sen 3x + sen 5x + ...+ sen 35x A) sen“(12x) C)sen2(18x)B) 12 esc x 02.- Indicar una expresión equivalente de: W = eos x + eos 3x + eos 5x + . .. + eos 45x E) 06.- Reducir la siguiente suma:A) B) 2 sen 23x. esex C) 2 sen 24x. esc 4x D) 8 sen 2 Ix. esc 6 x E) 03.- Calcular el valor de: D) E) W = sen 2° + sen 4° + sen 6o + ... + sen 540° 07.- Calcular el valor de M, si: C)sen49°A) tan 9° B).cot 1° D)3sen4 9° E)-4cot29° 04.- Determinar el valor de: A) 3 B)-2 C)-3 D) 1/3 E)-l/2. + sen 08.-Calcular el valor de: A) B) C) A) 3/4 B)7/4 C)7/6 D)4/9 E)5/9 £^147]Sucesiones y Series Trigonométricas . 'i: —.s .. 33a 15 13 2 n 4 /i 2 f8-V5 4 I5-J5 2 V10-2V5 4 E) sen2( 12x) . CSC XD) sen2( 18x) . esex cot26 a 2rr 3a W = sen — + 2sen — + 3sen — + . 10a lia 12a lOsen -yy + 1 Isen y. + 12sen yy C) I2cot-y C) A)2coty E) ->71 •> 2n 3tcM = sen“y +sen“— +sen" — D) ^ + V3 8 2a 4a 2a 6a M = eos—.eos — + eos—.eos— + 4a 6a + eos — .eos — B) 6tan y 12 ■ sen 46x. esc x . sen 48x . esc 12x W = sen75 D) 8tan $ O 7 71 o 371 2 M = eos" — + eos" — + eos" — + . n n 11 ... + cos2(2/i - 1) ~ 5n 9k+ sen yj + sen yy + • ■ 13.- Determinar el valor de M: A)21/16 B) 1/6 C)2/7 D)3/5 E)2/9 10.- Evaluar la suma de la serie finita: A)-l B)3 C)-3 D)5 E)-4 14.- Hallar la suma de la serie: S = esc 0 + esc 2 0 + esc 40 + ... + esc 2" 1 0A) cos(n + l)a- A) cot 2’1 0 + cot 20 B) sen(/i + l)a- B)cot 2’1 0-cot2"'1 0 C) cot 3’‘0-cot 3" ‘1 0C) D) cot2-1 0-cos2'"'0 D) E) cot 2' E) 15.- Calcule el valor de: R = tan x + tan 2x + tan 4x11.- Encontrar la suma de la serie finita: cuando: 7 x = ntan -+■ + .. C)(V7)A)0 B)-l D) -(V2) E)-(V7) 16.- Calcular la suma de la siguiente serie: sen x + sen 3x + sen 5 x + ... + sen (2 n - 1)x2" A) B) C) D) 17.- Calculare! valor de: eos 10° + eos 30° + eos 50°+ ... + eos 170°12.- Calcular: A) 1/2 B)0 C)-l E)3D)1- sen ■ ! }! 148 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos á&RACSO í O IT O » 11 ÓK W = sen4 y tan(/i-l)a sena lan(n-l)a cosa tan(» + l)a sena tan(/i + 2)a cosa tan(/i - l)a sena tan(n - l)a sena tan a sen a tan a sen a sen2 nx sen x eos2 nx senx sen2 nx cosx eos2 nx cosx N = sec a . sec 2a + sec 2a. sec 3a + ... ... + sec na. sec(n + l)a A)¿r l"'1 0 - cot 2"‘‘ 0 4 2tt 4 3tt + sen — + sen — 1 4 2tr 4tt W = sen — + sen — C) T^Ttany^r -2" tanx D) yrrcoty^f-2"cotx tan-7- + 2 tanx 2" ,, 2n 4tt 6ttM = sec — + sec — + sec — D)^- 6 4 A> B) ¿ 2 1 2 E) ■^’cot^r -2 tanx X 23 +....+ 1 X 2n-l tan 2„ B) y7Tcotyr-2cotx R = tan 4 + 4- tan 2 2 92 sennx 1 sen x 09.- Determinare] valor de W, si: 2tt 7 2" 22 D)A) E)B)A) 22,5 B)30 C)45 D)45,5 E)60 19.-El valor de: C) 2Í180°\,s U ) ,es: 6a A)0 B)90 C)45 D)89,5 E)91 A)-11/2 B)-10/2 C)-ll/3 20.- Calcular: E)-l 1/5D)-13/2 A)0 B)1 C) 21.- Determinar: A)0 E)B)1 D) 22.-Simplifica: E = A) tan U20 - tan Uo B) tan U19 - tan Uo E)-l/2A)0 C)-l D) 1/2B)1C) tan U19 - tan U, D) tan U,o- tan U, E) tan U20 23.- Calcular: C) 1/4 D) -3/4 E)1A) 3/4 B)4/3 PRODUCTORIAS D)-l E)A)1 B) 24.-Reducir: A) B) C) Sucesiones y Series Trigonométricas 5 4 7 4 1 4 26.- Una semicircunferencia de radio a se divi de en n arcos iguales, calcular la suma de las distancias de los distintos puntos de sección a cada uno de los extremos del diámetro. 27.- Calcular la siguiente sumatoria: eos x+ eos (120° - x) + eos (120° + x) 28.- Calcular la siguiente sumatoria: E = eos x. eos (120° - x) + eos x. eos (120° + x) + eos (120° - x) eos (120° + x) 1 2 1 2 I eos" (x) + eos" (120° -x) + eos" (120° +x) n=l C)«(cot^-3 2"tan x tan2°x tan x tan2nlx 3(2 +eos 3x) 4 (3 +eos 2x) 4 (2 +eos 3x) 4 3(2+eos 3x) 4 (3+cos3x) 4 E)2«(cot^-1) 18.-Hallar el valor de: E = sen2 1° + sen2 2° + sen2 3° + ... + sen2 90° BXrfeot^-1) 2n+1 tan x tan2n+1x 2 71 2 2 71 eos y + eos — 2?:, 4n . 6n , 8ti eos -y + eos -y + eos -y + eos -y 2tt 4ti 6tieos y + eos y + eos y o-í 9 371 + eos"— d4 D)fl(cotE-2j 25.- Calcular: COSyy+2cos-yy +3cos JJ + .. .+10COS -pp 29.- Determine el valor del producto: (1- tan2x)(l- tan^xXl-tan^x) (1- tan22"’x) A)«(c°t^-2)eos U,,) .cosU|9 E = cos2^j +cos2(|j +. ..+ co: • c4 sen(U!-U0) sen (U20-U19) cosUj.cosUq ” E) 4 7t 2n 2tc 9 ir 4/t 7t 4n 4n 9 E)D) 30.- Calcular el valor de W, si: 36.- Reducir el siguiente producto finito: E)0B)6 C) 12 D)1A) 3 B)sen nxA)eos nx E)D) 2" 37.- Calcule: C)5 D)6 C) 1/4 D) 1/8 E) 1/16A) 1 B) 1/2 32.- Calcular el valor de: 38.- Calcular el valor de: M A) 1/8 B)2/3 C) 1/6 D)3/8 E)5/6 A) V19 E)^ A)2/5 B)-l/8 C)3/5 D) 1/7 E)-2/7 39.- Calcular: 34.- Determinar una expresión equivalente de: K = (2cos x -1 )(2cos 2x - 1 )(2cos 4x - 1) A) B) D)5 E)2B) 3 C)7A)1 C) D) 40.- Indica el equivalente de: E) 35.- Calcular el valor de: RACSO ypaoiToaii J 150 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 7t 7 n_ 7 Tt 7 n 3 n 5 3 I n=l >59 ' A) 3 22n tan x tan2nx 2cos 3x +1 2cosx-l 4cos 4x +1 2cos x +1 8cos 4x + l 2cos x-1 3cos 3x -1 2cosx-l 2cos 8x + l 2cos x +1 sen x 2nsen — 2» 2tü 3a 4n. COS y . COS y . eos y 1 3tt .sen xcos^- C) sen n 3n 5n sen .sen .sen ^g B) ¿sen D) 65 sen A) ¿ sen ex 1E) 34 sen . COSy .sen yy .sen yy senyy l + cos(2n-l)y l + cos^p sen x 2" eos 4 1 7t 2n 3n 4rt W = — .tan — .tan — .tan — . tan — C) 27 33.-Evaluar la expresión: n 3n 5tt M = eos — ■ eos — . eos — D>^ ’l + cos^' 1 + cos^' AxV2 Dx>/2 A) 2& B) 2g sen x M 2n B>^ 8 C)^ C) 25 B)^ B) 23 2ntl tan x tan2nlx 31.- Determinar el valor de: rt 4n 5nW = sen — . sen ~ . sen — .COS y .COS yP = eos y P = sen x eos 8 COSy X• COS4cos| o>f Los ecógrafos son aparatos que convierten las señales __ Los delfines emiten sonidos que sirven para comunicarse o g 1 i ! '1 senoidales de sonido, enviadas a un feto, en señales eléctricas ' que son posibles de visualizar en la ■ ». r í ■ * i para cazar. Estos sonidos se han podido estudiar por medio de ' J !l ondas senoidales y hoy ya es posible reproducir estos sonidos para comunicamos con ellos. La modelación matemática de este fenómeno se hace posible mediante la aplicación de funciones trigonométricas. / Las funciones trigonométricas han contribuido a elaborar I teorías que explican el movimiento oscilatorio. Así, por ejemplo, Y LAS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS SON PERIÓDICAS sen(x + p) = sen x /WA. cos(x + p) = eos Xsec(x + p) = sec x csc(x + p) = esc x (n + 1)TO T 2T 3T nT Adaptado de Taylor, H. y Wade, T. (1976). Trigonometría contemporánea. Limusa Obsérvese que algunas de las funciones trigonométricas son periódicas puesto que las igualdades se satisfacen con k = 2n o con k = 4rt o con k = n(2tt), donde «n» es cualquier entero. Se puede demostrar que el mínimo número positivo «p» que satisface es T = 2n: sen(x + 2itk) = sen x cos(x + 2nk) = eos x tanfx + nk) = tan x cot(x + ttfc) = cot x sec(x + 2nk) = sec x csc(x + 2nk) = esc x Para cualquier valor de «x» en el dominio respectivo, es p = 2tt. Esto es, el período de las funciones sen x, eos x, sec x y esc x, es 2rt. En cuanto a las funciones tan x y cot x, de inmediato se deduce de las igualdades señaladas que su periodo es p = rt. Entre algunas aplicaciones del uso en la vida diaria acerca de la periodicidad de las funciones trigonométricas tenemos: los movimientos vibratorios, el sonido, el flujo de corriente alterna, los electrocardiogramas, entre otras. Sea F = {(x; y)|y= F(x)} una función cuyo dominio «D» es un subconjunto de R. Si existe un número real k * 0 tal que: F(x + k) = F(x) para todo x e D Una de las características, quizá la más importante, de las funciones trigonométricas y que más han contribuido a que éstas sean aplicables, es la denominada propiedad «periódica» u «oscilatoria». El estudio de esa propiedad es el tema que abordaremos. lili _. Se dice de «F» que es una función periódica si F(x) = F(x + p), donde «p» se llama el periodo de F(x). Por otro lado, para cualquier «x» en el dominio correspondiente de la función trigonométrica «F», y para cualquier entero «n», se cumple que: y = F.T(x) Esto es: F = {(x; y)/x, ye R ; y = F.T.(x)} 17.ID Función Impar yi f y* *2 R^isi|Funciones Trigonométricas i) -x e Dr ii) f(-x)=-f(x) 17.1 A Dominio de una F.T. (Df) Son los valores que toma la primera componente en una función. (Se encuentra sobre el eje x). 17.1B Rango de un F. T. (Rr) Son los valores que toma la segunda componente en una función. (Se encuentra sobre el eje y). 17.1C Función Par Una función fes par, si V x e Df: i) -x e Dr ii) f(-x) = /lx) Nota: La gráfica de toda función par es simétrica respecto al eje y. 17.1E) Función Creciente Una función f es creciente en un intervalo I de su dominio, si VX! , x2 e 1 se cumple: Una función f es impar, si Vxe Df. Nota : La gráfica de toda función impar es simétrica respecto al origen del sistema de coordenadas. f (xj) < f (x2) , siempre quexj < cas— Es un conjunto no vacío de pares ordenados (x ; y), tal que para todo valor de la primera componente (corresponde un valor angular expresado en radianes"), le corresponde un único valor obtenido mediante una evaluación de la función, que se denota así: r. 4 M ; ■■■ En el estudio de las funciones trigonométricas, la característica que más resalta es la periodicidad, es decir, la característica fundamental de las funciones trigonométricas es que todas ellas son periódicas, pues se repiten de idéntica forma en intervalos iguales. Muchos fenómenos de la naturaleza son periódicos, como por ejemplo: Las estaciones del año, las 24 horas del día, los latidos del corazón, etc. Se debe tener en cuenta que toda función trigonométricas tiene una representación gráfica especifica. Asimismo se debe tener en cuenta que toda función tiene gráfica, pero que no toda gráfica representa a una función. 17.1. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA C ¡ 17.1G) Funciones Periódicas f /(x,) f (xt) > f(x2) , siempre quex, < x2 /(x2) F = {(x ; y)/y = sen x ; x e R) 17.2A) Representación gráfica T = 2n sen(lex)Si: f 17.3 FUNCIÓN COSENO F = {(x ; y)/y = eos x ; x e R) 17.3A) Representación gráfica F = eos (kx~) => Tz =Si: -j 52 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos i) Vx a (x + T)e Df ii) <(x + T) = f(x) ; T * 0 Es función impar en todo su dominio, Crecien te en el 1C y IVC , Decreciente en el IIC y IIIC 17.3B) Análisis de la gráfica Dominio: Dfe R a Rango: Rfe [-1 ; 1 ] Periodo:T = 2n Es función par en todo su dominio, creciente en el IIIC y IVC, decreciente en el 1C y IIC Donde “T” es el periodo de la función. (El menor valor). y, /ÍXj) 2rt 1*1 *1 X2 17.2 FUNCIÓN SENO nx2) - X| x2 17.1F) Función Decreciente Una función f es decreciente en un intervalo 1 de su dominio, si Vx,,x2e 1 se cumple: 17.2B) Análisis de la gráfica Dominio: Dfe R a Rango: Rze (-1 ; 1] Periodo: T = 2n Una función í cuya regla de correspon dencia es y = í (x), se dice que es periódica, si: t — 2rr f~ 1*1 17.4 FUNCIÓN TANGENTE 17.4B) Análisis de la gráfica Dominio: Dfe R -(2n + l)7t/2;ri6 Z Periodo:T = nRango: 0 ?! F = tan (ftx) => T/=if[Si: *T = n 17.5 FUNCIÓN COTANGENTE yl y = cotx T = n 0 F = cot (ftx)Si: i< T^-«->¡ 17.6 FUNCIÓN SECANTE {(x ;y~)/y = secx ;x e R - (2n + 1 )rt/2 ; n e Z}F 17.6B) Análisis de la gráfica17.6A) Representación gráfica TI Rango: 1 *x1: Si: F = sec (ftx) k- T = 2n 153 {Funciones Trigonométricas Rfe R Es una función impar en todo su dominio, es creciente por intervalos. -K 7 ’T i" 17.5B) Análisis de la gráfica Dominio: D,e R- (nn) ; n e Z Rango: Rfe R a Periodo: Es una función impar en todo su dominio, es decreciente por intervalos. F = {(x; y)/y = tan x; x e R - (2n + 1 )n/2 ; n e Z } 17.4A) Representación gráfica F = {(x; y)/y = cot x; x e R - (mt) ; n e Z } 17.5A) Representación gráfica , y = tan x '"I ’fl T —T'- |/t| Dominio: Dfe R - (2n + l)n/2 ; n e Z Rz e R - (-1 ; 1) Periodo: T = 2tt Es una función par en todo su dominio, es creciente en el 1C y 11C, es decreciente en el llICylVC. I1 1 *1 1ll t ll I /¡y = sfecx |\ | , z~r' I I \ l lili l l i i —¿ „! fe! • ___ /_l_______ I _J¿I______I 3ni t — f " Rl Í2ic x 17.7 FUNCIÓN COSECANTE 17.7A) Representación gráfica ■i o 2rr - te T = 2n IR de R,6(-2;2) => f(x) = 2cosxb) /(x) = 154 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -®ÍRACSO yP IDITOail RESOLUCIÓN ICI a) Determine su dominio b) Evalúe su rango c) Elabore su gráfico d) Determine su periodo e) Discriminar si es par o impar. n+-^t -I....71... c) Gráfico: y,, 2 Pero-1 < cosx<l AX^fcn =>-1<cosx<1 => - 2 < 2 eos x <2 => - 2 < f (x) < 2 Para que la función esté definida en todos los Reales, necesariamente sen x * 0, entonces: sen x * 0 => x * Zrrt; Vft e Z , luego: a) Dze R-{*n}; Vite Z 2>efíxcosx PROB. 1 Dada la F = {(x ; y)/y = esc x; x e R - (ntt) ; n e Z} 17.7B) Análisis de la gráfica Dominio: Dfe R - (mt) ; n e Z Rango: Rz e R - (-1 ; 1> Periodo: T = 2rt Es una función impar en todo su dominio, es creciente en el 1IC y 1IIC, es decreciente en el IC y IVC. ^1 f ^)=sen2x senx d) Su periodo es T =2rr e) La gráfica f (x)= es simétrica res pecto el eje Y, luego es una función par (pues toda función par es simétrica respecto al eje y, mientras que las funciones impares son simétricas respecto al origen. Si: f = esc (/rx) => Tf = ~~ función f, cuya regla „ , sen2x correspondencia es: r(x) = senx ; V n e Z d) <x)= tan|x|+cor |x| i i 1) Si x> O 2) Six<0 X O DE RESOLUCIÓNo, RF]155|Funciones Trigonométricas resolución i -4^: PROB. 2 Dada la función f, cuya regla de corres pondencia es: f (x) = tan |x[ + cot |x|. a) Calcule los puntos donde fno está definida. b) ¿Es periódica la función?, si lo fuera determine dicho periodo. c) Obtenga el Rango de la función d) Elaborar su gráfica. 3) Si x = 0 Para dar respuesta a las preguntas, elaboramos la gráfica: a) Se observa que, x no está definida en: En primer lugar analicemos |x|: => f(x) = tanx +cotx => f (x) = 2csc 2x => f (x) = tan x - cot x => f (x) = -2csc 2x => f (x) no está definida. " TT ■ '7TT k/Í ht I i 3iy/2 ¡2n WTW 1) Analice la existencia de la función 2) Obtenga los valores que no definen a la función 3) Elabore el gráfico de la función 4) Vea si la gráfica es Simétrica respecto al eje "y" o es Simétrica respecto al origen para asegurar si es la función par o impar- respectivamente. 5) Cuando la variable de la función trigonométrica está afectada por valor abso- luto (1x1), analice qué ocurre cuando x>0,x=0ax<0 6) Para determinar el dominio se recomienda analizar todas las restricciones posi bles de la expresión dada. 7) Para determinar el rango se recomienda transformar la expresión dada hasta quedar en términos de una F.T. Luego reconstruir la función a partir del dominio de la F.T. obtenida. 0,f ,rt;3n/2;2n;.... = ™ Los puntos donde A (x) no está definida son en: rm 2 b) Sí es periódica, de periodo: T = 2n c) Viendo la figura Rf e R - (-2 ; 2) > con Resolución . ' — —... A.— X*. iVU'.Á-.'. 03.- Sea la función/definida por:DOMINIO DE LAS F.T. 01Sea la función/definida por: fM Determine su dominio: determine el dominio de f. 02.- Sea la función/, definida por: + eos 2x /« = ,V keZdetermine el Dominio de la función/ , V 1 e Z ,V ke Z B) ,V ¿e Z C) V ke z ,Vte Z V ke ZE) Fn- !■?] 156 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■Í&RACSO yPlDITORll 05.- Determine el dominio de la función /defi nida por: 04.- Determine el dominio de la función /defi nida por: Enunciados de Problemas senx + eos* + tanx | sena-1 /x) = Vtanx-1 + 7-^3 -tanx fíx) = 3 tan ^3x + kitA) R- ke Z • B)R- y, ke Z kytC)R- y , ke Z D)R- y, ke Z Z'TT C)R- y, V ke Z kiLE) R - y , V k e Z D)R- y, V ke Z E)R- y , ke Z B)R- y, V ke ZZ'TTA) R - y , V k e Z sen2x- — , 4 ^ + k7t,^ + k7t], V ke Z A) r- + l-7t,—+ fatl, V ke Z L 6 6 J D) + + V ke Z ^j + kn.y + btj. cosx-cos5x /«=----------cosx-cos3x D)R-(3*+ l)y B)R-(3¿+ 1)^ C)R-(3*+l)| E)R-(3A+l)j A)R-(3*+ l)y A) B) C) f(x) D) E) flx) = 3 tan 5x - 2 y kE Z y ke Z A)R- {x/x ,V ke Z y ke Z y kez C) r ^157,Funciones Trigonométricas 11.- Determine el rango de la función f, defini da por: = ^(2Jt + l);te z| = ^(2k +k);k e zjB)R- (x/x 3 senx -1 E)^ C)R-|x/x = ^(2¿+l);¿e zj + + V ke Z |j + *n;5 + *nj, V ke Z |j + ltn;2 + ilnj, V ke Z |j + Á.-7t;^ + ¿7/j, V ke Z [ó+*7t;2 + *71]’ V *e Z 06.- Delimitar el dominio de la función/defini da por: 10.- Evalúe el dominio de la función/definida por: f(x) = -Jl sec4 j. 08.- Encontrar el dominio de la función/defi nida por: flX) = V2(tanx + cotx) - 4 , si x e (0; 2rí) D) 1 | secx | -1 cscx | B)R-y. Vite Z D)R- y, Vite Z Z-jr A)R- -y, V kE Z C)R- -y , V ke Z E)R- y, V kE Z D) R- |x/x = y(2¿+ 1);Á:e z| E) R-|x/x = y (2¿+ !);/: e z| RANGO DE LAS F.T. E)R-(2*+ l)y 09.- Determine el dominio de la función/defini- da por: A)R-(2lt+ l)y B)R-(2*+l)^j 3X + S D)R-(5*+ l)y| C)R-(2*+ l)yj 07.- Evalúe el dominio de la función/definida por: fkx) = -Jsenx + Vcosx + -Jtanx , si:xe [0; 2n] C)(-2;-l]12.- Si el dominio de la función/definida por: B)<-5;-l]A)(-4;-3] determine el rango de/: />) = cos2x + 4 eos x + 7 C)[7;3]B) [5; 12]A) [4 ; 1] E)[4; 12]D) [2; 10] , determine el rango de/. A-v)= B)<-V3; 73) D)<-V5; 75)C) <-72; 72) C){7t)D){l] E)(0) EX-77; 77) 19.- Sea la función/definida por: A) [0; 1] B)[0;2] C)[0;3] A)[-l;2) B)[-l;8) C) [-1; 1)D) [0:4] E)[0;5] D)[-l;3) E)[-l;6) A) B)[0; 1/2] C)[0; 1/3] D) [0; 1/4] E) [0; 1/5] 21.-Sea/la función definida por: /to = 158~| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos •fiiRACSO IDiTOBIl 15.- Determine el rango de la función/defini da por: evaluar el rango de la función: A) [0; 1/4) flx) = 4 COS2(71a) - 4 cos(Ttx),X 6 i ¡ ;3^ determine el rango de/fx) /« = encontrar el rango de/: A){-1) B){^} 14.- Sea/una función definida por: /a) = sen'x + 3|sen x|, determine el rango de/: senx + sen2x + sen3x sen2x encontrar el rango de la función/: 18.- Sea la función /definida por: cos2x cosx-senx A) (-71 ; Tí) 71 senv] -1 senx -1 cos2x |senx|-l A)(2;2] B)(2;2] C)^] D)(5;f] E)(2;|] 13.- Sea/una función definida por: D)|J;+OO^ E)[|;+~^ 16.- Evaluar el rango de la función/definida por: D)<-2;-7] E)<-6;-3] 17.- Encontrare! rango de la función /definida por: 20.- Sea la función/definida por: f[x) = sen4x . cos2x + sen’x. cos4x, cosx + 2 ÁV)=^77T 5 + 2senx A') = 3 A) (-1 ; 1) (1 ; 7) B) <-1 ; 2> O < 1 ; 4> C)(-l;3> u <1 ;6> D)(-l;l)u(l;5> D)[3; + °o> E)[4; + ~) + 3 A)(4;5] C)[4;5)B)[4;5] D)<2;5] E)<2;4) A) B) 23.- Sea f una función definida por: C) D) determine el rango de la función. E) 28.- Evaluar el rango de la función/definida por: /(x) = tan x + cot x, si x e C)(2;4> /(x) = tan4 x + 4 tan2x + 7 29.- Sea la función/definida por: A) [9; + °°> B)[3; + «o) C)[2; + oo> flx) = eos x. tan x, D) [7; + ~> E) [5 ; + ~> C)<-2; 1) C)(->/6-3;-V3 - 1> D)(-^5 -3;-V2 -1> A) {-3.2} B){-2;1) C){-2;2) E)(-V2 -3;- 5/4 - 1) D)(-5;5) E){-2;7} 1591Funciones Trigonométricas. 24.- Evaluar el rango de la función/definida por: E)(-l; l> u(l;3> 22.- Si: ate (n; 37t/2), determine el rango de la función/definida por: 25.- Determine el rango de la función/defini da por: 27.- Encontrar el rango de la función/defini da por: 26.- Delimitar el rango de la función /definida por: A) [2; 4) D) [2; 8] B)<2;4] E)[2;4] 2-72.273-1 2 ’ 2 2-V7,2>/3-l 2 ’ 4 2-5/2.25/3-! 3 ’ 3 2-5/4.25/3-1 2 ’ 10 (1 + tan.r)2 1+ tan2x 2-5/3.25/3-1 5 ’ 2 a . 3tt 12 ’ 8 flx) = |tanx| + |senx| , si: |x| < — , A) 0;^ C) 0;^ E)0;^D) 0;^ ... . . . /5n . 4ít\f(x) = tanx + cosa, stxe (-4- z ~y) /(x) = 2 senx-3 tanx, sixe AX-5/Í -3;- V5 - 1> BX-5/2 -3;- 5/3 -1> B) 0;^ C)[2; + oo) /(x) = (tan x - cot x)2 A)[0; + ~) B)[l; + <»} determine D^n Ry. A)(-4;l> B)<-3;1> D)(-l;l> E)<-0;l> 30.- Determine el rango para la función/defi nida por: f{x) = |sen x|. esc x + |csc x| sen x 31.- Para la función definida por: C)Rf={3) A) x = 65°30’ B) x = 64°30’ C) x=63°30’ D)xe 62’30’ E)x=61°30’ C) [3; + ~) D) [2; + ~> E) [l; + °o) A) 10 B)9 C)8 E)6D)7 /to = A)-4B)-3 C)-2 E)0D)-l D)- A)4 A)-15 B)-16 C)-17 D)-18 E)-19 fix) = sen x + tan x, si x G A)-2 A) 14 B)13 C)12 D)ll E) 10 p 7! 160 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 35.- Identificar el máximo valor de la función f definida por: J[x) = (3 - sen x)(3 + sen x) + 1 40.