T R I G O N OM ET R I A


1.- ANGULOS
            Existen tres sistemas de medición de ángulos que se emplean comúnmente:

a) Sistema sexagesimal: la unidad de medida es el grado sexagesimal (1°). Esta unidad
   corresponde a la medida de un ángulo del centro que subtiende un arco igual a la
   trescienta sesenta ava parte de la circunferencia.
   Cada ángulo se subdivide en 60 parte iguales, cada una de las cuales corresponde
   a un ángulo de un minuto (1’).
                         1° = 60’ y 1’ = 60’’ ⇒ 1° = 60’ = 3600’’
G
b) Sistema centesimal: la unidad de medida es el grado centesimal (1 ). Esta unidad
   equivale a un ángulo del centro que subtiende un arco igual a la cuatrocienta ava
   parte de la circunferencia.
                          G                                             m
   Un grado centesimal (1 ) se subdivide en 100 minutos centesimales (100 ).
                      1 = 100 y 1 =100 ⇒ 1 = 100 = 10.000
                       G       m   m      s      G      m         s



c) Sistema radial: En este sistema la unidad de medida es el radian ( 1 rad ). Esta
   unidad equivale a un ángulo del centro que subtiende un arco cuya longitud es igual
   al radio de la circunferencia.
                                                                      π
                  360° = 2π rad      ; 180° = π rad       ; 90° =         rad
                                                                      2
                          π                   π                   π
                  60° =       rad   ; 45° =       rad   ; 30° =       rad
                          3                   4                   6
Si se consideran las medidas de los lados de un triángulo rectángulo, se
observa que con ellas se pueden formar 6 razones que es necesario distinguir.
    Sea ∆ABC rectángulo en C, de modo que sus lados miden a , b , c y el
ángulo opuesto al cateto de medida a mide α; entonces las razones entre las
medidas de los diferentes lados se denominan:


                                                    B




                                                   a            c



                                                       C    b        A
cateto opuesto a α a
sen α =                     =
              hipotenusa      c
       cateto adyacente a α b
cos α =                      =
             hipotenusa         c
       cateto opuesto a α     a
tgα =                      =
      cateto adyacente a α b
          cateto adyacente a α b
cot α =                       =
           cateto opuesto a α   a
               hipotenusa       c
sec α =                       =
          cateto adyacente a α b
                 hipotenusa      c
cos ec α =                     =
             cateto opuesto a α a
3.- Razones trigonométricas de ángulos complementarios
Para los ángulos agudos α y β de un                        C

triángulo ABC rectángulo en C, como
el de la figura
Podemos constatar que se cumplen las                 A             B
siguientes igualdades:

                          a                      a                             c
          sen α = cos β =        tg α = cot g β =           sec α = cos ec β =
                          c                      b                             a
                          b                      b                             c
          cos α = sen β =       cot g α = tg β =            cos ec α = sec β =
                          c                      a                             a
                      π                          π                          π
α + β = 90° y 90° =       rad    α = 90° − β =       −β   y β = 90° − α =       −α
                      2                          2                          2
Por lo tanto, también podemos escribir :

                             π                                     π    
  sen α = cos (90° − α )= cos − α        cos α = sen(90° − α )= sen − α 
                             2                                     2    
                                π                                       π    
  tgα = cot g (90° − α )= cot g  − α     cot g α = tg (90° − α )= cot g  − α 
                                2                                       2    
                                 π                                   π    
  secα = cosec (90° − α )= cosec         cosecα = sec (90° − α )= sec − α 
                                    2                                2      
4.- La circunferencia goneométrica

   Toda circunferencia cuyo radio se considera
   de medida unitaria (1u) y que tiene su centro
                                                           1
   ubicado en el origen O(0,0) de un sistema de
   ejes coordenados perpendiculares.                    senα    1
                                                                 α
   De donde se puede obtener lo siguiente:         -1          cos α   1
   cos α = x ; sen α = y
            sen α                    cosα
     tg α =          ;       cot gα =                     -1
            cosα                     sen α
               1                          1
     secα =              ;   cos ecα =
             cosα                       sen α
              1                          1
     tg α =              ;   cot gα =
            cot gα                     tg α
θ     sen θ   cos θ    tg θ      cotg θ     sec θ      cosec θ
                                  No está                No está
 0°      0       1       0        definida     1         definida
                       No está               No está
90°     1       0      definida      0       definida       1
                                  No está                No está
180°    0       -1        0       definida     -1        definida
                       No está               No está
270°    -1      0      definida      0       definida      -1
                                  No está                No está
360°    0       1         0       definida      1        definida
5.- Razones trigonométricas de ángulos notables (30°, 45° y 60°)
     Para encontrar los valores de las funciones de 30° y 60° se debe
considerar la construcción de un triángulo equilátero; y para hallar los valores
de las funciones de 45° se construye un triángulo rectángulo isósceles
     De dicho análisis se obtienen el siguiente cuadro resumen:

       θ     sen θ     cos θ    tg θ     cotg θ     sec θ      cosec θ
      30°      1         3       3          3       2 3          2
                   2      2        3                       3
      45°      2 2       2 2      1         1          2          2
      60°      3        1         3        3          2        2 3
                   2        2                  3                      3
Ejemplo
           Hallar el valor numérico de la expresión:
                   3                                           π    π
 tg 60° ⋅ sec 30° − ⋅ sen 45° ⋅ sec 45° ⋅ cos ec 60°  ⋅  cos ec + tg 
                   2                                           6    3

=
   
                                    (
                                    
                                           ) (
    3⋅2 3 − 3⋅ 2 ⋅ 2⋅2 3 2+ 3 = 2− 3 ⋅ 2+ 3          )(        )
           3    2 2            3  
= (2)2 −   ( 3) = 1
               2
6.- Signos de las funciones trigonométricas

      En la tabla siguiente se muestra el signo de los valores de las funciones
 trigonométricas en los cuatro cuadrantes:


  CUADRANTE           SEN θ     COS θ      TG θ    COTG θ       SEC θ                  COSEC θ
        I                +         +         +         +                +                    +
       II                +         -         -         -                -                    +
      III                -         -         +         +                -                    -
      IV                 -         +         -         -                +                    -
                                                                               y

                                                                         ( +) ( +)
                                                                   II                    I

                                                             (-)                             (+ )

                                                             (-)                   0         (+)    x

                                                                   III                  IV

                                                                            ( -) (-)
9.- La Función y = sen x
10.- La Función y = cos x
11.- La Función y = tg x
12.- Identidades Trigonométricas
 En el siguiente cuadro se reúnen y se nombran las 17 identidades
 fundamentales
13.- Expresión de una razón trigonométrica en función de otra

               sen           cos           tg           cotg           sec          cosec
                                          tg α           1          sec α − 1
                                                                       2               1
      α
 sen (α)     sen α        1 − cos 2 α
                                        1 + tg α 2
                                                     1 + cot g α2
                                                                      sec α        cos ec α
                                           1          cot g α          1          cos ec 2α − 1
      α
 cos (α)    1 − sen 2 α    cos α
                                        1 + tg α 2
                                                     1 + cot g α2
                                                                     sec α         cos ec α
             sen α        1 − cos 2 α                    1                             1
     α
 tg (α)                                   tg α                      sec 2 α − 1
            1 + sen α2
                            cos α                     cot g α                     cos ec 2 − 1
            1 − sen 2 α     cos α           1                          1
      α
cotg (α)                                              cot g α                     cos ec 2α − 1
              sen α       1 − cos α2
                                          tg α                       sec 2 − 1
                1            1                       1 + cot g 2α                  cos ec α
      α
 sec (α)                                1 + tg 2 α                   sec α
            1 − sen α2
                           cos α                       cot g α                    cos ec 2 − 1
               1              1         1 + tg 2 α                   sec α
       α
cosec (α)                                            1 + cot g 2α                  cos ec α
             sen α        1 − cos α2
                                          tg α                       sec 2 − 1
14.- Identidades trigonométricas para la suma y diferencia de ángulos



                sen   (α   +   β )=
                                sen α ⋅ cos β   + sen   β ⋅ cos α
                sen   (α   −   β )=
                                sen α ⋅ cos β   − sen   β ⋅ cos α
                cos   (α   +   β )=
                                cos α ⋅ cos β   − sen   α ⋅ sen β
                cos   (α   −   β )=
                                cos α ⋅ cos β   + sen   α ⋅ sen β

                tg (α + β ) = tg α + tg β
                              1 − tg α ⋅ tg β
                                tg α − tg β
                tg (α − β ) =
                              1 + tg α ⋅ tg β
1 5 .-   Id e n tid a d e s tr ig o n o m é tr ic a s p a r a e l d o b le d e u n á n g u lo

                             a)    sen 2 α = 2 sen α ⋅ cos α
                             b)    cos 2 α = cos 2 α − sen    2
                                                                  α
                                               2 tg α
                             c)    tg 2 α =
                                             1 − tg 2 α
16 .- Identidades trigonométricas para el valor medio de un
      ángulo
                                      α        1 − cos α
                        a)   sen          =±
                                      2             2
                                   α           1 + cos α
                        b)   cos          =±
                                      2            2
                                  α            1 − cos α
                        c)   tg           =±
                                  2            1 + cos α
17.- Suma y diferencia de razones trigonométricas de dos
ángulos

