Trigonometría - Cepasanfrancisco.edurioja.org
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7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
PÁGINA 146<br />
Los chicos del dibujo deben medir los 35 árboles de una parcela horizontal.<br />
Para ello, proceden así:<br />
• Clavan en el suelo una estaca vertical que sobresale 160 cm.<br />
• A continuación, corren a señalar los extremos de las sombras de los<br />
35 árboles y de la estaca.<br />
• Una vez señalados, proceden, ya sin prisas, a medirlas y a anotar las<br />
medidas. Estos son algunos resultados:<br />
1 Razona que la estaca y su sombra forman un triángulo rectángulo.<br />
¿Ocurre lo mismo con cada árbol y su sombra?<br />
ESTACA<br />
SOMBRA DE<br />
LA ESTACA<br />
LA SOMBRA DE ESTACA CEREZO CIPRÉS CHOPO<br />
MIDIÓ 82 cm 1,23 m 2,61 m 4,3 m<br />
La estaca es vertical y el suelo es horizontal. La sombra<br />
se proyecta sobre el suelo. Por tanto, la estaca y su sombra<br />
son los catetos de un triángulo rectángulo.<br />
Lo mismo ocurre con cada árbol y su sombra (los árboles<br />
hay que idealizarlos para considerarlos como segmentos<br />
verticales).<br />
2 ¿Por qué se han de dar prisa en señalar los extremos de las sombras?<br />
Razona que todos los triángulos descritos son semejantes.<br />
Hay que señalar las sombras muy deprisa para que no les afecte el movimiento del<br />
Sol. Para que los triángulos sean semejantes, hay que medir todas las sombras en<br />
el mismo instante.<br />
3 Calcula las alturas del cerezo, el ciprés y el chopo, aproximándolas hasta los<br />
decímetros.<br />
En la estaca, 160 : 82 = 1,9512… = t. Este es el número por el que hay que multiplicar<br />
la sombra para obtener la longitud de la estaca.<br />
Por ser los triángulos semejantes, si en los demás se multiplica la sombra por ese<br />
número, se obtiene la longitud del árbol correspondiente:<br />
CEREZO 8 SOMBRA · t = 1,23 · t = 2,4 m (altura del cerezo)<br />
CIPRÉS 8 SOMBRA · t = 2,61 · t = 5,09 m (altura del ciprés)<br />
CHOPO 8 SOMBRA · t = 4,3 · t = 8,39 m (altura del chopo)<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
Pág. 1
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
PÁGINA 147<br />
ANTES DE COMENZAR, RECUERDA<br />
1 Dibuja un triángulo de lados 3 cm, 4 cm y 5 cm. Es rectángulo porque sus<br />
lados verifican el teorema de Pitágoras (32 + 42 = 52 ). Traza la altura sobre la<br />
hipotenusa. Demuestra que los dos pequeños triángulos en que se divide el<br />
grande son semejantes entre sí.<br />
<br />
• es semejante a<br />
partir el ángulo A<br />
por com-<br />
^ .<br />
• es semejante a<br />
en común el ángulo C<br />
por tener<br />
^ ABC<br />
ABH<br />
<br />
ABC<br />
BHC<br />
.<br />
Se concluye, pues, que ABH es semejante a BHC .<br />
2 Observa cómo calcula Leticia la altura de una morera que proyecta una sombra<br />
de 5,7 m a la luz de una farola de altura desconocida:<br />
a) Altura de Leticia = 1,68 m<br />
Sombra de Leticia = 1,5 m<br />
d = 2,9 m<br />
Con esto se calcula la altura de la farola.<br />
b)Conociendo la altura de la farola y la<br />
sombra de la morera, 5,7 m, y midiendo<br />
la distancia de la farola a la morera,<br />
2 m, se calcula la altura de la morera.<br />
Resuelve los apartados a) y b) descritos en la situación anterior.<br />
a) Si h es la altura de la farola, por la semejanza de triángulos:<br />
h<br />
=<br />
1,68<br />
d 1,5<br />
8<br />
h<br />
2,9<br />
=<br />
1,68<br />
1,5<br />
8 h = 3,248 m mide la farola.<br />
b) hm 8 altura de la morera:<br />
5,7<br />
h m<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
d<br />
<br />
<br />
5,7 m 2 m<br />
=<br />
5,7 + 2<br />
8 hm = 2,40 m mide la morera.<br />
3,248<br />
h m<br />
A<br />
3 cm<br />
<br />
B<br />
H<br />
5 cm<br />
4 cm<br />
h = 3,248 m<br />
C<br />
Pág. 2
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
PÁGINA 148<br />
1 Dibuja sobre un ángulo como el anterior, 34°, un triánguo rectángulo mucho<br />
más grande. Halla sus razones trigonométricas y observa que obtienes, aproximadamente,<br />
los mismos valores.<br />
sen 34° =<br />
BC<br />
AB<br />
=<br />
35<br />
= 0,56<br />
62<br />
cos 34° =<br />
AC<br />
AB<br />
=<br />
51<br />
= 0,82<br />
62<br />
tg 34° =<br />
BC<br />
AC<br />
=<br />
35<br />
= 0,68<br />
51<br />
PÁGINA 149<br />
2 Utilizando el anterior aparato y un transportador de ángulos, calcula el seno y<br />
el coseno de 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70° y 80°, y la tangente de aquellos<br />
que puedas.<br />
O<br />
0,5<br />
sen 10° = 0,18, cos 10° = 0,98, tg 10° = 0,18<br />
sen 20° = 0,34, cos 20° = 0,94, tg 20° = 0,37<br />
sen 30° = 0,5, cos 30° = 0,86, tg 30° = 0,58<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
62 mm<br />
A 51 mm<br />
C<br />
U<br />
0,5<br />
B<br />
35 mm<br />
Pág. 3
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
sen 40° = 0,64, cos 40° = 0,76, tg 40° = 0,84<br />
sen 50° = 0,76, cos 50° = 0,64<br />
sen 60° = 0,86, cos 60° = 0,5<br />
sen 70° = 0,94, cos 70° = 0,34<br />
sen 80° = 0,98, cos 80° = 0,18<br />
PÁGINA 150<br />
1 sen 37° = 0,6. Calcula cos 37° y tg 37°.<br />
sen 37° = 0,6<br />
(cos 37°) 2 + (0,6) 2 = 1 8 cos 37° = ± √1 – 0,36 = ±0,8<br />
Solo tomamos el resultado positivo: cos 37° = 0,8<br />
tg 37° =<br />
0,6<br />
= 0,75<br />
0,8<br />
2 tg 28° = 0,53. Calcula sen 28° y cos 28°.<br />
= 0,53<br />
(sen 28°) 2 +(cos 28°) 2 = 1<br />
sen 28° = 0,53 cos 28°<br />
(0,53 cos 28°) 2 +(cos 28°) 2 = 1 8 0,28(cos 28°) 2 +(cos 28°) 2 = 1 8<br />
8 1,28(cos 28°) 2 sen 28°<br />
cos 28°<br />
= 1 8<br />
1<br />
8 cos 28° = ± 8 cos 28° = ±0,88<br />
√1,28<br />
Solo tomamos el resultado positivo: cos 28° = 0,88<br />
sen 28° = 0,53 · 0,88 8 sen 28° = 0,46<br />
PÁGINA 151<br />
3 Teniendo en cuenta que tg 45° = 1, deduce el valor de sen 45° y de cos 45°<br />
mediante las relaciones fundamentales.<br />
= 1; sen 45° = cos 45°<br />
(sen 45°) 2 +(cos 45°) 2 = 1<br />
(cos 45°) 2 +(cos 45°) 2 sen 45°<br />
cos 45°<br />
1 √2<br />
= 1 8 cos 45° = ± = ± √ 2 2<br />
Solo tomamos el resultado positivo: cos 45° = 8 sen 45° = √2<br />
√2<br />
2<br />
