3.º año · geometria · Unidad 55 de 89

Seno, coseno y tangente en triángulos rectángulos

Las razones trigonométricas vinculan ángulos y proporciones de lados en todos los triángulos rectángulos semejantes.

La clase y todos sus ejercicios ya están en el HTML; JavaScript sólo agrega guardado local.

En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 26 ejercicios completos

Qué vas a construir

Las razones trigonométricas vinculan ángulos y proporciones de lados en todos los triángulos rectángulos semejantes.

Ya podés Seleccionar una razón según datos e incógnita y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás leer un plano, construir una figura o justificar una medida que no puede adivinarse. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar figuras, medidas y propiedades geométricas. La situación obliga a Seleccionar una razón según datos e incógnita. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

Las razones trigonométricas vinculan ángulos y proporciones de lados en todos los triángulos rectángulos semejantes. Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. El primer objetivo es Seleccionar una razón según datos e incógnita. El segundo es Resolver triángulos rectángulos. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Comprobá la propiedad con otra construcción, una medida inversa o un caso límite. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Teorema de Pitágoras y distancia: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder Modelizar mediciones indirectas y controlar plausibilidad con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Seno, coseno y tangente en triángulos rectángulos con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Seleccionar una razón según datos e incógnita. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

caso con números chicos

Usá ahora caso con números chicos para la misma relación. Partí de ¿Qué idea resulta central para relacionar cateto opuesto y adyacente sin usar…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Las razones trigonométricas vinculan ángulos y proporciones de lados en: todos los triángulos rectángulos semejantes.

Ejemplo resuelto

Identificar ángulo de 35°, distancia horizontal 20 m y altura h. Elegir tan35°=h/20 porque relaciona opuesto y adyacente. Calcular h=20·tan35°≈14,0 m y revisar que sea plausible. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió 17.32 al resolver Hipotenusa 20 y ángulo 60°. ¿Cateto adyacente.

Por qué tienta: Este resultado es compatible con calcular 20·sen60° y obtener el cateto opuesto.

Cómo repararlo: Marcá adyacente e hipotenusa: esa razón es coseno.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué Las razones trigonométricas vinculan ángulos y proporciones de lados en todos los triángulos rectángulos semejantes.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás Seleccionar una razón según datos e incógnita con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Seno, coseno y tangente en triángulos rectángulos.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Seno, coseno y tangente en triángulos rectángulos trabaja este objeto matemático. Las razones trigonométricas vinculan ángulos y proporciones de lados en todos los triángulos rectángulos semejantes.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Seno, coseno y tangente en triángulos rectángulos con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Seleccionar una razón según datos e incógnita. Después señalá dónde se vería una respuesta… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

caso con números chicos

Usá ahora caso con números chicos para la misma relación. Partí de ¿Qué idea resulta central para relacionar cateto opuesto y adyacente sin usar…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Las… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde. controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder 17.32. Se reconoce porque Ingresa 17,32 como cateto adyacente. Reparación. Marcá adyacente e hipotenusa. esa razón es coseno.

Comprobación rápida

En un triángulo rectángulo, ¿qué razón relaciona cateto opuesto y adyacente. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

Tangente Control. Comprobá la propiedad con otra construcción, una medida inversa o un caso límite.

26 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Antes de empezar · Ejercicio 1 de 26 · choice

Ejercicio 1

Consigna

En un triángulo rectángulo, ¿qué razón relaciona cateto opuesto y adyacente?

Necesito una pista

Para trabajar Resolver triángulos rectángulos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Tangente

La respuesta correcta es Tangente. tan θ=opuesto/adyacente.

Antes de empezar · Ejercicio 2 de 26 · choice

Ejercicio 2

Consigna

¿Qué idea resulta central para relacionar cateto opuesto y adyacente sin usar la hipotenusa?

Necesito una pista

Ubicá primero ¿Qué idea resulta central para relacionar cateto opuesto y adyacente sin usar…. Para trabajar Resolver triángulos rectángulos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: tangente

La respuesta correcta es tangente. tanθ=cateto opuesto/cateto adyacente. es la razón que no emplea la hipotenusa.

Antes de empezar · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

Decidí si es verdadera esta afirmación y justificá: «sen 30° depende del tamaño del triángulo».

Necesito una pista

Usá Modelizar mediciones indirectas y controlar plausibilidad: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Construir la idea · Ejercicio 4 de 26 · reason

Ejercicio 4

Consigna

Predecí qué razón permanecerá al cambiar el tamaño y comprobá con las medidas. Antes de mover el control, escribí una predicción verificable.

Necesito una pista

Usá razones trigonométricas: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Una predicción verificable es: con «Escala doble» se obtiene «lados 6-8-10» y se conserva «Las razones 0,6;0,8;0,75 no cambian con tamaño.». Debe contrastarse antes de cambiar otro parámetro.