- Calcule el valor mínimo de la función/ definida por: 39.- Sea la función /definida por: /(x) = tan2x + 2 tan x, determine el valor mínimo de/. 38.- Determine el valor máximo de la función/ definida por: /(x) = (4 - tan x)(2 + tan x) 33.- Determine el valor máximo de la función/, definida por: VALORES MÁXIMOS Y MÍNIMOS DE LAS F.T. A) 3/2 B)4/2 C)5/2 D)6/2 E)7/2 37.- Sea la función/definida como: /(x) = 35 - tan2x + 4 tan x, x G [0°; 90°], identificar la medida del ángulo “x”, para ob tener el valor máximo de la función. /(x) = sen4x + cos4x, encontrar el valor de “m + M” 36.- Si “m" y “M” son los valores mínimo y máximo respectivamente de la función/defini- da por: B)-l C)0 D)1 E)2 42.- Determine el valor mínimo de la función/ definida por: /(x) = sen x + cot x + Vsenx-1 +cscx. fí.x) = tanx-cotx, sixe B)3 C)2 D)1 E)0 41.- Encontrar el valor mínimo de la función/ definida por: / 1/(x) = secx - cscx, si xG determine: Df r> Rg. A)[5; + ~> B)[4; + ~> E)-fB)-f senx - 2 l+|senx-2| A)-| B)-| C).1- D)-| 34.- Sea/la función definida por: flx) - 2 sen 7x. eos 3x - sen 4x - 5, encontrar: /máx + 2/lnin. determine el rango. A)Rf={l) B)Rf={2) D)Rf={4) E)Rf={5) 32.- Sean las funciones/ y g definidos por: /(x) — sen( Jx2 -1) y g(x) = |ex - sec x|, A)1 B)5 E)3C)2 D)0 PERÍODO DEF.T fí.x) = sen 2 A)2n B)3ft C)6n E)24rtD)12ir f (x) = sen x.cos x.tan x.cot x.sec x.csc x 44.- Sea la función/definida por: 6)7? Qti2 evaluar el período mínimo de/: j(x) = sec2x + sec x.csc x + csc2x + ~ 0)7? E)n g(x) = sena(Z>x - ait) GRÁFICAS DE LAS F.T. f(x) = Vsen2x-sen4xE)26B) 18 C)22 D)24 46.- Sea/ la función definida por: fix) = cos( 7t eos x), evaluar el período mínimo de la función/. tt/2 7t B)Vtt C)2 D)5 E)7t rr 1/2 rt/2 n 161Funciones Trigonométricas T17 F i Tlfl y 43.- Determine el período mínimo de la fun ción /definida por: 49.- Calcule el período mínimo de la función/ definida por: 50.- Esbozar el gráfico de la función/definida por: 2x 9 F 2 F i C) ■q 771. 7t .14n A) 2 > 4■ 2 ,-,571.71. 12tc M 2 ’ 4 ’ 3 9n ti 1 17T B)T- 4 ’ 3 -.97171 1471 E>T;4;~ 48.- Calcule el período mínimo de la función/ definida por: n, Ó7t. 7t . lOtr ’ 2’3’ 3 A) 0 71“A)f X X + sen — + sen —3 4 C)f , í 3x c) /i(x) = esc ~ 6x /x) = 3 sen 3x + eos — + 1 n B) 0 b) sW = sec10(4x) B)^ E)-^SC)- 2^ a)/x) = tan15 B)y A)j by-v n v-7y *-'/2 47.- Calcule el período de las siguientes fun ciones: D)ti E)j n tt son respectivamente: ~ y — .Además 'ay b por números impares” A) 16 A)f B)^5 C)f D)^ x., ~ 45.- Determine "a + b" si el periodo mínimo de las funciones: /x) = cosb(ax + bu) D) 0 A)E) O O F B) B)2/5 C)3/5A) 1/3 D)2/3 E)4/5 Q 0 -2 D)T¡ B) E) I i ¡ ¡í E) ;2nO C) _3----- intersecta al eje X si x e ( 0; 3rt)? A) 6 B)7 C)8 D)9 E) 10 ¿S1RACS0 IDITOkll -2 F 1 — 51.- El punto P(.V| ; la + b) pertenece al sinus oide y el punto Qfr-, ; a - b) pertenece al tt cosí nusoide. Si además: a, +x2 = calcular: 53.- Indicar el gráfico correspondiente a la fun ción /definida por: 52.- Esbozar la gráfica de la función f defini da por: 54.- ¿En cuántos puntos la gráfica de la fun- ción/definida por: Jx -4|cosa|, F 2 F i F 2 F 3 F 162¡ Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos a + b M = r a-b fix) - |tan x. eosaj - I-—2--I | cosa | ’ISAP a) frt-t-i sen3a-senx /I-v) =---------------sena y = Asen Bx + C 2 x | 3n¡C) 4 puntosA) 2 puntos B) 3 puntos T = 6rr + 2+ 2 + 2+ 2 x 'iñ y = Al + B eos x B) 1 2x re 1 21. nJ2 E) 12C)4A) 3 B)6 F i? y = 3sen D) 2n X 0 n C)4rar2 163Funciones Trigonométricas T17 55.- Determine en cuántos puntos, la gráfica de la función/definida por: J[x) = 2 |cos jc| - |sec x|, x e (0 ; 2rt) intersecta al eje X. D) 5 puntos E) 6 puntos 56.- Grafique la función/definida por: fl.x) = |sen x| + senx 57.- Determine la regla de correspondencia del gráfico mostrado: A) 8 raí2 D)3ra<2 0l -1 D)8 59.- Determine el área de la región sombreada del gráfico adjunto: 0 2 F 2 -x y 6 — 3 ir ■ I 2rT C) -2 F 2 - E) f 0 E) 4 sen + 2 58.- Del gráfico mostrado, determine: “2A - B” r 1/2 A) - -3/2 i j. 4ít¡ B)6ra2 E)5ra<2 A) 4 sen y C) 4 sen y D) 4 sen y B) 4 sen y 60.- Determine el área de la región sombreada: ,\y y = tan 4x E) <3 0 C) -V3 (2n± l);//6 ZA) MISCELÁNEA (2/i ± l);ne ZB) 61.- Seaf la función definida por: f[x) sen x.cos x, I) A) (-1 ;5> B)<-I ;3> C)(-l;6>n) r D)<-1;1> E)(-l;8> DI) Posee periodo mínimo igual a 2rr 65.- A partir de la funciónf definida por: A)FW B)VFF C)VVF D)FFV E)VFV 7W = determine su rango. A)(-l;l)u<0;2) D)<-l;0)u(0;2) B)<-l;0>u(0; 1) E)(-l; l)u(0;3) C) <-1; 0) u (0; 5)D)-4A)-?^ x í:J-a|l64| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ^RACSO|>1DITOUI 62.- Para la función/definida por: fix) = tanx.|cot x| , determine la gráfica. 63.- Determine los valores de “x" para los cuales la función/no se encuentra definida, donde: cosx.cotx | cot.v | ’ Xx) = sec(2x + ^ + CSc(2x + y) indicar verdadero con (V) o falso con (F) de las siguientes proposiciones: ./=[-|;|]vxe(0;7t/4> Es creciente enxe (0; —) \ 4/ D) y 75 h2 E) y 4Í u2 B) j 73 «2 C) f V3 u2A) y >/3 u2 (3/i ± 1);//e Z E)y ■y (2//± l);/ie Z D)j C)^(2n±L);ne Z . 64.- Dada la función/ definida por: /(.r) = (eos |.v|) |sen x.csc x| determine su rango. la E) flx) = 3 tan x - 2 sen 2x, flx) = V|senx|-|cosx| no está definida? A)xg D)xe 71/6I. n. 5ti/6 m.C)xe C) Solo III D)IyIIl E) Todas/x) = cot x - tan x, E)<-l;7t> Funciones Trigonométricas 165T17 67.- ¿Para qué valores de “x” en función f, definida por: determine todos los posibles valores de para el cual la función siempre es 37t. 5ti \ .4’4/ 68.- Sea la función/definida por: 3tt . 5ti 1 . 2 ’ 2 J 7t 7t 72'2, positiva. 66.- ¿Para qué valores de “x” en función /definida por: /x) = tan2x - 3, es no negativa? - [tí) »(• [H o(-M] - [H 1j [?'?) (ítMtí) r tt 77ti Hs-r- la 1.4 4 J determine todos los posibles valores de x 6 (0; 7t). Identificar los valores de x 6 (0; 7t) para los cuales/es siempre positiva: A)xe^\ D)xe(o;|) 3n. 5tt~1 . 3 ’ 3 J B)xe 69. - Sea la función/definida por: /x) = |csc x| - |sec x|, determine todos los posibles valores de x e (0; 7t) para el cual la función no es negativa. A)xe(ftj]o[^;«) C) xe D) xe ^0;^] u [y E) xe(°;5p[^;7t) 70. - Sea la función/definida por: C)xG 14 4 (i?)-(¥‘«) A) Solo I B) Solo II LoJ ¿9_ o Subyace en las herramientas utilizadas la trigonometría y con ella las funciones trigonométricas inversas. Como ejemplo el horno microondas, el surtidor de agua, las máquinas físicas estacionarias, etc. w A costo \i ¿5 3 ¡Anta oara ? \ determinar ángulos e- incluso el análisis de . ■ ; mA -'X ;; i~5| ;<5q El beneficio que ha producido la tecnología de los viajes espaciales es inmenso y se debe en gran medida a la matemática VÍC: queestáinvolucradaenella. _______ ____________ 'EassESESE. • \ Tecn®Iogíy— jj ' Para la geolócalización de los objetos móviles; como se hace ' en la cabina de la torre de control de un aeropuerto, los técnicos ' deben hacer uso de las , 7 j.;, ■. coordenadas polares de los aviones y resolver; los casos en donde la apertura de Un trayecto I pasa por determinar uno o varios I ángulos valiéndose de las funciones I trigonométricas inversas,..^ X Hasta antes de descubrir los alcances de la trigonometría los i ■y matemáticos reconocían que no era posible determinar la ' medida de cualquier ángulo. Gracias a las funciones trigonométricas inversas se adquirió una poderosa herramienta para * variables dependientes de esto¿- X r. ’ » jg - ir ■A-i. $ 18.1. CONCEPTOS PRELIMINARES 18.1 A) Función InyectivaUna función Ase llama inyectiva si y solo si V x, ,x2e Dom f, se cumple: 18.IB Características de la Gráfica de una Función Inyectiva 18.1C Función Inversa 18.ID Obtención de una Función Inversa Df. - Rt Rp “ Df 18.1E Obtención de la Gráfica de una Función Inversa j 166 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos íjiRACSO IDITOKIIT18 Es un conjunto de pares ordenados donde existe una correspondencia biunívoca entre las primeras y segundas componentes (Relación uno a uno) Toda gráfica de una función inyectiva es cortada en un solo punto por cualquier recta horizontal (recta paralela al eje x) Dada una función f biyectiva, la función inversa f * se obtiene intercambiando x por y a y porx, verificándose que: Dada la gráfica de una función A, para obtener la gráfica de su respectiva función inversa f* se procede de la siguiente manera. En el capítulo anterior se estableció que una función asigna a cada elemento del dominio, una y solamente una imagen, que desde luego puede ser común a varios o a todos los elementos del dominio. Si la función tiene además la propiedad de que la imagen es exclusiva, o sea, que cada imagen en el recorrido es de un solo elemento del dominio, se dice entonces que está función establece una correspondencia biunívoca o biyectiva entre los elementos del dominio y del recorrido. Cuando tal es el caso, se puede definir una nueva función conocida como función inversa, respecto a la función original, cuyo recorrido sea el dominio de la primera y viceversa. I Si una función f es biyectiva, es decir, es univalente y suryectiva, entonces existe su función inversa y se denota por/* of1. Ax-j) = f(x2) =» Xj = x2 |í5u ración esilrigonom etr cas-< A: .....; ; i») La gráfica reflejada es la gráfica de la función f*. FUNCIÓN DOMINIO RANGO [-rV2; n/2] [-1 ; i]y = sen x [-1 ; 11[0;n]y = eos x y = tanx <-nZ2 ; nZ2> R y = cotx <O;rt> R [0 ; rr/2> U (rs/2 ; n] R-<-l ; 1)y = sec x [-rr/2 ; 0) U <0 ; tt/2] R-(-l ; 1)y = esex 18.2 NOTACIÓN PARA UNA FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA INVERSA 0 = f.t'(n)are f.t(n)f.Z(0) = nSea: 0 Entonces: Si: y = f.t(x) =» x = are f.t (y) y = are f.t.(x)Luego: 18.3 FUNCIÓN ARCO SENO y = are sen x Rango: x 0 -rc/2 Funcioy.es Trigonométricas Inversas J167 i) Se traza la recta y =x(recta que es eje de simetría entre/y/*). ii) Se refleja la gráfica f respecto al eje de simetría. r Las funciones trigonométricas por ser periódicas no son univalentes, sin embargo al restringir sus dominios, se logra que sean inyectivas. Dichas restricciones se muestran a continuación: Dominio: Dfe [-1; 1 ] Rfe [-f,|] Función Creciente y| rr/2 7 y = are senx I “u I I Funcioy.es 18.4 FUNCIÓN ARCO COSENO y = are cosí Dominio: Dfe [-1; 1] Rfe |0;n]Rango: = are eos x Función Decreciente ^x -1 0 1 18.5 FUNCIÓN ARCO TANGENTE y = are tan x y = are tan x Dominio: Dfe R rt/2 Rango: 0 x Función Creciente -n/2 18.fi FUNCIÓN ARCO COTANGENTE y = are eot x Dominio: Dfe Rango: R(e <0 ; 7i> y = are eot x rt/2Función Decreciente 0 x 58.7 FUNCIÓN ARCO SECANTE y = are sec x Dominio: Df e R - (-1 ; 1) Rfe |0;n/2)u(n/2 ;rt]Rango: Función Creciente: V xe(-~; -1) V x e 11;Función Creciente: -1 0 1 x |pyjffil68 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ..y rt ... ..y n ¡y = Are secx .1_____-------------------------- Rfe (-fif) :'^2 18.8. FUNCIÓN ARCO COSECANTE y = are cae x Dominio: Dfe R -<-l ; 1) Rango: -li i!o V xe [1 ; ~]Función Decreciente: -ir/2 18.9. PROPIEDADES 18.9A F.T.(0) = n => are F.T.(n) = 0 ; ' ■ ; si: x e [0 ; n] tan(arc tan x) = x ; si: x e R ; si: x 6 (0 ; n)are cot (cotx)cot(arc cot x) = x ; si: x e R sec(arc sec x) esc (are esc x) = 18.9D FTI de Variables Negativas are cot (- x) = ir - are cot xare sen (-x) = - are sen x are sec (- x) = ir - are sec x are esc (- x) = - are esc xare tan (-x) = - are tan x are sen x + are eos x = n/2 ; x e [-1 ; 1 ] are eos x = are sec (1/x) ; -1 Sx S 1 - {0}are tan x + are cot x = ir/2 ; x e K are tan x = are cot (1/x) ; x >0are sec x + are esc x = nJ2 ; x 6 R - [-1 i 11 are tanx = are cot (1/x) - ir; x <0 Funciones Trigonométricas Inversas 1WI169 si:xe [-1 ; 1] cos(arc eos x) = x ; si: x e [-1 ; 11 are eos (-x) = ir - are eos x are sec (sec x) = x 18.9B F.T.[arc ET.(n)J = n <=> n e DFTI Rfe l-s/2 ; 0)u>(0 ;iV2] Función Decreciente: V x e (-~ ; -1 ] 18.9C are F.T.[F.T.(0)1 = 0 «=> 0 6 RFTI Es decir: sen(arc sen x) = x ; are eos (eos x) are tan (tan x) = x ; si: x e (-7t/2 ; ti/2) are sen (sen x) = x ; si: x e [-it/2 ; n/2J 18.9D Identidades Aditivas y Recíprocas de FT.l. are sen x = are esc (1/x) ; -1 Sx < 1 - {0} x ; si: x e R - (-1 ; 1) are sec (sec x) = x ; si: x e [0 ; n] - {it/2} x ; si: x e R - (-1 ; 1) are esc (esex) = x ; si: x e [-it/2 ; tt/2] - {0} y y = Are esc X Donde: k = 0 ; si xy < 1 k = 1 ; si xy > 1 a x > 0 ; y > 0 k = -1 ; si xy > 1 a x < 0 ; y < 0 PROB. 1 PROB. 2 Resuelva la ecuación:Resuelva la siguiente ecuación: are sen 2x = are cosxare senx + are eos (x2 -1) = 77 ★★★★★★★★★★★★★★★★★★ ★ ★★★★★★★★★★★★★★★★ir a = P sen a =2x x = x2- 1 sen a = 2x eos a = x Pero: sen2 a + eos2 a = 1 (2x)2 + (x)2 = 1 4x2 + x2 = 1 5x2 = 1 La única solución que satisface es: -1 <X< 1 A-l <x2-l < 1Puesto que: -1 <x< 1 a0< x2<2 fiiRACSO ^^■OtTORBt Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RESOLUCIÓNRESOLUCIÓN WEI 1-75 2 x + y 1-xy Es decir: -1 <x< 1 a (-72 < x<0 vx< 75 ) Aplicando la identidad aditiva, se puede afirmar que: Para ver cuál es la solución, lo hacemos a través de sus gráficas: 75 5 75 5 1 + 71-(-1)4 2(1) 1 + 75 2 1±75 2 18.9F Identidad Aditiva Especial are tan x + are tan y = are tan + kit oresen2x = are eos x “ I eos P =x _ 1-75 X 2 x2=| Y 1 Aplicando la identidad aditiva especial: N + kntan 1 X0 y r ■ Como: => k = 0 eje x. Luego la solución es x Luego: N = tan PROB. 3 N = tan Calcula: ' NN = tan IWWÍ® ] DE RESOLUCIÓN los puntos de intersecciones, y de are tanx + are tany = are tan Funciones Trigonométricas Inversas 171 RESOLUCIÓN T18 4) Siempre que sea pertinente, sustituya are tan x + are tg y, reemplace por su equivalente: 73 161 OrC,an@)+0] -1¡__ i, are sen; 2x L are tanl - . V Se observa que hay solo un punto de intersección, y está en la parte positiva del 5 3) Hacer las gráficas correspondientes, para ver esa manera ver las soluciones. $ arctan-^] i------------ [are tan y + are tan I — xy I r (73 aN = tan arctan ‘+ kn I \161J 1) Hacer cambios de variables a los arcos, enseguida trazar triángulos rectángulos y aplicar el teorema de Pitágoras. 2) Tener en cuenta los rangos y los dominios de las funciones trigonométricas inversas, de forma que estén adecuadamente definidas. J._7_ 'l 7 24 __LV_7_ 7 24 J y = are eos x Para determinar el valor de k aplicamos la regla: 1 7 1 , 7 x 24 “ 24 < 1 Enunciados de Problemas DOMINIO DE LAS F.T. INVERSAS D) 1/2 E)3/4 05.- Seaf una función definida por: f(x) = 3 are sen 02.- Sea la funciónf definida por : A)[-l ;5/3] B) [1/4; 5/3] C)[l;-5/3] D) [5/3; 1] E)[1; 1/3] delimite el dominio de la función: D) 03.- Sea f una función definida por : C)J[x) = 2 are sen D) B) <-l ; + l> C)[-2;l]A) [-1; 1J E)[2;-3]D) [-2; 2] Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos rfiáRACSO JF 1DITOUI x-1 2 04.- ¿Para qué valor de “x” la función/defini da por: n 8 ’ con tesotadón /[x) = ■Jarcsenx — arecosx 06.- Encontrar el dominio de la función/defi nida por: 7t 3 /x) = — + — are sec (4x - 3) b,[H] e>[H] u[';+°°) E) (-00 ; Ij u[l ;+°°) D’(H (i'2] ®[f;2 A) u<+! ;+~> A) [H] B) (■“ B)[Í=2^] C)[4;l] 01.- Sea / una función definida por: 1 ,------- n f (a) = — .are sen -J3x -1 + — , determine el dominio de la función. ( 3x -1 "] n I —~ I + are tan(x - 2) + —, determine el dominio de la función: f 2x-t-Q + 3 are eos I I, encuentra el dominio de la función: Jt—H aresenx o fix) = —------------- , no está definida? -----arecosx 3 A) 2/3 B) 1/3 C)2/5 C)<-o»;-3] O [-73 ; 73 ]o[3;+~) D) <-°° ; -2] kj [- 73 ; 73 ] u [2 ; +~) E)(-~;-5] o[-73 ; 75 ] u[3 ; H B) ; 4-0° A) B) -oo D) -OO E)/(x) = are sec (VSx2 -1) E){-1;3} RANGO DE LAS F. T. INVERSAS A) (-oo; -3] u [- 73 ; 75 ] u [2 ; +==) B) (-oo; -2) u [- 75 ; + 75 ] u (2 ; +<*>) Funciones Trigonométricas Inversas 08.- Identifica el dominio de la función /defini da por: 10.- Delimite el dominio de la función/definida pon /(x) = are sec (8x + 3) + are csc(5x - 2) 3 5 ; 12.- Sea/una función definida por. /(x) = 2 are sen(2x - 1) + 3 are sen (3x+ 1), determine el rango de la función. A){f} B){f} C){f} D){^} E){í} 07.- Sea la función/definida por: /» = 2 are sec ( x + — ¡. delimite el dominio de la función: 13.- Sea la función / definida por: /(x) = («re sen x)2 + 4 |«rc sen x| - 2it, determine el rango de la función. i -oo;-^ 3 4 -+°° + ;+°° 09.- Determine el dominio de la función/defi- nida por: /(x) = are esc (2x2 - 7) 11.- Encuentra el dominio de la función/defi nida por: /(x) = are esc x + are sen x + are tan x A){-1;1) B)(l;2} C)(-2;-l} D){-3;1) 7t2 D) 2 ’ D) f (x) = are cot B) /(x) = are eos x + are cot x B) encontrar el rango de la función. A) f (x) = (are tan x )(arc cot x) , si: x > 1E) A) D) B) E) C)A) r Vlfl 741 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos íSl RACSO ^■DITOBCl ' 20.- Identificar el rango de la función f defini da por: 15.-Sea f una función definida por: f(x) = — +2 are eos -fx , identifique el rango de la función. 7t 2 ' x2 1 + x2 7t 3tc 4 ; 4 B)[-2n;^] C) [ B)(t ;7C] c>( 7t2 .00 • ------- ’ 16 * r -A) I 2ti~ F^-^i ciF--— L4 ’ 4 J ^[2’2. ;2ti^ n2 3rt. Ttl 2 ' 3 J 7I2 ■°°; 15 21.- Determine el rango de la función/defini- da por: 7C 71 4 ; 4 e>[H] 37t2 -oo • -------- ’ 15 D)[ 371.7t 2 ’2 ■»[M] »>[ Tti . 5tt 1 A) LI’TJ 16.-Sea la función/definida por: f(x) = 2 are tan(x2 + 2x + 2), .. F71 ■771A) [7’4j B>[M E<^) 14.- Sea f una función definida por: 7t f(x) = 2 are sen x + are eos x + ~ delimitar el rango de la función. “5;fl c)[ D) [2 17.- Sea f una función definida por: 7T f(x) = — + 2 are tan x, x e ( 0 ; 1 ] determine el rango de la función. . F7t.l25n A) L 3 ’ 360 .] =>[?^ 271 -°°;I6 ] 9 7t2 -271. T 7t 7t ,_2 ’4 E) -2ti 71 2 -00 • ------ ’ 16 18.- Determine el rango de la función /defini da por: /(x) = are cot (senx + eos x) C)[^;27t] c)[f Fn. 120711 F7?-12571 "I 1.4’ 360 J L4’ 365 J 19.- Delimitar el rango de la función f defini da por: A) B) £E) A) [1 ;+°°) B)<-1 ; + l> C) [-!; + !) D)<-1; 1> E) (1 ; +<*>) DOMINIO Y RANGO DE LAS F. T. INVERSAS fM A) bAei 1751Funciones Trigonométricas Inversas 24.- Determine el dominio y rango de la fun- ción/definida por: A) {-l;l}y{ít} B) {-3;l}y{7t) C) (l;3)y{n} ’7n. rt 12 ’ 12. 26.- Sea la función/definida por: ,, . 1 J 4 determine el dominio y rango de la función. n . 7tt .12’ 12. 3 re + T-, 2rt T;7t 1 (~ + x/(x) = 7 •arc cos 4 4 V /(x)= |jztrcsen(2^3) + || 7ti] 3k T ;7t [-MMfrñ. 28.- Establezca el dominio y rango de la fun ción /definida por: /(x) = arc sen(-x) + arc cos(-x) + arc esc (-x) + arc sec(-x) D) {-l;l}y(37i} E) {-2;1} y {271} 22.- Encontrar el rango de la función/defini da por: /(x) = arc secfsen x + cos x) A)[l;2]y[f;^] B)[-3;2]y [f:^] E)[r3]y[n;S r0. *1,,rz.«i[u, 3 JVJ L 4 .2J 23.- Hallar el rango de la función/definida por: /(x) = esc (arc sec x) [0; 4 ] u [t;71 D) B) [|;1] y [ C) [|;l]y[ A) Ry [0;j ) B) Ky [0;|) C) Ry [o~) C)[-6;-2]y(^;^) 27.- Determine el dominio y rango de la fun ción /definida por: arc cot(x- 1) - — 6 I D) Ry [0;^) E) Ry [o;^Q D)[-6;2}y LO o A) {-l;4]y [o; B) [l;4]y [0;y] C) [-l;3]y [0; j] 25.- Sea la función/definida por: 2 71 /(x) = • are sen(3x - 2) + , determine el dominio y rango de la función. E)[-3;2]y|j;j] D) [-4;l]y [();|] E) [-3;+2]y [o; j ] A){1 ; 1) y 33.- Determine el valor de: B){-1 ; 3} y C) {-1; 1} y A) 2/5 B)3/4 C)4/3 D) {-2 ; 1} y E) {-!;!} y + 2 A) D) -T- A)(-~;- 36.- Calcular el valor de: M .= cot 3’' A)1 B)2 E)5C)3C)( D) A) 2 B)1 C)3 E)5D)4 PROPIEDADES DE LAS F.T. INVERSAS M = cot 31.- Determine el valor de: A)1 B)2 C)3 D)4 E)5 + nrctan( 1) B) C) A) 1 F : r 1761 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 29.- Determine el dominio y rango de la fun ción /definida por: f(x) = are sen x + are sec x + 1 7 9 _5. 12 37.- Determine el valor de: M = 3 cos(2 are eos ■Ju'S ) 32.- Calcular el valor de: M = eos [are tan(- V3) + are sen 1] 15 7t 7t 6 M = ) y u (rt; 9k n; g rn n/esen —l 2 ) «rccos(-l) 30.- Determine el dominio y rango de la fun ción /definida por: 1 /(x) = — are esc (3x) + 7t + 3} í * IM = tan | 7t + 2 are tan — D) 1/2 E) 1/5 9rtl í^tan^n] ] D)4 38.- Determine el valor de: 1 r i— n— are tan cos(2 are sen V7/30 ) r (—.3 ] >-■ [ (?