2<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
Pág. 4
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
4 Teniendo en cuenta que sen 30° = 1/2, halla el valor de cos 30° y de tg 30°<br />
mediante las relaciones fundamentales.<br />
sen 30° =<br />
1<br />
2<br />
(sen 30°) 2 + (cos 30°) 2 = 1 8 + (cos 30°) 2 1<br />
= 1 8 cos 30° = ±<br />
4<br />
Tomamos el resultado positivo: cos 30° =<br />
1/2 1<br />
tg 30° = = =<br />
√3/2 √3<br />
5 Completa en tu cuaderno la siguiente tabla:<br />
En las operaciones donde aparezcan radicales, trabaja con ellos; no utilices su expresión<br />
decimal.<br />
En todos los casos solo tomaremos los resultados positivos.<br />
• sen a = 0,94<br />
(cos a) 2 + (0,94) 2 = 1 8 cos a = 0,34<br />
tg a =<br />
0,94<br />
= 2,76<br />
0,34<br />
• cos a = 0,82<br />
(sen a) 2 + (0,82) 2 = 1 8 sen a = 0,57<br />
tg a =<br />
0,57<br />
= 0,69<br />
0,82<br />
• sen a =<br />
(<br />
)<br />
2<br />
4<br />
5<br />
√3<br />
3<br />
sen a 0,94 4/5<br />
√3<br />
2<br />
cos a 0,82 √ — 3/2<br />
tg a 3,5 1<br />
sen a 0,94 0,57 4/5 0,96 1/2 √ — 2/2<br />
cos a 0,34 0,82 3/5 0,27 √ — 3/2 √ — 2/2<br />
tg a 2,76 0,69 4/3 3,5 √ — 3/3 1<br />
+(cos a) 2 = 1 8 (cos a) 2 = 1 – 8 cos a =<br />
tg a = = 4<br />
4<br />
5<br />
16<br />
25<br />
4/5<br />
3/5 3<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
3<br />
5<br />
√3<br />
2<br />
Pág. 5
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
• tg a = 3,5<br />
= 3,5; sen a = 3,5 · cos a<br />
(sen a) 2 + (cos a) 2 = 1<br />
(3,5 cos a) 2 +(cos a) 2 = 1 8 13,25(cos a) 2 sen a<br />
cos a<br />
= 1 8 cos a = 0,27<br />
sen a = 3,5 · 0,27 8 sen a = 0,96<br />
• cos a =<br />
√3<br />
2<br />
(sen a) 2 +<br />
(<br />
√3<br />
2<br />
1/2 1<br />
tg a = = =<br />
√3/2 √3<br />
)<br />
2<br />
= 1 8 (sen a) 2 = 1 –<br />
3<br />
8 sen a =<br />
4<br />
√3<br />
3<br />
• tg a = 1<br />
= 1; sen a = cos a<br />
(sen a) 2 +(cos a) 2 = 1<br />
(cos a) 2 +(cos a) 2 = 1 8 2(cos a) 2 sen a<br />
cos a<br />
1<br />
= 1 8 cos a = =<br />
√2<br />
√2<br />
sen a =<br />
2<br />
6 Un carpintero quiere construir una escalera de tijera, cuyos<br />
brazos, una vez abiertos, formen un ángulo de 60°.<br />
Para que la altura de la escalera, estando abierta, sea de 2<br />
metros, ¿qué longitud deberá tener cada brazo?<br />
cos 30° =<br />
2<br />
L<br />
8<br />
√3<br />
=<br />
2<br />
2 L<br />
4<br />
8 L =<br />
√3<br />
≈ 2,3 m<br />
Cada brazo deberá medir, aproximadamente, 2,3 m de longitud.<br />
7 Calcula el seno y la tangente de un ángulo cuyo coseno vale 0,8.<br />
cos a = 0,8<br />
(sen a) 2 +(cos a) 2 = 1 8 (0,8) 2 +(sen a) 2 = 1 8 sen a = ±0,6<br />
Tomamos solo el valor positivo: sen a = 0,6<br />
tg a =<br />
0,6<br />
= 0,75<br />
0,8<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
1<br />
2<br />
√2<br />
2<br />
Pág. 6
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
8 Calcula el seno y el coseno de un ángulo cuya tangente vale 0,7.<br />
tg a = 0,7<br />
= 0,7; sen a = 0,7 · cos a<br />
(sen a) 2 +(cos a) 2 = 1<br />
(0,7 cos a) 2 +(cos a) 2 = 1 8 1,49(cos a) 2 sen a<br />
cos a<br />
= 1 8 cos a = ±0,82<br />
Solo tomamos el valor positivo: cos a = 0,82<br />
sen a = 0,7 · 0,82 8 sen a = 0,57<br />
PÁGINA 152<br />
1 Obtén las siguientes razones trigonométricas y escribe en tu cuaderno los resultados<br />
redondeando a las milésimas.<br />
a) sen 86° b)cos 59° c) tg 22°<br />
d)sen 15° 25' 43'' e) cos 59° 27' f) tg 86° 52'<br />
g) sen 10° 30'' (atención, 10° 0' 30'')<br />
a) sen 86° = 0,998 b) cos 59° = 0,515<br />
c) tg 22° = 0,404 d) sen 15° 25' 43'' = 0,266<br />
e) cos 59° 27' = 0,508<br />
g) sen 10° 30'' = 0,174<br />
f) tg 86° 52' = 18,268<br />
PÁGINA 153<br />
2 Da el valor del ángulo a en forma sexagesimal, en cada caso:<br />
a) sen a = 0,91 b)tg a = 5,83 c) cos a = 0,42<br />
d)tg a = 0,34 e) sen a = 0,08 f) cos a = 0,88<br />
a) a = 65° 30' 19'' b) a = 80° 16' 1'' c) a = 65° 9' 55''<br />
d) a = 18° 46' 41'' e) a = 4° 35' 19'' f) a = 28° 21' 27''<br />
3 Calcula sen a sabiendo que cos a = 0,91<br />
Calcula cos a sabiendo que tg a = 6,41<br />
Calcula tg a sabiendo que cos a = 0,06<br />
Calcula tg a sabiendo que cos a = 0,96<br />
Calcula sen a sabiendo que tg a = 0,1<br />
cos a = 0,91 8 sen a = 0,415 tg a = 6,41 8 cos a = 0,154<br />
cos a = 0,06 8 tg a = 16,637 cos a = 0,96 8 tg a = 0,292<br />
tg a = 0,1 8 sen a = 0,0995<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
Pág. 7
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
PÁGINA 155<br />
1 Los dos catetos de un triángulo rectángulo miden 48 cm y 71 cm. Calcula, en<br />
grados y minutos, los dos ángulos agudos.<br />
48 cm<br />
tg a =<br />
48<br />
= 0,676 8a= 34° 3' 39,27''<br />
71<br />
b = 90° – 34° 3' 39,27'' = 55° 86' 51,73''<br />
2 En un triángulo rectángulo un ángulo agudo mide 37°, y el cateto opuesto,<br />
87 m. Halla el otro cateto y la hipotenusa.<br />
87 m<br />
b<br />
sen 37° =<br />
87<br />
a<br />
8 a =<br />
87<br />
= 144,56 m<br />
sen 37°<br />
tg 37° =<br />
87<br />
c<br />
8 c =<br />
87<br />
= 115,45 m<br />
tg 37°<br />
3 Halla el radio de un octógno regular de 20 cm de lado. ¿Cuánto mide su apotema?<br />
r<br />
22,5°<br />
c<br />
20<br />
a<br />
37°<br />
a<br />
sen 22,5° =<br />
10<br />
r<br />
8 r =<br />
10<br />
≈ 26,13 cm<br />
sen 22,5°<br />
cos 22,5° =<br />
apotema<br />
r<br />
8 apotema ≈ 24,14 cm<br />
4 Desde un cohete espacial se ve la Tierra bajo un ángulo de 100°.<br />
a) ¿A qué distancia de la Tierra se encuentra en ese instante?<br />
b)¿Cuál es el área de la porción de tierra visible desde el cohete?<br />
a) d =<br />
R<br />
– R =<br />
6 366<br />
– 6 366 = 1 944,2 km<br />
cos 40° cos 40°<br />
(R es el radio de la Tierra)<br />
b) h = R – R cos 40° = 1 489,36 km<br />
Área del casquete = 2πRh = 59 572 592,72 km2 Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
71 cm<br />
R<br />
50° d<br />
h<br />
40°<br />
Pág. 8
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
5 ¿A qué altura sobre la superficie de la Tierra hemos de subir para ver un lugar<br />
situado a 400 km de distancia?<br />
A un arco de 400 km le corresponde un ángulo de 3,6°.<br />
d =<br />
R<br />