                                       α+β            α−β
           a ) sen α + sen β = 2 sen          ⋅ cos
                                           2            2
                                       α+β            α−β
           b)    sen α − sen β = 2 cos         ⋅ sen
                                          2             2
                                       α+β            α−β
           c)    cos α + cos β = 2 cos         ⋅ cos
                                          2             2
                                         α+β            α−β
           d)    cos α − cos β = −2 sen           ⋅ cos
                                             2            2
                                    sen (α + β )
           e)      tg α + tg β = −
                                   cos α ⋅ cos β
                                    sen (α − β )
            f)     tg α − tg β = −
                                   cos α ⋅ cos β

Teoría De Trigonometría

  • 1.
    T R IG O N OM ET R I A 1.- ANGULOS Existen tres sistemas de medición de ángulos que se emplean comúnmente: a) Sistema sexagesimal: la unidad de medida es el grado sexagesimal (1°). Esta unidad corresponde a la medida de un ángulo del centro que subtiende un arco igual a la trescienta sesenta ava parte de la circunferencia. Cada ángulo se subdivide en 60 parte iguales, cada una de las cuales corresponde a un ángulo de un minuto (1’). 1° = 60’ y 1’ = 60’’ ⇒ 1° = 60’ = 3600’’
  • 2.
    G b) Sistema centesimal:la unidad de medida es el grado centesimal (1 ). Esta unidad equivale a un ángulo del centro que subtiende un arco igual a la cuatrocienta ava parte de la circunferencia. G m Un grado centesimal (1 ) se subdivide en 100 minutos centesimales (100 ). 1 = 100 y 1 =100 ⇒ 1 = 100 = 10.000 G m m s G m s c) Sistema radial: En este sistema la unidad de medida es el radian ( 1 rad ). Esta unidad equivale a un ángulo del centro que subtiende un arco cuya longitud es igual al radio de la circunferencia. π 360° = 2π rad ; 180° = π rad ; 90° = rad 2 π π π 60° = rad ; 45° = rad ; 30° = rad 3 4 6
  • 3.
    Si se consideranlas medidas de los lados de un triángulo rectángulo, se observa que con ellas se pueden formar 6 razones que es necesario distinguir. Sea ∆ABC rectángulo en C, de modo que sus lados miden a , b , c y el ángulo opuesto al cateto de medida a mide α; entonces las razones entre las medidas de los diferentes lados se denominan: B a c C b A
  • 4.
    cateto opuesto aα a sen α = = hipotenusa c cateto adyacente a α b cos α = = hipotenusa c cateto opuesto a α a tgα = = cateto adyacente a α b cateto adyacente a α b cot α = = cateto opuesto a α a hipotenusa c sec α = = cateto adyacente a α b hipotenusa c cos ec α = = cateto opuesto a α a
  • 5.
    3.- Razones trigonométricasde ángulos complementarios Para los ángulos agudos α y β de un C triángulo ABC rectángulo en C, como el de la figura Podemos constatar que se cumplen las A B siguientes igualdades: a a c sen α = cos β = tg α = cot g β = sec α = cos ec β = c b a b b c cos α = sen β = cot g α = tg β = cos ec α = sec β = c a a π π π α + β = 90° y 90° = rad α = 90° − β = −β y β = 90° − α = −α 2 2 2
  • 6.
    Por lo tanto,también podemos escribir : π  π  sen α = cos (90° − α )= cos − α  cos α = sen(90° − α )= sen − α  2  2  π  π  tgα = cot g (90° − α )= cot g  − α  cot g α = tg (90° − α )= cot g  − α  2  2  π  π  secα = cosec (90° − α )= cosec   cosecα = sec (90° − α )= sec − α   2 2 
  • 7.
