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FLINCIONESTRIGONOM ETRICAS CIRCULARES


                                                                que tienen un origen común.
Llamamosángulo a la porción de plano limitada por dos semirrectas
A dicho orisen se le llama vértice.
                                                           Si del vértice, O, del ángulo, como centro, trazamos
                                                           una circunferenciade radio R cualquiera,llamaremos
                                                           medida del ángulo ü        (en radianes, (sistema de

                                                           numeracióndecima$ a la proporciónentre la longitud
                                                           del arco de circunferencialimitado por los lados del
                                                           ánguloy el radiode la misma.
Evidentemente medida del ángulo no dependedel radio elegido;(la proporciónentre la longitud
            la
                                                            y
de la circunferencia el radio de la misma es siempreconstante vale 2n).
                    y

Segúnlo visto, el ángulo completomedirá 2n radianes, llano n y el recto f
                                                   el                                           .

La medida del ángulo tendrá signo positivo si el arco es recorrido en sentido contrario al de las
agujasdel reloj y tendrá signo negativosi el arco es recorrido en el sentidode las agujasdel reloj.
En el primer giro completo, los cuartos de vuelta (principio y fin de los distintos cuadrantes)

t e n d r áv a l o r ers s p e c t i v o s1 % , n , 3 / r , Z n .
           n           e               0, :

                                                Cuandoel contextoen el que trabajamoses de tipo geométrico
                    tg
                       lL
                                                o cartográfico (mapas) la medida de los ángulos se puede
           /l'i
                                                                                         (un giro completo
                                                 realizar siguiendo el sistema sexagesimal
             |
     Í--1---r--'l 
      ,/
          /                    lx-             serán360").
          r,r/
           ''-----1---"                         La equivalencia             vendrádadapor la proporción;
                                                               entre sistemas
                                                                     1800-          nradia
                  .$
                   1



A la circunferenciade radio unidad, tratadadesdeel vértice del ángulo, se le llama circunferencia
goniométrica.En ella, la medidadel ángulo coincide con la longitud del arco que comprendensus
lados.


     Razones              Definición. Relaciones
           trigonométricas.                     principales:
                                                           Consideremos sistemade coordenadas
                                                                       un                   cartesianas
                                                           y, con centro en su origen, la circunferenciade radio
                                                           unidad.

                                                     f-    Si tomamoscomo fijo el lado 0 r, los distintosgiros a
                                                           partir de é1,del lado 0 s, definirán los distintosángulos
                                                            cI,.
2

Cada uno de los valoresde cr determinael punto P (x, y) sobrela circunferenciagoniométrica.

Se define como senodel ángulo a (sencr) al valor de la ordenadadel punto P que dicho ángulo
define en la circunferenciagoniométrica.
El cosenodel ángulo cr (coscr) es Ia abscisadel punto P que define el lado móvil del ánguloen la
circunferenciagoniométri
                       ca.
Al cociente, si existe, entre el seno y el coseno del mismo ángulo o se le llama tangentedel

                                   senü' l
á n g ul o (tg c¿ ),e sd e cirto :
                            l r:                             fol
                                I        cos0, I

                                          tl!=g=p'A:tgcr:
Por semejanza triángulos:
            de                                                                    rr.
                                          OM       OA
La tangentedel ángulo cr será pues,la ordenada y' del punto P' que define el lado móvil del
                                                   desdeA (origen del sistemade ángulos).
ángulocon la rectatangentea la circunferenciatrazada
En cualquiertriángulo rectángulo,de ánguloagudo ü , y por semejanza triángulos,obtenemos
                                                                  de
                                S                  inmediatamente:

                                                                   A        AB        (cateto opuesto a )
                                                                                                    a
                                                   SenU.:SenL::=-               "     ¡-l
                                                                            CBa(hiPotenusa)

                                                                   A    AC           b     (catetocontisuoaa)
                                                   COSú:üOSL::=-                           |----------------     l
                                                                        BCahipotenusa)
                                                                                           /
                                                       :        AAB =
                                                             tE L ::
                                                                                           f catetoopuestoao l
                                                   tscx.
                                                                       AC        b          cateto contrguoa cr /


                                              vemosque si P (x, y),
Además,y por aplicacióndel teoremade Pitágoras,

                                                                                     f r"n'.r=1-cos2'
    x2+y2=l      -------)           sen'ü*cos's : l,          Vcr       =J".(1)
                                                                                     l cos'cr=1-sen'cl
A los inversos, existen, senü, cosü y tgcr se les llama, respectivamente:
              si       del                                              cosecante
                                                                                de
(coseco ), secante o (seco ) y cotangente cr (cotgo ), es decir:
                  de                    de
                                                                             1
                            I
           coseccx,-
                                                                             I,
                                    (si sencr * o)           seco :                  (sicoso +0)
                       senü,                                            cos c{.
                                                        I
                                         cotg cr             (si tgo * 0)
                                                     tg cr

Si dividimoslos miembros la ecuación(1) por cos' cr se obtiene:
                        de

            I + ts' cx : sec' c¿                             (2)
Si dividimoslos miembros la ecuación(l) por sent cr seobtiene:
                        de

            I +cots'cr : cosec'o                             (3)
Signosde las razonestrigonométricas:
Por propia definición se observaque :                                                                       s>r        5>ú)
                                                                                                            <¿O    t   C7¿
                                                                                                                   ¡b>i)
                                                                                                            C<.,
Todas las razonestrigonométricasson positivasen el 1"' cuadrante
En el 2ocuadrantesólo lo son el senoy la cosecante
                                                                                                            c<e    t   c>o
                                         y
En el 3"'cuadrantesólo lo son la tangente la cotangente                                                            '
                                                                                                            f>o        b<o
En el 4ocuadrantesólo lo son el cosenoy la secante.


Relaciónde razonestrigonométricas ángulosdistintos.Reducciónal l"'cuadrante:
                                de


                                   (suman n ), sean cL y r - cL:
1.- Si dos ángulosson suplementarios


                                                 sen : sen n - " ) I
                                                    cr   (
                                                 cosü,:-cos(n-")l                             =
                                                                                   I
                                                 tg a:-tg(n-")
                                                                               )


-                                  tienen senosigualesy cosenos tangentes
           Dos ángulossuplementarios                          y         opuestos.


2 . - D o s á n g u l o s c u y a d i f e r e n c i an (e a
                                                      s oy     n+o         ó           cry cr-n):


                                                 sencx, - sen + cr) : - sen - ^ )l
                                                     :      (n            ("
                                                 coscr,:-cos(n+cr):-cos(ct-n)                                      =
                                                                                   f
                                                 tg cr:tg(n+ct):tg(cr-¡)                                )


9                                                     igualesy senosy cosenos
           Dos ángulosque difieren en n tienentangentes                      opuestos.




                                                                                                     ,l
3 . - A n g u l o s q u e s u m a2 z ( á n g u l o s o p u e s t o ( a , y 2 n - u
                                 n                                 s)                     ó       ct y - o):
                         I




                                                 senü : - sen(2 7r- cr ) : - sen(-cr
                                                 coscr, cos (2 n - a ) : cos (-ct )
                                                      :

                                                 t g c r= - t g Q l r - ü ) : - t g ( - c ¿)


3         Dosángulos
                   rdffi-s                        tienencosenos     y     y         opuestos.
                                                              iguales senos tangentes
                  de                                    y
                                    cambian signosu seno sutangente,
Es decir,al cambiar signoa un ángulo,     de                             que
                                                                  mientras
goqglgperrnanece
              constante.
1l
         cuyasuma 1 1ángrlos
4.-Ángulos                 complementarios) y2 --cx, ):
                                         (ü -
                ",


                                  ri
                                           sencr:cos11-o¡

                                           coscx,:sen11-o¡
                                                                            lI
                                           t" ü , : c o t"e21 - a )
                                            s             '(                )


=              Si dos ángulos son complementarios razonesde uno de ellos coinciden con las co-
                                                 las
razonesdel otro.