– R = 12,587 km<br />
cos 3,6°<br />
(R es el radio de la Tierra).<br />
PÁGINA 157<br />
1 En un triángulo ABC, calcula BC — conociendo AB — = 37 cm, AC — = 50 cm y<br />
BAC<br />
ì = 32°.<br />
B<br />
cos 32° =<br />
x<br />
37<br />
8 x = 31,38 cm<br />
h<br />
sen 32° =<br />
h<br />
37<br />
8 h = 19,61 cm<br />
A<br />
32° x<br />
50 cm<br />
y<br />
C y = 50 – x = 50 – 31,38 = 18,62 cm<br />
BC<br />
= √h = 27,04 cm<br />
2 + y 2<br />
2 Para hallar la altura a la que se encuentra un globo, procedemos así:<br />
Rosa se coloca en un punto B, y yo en A, a 5 metros<br />
de ella, de forma que los puntos A, B y C<br />
(observa la figura) quedan alineados.<br />
Si los ángulos a y b miden 40° y 50°, respectivamente,<br />
¿a qué altura se encuentra el globo?<br />
h 8 altura a la que se encuentra el globo.<br />
h<br />
tg b = — BC —<br />
h<br />
tg a = — AC —<br />
37 cm<br />
h<br />
tg 50° = — x<br />
h<br />
tg 40° = — x +5<br />
1,19 =<br />
h<br />
8 h = 1,19x<br />
x<br />
° §§¢§§£<br />
° §§¢§§£<br />
A B C<br />
a b x<br />
A B C<br />
0,84 =<br />
h<br />
8 0,84 =<br />
1,19x<br />
8 0,84x + 4,2 = 1,19x 8 0,35x = 4,2 8<br />
x +5<br />
x +5<br />
8 x = 12 8 h = 1,19 · 12 = 14,28 m<br />
El globo se encuentra a 14,28 m de altura.<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
h<br />
Pág. 9
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
3 Una antena de radio está sujeta al suelo con dos tirantes de cable de acero,<br />
como indica la figura.<br />
B<br />
Calcula:<br />
a) La altura de la antena.<br />
b)La longitud de los cables.<br />
c) El valor del ángulo ABC<br />
ì .<br />
a) h 8 altura de la antena.<br />
h<br />
tg 60° = —<br />
x<br />
h<br />
tg 45° = —<br />
126 – x<br />
x = 126 – x 8 ( 126<br />
√3<br />
√3 +1)x = 126 8 x = = 46,12 8<br />
√3 + 1<br />
8 h = 126 – 46,12 8 h = 79,88 m<br />
La altura de la antena es de 79,88 m<br />
b) cos 60° =<br />
x<br />
8<br />
1<br />
=<br />
46,12<br />
8 AB = 92,24 m<br />
AB 2 AB<br />
sen 45° =<br />
h √2<br />
8 =<br />
79,88<br />
8 BC = 112,97 m<br />
BC 2 BC<br />
ì<br />
c) ABC = 180° – 60° – 45° = 75°<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
° §§¢§§£<br />
A<br />
60° 45°<br />
A 126 m C<br />
60°<br />
x<br />
B<br />
h<br />
√ — 3 = — 8 h = √ — 3x<br />
x<br />
h<br />
1 = — 8 h = 126 – x<br />
126 – x<br />
h<br />
126 m<br />
45°<br />
° §§¢§§£<br />
C<br />
Pág. 10
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
PÁGINA 159<br />
1 Sitúa sobre la circunferencia goniométrica los ángulos:<br />
62°, 154°, 243° y 300°<br />
Representa sus razones trigonométricas y da su valor aproximado.<br />
sen 62° = 0,88 cos 62° = 0,47 tg 62° = 1,88<br />
sen 154° = 0,44 cos 154° = –0,9 tg 154° = –0,49<br />
sen 243° = –0,89 cos 243° = –0,45 tg 243° = 1,96<br />
sen 300° = –0,87 cos 300° = 0,5 tg 300° = –1,73<br />
2 En la página anterior, en la circunferencia goniométrica sobre la que se han representado<br />
el seno y el coseno, hay un triángulo coloreado, OA'A.<br />
a) Razonando sobre él y teniendo en cuenta que OA<br />
— = 1, justifica que:<br />
cos a = OA'<br />
— y sen a = A'A —<br />
b)Aplicando el teorema de Pitágoras en este triángulo justifica que:<br />
(sen a) 2 +(cos a) 2 = 1<br />
c) Justifica que (sen b) 2 +(cos b) 2 = 1, razonando sobre el correspondiente<br />
triángulo.<br />
a) cos a = = =<br />
b) (sen a) 2 +(cos a) 2 = ( ) 2 +( ) 2 = ( ) 2 OA' OA'<br />
OA'<br />
OA 1<br />
AA' OA' OA = 1<br />
c) (sen b) 2 +(cos b) 2 = OB2<br />
= 1<br />
3 Di el valor de sen a y cos a cuando a vale 0°, 90°, 180°, 270° y 360°.<br />
4 En este círculo se da el signo de sen f según el cuadrante<br />
en el que se halle situado el ángulo f. Comprueba que<br />
es correcto y haz algo similar para cos f.<br />
– +<br />
– +<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
a 0° 90° 180° 270° 360°<br />
sen a 0 1 0 –1 0<br />
cos a 1 0 –1 0 1<br />
+ +<br />
– –<br />
El coseno se corresponde con la longitud en el eje X, por<br />
lo que será positivo en el primer y cuarto cuadrante y negativo<br />
en el segundo y tercer cuadrante.<br />
Pág. 11
7Soluciones a las actividades de cada epígrafe<br />
5 Teniendo en cuenta la semejanza de los triángulos OA'A y<br />
OUT, y que OU — = 1, demuestra que:<br />
= tg a<br />
Por la semejanza de triángulos:<br />
= 8 =<br />
AA' · OU<br />
=<br />
AA'<br />
OA'<br />
8 tg a =<br />
AA'<br />
=<br />
OA'<br />
—<br />
OA' OU<br />
AA' UT<br />
UT<br />
OA'<br />
PÁGINA 160<br />
sen a<br />
cos a<br />
6 Expresa con valores entre –180° y 180° estos ángulos: 1 837°, 3 358°, 1 381° y<br />
3 805°. Comprueba con la calculadora que, en cada caso, coinciden las razones<br />
trigonométricas de uno y otro ángulo.<br />
1 837° = 5 · 360° + 37° 8 37°<br />
3 358° = 9 · 360° + 118° 8 118°<br />
1 381° = 4 · 360° – 59° 8 –59°<br />
3 805° = 11 · 360° – 155° 8 –155°<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
sen a<br />
cos a<br />
a<br />
1 837°<br />
37°<br />
3 358°<br />
118°<br />
1 381°<br />
–59°<br />
3 805°<br />
–155°<br />
sen a 0,60 0,88 –0,86 –0,42<br />
cos a 0,80 –0,47 0,52 –0,91<br />
tg a 0,75 –1,88 –1,66 0,47<br />
sen a<br />
A<br />
a cos a<br />
O A' U<br />
T<br />
tg a<br />
Pág. 12
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
PÁGINA 161<br />
P RACTICA<br />
Razones trigonométricas de un ángulo agudo<br />
1 Halla las razones trigonométricas del ángulo a en cada uno de estos<br />
triángulos:<br />
a) b) c)<br />
√25<br />
a) sen a = = 0,28; cos a = =<br />
24<br />
= 0,96; tg a =<br />
7<br />
≈ 0,29<br />
25<br />
24<br />
2 – 72 7<br />
25<br />
25<br />
√11,6<br />
b) sen a = =<br />
8,4<br />
≈ 0,724<br />
11,6<br />
cos a =<br />
8<br />
≈ 0,69; tg a =<br />
8,4<br />
= 1,05<br />
11,6<br />
8<br />
2 – 82 11,6<br />
32<br />
c) sen a = =<br />
32<br />
=<br />
8<br />
≈ 0,47<br />
√32 68 17<br />
2 + 602 cos a =<br />
60<br />
=<br />
15<br />
≈ 0,88; tg a =<br />
32<br />
=<br />
8<br />
≈ 0,53<br />
68 17<br />
60 15<br />
2 Midiendo los lados, halla las razones trigonométricas de B ^ en cada caso:<br />
a) B b)<br />
C<br />
7 m<br />
25 m<br />
a<br />
A<br />
a<br />
8 m<br />
C<br />
a) sen B ^ = ≈ 0,82; cos B ^ = ≈ 0,59; tg B ^ = = 1,4<br />