■ (? íí I? B1 —B) 2 35.- Evaluar M, si se sabe que: f ( 2,11 1 M = are eos sen - — j C)f D)f 4 ] ° [ 3;+o°) y (I;n) u A) f Rli2B) 2 E)f 39.- Encontrare! valor de: M = sen2 are eos, — + eos2 are sen, — l ’8J l *8J B)2 C)3 D)4 E)5 D)| E)A)ll 34.- Hallar el valor de: M = are sen (sen 5) + are cos(cos 6) A) 1 B)-2 C)3 D)2 E)-l 3nE)“6 7T \ / 7t\ 3 1 3 46.- Determine el valor de M, si:40.- Evaluar M si se sabe que: 2are eos M = B) 1/2 C) 1/3 D)2/3 E)3A)1 C)2Z3 D) 1/4 E) 1/3A) 3/5 B)5/4 41.- Encontrar el valor de: 47.- Calcular el valor de W, si: M = sen[2 are tan(cos (2 are tan -J5 ))] W = are tan - are tan A) C) E) D)B) E)42.- Calculare! valor de: are sen x48.-Si: A) 10 B)20 D)40 E)50C)30 C)B)A)43.- Identificare! valor de: M = cos E)D) 49.- Determine el valor de: M = E)5C)3 D)4A)1 B)2 44.-Evaluar M, si: D)2 E)4A)1 B)3 C)0 M 45.- Reducir la siguiente expresión: A) 3 B)2 C)5 E)0D)1 + are co: M are tan E)5A) 2 C)1 D)4B)3 A)x B)2r C)-x D)-2x E)3x Funciones Trigonométricas Inversas lia ES J2 2 12 13 10 5 13 50.- Si se cumple que: are tan x + are tan y + are tan z = 7t, determinar el valor de M: n 3 7t 5 n 4 1 —arcsei 4 an 2(a-b) tan(2arc sen x + arc eos x) tan(2arc sen x + 3a re eos x) x+ y + x+2xyz x + y + z 1 - sen2x - cos2x l-sen2x + cos2x an (a-b)2 V2+1 V2-1 an 2(a+b) an (a + b) a are eos x b ' determine una expresión para are sen x. f 12 I M= 13sen arelan — + 17cos n 51.-SÍ: 0<x< ~ .reducirla expresión: 1 1 1 are sen — + are eos — -are tan — 8 arccot — -12D) 13B) 15 E)f C)f - sen4 í 3 are sen — b>T are tanJ 2 1 o are sen -y- 1-3 sen 4 eos2 ( M = cos4Í 3árceos — '2] _____ x .3 I are tan(2-/2) A) 2 tan2 +arctan(l) mt (a + Z>)2 M=-------- ) x 1 í n 2 \2J are cos^j 52.- Determine el valor de: W = 7t“ — 27L«rc eos X +M = D)5 E)-lA) 2 B)-3 C)1 D)7t/3B)tt/2 C)3n E)rtA) 2n 58.- Evaluar W, si: 53.- Calcular el valor de M: W = sec2 E)5B)2 C)3 D)4A)1 0 = are eos ~ + are eos ------ y su correspondiente restricción.A) 55.- Si se verifica que: A) 4 are sen x , si x 6 B) 2 are sen x, si x 6 determine el valor de: “sen.v” C)3 D)4 E)5B)2A)1 C) 4 are sen x, si x e M D) 2 are sen x, si x e are tan E) 3 are sen x, si .r e fe)D) are tan 60.- Determine la expresión equivalente de: W = 2 are eos X, C) are cos(2a - 1) , si x 6 [ 1; 0]57.- Calcular: ^Í78| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos P.ACSO IDtTOtll 1 3 ’ 59.- Determine la expresión equivalente de: W = are cos(8x4 - 8x2 + 1), asimismo su respectiva restricción. A) are cos(x2 - 1) , si x 6 10; 11 B) «rccos(2x’+1) ,sixe |0; 1] 71 3 71are sen x---- 2 I *. are sen x----V 2 1 /r + n + l 54.- Determine el valor de 0, si: 1 G — itr c wa y • ~ ( " B) are tan 1 ?+2 I C) are tan E)«retan (^) E)^ A) «re tan (^j) o;4 cot(3«rc eos x + 2arc sen x) cot(3«rc eos x + 4«rc sen x) «fe "fe B>Mm 127 E)M12l 115 C)Mí25 D)Mif AXX,135A) M 120 C)f •fe] «fe] 3 are cot ~ - are cot 3 56.- Determine la siguiente suma: 1 1 1 are tan — + are tan ~ + are tan ~ +. ti2 — 2tl«re eos x + - are tan x + are sen(x -1) x = are tan 1 + are tan + are tan —2 3 471 7 65.-Evaluar W, si:C)arecos(2x- 1) ,sixe [l;0] 66.-Reducir la expresión: <0 = 5 eos are tan + cot are A) are tan sen B) are tan 67.- Determinar el valor de:C) are tan 0 = tan(3 are tan 5) - cot(3 are cot 5) B)0 C)3 D)2 E)4A)1D) are tan 68.- Si se sabe que: E) are tan a = are sec 62.- Calcular el valor de a: el valor de a es: a = are cot C) A) 3-rt C)4-2nB)4-7t E)4 + 2rtD)4 + 7t 63.- Encontrar el valor de 0, si: C) are tan 0 = are ese (ese 8) - are sec(sec 2) C) 27t-10A)7t-10 B) 3tt-10 E)7t+9D) 371+10 64.- Determinar el valor de P: M = A)2rt-2 B)7t+2 C)7t-2 A) 1/3 B)3/2 E) 1/5D)3ti-2 E) 2ti+2 Funciones Trigonométricas Inversas iwaEJ 61.- Encontrar la expresión equivalente de: W = 3 are tan x, asimismo su respectiva restricción. 5 13 _7_ 24 + Vó sen(arc sec (- 5)) 7t 3 3x-x3 l-3x2 2X-X3 l + 3x cot2 - tan2 2 3x + x2 1-3X3 2x-x3 l + 3x2 3x-x3 l-3x2 P = are cot (cot 4) + are sec(sec 6) •74 A>T D) Y E)^ C)B) 5 22D)• si |x| < D)O 137t • si |x| < .Si|x|<4 ,si|x|<^ E)^A A p\ 1A)T3 B)^~ ,si|x|<^ W=are cot (-1) + — .are sec(- J1) + 3 are csc(2)D) arecos(2x + 1) ,sixe(l;l] E) arecos(2x2-1) , si x g [0; 1 ] 69.- Determinar W, si: W = are cot(3) + «re cot(7) +are cot( 13) (1) B)arctan(|) E) are tan j sec4 -16sec2 py + 20 , A) are tan j D) are tan 70.- Simplificar M, si: <717'l areseq-----" 4 J ( 8 1arelar» —" 15J C) 1/2 D) 1/4 B)f.. KA) 2 SITUACIONES GRÁFICAS 74.- Resolver la inecuación: 71.- Bosquejar el gráfico de: C)xe <~; 3] A) A) x e ; -1 ] [ J2 ; +°°) B)xe (-°o;-1]c(V2 ;+“)D) E) C) x 6 (-<x>; y¡2 ] VJ [ 1 ; +<*>) 72.- Identificar el gráfico de: D) x e (-00; 1 ] u [ Jz. ■ +oo) /(a) E) x e (-00; -2] u [ Jz ; 76.- Resolver la inecuación: A)-----. ------- C) D) E) B)xe y C)xG D)xe A)3rat2 B)9nií2 C)4rai2 D)5tih2 E)2ra<2 180 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO IDITOKI1 73.- De la figura mostrada determine el área de la región sombreada: 1 * ;+- V2 F‘l ; +°°] V2 ~T;+°° 7t| are tanx+ — 75.- Determinar el conjunto solución parax: are sec(x) - are csc(x) > 0 are tan(x) - are cot(x) < 0 A) x6(-~;1> D)xe<-~;1] B) xe(-~;2> E)xe(-°°;3) tt are sec(2x) > ~ 77.- Del gráfico mostrado determine la regla ‘de correspondencia para «y». -.,1 ! x -i -4 X 7t y = 4 . are eos — - ~T2 4 C) D) E) 79.- Sea la funciónf definida por: A) B) 16 16 i)D) MISCELÁNEAE) 16 80.- Sea la función/definida por: determine el máximo valor def.T A) rt/3 B)2ti/4 C)ti/4 D)it/2 E) 2ti/3■x T y = A.. áre eos (B c + C)'+ D---- ! A)7t/2 B)ti/3 C)ti/6 D)ti/5 E)ti/4 A) 1/3 B)3/4 C) 1/5 D)2/3 E) 1/2 A) Funciones Trigonométricas Inversas 181T18 '8 determine el punto en el cual la gráfica de f interceda al ejex. 81.- Determine el valor máximo de la función f definida por: f(x) = are cot(tan2x + cot2x - 1) s/8 I 3?t 4 ,<y n!á_ 5ir 4 3tt ' 16 5ir ' 4 5ir ' 4 5tü + T (! (I _3: 41 / i I /-—>y = 4 • are 1 ■»(!“) C>(H E’(H ____L -T f Cj) = larc sen(2x - 1) + y. A’(H 82.- Resolver: are eos ( x) + are eos x = y „ „ ( 2x 1 f(x) = are tan I - ----- - I. !1¡2 ien(Bx+¡C) + D f8x + n.5n \5X+5) 16 78.- Del gráfico mostrado determine la regla de correspondencia. árceos (f + y) Í-arceos (2 2) 3 lx 1\ 2 • are eos I 2^" 2 / (K j.árceos I'arceos (f’l) 7— .are sen o 4) - — 3/ 16 7 .are sen o 7 .are sen o .are sen O 3C) g .are sen 83.- Determine el valor de “x” en la igualdad : calcular:C)3/4 D)8/3 E)4/5A) 3/8 B)5/3 1884.- Determine el valor de “x” si: E)4B)2 C)0A)1 are tan x + are tan =arc sen x 90.- Resolver: + are eos x D)5 E)3A) 2 B)1 C)4 [1; V2)85.- Resolver la ecuación: C)xe (-V2 ; 1] are tan D)x6 <-V2 ;-l] C)3A)1 B)2 E)xe <-V2 ; 1] 86.- Resolver para x: are cos(x) = 7t. esc (y) 91.-Si:xe [-1; 1], determine el máximo valor de: B)2 0-1 D)-2 E)3A)1 87.- Calcular el valor de “x”, si: y A)it/2 B)tt/3 C)n/6 D)n/5 E)n/4 92.- Resolver la siguiente inecuación: 88.- Si se verifica la igualdad: A)xe <-=-=;!] = 3x.are cot cot x.cot .cot E)xe <-°°;3] entonces, ¿qué valores puede tomar “x”?. A) x e 1 ; y D)xe (o;|) E)xe (3;ít) C)xe (2;n) 182 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos B) xg <-oo ; 2] C) xe (-“>; 1) are sen(cos x + eos 2x) ^C0t^2x + 75 D)3 3 are eos — + 2 are cot 2 = are esc x n y-x <D [-V2 ;1> id [1; -Jl) SJ [1 ; V2) 7t 3+x B)xe (yji ;-l] u 7t 3 are tan x - —4 89.- Si se cumple que: are sen {cos(arc tan[cot(arc sec (esc x))])) = —,6 05 A) ¿4 W = are tan are tan (cot[arc sen -]2x ]) = — = are sec - 1 D)4 E)5 B)xe(-|;0 3n 2 are tan x + are cot x < — 4 D) x e (-“; 2) 1 1y + are tan are csc|x| > are sec|x| A)xe {-sÍ2 ;-l] id [1 ; V2) 24 20 23 25 B) 25 C) 24 D) 21 E) 21 1\ sen a, + T2 sen a2 = W i<sz o inecuación: tan 9 < pe i Rano Rasa Rae» Rae» Rae» Rae» Rano Rae» Raen Rae» Raen Raen1 Donde «|ie» es el coeficiente de rozamiento entre los neumáticos y el pavimento. I i ■ 1 ¿Sociedad La inclinación «9», respecto de la vertical, para que el | motociclista no resbale en las curvas debe satisfacer la siguiente 7/“2 ■<1 ^7'/ r \ Te en ® I o gísj^ Los técnicos utilizan un prisma transparente para determinar el valor de los índices de refracción de los materiales. Tal proce- dimiento aplica la fórmula^. n n Sen(^' \ y jen(i) Donde, en.múchos casos, la medida de «9» no se conoce, generándose una ecuación trigonométrica. __ . __ /El equilibrio de los cuerpos plantea la necesidad de descom- í poner rectangularmente a las fuerzas. En ocasiones son los ángulos las incógnitas y por tanto se recurre a la solu ción de ecuaciones trigonométricas para determinarlos. - A A —.....IIIII ¿ > RESOLUCIÓN TRIGONOMÉTRICA DE ECUACIONES CÚBICAS Esta expresión se puede escribir así: O ...d) Despejando como sigue tendremos: sen 0 + . . . (2) Eliminando «m» nos queda: sen 30 = Resolución.- Empezamos determinando el signo que asume «D», así: D 0 sen30Utilizando la fórmula del triple y despejando, tendremos: Igualando coeficientes: y V5-1 2ii) k = 1: 2iii) k = 2: sen 30 4 30 = kit + (-1)k • - m = 2>/2 sen 30 = 2. 4 m3 )=° sen 30 4 sen0+O La teoría de las ecuaciones muestra que la resolución de cualquier ecuación cúbica puede llevarse a la forma x3 + ax + b = O. En ciertos casos bajo determinadas condiciones la solución se obtiene muy convenientemente por Trigonometría. El método trigonométrico de resolver la ecuación cubica de la forma x3 + ax + b = 0, obedece a los siguientes pasos: 1. Dada la ecuación de la forma: x3 + ax + b = 0 se toma los números «a» y «b» de la ecuación y se calcula el número «D», así: , .3 . .2 °-(j) •(!) 2. Si el número «D» es positivo o igual a 0, se resuelve la ecuación por el método algebraico. 3. Si «D» es negativo, se sigue el método trigonométrico realizando el cambio de variable: x = m sen 0 en la ecuación cúbica, y obtenemos: m3 sen3 0 + am sen 0 + 6 = 0 sen3 0 sen 30 6 3 n /T sen 30 4 V2 m2 4 4 2 Ecuación trigonométrica, cuya solución es: 30 = kit + (-1)k • -> 0 = ky + (-1)k • yj Finalmente las tres raíces de la ecuación cúbica, de la forma x = m sen 0, son: 0 = O Í + (-D° y^=y^ = 15o -> x, = 2>/2 sen 15° = = e = 1- + (-1)'-—=- = 45° -> x2 = 2>/2 sen 45° = 2x/2(J=| = 3 12 4 \j2l 0 = 2 S + (-1)2-—= —= 135° -> x, = 2^2 sen 135° = 2^2f —j = 3 12 4 3 \421 Thompson, ). (1975). Trigonometría. Unión Tipográfica editorial hispano americana. México &)sen0+(¿)= Igualmente podemos utilizar la fórmula del ángulo triple: sen 30 = 3 sen 0-4 sen3 0 Sen30-g) 4. Comparando coeficientes de (1) y (2) se obtiene: m kb/2)2 (a/3)3 5. Finalmente podemos calcular los valores de «0» y de ellos obtener las raíces de la ecuación. A manera de ilustración, calcularemos las raíces de la siguiente ecuación: x3 - 6x + 4 = 0. =(■!) +(1) =-8+4=-4 Finalmente «D» es negativo y en consecuencia podemos aplicar el método trigonométrico. Hacemos: x = m sen 0 y reemplazando en la cúbica tendremos: sen3 0 - ) -(■^■jsen 0 + 4 m3 i) k = 0: ■ « 19.1. ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS ELEMENTALES (E.T.E.) F.T.(ax + b) = cToda ecuación trigonométrica de laforma: Se denomina ecuación trigonométrica elemental, donde: i) a, b, c e R ; a * 0 ; c e Ran F.T. ii) (ax + ó): arco ; x: la variable angular i) sen (ax + í>) = c (ax + b) = 2 kn ± are eos (c) ; fe e Zii) eos (ax + b) = c (ax + í>) = feit + are tan (c) ; fe e Ziii) tan (ax + í>) = c Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 183TI9 Una ecuación se llama algebraica, si cada una de las funcionas contenidas en f(x) yg(x) son algebraicas (racional o irracional), donde además una de estas funciones puede ser constante. Una ecuación se llama trascendente, si por lo menos una de las funciones contenidas f(x) og(x) no es algebraica. Una ecuación trigonométrica es de tipo trascendente, cuando cada una de las funciones contenidas en/(x) og(x) son funciones trigonométricas de la forma Az. (ax + ó), en donde los términos a, b e R, (a * 0). Las ecuaciones trigonométricas son igualdades de expresiones trigonométricas, que se verifican para ciertos valores de su variable angular. Si se tienen dos funciones fyg con una misma variable x, tal que: A(x) - g(x), se denomina ecuación con una incógnita, donde x es la variable llamada incógnita, y los valores que toma x se denomina solución de la ecuación. 19.2. RESOLUCIÓN DE LAS E.T.E. => (ax + ó) = fen + (-l)k.arc sen (c) ; fe 6 Z í®ürafeionfes!:fe gbíi o itifef rícas - \ ' 4 •• 5 raecu aci o rafes— métricas/ ( / ñg® Si se tienen desigualdades de la forma: A.Zt(x) > A.Z2(x) v f.t}(x') < f.t2(x~) ; se denominan inecuaciones trigonométricas. Para que esta relación se constituya en ecuación o inecuación trigonométrica, la variable debe encontrarse afectada por algún operador trigonométrico. 19.3. SOLUCIÓN PRINCIPAL Es la menor solución no negativa que satisface a la ecuación trigonométrica. 19.4. RESOLUCIÓN DE LAS ECUAC. TRIGON. EN SU FORMA GENERAL 19.5. INECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS Son desigualdades de la forma: 19.6. RESOLUCIÓN DE LAS INECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS F^184| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ÍJiRACSO>> IDITOHI Resolver una ecuación trigonométrica, consiste en reducirla , hasta obtener otra de la forma de una ecuación trigonométrica elemental y luego solucionarla. Para resolver una inecuación trigonométrica, primero se debe calcular las coordenadas de los puntos de intersección igualando dichas funciones. En el gráfico mostrado se observa que: i) En los puntos A, B, C: f — g ii) En el intervalo (a ; b): f < g iii) En el intervalo (i> ; c): f > g i) f.tjCx) + f.t2(x) > 0 v f.tj(x) + f.t2(x) < 0 También pueden ser de la forma: ii) f.t|(x) + f.t2(x) > 0 v f.t](x) + f.t2(x) < 0 PROB. 1 Resuelva la ecuación: 2 sen x + cot x = esc x 'k-kicX'k-k-kXir'k-k'frir'k'k-k-k'k * (2*+1)ti/2 De esta relación está claro que: x* kit ; k e Z (*)senx* 0 Efectuando operaciones, se tiene: 2 sen2x + eos x = 1 2(1 - cos2x) + cosx = 1=> = 032 - 2cos2x + eos x = 1=> 2cos2 x + eos x + 1 = 0=> => tan Resolviendo se obtiene: = kn + n/4cosx = -1/2 cosx = 1 3 PROB. 3 Pero de acuerdo con (*) se sabe que:x * ftn x = 2fctr, no es solución Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN i senx PROB. 2 Resolver la ecuación: En primer lugar hay que analizar si la ecuación está o no definida para algunos valores de la variable angular. Esto lo determinamos transformando a senos y cosenos: x 32senx+ = senx (tan j-1)2 l + sen6x , sec2x ■i . esc 2x; Vxg [0 ; n] c r eos 6x = I- Calcule la suma de soluciones de la siguiente ecuación: x — 3 kit + Luego, en la ecuación dada, aplicamos la identidad pitagórica de la sec2x, así: x*(2¿ + l)"y ; VAe Z En primer lugar las funciones sec y y tan deben estar definidas, lo cual requiere que: x = 2 kit ± 4? «s 1 + tan2 - 2 tan j = 0 sec2 - 2 tan = 0 tan — 1 eos y *0 => x = 2Zí7t ± ; x = 2 kit; VfteZ f -1 = 0 ★★★★★★★★★★★★★★★★★★ eos 6x = > 0=> eos sen 2x* 0eos 2x * 0 Luego:Es decir: 22 Entonces: eos 6x = Graficando las funciones de cada miembro: sen 2x eos 6x = eos 2x+ sen 6x eos 2x sen 2x eos 6x - eos 2x sen 6x = eos 2x sen(2x - 6x) = eos 2x sen(-4x) = eos 2x 1 -sen 4x = eos 2x -2sen 2x cos2x = eos 2x 0 x Como: eos 2x * 0 -1-2 sen 2x = 1 sen2x = -1/2 xe [0; re]Dado que: => 2xe [0;2n] Esto requiere hacer: 3x = 2Att+PROB. 4 Resuelva la siguiente inecuación: x = sen 2x +senx > eos 2x + cosx; Vxe [0; jt] 186 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos íalRACSO BD1TOI1I RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN 719 l + sen6x 1 cos2x t Expresamos todo en términos de seno y coseno y tendremos: De aquí se deduce que los valores no admitidos son: 3n 2 Transformando a producto cada miembro de la inecuación, se obtiene: 3x 2 lltt 12 n 4 6 2kn 3 X_ 2 x_ 2 x 2 x 2 71 2 x_ 2 1 sen2x 3x sen ~2 co: 3x 3xsen~2~ > cos~2" 3x > eos ~2 ■ c2¡ 3x> eos ~2 eos Según la figura, la solución es (x|;x2), calculemos: x} ax2. 3x 3x sen ~2~ = eosc 7tt , 117tSuma - 12 + 12 - „ , 3x f(x) = sen ~2 2x^-2- „ 3x2sen-2~ eos cos2x(l + sen6x) sen2x „ 3x> 2cos -y eos g(x) = cos Luego las soluciones son: x* V* e Z \ / i á I \j/ I 3x T =*" + 3x , tan-^ = 1 , , 3x g(x) = cos~2" <4s 13 t f(x) = sen-^ -------1 e [0;?] “1 X=> sen^- eos De acuerdo con la condición, se tiene que: x€ [0 ; n] => 7n 12 PROB. 6 *2 = Determinar x en el sistema: 2 PROB. 5 De la ecuación (1). se deduce que: xtkn ,k e ZCOt X A CSC X => 2x + 2y = n2 Por reducción al 1C se puede establecer que: (3)eos 2x = - eos 2y Reemplazando (3) en (2): - eos 2y Pero: Pero: Efectuando: Factorizando: (sen x - 3)( 2 sen x - 1) 0 Factorizando nos queda: i) senx - 3 = 0 eos y (2 eos y - 1) = 0 (No puede ser)senx = 3 ii) 2senx -1 = 0 y = 2ftn ± rr/22 0 0eos y Luego:x=> 6 , V *6 Z Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN Como intervienen las funciones cotangente y cosecante las restricciones son: => 3(1 - sen2x) + 5 sen2x = 7 sen x 2 sen2x - 7 sen x + 3 = 0 Resolver la siguiente ecuación trigonométrica: 3 cot2x +5 = 7 esc x Igualando a cero cada factor, analizamos teniendo en cuenta la condición dada: 5rr 6 Como: sen2x * 0, podemos simplificarlo: 3 cos2x + 5 sen2x = 7 senx cos2x = 1 - sen2x 7 senx sen2x 2sen2^ = 1 - eos y = - eos 2y : eos 2y = 2 cos2y-1 1- cosy = - (2 cos2y - 1) 2 cos2y - eos y = 0 °p=i 2 sen2 = eos 2x ... (2) 1 senx = 5 - (i'8?) x+y = 5 x = S x + y= 5 Nuestra estrategia consistirá en obtener una ecuación en términos del arco «y», para lo cual haremos las siguientes transformaciones: kit +(-Dk.f -2-y X — -2kn ó x = rt - i - Como en el problema anterior, nuestra estrategia consistirá en elaborar una expresión en términos del seno, por lo cual apelaremos a las identidades trigonométricas. Veamos: 3cos2x + 5sen2x sen2x sen2x x'~ 6 2 sen x eos 2x + sen x - sen x > 0ii) 2 eos y - 1 = 0 2 senx. eos 2x > 0 ...(1) ... (*)y = 2/rn ± 0 < x < rr => 0 < sen x < 1Por condición: Reemplazando en (1) tenemos: eos 2x > 0 De la C.T. se observa que: PROB. 7 Resolver la inecuación trigonométrica: sen 3x - senx >0, si: x e < 0 ; n) n/2t t i x i * * (+)Del arco triple tenemos: (+)sen x(2 eos 2x + 1) - sen x > 0 DE RESOLUCIÓN ^iRACSO'. P; ’ 188 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RESOLUCIÓN 1) La ecuación tiene que estar definida en el campo de los números reales. 2) Obtenga los valores donde la variable no está definida, para no tomarlos conjunto solución. n 3 4) Si con 3rr T ; 2n^ 0. 2n rt 3 Reemplazamos (*) en (1): en el 3) Reducir a su mínima expresión a la ecuación hasta obtener de la forma: f.t (ax + b) - c se trata de una inecuación es necesario graficar las funciones para visualizar facilidad el conjunto solución. x=5 => eos y = 4 2X e ^0; u - 2kn ó x = - 2krt O 2 ’ (2tol±§) Í4O j ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS B)A) D)7t D) eos 2.* - 1 + tan x = 0 y determine la mayor solución negativa. 6 B) 4 0 C) tan x > 0 ros]Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 07.- Determine un conjunto solución de: sen 5x + sen 3x + sen x + 4 sen2.* -3 = n 3 7t 3 7t 3 7t 6 Enunciados de Problemas E) [kn - 'ukn = 1 (í7t + ^)u<- con Resolución 02.- Determine el conjunto de solución de la ecuación trigonométrica: 04.- Resolver la siguiente ecuación trigono métrica: 03.- Determine un conjunto solución de: 3 cos2x - sen 2x - sen2* = 0, si: 1 + eos x = — . sen2* 05.- Resolver la siguiente ecuación trigono métrica: sen3.*. 3 E)~5~D) “ C)yA)f B) 3 S'i'.t .O-. --. 06.- Resolver la ecuación trigonométrica: cos3x cos2* sen* tan.* A) D) Ut A)-j 08.- Determine el conjunto solución de: sen x . sen 3x - sen 2x . sen 4x = 0 C>-? E)-f A)217t + (-l)k^ B)4 B) (31:-1)2 E)to+(-l)k.^ E)*f B)(4m+l)| D)-f E) kit + C)tat + (-l)k.S B)2fot+(-l)k. j E)(4m-1) | D)(2Á+1)| C)(4m-1)2 C)(2<-l)2 A)(4m+ 1)^ ^■n+(-l)k. j C)^ D)(2m+1)2 A)to + j 01.- Determine el conjunto solución de: 4 sen2 + 3 tan x = 2 A) (4k- l)| B)ht-j E)(4¿-1)| D)to-S eos x - sen x . cos3x = ~ 4 09.- Resolver la ecuación trigonométrica: D)A) D) E)B) C) 11.- Determine el conjunto soluciónde: eos 4a + 2 sen 2a + 3 = 0 A) 2kn± 3 E)217t± 17.