                                                    tt
                                                                                             T
         cuyadiferencia i ( a y2 - - | - o ¿
                                                         ,
5.-Ángulos            es      '                                  o         o(y cI--):
                                                                                   2'

                                                                           ,l
                                       L




                                           senc{,:-cos(1ao                                   s e n c , :c o s l o - ] ¡
                                                                                                                      2'
                                           cosc{,:sen(1+o)
                                                                                I            coscr:-sen(cr-+)
                                                                                                           2'
                                           tg a:-cots(1+c, ))                                tg cr:-cotgt"-11
                                                       2                                                    2'


      trigonométricas los ángulos I,
Razones             de
                            "                            ! v !       @t',30o y 60o):Se obtienen la definición
                                                                                               de
                                  4                       6'3
de las razonestrigonométricasde un ángulo agudo en un triángulo rectángulo,al considerarun
                           para el primero y la mitad de un triángulo equiláteropara los otros.
triángulorectánguloisósceles




                                 LJ'
                                                                                    12                   3L2         ,          LJ'
L 2+ L 2 :      d2 -> d:                                         L2:h2+-                 >        ¡2:-          =
                                                                                    44                                           2

         rEl                t;                                            T c J t h =-:-                     rrl
    sen - : ---;=                                                    sen - -                              sen-:-
          a       'lz   t                                                 32L                                62
                            la                                                                   L/z                       t;
          n l : ---v=                                                      it        I                        7t         {J
    COs -                                                            cos-:-:-                             cos -
          a       ^lz   2                                               32L                                     62

        Í                                                                  rr-h      11 - -                    nlJt
    t* 4 : l
     s-                                                              t*I            n'-t-/z
                                                                                                               o",l:J
Definición. Gráfica. Propiedades:
           Funcionestrigonométricas.


           Se define la función f(x):   sen x a la función real de variable real que asigna acada valor del
           arco, medido en radianes en la circunferencia goniométrica, el valor del seno del ángulo
           correspondiente.


 -
     q
                       t'                              !t.).
                                                                  ot*".-      Los valoresde la función (que es
                                                                              siemprecontinua Vx e 9?), están
      tt
            -flu
.                                                         .,YL
                        0                                                                       entre - 1
                                                                              siemprecomprendidos

                        -t                                                    y +1.


           Es una función periódicade periodo 2n .

           Su gráfica recibeel nombrede sinusoide.


           La función f(x) : cos x asignaa cadavalor de x (ángulo medido en radianes)el valor del coseno
           de dicho ánqrlo.
                                                                              Tiene las mismascaracterísticas
                                                             =cts"
                                                       ) t*)
                                                                              de la función (x) = senx .
                                                                              Susvaloresse encuentran"ade-

                                                                              lantados" -l        respectolos de la

                                                                              función f(x) = senx .


           La función real de variable real que asignaa cada x (ángulo medido en radianes)el valor de la
           tangente x, se llama (x):
                  de                      tg x .



                                                                          l
                                                                                             ll
                                                                                             I




                                                                          l              I
                                                                                         I

                                                   I                  I
                                                                      I
                                                                                        I




                                                       I
6


   f(x):    tg x estádefiniday es continuaparatodo valor de x, exceptopara aquellosen los que

                  cos x : 0 (múltiplos enterosimparesd" * I
                                                                  z


                                    l"l
                           D : 9 i_ 4 x t * = 1 2 k l ')2 :, k e Z l
                                                  + _
                                    t                             )
       Si cos X = 0 , paraesevalor de x,              f(x) tiene una asíntotavertical .
   Es una función periódicade periodo rt .



   A partir de la definición de las funciones trigonométricas, podemos extraer las siguientes
   conclusiones:


l.- No existenlas funciones
                          inversas las funciones
                                 de                          puesal serperiódicas, distintos
                                               trigonométricas,
   valoresde x puedendar la misma f(x).


2.- a.- f(x): senx y g(x) : tg x son funciones
                                             impares:
     En efecto, Vx e D                I sen(- x) : - senx

                                  t     tg(-x)=-tgx
   b.- Sin embargo,f(x): cos x es funciónpar pues cos (- x) : - cos x ,                   Vx e D


3.-a.- Si senx:0      -> x:kn,              keZ

       Si senx= I -)            *= 1+2kn.             keZ
                                   2

       Si senx:- I -+ *:-n                  +2kn.       keZ
                                        2

   b.-Si cosx:0        -+ x:(2k+f)1.                   keZ
                                                  ¿
       Si cosx:1       -+ x:2kx,              keZ
       Si cosx:_ I _+ x:               (2k+ 1)n,        keZ
   c.- Si tgx:O      -+ x:kz,               keZ


   Expresionesinversas:


                        inversasde las funcionestrigonométricas(que no son funciones) se les
   A las correspondeneias
   llama funciones-arco.
   Así, si      x = seny    -+    y: arc senx

           si   x: cosy     -+    y: arc cosx

           si x=tgy        -)     y:arctgx
Susgráficasse obtienencomo simétricasde     y : sen x            y : c o sx   y: tg x, respecto la
                                                                                                 de

   bisectrizdel l"'cuadrante:


                                                                                 ¿1   a/.4    .^    ><
                                )>¿u a-




                                                                             A




               +-%



                                                                                                          A
                                                                                                    ut-c- teór<
                                                                                              Z--




                                                    ttlL


                                                   &tl



                                                   - 3tt/
                                                        (L

   Vectores

                              definen vector Rd, d" origen A y extremo B
          Dospuntos B ordenados
Definición:       A,                 el                   en         en

   El vector RÉ q.redadefinido puespor:
       * Su origen A
       * Su dirección:recta,r, que pasapor A y B
       t Su sentido:el que asignala orientaciónde origen hacia extremo

       * Su módulo: longitud del segmentoe e (por lo tanto, siemprepositivo)




Vectores libres: Diremos que dos vectores AB y CD son equipolentes ( AB ,^' CD ) si ambos
   vectorestienen direccionesparalelas igualessentidoy módulo.
                                      e

                                             Si Á;         ,u C;,                      y
                                                                    al unir susorígenes susextremos,
                                             respectivamente, forma un paralelogramo.
                                                           se
                c<{"
   El conjunto de todos los vectoresequipolentesentre sí recibe el nombre de vector libre, y viene
   caracterizado por el módulo, dirección y sentido de cualquiera de los vectores ligados que lo
   forman.
8


   Se representan         por una letra minúscula: ; : *                 = vector libre formado por los vectores
                                                                   {   }
                          --)
   e q u i p o l e n t e s a . E v i d e n t e m e n t e , s iB - C D - a = l a g J :
                         AB                                A                          1CnI
            ¡-)                                   +            f-l
   Si a:t nsl = vC lD t a:tcol                                                                     ,.
                                                                                                                           oqb

                                                                       >        ,./
                                                                     ,rr;a-


                                      ñ
                                 -"----{-- -                                           ./"
                                                                                        c

                   libres:
Operaciones vectores
          con
                                                                f - += l[A B f
                                                                          -l
                                   I a
                                   l-                                      l-l '                     +-+    [-l                  +
   * Suma:Dadosdos vectoreslibres {                                        '                 definimos *b= jACl:
                                                                                                     a                           s
                                                                l:6 = ltzl l
                                                                ¡      BC                                                  I J
                  R                                             ttl
                                                                l(.)
                        +
                        n
                        l!


                                                                           I                                definido po. i y
                                                                                 lu diagonaldel paralelogramo
                                                                           -) ",
                                                                           b , llevadosa un origen común.
                  '>
                                                  --)+-

   Equivalea trasladarel origen de b al extremode a y unir el origen de a con el extremode b .
                                   +J-++
   Propiedades:              l.- ¿+$:$+¿
                                             )        -+                       -)            --)
                                   +                                   +                           r     n-    +
                             2.- a+(b+c):(a+                                   b)+c             = d+b+c
                                                          -)                  f -l               + -+ +
                             3 . - v e c t o r n e u t r o :0 :                               - u+0 : a
                                                                              lBBf
                                                                               tJ

                             4.- vectoropuesto: ;:
                                             si                                                    -)   -;:                 ysecumpliráque
                                                                             {ñ}                                   {ú}
                                                                              titJ
                                         +                 +           f.--l     l-rl                   [--l         --)
                                         a + ( - u) : j e B f + l B A f : l A A l : 0
                                                                       IJIJLJ
                      tienen igualesmódulo y direcciónrpero
   Dos vectoresopuestos                                    sentidoscontrarios.
   * Productode un númeroreal por un vector: Dados i , o e B, definimos

                                                                                                               ,¿"
                                                                                                                 i
                                                                                       t+
                                                                                      / s e n t i d o :I e l d e a s i c r > 0
                                                                                      (/ 
                                                                                         J