b) sen B ^ = ≈ 0,34; cos B ^ = ≈ 0,95; tg B ^ 2,8<br />
2<br />
2,8<br />
3,4<br />
3,4<br />
2<br />
1,3<br />
3,6<br />
=<br />
1,3<br />
≈ 0,36<br />
3,8<br />
3,8<br />
3,6<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
11,6 cm<br />
32 m<br />
A<br />
a<br />
60 m<br />
B<br />
Pág. 1
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
3 Halla las razones trigonométricas de los ángulos agudos de los siguientes<br />
triángulos rectángulos (A ^ = 90°):<br />
a) b = 56 cm; a = 62,3 cm<br />
c) c = 16 cm; a = 36 cm<br />
b)b = 33,6 cm; c = 4,5 cm<br />
a) sen B ^ = ≈ 0,90<br />
cos B ^ = = ≈ 0,438<br />
tg B ^ = ≈ 2,051<br />
sen C ^ = ≈ 0,438; cos C ^ = ≈ 0,90; tg C ^ √62,3 27,3<br />
62,3<br />
56<br />
27,3<br />
27,3<br />
56<br />
=<br />
27,3<br />
= 0,4875<br />
62,3<br />
62,3<br />
56<br />
2 – 562 B<br />
56<br />
62,3<br />
62,3 cm<br />
62,3<br />
A<br />
56 cm<br />
C<br />
b) sen B ^ = = ≈ 0,991<br />
cos B ^ = ≈ 0,133<br />
tg B ^ = ≈ 7,467<br />
sen C ^ = ≈ 0,133; cos C ^ = ≈ 0,991; tg C ^ 33,6 33,6<br />
√4,5 33,9<br />
4,5<br />
33,9<br />
33,6<br />
4,5<br />
4,5<br />
33,6<br />
=<br />
4,5<br />
≈ 9,955<br />
33,9<br />
33,9<br />
33,6<br />
2 + 33,62 B<br />
33,9 cm<br />
4,5 cm<br />
A<br />
C<br />
33,6 cm<br />
c) sen B ^ = ≈ ≈0,896<br />
cos B ^ = = 0, ) 4<br />
tg B ^ = ≈ 2,016<br />
sen C ^ = = 0, ) 4; cos C ^ = ≈ 0,896; tg C ^ √36 32,25<br />
36<br />
16<br />
36<br />
32,25<br />
16<br />
16<br />
32,25<br />
=<br />
16<br />
≈ 0,496<br />
36<br />
36<br />
32,25<br />
2 – 162 B<br />
36<br />
36 cm<br />
A<br />
32,25 cm<br />
C<br />
4 Comprueba, con el teorema de Pitágoras, que los triángulos ABC y AHB<br />
son rectángulos.<br />
7 cm<br />
27,3 cm<br />
16 cm<br />
A<br />
6,72 cm<br />
C H<br />
1,96 cm<br />
24 cm<br />
23,04 cm<br />
B<br />
Halla en cada uno las razones trigonométricas<br />
del ángulo B y compara los resultados. ¿Qué<br />
observas?<br />
El triángulo ABC es rectángulo en A:<br />
24 2 +7 2 = 625 = (23,04 + 1,96) 2 = 25 2 = 625<br />
El triángulo AHB es rectángulo en H:<br />
23,04 2 + 6,72 2 = 576 = 24 2<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
Pág. 2
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
5 Calcula las razones trigonométricas de los ángulos A ^ y C ^ , ABD<br />
ì y CBD<br />
ì .<br />
= = 9; = √12 = 20<br />
2 + 162 √15 BC<br />
2 – 122 AD<br />
Relaciones fundamentales<br />
6 Si sen a = 0,28, calcula cos a y tg a utilizando las relaciones fundamentales<br />
(a < 90°).<br />
cos a = √1 – 0,28 = 0,96; tg a =<br />
0,28<br />
≈ 0,292<br />
0,96<br />
2<br />
7 Halla el valor exacto (con radicales) de sen a y tg a sabiendo que<br />
cos a = 2/3 (a < 90°).<br />
sen a = = = ; tg a = = √5<br />
2 2 4<br />
– – —<br />
√5 √5/3<br />
( —) 3 9 3 2/3 2<br />
√ 1<br />
sen<br />
cos<br />
tg<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
en ABC<br />
en AHB<br />
15 cm<br />
√ 1<br />
sen B ^<br />
B<br />
12 cm<br />
A D<br />
A ^<br />
12<br />
— = 0,8<br />
15<br />
9<br />
— = 0,6<br />
15<br />
12<br />
— = 1, ) 3<br />
9<br />
7<br />
— = 0,28<br />
25<br />
6,72<br />
— = 0,28<br />
24<br />
C ^<br />
12<br />
— = 0,6<br />
20<br />
16<br />
— = 0,8<br />
20<br />
12<br />
— = 0,75<br />
16<br />
cos B ^<br />
24<br />
— = 0,96<br />
25<br />
23,04<br />
— = 0,96<br />
24<br />
16 cm<br />
tg B ^<br />
7<br />
— ≈ 0,292<br />
24<br />
6,72<br />
— ≈ 0,292<br />
23,04<br />
C<br />
^<br />
ABD<br />
^<br />
CBD<br />
9<br />
— = 0,6<br />
15<br />
12<br />
— = 0,8<br />
15<br />
9<br />
— = 0,75<br />
12<br />
16<br />
— = 0,8<br />
20<br />
12<br />
— = 0,6<br />
20<br />
16<br />
— = 1, ) 3<br />
12<br />
Pág. 3
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
8 Si tg a = √5,<br />
calcula sen a y cos a (a < 90°).<br />
sen a<br />
— = √ — 5<br />
cos a<br />
sen 2 a + cos 2 a = 1<br />
√6<br />
sen a = √5 · =<br />
6<br />
√30<br />
6<br />
9 Calcula y completa esta tabla con valores aproximados:<br />
sen a 0,92<br />
cos a 0,12<br />
tg a 0,75<br />
sen a 0,92 0,6 0,99<br />
cos a 0,39 0,8 0,12<br />
tg a 2,35 0,75 8,27<br />
En todos los casos solo tomaremos valores positivos.<br />
• sen a = 0,92 8 cos a = = 0,39<br />
tg a = = 2,35<br />
• tg a = 0,75<br />
= 0,75 8 sen a = 0,75 · cos a<br />
(sen a) 2 +(cos a) 2 = 1 8 (0,75 · cos a) 2 +(cos a) 2 = 1 8<br />
8 (cos a) 2 = 0,64 8 cos a = 0,8<br />
sen a = 0,75 · 0,8 = 0,6<br />
• cos a = 0,12 8 sen a = √1 – (0,12) = 0,99<br />
tg a =<br />
0,99<br />
= 8,27<br />
0,12<br />
2<br />
√1 – (0,92)<br />
0,92<br />
0,39<br />
sen a<br />
cos a<br />
2<br />
10 Calcula el valor exacto (utilizando radicales) de las razones trigonométricas<br />
que faltan en la tabla siguiente (a < 90°):<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
s = √ — 5c<br />
1 √ — 6<br />
(√ — 5c) 2 + c 2 = 1 8 6c 2 = 1 8 cos a = — = —<br />
√ — 6 6<br />
° §¢§£<br />
sen a 2/3<br />
cos a √ — 2/3<br />
tg a 2<br />
sen a 2/3 √ — 7/3 2√ — 5/5<br />
cos a √ — 5/3 √ — 2/3 √ — 5/5<br />
tg a 2√ — 5/5 √ — 7/2 2<br />
Pág. 4
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
Como a0<br />
¢<br />
£ cos a>0<br />
√1 – (<br />
2√5<br />
5<br />
—) 2<br />
√1 – (<br />
—) 2<br />
√ 9<br />
√ 9<br />
a 15° 55° 20' 72° 25' 40'' 85,5°<br />
sen a 0,26 0,82 0,95 0,997<br />
cos a 0,97 0,57 0,30 0,078<br />
tg a 0,27 1,45 3,16 12,71<br />
12 Halla el ángulo a en cada caso. Exprésalo en grados, minutos y segundos.<br />
a) sen a = 0,58 b)cos a = 0,75 c) tg a = 2,5<br />
√5<br />
d)sen a =<br />
3<br />
1<br />
e) cos a =<br />
√3<br />
f) tg a = 3√2<br />
a) a = 35° 27' 2'' b) a = 41° 24' 35'' c) a = 68° 11' 55''<br />
d) a = 48° 11' 23'' e) a = 54° 44' 8'' f) a = 76° 44' 14''<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
√5<br />
3<br />
√7<br />
3<br />
√5<br />
5<br />
Pág. 5
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
13 Halla, con la calculadora, las otras razones trigonométricas del ángulo a<br />
en cada uno de los casos siguientes:<br />
a) sen a = 0,23 b)cos a = 0,74 c) tg a = 1,75<br />
1<br />
d)sen a =<br />
√2<br />
e) tg a = √3<br />
√3<br />
f) cos a =<br />
2<br />
a) cos a = 0,97; tg a = 0,24 b) sen a = 0,67; tg a = 0,91<br />
