4.º año · geometria · Unidad 69 de 89

Triángulos oblicuángulos: leyes de senos y cosenos

Las leyes de senos y cosenos resuelven triángulos no rectángulos; la configuración de datos determina la herramienta y puede admitir más de una solución.

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En esta unidad

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

Qué vas a construir

Las leyes de senos y cosenos resuelven triángulos no rectángulos; la configuración de datos determina la herramienta y puede admitir más de una solución.

Ya podés seleccionar ley 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 ley. 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

la configuración de datos determina la herramienta y puede admitir más de una solución. Las leyes de senos y cosenos resuelven triángulos no rectángulos: la configuración de datos determina la herramienta y puede admitir más de una solución. 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 ley. El segundo es resolver configuraciones no rectangulares. 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 Seno, coseno y tangente en triángulos rectángulos: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder modelizar mediciones con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Triángulos oblicuángulos: leyes de senos y cosenos con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con seleccionar ley. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

caso con números chicos

Usá ahora caso con números chicos para la misma relación. Partí de Con lados 5 y 8 y ángulo comprendido 60°, hallá el tercero. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Las leyes de senos y cosenos resuelven triángulos no rectángulos: la configuración de datos determina la herramienta y….

Ejemplo resuelto

Con a=7,b=10,C=60°, elegir cosenos. Calcular c²=7²+10²−2·7·10·cos60°=79. Obtener c=√79≈8,89 y controlar desigualdad triangular. 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 8.6 al resolver Dos lados miden 5 y 7 y forman 60°. Calculá el tercer lado a centésimos.

Por qué tienta: Este resultado es compatible con aplicar Pitágoras como si el ángulo comprendido fuera 90° y omitir el término −2ab cos60°.

Cómo repararlo: Usá la ley de cosenos completa: c²=5²+7²−2·5·7·cos60°.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué Las leyes de senos y cosenos resuelven triángulos no rectángulos: la configuración de datos determina la herramienta y puede admitir más de….

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás seleccionar ley con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Triángulos oblicuángulos: leyes de senos y cosenos.

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

Triángulos oblicuángulos. leyes de senos y cosenos trabaja este objeto matemático. Las leyes de senos y cosenos resuelven triángulos no rectángulos. la configuración de datos determina la herramienta y puede admitir más de una solución.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Triángulos oblicuángulos. leyes de senos y cosenos con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con seleccionar ley. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. 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 Con lados 5 y 8 y ángulo comprendido 60°, hallá el tercero. 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 8.6. Se reconoce porque Ingresa 8,60, aproximadamente √(5²+7²). Reparación. Usá la ley de cosenos completa. c²=5²+7²−2·5·7·cos60°.

Comprobación rápida

¿Qué idea es central para resolver un triángulo con dos lados y el ángulo comprendido. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

ley de cosenos 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 · reason

Ejercicio 1

Consigna

Explicá con un ejemplo qué significa «ley de senos» y distinguílo de «ley de cosenos».

Necesito una pista

Clasificá los datos disponibles: buscá un par lado–ángulo opuesto para la ley de senos o dos lados con el ángulo comprendido para la ley de cosenos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Con un par lado–ángulo opuesto se usa a/senA=b/senB; con dos lados y el ángulo comprendido se usa c²=a²+b²−2ab cosC.

Con un par lado–ángulo opuesto se usa a/senA=b/senB; con dos lados y el ángulo comprendido se usa c²=a²+b²−2ab cosC.

Antes de empezar · Ejercicio 2 de 26 · choice

Ejercicio 2

Consigna

¿Qué idea es central para resolver un triángulo con dos lados y el ángulo comprendido?

Necesito una pista

Para la situación, anotá primero los datos y usá correspondencia lado-ángulo y datos disponibles; anticipá el signo o tamaño antes de cerrar.

Respuesta y fundamento

Respuesta: ley de cosenos

ley de cosenos. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Antes de empezar · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

Decidí y justificá: «Tres datos cualesquiera determinan siempre un único triángulo».

Necesito una pista

Compará los casos LAL y LLL con el caso LLA; en LLA, recordá que dos ángulos suplementarios tienen el mismo seno.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los datos deben ser compatibles; en lado-lado-ángulo no comprendido puede haber cero, uno o dos triángulos.