                                                                                                 Lel contrario a si o < 0
                                                                                                              de
                                                                                         t
                                                                                                :
                                                                                          módulo lol'a
                                                                                        l

                              '-+-)-t-+
   Propiedades:              l.- o(a+b):cra*crb
                                                 +++
                             2.- (o+F)a:                   c ra + F a
                                                              .
                                             ++
                             3.- (o 0)a : 0(B a ) '- -'i"'
                                  --
                             4.- 1a: a
9

                                                                +        -+
                                                                                                                      -,)l          t+l
Basecanónica:Dadosdos vectores i , j q u e c u m p l a nt: .i J : l j f : i : j : 1 ( m ó d u l1 )
                                                               l                               o

                                                                                                                      Li l-l               (ortogonates)
diremosque forman una basecanónicadel conjunto de vectoreslibres del plano.
     ++-)-
Va           podremosescribir:                                                         ax i *av                   j,           recibiendo *yt,
                                                                                                                                        d                       elnombrede
                      Jl+                                            +l
coordenadas a en la base I
          de                                                i       )J        )
                                                                                                            +-+-+-)-+-)
                                                                                   Así,si                   &:&* i +ayj                         y   b:b*i           +brj:

                                                                                                        -+       -+                        -+                  -)
                                                                                                   I        a + b =(a"+b*) i +(ay+ br) j
                                                                                                                                                                      ;f)
                                                   i" i                                                    +-+-
      I                                                                                                 ct a:(a                a") i +(oar)         j
                                   .---
                       -t!

              tienen interésdesdeel punto de vista de las operaciones
Estosresultados                                                     con vectores.



* Productoescalarde vectores:                                                      Dados i', ü , que formanun ángulo rp, definimos

                                                            el producto       ivi,
                                                                      escalar¿"                                                      (;                 real quese
                                                                                                                                            ;), al número
               t                                                                sus     por el coseno ángulo
                                                            obtienede multiplicar módulos           del
              iJ -,,.t'-

                                                                                                             a'b:abcosg



                                    -+        -)     -)                  -)       -)          -9   -)

                                2.- a' (b + c ):                         a' b +a' c (Distributivorespectoalasuma)
                                          +         -+                    +       --)                  -+               -'il
                                                                                                                        Y'-.1
                                3.- (c, a )'         b:             cr(a'b               ) =           LL'd

                                                                         +        --)                        +          --)

                                4.-Siavb*0v                               a'b:0                        =aIb
                                    -+-+--
                                5.- i.i:j.j:1                                                           y

              +-)-)                                   --)                 +                    -
Así,si        ?:dx i +a, j                    y          b:b,i                    +btj

-+   -+        -+          -)             ,+                -)                         --)                                     -+-)t-+                              ))
a.b =(a* i +a, j )'(b.                        i +b, j ):                      a* b" i .i *a*by                                  i 'j +arb,          j'i        *avbvj.j:

             : a" b* * ÍIy by : a b cos <P

                                                                                       +-)-
Aplicaciones: Dadosdos vectores                                                        &:2*i+ayj                                y         b:b"i+brj:
                                                                                       --a-                                                               1)
             l.- Módulode un vector: como                                              a'a : a'cos0:                            a , 8 * * o ya r = a i + a l


                                                                                       u=
                                                                                        rft.*fi
l0



               ,             JO
         2.- Angulo de r               vectorel            ;     ;:a"b"+arbr:                         abcos q            -
                                                               --, )
                                                               a'b                  arb" + arb,
                                                  c o s( D :                   r-            f        il
                                                                ab
                                                                              r / u í * a ' ,I b i + b i

                                                                                                                             -) -)
                                                                                                                             a'b
         3.- Proyecciónde un vector :                      como          a'b:         abcos rp =                 bcos <p:
                                                                                                                              a
                   (                                                                --) -)
                                                                         -t
                                                                                    a'b                    arb* + arb,
                                                               proya b -
         -<t                                +                                         a                      l)    )
    L.                                                                                                      { a; +a;
         Y43 t' = I l.-
                      -.'., I
                       __)              +
"La proyecciónde b sobre a se obtienecomo valor absolutodel cocientedel productoescalarde
ambosvectoresentreel módulo del vector sobreel que se realizala proyección".



                                                               -+;
         4.- Vector unitario : Dado el vectora, al vector uu : I                                       se le llama vectorunitariode
                                                                a
                                   +
la direccióny sentidode a .



                                                          Un vector a queformeun ánguloa con I tendrá

                                                          porcoordenadas la base
                                                                      en        {;,1}                                :
                                                                                                            IJ
                                                                                                 -)
                                                                                     =
                                                                              :acoscx, a'i
                                                                     Iu.
                                                                     J                           +-)
                                                                          :       :
                                                                      u ' a sencr a ' j
ll



Transformaciones gonométricas
               tri          :

Sean uy v vectoresunitarios(u:v:1),                                  que formancon iángulos a y b respectivamente
                                                                -)        -+        -)        -)             -)
                                                                u:      u, i *uvj:cosa         i +sena j

             '                      L(+-+-+-+)
                              ,'l                               V= v*i *vv j=cosbl                 +senb j


                                        .,--.vu                                         uyv:
                                                                Simultiplicamosescalarmente
                               -
                  :b   ,.-

                                                       u'v:     1'l'cos(a-b):cosa             cosb*sena senb :

                                                       cos (a - b): cos a cos b * sena senb                       (1)


       que cos (- b):
Sabiendo                                    cos b y sen(-b) : - senb, podremos
                                                                             escribir:
cos (a + b) : cos (a- (- b)) = cos a c o s ( - b ) +s e n as e n - b ) : c o s a c o s b - s e n s e n :
                                                               (                                a    b
                                                       cos(a+ b) = cosa cosb- sena senb                           (1')



S a b i e n d o q u e no : c o s 1 1 - a )
                  se                                    y q u e c o so , = s e n( | - " 1 :

                n
sen + b) : cos(( - (a + b) ) : cos(;-
   (a                                                                ^) - b) : cos(1 - a ) cosb + sen(;-            ^) senb :

                                                       sen(a+ b) : sena cosb *cos a senb                          (2',)


sen(a - b) : sen( a + (- b)) : sena cos (- b) + cos a sen(- b) : sena cos b * cos a senb :
                                                       sen(a-b) : sena cosb-cos a senb                            (2)


                        (2') y (1') podemos
Dividiendolas expresiones                 escribir:

sen(a+b) - sena cosb+cosa senb
                                                                   cosa cosb:
                                 , dividiendonumeradorydenominadorpor
cos(a+ b)  cosa cosb - sena senb

                         senacosb                 cosasenb
                                            *
                         cosacosb cosacosb                                 tga+tgb
t e ( a'+ b ) :
-o-
                         cosacosb_senasenb                                l-tgatgb
                         cosa cosb                cosa cosb

                                                                          tga+tgb
                                                       tg(a+b)=                                       (3')
                                                                          I -tga tgb



Haciendolo propio con las expresiones(2) V (t) obtendríamos:
                                                                          tga-tgb
                                                       tg(a-b)=                                       (3)
                                                                         I +tga tgb
t2

        trigonométricas los ángulos
Funciones             de           dobley mitad:                                      De (l') y (2'):
sen2a: senacosa*cosa sena:2sena                                     cosa               s e n2 a : 2 s e na c o sa                (4)

c o s 2 a= c o s a c o s b - s e n a s e n b = c o s t a - s e n t a                   cos2a: cos'a - sen'a                      (s)
                             tga+tga           _    2tga                                              2tga
tg2a = tg (a + a)                                                                       tg2a :                                   (6)
                            l-fga       tga         l-tg2a                                           1- tg2a


Paraobtenerlas razonesdel ángulo mitad, tendremos cuenta:
                                                 en
                                13             1d               
                            cos-- + sen-
                                   22r                              I

                                                                    >                   -=- l+cosa
                                                                                        a                                1z
                                                                                                                    s e n -- = -
                                                                                                                                 l-cosa

                                                                    I                   22

          De(5)                    1-    sen2 :
                                            I               u)
                            "ort                      "o,


Luego:                                               (7)
                                                                             El signo + ó - será el correspondiente
                                                                                                                  al
                                                                             signo de la función trigonométrica que
                                                     (8)
                                                                             corresponda cuadrante que perteneceI
                                                                                       al         al
(1)
      :                                              (e)
(8)