c) sen a = 0,87; cos a = 0,5 d) cos a = 0,71; tg a = 1<br />
e) sen a = 0,87; cos a = 0,5 f) sen a = 0,5; tg a = 0,58<br />
PÁGINA 162<br />
Resolución de triángulos rectángulos<br />
14 Halla la medida de los lados y ángulos desconocidos en los siguientes<br />
triángulos rectángulos (A ^ = 90°):<br />
a) b = 7 cm c = 18 cm b)a = 25 cm b = 7 cm<br />
c) b = 18 cm B ^ = 40° d)c = 12,7 cm B ^ = 65°<br />
e) a = 35 cm C ^ = 36°<br />
a) a = = ≈ 19,31 cm<br />
tg B ^ = = = 0,3 ) 8 8 B ^ ≈ 21° 15' 2''<br />
C ^ √7<br />
b 7<br />
c 18<br />
= 90° – 21° 15' 2'' = 68° 44' 58''<br />
2 +182 √b 2 + c 2<br />
b) c = = = 24 cm<br />
sen B ^ = = = 0,28 8 B ^ ≈ 16° 15' 37''<br />
C ^ √25<br />
b 7<br />
a 25<br />
= 90° – 16° 15' 37'' = 73° 44' 23''<br />
2 – 72 √a2 – b 2<br />
c) C ^ = 90° – 40° = 50°<br />
sen B ^ = 8 sen 40° = 8 a ≈ 28 cm<br />
tg B ^ b<br />
a<br />
18<br />
a<br />
=<br />
b<br />
c<br />
8 tg 40° =<br />
18<br />
c<br />
8 c ≈ 21,45 cm<br />
d) C ^ = 90° – 65° = 25°<br />
tg B ^ = 8 tg 65° = 8 b ≈ 27,23 cm<br />
cos B ^ b<br />
c<br />
b<br />
12,7<br />
=<br />
c<br />
a<br />
8 cos 65° =<br />
12,7<br />
a<br />
8 a ≈ 30,05 cm<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
Pág. 6
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
e) B ^ = 90° – 36° = 54°<br />
sen C ^ = 8 sen 36° = 8 c ≈ 20,57 cm<br />
cos C ^ c<br />
a<br />
c<br />
35<br />
=<br />
b<br />
a<br />
8 cos 36° =<br />
b<br />
35<br />
8 b ≈ 28,32 cm<br />
15 Cuando los rayos del sol forman 40° con el suelo, la sombra de un árbol<br />
mide 18 m. ¿Cuál es su altura?<br />
tg 40° =<br />
x<br />
8 x = 15,1 m mide el árbol.<br />
18<br />
16 Una escalera de 3 m está apoyada en una pared. ¿Qué ángulo forma la escalera<br />
con el suelo si su base está a 1,2 m de la pared?<br />
cos a =<br />
1,2<br />
= 0,4 8a= 66° 25' 19''<br />
3<br />
17 De un triángulo isósceles conocemos su lado desigual, 18 m, y su altura,<br />
10 m. ¿Cuánto miden sus ángulos?<br />
tg a = = 1, ) 10<br />
1 8a= 48° 46''<br />
9<br />
b = 180° – 2a = 83° 58' 28''<br />
18 Calcula la altura, h, de los siguientes triángulos:<br />
a) B b) B<br />
18 cm<br />
a<br />
40°<br />
18 m<br />
h<br />
10 m<br />
b<br />
18 m<br />
a<br />
28 cm<br />
65° 35°<br />
A<br />
D C<br />
D A<br />
C<br />
a) sen 65° =<br />
h<br />
8 h ≈ 16,3 cm b) sen 35° =<br />
h<br />
8 h ≈ 16,1 cm<br />
18<br />
28<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
h<br />
3 m<br />
a<br />
1,2 m<br />
Pág. 7
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
19 Calcula la altura sobre el lado AB en los siguientes triángulos:<br />
a) B b) B<br />
A C<br />
C<br />
a)<br />
A<br />
sen 70° =<br />
h<br />
15<br />
8 h ≈ 14,1 cm<br />
b) B<br />
A<br />
40°<br />
sen 40° =<br />
h<br />
8 h ≈ 14,8 cm<br />
23<br />
20 Halla:<br />
h<br />
a) La longitud AC.<br />
b)El área del triángulo ABC.<br />
☞ Ten en cuenta que AC = AD + DC.<br />
a) En ABD, cos 53° =<br />
AD<br />
8 AD ≈13,84 cm<br />
23<br />
En BDC, cos 34° = 8 ≈29 cm<br />
b) Hallamos la altura h en el triángulo ABD:<br />
sen 53° = 8 h ≈ 18,37 cm<br />
A = ABC = ≈ 393,49 cm2 DC<br />
35<br />
DC<br />
h<br />
23<br />
AC · h<br />
2<br />
42,84 · 18,37<br />
2<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
70° 40°<br />
15 cm<br />
B<br />
70°<br />
h<br />
23 cm<br />
C<br />
15 cm<br />
C<br />
A<br />
23 cm<br />
° §§§¢§§§£<br />
23 cm<br />
A<br />
AC<br />
53°<br />
B<br />
D<br />
h<br />
35 cm<br />
34°<br />
C<br />
≈ 13,84 + 29 = 42,84 cm<br />
Pág. 8
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
Razones trigonométricas de ángulos cualesquiera<br />
21 Sitúa en la circunferencia goniométrica los siguientes ángulos e indica el<br />
signo de sus razones trigonométricas.<br />
a) 128° b)198°<br />
c) 87° d)98°<br />
e) 285° f) 305°<br />
Compruébalo con la calculadora.<br />
a) 128° b)<br />
128° sen +<br />
c) 87° d)<br />
87°<br />
e) 285° f)<br />
285°<br />
sen –<br />
cos +<br />
tg –<br />
305°<br />
22 Completa esta tabla sin usar la calculadora:<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
cos –<br />
tg –<br />
sen +<br />
cos +<br />
tg +<br />
198°<br />
98°<br />
0° 90° 180° 270° 360°<br />
sen 1<br />
cos 0<br />
tg No tiene<br />
0° 90° 180° 270° 360°<br />
sen 0 1 0 –1 0<br />
cos 1 0 –1 0 1<br />
tg 0 No tiene 0 No tiene 0<br />
198°<br />
sen –<br />
cos –<br />
tg +<br />
98°<br />
sen +<br />
cos –<br />
tg –<br />
305°<br />
sen –<br />
cos +<br />
tg –<br />
Pág. 9
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
23 En cada uno de estos círculos está indicado el signo de las razones trigonométricas<br />
de a, según el cuadrante en el que esté a. ¿Cuál corresponde a<br />
sen a. ¿Cuál a cos a? ¿Y cuál a tg a?<br />
a) b) c)<br />
– +<br />
– +<br />
a) cos a b) sen a c) tg a<br />
24 Resuelto en el libro de texto.<br />
PÁGINA 163<br />
25 Dibuja dos ángulos cuyo seno sea 2/5 y halla su coseno.<br />
sen a =<br />
2<br />
4 21<br />
8 cos a = ± – — = ± = ±<br />
5<br />
25<br />
ì √21 ì<br />
cos AOP = ; cos AOQ = –<br />
5<br />
26 Dibuja un ángulo menor que 180° cuyo coseno sea –2/3 y halla su seno<br />
y su tangente.<br />
ì<br />
El ángulo AOP cumple las condiciones.<br />
cos a = –<br />
2<br />
4 ì<br />
8 sen a = ± – —<br />
√5<br />
= ± 8 sen AOP =<br />
3<br />
9 3<br />
tg = = – √5 ì √5/3<br />
AOP<br />
–2/3 2<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
+ +<br />
– –<br />
√ 1<br />
√ 1<br />
Q<br />
√21<br />
5<br />
P<br />
O<br />
√ 25<br />
O<br />
b<br />
a<br />
– +<br />
+ –<br />
a<br />
P<br />
√21<br />
5<br />
A<br />
A<br />
√5<br />
3<br />
Pág. 10
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
27 Sabiendo que tg a = –2 y a < 180°, halla sen a y cos a.<br />
s = –2c<br />
1 √ — 5<br />
4c 2 + c 2 = 1 8 5c 2 = 1 8 c = ±— = ±—<br />
√ — sen a<br />
— = –2<br />
cos a<br />
(sen a) 5 5<br />
2 +(cos a) 2 = 1<br />
1 √5 2<br />
cos a = – = – ; sen a = =<br />
√5 5 √5<br />
P IENSA Y RESUELVE<br />
28 Dos antenas de radio<br />
están sujetas al suelo<br />
por cables tal como indica<br />
la figura. Calcula la<br />
longitud de cada uno de<br />
los tramos de cable y la<br />
distancia AE.<br />
sen 60° =<br />