El estado confirma «lados 6-8-10» y la invariancia matemática es «Las razones 0,6;0,8;0,75 no cambian con tamaño.»; la predicción debía anticipar ambas relaciones.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · numeric

Ejercicio 5

Consigna

En un triángulo rectángulo, hipotenusa 10 y ángulo 30°. ¿Cateto opuesto?

Necesito una pista

Representá la relación de ángulo de elevación y depresión. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 5

sen30°=opuesto/10=1/2, de modo que el cateto opuesto mide 10·1/2=5.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · reason

Ejercicio 6

Consigna

Con cateto adyacente 8 e hipotenusa 10, hallá el ángulo agudo.

Necesito una pista

Usá ángulo de elevación y depresión: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: cos θ=0,8; θ≈36,9°.

cos θ=0,8; θ≈36,9°. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · choice

Ejercicio 7

Consigna

Conocés opuesto y adyacente. ¿Qué razón conviene?

Necesito una pista

Probá una opción por vez con el criterio de razones trigonométricas. Descartá la que no lo cumpla y verificá la elegida.

Respuesta y fundamento

Respuesta: tangente

tangente Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · choice

Ejercicio 8

Consigna

Con hipotenusa 13 y cateto opuesto 5, ¿qué razón halla el ángulo?

Necesito una pista

Para trabajar Modelizar mediciones indirectas y controlar plausibilidad, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: sen θ=5/13

La respuesta correcta es sen θ=5/13. El seno vincula opuesto e hipotenusa.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · numeric

Ejercicio 9

Consigna

Un triángulo rectángulo tiene catetos 9 y 12. Hallá tan del ángulo opuesto al cateto 9.

Necesito una pista

Representá la relación de Resolver triángulos rectángulos. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 0.75

tan θ=9/12=3/4=0,75.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · reason

Ejercicio 10

Consigna

Demostrá que sen θ=cos(90°−θ) en un triángulo rectángulo.

Necesito una pista

Usá Resolver triángulos rectángulos: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El cateto opuesto a θ es el adyacente al ángulo complementario; ambos cocientes usan la misma hipotenusa.

Al cambiar al complementario se intercambian opuesto y adyacente.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

Si θ aumenta de 25° a 65° manteniendo hipotenusa, ¿qué ocurre con sen θ?

Necesito una pista

Representá el dato central de Si θ aumenta de 25° a 65° manteniendo hipotenusa, ¿qué ocurre con…. Para trabajar Modelizar mediciones indirectas y controlar plausibilidad, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Aumenta

La respuesta correcta es Aumenta. En el primer cuadrante el seno crece entre 0° y 90°.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Una calculadora entrega tan 40°=0,8391. Explicá cómo verificar que está en modo grados y que el valor es plausible.

Necesito una pista

Usá calculadora en grados: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: En grados debe quedar entre tan 30°≈0,577 y tan 45°=1; si el valor no queda allí, se revisa el modo angular.

La monotonía de la tangente en 0°–90° ofrece un control sin repetir la tecla.

Transferir · Ejercicio 13 de 26 · reason

Ejercicio 13

Consigna

Desde 30 m de un edificio se observa la cima con 42°. El ojo está a 1,6 m. Estimá la altura total.

Necesito una pista

Organizá los datos para Seleccionar una razón según datos e incógnita. Compatibilizá unidades, resolvé e interpretá el control.

Respuesta y fundamento

Respuesta: h=30·tan42°+1,6≈28,6 m.

h=30·tan42°+1,6≈28,6 m. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Transferir · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Una rampa sube 0,9 m en 6 m horizontales. Hallá su ángulo y explicá si la longitud inclinada era necesaria.

Necesito una pista

Organizá los datos para ángulo de elevación y depresión. Compatibilizá unidades, resolvé e interpretá el control.

Respuesta y fundamento

Respuesta: tan θ=0,9/6; θ≈8,5°. La longitud inclinada no era necesaria.

tan θ=0,9/6; θ≈8,5°. La longitud inclinada no era necesaria. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Transferir · Ejercicio 15 de 26 · reason

Ejercicio 15

Consigna

Desde 24 m de una torre se observa la cima con 38°. El instrumento está a 1,5 m. Elegí la razón trigonométrica, estimá la altura total y controlá que sea plausible.

Necesito una pista

Organizá los datos para Modelizar mediciones indirectas y controlar plausibilidad. Compatibilizá unidades, resolvé e interpretá el control.

Respuesta y fundamento

Respuesta: tan38°=(h−1,5)/24, de modo que h=24·tan38°+1,5≈20,25 m. Es plausible porque tan38°<1 y el desnivel debe ser menor que 24 m.

tan38°=(h−1,5)/24, de modo que h=24·tan38°+1,5≈20,25 m. Es plausible porque tan38°<1 y el desnivel debe ser menor que 24 m. Se aceptan métodos equivalentes que formulen, interpreten y controlen la misma relación.