Transfonnaciones sumasen productos:Del cuerpode fórmulasanteriormente
               de                                                   vistas:
sen(a+ b) : sena cos b * cos a senb J                                      sen(a + b) + sen(a - b):2 sena cosb
sen(a-b):sena cosb-cosu ,.nUl

cos(a+b):cosa cosb-sena senb)
cos(a-b) : cosa cosb * sena senbJ
                                                    >:>
                                                           :+
                                                                           sen(a + b) *sen (a - b):2 cosa senb

                                                                           cos(a + b) + cos(a - b):2 cosa cosb
                                                                           c o s( a + b ) - c o s ( a - b ) : - 2    s e na s e n,)
                                                                                                                                   l
hemostransformadolas sumasen productos.
                                                                               A+B
Sillamamos +b:A
         a                     v       a-b:B        .entonces a                           y b:                  y lastransformadas
                                                                                                    +
de las sumasen productospodránexpresarse
                                       como:



                              A*B              A-B
senA*senB:2r"n
                                   2            2
                               A*B             A-B
senA-senB:2"o,                           ,"n
                                                                             (ro)
                               A*B     o-"
cosA+cosB:2"o,
                                22 "o,
                 A+B     A-B
cosA-cosB: -2sen     ,.n
                  22
13



                 RESOLUCIÓN
       TRIÁNGULOS.        :


  * Teorema coseno:
           del                            Dado un triángulocualquieraABC, y llamando{ÁEt } : ;,
                                                  f +l       '          f ------>l     +

                                                  iACi: b y iBCi: a
                                                 v e m o s q uÁ d } . { *
                                                             {"                         }: {Áé}       =    ;:d-;
                                                                           -
                                                                escalarmente consigomismo:
                                                 Si multiplicamos           a
                                                 ++++++++)+++
                                                 a.a:(b-c).(b-c;=                           b.b+c.c-2      b.c

                                                            a':b'+c'                 -2bc   cosA             (t)


  "Dado un triángulo cualquiera,el cuadradode uno de sus lados es igual a la sumade los cuadrados
  de los otros dos lados, menos el doble producto de los mismos por el coseno del ángulo que
  comprenden"


  Nota.- Si A : 90" ( el triángulo es rectángulo), ( I ) se convierteen el teoremade Pitágoras, que
                                                                                              ya
  cos A : 0, a seríalahipotenusay bys         los catetos triángulo.
                                                        del


  * Teoremadel seno:                      Dado un triángulo cualquiera ÁBC . si trazamosla altura
                                                 desdeun vértice cualquiera(por ejemplo C), vemos
                                                 que:

                                                 h.:bsenA:asenB                             =
                                                                                                    senA     senB
                                                 Si repetimosla operacióncon la altura h s, tendríamos

                                                 que hs:asenC:csenA                             =
                                                                                                    senA     senC

                                            a-b:c
       por
Podemos, tanto,escribir:                                                              (2)
                                          senA       senB        senC




"Dado un triángulo cualquiera,la proporciónentre la medidade un lado y el senodel ángulo opuestoa
eselado es siempreconstante"


Puede demostrarsefácilmente que el valor de dicha constante coincide con el diámetro de la
circunferenciacircunscritaal triánsulo.
l4

En efecto,seael triángulo ABC y la circunferenciacircunscritaa dicho triángulo:
                                              Si trazamosel diámetroque pasapor B y consideramos
                                                                                               los
                                                        A        -/':}r
                                              triángulosABC y ABC' :

                                              EnABC'                   = --           ^        (porelT.delseno)
                                                                senA      senB     senC
                     a
                 -:-                                  -- -     ?"
                                                                - R - -+
                                              En ABC':                      3           Alr", Ó y Ó' iguales
                                                                                                           por
                                                               sen90o senC'
                                                                                                             c
                                              ser ángulosinscritosque abarcanel mismoarco:>2R -
                                                                                                          senC

                     a     -         b   :    c        =2R
luego,                                                                   siendo R el radio de la circunferencia
                senA            senB         senC
                               .¿>
circunscritaal triángulo ABC



* Área de un triángulo:                       Dado el triánsulo ABC trazandouna altura desdeun vértice
                                                                  cualquiera(p. e. desde B), podemos
                                                                                                   escribir:
                                                                                         bh"
                                                                                   A:               (l)
                                                                                          2
                     l'¡                                         ("Area : basepor altura partido por dos")

                                                  
,f '*                                                   ¡
                                                              como hs:     csenA


"El áreade un triángulo cualquieraes el semiproducto dos de susladospor el senodel ánguloque
                                                    de
forman éstos"



Si llamamos p : *+-                      (semiperímetro triángulo) , y basándonosen las relaciones
                                                      del

              podemos
trigonométricas,    demostrar
                            :


                A-         p(p-a)(p-b)(p-c)                      (3)       (Fórmula de Herón)
EJERCICIOS

         Trigonometría


1.-    Si cos*=a                    y senx<0:                    ¿senx y             tgx?       Representaelángulo.


2.-    Sitgx:-i                    y     cosx<0:                 ¿senx y             cosx?      Representaelángulo.

3.-                      FORMADECIMALDEL ÁNGULO.
       MANEJO CALCULADORA.
             DE                                FORMASEXAGESIMAL

4.-    ,"n *:         f        c o sx = - ' { 1           . t-
                                                             e        -€                        i
                                                                                                uValoresdex?
                       2                      2                  ":        3
5.-    senx:0              , cosx:0               ,       tgx:0       , senx:l          , cosx:-1,            tgx:1            ¿x?

6 . - s i ;: ] i * *i                             É : 9 ?*            nl¿valor es m y n r i iyÉ son
                                                                                de                unitar ios? etac i ón
                                                                                                           ¿R
             2"2

       entremyn si iy Ü ,onortogonales?
7 . - D a d oi sz i
               :                   *j        v t: i-j,             sepide:
            l+ll+l++++
       a) lal V lbl                          b ) c o s q ( < p f o r m a d o p o r a y)
                                                                                    b               c)proyecciónde sobre yde
                                                                                                                a       b
       ++
        b sobre a .
       ++++++-))
8.-     a= i+ j , b:2i+m                              j          ¿ m p a r a q u ea y b s e a n o r t o g o n a l e s ? ¿ p a r a q u e f o r m e n 4 5 o ?
9 . - S i f"g a : +                 n.a< +                       ¿- t g ( a + + )y t g ( 4- a ) ? ¿ s e(n + ]6)
                                                                 - '                     I        "
                                                                                                         a               y cosI-üt
                                                                                                                         '   (
                           4              2                                 6                                                       4

1 0 . - t"e u : - 9            y    cosa( 0                       ¿ s e n 2 a c o s 2 a , t-g 2
                                                                            ,               2          , ,"n 1?
                   5                                                                                         2
                l1r                                                             5n             7Í
I l.- ¿,cos
          !1?.                           trigonométricas # (zs')
                                   Razones             de                                     | t rs') . I Qz' lo')
      "     8                               "             t2'                                  t2         8
12.- Comprobarsi cos**-senox-2cos2x* I :0
        a
13.- tg ; : t                  e x p r e s a rn l u n c i ó n e t , t g a . s e na . c o sa
                                            e               d
            z

14.- Conocidossena y cos a                                       ¿sen3a y cos 3a?

                   si
1 5 . - C o mp ro b a r                               co s
                                   #:                    "- *
                                             sen + b) sen - b)
                                               (a       (a                                            ttn 21
16- Simplificar                                                                                 b) + c o s 2 a
                                                                                                 'l .
                                        ",            cosa+cosb
16'.- Expresarcomo producto: cos 60o* cos 40o                                          sen40o* sen20o               cos 48o* sen 58o
1 7 . - E x p r e s a r c o m o s u ms e n 3 x s e n x
                                     a:                                        sen3x cosx           cos3x senx             cos6xcos2x

                               sen5a + sena :
lg.- Demostrar                                              I + 2 cosza
                               sen3a - sena
                                                    t"n u                                              3I9 s =
19.- comprobar:                         a) tg I = .
                                         ' "                                                   u; J9!9         sec2a
                                               2  l+cosa                                          cotga-sena
                                               x         x                                            tga  : cos 2a
                                        c) tg2 _ : cotg : -2 cotg x
                                            -        -2                                        d) -- ^L
                                                                                                  tg2a-tga
2

2 0 . - D e m o s t r a r q u e s iA B C    esuntriánguloy senB+senC:cosB*cosC,eltriánguloes
       rectángulo.

