trigonometria
CAPÍTULO 1 DEFINICIÓN Y MEDIDAS DE ÁNGULOS. UNIDADES
En estos breves apuntes se trata de dar claridad a conceptos nuevos
y sin apabullar con muchas fórmulas. Por ello, hablaremos sólo de las
ideas esenciales.
La idea de ángulo proviene de las distintas “aberturas” que pueden
formar dos rectas al cortarse y todos tenemos una idea intuitiva de lo que
es un ángulo y con esonos parece suficiente.
Para medir los ángulos se utiliza el “transportador”, una
semicircunferencia graduada en “grados sexagesimales”: por convenio al
ángulo recto formado por dos rectas perpendiculares se le da el valor de
noventa grados; así un transportador de media circunferencia tendría
180 grados:
90°
45°
180°
0°
30°
Quedando la circunferencia entera dividida en 360 grados sexagesimales.Una medida fundamental, y que utilizaremos siempre sino queremos
meter la pata en cálculos un poco más avanzados y en física, es el Radián o
ángulo bajo el cual se ve un radio desde el centro de cualquier
circunferencia cuando este radio lo ceñimos a la circunferencia:
1 𝑅𝑑
𝑅
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Como la circunferencia entera mide 2𝜋𝑅 de longitud, radios de longitud 𝑅
caben2𝜋𝑅
𝑅
= 2𝜋. O lo que es lo mismo, la circunferencia entera contiene
2𝜋 radianes.
Por lo tanto la relación o regla de tres para pasar de grados a radianes es:
𝟑𝟔𝟎° → 𝟐𝝅 𝑹𝒅
𝜋
Entonces, 180 grados son 𝜋 𝑅𝑑 y 90 grados 𝑅𝑑
2
𝜋
90° = 𝑅𝑑
2
180° = 𝜋𝑅𝑑
0° = 0 𝑅𝑑
270° =
3𝜋
2
𝑅𝑑
Ejemplo: calcular cuánto vale en radianes el ángulo de 60 grados:
°
60𝜋 𝜋
→𝑥=
= 𝑅𝑑
{𝜋 𝑅𝑑 → 180
°
180 3
𝑥 → 60
Para acabar estecapítulo, hemos de saber cómo se suman y restan
ángulos geométricamente:
Si queremos sumarle a un ángulo otro, giraremos una de sus líneas
en sentido antihorario la cantidad que le queramos sumar:
90 +30
+30
90 + 30 = 120°
30°
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Si queremos restar giraremos una de sus líneas en sentido horario
−30°
90-30
90 − 30 = 60°
Como hemos intentando reflejar enlas figuras, el origen de
ángulos está siempre en el eje horizontal derecho (eje X positivo) y, como
creemos que se aprecia, todos los ángulos van acompañados de una
flecha cuyo origen es ese (eje X positivo).
CAPITULO 2. DEFINICIÓN DE LAS RAZONES TRIGONOMÉTRICAS
La definición de las principales medidas trigonométricas, como las
llamaremos a partir de ahora, seno y coseno puede enfocarse desdemuchos puntos de vista. Nosotros empezamos dando la definición
geométrica sobre la circunferencia de radio unidad (circunferencia
goniométrica –medidora de ángulos-):
𝑌
𝑃(𝑋, 𝑌)
𝛼
𝑋
En esta circunferencia de radio unidad, insistimos, hemos marcado un
ángulo 𝛼 cualquiera determinado por el eje X positivo (siempre el origen
de ángulos estará en el eje X positivo) y la recta oblicua que hemos
dibujadoy que determina el ángulo. Esta recta corta a la circunferencia en
el punto 𝑃(𝑋, 𝑌), pues bien, la magnitud X de este punto (anchura) se
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define como el coseno de 𝛼 𝑜 𝑐𝑜𝑠𝛼 y la magnitud Y de este punto (altura)
define el seno de 𝛼 𝑜 𝑠𝑒𝑛𝛼.
𝑅=1
𝑃(𝑋, 𝑌) {
𝑂
𝑋 = 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑌 = 𝑠𝑒𝑛𝛼
𝑄
Recordando que el radio de la circunferencia es uno, si estudiamos el
triángulorectángulo 𝑂𝑄𝑃 y aplicamos Pitágoras a él tenemos:
𝑃
𝑂
𝑄
̅̅̅̅ = 1
𝑂𝑃
̅̅̅̅ = 𝑐𝑜𝑠𝛼 → 1 = (𝑐𝑜𝑠𝛼)2 + (𝑠𝑒𝑛𝛼)2 →
𝑂𝑃 = 𝑂𝑄 + 𝑄𝑃 → {𝑂𝑄
̅̅̅̅ = 𝑠𝑒𝑛𝛼
𝑄𝑃
̅̅̅̅2
̅̅̅̅2
̅̅̅̅2
→ 𝟏 = 𝒄𝒐𝒔𝟐 𝜶 + 𝒔𝒆𝒏𝟐 𝜶
Fórmula fundamental de la trigonometría y que por supuesto no hay que
olvidar. Es intención de esta explicación dejar los conceptos básicos bien
claros y no ser un mero formulario de los que hay muchos (aunque alfinal
se incluye uno, es bueno tener uno a mano) por ello sólo hablaremos de
las más importantes según nuestro criterio.
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Son las siguientes:
𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒: 𝑡𝑔𝛼 =
𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒: 𝑐𝑡𝑔𝛼 =
𝑠𝑒𝑛𝛼
𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑐𝑜𝑠𝛼
1
=
𝑠𝑒𝑛𝛼 𝑡𝑔𝛼
1
𝑠𝑒𝑐𝑎𝑛𝑡𝑒: 𝑠𝑒𝑐𝛼 =
𝑐𝑜𝑠𝛼
;
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐𝑎𝑛𝑡𝑒: 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐𝛼 =
1
𝑠𝑒𝑛𝛼
Entre ellas hay infinitud de relaciones que, como ya hemos dicho, no
nos interesan en...
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