UD3-AEAE 2: Reconociendo Triángulos Rectánculos y Modelando Ecuaciones Trigonométricas 

PROPÓSITO: Esta actividad tiene como propósito que usted reconozca los diferentes triángulos rectángulos, sus razones y su aplicación en la modelación de situaciones reales.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO A APRENDER

a. Identificar los ángulos, sus medidas y las funciones trigonométricas utilizando la notación y nomenclatura estándar

b. Aplicar identidades trigonométricas utilizando las identidades básicas y las pitagóricas. 

c. Solucionar problemas en contexto que impliquen las identidades trigonométricas. 

d. Resolver problemas en contexto que impliquen triángulos rectángulos mediante el Teorema de Pitágoras. 

e. Solucionar problemas en contexto que impliquen triángulos oblicuos mediante la ley de senos y de cosenos. 

f. Cooperar en la respuesta a preguntas problematizadoras sobre el modelado y solución de situaciones en contexto a través de expresiones trigonométricas. 

g. Realizar transformaciones de expresiones complejas a simples, aplicando identidades trigonométricas. 

h. Solucionar ecuaciones trigonométricas aplicando las identidades trigonométricas 

i. Reconocer la importancia de la modelación de situaciones reales a través de expresiones trigonométricas.

j. Reflexionar sobre las soluciones de las situaciones problema mediante expresiones trigonométricas

ORIENTACIONES, RECURSOS Y EVALUACIÓN POR CRITERIO DE DESEMPEÑO

a. IDENTIFICANDO LOS ÁNGULOS, SUS MEDIDAS Y LAS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS UTILIZANDO LA NOTACIÓN Y LA NOMENCLATURA ESTÁNDAR.  

¿Sabes qué es la trigonometría

En el video ¿Qué es trigonometría?, realizado por Matemática PasoAPaso, 2015  encontrarás la respuesta a la pregunta.

La trigonometría es una subdivisión de las matemáticas encargada de calcular los elementos de los diferentes triángulos, estudiando la relación entre sus ángulos y sus lados.

Según Zill, Dennis. (2012), “…Los rudimentos de la trigonometría se remontan al trabajo de matemáticos griegos, egipcios, indios, árabes y chinos. La palabra trigonometría se deriva de dos vocablos griegos: trigon, que 

significa triángulo, y metro, que significa medida. Por tanto, el nombre trigonometría hace alusión a las diversas relaciones entre los ángulos de un triángulo y sus lados.”

ÁNGULOS: Se forma por dos semirrectas que tienen un extremo en común llamado vértice. Una de las semirrectas será el lado inicial y la otra el lado terminal, como se muestra en la figura.

Antes de dar inicio al aprendizaje de los a identificar las formas de los ángulos, sus medidas y las funciones; intente resolver las tres situaciones que se plantean. Para ello, reúnase con su grupo de estudio y cree una presentación donde de cuenta de las respuestas a las situaciones problemas (puede utilizar la aplicación Presentaciones de Google, esta favorece el trabajo colaborativo); luego, en el encuentro sincrónico, deberán socializar las respuestas con sus compañeros y docente.

¿Cuál es la distancia inicial entre la persona y la base del edificio?

¿Cuál es la altura del edificio? 

Ángulos y sus medidas. Representación gráfica de los ángulos, conversión de grados a radianes y viceversa 

Un poco de historia antes de emprender el aprendizaje de los conceptos básicos de trigonometría.

*1. 

Para comenzar, ¿qué tanto sabes de las pirámides de Egipto? ¿Cómo fueron construidas aún sin que sus diseñadores tuvieran conocimientos específicos de trigonometría?.  Lo invitamos a ver detalladamente el video Trigonometría: Orígenes y Aplicaciones, elaborado por M. Adán Godoy, 2013 en el cual podrás darte cuenta de la gran utilidad de la trigonometría a lo largo de la historia y entenderás algunos conceptos básicos

2. 