21.- Seconoceque os::
               c                       -i    yque x esdel3"'cuadrante senx ,
                                                                    ¿          cosx?
                                 ¿J




22.- Si A , B y C sonángulos un triángulo,
                           de                    que
                                         demuestra                                     : cosB
                                                                       "-#tt
                       I
23.- Si senx : -           y   x es del 2ocuadrante ¿sen3x - senx?
               z


             que tg + : cosec - cotgA
24.- Demuestra              A
                    z

                          ecuaciones
25.- Resuelvelas siguientes        trigonométricas:
       a) cos2x*senx:4sen2x
       b) sen2xcosx:6sen''x
       c) cos2x:5-6cos2x
       d) cos 2x - cos 6x : sen5x * sen3x

       e) 4sen1 *2cosx : 3

       fl   senx * sen3x: cos x
Triángulos


1.-     Un globo estásujeto al suelomedianteuna cuerdade 80 m de largo, de modo que forma con el
        suelo un ángulode 45o. ¿Altura del globo?
2.-     Desdeun faro colocadoa 140 m sobreel nivel del mar, el ángulo de depresióndesdeel que se
        ve un barcoes de 30o.¿A qué distanciadel faro se encuentra barco?
                                                                  el

3.-     Las ramasde un compásmiden 12 cm y el ángulo que forman es de 45o. ¿Áreadelcírculo que
        define el compás?
4.-     Los lados de un paralelogramomiden 7 y 4 cm y el ángulo cx que comprendencumple que
                   A,
        tga:l           ¿Area?
                   J


5.-     Halla el lado y el apotemade un octógonoregular inscrito en una circunferencia radio R: 8
                                                                                      de

6.-     Calcula la hipotenusa un triángulo rectángulosi b = 75 cm y la bisectrizdel ánguloagudo C
                             de
        mide 94 cm.
7.-     Doble observación
                                            l"                              A


                                            :i         ¿h'i A : 4 5 " y
                                                         s                  B:30'?
                                                                   AA
                                                 {L    ¿ h ,s i A : 6 0 o y B = l 5 o ?
       tti, t ¡s,.", I I
                                                       ¿h, paraelcasogeneral t ñ?
                                                                           Á                          Rf
8.-     Los lados de un triángulo miden 13, 14 y 15 cm . Hallar el cosenoy senodel ángulomenor y el
        áreadel triángulo.
g.-     R e s o l v e r e l t r i á n g u lA B C s i A : 3 0 o ,
                                           o                        B =45o y b:
                                                                                   "[,

1 0 . - E n u n p a r a l e l o g r a mA B C D :
                                       o               ne:6 cm . Ro: 8 cm y               A : 3 0 ' . ¿ D i a g o n a l eá r:e a ?
                                                                                                                         s
ll.-    Las diagonalesde un paralelogramomiden l0 y 6 cm y el ángulo que forman es de 60o.

        ¿Lados;área?
12.- Dos caminantesque andan arazón de 5 km / h y                               4 km / h. Se separan un cruce tomando
                                                                                                    en

     caminosque forman 30'. ¿A qué distanciase encuentran cabo de dos horas?
                                                         al
13.- A, B y C estánunidospor carreteras  rectas: eS : O km . BC : 9 km V nA V AC forman
        120' ¿DistanciaentreA y C?
1 4 . - Á r e a d e u n t r i á n g u l o sa = 8 m ,
                                           i             B:30o y C:45o
15.- Uno de los lados de un triángulo mide el doble de otro y el ángulo comprendidoes de 60o¿los
        otros dos ángulosdel triángulo?
16.- De ABC seconóce a= 20 cm , b :22 cm y sen2C : 0'96 ¿senC? ¿cosC?
17.- Calcularlos ladosde un triángulosabiendo área(18 cm2)y los ángulos A: 20' y B :45o
                                            su

f 8 . - R e s u e l ve l t r i á n g u l o A B C s i n = z ü . u : " [ 1 y b : I
                     e

19.- Dos circunferencias               tangentes  exteriormente  tienen por radios 9 y 12 cm . Halla el ángulo que
                         comunes
        formansustangentes
4


                tienepor lados a , a"[i y 2a . Demostrar el ángulo
20.- Un triángulo                                      que        opuesto ladointermedio
                                                                        al
    mide60'

                                                 que
                                 HallaAyB sabiendo sen
21.- El ánguloC untriángulomide60'.
              de                                      A* senB :
                                                                +