- Resolver la ecuación trigonométrica: 13.- Determine el conjunto solución de: J 19tf| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ¿i* RACSO IDITOklt >kn 7t 4 16.- Determine el conjunto de solución de la ecuación: )k? 71 3 _n 12 kit 2 ’kf eos2 - X j - eos2 + a) sen3x senx senÓA sen2A 2 cos2a 8a/2 1 + 72 10.- Determine el conjunto solución de la ecua ción trigonométrica: ~ 2 B)y + (-l)k. | C)- — ? 8 (-l)k E)y A)^ B) 3 cos3x --------= 4 eos 4x cosx D) yy E)to± A) + |<-l)k ^+ (-!)' C) y+ (-!)' B) y + *+ B) y+ (-!)' C) 21-71 ± -^ + D) E) B)to± 2 r~*\ kit ■ i .k 71 C) y + (-l) y 14.- Determine el conjunto solución de: (sen 2x + 73 eos 2a)2 - 5 = eos -2x) D)^-2(-l)k . . 2171 1’71A) -y B) y E)y+ 2(-l)k D) Iti ± jC) y - |(-l)k 12.- Determine el conjunto de solución de la ecuación trigonométrica: 5 sen4x + 6 sen2x . cos2x + 5 cos4x = 4 73 sen x + eos x = 42 C)17t±-^ a x ^-71 f * x k 7L cosóx csc 2x + —— cos2x E)yy +(-l)k.2 J o ^(121-7) B) (1+1)^ D) (21-1)^ C)(l+l)| A) kit ± ? O B) 21-Tt ±? O y(121 + 7) D)^ + (-l)ky A) (21-+1)2 E) (21-1)2 D) 2171 ±2 2(41 + 3) 2(121 + 7) 15.- Determine el conjunto solución de: |sen 2x| + 2 = 2(|sen x| + |cos xj) 71 + 3 5(41-3) O Ej-y + j-D.y a x . < k 71A) -y + (-l) y B) C) la siguiente función sen 2x + 2 eos 2x . sen x = 0 A) C) D) 25.- Resolver la ecuación trigonométrica: 2 eos 4x. eos 3x+2 sen 5x. sen 2x=cos 4x+cos 2x A) Air + are sen (-j) + «rccot 21.- Determine el conjunto solución de: D)rt E)A)4n B)3tt C)2rt eos 3rt C)B)E)C) Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas TTj 191 J5 2 18.- Resolver la ecuación trigonométrica: cos4x - sen4x -1=0 y determine la suma de las soluciones com prendidas en [0; 2n]. 22.- Determine la suma de las soluciones en: x e [ 0; 2n), de la ecuación: 23.- Determine la suma del menor ángulo posi tivo y el mayor ángulo negativo que verifica: eos 2x - eos x - sen x = 0 27.- Determine la suma de las 2 menores solu ciones positivas de la ecuación: 28.- Determine la suma de soluciones en [0; 7t] de la ecuación: kn 4 7t 6 n 8 — C) —8 -1 2 24.- Determinar la menor solución positiva de la ecuación trigonométrica: n 8 7t 2 7t 9 ít 8 7t 2 7t 2 1 + cotx 1 - tanx D) y - senx = 73 cosa - 1 kn 3rt B)T'T kn 3rt J 2 ‘ 8 x 2 sen x = tan — eos x = 1/2 eos 5x - eos 9x E) —10 A)^ E)y B)y C) D) 150 A)f A) y E) 80A)f + 8 DI $11 B) 3 E) D) —U) 10 A)fRt ^5B) 3 D)^ B)^ 19.- Resolver trigonométrica: 1 - sen x = — . eos2. D) kn + are tañí -y y determine la suma de las dos menores solu ciones positivas. .'¿IB) 15 -45 C) y + are sec j E)f kn 2*7t ... .c) y D) — E) kn kn 3rtE)t + t A)f 26.- Resolver la ecuación trigonométrica: sen3A' 7t 2?r 3k 4tt -------- + 1 = tan — .tan — .tan — .tan —senx 9 9 9 9 A)* E)¿| A)(Z:-1)2 B)(4¿+1)| 0(4*-1)^ E)(4*-l)^D)(4*-l)^ 20.- Determine el conjunto solución: 3+75 sec x + tan x =-------- 2 B)*2 + are eos (^) 1 2 8n 15 B) 2n C) 3n E) 5nA)7t D) 4tt 2sen2x + V2 - eos x = sen 3x 3 tan x + tan E)4D)3A)0 B)1 E)5D)4 31.- Resolver la ecuación trigonométrica: tan 2x + tan x = sen 3x . sec x E)4D)1 ; si x e [0; 7t] E)5A)1 B)0 A) 3 B)2 C)4 D)0 E)1 E)6A) 2 C)0 D)4 C)3B)2 D)4A)1 E)5 3 tan x = cot x D)5 E)7C)6A) 3 B)4C)3 D)9B)8 E)5A) 1 SiRACSO ^lOITOKII 29.- Resolver la ecuación trigonométrica: 6 cot2x - 4cos"x = 1 tan 3x + tan x = 4 sen x y determine la dife rencia de soluciones en el intervalo de (0; 7t). >x - sen‘x = eos 4x 30.- Resolver la ecuación trigonométrica: (5-a)-2 = 0 y determine el producto de sus soluciones comprendidas en (0; 71). 35. - Determine el número de raíces que se ob tienen al resolver la ecuación trigonométrica: 1 + eos 12x = 2 eos 8x, síxe [0;rt/2] A)0 B)2 C)4 D)6 E)7 36. - Determine el número de soluciones si x e ( 0 ; ti) en la ecuación trigonométrica: Sen(x + ^) C)2 32.- Determine el número de soluciones en |^0; yj de la ecuación: sen 5x + eos 2x = sen x - 2 sen2x + 1 B)1 41.- Determine el número de soluciones que se obtienen al resolver la ecuación trigonomé trica: 40.- Si xe (0; 7t), determine el número de raí ces que se obtienen al resolver la ecuación trigonométrica: vers(x) + ex - sec(x) = eos x - 2 sen x 34.- Determine el número de soluciones sixe [0,47t] en ecuación: 4n A)V A) —18 71" E>36 O—36 3nB) 17 A) 3 B)5 C)2 39.- Determine el número de raíces que se ob tiene al resolver la ecuación trigonométrica eos 2x = 2 sen" - x j C)3 D)4 C) —M 10 A) 1 B)2 C)3 38.- Si: x e ( -7t; 7t), determine el número de raíces que se obtiene al resolver la siguiente ecuación trigonométrica. y determinar la suma de soluciones compren didas en ( 0; 7t) y determine el número de soluciones compren didas en [0; 7t] 4tt- D>^5- 33.- Resolver e indicar el número de solucio nes para xe de: cos"5. Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos sen 3x = 8 sen3x, si: x 6 (0; 2rr) 2tt 2rt e>t 37.- Resolver la ecuación trigonométrica: sen3x . sen 3x + cos3x . eos 3x = eos 2x tan 3x + cot x = tan x + cot 3x, si: x e (ti; 2tt) A)1 B)2 + tan 2x = 2 48.- Resolver la ecuación trigonométrica: A) 3 B)5 C)6 D)4 E)7 C)B) D) E) (1 + eos x) . cov x = (1 + sen x). vers x, B) C) D) E) D) 1/3 E)5/2B) 1/2 C)4A) 3 SISTEMAS DE ECUACIONES2 sen x - -j'3 B) ...(1) C)-Ice E) E)D)46.- Resolver la ecuación: 51.- Resolver el sistema de ecuaciones: sen x + eos x = 1 B) Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 193Tie sen 2x + cos2x = - 1 y determine la menor solución positiva. y determine el cociente entre la mayor y menor solución si xe [0;2tt]. 44.-Si: xe ción trigonométrica: 7t 3 n 6 7t 6 n 6 n 2 2 senx=seny. .. (2) n 3 n 5 n 2 ÍTt.471.571 12’ 3 ’ 6 ;0; , resolver la siguienteecua- Í7t.7t.27tl 14’3’ 3 í 71 x + y= 2 7t 5 45.- Determine las soluciones en ( 0; 7t) de la siguiente ecuación trigonométrica: 2 sen3x - V3 50.- Resolver el sistema de ecuaciones: x + y= -x ri 37t.27t J 17 ’ 13 C) — c?16 sen2x = D)f E) —15 , _ . 13tttan 5x . tan 3x = tan —¡~4 y determine la menor solución positiva. C)3 D)4 E)5 43.- Resolver la ecuación trigonométrica tan(^-x) y determine el número de soluciones compren didas en <0; 2tt) 47.- Determine las soluciones positivas y me nores de una vuelta de la ecuación: ( + 1) senx +( -Ji - 1) cosx= ^2 B) *+ktt 6’*71 4 A>Z A)? A) 2 D) —U) 12 4 y-Ice T-. 7t. 3tt E) 6’T B) 21-2ti a)16’15 . . 7t. 2ti A) 6’T 42.- Determine el número de soluciones que se obtiene al resolver la ecuación trigonométrica: 49.- Resolver la ecuación trigonométrica: sen2 x(2 eos x + sen x) = sen3x - eos3» - kn ±A) -2kn ±E)B) + kn ±C) , y = (24-l) 52.- Resolver el sistema: 55.- Resolver el sistema: 53.- Resolver el sistema: x-y = - tan x + tan y = 2 Indica el conjunto solución de «y». ■■ (1) ... (2)sen x . sen y Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos «1 RACSOIDtTOltl z->\ ^7t i / i\k tc 3tí 0-4+(4) 6 +T Dt ■ ( 1 -A. 2 . — D) 4 +(_1) 6 + 12 . 2 8 . 2 8 . 2 8 . 2 8 2 4 n 3 2 3 7t 3 2 2 2 4 2 2 2 2 2 3 2 2 D)2A7t+(-l)k-(-y) 71 x-y=2 ■ 2 x-y=l ...d) tan x = (2 + -Jí ) . tan y ... (2) A) y = kn + are sen 1 y j + B) y = kn + are cot Q j C) y = kn + are tan > D) y = kn + are eos j E) y = kn + are tan j 56.- Resolver el sistema: a x ^71 . z i \k 71 71 ’6 + 3 r> x ^-71 z i \k 7C 71B) 2 +(-l) 6 + 12 D) 2 -kn±^ J o senx e indique un conjunto solución de “y”: A)^ m ^2B) 5 E)^5D)^2 B)2fat+(-l)k(-f) z~»\ kTt 71 C)T' 8 J 371+ KTI ± -g- 7t + 2 E)^+(-l)' 3tt ,, x-y= — --.(i) 3tan a . eos y = — C)2¿7t+(-Dk-(|) 54.- Resolver el sistema: E)x=(4Z:-3)2, ¿ -..(2) Indica el conjunto solución de «y». Ajto+C-l/-^) E)3ta+(-l)k-(-^) y = (4¿+ 1)^ A)x = (¿-1)^, y = («-i)| B)x = (3i-1)^, D)x = (4¿ + 3)^, y = (2£+ 1)2 y = (k+ 1)^ C)x =(24-3)2 7t 2-d) x-y=| ...(1) ...(1) ... (2)eos X + eos > = 1-..(1) Da como respuesta el conjunto solución de «x». sen 3y . eos 2x = ... (2) + 2Í7t + 2Á7TA) B) E) + 2¿7tD) + 2frtt B) 4 +16 + (-l) .12 eos 2x + eos 2y = 0 ... (2) + (-!)' D) (3A+1)A) (A-l) E)(3i+ 1) C) (k+ 1) sen x + sen y = 1... (2), indicar un conjunto de solución para «x»: A)4¿rt B)2¿n C)fat 59.- Resolver el sistema: E)*7tA)2fat 60.- Resolver el sistema: Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 57.- Determine un conjunto solución para “x” del sistema: n 4 7t 3 7t 2x-3y=~ 4 2tr x+y = 62.- Determine los valores que puede tomar “x”del sistema: 2 « 4 ‘ 3 5 2L 4 ' 12 x + y= | ...(1) z~»\ 7C , «»k 7Ü C)T-j+(-l) 7t 7t 4 ‘ 6 a\ Azi — 4./ nk —A) 2 ’ 8 ’ 6 'E)^-f+(-l)k.^ J O 1Z 58.-Resolver el sistema: D) r>\ k.TL 7C f > sk 7C D) 4 ’16+(’1) 6 .. 2Atc ti A) —+4 D)2Jt7l+y B)(2A+1) + j x + y = 2n... (1) sen2x + sen2^ = 0 ... (2) D)^ E)^ 63.- Dadas las siguientes ecuaciones, deter mine un conjunto solución para “x + y”: 76 senx+ seny = ... (1) J2 eos x + eos y = —- ... (2) 7t 8 61.- Resuelva e indique un conjunto de solu ción para “x” del sistema: 2trx + y=y ... (1) rt n_ 4 ’ 12 C)to + ^ A)2fcrt + y E)fai-^ B)*n-j D) B)~2 C) 4 C)3fat-^ R. 2kn _n B) 5 + 12 E)¿7t--y 7t COSX 1 cosy = 2 ’'' (2) Indicar el conjunto solución para «y». y -2ht 68.- Resolvere! sistema: tanar + coty = 2... (1) cotA + tany = 2 ... (2) , e indicar un conjunto solución para “a" ... (1) A) 2kit ± R)2kn± D)Árt± 66.- Resolver el sistema: C) D) E) D) 2kn -are tan j tan y... (2) B).r C)x = 26 -| 95 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 12 7t 8 71 4 4ti 23 'y RACSO IDlTOklt 77 eos x = — . sen y B) kit + are tan tan (5-.) = A) 2kit -arelan 77- are eos —— 4 C) kit -«retan E) kit + are tan (-i-j 67.- Resolvere! sistema: tan ,v + tan y = 1+ 75 ...(1) cot A’. tan y = J3 65.- Dado el sistema: sen a + sen y = 1 ...(1) 4 eos .v. eos y = 3 ... (2), ir a + 2v=2 71 talque:O<y< — ; determine: (.v + y) C)(*-l)^ determine la expresión general de arcos (.v + y) que verifican el sistema. _ 3n “23 70.- Si: x,y e ^0;^ ’ resü'vcr e' sistema: 71 x-y=g...(l) 37t 7t = 25;y=20 B)*7t- 2 E)*7t-2 A)kit - DMn+f O 69.- Dado el siguiente sistema de ecuaciones: tan ,v + tan y = 1 4 tan(A + y)= - indicar un conjunto solución para y. n 771A)x=ü’y=24 C)ÁTt+^ c. 57t 7t E^= 24’->’=24 B)A7t+6 C) 2kn±j E) kit - t 7t 77 ■7 + a re eos —— 5 4 B)y A) (2A+1)2 E)*7T±f 71+ are sen -p D)(2A + 1)2 , TID) kit + y 7t V77T - are eos ——2 4 A)^ E) (2*-l)| C) kit-^ 64.- Determine un conjunto de solución para “a” del sistema: sen4A- - cos4y =1 ... (1) sen"A- + cos2y =1 ... (2) 5it 3it D)'v= 26;-v=26 B)(A+ 1)2 7t 3+ are sen A) kit -2 75.- Resolver el sistema: x-y ■ ■ (2), .. (2) si:xG A) E)B) C) D) A)x = donde 0, x G D) 4 B) x =30°, y = 60° D)x = 16o, y = 74° E) x = 24°, y = 66° A) D) E)B) 77.-Resolverel sistema: l--(l)tan x. tan y sen x. eos y ■■(2) , B) D) E)A) B) C) D) E) eos x . sen 2y = a ...(2) pT?jl97~|Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 7t 4 7t 4 71 6 71 5 7t 4 7t 8 7t 5 7t 6 7t 8 71 6 7t 3 7t 8 sen*: + are sen j + are sen j fi . A 3 4 1 sen x. sen y = — ... (2) C)x=2;y=-f 71.- En el siguiente sistema de ecuaciones, determine la primera solución positiva dex. ? B> ? C> J D> i 72.- Dado el sistema de ecuaciones: D)x= 7t determinar “y", si: 0 < y < x < — C) —M 12 B)x= j ;y 78.- Si: x , y G res°lver e* siguiente sistema e indicar como respuesta: “2x + y”. senx . eos 2y = «*+1 ...(1) sen2x + sen2y = . 4 = 1 =z C)x = 37°,y = 53° sen2y - sen xE)£ + S 5 + 4 73.- Si: x, y G ^0; , resolver el sistema: sen 2x+ sen 2y = J2 ... (1) sen(x + y) = 1 ... (2) Indica el valor de «y». --•y4 'y A) x = 45°, y = 45° 74.- Si x, y G ^0;^ , determinar “y” del si guiente sistema: A)®. « >2 4 E)x = -j;y 73 5 + are sen | j + are sen (y) 76.- Si: x, y G 10; , resolver el sistema: 1 -...(1) 12 cosy - sen x = — ■■■(-) A) - are sen 1senx. seny = — ... (1) 1 eos x. eos y = ~ . 2 -...(1) 3 eos x. sen y = ~ . x + y = 0...(l) x + sen2y = 1 ... (2), ^0; , indique el valor de “x” C)- + -M 3 + 4 C)f 82.- En el siguiente sistema de ecuaciones:0 sen x. sec y = 1...(1) B) D) E) A) C) ■•(1)D) E) sen x. sen y ■■(2) 2 sen x. sen y = —- ... (1) 2 2 eos x . eos y ■ • ■(2) E)155° INECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS, y ■ y A)xe C)xe A)x = 37°, y=53° D)xg E)xg 198 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos SiRACSO IDtTOkia¿hrL B)125° C)105° 84.- Determine el conjunto solución de: sen 6x < 5 sen 3x 2 3 3 5 4 3 71 6 5tt 6 7t 3 571 12 A-7t . 7t . 3 ’4 12 D)165°A) 145° 83.- Si: x , y, z son ángulos positivos que perte necen al intervalo ¡ 0; y j, determine: x+y+z,si: V2 4 ’ / A ti . 3ti \ 3 ’ 4 E)x = ^;y = O jit . kn 1 3 , C)x = O;y = -^ A)x = y;y B)x = -^;y sen x. sen y = 7 D) x = - j ; y = -j sen x . sen z = i A)x=^ C)x=5 sen y . sen z = . B)y v 7t — <x + y <Tt, ¿a que es igual “xly"? _ 2 “ 4 “ 6 _ T. ~ 4 = 5 = ! 81.-Si:x,ye ^0;^, resolver el sistema: 2 senx+3 tany = 4 73 ...(1) 6 sen x - tan y = 2 75 ... (2) B)xe E)x=^,y C)x= 45° , > = 30° D)x= 30° , y = 60° E)x= 30° , y = 74° 4 ...(2), D)x= j ,y B)x= | ,y tanx 73+ 1 tan>> = TJ-i Icn. n , 21.-71 .4’6 3 . 3<:7t. ti . 21:71 . 5 ’5 5 . A)f B)x = 60° , y = 60° x - y = ••• (2), 79.-Si:x,ye .calcular el valor de “y” en el siguiente sistema: 2ti 9 71 7t _ 71 571 6 v4 2 V 12 80.-Si: x, ye (0; 7t/2), resolvere! sistema: 76 2 = 72 2 B)xe C)xe A) A)xe B)ie C)xe D)xs E)xe Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 199T19 7ti ‘ 5 _3ti 77t 5 7t 5n.lln\ .12’ 12/ si:xe <0;27t) /7t.37t\ /47t.57t' \3’T/^\T’T /a;2L\ /S.;5n' \4’2/u \3 3 , /27t.47t\ /47t.57l\ E)xe\T’T/u\T’T/ 87.- Resolver la inecuación trigonométrica: sen26x + 2 sen23x > 2, si:xe ^0;^. A)XG[ó;t]4' D) xe[f;f]^ E) xe[^;^]u[ff; B)x6fe;ó]<J[§:4) n.5n\ .2’12/ 571.2% \ .9'3/ 5rt. 7rt\ .12’12/ 88. - Determinar el conjunto solución de: |senx + >/3 cosx| < 1 ((2k-l) ^;(6¿-l) B) ((2k-l) ^;(3i-l) C) ((*-l)-|;(3*-1) D) ((2Á-1)-|;(6* + 1)-^ E) ((2¿-l)j;(6¿ + l)-j^ 89. - Resolver la inecuación trigonométrica: cos2x - 2 eos x < 0, si: x e [-2rt; 0] A) xE [-2jt;-3^u^;0] B) xe 3tt\ / 71. 37tl 90.- Resolver la inecuación trigonométrica: eos 7x < eos 3x, si: x e 85. - Determine el conjunto solución de: sen 3x + sen 7x < 2 sen 5x A)xe(^^ + ^) /kn . 7t , 5A7t\ \ 6 ’3 6 / /3kn.37t 2kn\ \ 5 ’ 5 5 / ¡kTt.2n . 2kn\ . D) X6\T’T+—/ E) xe + 86. - Resolver la inecuación trigonométrica: 4 sen2x + 2( %/3 - -J2 ) senx- Vó >0, E)xe Bjxe C) x e D)xG D)fot± E)xe A)xe A) X 6 Bjxe C) xe C)xe 5 E)xe A)xg Bjxe 4 ’ 6 C)xe DjxeA)xe 3 ’12 Cjxe Djxe Ajxe [ 200 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos íji RACSO 1DITOBBIw f 714 n8 sen3.x senx tan(3x+?) [j + frt; + kit] sen 3x . sen3x - eos 3x . cos3x > sec2x - 2tan x < 4 4 Bjxe (~-kit; C) ± cos3x --------- <2 cosx /kit. n kn\ \4 ’6 + 3/ ’kit. it . kit\ ,3’123/ r-, rc- / kit. 1t , klt\E)XG + 96.- Determine el conjunto solución de: tan4x + 8 tan3x + 2 sec2x - 8 tan x - 1 < Q a \ kit A) -4- ± B)f ± ly + lat- 2k+/cit\ u l^+kit;^- + kit \4 4 / \2 6 ¡ 93.- Determine el conjunto solución de: l%-kit;% + 2kit\u l% + ht;^- + ktt \8 4 / \2 6 1 + kit; ~ + knj u - kit; ~ + kit ^ + kit;^ + kit^ ^kit^+kn % + kit\ u (%-kit;^- + kit\ z / \z o / ' kit. 7t , kit' , 4 ’6+ 9 , 'kit. 7t .fot' ,6’6 3, ' n kit. 5it 3ht1 ,12 2’12 5 , 7t r-. fot tt 6 94.- Determine el conjunto solución de: (^arc tan A + kit; are tan-| + kitj B)x6 (are tan-i-fot; are tan-| + for^ arccoti-fot; are cot-| + fot^ D) x e (are cot i + kit; are cot^ + kit^ are cot j + kit; are cot + kitj 95.- Determine el conjunto solución de: a)A6 91.- Determine el conjunto solución de: 2rt eos 2x - eos— < 0 r^-/c7t; ^+fotlL4 6 J D) xe ^j-A-rt; -^5 +tul E) xg F^ + krt; ^? + fot"lL4 5 J 92.- Determine el conjunto solución de: B)xe C)xe D)xe E)xe <0, si:xe (0;2?t) A)ie positiva, si x 6 (0; 7t) B)xs -{7t} C)xs ) D)xs C)xe E)x£ } D)xe A) xe B) xs C) XE D) XE _/W>g(x) ? E)xE - {"}- {7t} B)xEA)xe C)xe }D)xe /(*) = Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 201T19 99.- Determine los posible valores de “x” para que la función: f (x) = |sen x| y g(x) = 1 + eos x ; en donde: x 6 (0; 2rt), entonces, ¿ para qué valores de “x” se verifica: a.. 5tt ' .4’19, 2L-5rt’ .12’ 12. K.37T .3’2 , . 3a .2’ 2, 'n. 3a' .2’2, '-ZL-Ií’ .10’ 16, 7t 3 ’rt. 5a' .6’13, 'Stc. 9tc ' .17’25, 1 senx|-||x| se encuentre definida, si xe [-ti; a] /a.5a\ , tnr X . 3a' ,2’ 2 , 98.- Resolver la inecuación trigonométrica: cot 2x +tanx< 2, si:xE \ÍJ ' ir 51a. 5a la\ .24' 12 ’ 24 2 / 97.- Resolver la inecuación trigonométrica: cosx + cotx esex A) xe AJ ^0;^ B) xe u (o-,^ C) xe (-^;o) U (o;^) D) xe o (o,^ E) xe ("■J’-t) u 100.- Determine los posibles valores de “x” para que la función: f (x) = sen x - sen 2x + sen 3x sea siempre E)xe ’_2L + ^- . Á7t' .24 2 ’ 24 2, e)xe 101.-Si: ' a la . a . la ,20 ’ 2 ’ 4 2 , A) xg (y*71) B) xe (o^) _ZL 4. , kn\ J8 2 ’ 18 2 / 102;- Resolver la inecuación trigonométricas: sen2x + 73 eos 2x< 0, si: re [0; 7t] D) xe II)xG {0;7t}I)xg > 0 ; si: xG [0; 2rt] IV) .ve {27t} - sen (tt/2 - x) > 0, si: x e (2n; 4rt) A) II)xG A)xe 105.- Resolver la inecuación trigonométrica: sen 2x + eos 2x + sen x - eos x < 1, 2021 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos A) Sólo I ■D) Ninguna B) IyII C) III y IV E) Todas menos II '5n. 4k' .6’3, '27t. 4a .5’5, 2ir.57r .5’6, B) I y II C) III y IV E) Todas menos II B) I y II C) III y IV E) Todas menos II _9n..7r .5’9, cos3x. eos 104.-SÍ: x G ( 0: 2rt), resolver la inecuación trigonométrica e indicar la afirmación correcta: 107. - Resolver la inecuación trigonométrica e indicar el intervalo solución: 108. - Resolver la inecuación trigonométrica: sen4x > cos4x, si x e [-271; -7t] III)xe[|;^] A) II y III D) Ninguna I)xe(°;^ IID-vefe;^)L o z / A) I. II y IV D) Ninguna D>'« (s;í) eos 2x - 2 sen" - x j I)xe[o;|] ] IV) xe 4 sen"x + 2( - 1). senx- -Ji <0 7n. 5ir\ 3 ’' 3 / B)xe B)xe ( D)xg( '_7a. 1 l?t\ . 3 ’’ 8 / /-Zl- 4n\C)a6 \ 4 ’ 9 / si:xe \4 4/ O,e E)xe 9 ’12y I03.-Resolver la inecuación trigonométrica e indicar la afirmación correcta: 109.- Si: x e resolver la inecuación trigonométrica e indicar el intervalo solución: 3x - sen3x . sen3x < —, O B)«e 106.- Resolver la inecuación trigonométrica e indicar la afirmación correcta: sen2x + cos22x > 1, x g [0; ti] B) D) E) D) IV) .re C)xe D)jtg >0 B)xe A) xe D)xeC)xe E)xe \4 4 / B) xe C) ate D) xe >0 sen(2rtx) - cos(27tr) > 0, E) Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 114.- Si: x e [0; 2n), resolver la siguiente inecuación trigonométrica: ' ir . 5a' ,12'12, a. 3ir' ,4’4, 'a. 3a .4’4, ’3a. 5m\ .4’4/ B) IyII C)IIIyIV E) Todas menos III 113.- Si: x e (0; 2a). resolver la inecuación trigonométrica e indicar la afirmación correcta: ai/1 -3\ A>\8'8/ 115.- Si: x e (0; 270, resolver la inecuación trigonométrica e indica el intervalo que define el conjunto solución: IDxe(0;í) c> (i;l) I).re 2a) IIDxe A) Sólol D) Ninguna 112.- Si: x e ^0;-^) , resolver la inecuación trigonométrica e indica el intervalo que define el conjunto solución: |sen^| <lcos-íl’sl:xG C) \ \5 7 / sen(3x) - cos(3x) + 2 V2senx -1 sen3x-V5 cos2x + 3cosx + 2 \ (i / Tí . 2—\ \ 3’ 3/ U \ 3 ’ / A>->e (J.t) icos 2x - y) (sen x + eos x - ) < 0 A)^;2a) -{7t) (i-i) B’íri) 110.- Resolver la inecuación trigonométrica: sen3.r cos3x /' cos\ -16’si:J:e (o;2/ A) xe (0;f]u[^;í) B) xe u r^;£) E)xe (°>f) 111.-Resolver la inecuación trigonométrica: A) ( 7t; 2n) B) <7t;27t) D) C>H) E) C)a6 B)x£ < 0; 7C> - {j} tan'x - ( -Jí + 1) . tan x + -J3 <0 122.- Al resolver la inecuación trigonométrica: A) - tan 2x > 0 , si: x 6 ( 0; n) D) Son verdaderas: C) IHylVA) Sólol B) ly II Son verdaderas: E) TodasD) Ninguna ^^RAXSO204 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlosT19 118.- Si: a 6 ( 0; 7t), resolver la inecuación trigonométrica e indica el intervalo que define el conjunto solución: tan3x ------- +1 <0tanx A) Sólo I D) Ninguna 116.- Indique el intervalo solución de la si guiente inecuación trigonométrica: sen3x l-cos2x B)(o;^ se afirma que: TT. n^e\T’T/ B)(o;^) (H E)H) 119.- Si: re ( 0; 2jt), al resolver la inecuación trigonométrica, se afirma que: (tan x - 1 )2(tan2x - 3) < 0, III) xe (y:2") IV)xe{2;^} III)xe(^;2^ D>(ü) E)(°'f) 121.- Resolver la inecuación trigonométrica: |tanx|> l,si:xe (0;7t) A)x£ - {2} B)xe <0;7t)-{77} I)xe(0;^) A) (o;|) II)xe(^;«) tan y > 1 - cot x, si: x e (0; tt) <0, si:xe [0; 2tt] 117.