100<br />
AB<br />
8 AB ≈115,47 m tg 60° =<br />
100<br />
AP<br />
8 AP ≈57,74 m<br />
sen 30° =<br />
100<br />
BC<br />
8 BC = 200 m tg 30° =<br />
100<br />
PC<br />
8PC ≈173,21 m<br />
cos 45° =<br />
75<br />
CD<br />
8 CD ≈106,07 m tg 45° =<br />
CQ<br />
75<br />
8 CQ = 75 m<br />
cos 30° =<br />
75<br />
DE<br />
8 DE ≈86,6 m tg 30° =<br />
QE<br />
75<br />
8 QE ≈43,3 m<br />
AE = 57,74 + 173,21 + 75 + 43,3 = 349,25 m<br />
29 Una escalera para acceder a un túnel tiene<br />
la forma y las dimensiones de la figura.<br />
Calcula la profundidad del punto B.<br />
x<br />
A<br />
25 m<br />
30°<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
10 m<br />
y<br />
° §¢§£<br />
30 m<br />
50°<br />
A<br />
B<br />
100 m<br />
B<br />
2√5<br />
5<br />
45°<br />
30°<br />
60° 30°<br />
P C Q E<br />
A<br />
25 m<br />
30°<br />
10 m<br />
75 m<br />
sen 30° =<br />
x<br />
25<br />
8 x = 12,5 m<br />
sen 50° =<br />
y<br />
30<br />
8 y ≈ 22,98 m<br />
Profundidad: 12,5 + 22,98 = 35,48 m<br />
D<br />
30 m<br />
50°<br />
B<br />
Pág. 11
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
30 Una señal de peligro en una carretera nos advierte que la pendiente es del<br />
12%. ¿Qué ángulo forma ese tramo de carretera con la horizontal? ¿Cuántos<br />
metros hemos descendido después de recorrer 7 km por esa carretera?<br />
a<br />
100<br />
7 km<br />
sen a =<br />
12<br />
= 0,12 8a= 6° 53' 32''<br />
100<br />
sen a =<br />
x<br />
8 x = 0,12 · 7 = 0,84 km = 840 m<br />
7<br />
31 En una ruta de montaña, una señal indica una altitud de 785 m. Tres kilómetros<br />
más adelante, la altitud es de 1 265 m. Halla la pendiente media de<br />
esa ruta y el ángulo que forma con la horizontal.<br />
785 m<br />
x = 1 265 – 785 = 480 m<br />
sen a =<br />
480<br />
= 0,16 8a= 9° 12' 25''<br />
3 000<br />
Pendiente = tg a = 0,162 8 16,2%<br />
32 Los brazos de un compás, que miden 12 cm, forman un ángulo de 50°.<br />
¿Cuál es el radio de la circunferencia que puede trazarse con esa abertura?<br />
sen 25° =<br />
x<br />
8 x ≈ 5,07 cm<br />
12<br />
Radio de la circunferencia ≈ 10,14 cm<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
6° 58' 34''<br />
12<br />
x<br />
a<br />
3 km<br />
x<br />
1265 m<br />
50°<br />
x<br />
12 cm<br />
Pág. 12
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
33 Calcula el área de cada uno de estos triángulos:<br />
a)<br />
b)<br />
A<br />
12 m<br />
50°<br />
B<br />
20 m<br />
35°<br />
35°<br />
P R<br />
a) Calculamos la altura, h, sobre AC:<br />
sen 50° = 8 h ≈ 9,19 m<br />
Área = = 105,685 m2 h<br />
12<br />
23 · 9,19<br />
2<br />
b) Calculamos la altura, h, sobre PR:<br />
sen 35° =<br />
h<br />
8 h ≈ 11,47 m<br />
20<br />
Calculamos la base, PR :<br />
cos 35° = 8 = 40 · cos 35° ≈ 32,77 m<br />
Área = ≈ 188 m2 PR/2<br />
20<br />
PR<br />
32,77 · 11,47<br />
2<br />
34 En el triángulo ABC calcula h y a.<br />
• En el triángulo ABP:<br />
sen 65° =<br />
h<br />
18<br />
8 h ≈ 16,31 cm<br />
• cos 65° =<br />
AP<br />
18<br />
8 AP ≈7,61<br />
PC = AC – AP = 23 – 7,61 = 15,39<br />
a = = √16,31 ≈ 22,42 cm<br />
2 + 15,392 √h2 + PC — 2<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
23 m<br />
Q<br />
C<br />
B<br />
18 cm a<br />
h<br />
65°<br />
A<br />
P<br />
23<br />
C<br />
Pág. 13
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
35 En el triángulo ABC halla x, h e y.<br />
• En el triángulo ABP:<br />
B<br />
cos 50° =<br />
x<br />
17<br />
8 x ≈ 10,93 cm<br />
17 cm<br />
h<br />
29 cm<br />
sen 50° =<br />
h<br />
17<br />
8 h ≈ 13,02 cm<br />
A<br />
50°<br />
x P y<br />
C<br />
• En el triángulo BCP:<br />
y = = √29 ≈ 25,91 cm<br />
2 – 13,022 √292 –h2 36 Calcula h, x y b.<br />
☞ En el triángulo PAB, PB = x + 17.<br />
sen 32° =<br />
h<br />
58<br />
8 h ≈ 30,74 cm<br />
cos 32° =<br />
x +17<br />
58<br />
8 x ≈ 32,19 cm<br />
b = √x ≈ 44,51 cm<br />
2 +h2 37 Conocemos la distancia de nuestra casa a la iglesia, 137 m; la distancia de<br />
nuestra casa al depósito de agua, 211 m, y el ángulo, 43°, bajo el cual se ve desde<br />
nuestra casa el segmento cuyos extremos son la iglesia y el depósito.<br />
¿Cuál es la distancia que hay de la iglesia al depósito de agua?<br />
En el triángulo IPC:<br />
cos 43° =<br />
CP<br />
137<br />
8 CP ≈100,2 m<br />
sen 43° =<br />
IP<br />
137<br />
8 IP ≈93,43 m<br />
PD = 211 – 100,2 = 110,8 m<br />
Distancia de la iglesia al depósito:<br />
ID<br />
C<br />
137 m<br />
43°<br />
P<br />
211 m<br />
= = √110,8 ≈ 144,93 m<br />
2 + 93,432 √PD — 2 —<br />
+ IP 2<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
I<br />
A<br />
h<br />
P x C<br />
D<br />
b<br />
58 cm<br />
32°<br />
17 cm<br />
B<br />
Pág. 14
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
PÁGINA 164<br />
38 Desde la torre de control de un aeropuerto se establece comunicación con<br />
un avión que va a aterrizar. En ese momento, el avión se encuentra a una altura<br />
de 1 200 metros y el ángulo de observación desde la torre (ángulo que forma<br />
la visual hacia el avión con la horizontal) es de 30°.<br />
¿A qué distancia está el avión del pie de la torre si esta mide 40 m de altura?<br />
tg 30° =<br />
1 200 – 40<br />
8 d =<br />
1 160<br />
= 2 009,2 m<br />
d<br />
tg 30°<br />
Utilizando el teorema de Pitágoras:<br />
D = √(1 200) = 2 340,3 m<br />
2 + (2 009,2) 2<br />
La distancia del avión al pie de la torre es de 2 340,3 m.<br />
39 Desde el lugar donde me encuentro, la visual de la torre forma un ángulo<br />
de 32° con la horizontal.<br />
Si me acerco 25 m, el ángulo es de 50°. ¿Cuál es la altura de la torre?<br />
h<br />
tg 32° = —<br />
25 + x 25tg 32° + x tg 32° = h<br />
h<br />
tg 50° = —<br />
x · tg 50° = h<br />
x<br />
25tg 32° + x tg 32° = x tg 50°<br />
25tg 32° = x(tg 50° – tg 32°)<br />
x =<br />
25tg 32°<br />
= 27,56 m<br />
tg 50° – tg 32°<br />
La altura de la torre es h = 27,56 · tg 50° = 32,84 m.<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
° §§¢§§£<br />
1200 m<br />
32°<br />
25 m<br />
D<br />
d<br />
50°<br />
° ¢£<br />
30°<br />
40 m<br />
Pág. 15
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
40 Calcula la altura de la luz de un faro sobre un acantilado cuya base es<br />