Estudia las páginas 341 a 345  del libro interactivo "Matemáticas Operativas". Tome nota de los aspectos importantes e inquietudes que se le presenten producto de la lectura, luego en encuentro sincrónico podrá socializarlas con su docente y compañeros del curso. Para acceder al libro interactivo, haga clic en la imagen que aparece a continuación.

Los ángulos se miden en grados o en radianes, con las siguientes equivalencias.

360o =2π −→ 180o

3. Analiza el ejemplo 1 de la página 2 del documento TRIGONOMETRÍA”, en el cual se explica el procedimiento para convertir grados en radianes.

Ángulos coterminales 

Son aquellos ángulos en posición normal que tienen los mismos lados terminales. Por ejemplo, los ángulos , los cuales tienen las mismas razones trigonométricas.

Círculo Unitario 

El círculo unitario se encuentra centrado en el origen, r=1 . La ecuación de la circunferencia  da origen a la ecuación del círculo unitario, dado que r=1 , luego dicha ecuación será:  x2 +y2 = 1.

Utiliza el deslizador de la escena interactiva "Círculo unitario" que encuentras en la página 349 del libro interactivo "Matemáticas Operativas" y podrás observar que la distancia desde el centro de la circunferencia hasta el punto rojo del deslizador, siempre es uno.

Para una mejor visualización, haga [clic aquí]

Analiza detenidamente la escena interactiva "Ángulo complementarios y suplementarios", que encuentras en la página 353  del libro interactivo "Matemáticas Operativas" y podrás observar que los ángulos complementarios sólo llegan hasta 90o , es decir, suma 90o y los ángulos suplementarios llegan hasta 180o , es decir, suma 180o .

Para una mejor visualización, haga [clic aquí]





Ángulos complementarios 

Son aquellos que sumados son iguales al valor del ángulo de 90 grados, es decir; el ángulo complementario de 30 grados , será el de 60 grados , dado que: 90-30=60

Ángulos suplementarios 

Son aquellos que sumados son iguales al ángulo llano ( 180 grados) , es decir; el ángulo suplementario de 135 grados , será el de 45 grados , dado que: 180-135=45.

En el siguiente video "Ángulos complementarios y suplementarios", realizado por José María Martín Rizaldos, 2019 podrás ampliar los conocimientos adquiridos con la escena interactiva anterior.

Ángulo de Depresión 

Es el ángulo desde la horizontal hacia un objeto que está en la parte de superior del observador. 

Ángulo Elevación

Es el ángulo desde la horizontal hacia un objeto que está en la parte de inferior del observador.

b. APLICANDO IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS UTILIZANDO LAS IDENTIDADES BÁSICAS Y LAS PITAGÓRICAS. 

Para demostrar  identidades trigonométricas debes usar las formulas básicas que te presentamos en la escena interactiva  "Resumen y formulas trigonométricas", para acceder a ella haga [clic aquí] para , puedes hacer lo siguiente:


c. SOLUCIONAR PROBLEMAS EN CONTEXTO QUE IMPLIQUEN LAS IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS.

h. SOLUCIONANDO ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS APLICANDO LAS IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS.  

Si una ecuación trigonométrica no es identidad, con frecuencia hallamos soluciones mediante el uso de técnicas semejantes a las empleadas para ecuaciones algebraicas. La principal diferencia es que, de la ecuación trigonométrica primero despejamos sen x, cos u, etcétera y luego hallamos valores de x o u que satisfagan la ecuación.

Lo que significa que si Sen 30° =1/2 , en caso de tener en la solución de una ecuación Sen x=1/2 , para encontrar el valor de x se debe calcular:

Sen-1(1/2)=x  → x=30°

Resolver la siguiente ecuación trigonométrica. 

√3 Sen x + Cos x = 1

El triángulo rectángulo cuyo uno de sus lados es √3, es el de 30° .

Resolver la siguiente ecuación trigonométrica. 

El triángulo rectángulo cuyo uno de sus lados es √3, es el de 30° .