- Resolver la inecuación trigonométrica e indicar el intervalo solución: E>” (rí)' {?} B) HylV OBIylV E) Todas menos IV C)x6 (o;3^ - A>*e (0;t) - fé} 120.- Si: x 6 ¿0;-^), resolver la inecuación trigonométrica e indica el intervalo que define el conjunto solución: E)x6 (ó;4) '{A 123.- Al resolver la inecuación trigonométrica: D)xeC)xe se afirma que: Son verdaderas: C) I y III I)xe(0;7t) si:xe (0; 2n), se afirma que: <0 C) I y II >c2x> , si: xe <0; 7i> C) D) sec x + eos x < 0, si: x e [0; 2rt] 126.- Resolver la inecuación trigonométrica: Ecuaciones e Enecuaciones Trigonométricas 205T19 125.- Resolver la inecuación trigonométrica, e indicar el conjunto solución: sec2x - csi B) Solo II E) Todas B) Todas E)IyIII A) I y II . D) Ninguna Son verdaderas: A) I y II D) Ninguna 4 vers4x lll)xe(f;*) 127.- Resolver la inecuación trigonométrica: 1 + tan2x< 4 cos2x, si: x e (0; 2rt) e indicar la afirmación correcta: A) Sólol D) Ninguna 128.- Si: x e ( 0; 2rt), al resolver la inecuación trigonométrica, se afirma que: Son verdaderas: A) Sólo I D) Ninguna 129.- Si: x 6 [0; 27t], resolver la inecuación trigonométrica e indicar el intervalo solución: IV)xe(o;|) B)IyII C)IIIyIV E) Todas menos I TV)xe{^} lOrt ,lln j 9 ' 9 J c rilrt.l3n’E)xe [-g-z-p- 5titanx + cot x < tan , si: x 6 (0; 2rt) tan2x—— 3 Vó -senx+2cosx A)xe ^;2n I)xe<0;7t> II)xe^;2n IH)xe sen x . tan x + eos x < 2 , si: x 6 ; 2rt^ «[?■-?] -® “■"(i-4) B)ByIV C) I,IIyIII E) Todas menos II II)xe(f;f) 124.- Al resolver la inecuación trigonométrica: sec2x-(Vó +2).secx + 2>/2 <0, íff Z i‘ <Sz, O 1 '.j iRasol : i‘>y ‘ < * » T, sen a "í !•/ ■V-.ilt '. La agrimensura o medición de tierras es una actividad que & tiene milenios de aplicación. Ella se ha visto favorecida por la '.cálculo ha permitido desarrollar la tecnología ’randes telescopios^ \ i >• ■ r2 t3 sen p sen 6 que se obtiene al resolver un triángulo. —•r~w—~— JTecrfetlogía^j ' La Astronomía no hubiera podido plasmar sus investigaciones'.!! sin la importante ayuda de la Trigonometría y, en particular, la \ ' resolución de triángulos. Tal apoyo de r---------------------------' l 'I Trigonometría que le ha permitido efectuar cálculos matemáticos para la medición de áreas aplicando sencillas relacionestrigonométricas a partir de datos de campo y teodol¡tos. '> -i4 ■■ | >--------------- 7 / El Teorema de Lamy permite estudiar el caso del equilibrio de ft* TTv. ¡ una partícula sometida a la acción de tres fuerzas concurrentes. Tal equilibrio se logra cuando las fuerzas satisfacen la siguiente relación: ~ " k A, B, C: medida de los ángulos internos del triángulo ABC. c b a, b, c: longitudes de los lados del triángulo ABC. CB2p: perímetro del triángulo ABC. 2p = a + b + c a p: semiperímetro A CB R: circunradio del triángulo ABC 20.1. LEY DE SENOS (TEOREMA DE SENOS) ÍSá RACSO Wp IDtTOBIiProblemas de Trigonometría y cómo resolverlos1 206 OS— - » "•'» | I | | i i " 7 - v : ••• K^S'ó1ucMirbetTriá.rigu c: TW H .. O; .! • lí En todo triángulo ABC se verifica que «sus lados son directamente proporcionales a los senos de sus respectivos ángulos opuestos y la constante de proporcionalidad es igual al diámetro de la circunferencia que circunscribe a dicho triángulo». r: inradio del triángulo ABC ra: exradio relativo al lado a rb: exradio relativo al lado b rc: exradio relativo al lado c En este capítulo desarrollaremos la capacidad de resolver triángulos, pero no desde el punto de vista geométrico, si no más bien utilizando las propiedades trigonométricas que éstas poseen. La razón de este tratamiento se debe a que existen muchas situaciones problémicas que se solucionan con menos complejidad aplicando las definiciones trigonométricas, lo cual nos invita a descubrir y establecer nuevos teoremas para nuevos campos de aplicación. Es bastante conocida la aplicación del teorema de senos o ley de senos, así como también el teorema de cosenos o ley de cosenos para triángulos, es a partir de estos teoremas y con la ayuda de los temas anteriormente vistos como: identidades trigonométricas, transformaciones trigonométricas,... etc, se deducen nuevas relaciones de gran importancia, los que nos permitirán resolver no solamente triángulos si no, en general, todo tipo de polígonos planos. Sea el triángulo ABC, donde: A a + b + c p ~ 2 o bien De donde: c = 2R sen Cb = 2R sen Ba = 2R sen A 20.2. LEY DE COSENOS (TEOREMA DE COSENOS) B a De donde: ■ 20.4. LEY DE TANGENTES (TEOREMAS DE TANGENTES) Atan cB Resolución de Triángulos Oblicuángulos 1 207 b-c b + c a-c a + c H b eos C C a-------------- F a-b a + b A-C) 2 J tanf A-tB; ; eos B = a C:...-; í 2ac . : En todo triángulo se cumple que: “La diferencia de dos de los lados es a su suma, como la tangente de la semidiferencia de sus respectivos ángulos opuestos es a la tangente de la semisuma de los mismos" En todo triángulo se cumple que: “Uno de los lados es igual a la suma de las proyecciones de los otros dos respecto al primer lado" sen A - sen B ~ sen C ~ 2R eos C = «*. +, cosA ^^ o2 J 20.3. LEY DE PROYECCIONES (TEOREMA DE LAS PROYECCIONES) ' a = b eos C + c eos B | b = a eos C + c eos B c = a eos B + b eos A • En todo triángulo se cumple: “El cuadrado de uno de los lados es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos, menos el doble del producto de éstos multiplicado por el coseno del ángulo opuesto al primeriado". a1 = b2 + c2 - 2bc . eos A b2 = a2 + c2 - 2ac . eos B c2 = a2 + b2 - 2ab . eos C B c eos B-f------ h- a _b •' ' c ?sen A sen B sen C 20.5. R.T. DE LOS SEMIÁNGULOS 2 p(p-i>) 20.6. SEMIPERÍMETRO (p), INRADIO (r) Y EXRADIO (7?) r = 4 R sen De estas relaciones se deducen los inradios: 20.7. MEDIANA DE UN TRIÁNGULO ABC 4 ma = b2 + c2 + 2 be eos A 4 m2 = a2 + b2 + 2 ab eos C CM «b = CB M 208 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO lotToan c 2 A = Ip(p-a) be A 2 B- 2 C \píp-c) íp-a'flp-c'i ac (p-b)(p-c) be sen£= /(p-°Xp-<>)Sen 2 V ab B 20.8. BISECTRIZ INTERIOR DE UN TRIÁNGULO sen^ = tan A |(P-^)(P_£) 2 V p(p-«) 2 ac ------. eos a + c 2ab °c=-^b-COS l> = . COS* b + c tanB = Kp-a)(p-c) 2 V PÍP-b) C /(p - a) (p -b) tan — =./------ ;—2 V p(p-c) r = (p - a) tan A cos|= /PÍPiÉ) 2 V ac C (p - c) tan y C sen y C eos y B sen-2 A eos y p = 4 R cos^ < r, = 4 R sen y . „ C rc = 4 R sen y (p - í>) tan r„ = P tan A 2 . „ Brb = 4 R sen C COSJ C eos y B 2 C rc = p tan y eos — rb = p tan ® sen A 4 mb = a2 + c2 + 2 ac eos B e°sy B cos-2 B cosy A eos cos 20.9. BISECTRIZ EXTERIOR DE UN TRIÁNGULO «a = «é = 20.10. ÁREA DE UNA REGIÓN TRIANGULAR B Ca S = 2R2 sen A sen B sen C S =p.r S = - a)(p - b)(p - c) S = ra (p - a) S=rb(p-b) S=rc(p-e) s = S=rarbrcP Si: =<i>sen a B. C AA O Resolución de Triángulos Oblicuángulos B 2 a s 2ab |«-b|‘ S = y/h^hf^h^R sen 45° Siendo: «S» Área de la región triangular 20.11. ÁREA DE REGIONES CUADRANGULARES 2 be ib-C| A + C , B 4- D , —2“ =<i> v -g- =0 • ... • ... . —.• . , => S = Jlp - a)(p - b)(p - c)(p - d) - abed cos2<¡> _ abe S= ~4R c ab ~S = sen C .. be .S = -j- sen A A sen y tan ycoty tan y S = p(p - a) tan sen f sen S = sen B S = r2cot cot S = p(p - b) tan y S = p(p - c) tan y S =p2 tan (AC)(BD) 5 " 2 20.12. PARA CUADRILÁTEROS INSCRIPTIBLES Si se cumple que: ó $ = 90° Luego: S = V(p - a)(p - - c)(p - d) (Teorema de Ptolomeo)(AC) (BD) = ac + bd 20.13. PARA CUADRILÁTEROS CIRCUNSCRIPTIBLES CSe cumple el Teorema de Pitot: a + c = b + d p = a + c Luego: S = -Jabcd sen <|> DA d 20.14. PARA CUADRILÁTEROS INSCRIPTIBLES Y CIRCUNSCRIPTIBLES S = 'abcd Siendo: «S» Área de la región cuadrangular. d Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■Síi RACSO IDITOtlii sn Para éstos cuadriláteros ó = 90° . y se llaman Bicéntricos. Luego: \ \ \ I I/ y 7d A A + C = 180° B + D = 180° b~^% En este tipo de cuadriláteros se cumple que: «El producto de sus diagonales es igual a la suma de los productos de sus lados opuestos», así: ó p = b + d re 1/ ' At— a) Las medidas de los tres lados. b) El valor del coseno del mayor ángulo. c) El área de la región triangular. d) La medida del inradio e) La medida del circunradio. Por ley de senos:Elaboramos una gráfica: Xn)2a(n-1), 2a BA ...(*)= n - 1 cosa = Pero por ley de cosenos:sen 3a sen 3a = 2 sen a sena (2cos2a + 1) = 2sena => 2cos2a = 12cos2a + 1=2 a = 30°cos2a = 1/2 Reemplazando (*) en (••), tendremos: Luego: a) A = 60° ; B = 30° y C = 90° b) El triángulo es rectángulo. = (n + 4) PROB. 2 (n + 1)2 = (n + 4) (n - 1) n = 5n2 + 2n + 1 = n2 + 3n - 4 Resolución de Triángulos Oblicuángulos 211iwi RESOLUCIÓNRESOLUCIÓN Apliquemos la ley de senos: a_______ 2o sena PROB. 1 Se tiene un triángulo ABC, en el que su lado mayor es el doble del menor, y su menor ángulo es la tercera parte del mayor. a) Calcular la medida de los tres ángulos del triángulo ABC. b) ¿Qué clase de triángulo es? (n + 0 2sgrrtxcosa •(n + 1)2 (n-1) n + 1 2(n-l) n + 1 2 eos a =>n(n+ 4) => n-1 serrá (n - l)2 = (n+1)2 +(n)2 - 2 (n + 1) (n) cosa => 2n(n + l)cos a = (n+1)2 - (n-l)2 + n2 2n(n + l)cos a = 4n + n2 Los lados de un triángulo son números enteros y consecutivos. Si su mayor ángulo es el doble del menor, determine: a, (n + 1) (n + 1) _ n-1 sen 2a sena ^(n + ,)Jí^%=4n + n2 ^n(n + l)2 =* (n-1) Luego el triángulo es así: 3a,2a a cA 6 a) a = 5 ; í> = 6 ; c = 4 b) (6)2 = (4)2 + (5)2 - 2 (4)(5) eos B 16 + 25-3640 eos B ,2a40 eos B = 5 eos B = 1/8 c) Cálculo del área (S) S = ,/p(p-a)(p-b)(p-c) ;p 2 sen 2a eos a = sen 5a =» PP = Transformando a sumas el primer miembro: sen 3a + sen a = sen 5a sen a = sen 5a - sen 3a S = Transformando a producto el 2do. miembro sena = 2cos 4a sena => 1 = 2cos 4a d) Se sabe que: S =pr a = 15° PROB. 4 15R = 5 x 6 x 4 15R = 15x8 R = 8 PROB. 3 CB M | 212^ Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSOfP IDITOKC1 RESOLUCIÓN T20 A partir de la figura que se muestra, calcule la medida del ángiho a. 15 5 + 6 + 4 4 4R = 15. 2 a+b+c 2 sen 2a sena sen 5a sen 2a 5 + 6 + 4 2 a, m J1 r = ~2U Aplicando la ley de senos (la proporcio nalidad en dos triángulos que tienen los mismos lados). \2a 3a\ m e) Se sabe que: S = S= ~r-</7 u24eos 4a = 1/2 => 4a = 60° Al resolver el siguiente triángulo donde AM es mediana; el ángulo x es: 115 5 3 7 2 2 2 2 2sen acosa sen 5a sena sen 2a ... (II) cotx = 43Finalmente: De donde: x = 30° DE RESOLUCIÓN la relación de lados y ángulos, se aplica la respectivos ángulos p = 4R eos sen eos S = 2R2 sen A sen B sen Ceos Resolución de Triángulos Oblicuángulos RESOLUCIÓN ESTRATCGIAS En el AABM aplicamos el Teorema de los Senos: A 2 C 2 C 2 C 2 m n sen 15° - senx C 2 2) En ley de 3) Si són m = n 4? 2 sen30° _ sen(45° + x) eos x +senx senx sen 15° senx sen(45 4- x) sen x sen30° sen 15° desea calcular sus CCOSy c = 2R senC m sen30° ao C rb = 4K sen~2 eos m sen 15° n senx Igualando (1) y (II), tendremos: B 7 eos B sen7r = 4RsenJ7 Desarrollando el sen de (45° + x) y efectuando como sigue, deducimos : ) cot x +1 = 43 + 1 A cosy 1) Cuando en un triángulo se conocen sus tres lados y se ángulos, se aplica ley de cosenos. un triángulo cuando se conoce senos. se tienen dos triángulos de lados iguales, los senos de sus proporcionales. 4) En cualquier triángulo, tanto sus lados, perímetro, inradio; área, se expresan en función del circunradio y los ángulos. Así: a - 2R senA ; b = 2R senB ra = 4Rsen 7~ B 7cos A ' ~2C0S rb = 4R sen® _____ n sen(135°-x) sen 30° o-. sen(45° + x) AAMC: aplicamos el Teorema de los Senos: con Resolución LEY DE SENOS 01.- En un AABC se cumple: BC = a , AC = b , AB = c ; calcula: A) ab B) ac C)2 D)3 E)4A)0 B)1 B M D) 1/3 E) 1/4A) 1/2 B)1 C)2 A C E)53°A) 30° C)60° D)45° D) E) M = A) 12° B) 14° C) 15° D)20° E)30° A)¿ E)«-¿B)c C) D) a 8 214 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■Sií P.ACSO tDITOMll senA senB 03.- Dos de los ángulos interiores de un trián gulo miden 20 y 60 los lados opuestos miden 4 y 8 respectivamente, determine el valor de 0. 04.- De la figura mostrada, determine el valor de: tan 09.- En un A ABC, se cumple que: BC = 20, AC = 30 y m Z A = 37°. Determine “ eos 2B”. 1 2 07.- En un AABC, se cumple: BC = a, AC = b, AB = c, mZB - m ZC = 90° y b + c = a , determinar: m ZK. i [ÍJ B)37° ¿>cosB + c.cosC cos(B - C) a M= - b 02.- En la figura mostrada determine el valor de a: 08.- En un AABC, de lados: BC = a, AC = b y AB = c, reducir: E) ~^- ' 100 C)—M 50 B)^ jFl ' 100 D) — ’ 100 C)^A)f B ’ 50 Enunciados de Problemas 05.- En un AABC se cumple: BC = a , AC = b y AB = c, reducir: M = abc.se-n C.(cot A + col B) C)c3 D)¿>3 E)«3 1 . are sen y 1C) are eos y1A) are eos y 1. are eos -r4 B) are eos y 06.- En un AABC se cumple: BC = a, AC = b, AB = c, reducir: ¿senB - csenC 2o.sen(B -C) B) 18° C) 13“ D)2(F E)10“ A) 1/2 B) 1/3 C) 1/4 D) 1/5 E) 1/6 M = (a - b) sen C + (b - c) sen A + (c - a) sen B A)-l B)1 C)0 D)2 E)-2 ? LEY DE COSENOS A) isósceles B) rectángulo C) obtusángulo D) acutángulo A)>/35 B)T7 C)VÍ9 D)V17 E)VÜE) equilátero A)sen 0 B)sen 20 C)sen 40 D)sen 30 E) sen 50 E)90P C)80“ D) 120“ E)60“ A)1 B) 1/2 C)2 D) 1/3 E)3 E)V2D)V3A)1 B)2 C)3 21.- En un AABC se cumple:A) 1/2 B)5 C)2 D)4 E) 1/4 y además: B determine: A) 1/3 B) 1/2 C) 1/4 D) 1/5 E) 1/6 A D C Resolución de Triángulos Oblicuángulos b cosB c cosC 17.- En un A ABC se cumple: AC = 2 Jí , AB 3 -Jí y mZ A = 60°, determine el lado BC. 14.- En un AABC, se cumple: BC = a, AC = b, AB = c y además R. tan A. tan B . tan C =2, donde R es el circunradio, determine: M = a.sec A+ b.sec B + c.sec C 15.- De la figura mostrada determine el valor de“0”, si AB=CD 10.- Dado un triángulo ABC, si el ángulo “B” es el triple del ángulo “C” y AB = 5, AC = 7, determine: “ eos 2C” 18.- En un A ABC se cumple AB = eos 30, AC = eos 0 y m ZA = 40, determine BC. 16.- En un AABC se cumple: BC = a, AC = b y AB = c, reducir: c-a + Tb + c BC = a , AC = b, AB = c 3( a2 - ¿2 - c2 ) = 2bc, A) 45“ B)37“ C)60° D)53“ A) 15“ A) 30“ B)45“ 19.- En un AABC de lados a, b, y c se cumple: 3a = 7c y 3b = 8c, determine la medida del án gulo A. 11.- ¿En qué tipo de triángulo ABC, de lados BC = a, AC = Z>, AB = c, se cumple que: a cosA 20.- En un AABC se cumple: BC = a, AC = b, AB = c y además: a2 - ¿2 - c2 = — be, determine A el valor de tan — . 2 A eos - 12.- En un AABC, se cumple: BC = a, AC = b, AB = c y además: eos A cosB cosC c abe a.b ’ determine la medida del ángulo C. 13.- En un AABC se cumple BC = a, AC = b, AB = c, reducir: senA + senB M=----------------senB + senC A) 45° B)60° C)90° D) 120° E)135° A) 1/2 B) 1/3 C) 1/4 D) 1/6 E)l/8 E)21A) 9 B) 12 C)18 D)15 E) Z>2-c2 A) -Jl C) -JiB)-75 D)2V2 E)2V3 C)150° D)90° E)12(T LEY DE TANGENTES 120° 2x- 1 2x+l 2x + 3 A) 3/5 B)9/25 C)4/5 D) 16/25 E)9/16 A) 2 B)1 C)3 D)4 E)0,5 AB tan A) 3 B)5 C)7 E)2D)1 M =A)5/ll B) 11/5 C)ll/3 D)3/ll E)ll A)-1/3 B) 1/4 Q 1/2 D) 1/5 E) 1/7 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO *0170*11 T20EQ A) be D)¿2 + c2 24.- Determine el mayor ángulo de un triángu lo cuyos lados son proporcionales a 7,8 y 13. 33.- En un A ABC se cumple BC = a, AC =.i, AB = c, además: b = Se. Reducir: 29.- Los lados en un triángulo son 3 números consecutivos y el ángulo mayor es el doble del menor, determinar el perímetro de dicho triángulo. 30.- En un AABC se cumple: BC = a, AC = b, 75, 28.- En un AABC, se cumple: BC = a, AC = b, AB = c y además: a4 + ¿4 + c4 = 2a~(b~ + c2), determinar la medida del ángulo A. A) 60° B) 105° A-B 2 22.- En un AABC, se cumple: BC = a, AC = b, lab AC = c, además: (a + b + c)(a+ b - c) = ——, determine el valor de: “eos C” 26.- En un AABC se cumple: BC = a , AC = b, AB = c y se cumple que: a + b = -J2 c, deter minar el valor de “1 +cos C” 31.- En un AABC se cumple: BC = a, AC = i, A B 1 AB = c además: tan — =1 y tan — = — , deter- a-b mine el valor de: M =-----r .a + b 25.- De la figura mostrada, determine el valor de “x”. /B'l AB = c y d. eos I 2 I determine el perímetro de dicho triángulo 23.- En un AABC, se cumple: AC = b, BC = a, AB = c, determinar: M = a(b eos C - c eos B), en términos de los lados “b” y “c” B)2b2 C)c2-b2 32.- En un AABC se cumple: BC = a, AC = b, f A + B) c, a = 4b además: tan 2 I + C = 8, determine el valor de: cot y. í'B-C'l <B + C>| tan ------- - tan -------l 2 J l 2 J A cot — . 2 27.- En un A ABC se conocen: BC = 8, AC = 7 y ni Z B = 60°, determine el valor de: -Js cot C. C) — ac vi* ac A) F c2 D)-^- ' lab A) 2 B)3 C)5 D)7 E)4 C) V2 D) -J3 E) V5A)1 B)2 A) V5 (a2 - Z>2 + c2) D) V3 (a2 + ¿>2-c2) tan(A- B). B) -J2 (a2 + b2 + c2) E) -J3(.a2 + b2 + c2) A)V2 B)2>/2 C)3V3 C) -J3(a2 + b2 + c2') D)3y/2 E)4-V3 ÁREA DE UNA REGIÓN TRIANGULAR LEY DE PROYECCIONES M = . sec C C)2V3 .k2 A)1 B)2 C)0,5 D)3 E) 1/3 M = .sec C A)sec B B)sec C C)esc A A) 60° B)30°. C)90° E)12(FD)esc B E)sen A 2 M = A)-l B)1 C)0,5 D)-0,5 E)0 Resolución de Triángulos Oblicuángulos 120 gQ A) k2 D) -J3 .k2 36.- En un A ABC, se cumple: BC = a, AC = b, AB = c, reducir: 34.- En un AABC se cumple: BC = a, AC = b, AB = c y además: b . cot B = (2c - b) cot A, determine: a -c.cosB c-n.cosB D)45° n - c.cosB b 37.- En un AABC, de lados BC = a, AC = by AB = c, reducir: 40.- En un A ABC acutángulo se cumple: BC = a , AC = b , AB = c ; simplificar: M = be. Vi + eos 2A + Vi + eos 2C.35.- En un AABC, se cumple: BC = a, AC = b, AB = c, m ZC = 60° y a = 3b, determinar: 38.- En un AABC, se cumple: BC = a, AC = b y AB =c, reducir: c.cos(A + C) + fc.cos(A + B) a 42.- En un AABC se cumple: el área (S) de dicha región triangular es 90 V3 cm2 y los se nos de los ángulos A, B, C son proporciona les a los números 5; 7; 8, determine la medida del ángulo B. 41.- En un AABC se cumple: los ángulos inte riores de dicho triángulo son proporcionales a los números 1,2,3 y la diferencia de longitudes entre el lado mayor y el lado menor es “2A”, determine el área de la región triangular ABC. B) -J1 .k2 E)2V2 J? ac.Vl + cos 2B + ab. ¥9 39.- En un AABC, se cumple BC = a, AC = b, AB = c y además: a~ + b~ +c2= 10, calcular: M = be. eos A + ac . eos B + ab eos C e>uA.! 43.- En un A ABC se cumple: los lados son tres números impares consecutivos y uno de sus ángulos mide 120°, determine el área de la región triangular en /T. A)^«2 B)^„2 D)-^«2 M = (fzf) -tan( 44.- En un AABC se cumple: 4S = (p - a)(p -b) + p.(p- c) A) 7 V3 cm2 D) 12-73 cm2 E) 16 -72 cm2 49.- En un AABC; calcule: A) 60° ó 120° C) 20° ó 160° D)90° E)30“ó 170° 4S.tan ab, A) abe B)a C)b Hs)a+b+cD)c 50.- En un AABC, calcule: B)3 + -73 W = , en términos del áreaC)2- V2A) 2 D)2- -73 E)2+ -75 A)0,5S B)2S C) 3 S D)4S E)S 51.- En un AABC, calcule: W = 2S(cot B + cot C) , A) S3 B)2S3 C)4S3 D)8S3 E)0,5S3 A) 2a2 47.- En un AABC, calcule: 52.- En un AABC se cumple: W = en términos del S = a eos A + b eos B + c. eos C , A)2R.r C)0.5RrB)Rr A) 0,5 B)1 C)l,5 D)2 E)25 D)3Rr E)0,2R.r 53.- En un AABC se cumple: p 218 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■fliRACSO yP IDITOail b2 tanB donde S es el área de la región triangular ABC y p es el semiperímetro, determine la medida del ángulo C. 46.- En un AABC, calcule: W = a~b2c2.sen A sen B sen C donde S es el área de la región triangular ABC, determine el circunradio (R) respecto a dicho triángulo. en términos de los lados a, b y c de dicho trián gulo si además el circunradio (R) mide 1 cm. determine el área de la región triangular. B) 14-75 c/n2 C) 16 75 c/n2 en términos del área (S) de la región triangular ABC. en términos del lado donde S es el área de la región triangular ABC. B)3a2 C)4a2 D)a2 E)6n2 c2 tanC ’ a eos A + b eos B + c. eos C = (¿2 -c2).senBsenC 2sen(B -C) (S) de la región triangular ABC. B) 45° ó 135° 2 R ’ donde R es el circunradio, determine el área de la región triangular en p". W = —— + tan A ab be ac circunradio (R) y el inradio (r), donde a, b, y c son los lados de dicho triángulo. y la media c es 2 V 91 , 48.- En un AABC, se cumple la longitud del /m circunradio (R) es 13-y cl" geométrica de sus lados a, b y 45.- En un AABC se cumple: C 2 donde S es el área de la región triangular ABC, C determinar el valor de: tan . A) -Jl n2A) 0,5 B)0,25 C)3 D)2 54.- En un AABC, calcule: D)0^V7„i2 E)4-/7 ni2 A) 2 B)4 C)5 D)3 E)1A) 2 B)1 C)l,5 D)2,5 E)3 60.