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  • 1. FLINCIONESTRIGONOM ETRICAS CIRCULARES que tienen un origen común. Llamamosángulo a la porción de plano limitada por dos semirrectas A dicho orisen se le llama vértice. Si del vértice, O, del ángulo, como centro, trazamos una circunferenciade radio R cualquiera,llamaremos medida del ángulo ü (en radianes, (sistema de numeracióndecima$ a la proporciónentre la longitud del arco de circunferencialimitado por los lados del ánguloy el radiode la misma. Evidentemente medida del ángulo no dependedel radio elegido;(la proporciónentre la longitud la y de la circunferencia el radio de la misma es siempreconstante vale 2n). y Segúnlo visto, el ángulo completomedirá 2n radianes, llano n y el recto f el . La medida del ángulo tendrá signo positivo si el arco es recorrido en sentido contrario al de las agujasdel reloj y tendrá signo negativosi el arco es recorrido en el sentidode las agujasdel reloj. En el primer giro completo, los cuartos de vuelta (principio y fin de los distintos cuadrantes) t e n d r áv a l o r ers s p e c t i v o s1 % , n , 3 / r , Z n . n e 0, : Cuandoel contextoen el que trabajamoses de tipo geométrico tg lL o cartográfico (mapas) la medida de los ángulos se puede /l'i (un giro completo realizar siguiendo el sistema sexagesimal | Í--1---r--'l ,/ / lx- serán360"). r,r/ ''-----1---" La equivalencia vendrádadapor la proporción; entre sistemas 1800- nradia .$ 1 A la circunferenciade radio unidad, tratadadesdeel vértice del ángulo, se le llama circunferencia goniométrica.En ella, la medidadel ángulo coincide con la longitud del arco que comprendensus lados. Razones Definición. Relaciones trigonométricas. principales: Consideremos sistemade coordenadas un cartesianas y, con centro en su origen, la circunferenciade radio unidad. f- Si tomamoscomo fijo el lado 0 r, los distintosgiros a partir de é1,del lado 0 s, definirán los distintosángulos cI,.
  • 2. 2 Cada uno de los valoresde cr determinael punto P (x, y) sobrela circunferenciagoniométrica. Se define como senodel ángulo a (sencr) al valor de la ordenadadel punto P que dicho ángulo define en la circunferenciagoniométrica. El cosenodel ángulo cr (coscr) es Ia abscisadel punto P que define el lado móvil del ánguloen la circunferenciagoniométri ca. Al cociente, si existe, entre el seno y el coseno del mismo ángulo o se le llama tangentedel senü' l á n g ul o (tg c¿ ),e sd e cirto : l r: fol I cos0, I tl!=g=p'A:tgcr: Por semejanza triángulos: de rr. OM OA La tangentedel ángulo cr será pues,la ordenada y' del punto P' que define el lado móvil del desdeA (origen del sistemade ángulos). ángulocon la rectatangentea la circunferenciatrazada En cualquiertriángulo rectángulo,de ánguloagudo ü , y por semejanza triángulos,obtenemos de S inmediatamente: A AB (cateto opuesto a ) a SenU.:SenL::=- " ¡-l CBa(hiPotenusa) A AC b (catetocontisuoaa) COSú:üOSL::=- |---------------- l BCahipotenusa) / : AAB = tE L :: f catetoopuestoao l tscx. AC b cateto contrguoa cr / vemosque si P (x, y), Además,y por aplicacióndel teoremade Pitágoras, f r"n'.r=1-cos2' x2+y2=l -------) sen'ü*cos's : l, Vcr =J".(1) l cos'cr=1-sen'cl A los inversos, existen, senü, cosü y tgcr se les llama, respectivamente: si del cosecante de (coseco ), secante o (seco ) y cotangente cr (cotgo ), es decir: de de 1 I coseccx,- I, (si sencr * o) seco : (sicoso +0) senü, cos c{. I cotg cr (si tgo * 0) tg cr Si dividimoslos miembros la ecuación(1) por cos' cr se obtiene: de I + ts' cx : sec' c¿ (2) Si dividimoslos miembros la ecuación(l) por sent cr seobtiene: de I +cots'cr : cosec'o (3)
  • 3. Signosde las razonestrigonométricas: Por propia definición se observaque : s>r 5>ú) <¿O t C7¿ ¡b>i) C<., Todas las razonestrigonométricasson positivasen el 1"' cuadrante En el 2ocuadrantesólo lo son el senoy la cosecante c<e t c>o y En el 3"'cuadrantesólo lo son la tangente la cotangente ' f>o b<o En el 4ocuadrantesólo lo son el cosenoy la secante. Relaciónde razonestrigonométricas ángulosdistintos.Reducciónal l"'cuadrante: de (suman n ), sean cL y r - cL: 1.- Si dos ángulosson suplementarios sen : sen n - " ) I cr ( cosü,:-cos(n-")l = I tg a:-tg(n-") ) - tienen senosigualesy cosenos tangentes Dos ángulossuplementarios y opuestos. 2 . - D o s á n g u l o s c u y a d i f e r e n c i an (e a s oy n+o ó cry cr-n): sencx, - sen + cr) : - sen - ^ )l : (n (" coscr,:-cos(n+cr):-cos(ct-n) = f tg cr:tg(n+ct):tg(cr-¡) ) 9 igualesy senosy cosenos Dos ángulosque difieren en n tienentangentes opuestos. ,l 3 . - A n g u l o s q u e s u m a2 z ( á n g u l o s o p u e s t o ( a , y 2 n - u n s) ó ct y - o): I senü : - sen(2 7r- cr ) : - sen(-cr coscr, cos (2 n - a ) : cos (-ct ) : t g c r= - t g Q l r - ü ) : - t g ( - c ¿) 3 Dosángulos rdffi-s tienencosenos y y opuestos. iguales senos tangentes de y cambian signosu seno sutangente, Es decir,al cambiar signoa un ángulo, de que mientras goqglgperrnanece constante.
  • 4. 1l cuyasuma 1 1ángrlos 4.-Ángulos complementarios) y2 --cx, ): (ü - ", ri sencr:cos11-o¡ coscx,:sen11-o¡ lI t" ü , : c o t"e21 - a ) s '( ) = Si dos ángulos son complementarios razonesde uno de ellos coinciden con las co- las razonesdel otro. tt T cuyadiferencia i ( a y2 - - | - o ¿ , 5.-Ángulos es ' o o(y cI--): 2' ,l L senc{,:-cos(1ao s e n c , :c o s l o - ] ¡ 2' cosc{,:sen(1+o) I coscr:-sen(cr-+) 2' tg a:-cots(1+c, )) tg cr:-cotgt"-11 2 2' trigonométricas los ángulos I, Razones de " ! v ! @t',30o y 60o):Se obtienen la definición de 4 6'3 de las razonestrigonométricasde un ángulo agudo en un triángulo rectángulo,al considerarun para el primero y la mitad de un triángulo equiláteropara los otros. triángulorectánguloisósceles LJ' 12 3L2 , LJ' L 2+ L 2 : d2 -> d: L2:h2+- > ¡2:- = 44 2 rEl t; T c J t h =-:- rrl sen - : ---;= sen - - sen-:- a 'lz t 32L 62 la L/z t; n l : ---v= it I 7t {J COs - cos-:-:- cos - a ^lz 2 32L 62 Í rr-h 11 - - nlJt t* 4 : l s- t*I n'-t-/z o",l:J
  • 5. Definición. Gráfica. Propiedades: Funcionestrigonométricas. Se define la función f(x): sen x a la función real de variable real que asigna acada valor del arco, medido en radianes en la circunferencia goniométrica, el valor del seno del ángulo correspondiente. - q t' !t.). ot*".- Los valoresde la función (que es siemprecontinua Vx e 9?), están tt -flu . .,YL 0 entre - 1 siemprecomprendidos -t y +1. Es una función periódicade periodo 2n . Su gráfica recibeel nombrede sinusoide. La función f(x) : cos x asignaa cadavalor de x (ángulo medido en radianes)el valor del coseno de dicho ánqrlo. Tiene las mismascaracterísticas =cts" ) t*) de la función (x) = senx . Susvaloresse encuentran"ade- lantados" -l respectolos de la función f(x) = senx . La función real de variable real que asignaa cada x (ángulo medido en radianes)el valor de la tangente x, se llama (x): de tg x . l ll I l I I I I I I I