Los datos deben ser compatibles; en lado-lado-ángulo no comprendido puede haber cero, uno o dos triángulos. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Construir la idea · Ejercicio 4 de 26 · reason

Ejercicio 4

Consigna

Antes de mover el recurso, compará los estados «Caso LAL» y «Caso ALA». Predecí qué cambia y qué conserva el estado «Caso ambiguo LLA», y luego contrastá con las salidas.

Necesito una pista

Escribí una predicción usando una de estas relaciones: Dos lados y su ángulo comprendido determinan el tercero.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Las salidas son c²=a²+b²−2ab cosC; a/senA=b/senB; senB=k admite B o 180°−B. Se conservan estas relaciones: Dos lados y su ángulo comprendido determinan el tercero. Cada lado debe emparejarse con su ángulo opuesto. La suma angular decide si cero, una o dos configuraciones son posibles.

El recurso no ilustra solamente: los tres estados verifican relaciones diferentes y permiten contrastar la predicción. Cada lado debe emparejarse con su ángulo opuesto.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · numeric

Ejercicio 5

Consigna

Con lados 5 y 8 y ángulo comprendido 60°, hallá el tercero.

Necesito una pista

Localizá en la situación qué debe permanecer invariante; controlalo con correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 7

c²=25+64−80·0,5=49; c=7. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · numeric

Ejercicio 6

Consigna

En un triángulo A=40°, a=12 y B=70°. Hallá b y redondeá a centésimos.

Necesito una pista

Para la situación, anotá primero los datos y usá correspondencia lado-ángulo y datos disponibles; anticipá el signo o tamaño antes de cerrar.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 17.54

b=12·sen70°/sen40°≈17,54. La conclusión se obtiene al aplicar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles y conservar las condiciones del enunciado.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · numeric

Ejercicio 7

Consigna

Área con lados 6 y 10 y ángulo comprendido 30°.

Necesito una pista

Representá la situación con correspondencia lado-ángulo y datos disponibles. Revisá la condición que habilita cada transformación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 15

15. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · choice

Ejercicio 8

Consigna

Se conocen lados 8 y 11 y el ángulo comprendido 47°. ¿Qué herramienta inicia la resolución?

Necesito una pista

El dato LAL permite hallar directamente el tercer lado.

Respuesta y fundamento

Respuesta: ley de cosenos

La ley de cosenos generaliza Pitágoras e incorpora cos47° para el lado opuesto.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · numeric

Ejercicio 9

Consigna

En un triángulo, a=10, A=30° y B=90°. Calculá b.

Necesito una pista

Ubicá primero En un triángulo, a=10, A=30° y B=90°. Calculá b. Para trabajar Resolver triángulos oblicuángulos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 20

La respuesta correcta es 20. b=10·sen90°/sen30°=10/0,5=20.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · reason

Ejercicio 10

Consigna

Con a=7, b=10 y A=30°, analizá cuántos triángulos puede haber.

Necesito una pista

En el caso LLA, calculá senB y probá B y 180°−B.

Respuesta y fundamento

Respuesta: senB=b·senA/a=5/7. Hay un ángulo B agudo y otro suplementario; como ambos dejan A+B<180°, existen dos triángulos.

La función seno toma el mismo valor en ángulos suplementarios; verificar la suma angular decide el caso ambiguo.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · numeric

Ejercicio 11

Consigna

Calculá el área de un triángulo con lados 12 y 9 que forman 40°, con dos decimales.

Necesito una pista

Representá el dato central de el área de un triángulo con lados 12 y 9 que forman…. Para trabajar Resolver triángulos oblicuángulos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 34.71

La respuesta correcta es 34.71. A=54·sen40°≈34,71 unidades cuadradas.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Dos observadores separados 300 m ven una antena con ángulos interiores 52° y 71°. Planteá cómo hallar la distancia desde el primero.

Necesito una pista

Dibujá el lado conocido y emparejá cada lado con su ángulo opuesto.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El tercer ángulo es 57°. Si x es la distancia desde el primero, x/sen71°=300/sen57°, por lo que x=300·sen71°/sen57°.

La ley de senos se aplica porque se conoce un par lado-ángulo opuesto y los otros ángulos.