- En un AABC se cumple: E)90f C) 0,5 VS W = r-, 213 c-r 2V71 cmD) VtT cm2 62.- En un A ABC, calcule: A) A) S. p C)2S.p D) S. p E)S. p' Resolución de Triángulos Oblicuángulos 55.- En un AABC se cumple: S = p . (p - a), donde es el área de la región triangular ABC y p es el semiperímetro de dicho triángulo, de termine la medida del ángulo A. _S R B) -?S E)4-7s donde a,b, y c son las longitudes de los lados de dicho triángulo, determine el área de la re gión triangular. B)32m2 E) 68 n2 A) 60° B)45° C)75° D)30° 59.- En un AABC se cumple: a2.cot A + b2. cot B + c2. cot C = 4, el circunradio R = 10 m, determine el área de la región triangular en ABC. A) 16 m2 D)64m2 56. - En un AABC se cumple: a sen B + A sen A = c, donde a, by c son las longitudes de los lados de dicho triángulo, determine la longitud del lado “c” en función del área (S) de la región triangular ABC. A)2-?S D)3-7s 57. - En un AABC, calcule: n.sec A + fc.secB csc2A.csc2B ’ en términos del área (S) de la región triangular ABC y el circunradio (R). ■ 61.- En un A ABC se cumple: las cotangentes de sus ángulos interiores son proporcionales a 3,5,7 y dicho triángulo está inscrito en una circunferencia cuya región circular tiene un área de 90 7t cm', determinar el área de la re gión triangular ABC. C) 128 m2 E)I/r2 C)^M R D>f 3 cot A + cot B = 1 ; eos C = — ; C)2UM 16 ABC W = tan — . tan — . tan — , en términos del semiperímetro p y el área S de la región triangular ABC. B)S.p2 C)3-/7m2B)2>/7 m2 58.- En un AABC los ángulos de dicho trián- 7t 2tt 4ti guio miden — , — y —; asimismo el circunradio mide 4 m, determine el área de la región triangular. B)17 E)5f .,13 A)Í6 A B B C A C tan — .tan — + tan—.tan — + tan—.tan— w 2 2 2 2 2 2 ABC tan—.tan—.tan — 2 2 2 si el perímetro es igual a cuatro veces el radio de la circunferencia inscrita a dicho triángulo. 63.- En un AABC, calcule: + tan en términos del inradio (r) A)0,5r B)r C)l> D)2r E)2,5r donde S es el área de la región triangular. D)2,5 E)3A)1 B)l,5 C)2 A) 2k C)k D)4A- EJO.5Á- 65.- En un AABC se cumple: A) D) B) E) C) A) 2 B) 1/3 C)3 D) 1/2 E)4 71.- En un AABC se cumple: (rb-'aXrc-ra) = 2-rb'rc’ A) 0,5¿ B)¿ C)2k D) 3k E)2,5¿ 67.- En un AABC, calcule: A) acutángulo B) rectángulo W = , en D) isóscelesC) equilátero E) escaleno 220 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■®ÉRACSO JF lOtTOlll b + c = 2a, donde a, b, c son las medidas de los lados de dicho triángulo, determine el área de la región triangular ABC en términos del lado “a” y la medida de su ángulo opuesto A, res pecto a dicho lado. A 2 A 2 2 W = be ac términos del inradio (r). senA cosB.cosC cosB.cosC cosA senB cosA cosB cos(B-C) sen A cosB.cosC senA CSC2(Í] ab 69.-En un AABC, se cumple: el lado BC es igual a 2 \Í2 cm, las mediatrices de los lados AB y AC son PS y SM , deter mine el área de la región triangular PSM en términos de los ángulos A, B, y C. donde r.d, rb y rc son las longitudes de los ra dios de las circunferencias exinscritas, deter mine que tipo de triángulo es: A>¿ 3a2D) —7—. cot o 64.- En un AABC se cumple: ABC r cot —+cot —+ cot —= ky el inradior= -J3 p, determine el área de la región triangular ABC en p2. B)~ b>7A) 7 c, 3a2 , E) ——. tan 66.- En un AABC se cumple: 4k 2 ra ‘ rb + rb rc + ra-rc = — ,A'>0,dondera, rb, rc son las longitudes de los radios de las circunferencias exinscritas y reí inradio, de termine el área de la región triangular ABC. D>r + tan2^).S2 i4 B+(nh)2.sen4-| ’ r.r. +rh.rr 70.-En un AABC, calcule: W=-——------,2bc donde ra, rb , rc son las longitudes de los ra dios de ¡as circunferencias exinscritas y r el inradio respecto a dicho triángulo. COtf B)3¿p2 68.- En un AABC, calcule: (tan2^ + tan2B (¿>c)2.sen4 4-+(ac)2 .sen' W= A------Bcot^.cot-B 1 E)7 a +b + c A 2 77.- En un AABC se cumple: A) 0,5 B)2 E)0,25C)1 D)3 C)A) be B) E)D) A)eos B C)eos A D) sen A E) V2C)l,5 D)2A) 0,5 B)1 W = 13, A) 3/4 B)4/3 C) 1/2 D)2/3 E)3/2 D)7 E)9B)3 C)5A)1 80.- En un AABC se cumple: A)14cm C)15 cmB) 14,09 cm V)15S9cm E) 16,09 cm 2 sen C)2¿c • „ 1 1 1E)~+ t + - ' a beD) Resolución de Triángulos Oblicuángulos 221T20 75.-En un AABC se cumple: el lado mayor y menor miden 26 cm y 10 cm, además sus ángu los están en progresión aritmética, determine una de las medianas de dicho triángulo. A)í> + c D)2Vh? B)i-c E)-7¿c (fc-c)2 2bc a + b + c abe 73.- En un AABC , calcule: r-r„ + 2R 2R determine la longitud de la mediana relativo al lado “a" (mj en términos de los lados y “c”. en términos de los lados a, b y c de dicho triángulo, si k, q, t son las longitudes de las . bisectrices interiores para sus respectivos ángulos A, B, y C. W =---- —----- en términos de alguna razón trigonométrica, si res el inradio, rb es el exradio y R el circunradio. B)cosC E) sen B LÍNEAS NOTABLES 78.- En un AABC se cumple: R2.sen3A + 2S.cos A = sen A , donde S es el área de la región triangular ABC y R es el circunradio, determine la longitud de la mediana relativa (ma) al lado “a”. la longitud de la mediana relativa al lado “a” es media proporcional entre las longitudes de los lados “b" y “c”, determine W = sen" función de los lados de dicho triángulo. B 2 + (fe + c)2 Abe 72.- En un AABC , calcule: W = , donde ra, rb son las longi tudes de los radios de las circunferencias exinscritas y r la longitud del inradio; además rc = 2cm y c-4cm. 76.- En un AABC se cumple: (b + c)2 be 74.- En un AABC, calcule: in2 + /»b + m2 — 2 ^2 + 2 > donde ma, mb, mc son las longitudes de las medianas de dicho triángulo. (b-c)2 4cb B)a + c 79.- En un AABC se cumple: 1 A 1 A ¿.eos -j + ~ seny donde ky q son las longitudesde la bisectriz interior y exterior respectivamente del ángulo A, determine el lado “c” si b > c. C)l + 1 b + c 1 C 7 eos 2 ' .. 1 1^ñ + b W=Í A 1. eos -y + n . eos ~2 en la, A) 0,5 B)2 D) 1,5 E)3C)1 A)sen A B)eos A C) tan A D) sec A E)cot A 87.- En un AABC se cumple: B) 90° y 30° C) 110°y 10°A) 100° y 20° D) 108° y 120° E)105°yl5° A) a + b = 2c B) a + c = Ib C)b-c = 2a D) a- b — 2c E) b + c = 2a 88.- En un AABC, calcule: W rb-A) 2S B)0,5S C)3S D)2,5S E)S 84.- En un AABC , calcule: W = B)¿ C)c E)2Z>A) a D)2a 89.- En un A ABC, calcule: W =A) 10 B)20 C)15 D)8 E)4 85.- En un AABC , calcule: W = pfr.cot A + ra.cot B] - n.ra.cot B, A)sec B B)cscC C) sen C D)esc B E)esc A CUADRILÁTEROS Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ÍÍ4 RACSO JF IDITOIIIT20^l 5_ 2 en términos de las longitudes de los lados de dicho triángulo, donde rb es la longitud del ex radio respecto al lado b. 83.- En un AABC, calcule: W = 2R . r sen A + r2 . esc A + r2. cot A , en términos del área (S) de la región triangular ABC, donde R es el circunradio y r es el inradio respecto a dicho triángulo. 81.- En un AABC se cumple: la bisectriz ex terior relativa al lado “c” mide J2 + 1 cm; m Z A - m Z B = 45°, determine el valor de la bisectriz interior relativa al mismo lado en cm. 82.- En un AABC se cumple: la medida del án gulo A es 60° y la longitud de la bisectriz inte rior (Va) es media proporcional entre los seg mentos que determina sobre el lado BC, deter mine la medida de los ángulos B y C. en términos de la longitud del lado “c”, donde . p es el semiperímetro r la longitud del inradio y ra es la longitud del exradio. R si: — = rb = 3r, donde rb es exradio y r es el inradio, determine cuál es la relación entre los lados a,b y c de dicho triángulo. 90.- Sea ABCD un cuadrilátero, O el punto de intersección de las diagonales AC y BD. Si las áreas de las regiones triangulares AOB , BOC abc.ra S.(p-b)(p-c) ' ra('b + '¿)cscA 'ir(''a + rc> donde ra, rb , rc son las longitudes de los ra dios de las circunferencias exinscritas. A) 4c2 B)3c2 C)2,5c2 D)c2 E) sL 86.- En un AABC , calcule: facot4 =: donde ra es el exradio, determine el valor de: r esc A - — a y además a, b, c son las longitudes de los lados, ra es la longitud del exradio y S es el área de la región triangular. + tan^tan y M =A) 10 B) 12 E)15C) 18 D)2O A) 1/2 B)2 C)1 D) 1/4 E)4 A) 13 B)13t/5 C)V5 D)6 E)6^5 ,dondeS 100.- En un paralelogramo se cumple:A) 3/5 B)-3/5 C)5/79 D)3/ll E)-5/7 C) u2 C)absen aA)V2n2 B)V3 u2 D)ij2u2 Resolución de Triángulos Oblicuángulos 94.- Se tiene un cuadrilátero inscriptible de a= l.b = 2,c = 3 y d = 4, determine el coseno del ángulo formado por los menores lados. 92.- Los lados de un cuadrilátero inscriptible son 3,5,6 y 8 c/n, determine: “29 sen a”, sien do “a” el menor ángulo agudo que forman las diagonales. 95.- Se tiene un cuadrilátero bicéntrico ABCD de lados AB = sen 0, CD = tan 0, BC = eos 0 y AD = cot 0, determine el área de dicha región cuadrangular. 91.- En un cuadrilátero ABCD se cumple: AB = 7n, AC =20 u y AD = 25 «. Si AD es diámetro de la circunferencia, determine la medida del lado BC. y COD son 1,2 y 4 m2 respectivamente, deter mine el área de la región triangular AOD. A) lm2 B)3m~ C)2m2 D)4/«2 E)5m2 97.- Si en un cuadrilátero inscriptible ABCD de lados AB = a, BC = b, CD = c y AD = d, se cumple: a + c = b + d, determine el valor de: 98.- Se tiene un cuadrilátero circunscriptible ABCD de lados AB = a, BC = ¿, CD = c y AD = d, demostrar que: la medida de sus diagonales son 2a y 2b y la medida de uno de sus ángulos agudos es “a”, determine el área de dicho paralelogramo, si a > b. 99.- Si ABCD es un cuadrilátero circunscrip tible que cumple: AB = a, BC = b, CD = d y AD = d, demostrar que: ■Jabcd (<?¿ + ¿c)senA (p-q)(p-¿) (p-W(p-c) A) ab B) ab eos a D) ab tan a E) (a" + b2y). tan a A tan y = E) "2 96.- Se tiene un cuadrilátero inscriptible ABCD de lados AB = a, BC = b, CD = c y AD = d, demostrar que: 93.- Los lados de un cuadrilátero circuns criptible ABCD miden AB = 12 u, BC = 25 uy CD = 52 «, determine eos (A + C) sabiendo que el área de la región cuadrangular es 650 u2. i— B i— D ■Jab .sen — = -Jcd sen — D)-i^ B D fB + DA ab . sen — . esc — . senl I S es el área de la región cuadrangular. E)’bA)’b C) — ;18 7 i Aei("' + “) <Á>, o Xc ■ z 9 R leas i «y <3gra°(fl?Effia?s©^ j^'p^Tc-ía^ / Las vibraciones en general se estudian mediante su despla- foí zamiento «x» el mismo que se puede reconocer como la parte rg real del número complejo. En la fórmula \ deEulersetiene: X La distribución de energía eléctrica es de la forma 5 = P + iQ, donde «P» es la potencia real que consumimos y <Q» es la ;i® r~4 .1 i .. 1 z = A cosícot + a) + íA sen(a>t + a) «> (Real) Complejo Y según la fórmula de Eule.r^ z = vgtJecn®iB9',a* ' El fasor es el vector giratorio dado por el número complejo. SeTX . i leutilizaparaladescripcióndelaimpedancia(Z)énelanális¡sde circuitos eléctricos donde la resistencia i ~~~ ~ \ , ^7\«R» de un conductor (la. parte real) se adicionaron otros pos tipos de resistencias (la \? parte compleja) debido a la inducdóji eléctrica (Xc) o magnética (XJ.-- h: ' '•> n'-v 4 ? ¡SScrciedad~ íw potencia compleja, es ésta la ' que tiene que ver con la potencia empleada en el transporte. En la factura del | servicio eléctrico que llega a tu casa se 1 . 21.1. DEFINICIÓN ; i= V^í} ,2z = x -iy: conjugando de z , y que verifica la propiedad: Del gráfico se observa que: y A Im(z) (eje imaginario) ,2 plano z x Re(z) (eje real) Representación polar de z (z * 0) 9 = argumento de z (Arg z)r: módulo o magnitud de z 0 < Arg z < 2n -n < Arg z < n 9 = arg z = Arg z + 2An; k e z=» La representación polar o trigonométrica se suele denotar así: eos 9 + i sen 9 = cis 9 j 2241 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -Sil RACSO BDITOkia721 Donde: Re(z) -x: parte real del complejoz Im(z) = y: parte imaginaria del complejo z. 212. REPRESENTACIÓN POLAR O TRIGONOMÉTRICA DE UN NÚMERO COMPLEJO [QQl Si: z = x + iy = (x; y), puede representarse como un vector en el plano complejo (o plano de Gaüss). i - unidad imaginaria que satisface la propiedad. i2 = (9 ; 1) (9 ; 1) = (-1 ; 0) v i2 = -1 |z| = |x + iy| = -Jx2 + y2 : módulo del complejoz x = r eos 9 ; y = r sen 9. luego: z = r (eos 9 + i sen 9) s tud ¡ o d s 13 -Tr ¡ ,c¡ o n o m c t m 3 — i ^cop; N ume ro sjC o m p I e j o s c = {(x ; y)/z = x + iy ; x ,y e R 21.4. EXPONENCIAL COMPLEJA ez = ex + iy = ex (eos y + i sen y) Está notación conduce a: 21.5. TEOREMA DE DEMOIVRÉ (eos 0 + i sen 0)n = eos nQ + i sen nO ; n e Z Fórmulas de Euler cosz = Estudio de la Trigonometría con Números Complejos 225 De Moivre fue francés de nacimiento. Al trasladarse a Inglaterra, hizo amistad con Newton y con Halley, y se dedicó a dar clases particula res de matemáticas. En 1697 fue elegido miembro de la Royal Society, y poco después de las Academias de París y Berlín. Su trabajo tuvo gran importancia en el desarrollo de las matemáticas actuales y en la aplicación del recién creado Cálculo Infinitesimal y el Cálculo de Probabilidades. A pesar de su reconocido talento nunca pudo ingre sar a la cátedra universitaria. Su obra titulada Miscellanea analytica es importante tanto para la teoría de las probabilidades como para la Trigonometría, proponiendo su conocido teorema: ( eos 0 +sen 0 ) n = eos nO +i sen nf) Y asi mismo propuso : ely = eos y + iseny ; |e,y[ = 1 lz e 21.3. REPRESENTACIÓN EXPONENCIAL DEL COMPLEJO z -lz - e 2i -lz + e 2 (cosO±senO)n = COS 2<i”±0 ± I.sen 2*rc±0 z = rei0 lz e senz = ---- PROB. 1 sen2+ cos2z = Dado el complejo z/z = x + iy sen2+ cos2z 2 sen z eos z b) sen 2z = sen 2z = (2)sen 2z = De donde: sen 2z = (sen z) (eos z) (2)z + z = 2 r eos 0 sen 2z = 2 sen z eos zosea: ,-¡o c) sen 3z =eos 0 = En forma análoga se deduce que: sen 0 = ,[e2“+e-^+ i]sen 3z = e/z Luego: sen z = ;eos z= [ (e“ - e’fe)2+31sen 3z = ,2 .2 e'za) sen2+ cos2z = sen 3z = sen2 + 226 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RESOLUCIÓN b) sen 2z c) sen 3z = 3 sen z - 4 sen3z z + z = r(ef8+e'í0) 2 r eos 0 = r (e10 + e',0) Demuestre que: a) sen2z + cos2z = 1 Í2z e iz e cos2z = (e,z)3-(C-,z)3 2/ (e,z+g-,z)2-(efe-e-fe)2 4 éz-é 2i (eiz-é -^SACSO -e~‘2z 2i (efe+e-fe)(e"-e 2i 2 e'°+e 2 e'z-é 2i + e-° 2/ -fe)2 , (elz + e~lz)2 4 2 2 -e~3iz 2¡ (eiz -e sen 3z = ----- 4(efa)(e-;-~) = , 4 e‘° eiz-é 2i (eíz)2-(e-íz)2sen 2z = -— sen2 z + eos2 z = 1 e3íz Si: z = x + iy, podemos expresar en la forma polar y forma exponencial respectivamente. z = r(cos 0 + i sen 0) ; z = re'° Puesto que: z = r(cos 0 - i sen 0) ; z = re '° 2 (2/)2+3eiz-e-iz 2¡ éz-e->z 2i eiz -e~iz 2i eiz-e-iz 2i •^2,\e^+eiz.e-iz+e [(senz)2(-4) + 3]sen 3z = zi " z2 ~ = 72 (20Z1 ' z2 PROB. 2 a) Z| + z2 b)z, -z2 c)zj .z2 e) z2 + z3d)Z|/z2 Z|. z2 — 2 2 Z] + z2 = (1 + 0 + (1 ■ 0 b) Z| - z2 = (1 + í) + (1 - 0 => Z1 - z2 = 2í = (■ e e)ztz| = (1 +02.(l - O3(2) zx+ z2 = (eostt/4)(2) z2.z23 = (1 + 02(l-02(l-0 z2-z3 = [(1 + 0(l-012(l-0Z1 +z2 Estudio de la Trigonometría con Números Complejos 227 RESOLUCIÓN T21 Sean los complejos: z2 = 42 e’™74, calcule: Sin embargo también pueden estar expresados en su forma exponencial, así: 42eM4+J2eM4 z2= V2e"“'' => z2 = 1-í a) Para sumar o restar complejos es conve niente que deben estar expresados en su forma cartesiana o binómica, luego: A z2 z2 sen 3z = (sen z) (3 - 4 sen2 z) sen 3z = 3 sen z - 4 sen3 z Z1 = 1+f2 4-2/ = 0 + 2í z2 2 2 (1 +O2 1 + /2 Z1 = z2 42QeM4-é _e-m/4 ~2Í 42ein'4 J2e-M4 72 f 41 (2) = eos $ + i sen = 0 + i _ einJA Z\ + z2 ~ zx+z^j2^4+e^4} m/A +e~m/A 2 =i z2=> Zj + z2 = 2 Z| = 1+ i = 72eW4 => Primeramente expresemos z, a z2 en sus formas cartesianas y exponencial. =. z,= 72e1W Zj - z2 = 72 (sen n/4)(20 z1 - z2= 72 (72/2) (20 z, - z2 = (20 C) Z|.Z2 = (1 4-0(1-0 z.. z, = 1 - i2 z(. z2 = 2 z1.z2 = (-^eí"/4)(72e-W4) eiz-e'iz 2i puesto que en dicho campo se cumple que:zi-zl = (1-í2)2(l-0 = 4(1-0 -1 <cosx< 1 o también: z3 = 2V2e‘,3n/4 Multiplicado: z2.z2 = 4^2 e^.e'3"74 cosz = sen z = z2.z3 = 4j2e’W4 Luego: = 2 => z2 ,z¡ = 4v2 [cos(-rt/4) + isen(-n/4)] ix = Ln(2 ± 73 )=> Es decir: DE RESOLUCIÓN eos 0 2281 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO «OITOI.il RESOLUCIÓN ESTRATEGIAS Luego, la validez de la ecuación dada se encuentra en el campo de los números complejos además se sabe que: De hecho esta es una ecuación que no pertenece al campo de los números reales, x = -i Ln (2 ± 73 ) cuenta las relaciones siguientes: ei0-e-° 2i x, = -i Ln (2 + 73 ) x2 = -i Ln (2 - 73 ) z2=72eW4 ztz23 = 472 ^ -í^ = 4(1-0 03.- Resolver: cosx = 2 e'x iz e_ +_! 2 1) Para realizar sumas de números complejos, éstos deben estar expresados en su forma cartesiana. 2) Para realizar productos o divisiones de números complejos, estos deben estar expresados en su forma exponencial. 3) Si se realizan potencias de números complejos, éstos deben estar expresados en su forma exponencial. 4) Para demostrar cualquier identidad trigonométrica la teoría de los niímeros complejos es una nueva vía para su ejecución. 5) Toda ecuación trigonométrica que no está en el campo de los reales, es solucionado por complejos, teniendo en - ' _ ei0+e-° 2 + eix = 4 ix e +e 2 => (e“)2+ 1 = 4(eíx) => (eíx)2- 4(e/x) +1=0 => (e“)2. 4(e«) + 1+4 = 4 => (e“. 2)2 = 3 => eíx - 2 = ± 73 => e‘x = 2 ± 73 iz -iz e -e 2i = z\=1e™ /\ sen 0 = 72 2 OITOI.il Enunciados de Problemas con Resolución FORMA POLAR 01.- Determine el valor de: 40 Z = A A)1 B)2 E)5C)3 D)4 02.-Si: Z = 1 + í>/3 , determine el valor de Z6. A) 62 D) 68 E) 65B)70 C)64 Z = M= 77(-i/3 ,Z6 + 8Z4)determine: A) 5 B)4 C)3 D)2 E)1 04.- Dada las condiciones: C)A) ■■■ (1)= -l E)D) Z = eos 20 + i sen 20 ; — < 0 < — ... (2) FORMA EXPONENCIAL 08.- Determine el mayor valor de la expresión: M = B)2A) 1 C)3 D)4 E)505.- Sea:Z = r , determine: ¿'^229|Estudio de la Trigonometría con Números Complejos 71 4 71 4 71 4 71 4 7t 6 B)3>/2.cis A) 5 VJ.cis C)5>/5cis D)5-/2.cis 03.- Sea el número complejo: Tó + TT 2 1 + 731' 1-73/ 73.Z.Z Z + Z Sab a2 -b2 lab a2-b2 2ab a2-b2 5ab a2-b2 ab 2-b2 06.-Sean: Zj = 2 + z a Z2 = 3 + z, determine: Z¡.Z2 en su forma Polar. 71 .72)-------Fr----- 2 B) — a E) 2 v'2 .cis 25E) 6 3tt mg(Z), si: 7t < «rg(Z) < — D)^A)^ B)n E) —12 B) 4 C) —12 C)f D) Re(Z3 + Z2 + Z) +1 2cos0 . t ¡e , si: Z = e a + bi 07.- Si se cumple: -----—a-bi “tan a” = e'a, determine: 2 1 64 71 2 ' 71 - --------------------------- ’ 4 determine el valor de “0". ,(¡Z)2 36.- Si se cumple que: C)e5 E)e3D)e = A. cos(Ba + P), 33.- Sea: determine: "A + B” A) 5 B)4 C)3 D)2 E) 1 1 + ísen— -eos— 37.- Si se cumple: = A + B eos 20 + C.cos 40, determine: A) 5 B)4 D)2 E)1 34.- Simplificar: 1 + e' 38.- Sea: Z e M [1- determine: |Z| C) 2 esc 30A) 5 eos 30 B) 4 eos 40A)M = csc0 ; 06 <0;ti/2> D) 2 eos 20 E)3cot20B)M = cot0 ;0e(O;7t/6) C) M = esc 0 ; 06 ( 0; 7t/9) 39.- Sea: Z = determine la parte D) M = eos 0 ; 06 <O;7t/4> real de Z. E)1E) M = esc 0 ; 06 ( 0; rr/5) A)-1/2 B)-I/4 C)-l D) -5/2 REGIONES SOMBREADAS 35.- Sea: Z = si: determine el valor de “0”. A) y «2 B) 7 u2 C) D) E) E) i “2 232~| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos cos(4a + p) - isen(4a + p) cos2a-/sen2a donde: Z = -J5 e'° , Determine: |W| A) e2 B) e 3 16 5n 16 n_ 3 sen40-icos40 sen40 + ícos40 ’ cos(4ct + P) + t'sen (4ct + P) eos 2a + ísen2a (l + ei2°)4 e¡40 0 i 0 ’ 2 KACSO BDITOKB1 40.- Determine el área de la región R del plano ’ complejo definido por: R= |ze C/Z. Z < 1 A0<«rg (Z)< | 32.-Sea: W = e( l + ei(~3x) •i6fl 7T — ,O<0< 4 D) l n2 B-C M = —— A C)3 A) —16 B) 11 «rg(Z) = y, 3n ~ <G<2n , l + e~i2e>| l-e-i20 ■¡20 + ei48 + ei >¡2e + l Bjcot^ eD) esc g E)sen 2 A)eos C)cot| 0 = are tan — . 0 01 + isen —+ cos— z________ 2. -_6. 2 determine: |Z| 2 ti <arg m-1A)2 R={Ze C/1 <| Z| <2,0<arg(Z3) <3rt} C)T“2 Z = 4^2 + Í.4V2 \)2yH>U B)3>/3 u2 C) V3 u2D)^»2 E)^«2 D)-2u2 E)2V2«2 Im(Z) Re(Z) , Z3 ubicados en el plano complejo. < arg (Z) < 7t D)|(7 + 2>/3)H2A) (7 + 2^3 )u2 E) j u2 C) j(2 + 7/3 )u2 < arg (Z) < 7t ET^233~|Estudio de la Trigonometría con Números Complejos R = 43.- ¿A qué conjuntos de números complejos corresponde la región sombreada R.? 41.- Determine el área de la región sombreada R, definida por: 7t 2 71 2 7t 2 ¡71/2 = e 44.- Determine el área de la región R del plano complejo definido por: R = {Ze C/(Z+ 1)(Z + 1)<1 (¿Z2)<37t) 45.