Conociendo esto, podemos dividir toda la ecuación por dos (2) y reescribir la ecuación como:

Reemplazamos

por su equivalencia en el triángulo rectángulo.

Observen que se tiene la identidad de trigonométricas de ángulos suma y resta.

En este caso se utiliza la suma reemplazamos

Podemos hacer un cambio de variable, sea

Reescribimos

El seno es positivo  , esto significa que el ángulo está en el primer (I) cuadrante y su equivalente en el segundo (II) cuadrante.


Luego:

Para el ángulo de 300:

Para el ángulo de 1500:

Solución total:

d. RESOLVIENDO PROBLEMAS EN CONTEXTO QUE IMPLIQUEN TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS MEDIANTE EL TEOREMA DE PITÁGORAS.  

TEOREMA DE PITÁGORAS

Establece que, en todo triángulo rectángulo, la Hipotenusa (H) al cuadrado esa igual a la suma de los cuadrados de sus lados (Opuesto y Adyacente). Para recordar, la Hipotenusa (H), es el lado del triángulo ubicado al frente (opuesto) al ángulo recto.

Interactúa con la escena interactiva "Teorema de Pitágoras, que encuentras en la página 356 del libro interactivo "Matemáticas Operativas" y observa la igualdad que se conserva en la fórmula Pitagórica.

Para una mejor visualización, haga [clic aquí]

Al atardecer, un árbol proyecta una sombra de 5 metros de longitud. Si la distancia desde la parte más alta del árbol al extremo más alejado de la sombra es de 7 metros, ¿cuál es la altura del árbol? .

3. 

Con base en lo aprendido anteriormente, realiza el procedimiento para resolver el ejercicio planteado y compártelo con tu docente a través de la TIA [Mi Portafolio Unidad 3] que se encuentra en el classroom. 

e. SOLUCIONANDO PROBLEMAS EN CONTEXTO QUE IMPLIQUEN TRIÁNGULOS OBLICUOS MEDIANTE LA LEY DE SENOS Y DE COSENOS. 


Ley del Seno y Ley del Coseno

Para solucionar triángulos oblicuángulos, que son aquellos en los que ninguno de sus ángulos es recto, por lo que no se pueden resolver utilizando las identidades Pitagóricas y las identidades trigonométricas.

Para la solución de triángulos oblicuángulos en ejercicios propuestos en este contexto, se debe hacer uso de la Ley del seno y de la Ley del Coseno.


Un obrero debe subir y bajar con una carretilla por una rampa que tiene una inclinación al subir de  30 grados y al bajar de 37 grados . Si se sabe que la base de la rampa mide 30 metros, Calcular el recorrido total del obrero.

Solución:

Hacer una gráfica del problema

Lo primero es recordar que los ángulos internos de un triángulo, suman , por lo que  θ° =180° - 30°  -37°  donde  θ° =113° .

Sabiendo que  θ° =113°  , se procede aplicar la ley del Seno.

30°/Sen 113° = a/Sen 37° → a = 19.6

30°/Sen 113° = b/Sen 30° → a = 16.3

El recorrido total será: a + b = 19.6 + 16.3 = 35.9

f. COOPERANDO EN LA RESPUESTA A PREGUNTAS PROBLEMATIZADORAS SOBRE EL MODELADO Y SOLUCIÓN DE SITUACIONES EN CONTEXTO A TRAVÉS DE EXPRESIONES TRIGONOMÉTRICAS. 

ORIENTACIONES Y RECURSOS

Este criterio de desempeño es transversal al aprendizaje durante el estudio de la unidad didáctica y su alcance es personal.

Una vez haya comprendido todo lo anterior, y con las nociones básicas de trigonometría, es el momento de adquirir mayores conocimientos. Para lograrlo realiza lo siguiente:

4. 

La temática vista anteriormente, la podrá profundizar haciendo lectura del libro interactivo "Matemáticas Operativas"  desde la página  339 hasta 393. El libro lo podrá encontrar haciendo clic aquí.