  • 6. 6 f(x): tg x estádefiniday es continuaparatodo valor de x, exceptopara aquellosen los que cos x : 0 (múltiplos enterosimparesd" * I z l"l D : 9 i_ 4 x t * = 1 2 k l ')2 :, k e Z l + _ t ) Si cos X = 0 , paraesevalor de x, f(x) tiene una asíntotavertical . Es una función periódicade periodo rt . A partir de la definición de las funciones trigonométricas, podemos extraer las siguientes conclusiones: l.- No existenlas funciones inversas las funciones de puesal serperiódicas, distintos trigonométricas, valoresde x puedendar la misma f(x). 2.- a.- f(x): senx y g(x) : tg x son funciones impares: En efecto, Vx e D I sen(- x) : - senx t tg(-x)=-tgx b.- Sin embargo,f(x): cos x es funciónpar pues cos (- x) : - cos x , Vx e D 3.-a.- Si senx:0 -> x:kn, keZ Si senx= I -) *= 1+2kn. keZ 2 Si senx:- I -+ *:-n +2kn. keZ 2 b.-Si cosx:0 -+ x:(2k+f)1. keZ ¿ Si cosx:1 -+ x:2kx, keZ Si cosx:_ I _+ x: (2k+ 1)n, keZ c.- Si tgx:O -+ x:kz, keZ Expresionesinversas: inversasde las funcionestrigonométricas(que no son funciones) se les A las correspondeneias llama funciones-arco. Así, si x = seny -+ y: arc senx si x: cosy -+ y: arc cosx si x=tgy -) y:arctgx
  • 7. Susgráficasse obtienencomo simétricasde y : sen x y : c o sx y: tg x, respecto la de bisectrizdel l"'cuadrante: ¿1 a/.4 .^ >< )>¿u a- A +-% A ut-c- teór< Z-- ttlL &tl - 3tt/ (L Vectores definen vector Rd, d" origen A y extremo B Dospuntos B ordenados Definición: A, el en en El vector RÉ q.redadefinido puespor: * Su origen A * Su dirección:recta,r, que pasapor A y B t Su sentido:el que asignala orientaciónde origen hacia extremo * Su módulo: longitud del segmentoe e (por lo tanto, siemprepositivo) Vectores libres: Diremos que dos vectores AB y CD son equipolentes ( AB ,^' CD ) si ambos vectorestienen direccionesparalelas igualessentidoy módulo. e Si Á; ,u C;, y al unir susorígenes susextremos, respectivamente, forma un paralelogramo. se c<{" El conjunto de todos los vectoresequipolentesentre sí recibe el nombre de vector libre, y viene caracterizado por el módulo, dirección y sentido de cualquiera de los vectores ligados que lo forman.
  • 8. 8 Se representan por una letra minúscula: ; : * = vector libre formado por los vectores { } --) e q u i p o l e n t e s a . E v i d e n t e m e n t e , s iB - C D - a = l a g J : AB A 1CnI ¡-) + f-l Si a:t nsl = vC lD t a:tcol ,. oqb > ,./ ,rr;a- ñ -"----{-- - ./" c libres: Operaciones vectores con f - += l[A B f -l I a l- l-l ' +-+ [-l + * Suma:Dadosdos vectoreslibres { ' definimos *b= jACl: a s l:6 = ltzl l ¡ BC I J R ttl l(.) + n l! I definido po. i y lu diagonaldel paralelogramo -) ", b , llevadosa un origen común. '> --)+- Equivalea trasladarel origen de b al extremode a y unir el origen de a con el extremode b . +J-++ Propiedades: l.- ¿+$:$+¿ ) -+ -) --) + + r n- + 2.- a+(b+c):(a+ b)+c = d+b+c -) f -l + -+ + 3 . - v e c t o r n e u t r o :0 : - u+0 : a lBBf tJ 4.- vectoropuesto: ;: si -) -;: ysecumpliráque {ñ} {ú} titJ + + f.--l l-rl [--l --) a + ( - u) : j e B f + l B A f : l A A l : 0 IJIJLJ tienen igualesmódulo y direcciónrpero Dos vectoresopuestos sentidoscontrarios. * Productode un númeroreal por un vector: Dados i , o e B, definimos ,¿" i t+ / s e n t i d o :I e l d e a s i c r > 0 (/ J Lel contrario a si o < 0 de t : módulo lol'a l '-+-)-t-+ Propiedades: l.- o(a+b):cra*crb +++ 2.- (o+F)a: c ra + F a . ++ 3.- (o 0)a : 0(B a ) '- -'i"' -- 4.- 1a: a
  • 9. 9 + -+ -,)l t+l Basecanónica:Dadosdos vectores i , j q u e c u m p l a nt: .i J : l j f : i : j : 1 ( m ó d u l1 ) l o Li l-l (ortogonates) diremosque forman una basecanónicadel conjunto de vectoreslibres del plano. ++-)- Va podremosescribir: ax i *av j, recibiendo *yt, d elnombrede Jl+ +l coordenadas a en la base I de i )J ) +-+-+-)-+-) Así,si &:&* i +ayj y b:b*i +brj: -+ -+ -+ -) I a + b =(a"+b*) i +(ay+ br) j ;f) i" i +-+- I ct a:(a a") i +(oar) j .--- -t! tienen interésdesdeel punto de vista de las operaciones Estosresultados con vectores. * Productoescalarde vectores: Dados i', ü , que formanun ángulo rp, definimos el producto ivi, escalar¿" (; real quese ;), al número t sus por el coseno ángulo obtienede multiplicar módulos del iJ -,,.t'- a'b:abcosg -+ -) -) -) -) -9 -) 2.- a' (b + c ): a' b +a' c (Distributivorespectoalasuma) + -+ + --) -+ -'il Y'-.1 3.- (c, a )' b: cr(a'b ) = LL'd + --) + --) 4.-Siavb*0v a'b:0 =aIb -+-+-- 5.- i.i:j.j:1 y +-)-) --) + - Así,si ?:dx i +a, j y b:b,i +btj -+ -+ -+ -) ,+ -) --) -+-)t-+ )) a.b =(a* i +a, j )'(b. i +b, j ): a* b" i .i *a*by i 'j +arb, j'i *avbvj.j: : a" b* * ÍIy by : a b cos <P +-)- Aplicaciones: Dadosdos vectores &:2*i+ayj y b:b"i+brj: --a- 1) l.- Módulode un vector: como a'a : a'cos0: a , 8 * * o ya r = a i + a l u= rft.*fi
  • 10. l0 , JO 2.- Angulo de r vectorel ; ;:a"b"+arbr: abcos q - --, ) a'b arb" + arb, c o s( D : r- f il ab r / u í * a ' ,I b i + b i -) -) a'b 3.- Proyecciónde un vector : como a'b: abcos rp = bcos <p: a ( --) -) -t a'b arb* + arb, proya b - -<t + a l) ) L. { a; +a; Y43 t' = I l.- -.'., I __) + "La proyecciónde b sobre a se obtienecomo valor absolutodel cocientedel productoescalarde ambosvectoresentreel módulo del vector sobreel que se realizala proyección". -+; 4.- Vector unitario : Dado el vectora, al vector uu : I se le llama vectorunitariode a + la direccióny sentidode a . Un vector a queformeun ánguloa con I tendrá porcoordenadas la base en {;,1} : IJ -) = :acoscx, a'i Iu. J +-) : : u ' a sencr a ' j
  • 11. ll Transformaciones gonométricas tri : Sean uy v vectoresunitarios(u:v:1), que formancon iángulos a y b respectivamente -) -+ -) -) -) u: u, i *uvj:cosa i +sena j ' L(+-+-+-+) ,'l V= v*i *vv j=cosbl +senb j .,--.vu uyv: Simultiplicamosescalarmente - :b ,.- u'v: 1'l'cos(a-b):cosa cosb*sena senb : cos (a - b): cos a cos b * sena senb (1) que cos (- b): Sabiendo cos b y sen(-b) : - senb, podremos escribir: cos (a + b) : cos (a- (- b)) = cos a c o s ( - b ) +s e n as e n - b ) : c o s a c o s b - s e n s e n : ( a b cos(a+ b) = cosa cosb- sena senb (1') S a b i e n d o q u e no : c o s 1 1 - a ) se y q u e c o so , = s e n( | - " 1 : n sen + b) : cos(( - (a + b) ) : cos(;- (a ^) - b) : cos(1 - a ) cosb + sen(;- ^) senb : sen(a+ b) : sena cosb *cos a senb (2',) sen(a - b) : sen( a + (- b)) : sena cos (- b) + cos a sen(- b) : sena cos b * cos a senb : sen(a-b) : sena cosb-cos a senb (2) (2') y (1') podemos Dividiendolas expresiones escribir: sen(a+b) - sena cosb+cosa senb cosa cosb: , dividiendonumeradorydenominadorpor cos(a+ b) cosa cosb - sena senb senacosb cosasenb * cosacosb cosacosb tga+tgb t e ( a'+ b ) : -o- cosacosb_senasenb l-tgatgb cosa cosb cosa cosb tga+tgb tg(a+b)= (3') I -tga tgb Haciendolo propio con las expresiones(2) V (t) obtendríamos: tga-tgb tg(a-b)= (3) I +tga tgb
  • 12. t2 trigonométricas los ángulos Funciones de dobley mitad: De (l') y (2'): sen2a: senacosa*cosa sena:2sena cosa s e n2 a : 2 s e na c o sa (4) c o s 2 a= c o s a c o s b - s e n a s e n b = c o s t a - s e n t a cos2a: cos'a - sen'a (s) tga+tga _ 2tga 2tga tg2a = tg (a + a) tg2a : (6) l-fga tga l-tg2a 1- tg2a Paraobtenerlas razonesdel ángulo mitad, tendremos cuenta: en 13 1d cos-- + sen- 22r I > -=- l+cosa a 1z s e n -- = - l-cosa I 22 De(5) 1- sen2 : I u) "ort "o, Luego: (7) El signo + ó - será el correspondiente al signo de la función trigonométrica que (8) corresponda cuadrante que perteneceI al al (1) : (e) (8) Transfonnaciones sumasen productos:Del cuerpode fórmulasanteriormente de vistas: sen(a+ b) : sena cos b * cos a senb J sen(a + b) + sen(a - b):2 sena cosb sen(a-b):sena cosb-cosu ,.nUl cos(a+b):cosa cosb-sena senb) cos(a-b) : cosa cosb * sena senbJ >:> :+ sen(a + b) *sen (a - b):2 cosa senb cos(a + b) + cos(a - b):2 cosa cosb c o s( a + b ) - c o s ( a - b ) : - 2 s e na s e n,) l hemostransformadolas sumasen productos. A+B Sillamamos +b:A a v a-b:B .entonces a y b: y lastransformadas + de las sumasen productospodránexpresarse como: A*B A-B senA*senB:2r"n 2 2 A*B A-B senA-senB:2"o, ,"n (ro) A*B o-" cosA+cosB:2"o, 22 "o, A+B A-B cosA-cosB: -2sen ,.n 22