- Determine el área de la región triangular potencial cuyos vértices son las raíces cúbicas del número complejo: E) jze C/|Z + 2|<2, , Z2 = 4eW6 A) |ze C/|Z|<2<2, C) jze C/|Z + 2|<2, B) |zg C/|Z + 2|<2, D) |zeC/|Z + 4| <2 , B) y u B) (f)«2 C) (■ 47.- Determine el área de la región triangular cuyos vértices son: Zj = 2ein/3 ^)«2A) 2u2 B) tu/2C) 2ti u D) " «2 E) 42.- Determine el área de la región sombreada por: 46.- Determine el área de la región sombreada de la región: R = (Z e C/|Re(Z)| + |b/i(Z)| < 1} A) 9h2 B)6«2 C)4k2 D)2h2 E)3h2 E) (^)i/2 Ze C/|Z|e [2;4]A(7rg(Z3) D) (^)u2 j <arg(Z)<^ ¡ -j <arg(Z)<j k ^¡3 4 Apl . .. o c i o d 3 d ------------- -- r-<—r-w»--rr--.2y¿eJJ| La infraestructura moderna debe ser suficientemente resistente i 1 a los movimientos telúricos. Esta tecnología ha sido posible gracias al conocimiento matemático que subyace en ella y los principios físicos referidos a los movimientos oscila torios amortiguados. niy’ ! < fI ■ t ' ■ i ' ■ i ' - > ■ ■ i . r ■ • i ■ • i - i ■ ■ ■ i■ j ■ . i ■ . i ■ -■■>'? * ?»» ■ I V sH i&a____ f •■ ’ .-4flBHhah..v/.... ,v» i i. !< L r % ■ vr, jm\t 1 • ¿ I , / La derivación de las principales funciones reales de variable / real, entre ellas las funciones trigonométricas y sus inversas, permitió, como una nueva aplicacióndel Teorema del Valor Medio, probar las identidades trigonométricas más usuales y, en general, mejorar sustancialménte el conocimiento de las funciones trigonométricas y sus ¡ove N \xv yfl ecnelogíaj^^ El estudio de lás vibraciones se inicia modelando la posiciór?X« de úna partícula como x = A senítot + <f>), cuya derivada es la \ velocidad v= Aro cos(rot+r|>)_y f¿.\la derivada rjé ^es la acele- í A , ón áA,-Aro2 sen(cót + rfj. El taladro qs g V ’ velocidad v.?= Aro cosfrot+rjrjjr f, .r, \ a, ,,p- i ración á.A,-Aro2 sen(cót + fj. El taladro es una de aplicación de este conocimientól 22.1. LÍMITES TRIGONOMÉTRICOS Si: lím g(x) = /entonces: 22.IB Límites Trigonométricos Fundamentales = 1 are sen xDe donde: = 1= 1 22.1C Teorema Vx 6 R diferente de cero, se verifica: I. II.= P = P 22.ID Propiedades ; sM*o ;VneZ+ ^^RACSOProblemas de Trigonometría y cómo resolverlosT22E3 lím f(x) = lím h (x) = l, x->c x->c V. lím |/(x) ]n = x—>a IV. lím c = c, siendo «c» una constante x—>a I. lím (/(x) +s(x)] = lím f{x) + lím g(x) x—>a x—»a x—>a II. lím [/(x) .g(x)] = lím f(x) . lím g(x) x-ía x->a x—xa lím lím x >0 lím f(x) lím gM x —>a senpx x tan px x 22.1 A Teorema de la función intermedia o teorema del sandwich Si las funciones f, g y h están definidas en algún intervalo abierto 1, donde está contenido el número c, excepto posiblemente el c mismo, y que: f(x)<g(x)</r(x) V xe I, para lo cual x*c, entonces: lím lím senx x—>o x qn lím /’(x) ,x —*a J VI. lím nJfW = n/ lím f(x) ; V ne Z+ ;(n > 2) x->a - vx->a lím tanx = j x—>0 X 'srr* iti i te.sy Do r i yod os i q ó n o rn ,é t r i c á s III. lím = x-aa gW lím are tan x x->0 X 22.1 E El número e 1 + 1/x > 0 x*0x*0 Bajo estas condiciones los dominios de fyg serán: ; Dg = {■dí= ■ y e f Luego podemos afirmar que: = e El número e es irracional, y su valor aproximado es: e = 2,7182 22.2. DERIVADAS TRIGONOMÉTRICAS tan ¡3 = Límites y Derivadas Trigonométricas 235 Y sus correspondientes gráficas son: ■ y Para que fyg estén definidas en el campo de las reales, las bases de dichas potencias deben ser positivas y diferentes de la unidad, es decir: tan a = lím h-»0 Las propiedades V y VI tienen la condición de que si n es par, lím f(x) > 0 x-»a lím (1 + l/x)x = e X->±“> i 1 I -i- f(x+ h)-/(x) h f(x + lí)- f(x) h Observemos la gráfica de la función f, asimismo observemos la recta tangente (T) trazada por el punto A(x ; f (x)). De la figura se observa que: Si hacemos que h tienda a cero (h —> 0), en el límite ocurre lo siguiente: u (0;+~) ;-i) o lím (l + x)’^x x—>0 Sean las funciones fyg cuyas reglas de correspondencias son: f(x) = (1 + x)l/x a gW = (1 + l/x)x (0; + ~) es la derivada de la función f (x) respecto Si: y = f(x) Nota.- La derivada de una función es otra función, siempre que la función sea derivable. mT = f’(c) 22.2A Teorema Si una función í es diferenciable en c, entonces f es continua en c. Nota: Las funciones f (x) g(x) = eos x. son continuas V x e Ksenx 22.2B Teoremas f'(x) (derivada)y = f (x) (función) f(x) = c f' (x) = 0 ; V c constante f(x) = xn ; V x e Racionales f' (x) = c.g’ (x) ; V c constantef (x) = c.g (x) f (x) = u(x).i?(x) f(x) = u’(x) + ir’(x) /■(x) = f (x) = Ln x PM 1/x 236 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos La interpretación geométrica de la derivada es que su valor coincide con el valor de la pendiente de la recta tangente en un punto de una curva. En la gráfica, si f(x) es la función y Tes la recta tangente en el punto (c/(c)), :uya pendiente esm ¡ en diebo lugar, se verificará que: Si éste existe, direntos que lím ■ h-»0 a x, y se denota como /'(.v) , es decir: f'M - lím h-»0 f(x + /r)-/’(x) h f(x + h')-f(x') h ■Si RACSO IO IT O « 11 f(x) = u(x).u(x) f (x) = e’ f' (x) = u’.v + v’.u u’u-u’u f'(x) = e* f'M = nxn-' f'Mf (x) = are f.t(x) Y = f f (x)y = f t (x) f(x) = are sen (x) f’W = f(x) = senx f ’ (x) = eos x r(x) = -f(x) = are eos (x) f(x) = cosx f’(x) = -senx f (x) - are tan (x) f’M =f' (x) = sec2xfM = tanx f’(x) = -csc2xf (x) = cotx f(x) = are cot (x) f(x) = - f (x) = sec x f' (x) = sec x tan x f (x) = are sec (x) f (x) = ese x f’M = -ese x cotx f(x) = are ese (x) 22.2E Teorema 1 C'*)’(x) = 22.2F Teorema 2 = f ’(?(*))-íM 22.2G Teorema 3 Si fes una función diferenciable deu, y u es una función diferenciable enx, tenemos que: Límites y Derivadas Trigonométricas 237•S. 1 22.2C Derivada de las funciones trigono métricas Si f es una función inyectiva y diferenciable, y f* es su correspondiente función invers entonces f* será diferenciable, siempre que f no tome el valor de cero, y se verificará que Si g es diferenciable en x, y f es diferenciable en g(x), la composición (fog) es diferenciable en x, entonces se verifica: 22.2D Derivada de las funciones trigono métricas inversas 1 T^x2 i VHx2 i 1 +x2 “x «u "x r(x)-------1----- |x| -Vx2- 1 f' (x) =-----1----- |x| Vx’TT 22.3. REGLA DE LA CADENA PARA LAS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Sea f(x) = f.t"(u(x)) una función derivable, entonces se verifica que: f’M Según esta regla se tendrá que: (are sen u)' (sen u)’ eos ilu' (are eos u)’ (eos u)’ -sen u.u' (are tan u)’ (tanu)’ sec2 u.u' (are cot u)’(coi u)’ -esc2 u.u’ (sec u)’ sec u.tan u.u’ (are sec u)’ .u’ (esc u)’ -CSC u.cot u.u' (are esc u)’ .u’ 22.4. LA DIFERENCIAL y* Qf (x + fr) f (x + h) - f (x) ~a x (x + h) Según la figura, para «h» muy pequeño (h -i 0) se puede afirmar que: f(x + ft) - flx) ~ h.f’(x) bf = f(x + tí) ■ fto f 238 | Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos <74 RACSO BDITOK1I Nota. La expresión f (x + ñ) - f (x) recibe el nombre de incremento o variación de f desde x hasta (x + h), y se denota por A f: P(x;/(x)) Q((x + h) ; f (x + h)) f Uh tan a(x;/(x)) —h i |u|a/u\T 1 |zr iVZr^T = n f.tn‘,(u(x)) . f.t ’(u(x)) . u’(u{x)) —1---- .u' 1 +u2 -4=-“’ VT^J2 __L_.u’ 1 + u2 J=.u- 1 -u2 df - f' (x)A xA f = f(x + A x) - f(x) ;También se suele denotar/? = Ax, luego: Cuando Ax es muy pequeño (Ax = 0), A/y de df son aproximadamente iguales Af = df. f(x + Ax) = flx) + f'(x) Ax S22.4. REGLA DE L’ HOSPITAL 22.5. MÁXIMOS Y MÍNIMOS DE UNA FUNCIÓN Sea f una función cuya gráfica es como la que se muestra, observándose que: B A x xs X7x2 X3 *4 *Sxl 22.6. FUNCIONES CRECIENTES Y DECRECIENTES f ’(x) > 0 ; V x e {a ; b) Y- m(-) m(+) .m(-)m(+). Función decrecienteFunción creciente Límites y Derivadas Trigonométricos T22® El producto h . f(x) se denomina diferencial en x con incremento h y se denota por df. df=hf'(x) . Teorema: Si f es una función derivable en (a ; b), entonces la función fes estrictamente creciente en (a ; í>), si: Se aplica para determinar límites, siempre y cuando éstos sean de las formas llamadas formas indeterminadas. En A, B, C, D, E, F y G las pendiente son nulas, es decir = 0 En B, D y F hay máximos En A, C, E y G hay mínimos En B y D los máximos son relativos En F el máximo es absoluto En A, C y E los mínimos son relativos En G el mínimo es absoluto 0,~ 0 K F VMt „ f'(x) lim , = x-x, g M .. f(x) f(x) lím , < = lím < x—xz x—>a 8 00 PROB. 1 Calcule el límite de: sen3x , evaluando 3(1) = 3 = u , evaluando: Derivamoa al numerador y denominador: senx evaluando: = 2(1)2 = 2 24o| Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos RACSO RESOLUCIÓN 2cos2x 1 3.cos3x 1 Si se evalúa cada expresión en x = 0, se obtienen indeterminaciones de la forma 0/0. Nuevamente derivamos al numerador y denominador: 0 0 lím x—>0 c) lím x—*0 b) lím x-»0 b) lím x->0 lím x->0 c) lím x-»0 = lím x->0 c) lím x-»0 lím x->0 = lím x—»0 = 4 lím X—»0 = 2 lím cos2x = 2(l) = 2 x->0 = lím x—>o í b) lím x-X> a) lím x-»0 sen ux ■ x 0 + 2sen2x 2x sen2x x sen3itx x3 l-cos2x X2 3sennx-sen3nx *3 l-cos2x x2 3sennx-sen37tx x3 3sennx-sen3rtx x3 3senrtx-(3sen7tx-4sen37tx x3 4 sen3 rtx x3 lím =3 lím = 3(1) = 3 x-»0 x 3x->0 OX lím x->0 2sen2x x2 a) lím —-— =3 lím , ' ; lím<> lím x—>0 X x_,q OX x_,0 3x->0 ígsenM =/ /,-msenx)2 ( x2 J l*-»0 x J 4 lím x-»0 lím f. x->0 ( límx-»o [ x¿ J a) lím sen evaluando 77 . x—»o x 0 Derivando tanto al numerador como al denominador, se tendrá: f = 47t3rifm^“T J Lx->0 nx J Cuando se tienen límites de la forma 77 ; — ; u 00 oo.O a 0.~; también se puedenaplicar derivadas sucesivas (regla de L’Hospithal). Veamos: sennx '3 = 4[rt]3 = 4n3 = 2 lím x-»0 ' x / sen3x 3x sen3x 3x sen3x x sen3x x función £ /'(x), y resolverla ecuación f’(x) = 0. Evaluando: f’(x) = eos 2x = 0 =» 2x = (2ft + l)y Derivando: x = Evaluando: Nuevamente derivando: f ”(x) = - 2 sen 2x es máximo4. Volvemos a derivar es mínimo 2 x—>o es máximo Evaluando se tiene: PROB. 2 x = Su gráfica seria: /(x) = sen x eos x TA(x) =sen x eos x = -►o fM 2 mínima Límites y Derivadas Trigonométricos 241 RESOLUCIÓN Entonces se deduce que: a) f es máximo en: Calculamos los valores críticos de la función f, para lo calculamos la primera derivada de 1 0 0 Apliquemos ahora el criterio de la segunda derivada como sigue: Para obtener los máximos o mínimos relativos, se debe calcular la segunda derivada de la función /: f ”(x), y luego resolver la ecuación: ttlim x-íO 1 2 .7t.3n.5rt.77t. ■■4 '4’4'4 •- lím x—»0 rt lím x->0 -2 < 0 |x87tcosnx^3ncos37tx [ Xx2 2senxcosx 2 3sen3nx-sen7tx cos7tx-cos3rtx x2 I -rtsenrtx + 3nsen3rLr \ 2x Calcule los valores de x, donde la función f es máximo y mínimo, usando el criterio de la segunda derivada: ■ 4(9(i)- 15=4(8)=4n3 : = sen 2x máximo t- x = (2ft + 1)^6 z ¿ lím 2 x->0 „ , ' r~T i mínima n2 l¡m p7ICOS37tX-7tCOS7Dt'j _ n3 i(m /9cos3nx-cos7tx T x->0 \ 1 r i . 0Evaluando : q x=^ ;^;^;...;(4ft+l)^ :/teZ 1 o = 2 sen 2x 7 t (x) = sen x eos x máximo / i. / •»-------------r ■ ! >\! ! «! K \ 3n! y: \T! _____i-_____ b) fes mínimo en: ; -4^; -; (4* + 3) 5 ; k e z 4'4'4> ’ 4 ’ 5n 4 3n 4 DE RESOLUCIÓN límA = m los posibles 2421 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos SjiRACSO 1DITOI1I ESTRATEGIAS una función f es cóncava cualquier intervalo I, si una función f es cóncava cualquier intervalo I, si si f '(x) < 0 ; para a < x < b 5) El criterio de la segunda derivada fl’(x) > 0 i) La gráfica de hacia arriba en fl’(x) > 0. ii) La gráfica de hacia abajo en f (x) < 0. iii) Si fl' (x) = 0, significa que los valores de x que solucionan la ecuación son los puntos (x ; f(x)) donde la gráfica cambia de curvatura (llamados puntos de inflexión). 6) Si f es una función tal que fl(c) = 0, y tal que su segunda derivada f’(x) exista en un intervalo abierto que contiene a ■ <c», entonces: i) Si fl’(x) > 0, entonces f(c) es un mínimo relativo. ii) Si f”(c) < 0, entonces f(c) es un máximo relativo. 7) Para graficar a una función seguir los pasos siguiente: a) Calcule los puntos críticos, para ello resuelva la ecuación: f ’(x) = 0. b) Calcule los puntos de inflexión, para ello resuelva fl’(x) = 0. c) Calcule el signo de fl y f” en cada uno de los intervalos, así como también ver si la función es creciente o decreciente. d) Con toda información de a, b y c realice la gráfica de f en el sistema de coordenadas cartesianas (sistema xy) 1) En el cálculo de límites (especialmente límites trigonométricos), se debe tener en cuenta que: lím^enx = 1 A lfm¿Snmx x x x—*0 x -> 0 2) En el cálculo de límites, si al evaluar se obtienen de la forma ~ ; se deben aplicar las derivadas sucesivas, evaluando en cada derivada que se realice hasta obtener un número real. 3) Si se tiene una función: y = f (x) al calcular la primera derivada fl(x) , y luego resolver la ecuación: f’(x) = 0 lo que estamos obteniendo son máximos o posibles mínimos. 4) El criterio de la primera derivada nos indica lo siguiente: i) Si f tiene máximo o mínimo, entonces: f ’ (c) = 0 o f ’(c) no existe ii) Si f cambia de signo de (-) a (+) en c, entonces f(c) es un mínimo relativo de f. iii) Si fl cambia de signo (+) a (-) en c, entonces f(c) es un máximo relativo de f. iv) Si f ’ no cambia de signo en c, f(c) no es máximo ni mínimo relativo de f. v) f es estrictamente creciente en el intervalo (a ; b) Si: f ’ (x) > 0 ; para a < x < b vi) f es estrictamente decreciente en el intervalo (a ; b) Enunciados de Problemas ? con Resolución LÍMITES TRIGONOMÉTRICOS C)3A) 1 B) 2 D) 4 E)5 A) 1/2 B) 5 C) 7t D) 3 E)2 B) 4 C)6A) 1 D) 0 E)2 02.- Calcule: lím 08.- Calcular: A) sen x B)eos x C) h E) D) esc x E)2 eos x 09.- Calcular: lím x->003.- Calcule: límlím A—>fl A) 0 B) 15 C)5 D) 10 E)3 C) 10.- Calcular: lím A)-l 04.- Calcule: lím 11.- Calcular: lím A) 3 B) 0 C) 2 D)- 3 E)-2B) 1 C) E)D) 2) 12.- Calcule: lím 05.-Calcule: lím B) C) D) 06.- Calcule: lím A—>0 B) 2ti C) 02A)0 D) ?t/2 E)7t El 2431Límites y Derivadas Trigonométricas 01.-Calcule: lím = o->" 1 3 sen3x /"o senx-sen2x 1 2 1 4 __ x3 +1 -1 senil-x2) 3 2 13.- Calcular: lím 2 3 i 12 1 - sen — 2 7t-X lím scn(2cos0) COS0 sen2« 2a (0 + 4)ien(7t0) 02-16 sen(x-2) x’-8 sen2x-sen2<i x2-«2 x-sen2x n ---------- —>0 x + sen3x 07.- Calcule: lím A—>rt sen3x D)lí> .. sen lim ----- a —>0 sen(.v + /?) —senx lím ---------- ;------------- h->0 h * x sen a A) — Vi + sertv - Vi - senx B) la (sen3.v)(sen5x) (x-x3)2 E) ^n- 2(1 E)-| 0-1 A)-| E)-|D>-I A)-5 D) 2 a c4 B)f E)Ja4 C)l A) 4 B) 3 C)0 D)1 E)2 23.- Calcular: límlím x->0 A) 4 B)0 C) 2 D) 1 E)3B) C) D) 16.- Calcule: lím 25.- Calcular: límC)B)A) A) 4 B) 3 C) 2 E) OD)1 17.- Calcule: 26.- Calcular: A) O B)1 C) 2 D) 3 E) 4 D) 27.- Calcule:A) B) C) D) E) A.senA 19.- Calcular: lím 28.- Calcule:B) E) A)4 B)1 C)O E)3D)2 20.- Calcule: lím 29.- Calcular:un -----»~7=-1-Va A)-3 B) -2 C)-lA) B) 71 D) 1 E)2C) 2 D) O E) 2tt 30.- Calcule:21.- Calcule: límun :->0 A) -4 B)-3 C) -2 E) 1D)-lA) C) D) E) Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -QiRACSO Í o i r o 111*22 E3 1 4 3 7 1 -cos3a t->o 1-cos4a 3 4 1 6 3 2 7t 4 4 3 9 16 1 2 1 9 1 3 1 2 7t 2 7t 2 18 lím co(t) O.senO e-.o l-cos20 cosa-cos2a 1 - COSA 1-cos8a sen8x sen2x cosa + cos3a 1 +senA 1 + cos2a a — 3a 1 - 2cosa n2 + m2 2 A2 1 - COSÓA I-cos(I-cosa) A4»i~ -n~ 2 n2-m2 2 3 8 22.- Calcular: lím ■ n 3 A) V3 B)V7 C)-sÍ3 D)V5 E)V7 1 + sen a - cosa lím --------------------- x->o 1 - senA - cosa 24.- Calcular: lím x-»0 14.- Calcule: lím x-»0 A) V i-x n±mE) — D>1U 1 + cos(tta) Si a2-2a + 1 3sen(rtr) - sen(3nx) x D)l^ A)f E)^ lím X-90 lím X-90 18.-Calcule: lím j->0 A2 lím T / x->o 1-vcosx 15.- Calcule: lím x-*0 C)-^¿ D)-^ (2-Vcos a -eos a) A2 E)| A)| o|B)| B4 lím A)-^ cos(mA)-cos(nA) A2 B)l E>i D)| 38.- Calcule:31.- Calcule: O D)B)A)E)D) 39.- Calcule:32.- Calcule: límun ->0 A) O B) 1 C) 2 E) 4D) 3 E)C) D)B) 33.- Calcule: lím 40.- Calcule: B) E) 1 E) OC) 2 D) 1A) 4 B) 3 34.- Calcule: 41.- Calcule: E)C) D)B)A) A) cos(A + 2C) D) cos(A + B) 42.- Calcule:B) cos(A + 2C) E) cos(A + B + 2C) C) cos(A + C) E)C) D)A) B) 35.- Calcule: 43.- Calcule: C)V D)-^ E)^ E) 2C)-l D) 1A) -3 B)-2 36.- Calcule: 44.- Calcule: B)-V2 C) D)-l ,237.- Calcule: 45.- Calcule: A) E)D) A) B) C) D) E) Límites y Derivadas Trigonométricas T22BH 3 4 1 3 1 4 1 2 5 6 1 4 5 2 4 7 tan(l + cosx) cos(tan.r)-! 1 2 3 9 3 2 3 4 1 8 2 4 .8 3 2 9 1 3 1 3 lím B-tC 1 5 1 9 1 8 2 5 1 8 1 2 1 6 1 9 7t 3 7t 2 lím X—> — lím -5 lím r_,s Z/"'o lím (sec x - tanx) x-»| xsen(sen 2x) ™o l-cos(sen4x) ■Ji - V2 + C0SX sen23x sen.v - cos.v 1 - tan.v (1-senx)3 (l + cos2x)3 tanx + tan2.r cosa + cos2x 3sen2x x.tan4x tanx - serte P lím x-»0 1 2 lím C) —16 A)-f 71“A)f sen(A + B).cosB - sen(A + C).cosC sen(B — C) sen2x + 2sen 2x - 2senx cosx- eos 2x (tanx + colv - csca) secx -1 B’ i!> A>32 B>á B).S^ B) E)^ l-cos\ lím 5— x—>0 tan x A)^ B) lím x->0 lím x->0 lím — .tanl x->o x ! 2 o sec jf-ztanx 1 + eos 4x C)-i E>-i c)| d4A)i o 4 3 2 '3 108 2 108 (?)7C 4 7C 6 46.- Calcule: lím eos x C)A) 0 B) a D) 2a E) 47.- Calcule: D) (ex - eos x) C)-1B) D) 2 E) 1A) 48.- Calcule: C)1 49.- Calcule: lím A-»0 C) 3 D) 4B) 2 E) 5A) 1 /í„i (1 -x).tan50.- Calcule: C) E)B) D)A) A) cos(sen (sen x). eos (sen x) . eos x B) cos(sen (sen x) . eos (eos x) C) sen(sen (sen x) . eos (sen x) . eos x D) cos(sen (eos x). eos (sen(cos x)) E) cos(sen(sen x)) . eos (sen x). eos x , si: y = sen2(3x + 1) - 3 D) 3 sen (6x - 3) E) 3 sen (6x + 2) C) -2 sen (3x + 2) íaií/.cso IDITO1IIProblemas de Trigonometría y cómo resolverlos B) eos (3x + 2x + 1). (6x + 2) C) eos (3x2 + 2x + 1). (6x + 2) D) cos( 3x2 + 2x + 1 ).( 6x + 4) E) sen(2x + 1) . (6x + 2) 2 5 4 7 E) cos(ex ) .(ex - eos x) 53.- Sea: y = 3 sen4(sen x + 5) + 1, A) 2 sen (3x + 2) B) 3 sen2 (6x + 5) 6 71 3 71 8 71 5 71 2 71 a 3 x.tanx.secx r”o (1 + x2).sec3x-l /lili 7-------------------<-»o 2arccosx-n 2tanx - nrcsenx senx X 71 52.- Sea: y = sen(e - sen x) + eos ~. A) eos ex - sen x. ex - B) (eos ex - sen x) . (ex - eos x) C) (eos x - sen x).( ex + eos x) lím _______ lan(ox) .v”o (l-cos(nx) + x)(sec(ox)) dy 54.-Sea: y = sen(sen (senx)); evalúa: dy determine: —dx A) 6 sen4(sen x + 5) . (eos x)) B) 12 sen(sen3 x + 5) . (eos x) C) 7 sen3(sen x + 5 . eos x) D) 12 sen3(sen x + 5) . cos(sen x + 5)(cos x) E) 10 sen4(sen x + 5) . (eos x) DERIVADAS DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS 51.- Calcule: , si: y = sen (3x2 + 2x + 1) dy Calcule: -7- dx A) sen 3x2 . (6x + 2) D4 E)| dy 55.- Determine: — dx A) j 2 B)A) C) sec2(/zz (x2)) . 2x D) A) -sen 60.- Sea: y 3 tan(x" + sen x) - I, B) -sen . sen 2x (x2+l)-5; . 58.- Determine: si: y = tan (sen x) + 1 59.- Sea: y = tan (In (x")) 247,Límites y Derivadas Trigonométricas n ?’ 1 x 2 . tan (In (x2)) . sec2(/zz (x2)) . sec (In (x2)) Calcula: -r- dx dv determine: ~¡-dx A) sec(2 + sec'x) . tan(2x+tan x) . (x+tan x) B) sec(2x+tan x) . tan(2x+tan x) . (2 + sec'x) C) sec(2x + sec'x). tan(2x+tan x). (2 + sec'x) . sen2x e)7 ¿y dx ’ A) sec'((sen x).(cos x) D) sec2(cosx). senx B) sec2(sen x).cos x E) sec2(sen x . eos x) C) sec2(sen x) . eos" x dvdeterminar: -j-dx A) 12x. tan(3x2 + 1) - 2x (x4 - 7). esc2 (x2 + 1) B) 2x3. (cot(x2+ 1) - 2x (3x4 - 7)). esc2 (x2+ 1) C) 12x3. sec(x2+ 1) - 2x (3x4 - 7). cot2 (x2+ 1) D) 2x (3x4- 7). esc2 (x2+ I) - 12x3. cot(x2+ 1) E) 12x3. cot(x2+ 1) - 2x (3x4 - 7). esc2 (x2+ 1) 7t 62.- Sea: y = sec(2.v + tan a) - — , o 56. -Sea: y - eos (y + sen2 xj . dydeterminar: -j-dx (y+ sen2 x). sen 2x (y + sen2xj. sen 2x C) eos (y + sen2 x) D) sen ('y + sen 2xj E) -sen + sen 2 x j. sen 2x 57. - Sea: y = 4 cos3(2x + 5) - 7, determine: dx A) - 24 cos2(2x + 6) . sen 2x + 5 B) 24 cos3(2x + 5) . sen (2x + 4) C) - 24 cos'(2x + 5) . sen (2x + 5) D) 24 cos2(2x + 5) . sen (2x + 2) E) -24 eos(x -2) . sen (2x- 5) + csc2(io) . esc\ln (x2)) 2 dv determine: ~dx A) (3 sec2x(x2 + sen x))(2v + eos x) B) (x2 + sen x)(2x + eos x)) C) (3 tan2(x2 + sen 2x))(x + sen x) D) (x2 + sen x)(x + eos x) E) (3 tan2x)(2x + eos x) 61.- Sea: y = (3x4 - 7) . cot A) B) D) E) determine: 2 A) C) -3 E) 65.- Sea la función/, definida por: C) D) E) A) E) 69.- Sea: y = are cos( Vi —a2 )DERIVADA DE F. T. INVERSAS B)A) E) 248 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■SiRACSO e o i t o »11 D) sec"(2A+tan .v) . tan(2A+tan a) . (1 + secar) E) sec(2 + tan a) . tan(2 + tan a) . (2 + sec2ar) 64.