5.

Antes de iniciar los encuentros con su profesor, es importante tener la lectura previa del tema respectivo para despejar dudas e inquietudes durante dichos encuentros y sea más fácil comprender lo que allí se orienta.

6.

Debe recordar, que para este módulo de aprendizaje usted dispone de 8 horas de trabajo independiente libres durante la semana que deberá usar para repasar y practicar lo visto en clase, es decir, que es de carácter formativo y no tendrá valor porcentual dentro de la evaluación del curso. En esta actividad, se sugiere revisar detenidamente los ejemplos dados en libro interactivo que ya ha leído y retomar lo visto en clase; además, en este micrositio puede encontrar en actualidad académica guías unidad por unidad de aprendizaje que le podrán servir como apuntes de clase y algunos ejercicios resueltos propuestos. 

7.

Para que se autoevalúe,  vaya al libro interactivo "Matemáticas Operativas"  y realice la cantidad de ejercicios propuestos en las páginas 360, 379 y 393 que usted considere convenientes. El libro lo podrá encontrar haciendo clic aquí.

8.

Una vez termine esta autoevaluación, comparta al menos dos ejercicios resueltos a través de la TIA [Mi Portafolio Unidad 3] que se encuentra en el classroom. 

Algunos vídeos que te podrán ayudar:

-Funciones trigonométricas en un triángulo rectángulo” realizado por "por Julio Profe", en el cual se explica cómo obtener las seis funciones trigonométricas en un triángulo rectángulo. 

-Razones Trigonométricas en el Triángulo Rectángulo Ejercicios Resueltos Nivel 1” realizado "Matemovil", el cual te servirá para facilitar la comprensión de las razones trigonométricas en el triángulo rectángulo.

-"Ley de Senos y Ley de Cosenos, resolución de triángulos oblicuángulos" realizado por "academiainternet".

Realizado, analizado y comprendido lo visto hasta el momento , es hora de evaluar !. Vaya a Classroom a la TIA denominada “Reconocimiento de triángulos rectángulos y sus funciones.” y ejecute las orientaciones que allí se dan según las fechas acordadas con el profesor.

g. REALIZANDO TRANSFORMACIONES DE EXPRESIONES COMPLEJAS A SIMPLES, APLICANDO IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS.

ORIENTACIONES Y RECURSOS

Para solucionar expresiones complejas a simples en la solución de ecuaciones, se puede utilizar la factorización

Solucionar los siguiente sistemas de ecuaciones.

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2 Sen2x- Sen x -1=0. En este caso se  puede separar  2 Sen2x, como Sen2x+Sen2x , así nos queda la ecuación planteada la ecuación como:

 Sen2x +  Sen2x- Sen x -1  =0, podemos sacar factor común por agrupación de términos y se obtiene: Sen x ( Sen x - 1) + Sen2x -1 = 0. Como se puede observar los dos últimos términos son una diferencia de cuadrados. Se resuelve la diferencia.

Sen x ( Sen x - 1) +( Sen x + 1)( Sen x - 1) = 0. En este momento se tiene nuevamente un factor común.

(Sen x - 1)(Sen x + Sen x + 1) = 0. Se suman términos semejantes.

(Sen x - 1)(2Sen x + 1) = 0.  Ahora podemos igualar cada factor a cero para encontrar la solución.

Sen x -1 = 0,  Sen x = 1, luego x = Sen-1 (1 )

El ángulo cuyo Seno es 1, es el de 90°,  por lo tanto x = 90° + nv ( 360°)

Igualamos el segundo factor a cero, para obtener.

2Sen x + 1 = 0, luego x =  Sen-1 (-1/2 ). Recordemos que el  ángulo cuyo Seno es (1/2), es el de 30° y que el Seno es negativo en el tercer y cuarto cuadrante, lo que quiere decir que los ángulos serán:

x = 210°+ nv ( 360°)

x = 330°+ nv ( 360°)

Es importante recordar que el ángulo de 330°, es equivalente al de -30° si se toma en un giro en sentido horario.