    4.- La circunferenciagoneométrica Toda circunferencia cuyo radio se considera de medida unitaria (1u) y que tiene su centro 1 ubicado en el origen O(0,0) de un sistema de ejes coordenados perpendiculares. senα 1 α De donde se puede obtener lo siguiente: -1 cos α 1 cos α = x ; sen α = y sen α cosα tg α = ; cot gα = -1 cosα sen α 1 1 secα = ; cos ecα = cosα sen α 1 1 tg α = ; cot gα = cot gα tg α
  • 8.
    θ sen θ cos θ tg θ cotg θ sec θ cosec θ No está No está 0° 0 1 0 definida 1 definida No está No está 90° 1 0 definida 0 definida 1 No está No está 180° 0 -1 0 definida -1 definida No está No está 270° -1 0 definida 0 definida -1 No está No está 360° 0 1 0 definida 1 definida
  • 9.
    5.- Razones trigonométricasde ángulos notables (30°, 45° y 60°) Para encontrar los valores de las funciones de 30° y 60° se debe considerar la construcción de un triángulo equilátero; y para hallar los valores de las funciones de 45° se construye un triángulo rectángulo isósceles De dicho análisis se obtienen el siguiente cuadro resumen: θ sen θ cos θ tg θ cotg θ sec θ cosec θ 30° 1 3 3 3 2 3 2 2 2 3 3 45° 2 2 2 2 1 1 2 2 60° 3 1 3 3 2 2 3 2 2 3 3
  • 10.
    Ejemplo Hallar el valor numérico de la expresión:  3   π π  tg 60° ⋅ sec 30° − ⋅ sen 45° ⋅ sec 45° ⋅ cos ec 60°  ⋅  cos ec + tg   2   6 3 =  (  ) (  3⋅2 3 − 3⋅ 2 ⋅ 2⋅2 3 2+ 3 = 2− 3 ⋅ 2+ 3 )( )  3 2 2 3   = (2)2 − ( 3) = 1 2
  • 11.
    6.- Signos delas funciones trigonométricas En la tabla siguiente se muestra el signo de los valores de las funciones trigonométricas en los cuatro cuadrantes: CUADRANTE SEN θ COS θ TG θ COTG θ SEC θ COSEC θ I + + + + + + II + - - - - + III - - + + - - IV - + - - + - y ( +) ( +) II I (-) (+ ) (-) 0 (+) x III IV ( -) (-)
  • 12.
    9.- La Funcióny = sen x
  • 13.
  • 14.
  • 15.
    12.- Identidades Trigonométricas En el siguiente cuadro se reúnen y se nombran las 17 identidades fundamentales
  • 16.
    13.- Expresión deuna razón trigonométrica en función de otra sen cos tg cotg sec cosec tg α 1 sec α − 1 2 1 α sen (α) sen α 1 − cos 2 α 1 + tg α 2 1 + cot g α2 sec α cos ec α 1 cot g α 1 cos ec 2α − 1 α cos (α) 1 − sen 2 α cos α 1 + tg α 2 1 + cot g α2 sec α cos ec α sen α 1 − cos 2 α 1 1 α tg (α) tg α sec 2 α − 1 1 + sen α2 cos α cot g α cos ec 2 − 1 1 − sen 2 α cos α 1 1 α cotg (α) cot g α cos ec 2α − 1 sen α 1 − cos α2 tg α sec 2 − 1 1 1 1 + cot g 2α cos ec α α sec (α) 1 + tg 2 α sec α 1 − sen α2 cos α cot g α cos ec 2 − 1 1 1 1 + tg 2 α sec α α cosec (α) 1 + cot g 2α cos ec α sen α 1 − cos α2 tg α sec 2 − 1
  • 17.
    14.- Identidades trigonométricaspara la suma y diferencia de ángulos sen (α + β )= sen α ⋅ cos β + sen β ⋅ cos α sen (α − β )= sen α ⋅ cos β − sen β ⋅ cos α cos (α + β )= cos α ⋅ cos β − sen α ⋅ sen β cos (α − β )= cos α ⋅ cos β + sen α ⋅ sen β tg (α + β ) = tg α + tg β 1 − tg α ⋅ tg β tg α − tg β tg (α − β ) = 1 + tg α ⋅ tg β
  • 18.
    1 5 .- Id e n tid a d e s tr ig o n o m é tr ic a s p a r a e l d o b le d e u n á n g u lo a) sen 2 α = 2 sen α ⋅ cos α b) cos 2 α = cos 2 α − sen 2 α 2 tg α c) tg 2 α = 1 − tg 2 α
  • 19.
    16 .- Identidadestrigonométricas para el valor medio de un ángulo α 1 − cos α a) sen =± 2 2 α 1 + cos α b) cos =± 2 2 α 1 − cos α c) tg =± 2 1 + cos α
  • 20.
    17.- Suma ydiferencia de razones trigonométricas de dos ángulos α+β α−β a ) sen α + sen β = 2 sen ⋅ cos 2 2 α+β α−β b) sen α − sen β = 2 cos ⋅ sen 2 2 α+β α−β c) cos α + cos β = 2 cos ⋅ cos 2 2 α+β α−β d) cos α − cos β = −2 sen ⋅ cos 2 2 sen (α + β ) e) tg α + tg β = − cos α ⋅ cos β sen (α − β ) f) tg α − tg β = − cos α ⋅ cos β