- Determine: ab , si: /(a) = a eos a + b, además se cumple: 2 2 2 IJ. 2 ’jk -5n' .12’12. A 2 ’ 7t + i :n"A - -•Ji + x2 — x.arc eos x (1-A2)3'2 ¿í) ■ l-*2 + a.<7re eos A (1-x2)3'2 3 y/1 - ln2x 1 .Vi - ln2x 4 y¡l-(lnx')2 __ /T72 C){f} ¿3) = B){^}571 . 71.12 13 ”>{?} -y¡2- x2 + x.arc eos x l-x2 fíx) = sei C)-^ Vi-A D) — 1- 7 ■sll-ln2x 68.- Sea: y = eos (are sen Jx )- 1, x e (0; 1), dy determine: dx -> dy 63.- Sea: y = esc (sen a - a") + 1 -.determine: — A) -csc(sen ,v- a") . cot(sen a" - .v) . (eos a - 2) B) -csc(sen a - a2) . cot(sen a - a") . (sen a - 2x) C) -csc(sen a- a2) . cot(sen a - a*) . (eos a - 2a) D) esefsen a"- a) . cot(sen a - a') . ( sen a - 2) E) -csc(sen a- a2) . cot(sen a - a") . ( eos a - 2) dv determine: -7- dx ^x ^Tx E)fx b)~ r2 — x.yll-ln~x 67.- Sea: y = are sen (In x) + are sen dx determine los valores de a- e (0; ti) de modo que/'(x) = ° D)-lA)^ B)-^ •J5-X2 + x.arccosx (1-A2)3'2 -(8 - a2 ) + x.arc eos a Vi-A2 7t .---- aresenx 66.-Sea: y= ~ , —,ag (-1; 1), 74.- Sea: y = are tan (-J4x? -1) determine: A) B) C) A) O- E) E) ,2x determine: A) O B) 1 C) 2 D) 3 E)4 A) B) C) E) B) 76.- Sea: y = tan C) D) A) B) E) E)73.- Sea: y = are tan (2x - 5) - are esc (4), 77.- Sea: y = are cot( -J2x2 —l ) - A) B) A) B) C)D) l D) E) Límites y Derivadas Trigonométricas 1 2x2-10x+26 1 :.V4 x2 -1 1 2x-10 + 13 1 V4x2 -1 cosx D) l + (senx)2 dx n 8 ’ 1 x.V2x2 +1 1 2>/4x2-l 3 cosx 1 + 9 sen 2 x (//i2).2arcsen3t Vl-9x2 COS2X l + 9senx 1 X.yj4x2 +1 ¿»2.2arcscn3j Vi +9x2 1 2x-10x-13 ■Jl-e' -1 2y/x-x2 -1 (1-x)3'2(1-x2)3 (1-x2)2 3 X- X2 . 1 V2x2-1 1 x.V2x2-l 71.- Sea: y = are eos (<?x) + are eos 3 cosx 1 + 3sen2 x 70.- Sea: y = are eos Jx - are tan (3), x e <0; 1), Vy dx dydetermine: — dx 3 cosx 1 + 9sen2 x (/n2).2aresen3x Vi - 3x2 ¿/v .ve determine: “ determine: — dx determine: ~- dx //i4.(2arcscn3x) Vl-9x"2 j rfydetermine: — dx c>-A-1 -x- B)-4=2VJ 72.- Sea:y = 2‘"r5e,'3x D)~TT2VX2 íarccos(x)- y j+ tan — , 8 + are sec ~ , D)—- x.V4x-l C)-------- --------- 2x2-10x + 13 E)-------- 1_____ 4x2-10x + 13 D) (1-x2)3'2 75.- Sea: y = are tan (3 sen x) - eos -y , (/n3).(2arcscn3v) A) Vl-9x2 78.- Sea f la función definida por: A) B) /(x) = a- . are sen x, D)C) E) 283.- Sea la ecuación: y = cos(xy) + y , DERIVACIÓN IMPLICITA 79.- Sea la ecuación: D)A) sen y + y- l = O,y* (3k + 1 )7t, k 6 Z, E)B) C) 2. 0. mine: determine: C)B) B)A) E) D)C) E) 85.- Sea la ecuación: tan(x + y) + eos y - 1 = 0, A) A) E) B) termine: 2501 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ÍÍ4 P.ACSO IDITOklt 6 n 6 7t 5 n 6 -cos2(x + y) cos2(x + y) + cos y cosy-ycosx sen x + sen y eos y - sen x senx + xcosy 5y sen2x 3x sen2 y 2x sen 2 y -y. eos x sen x-sen y y.cosx sen x- sen y -y.sen(xy) 1 + xsen(xy) - 2y -y.sen(xy) l-xsen(xy)-2y 2x.sen(x2) 4 - eos y 3x2.sen(x2) 1 + eos y 2x.sen y 1 + eos y -y.cosx sen x + sen y -y.sen(xy) l-xsen(xy) + 2y -cos2(x+ y) cos2(x+ y)-sen y -y.cosx sen x- eos y cosx sen x- sen y 2x.sen(x2) 1 + eos y -sen(xy) 1 + sen(xy) -2y -y.sen(xy) l + xsen(xy) 84.- Sea la ecuación: eos (x ) - sen y + y dy dx 82.- Sea la ecuación: y sen x + eos y = 0, de- dx 2x.sen(x) 3 + eos y2 determine el valor de:/'(1/2). A) — sen y 81.- Sea la ecuación: y. sen .v - x eos y + 1 = 0, í/y determine: —dx B>^ .«4. dy determine: — dx dy determine: — dx _5x D) sen y . dydetermine: — dx A) 4 B) 3 C) 2 D) 1 E)0 80.- Sea la ecuación: sen2y - x2 + 1 = 0, deter gí dx 3 2 eos y-cosx sen x +sen y cosy-ycosx senx + xseny ycosx-cos y senx + xseny determine:C) C)B)A)D) D)E) determine:determine: B) -V1 + >2 1-/-A)-Vl-y2 C) A) B) 90.- Sea la ecuación: are sen (xy) + yx = 0, determine:C) E) 0C) 2 D) 1B) 3A) 4 D) REGLA DE L'HOSPITAL E) 91.- Calcule: lím 87.- Sea la ecuación: A) E) 2D) IA) 3 B) 4C) D) 93.- Calcule: límlím i—>0E) 88.- Sea la ecuación: are eos x - -J~y = 0, |jj^251 |Límites y Derivadas Trigonométricas d(yx) dx dy_ dx ¿y dx dy dx 2y ’l-2x cos2(x + y~) eos2(x- y)-sen y sec(x+ y).tan(x+ y) sec(x+ y).tan(x+ y)-2 -sec(x+ y). tan(x+ y) sec(x + y).tan(x- y) -sec(x + y).tan(x+ y) sec x + y. tan(x + y) - 2y - sec(x + y2). tan(x + y) sec(x + y2). tan(x + y) - 2 y -y.sec2(xy) x.sec2(xy)-3y2 -y.sec2(xy) x.sec2(xy)-3y2 -y-sec;(xy) x.sec2(xy) + 3y2 -2y T^2 2y '2x-1 x - sen(trx) x-f-sen(nx) -cos2(x-y) eos2(x +y)-sen y 5x2-2x sen3x E) Vfil-2y/2-x2 89.- Sea la ecuación: are eos y - x + 1 = 0, -y2.sec2(xy)x.sec2(xy)-3y2 -sec(x+ y).tan(x + y) sec(x+ y).tan(x + y) - 2 y sen(2cos9) 2cos9 Cl—— ’l + ndy determine: -r- dx -cos(x + y) cos(x+ y)-sen y 86.- Sea la ecuación: sec (x + y) - y2 + 1 = 0, tan (xy) - y3 = 0, d)TT“1 + Tt Al — 1-71 B)l+n C)’3 d>5 A) | -y3.sec2(xy) x.sec2(xy)-3y2 1-71 1 - 7t 92.- Calcule: lím 0-»S C)5 B) - 4 C) -3A) -5 D) -2 A) 72 C)-73E)-l E)-V7D) 295.- Calcule: lím E) C)2ti D) 3n E) 5itA) 4n B) 7t E) OA) 2 B)5 C) 3 D) 1 E) 1 - tanx C) C) -2V2A)-77 B) -75 D)-73 E)-7ó E)5A)1 B) 2 C) 3 D) 4 x/l + senx - Vl-senx 108.- Calcule: E)5D) 4B) 2 C) 3A) 1 252 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ¿Si RACSO I O I T O K B I 1 - cos8x sen8x 3x-2sen4x 6x-7sen5x 4 n 1 2 2 7t 96.- Calcule: lím x-»0 3' 71 1 - senx - cosx 1 + scnx - cosx senx-sen2x sen3x lím ----------- ---------------------x—»o (l + x-cos(ox)][sec(ax)] x-3x 1 - 2cosx O2 -16 (0 + 4) ■ scn(TtO) sen(l-x2) PTl Hi] i-V7 106.- Calcule: lím x—>— senx-cosx 4 97.- Calcule: lím 0->4 102.- Calcule: lím X-»j b)7ó 101.- Calcule: lím x-*o 100.- Calcule: lím x-tO 105.- Calcule: lím x—>0 104.- Calcule: lím ' x-*0 103.- Calcule: lím 5 7 1 Ht) C>Í E c>t D)¿ E) ______x2______ sen(7x2 + 4 - 2) D)f E)J 94.- Calcule: lím .r-»0 99.- Calcule: lím ,r-»0 98.- Calcule: lím 1-íi senx B)-j e>-5 b>4 C)1 A)| C)á C)^ E)¿A) 29 B) ¡9 Bi ll B)^ C)| D)f 107.-Calcule: lím cos2x + cosx x-»s tan2x+tanx«I °>2 D)5 E)B) 2A) O B) 117.- Calcule: lím A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7 E) 2tanx - arcsenx senx A)-l B) 1 C) 2 D) 3 E) 4 n -2arccosx x A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1 E) A) 0 B) 1 C) 3 E) 5D) 4 x.senx D) 3 E) 114.- Calcule: lím E)A) 2 B) 1 122.- Calcule: lím D) 3 E) A) B) C) D) E) B) C) D) E) Límites y Derivadas Trigonométricas 253 3 8 5 2 3 8 3 4 2 9 1 4 1 2 1 6 9 1 4 a 2 l-cos4x l-cos3x arcsen5x arctanx ,, 3sen 2x 1-ío x.tan4x x.sen(sen2'x) l-cos(sen4x) 1 -cos3x tarrxx2-2x + 1 1 + cos(tcx) sen2x-sen(x2) 7 cos(mx) -cos(zix) 7 n2 -m2 2 n2 -m2 4 n2 -m2 8 ■J3-J2 + cosx sen23x n2 - m2 6 C) a2 D) 3a E) a 115.- Calcule: lím .<->0 116.- Calcule: lím x->0 112.- Calcule: lint x—»0 119.- Calcule: lím x—>0 111.- Calcule: lím x—>0 110.- Calcule: lím x—>0 109.- Calcule: lím x-X) 118.- Calcule: lím x—>0 123.- Calcule: lím-5 cosx-eos 2x x-»o sen2x+ 2sen2x-2senx A) y sec2x-2tanx 1 + cos4x C) — M16 A)^ A) 100 n~ - m2 3 C) -y7 7t2A) 4-' n2 1-Vcosx x2 113.- Calcule: lím x—>0 120.- Calcule: lím x->0 121.- Calcule: lím x->0 B) 51 Q-| B)-| B) A7l2 C>-1 3 2D) -4- E) 'tí2 'ti2 0-1 A)| B)Í A)i A)| c)| E)| A)^ D)| B>i c)i A)| C)i D)| A)^ C)|B)i C)108 D)U4 E) 128 72 128 3 7t2 A) -1 B) -2 C)-3 D) -4 E)-5 133.- Calcule: A)-6 B) -5 C) -4 D) -2 E) -1 E) 134.- Calcule:E) C) 1B) A)-2 B)-l E) 2 A) e APLICACIONES DE LA DERIVADA 129.- Calcule: lím C) E) E) B) OA)-l D) 2 E) 3 ,2x ,3x A) x - 2 B) x + 4 = y C)x + 3=yy131.- Calcule: D) x + 9 = y E)x + 2=y A) 4 B) 3 E) O 132.- Calcule: Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos racso BDITOK1»1-^254 tanx 1 -V1+ tanx determine el valor de x en tome su mínimo valor. 137.- Determine la ecuación de la recta tangente a la curva: y = sen x + 2 en el punto (0; 2) 1 2 1 8' 1 2 124.- Calcule: lím X—MI lím -v—*0 18 n 5 16 135.- Calcule: lím (1 + 3 tan2x)' x-»0 B) e5 C) e2 D) e3 E) e3/4 col^.v 2cosx-2 + x2 3? lan(l + cosx) cos(tanx) -1 tanr-senx A) e2 B) e 128.- Calcule: lím x—>0 126.- Calcule: lím x-X) 125.- Calcule: lím A->0 A) 26 138.- Determine la ecuación de la recta tan- ir gente a la curva: y = are tan x - — en el punto: d;0) lím —----- - x-X) sen2x-sen3x C)2 D)1 136.- Sea/ la función definida por: /(x) = sen2x- ^x- 1, para que/ l-cos(l-cosx) x-»o ' x4 (-V-A3)2 (sen3x)(sen5x) 130.- Calcule: lím (1 + eos x). (1 + cot x) A— C) 1 D)f B)| B)j B)y A)| D)-i D>n C)fA>? C)— '13 C) - c'8 x - tanx 127.- Calcule: lím ----------x-x> x-senx C)0 D)1 lím (1 + eos x)3secx x->| C) e3 D) e4 E) e"2 ..2A) 3 lím cot 2x. cot í —■ - x |x-X) \2 / B)| C)| D)| D)| E) — ' 18 A)lo A) B) QC) Montacarga E) y y 143.- Se desea cercar un lote rectangular que a nnn A¿* l-. C) - 3x = yA) -5x = y B)-4x = y 0475A) 1175 B) 9 75 D) - 2x = y E)- E) 20 75D)5 75 E) OiíC) 2« D) 1«A) 4« B) 3« C)273«B) 7a/5ha) 75 u D) 3 75 u Límites y Derivadas Trigonométricas 255 139.- Determine la ecuación de la recta normal a la curva: y = 2 sen x - 3 en el punto: (0; -3) 142.- Un bloque de peso “P” se cuelga de una cuerda que pasa por una polea, tal como se muestra en la figura y a una altura de 20 m. sobre la superficie del suelo. El otro extremo es tirado por un montacargas que está a una altura de 2 m del suelo. Si el montacargas se aleja a una velocidad de 9 m/s-, ¿a qué veloci- tiene 4 000 m~ de superficie, uno de cuyos la dos está definido por la ribera de un río recto. Si no se necesita cercar por el lado que da al río: ¿qué dimensiones requiere la menor can tidad de cerca? . 1 2 E) 5 75 h 141,- El perímetro de un sector circular es 8», determine el valor de su radio para que el área del sector circular sea máximo. 144.- Una estatua de 6 m de altura tiene su base 2 m arriba del nivel del ojo de un obser vador. ¿A qué distancia de la estatua debe co locarse el observador para que el ángulo subtendido desde su ojo por la estatua sea máxima?. dad sube el peso cuando está a una altura de 6 m del suelo? Q-|x-2 = y D)-|x-3 A) - 7 x - 36 ^x 9V5 .A) m/s m 675 ,B) m/s C) m/s D) m/s c, 275 , E) — m/s 140.- Determine la ecuación de la recta nor- rt mal a la curva: y = are tan (x +1) -~en el punto: (0; 0) D) |x- | =ylx. 6X lx. 4X lx=v2 ' 7 =y 4 =y I=y lx. 3X - 1 =y 2 y B)-|x-3=y E) -| x - 3 = y CONSTRUCCIÓN DE UNA COLMENA senO h 0 s ■ La solución de esta ecuación es: eos 0 = 1/73 oseaO 54,74° 2561 Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ¿SI racso IDITOlll tlAjRIGONOMg^ I X 1 - V3cos0 senO y es independiente del ángulo 0. Por otra parte, el área superficial de la celda, vie ne dada por: dependiente del ángulo 0. El ángulo que hace mínima el área (y, por tanto, la cantidad de material requerida) se determina resol viendo la siguiente ecuación obtenida luego de derivar la expresión anterior: l l l l l I t l l I I l I l I I i I Cada celda tiene una base hexagonal y tres caras superiores rómbicas que se cortan con la altura de la celda formando un ángulo 0. El volumen de cada celda viene dado por la siguiente expresión: Celda hexagonal utilizada en la construcción de una colmena Las abejas construyen sus colmenas con cera pura, que solo pueden producir las obre ras. Ambos lados de la colmena constan de celdas hexagonales geométricamente per fectas y se construyen de forma tal que la cantidad de material requerida es la mínima posible. Hay unos 5 millones de colonias de abejas en los Estados Unidos que producen en el orden de 125 millones de kilogramos de miel cada año. V = ^-s2h dS = 3s_ dO 2 S = 6hs+2¿-[^-cos0 ^^NUESTRA NATURALEZA Las abejas construyen sus compartimentos de almacenamiento en for ma de celdillas hexagonales. - a / PARTE 2 C O L üzz PROBLEMAS DE TRIGONOMETRÍA V COMO RESOLVERLOS üa ; — «• / RESOliUíílON 0E: V „ri> PKOBMAS >'■' ®¿ T 1 -0 = 2ít + x x - -2n - 0 3x + 20° - x + 40° = 90° -(X-4OT 2x = 30° 3x + 20° -5x = 50° 'X KACSO BD1TOIII TÍTf' 258 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos. ■ ■ ¡¡ 1J 01.- Graficamos los ángulos en sentido antihorario. De esta nueva figura podemos establecer que: 02.- Graficamos los ángulos en sentido antihorario. De esta nueva figura podemos establecer que: a + a - x = 360° 03.- Graficando los ángulos en sentido antihorario, podemos establecer que: 3x + 20° - (x -40°) = 90° B 04.- Graficando los ángulos en un mismo sentido (antihorario), se propone que: 10° + 40° - 5x - 10° = 90° Despejando "x": x = 2a - 360° x = 15° X = -10° Sistemasde Medida Angular 40° / rCAP.1- 1 I 108 (90-3x)° -2x = 3(20 + y) -5y? .3x° y + x = 60° 120“Pero: 180° = nrad 60°;'y-(-x), -(5-llx)'Pero: 9o o 108 27x° (2) en (1): 27x° - (5 - llx) 180° Efectuando: 30x° - 5 + llx° = 200° 41x = 205 x = 5 Pero: 9° < > 108 x° nrad < > 180° En (•): Xo- lOx - 9y = 2 400 2591Sistemas de Medida Angular 9y 10 90 ' 10 = 240 10x-9y 10 5y® < > 07.- Al graficar los ángulos en sentido antihorario tendremos: 27x° - (5 - llx)8 = 180° =180° — rad 3 n rad x + y - 60 . jgQo 2n — rad = 120° „ 2n 08.- De la figura: x° - y8 + — rad = 360° ...(*) Q° (5 - llx)8 = (5 -llx)8 . . . .(2) 108 y8=y8-108 + 120° = 360° x + y = rad M= ——20 + y 06.- Siendo AC una línea recta, graficamos todos los ángulos en un mismo sentido. Se observa que: y - (-x) = 60° 05.- De la figura: (90 - 3x)° - 5y® = 180° , y además 9° < > (y) =* 9°O-(3x)°- -2x - 3 y = 60 M= y e = x - x2 x2 - x + 9 = O09.- Como: Para que la ecuación tenga solución, el discriminante de la solución general debe ser tal que: 1 - 40 > 0 Luego de la figura original se establece que: a + 9 - Y para que 9 sea máximo sustituimos los valores encontrados: a = 4,2832 rada = 2n - 2 (A) correctoPor lo tanto: 10a + 99 = 0 180P - an = 0 (B) correcto 200P + 9n = 0 (C) correcto De (B) + (C): 380P - an + 9 n => 380P = n(a + 0 ) ....0 (D) correcto .-. 900P = n(99 + 5a).... (E) incorrecto CONVERSIONES 11.- Recordemos: 9° o 108 => M = M = 9 12.- Convirtiendo los ángulos a y P a grados sexagesimales tendremos: a = 0,5236 rad 27°25'P = 27°27' 9 6 < P < aPor lo tanto se observa que: fcl 260 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos -0 10 -9 10 20P tt ct a 7 <x ■9 0,5236.180 . 3,1416 1 ®máx “ 4 180° í tirad \ — - 2 I rad = 2nrad 2 I ) = 30° 1 en _ 20P 71 1 1 a + — - — + 2 = 2n4 4 9o P = 30850m = 308y^50’.m 1* JL 60'' 100m ’ 10s ' Io -9 20P 10 = n (1 + 2 + .... + 2005)s 9° (1 + 2 + ....+ 2005)° ■ 10' 10 1 X=2 10.- Los números a, -9 y p que representan la medida de un mismo ángulo en los sistemas sexagesimal, centesimal y radial, y en el mismo sentido se relacionan por: 13.- /5\' Í5\' ti rad U = • 180°Luego: Pero: Tirad = 180° => Pero: Io < > 60' 0,6° = 36' => A = 3 B = 36 Luego: M = M = 5 15.- Por dato: rad < > x°y'z" Pero: nrad < > 180° Pero: 1°< > 60' Pero: 1' o 60'' => = 31" x°y'z" x = 2, y = 36 , z = 31 (x + y-z)° = 7° Complemento de (x + y - z) 90° - 7° = Como: Io < > 60' => 1,98° < > (l,98)(60') < >118,8' 37,98° = 36° + 108' + 10,8' Luego: 37,98° = 36° + 108' + 648" Sistemas de Medida Angular 16.-Nuestra estrategia consistirá en convertir los grados a minutos y segundos sexagesimales. Para tal efecto hacemos: Tirad 50 37,98° = 36° +1,98° 83° = 444 rad ® 14.- Por dato: rad < > A°B' 1°15' o rad ” t>",d - Luego: rad = 2°36'31" = 1°15'= 1°+(!)'= g)‘ ^md = 2° + 36'+g) 36-2(3) _ 30 36-10(3) “ 6 Asimismo: 1' < > 60" =» 10,8' < > (10,8)(60") < > 648" Luego: rad = 3° + 36' = 3°36' = A°B' 9o < > 10® 36° < > 40®También: 80" < > 250s 648" < > 2000s A = 4 B = 2 M = 12 17.- Nuestra estrategia consistirá en convertir todos los grados en minutos sexagesimales. Luego: 27°27'21" 9°<> 10®Pero: 21 "< > 65sAsimismo: => 27°27'21" = 30®50m65s 27°27'21" „ ,LL —g —m s 27°27'21" o 30®50 65 = n0 be de a = 3,b = 5,c = 0,d = 6, e = 5 Luego: M = 1° 1° = 3600" e = 16°15'36" = 16° + 15' + 36"Entonces: 0 = 16° + 0 = (16 + 0,25 + 0,01)° Pero también: n rad = 180° 0 = 0,2836 262 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 18.- La estrategia que utilizaremos consiste en transformar minutos y segundos a grados sexagesimales. Para ello requerimos establecer las siguientes equivalencias: 4 1 100 2000’; 20” r 4 1° 100 16,26x3,14 180 5+6+5+5 3 + 0 + 2.2 1°+ 3’ 3' = 30® + 50m + 65s = 60' <>AB® B0m 27' < > 50m 27' < > 50m 60’ => 15'= T 108' < > 200m ) rad => 37,98° = 40® + 200m'---- • 2B De donde reconocemos que: 37,98° < > 42820m => 27° < > 30® 0 = 16,26° ^)í 0 = 16,26° . ’/ loU Como: 2° < > 120' => 3600" => 36 = -------- 100 M = 3 o 45”. rad 36°15'45” = 0,6326 rad 20.- De la condición: x°y'z" = a°b'c" + c°a'b" + b°c'a" Y según la condición: .r°y'z" = 63°63'63" Asimismo recordamos que: 1° 60' ; 1' = 60” ; Io = 3600” Entonces: x°y'z” = 64°4'3" 64 ; y = 4 ; z = 3x W = W = 20 MEDIDAS DE ÁNGULOS RELACIONADOS C SR = RcReemplazando en la condición: Ordenando las potencias convenientemente y simplificando: (l|0) = (K^) Sistemas de Medida Angular 180R 7t 180R 21.- Recordemos: S = ------- 7t 200R 71 z°y'z" = 63° + 60' + 4' + 3" 1" 2880 + 20 + 1 80 64-4 3 (967)(3,14) 4800 1° 3600"-(i)"- x°y'z" = 63° + 63' + + 3" => 'T* í2901) -3615,45 Entonces: 36°15'45" = 36° + 15' + 45” => 36°15'45” = 36° + +(so) 1°19.- Del ejercicio anterior se sabe que: 15'. nrad _ ' 180° ~ .K 200R = R ” ,x°y'z" = (a + b + c)°(a + b + c)'(n + b + c)" => 36°15'45” = Convirtiendo grados sexagesimales a radianes, por el criterio del factor unidad tenemos: Se observa potencias iguales, entonces: M = RM = M =Luego: 9 x = 2rrDe la condición tenemos: 9 Convirtiendo los grados sexagesimales a radianes, tendremos: (a + b)(« - b) = a2 - b2 W =Entonces: -13 ...(*)En donde al aplicar la identidad, obtenemos: W = Además se sabe que: => W= ^2(19)-13 =725 W = 5 24.- Efectuando las operaciones en cada paréntesis, tendremos: 1 + r: : 264 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos 23.- Recordando la identidad algebraica: (<i + b)2 + (« - b)2 = 2(«2 + b2) S 9 S = 9k C = 10k C_ 10 n S n rad ' 180° ) 2(C + S) c-s '(Jc-Js)2 + (Je+Jsy (Je? -(Vs)2 «-(?)■ 22.- Los números S y C están relacionados por: = n x + — !—13 £ =k 10 Reemplazando en (*): W = ^2 B-J5-Í S " (,+¿) (1 + C + 1 crtr) ■|it = 9x + => S = 2n + | (10k + 9fc) 10fc-9Jt x+f = "|q => 10x + 180 = 7t 1 C + 2 1 C + l De donde obtenemos: Pero: S = 9k , C = lOk S = (9Jt)° De la condición: 2 Reemplazando (1) en (2) y simplificando: C = 52 C = Media armónica: Y según condición del problema: Reemplazando y simplificando: ...(2)Además se sabe que: Reemplazando (2) en (1): ... (1) F¿jH 265|Sistemas de Medida Angular 1 10)t c 26.- Sean S y C los números que representan los grados de un ángulo en el sistema sexagesimal y centesimal, entonces se tendrá que: 27.- Se sabe que los números que representan los grados en los tres sistemas de medición angular se relacionan por: n S 2 SC S+C c = i4o | Ma = (52)(280) 104 126-22 280 n 18(380) 19 nC 2 ’ 10 C “ 5 ' 200 + 52 S“ (íó) = 36. (VSC)2 => S + C = - -[H]-1 180— + 200— = => R7t - io | = 5R + 52 . .. (2) R ~ 6840 rad ~ 200 R c= —¡TC_ 180 R n 25.- Los números que representan la medida de un ángulo en los sistemas sexagesimal, centesimal y radial, se relacionan por: S = ; R = ... (1) Ma = 36(Mg)2 2 2SC 1.1"S+C s + c Media geométrica: Mg = -JSC S = 180 S. ; C = 200 — n = 1 => k= i...(l) 9 1 22 -C--.-C = 52 1 18 R 7t C + 3S = R2 ... (2)Según condición del problema: Reemplazando (1) en (2): Simplificando: R = 20 En los cuales: y se relacionan: (S = 9.« a C = 1O.«)10 (•) Reemplazamos según el dato: 3 600 S + 100.C = 367 400 Simplificando: 36.S + C = 3 674 => 36(9«) + (lOn) = 3 674 Resolviendo: a = 11 => S = 99 (*) En la fórmula general de conversión: Se obtiene: 100.C ... (ii) TO = 9 ...(¡¡i)- Relación entre S y C: f iT- ! 266 I Problemas de Trigonometría y cómo resolverlos ■^jiRACSO ID1TO11I S: Número de grados sexagesimales G Número de grados centesimales S 180 = R 71 En el dato reemplazamos (i) y (ii): (60.S) . (100.C) = 740 £ = 7t 7C 28.- Para un mismo ángulo, representamos: - El número de segundos sexagesimales: 3 600 . S ... (i) - El número de minutos centesimales: 100 . C ... (ii) „ 117t R= -2Ó- (n + b)2 +8rtb 18.<7.b 200£ 29.- Como en el caso anterior, representamos: - El número de minutos sexagesimales: 60.S ... (i) - En número de minutos centesimales: R- 180 s c 9 - 10 Efectuando: (í*Ms,= Siendo: a > 0 a b > 0 De