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4 Cos2x - 4Cos x + 1=0.  Como pueden observar, se trata de un trinomio cuadrado perfecto, al factorizar queda de la siguiente forma:

(2 Sen x - 1)2 = 0 , por lo que se puede concluir que  x=   Sen-1 (1/2 ) que corresponde al ángulo de 30° , el cual es positivo en el primer y segundo cuadrante.

x = 30°+ nv ( 360°)

x = 150°+ nv ( 360°)

i. RECONOCIENDO LA IMPORTANCIA DE LA MODELACIÓN DE SITUACIONES REALES A TRAVÉS DE EXPRESIONES TRIGONOMÉTRICAS.

j. REFLEXIONANDO SOBRE LAS SOLUCIONES DE LAS SITUACIONES PROBLEMA MEDIANTE EXPRESIONES TRIGONOMÉTRICAS.

ORIENTACIONES Y RECURSOS

Este criterio de desempeño es transversal al aprendizaje durante el estudio de la unidad didáctica y su alcance es personal.

Una vez haya comprendido todo lo anterior, y con las nociones básicas de conjuntos numéricos, sus propiedades y la aplicación en problemas cotidianos, es el momento de adquirir mayores conocimientos. Para lograrlo realiza lo siguiente:

11.

La temática vista anteriormente, la podrá profundizar haciendo lectura del libro interactivo "Matemáticas Operativas"  desde la página  desde la página  394 hasta 427.. El libro lo podrá encontrar haciendo clic aquí.

12.

Antes de iniciar los encuentros con su profesor, es importante tener la lectura previa del tema respectivo para despejar dudas e inquietudes durante dichos encuentros y sea más fácil comprender lo que allí se orienta.

13.

Debe recordar, que para este modulo de aprendizaje usted dispone de 8 horas de trabajo independiente libres durante la semana que deberá usar para repasar y practicar lo visto en clase, es decir, que es de carácter formativo y no tendrá valor porcentual dentro de la evaluación del curso. En esta actividad, se sugiere revisar detenidamente los ejemplos dados en libro interactivo que ya ha leído y retomar lo visto en clase; además, en este micrositio puede encontrar en actualidad académica guías unidad por unidad de aprendizaje que le podrán servir como apuntes de clase y algunos ejercicios resueltos propuestos. 

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Para que se autoevalúe,  vaya al libro interactivo "Matemáticas Operativas"  y realice la cantidad de ejercicios propuestos en la páginas 408, 418 y 421 que usted considere convenientes. El libro lo podrá encontrar haciendo clic aquí.

15.

Una vez termine esta autoevaluación, comparta al menos dos ejercicios resueltos a través de la TIA [Mi Portafolio Unidad 3] que se encuentra en el classroom. 

Algunos videos que te podrán ayudar:

- Visita el video “Demostración de identidades trigonométricas - ejercicio 3” realizado por "Julio Profe", en el cual presentan la demostración, paso a paso de una identidad trigonométrica.

-Ecuaciones trigonométricas - ejercicio 3 (parte 1 de 2)”, en el cual presenta la solución, paso a paso de una ecuación trigonométrica.

Realizado, analizado y comprendido lo visto hasta el momento , es hora de evaluar !. Vaya a Classroom a la TIA denominada “Modelación de ecuaciones trigonométricas con Ley del seno y del coseno.” y ejecute las orientaciones que allí se dan según las fechas acordadas con el profesor.

Es hora de indagar otras fuentes de información y contrastar lo aprendido, seguramente encontrará otros métodos que le permitan dar solución a las situaciones vistas durante el desarrollo de esta AEAE. Explore y diviértase aprendiendo.

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¡Muy bien! Ha terminado de estudiar esta actividad; ahora continúe con el estudio de la “AEAE 3: Reconociendo lo aprendido Unidad 3".