inaccesible, si desde un barco se toman las siguientes medidas:<br />
— El ángulo que forma la visual hacia la luz con la línea de horizonte es de 25°.<br />
— Nos alejamos 200 metros y el ángulo que forma ahora dicha visual es de 10°.<br />
h<br />
tg 25° =<br />
h<br />
x<br />
8 h = x tg 25°<br />
tg 10° =<br />
h<br />
x + 200<br />
8 h = (x + 200)tg 10°<br />
x tg 25° = (x + 200)tg 10° 8 x(tg 25° – tg 10°) = 200 · tg 10° 8<br />
8 x =<br />
200 · tg 10°<br />
tg 25° – tg 10°<br />
= 121,6 m<br />
h = x tg 25° = 121,6 · tg 25° = 56,7 m<br />
41 Para calcular la altura del edificio, PQ — , hemos medido los ángulos que<br />
indica la figura. Sabemos que hay un funicular para ir de S a Q, cuya longitud<br />
es de 250 m. Halla PQ — .<br />
Calculamos SR y RQ con el triángulo SQR:<br />
cos 30° =<br />
SR<br />
250<br />
8 SR = 250 · cos 30° ≈ 216,5 m<br />
sen 30° =<br />
RQ<br />
250<br />
8 RQ = 250 · sen 30° = 125 m<br />
Calculamos RP con el triángulo SPR:<br />
tg 40° =<br />
RP<br />
SR<br />
8 RP = 216,5 · tg 40° ≈ 181,66 m<br />
Luego, PQ = RP – RQ = 181,66 – 125 = 56,66 m<br />
La altura del edificio es de 56,66 m.<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
x<br />
25°<br />
P<br />
Q<br />
250 m<br />
200 m<br />
10°<br />
30°<br />
R S<br />
10°<br />
Pág. 16
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
42 Las tangentes a una circunferencia de centro O, trazadas desde un punto<br />
exterior, P, forman un ángulo de 50°. Halla la distancia PO sabiendo que el radio<br />
de la circunferencia es 12,4 cm.<br />
sen 25° =<br />
12,4<br />
PO<br />
8<br />
8 PO =<br />
12,4<br />
sen 25°<br />
≈ 29,34 cm<br />
43 Dos edificios distan entre sí 150 metros. Desde un punto del suelo que está<br />
entre los dos edificios, vemos que las visuales a los puntos más altos de estos forman<br />
con la horizontal ángulos de 35° y 20°.<br />
¿Cuál es la altura de los edificios, si sabemos que los dos miden lo mismo?<br />
tg 20° =<br />
tg 35° =<br />
h = x tg 20°<br />
(150 – x)tg 35° = x tg 20° 8 x =<br />
150 · tg 35°<br />
= 98,7 m<br />
h = (150 – x) tg 35°<br />
tg 20° + tg 35°<br />
h = 98,7 · tg 20° = 35,92 m<br />
La altura de los dos edificios es de 35,92 m.<br />
44 En dos comisarías de policía, A y C, se<br />
escucha la alarma de un banco B.<br />
Con los datos de la figura, calcula la distancia<br />
del banco a cada una de las comisarías.<br />
A<br />
(5 – x)tg 35° = x tg 27° 8 5tg 35° = x tg 35° + x tg 27°<br />
x =<br />
5tg 35°<br />
= 2,89 km 8 h = 1,47 km<br />
tg 35° + tg 27°<br />
2 = x 2 +h2 8 = √2,89 = 3,24 km<br />
2 + 1,472 AB<br />
AB<br />
BC<br />
12,4 cm<br />
O<br />
h<br />
x<br />
h<br />
150 – x<br />
27°<br />
x<br />
° ¢£<br />
h<br />
B<br />
5 km<br />
35°<br />
2 = (5 – x) 2 +h2 8 BC = √2,112 + 1,472 = 2,57 km<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
25°<br />
P<br />
C<br />
h h<br />
27° 35°<br />
A 5 km<br />
C<br />
h<br />
tg 27° = — x<br />
h<br />
tg 35° = — 5 – x<br />
x<br />
° §§¢§§£<br />
20°<br />
150 m<br />
B<br />
35°<br />
h = x tg 27°<br />
h = (5 – x)tg 35°<br />
° ¢£<br />
Pág. 17
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
45 Halla el área de un octógono regular de 12 cm de lado.<br />
12 cm<br />
22,5°<br />
= 45°; = 22,5°; apotema: x<br />
tg 22,5° = 8 x = 14,49 cm<br />
Área = = 695,52 cm2 360° 45°<br />
8 2<br />
6<br />
x<br />
(12 · 8) · 14,49<br />
2<br />
46 En un trapecio isósceles de bases AB y DC, conocemos los lados<br />
AB — = 5m y BC — = 3 m, y los ángulos que forma la base mayor con los lados oblicuos,<br />
que son de 45°.<br />
Halla su área.<br />
A 5 m B<br />
sen 45° = 8 h = 3 m<br />
D<br />
45°<br />
h<br />
3√<br />
45°<br />
C<br />
cos 45° = 8 x = 3 m<br />
Base mayor: 5 + 3 + 3 = 11 m<br />
— √2<br />
h<br />
3√2<br />
2 m<br />
x<br />
x<br />
3√2<br />
Área = = 24 m2 (5 + 11) · 3<br />
2<br />
47 El lado de la base de una pirámide cuadrangular regular<br />
mide 6 m y el ángulo APD<br />
ì = 60°. Halla su volumen.<br />
P<br />
60°<br />
B<br />
C<br />
m 6<br />
A O<br />
D<br />
l<br />
El triángulo APD es equilátero; l = 6 m<br />
• Altura de la pirámide:<br />
d 2 = 62 +62 8 d = 6√2 m<br />
d<br />
6 m 6√2<br />
AO = = 3√2 m<br />
2<br />
En el triángulo APO, = √6 = √18 = 3√2 m<br />
2 – (3√ — 2) 2<br />
PO<br />
Volumen = · 62 · 3 = 36 m3 1<br />
√2 √2<br />
3<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
x<br />
A<br />
P<br />
60°<br />
l l<br />
6 m<br />
D<br />
A<br />
B<br />
P<br />
D<br />
C<br />
Pág. 18
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
48 Halla el ángulo que forma la diagonal de un cubo de arista 6 cm con la<br />
diagonal de la base.<br />
AC 2 = 62 +62 8 AC = 6√2 cm<br />
6<br />
tg a =<br />
6√2<br />
1<br />
=<br />
√2<br />
8a= 35° 15' 52''<br />
49 Desde un faro F se observa un barco A bajo un ángulo de 43° con respecto<br />
a la línea de la costa; y unbarco B, bajo un ángulo de 21°. El barco A<br />
está a 5 km de la costa, y el B, a 3 km. Calcula la distancia entre los barcos.<br />
Calculamos FA y FB:<br />
sen 43° =<br />
5<br />
FA<br />
8 FA =<br />
5<br />
= 7,33 km<br />
sen 43°<br />
sen 21° =<br />
3<br />
FB<br />
8 FB =<br />
3<br />
= 8,37 km<br />
sen 21°<br />
Para calcular d utilizamos el triángulo de la derecha:<br />
sen 22° =<br />
5<br />
7,33<br />
h = 7,33 · sen 22° = 2,74 km<br />
F<br />
cos 22° =<br />
x<br />
8 x = 7,33 · cos 22° = 6,8 km<br />
7,33<br />
y = 8,37 – x 8 y = 8,37 – 6,8 = 1,57 km<br />
Utilizando el teorema de Pitágoras:<br />
d = = √2,74 = 3,16 km<br />
2 + 1,572 √h2 + y 2<br />
La distancia entre A y B es de 3,16 km.<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
A<br />
a 6√ — 2<br />
a<br />
B<br />
6 cm<br />
C<br />
A<br />
F<br />
6 cm<br />
43° 21°<br />
22°<br />
C<br />
6 cm<br />
7,33 km<br />
A<br />
x<br />
8,37 km<br />
5 km<br />
d<br />
h<br />
A<br />
y<br />
B<br />
3 km<br />
d<br />
B<br />
Pág. 19
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
PÁGINA 165<br />
R EFLEXIONA SOBRE LA TEORÍA<br />
50 Observa el triángulo rectángulo MPN, y en las siguientes<br />
igualdades, sustituye los puntos suspensivos por<br />
sen, cos o tg.<br />