  • 13. 13 RESOLUCIÓN TRIÁNGULOS. : * Teorema coseno: del Dado un triángulocualquieraABC, y llamando{ÁEt } : ;, f +l ' f ------>l + iACi: b y iBCi: a v e m o s q uÁ d } . { * {" }: {Áé} = ;:d-; - escalarmente consigomismo: Si multiplicamos a ++++++++)+++ a.a:(b-c).(b-c;= b.b+c.c-2 b.c a':b'+c' -2bc cosA (t) "Dado un triángulo cualquiera,el cuadradode uno de sus lados es igual a la sumade los cuadrados de los otros dos lados, menos el doble producto de los mismos por el coseno del ángulo que comprenden" Nota.- Si A : 90" ( el triángulo es rectángulo), ( I ) se convierteen el teoremade Pitágoras, que ya cos A : 0, a seríalahipotenusay bys los catetos triángulo. del * Teoremadel seno: Dado un triángulo cualquiera ÁBC . si trazamosla altura desdeun vértice cualquiera(por ejemplo C), vemos que: h.:bsenA:asenB = senA senB Si repetimosla operacióncon la altura h s, tendríamos que hs:asenC:csenA = senA senC a-b:c por Podemos, tanto,escribir: (2) senA senB senC "Dado un triángulo cualquiera,la proporciónentre la medidade un lado y el senodel ángulo opuestoa eselado es siempreconstante" Puede demostrarsefácilmente que el valor de dicha constante coincide con el diámetro de la circunferenciacircunscritaal triánsulo.
  • 14. l4 En efecto,seael triángulo ABC y la circunferenciacircunscritaa dicho triángulo: Si trazamosel diámetroque pasapor B y consideramos los A -/':}r triángulosABC y ABC' : EnABC' = -- ^ (porelT.delseno) senA senB senC a -:- -- - ?" - R - -+ En ABC': 3 Alr", Ó y Ó' iguales por sen90o senC' c ser ángulosinscritosque abarcanel mismoarco:>2R - senC a - b : c =2R luego, siendo R el radio de la circunferencia senA senB senC .¿> circunscritaal triángulo ABC * Área de un triángulo: Dado el triánsulo ABC trazandouna altura desdeun vértice cualquiera(p. e. desde B), podemos escribir: bh" A: (l) 2 l'¡ ("Area : basepor altura partido por dos") ,f '* ¡ como hs: csenA "El áreade un triángulo cualquieraes el semiproducto dos de susladospor el senodel ánguloque de forman éstos" Si llamamos p : *+- (semiperímetro triángulo) , y basándonosen las relaciones del podemos trigonométricas, demostrar : A- p(p-a)(p-b)(p-c) (3) (Fórmula de Herón)
  • 15. EJERCICIOS Trigonometría 1.- Si cos*=a y senx<0: ¿senx y tgx? Representaelángulo. 2.- Sitgx:-i y cosx<0: ¿senx y cosx? Representaelángulo. 3.- FORMADECIMALDEL ÁNGULO. MANEJO CALCULADORA. DE FORMASEXAGESIMAL 4.- ,"n *: f c o sx = - ' { 1 . t- e -€ i uValoresdex? 2 2 ": 3 5.- senx:0 , cosx:0 , tgx:0 , senx:l , cosx:-1, tgx:1 ¿x? 6 . - s i ;: ] i * *i É : 9 ?* nl¿valor es m y n r i iyÉ son de unitar ios? etac i ón ¿R 2"2 entremyn si iy Ü ,onortogonales? 7 . - D a d oi sz i : *j v t: i-j, sepide: l+ll+l++++ a) lal V lbl b ) c o s q ( < p f o r m a d o p o r a y) b c)proyecciónde sobre yde a b ++ b sobre a . ++++++-)) 8.- a= i+ j , b:2i+m j ¿ m p a r a q u ea y b s e a n o r t o g o n a l e s ? ¿ p a r a q u e f o r m e n 4 5 o ? 9 . - S i f"g a : + n.a< + ¿- t g ( a + + )y t g ( 4- a ) ? ¿ s e(n + ]6) - ' I " a y cosI-üt ' ( 4 2 6 4 1 0 . - t"e u : - 9 y cosa( 0 ¿ s e n 2 a c o s 2 a , t-g 2 , 2 , ,"n 1? 5 2 l1r 5n 7Í I l.- ¿,cos !1?. trigonométricas # (zs') Razones de | t rs') . I Qz' lo') " 8 " t2' t2 8 12.- Comprobarsi cos**-senox-2cos2x* I :0 a 13.- tg ; : t e x p r e s a rn l u n c i ó n e t , t g a . s e na . c o sa e d z 14.- Conocidossena y cos a ¿sen3a y cos 3a? si 1 5 . - C o mp ro b a r co s #: "- * sen + b) sen - b) (a (a ttn 21 16- Simplificar b) + c o s 2 a 'l . ", cosa+cosb 16'.- Expresarcomo producto: cos 60o* cos 40o sen40o* sen20o cos 48o* sen 58o 1 7 . - E x p r e s a r c o m o s u ms e n 3 x s e n x a: sen3x cosx cos3x senx cos6xcos2x sen5a + sena : lg.- Demostrar I + 2 cosza sen3a - sena t"n u 3I9 s = 19.- comprobar: a) tg I = . ' " u; J9!9 sec2a 2 l+cosa cotga-sena x x tga : cos 2a c) tg2 _ : cotg : -2 cotg x - -2 d) -- ^L tg2a-tga
  • 16. 2 2 0 . - D e m o s t r a r q u e s iA B C esuntriánguloy senB+senC:cosB*cosC,eltriánguloes rectángulo. 21.- Seconoceque os:: c -i yque x esdel3"'cuadrante senx , ¿ cosx? ¿J 22.- Si A , B y C sonángulos un triángulo, de que demuestra : cosB "-#tt I 23.- Si senx : - y x es del 2ocuadrante ¿sen3x - senx? z que tg + : cosec - cotgA 24.- Demuestra A z ecuaciones 25.- Resuelvelas siguientes trigonométricas: a) cos2x*senx:4sen2x b) sen2xcosx:6sen''x c) cos2x:5-6cos2x d) cos 2x - cos 6x : sen5x * sen3x e) 4sen1 *2cosx : 3 fl senx * sen3x: cos x
  • 17. Triángulos 1.- Un globo estásujeto al suelomedianteuna cuerdade 80 m de largo, de modo que forma con el suelo un ángulode 45o. ¿Altura del globo? 2.- Desdeun faro colocadoa 140 m sobreel nivel del mar, el ángulo de depresióndesdeel que se ve un barcoes de 30o.¿A qué distanciadel faro se encuentra barco? el 3.- Las ramasde un compásmiden 12 cm y el ángulo que forman es de 45o. ¿Áreadelcírculo que define el compás? 4.- Los lados de un paralelogramomiden 7 y 4 cm y el ángulo cx que comprendencumple que A, tga:l ¿Area? J 5.- Halla el lado y el apotemade un octógonoregular inscrito en una circunferencia radio R: 8 de 6.- Calcula la hipotenusa un triángulo rectángulosi b = 75 cm y la bisectrizdel ánguloagudo C de mide 94 cm. 7.- Doble observación l" A :i ¿h'i A : 4 5 " y s B:30'? AA {L ¿ h ,s i A : 6 0 o y B = l 5 o ? tti, t ¡s,.", I I ¿h, paraelcasogeneral t ñ? Á Rf 8.- Los lados de un triángulo miden 13, 14 y 15 cm . Hallar el cosenoy senodel ángulomenor y el áreadel triángulo. g.- R e s o l v e r e l t r i á n g u lA B C s i A : 3 0 o , o B =45o y b: "[, 1 0 . - E n u n p a r a l e l o g r a mA B C D : o ne:6 cm . Ro: 8 cm y A : 3 0 ' . ¿ D i a g o n a l eá r:e a ? s ll.- Las diagonalesde un paralelogramomiden l0 y 6 cm y el ángulo que forman es de 60o. ¿Lados;área? 12.- Dos caminantesque andan arazón de 5 km / h y 4 km / h. Se separan un cruce tomando en caminosque forman 30'. ¿A qué distanciase encuentran cabo de dos horas? al 13.- A, B y C estánunidospor carreteras rectas: eS : O km . BC : 9 km V nA V AC forman 120' ¿DistanciaentreA y C? 1 4 . - Á r e a d e u n t r i á n g u l o sa = 8 m , i B:30o y C:45o 15.- Uno de los lados de un triángulo mide el doble de otro y el ángulo comprendidoes de 60o¿los otros dos ángulosdel triángulo? 16.- De ABC seconóce a= 20 cm , b :22 cm y sen2C : 0'96 ¿senC? ¿cosC? 17.- Calcularlos ladosde un triángulosabiendo área(18 cm2)y los ángulos A: 20' y B :45o su f 8 . - R e s u e l ve l t r i á n g u l o A B C s i n = z ü . u : " [ 1 y b : I e 19.- Dos circunferencias tangentes exteriormente tienen por radios 9 y 12 cm . Halla el ángulo que comunes formansustangentes
  • 18. 4 tienepor lados a , a"[i y 2a . Demostrar el ángulo 20.- Un triángulo que opuesto ladointermedio al mide60' que HallaAyB sabiendo sen 21.- El ánguloC untriángulomide60'. de A* senB : +