Aprender del error · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Analizá esta producción: «Mili calcula sen40°=adyacente/hipotenusa.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Marcá opuesto, adyacente e hipotenusa respecto de 40° antes de elegir la razón.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El seno usa opuesto/hipotenusa; adyacente/hipotenusa es coseno.

El seno usa opuesto/hipotenusa; adyacente/hipotenusa es coseno. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Aprender del error · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Analizá esta producción: «Tom obtiene un cateto de 14 m con hipotenusa 10 m y acepta el resultado.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Localizá el primer paso inválido en la situación; nombrá qué condición de Modelizar mediciones indirectas y controlar plausibilidad falla antes de corregir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Un cateto no puede superar la hipotenusa; debe revisar razón, modo de calculadora o despeje.

Un cateto no puede superar la hipotenusa; debe revisar razón, modo de calculadora o despeje. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Aprender del error · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Elena resolvió “En un triángulo rectángulo, ¿qué razón relaciona cateto opuesto y adyacente?” y escribió “Seno”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Elena con la condición de Resolver triángulos rectángulos. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción Seno conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de Resolver triángulos rectángulos.. La corrección usa Resolver triángulos rectángulos: Tangente.

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de Resolver triángulos rectángulos. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Resolver triángulos rectángulos en la consigna En un triángulo rectángulo, ¿qué razón relaciona cateto opuesto… y escribí qué condición conservás.

Comprobar dominio · Ejercicio 19 de 26 · numeric

Ejercicio 19

Consigna

Hipotenusa 20 y ángulo 60°. ¿Cateto adyacente?

Necesito una pista

Representá la relación de ángulo de elevación y depresión. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 10

cos60°=adyacente/20=1/2, de modo que el cateto adyacente mide 10.

Comprobar dominio · Ejercicio 20 de 26 · reason

Ejercicio 20

Consigna

Un poste proyecta sombra de 12 m con elevación solar 55°. Estimá altura.

Necesito una pista

Aplicá ángulo de elevación y depresión sin copiar el ejemplo. Después comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: h=12·tan55°≈17,1 m.

h=12·tan55°≈17,1 m. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Comprobar dominio · Ejercicio 21 de 26 · numeric

Ejercicio 21

Consigna

Una escalera de 5 m alcanza 4 m de altura. Hallá el coseno del ángulo con el piso.

Necesito una pista

Representá la relación de Resolver triángulos rectángulos. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 0.6

El cateto horizontal es 3; cos θ=3/5=0,6.

Comprobar dominio · Ejercicio 22 de 26 · reason

Ejercicio 22

Consigna

Un ángulo agudo tiene sen θ=12/13. Hallá cos θ y tan θ sin calcular θ.

Necesito una pista

Aplicá ángulo de elevación y depresión sin copiar el ejemplo. Después comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El triángulo 5–12–13 da cos θ=5/13 y tan θ=12/5.

13²−12²=25, por lo que el adyacente mide 5.

Comprobar dominio · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

¿Cuál igualdad es correcta para ángulos complementarios?

Necesito una pista

Marcá qué cambia en ¿Cuál igualdad es correcta para ángulos complementarios. Para trabajar Resolver triángulos rectángulos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: tan θ=1/tan(90°−θ)

La respuesta correcta es tan θ=1/tan(90°−θ). Las tangentes complementarias son cocientes recíprocos.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 24 de 26 · reason

Ejercicio 24

Consigna

Reconstrucción nueva: para un ángulo θ, alguien usa tanθ=hipotenusa/adyacente. Repará la razón y proponé un control.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante ángulo de elevación y depresión: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: tanθ=opuesto/adyacente; la hipotenusa no interviene. Puede controlarse comparando con un triángulo semejante o con seno/coseno.

tanθ=opuesto/adyacente; la hipotenusa no interviene. Puede controlarse comparando con un triángulo semejante o con seno/coseno. La reconstrucción debe hacer visible la condición que se había perdido.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 25 de 26 · reason

Ejercicio 25

Consigna

En un triángulo rectángulo, opuesto 7 y adyacente 24. Hallá el ángulo.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante Resolver triángulos rectángulos: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: tan θ=7/24; θ≈16,3°.

tan θ=7/24; θ≈16,3°. Las razones son constantes para un ángulo porque todos los triángulos rectángulos con ese ángulo son semejantes.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Explicá por semejanza por qué sen, cos y tan dependen del ángulo pero no del tamaño del triángulo.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante Modelizar mediciones indirectas y controlar plausibilidad: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Triángulos rectángulos con el mismo ángulo son semejantes: sus lados escalan juntos y los cocientes opuesto/hipotenusa, adyacente/hipotenusa y opuesto/adyacente permanecen.

Triángulos rectángulos con el mismo ángulo son semejantes: sus lados escalan juntos y los cocientes opuesto/hipotenusa, adyacente/hipotenusa y opuesto/adyacente permanecen. El control debe conservar recuperación; se aceptan formulaciones equivalentes que expliciten esa condición.