a) … M ^ = b)… N ^ m<br />
=<br />
p<br />
c) … M ^ = d)… N ^ m<br />
=<br />
n<br />
a) sen M ^ = b) cos N ^ = c) tg M ^ = d) sen N ^ m<br />
m<br />
m<br />
=<br />
p<br />
p<br />
n<br />
51 ¿Existe algún ángulo a tal que sen a = 3/5 y tg a = 1/4?<br />
No, porque si sen a =<br />
3<br />
9<br />
, cos a = – — =<br />
4<br />
y tg a =<br />
3/5<br />
=<br />
3<br />
?<br />
1<br />
.<br />
5<br />
25 5 4/5 4 4<br />
52 ¿Existe algún ángulo agudo cuyo seno sea mayor que la tangente? Justifica<br />
la respuesta.<br />
El seno es siempre menor que la tangente, porque<br />
seno =<br />
cateto opuesto<br />
y tangente =<br />
cateto opuesto<br />
hipotenusa<br />
cateto continguo<br />
y la hipotenusa es, siempre, mayor que el cateto contiguo.<br />
n<br />
p<br />
√ 1<br />
53 En un triángulo rectángulo, uno de los catetos mide el doble que el otro.<br />
¿Cuánto valen las razones trigonométricas del ángulo menor?<br />
1<br />
2<br />
√ — 5<br />
1 √5 2 2√5<br />
sen a = = ; cos a = = ; tg a =<br />
√5 5 √5 5<br />
54 ¿Puede existir un ángulo cuyo seno sea igual a 2? ¿Y uno cuyo coseno sea<br />
igual a 3/2? Razona las respuestas.<br />
No, porque el cateto opuesto es siempre menor que la hipotenusa y, por ello, el valor<br />
del seno de un ángulo agudo es siempre menor que 1.<br />
El coseno es también menor que 1 por la misma razón. No puede ser igual a 3/2.<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
a<br />
m<br />
p<br />
n<br />
p<br />
P<br />
n<br />
m<br />
M<br />
N<br />
p<br />
1<br />
2<br />
Pág. 20
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
55 Indica, en cada caso, en qué cuadrante está el ángulo a:<br />
a) sen a > 0, cos a < 0<br />
b) tg a > 0, cos a > 0<br />
c) sen a < 0, cos a > 0<br />
d) sen a < 0, cos a < 0<br />
a) 2.° cuadrante. b) 1. er cuadrante.<br />
c) 4.° cuadrante. d) 3. er cuadrante.<br />
56 Los dos ángulos agudos de un triángulo rectángulo se llaman complementarios<br />
porque su suma es uno recto. Observa la figura, completa la tabla y<br />
expresa simbólicamente lo que obtienes:<br />
B<br />
c<br />
a<br />
a<br />
90° – a<br />
A b<br />
C<br />
sen a = cos (90° – a)<br />
cos a = sen (90° – a)<br />
tg a =<br />
1<br />
tg(90° – a)<br />
57 Usando las relaciones fundamentales, demuestra que:<br />
a) (sen a + cos a) 2 +(sen a – cos a) 2 = 2<br />
b) = 1<br />
c) = tg a<br />
d)1 + (tg a) 2 =<br />
a) (sen a + cos a) 2 +(sen a – cos a) 2 =<br />
= (sen a) 2 +(cos a) 2 + 2sen a cos a +(sen a) 2 +(cos a) 2 1<br />
(cos a)<br />
– 2sen a cos a = 1 + 1 = 2<br />
2<br />
(sen a) 3 + sen a · (cos a) 2<br />
(sen a)<br />
cos a<br />
3 + sen a · (cos a) 2<br />
sen a<br />
b) =<br />
sen a[(sen a)<br />
=<br />
sen a<br />
= 1<br />
sen a<br />
2 +(cos a) 2 (sen a) ]<br />
sen a<br />
3 + sen a · (cos a) 2<br />
sen a<br />
c) =<br />
sen a[(sen a)<br />
=<br />
sen a<br />
= tg a<br />
cos a<br />
2 +(cos a) 2 (sen a) ]<br />
cos a<br />
3 + sen a · (cos a) 2<br />
cos a<br />
d) 1 + (tg a) 2 = 1 + = =<br />
1<br />
(cos a) 2<br />
(cos a) 2 +(sen a) 2<br />
(cos a) 2<br />
(sen a) 2<br />
(cos a) 2<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
a 90° – a<br />
sen b/a c/a<br />
cos c/a b/a<br />
tg b/c c/b<br />
sen<br />
cos<br />
tg<br />
a 90° – a<br />
Pág. 21
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
P ROFUNDIZA<br />
58 Sobre la circunferencia goniométrica señalamos un ángulo a en el primer<br />
cuadrante y a partir de él dibujamos los ángulos:<br />
180° – a 180° + a 360° – a<br />
Busca la relación que existre entre:<br />
a) sen (180° – a) y sen a<br />
cos (180° – a) y cos a<br />
tg (180° – a) y tg a<br />
b)sen (180° + a) y sen a<br />
cos (180° + a) y cos a<br />
tg (180° + a) y tg a<br />
c) sen (360° – a) y sen a<br />
cos (360° – a) y cos a<br />
tg (360° – a) y tg a<br />
a) sen (180° – a) = sen a b) sen (180° + a) = – sen a<br />
cos (180° – a) = – cos a cos (180° + a) = – cos a<br />
tg (180° – a) = – tg a tg (180° + a) = tg a<br />
c) sen (360° – a) = – sen a<br />
cos (360° – a) = cos a<br />
tg (360° – a) = – tg a<br />
59 Sitúa el ángulo dado sobre la circunferencia goniométrica y expresa sus<br />
razones trigonométricas utilizando un ángulo agudo como en el ejemplo:<br />
Ejemplo: 215°<br />
sen 215° = –sen 35°<br />
cos 215° = –cos 35°<br />
tg 215° = tg 35°<br />
a) 150° b) 240° c) 300°<br />
d) 225° e) 100° f) 320°<br />
a) sen 150° = sen 30° b) sen 240° = –sen 60°<br />
cos 150° = –cos 30° cos 240° = –cos 60°<br />
tg 150° = –tg 30° tg 240° = tg 60°<br />
150°<br />
30°<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
240° 60°<br />
180° – a<br />
a<br />
180° + a<br />
a<br />
360° – a<br />
a<br />
Pág. 22
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
c) sen 300° = –sen 60° d) sen 225° = –sen 45°<br />
cos 300° = cos 60° cos 225° = –cos 45°<br />
tg 300° = –tg 60° tg 225° = tg 45°<br />
300°<br />
e) sen 100° = sen 80° f) sen 320° = –sen 40°<br />
cos 100° = –cos 80° cos 320° = cos 40°<br />
tg 100° = –tg 80° tg 320° = –tg 40°<br />
100°<br />
60°<br />
80°<br />
60 Resuelto en el libro de texto.<br />
61 Resuelve las siguientes ecuaciones sabiendo que 0° Ì x Ì 360°:<br />
a) (sen x) 2 – sen x = 0<br />
b)2(cos x) 2 – √3 cos x = 0<br />
c) 3 tg x + 3 = 0<br />
d)4(sen x) 2 – 1 = 0<br />
e) 2(cos x) 2 – cos x – 1 = 0<br />
a) (sen x) 2 – sen x = 0<br />
sen x(sen x – 1) = 0<br />
b) 2(cos x) 2 – √3 cos x = 0<br />
cos x(2 cos x – √3)<br />
= 0<br />
c) 3 tg x + 3 = 0 8 tg x = –1<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
sen x = 0<br />
sen x = 1 8<br />
cos x = 0<br />
cos x = √ — 3/2<br />
x = 135°<br />
x = 315°<br />
225°<br />
320° 40°<br />
x = 0<br />
x = 180°<br />
x = 90°<br />
45°<br />
x = 90°<br />
x = 270°<br />
x = 30°<br />
x = 330°<br />
Pág. 23
7Soluciones a los ejercicios y problemas<br />
d) 4(sen x) 2 – 1 = 0 8 (sen x) 2 =<br />
e) 2(cos x) 2 – cos x – 1 = 0<br />
1 ± √1 + 8<br />
cos x = =<br />
4<br />
Unidad 7. <strong>Trigonometría</strong><br />
1 ± 3<br />
4<br />
1<br />
4<br />
1 x = 30°<br />
sen x = — 2 x = 150°<br />
1 x = 210°<br />
sen x = – — 2 x = 330°<br />
cos x = 1 8 x = 0°<br />
1 x = 120°<br />
cos x = – — 2 x = 240°<br />
Pág. 24