Transferir · Ejercicio 13 de 26 · reason

Ejercicio 13

Consigna

Dos caminos desde un punto miden 4 km y 7 km y forman 50°. Hallá distancia entre destinos.

Necesito una pista

Localizá en la situación qué debe permanecer invariante; controlalo con correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Respuesta y fundamento

Respuesta: d²=4²+7²−2·4·7·cos50°; d≈5,39 km.

d²=4²+7²−2·4·7·cos50°; d≈5,39 km. La conclusión se obtiene al aplicar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles y conservar las condiciones del enunciado.

Transferir · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Desde dos puntos separados 100 m se observa una torre con ángulos internos 48° y 67°. Explicá el plan de cálculo.

Necesito una pista

Para la situación, anotá primero los datos y usá correspondencia lado-ángulo y datos disponibles; anticipá el signo o tamaño antes de cerrar.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El tercer ángulo es 65°; usar ley de senos para hallar las distancias y luego una altura trigonométrica si se pide.

El tercer ángulo es 65°; usar ley de senos para hallar las distancias y luego una altura trigonométrica si se pide. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Transferir · Ejercicio 15 de 26 · numeric

Ejercicio 15

Consigna

Dos lados miden 6 y 8 y forman 90°. Calculá el tercer lado.

Necesito una pista

Para trabajar Resolver triángulos oblicuángulos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 10

La respuesta correcta es 10. c²=6²+8²=100. c=10. Es el caso pitagórico de la ley de cosenos.

Aprender del error · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Analizá: «Pablo aplica Pitágoras a un triángulo con ángulo 70°.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Identificá el ángulo comprendido: si no es 90°, conservá el término de corrección con coseno.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Pitágoras exige ángulo recto; corresponde ley de cosenos.

Pitágoras exige ángulo recto; corresponde ley de cosenos. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Aprender del error · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Analizá: «Sara toma arcsen y acepta solo un ángulo en un caso SSA.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Después de obtener B=arcsen(k), probá también 180°−B y verificá en cada caso que A+B<180°.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Debe considerar 180°−B y verificar si la suma con A deja un tercer ángulo positivo.

Debe considerar 180°−B y verificar si la suma con A deja un tercer ángulo positivo. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Aprender del error · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Tiziana resolvió “¿Qué idea es central para resolver un triángulo con dos lados y el ángulo comprendido?” y escribió “ley de senos”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Tiziana con la condición de Seleccionar ley por datos. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción ley de senos conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de Seleccionar ley por datos.. La corrección usa Seleccionar ley por datos: ley de cosenos.

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de Seleccionar ley por datos. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Seleccionar ley por datos en la consigna ¿Qué idea es central para resolver un triángulo con… y escribí qué condición conservás.

Comprobar dominio · Ejercicio 19 de 26 · numeric

Ejercicio 19

Consigna

Dos lados miden 5 y 7 y forman 60°. Calculá el tercer lado a centésimos.

Necesito una pista

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

Respuesta y fundamento

Respuesta: 6.24

La respuesta correcta es 6.24. c²=25+49−35=39. c=√39≈6,24.

Comprobar dominio · Ejercicio 20 de 26 · choice

Ejercicio 20

Consigna

¿Qué conjunto de datos puede presentar dos soluciones?

Necesito una pista

Recordá cuándo el seno de dos ángulos suplementarios coincide.

Respuesta y fundamento

Respuesta: dos lados y un ángulo no comprendido

El caso LLA puede generar dos ángulos compatibles; LLL y LAL determinan a lo sumo un triángulo congruente.

Comprobar dominio · Ejercicio 21 de 26 · reason

Ejercicio 21

Consigna

En un triángulo, A=45°, B=75° y a=8. Hallá C y expresá b mediante ley de senos.

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte En un triángulo, A=45°, B=75° y a=8. Hallá C y expresá b…. Para trabajar Seleccionar ley por datos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: C=180°−45°−75°=60° y b/sen75°=8/sen45°, de donde b=8·sen75°/sen45°≈10,93. Como B=75°>A=45°, resulta coherente que b≈10,93>a=8.

Una respuesta suficiente debe sostener Seleccionar ley por datos con datos y una propiedad explícita.

Comprobar dominio · Ejercicio 22 de 26 · choice

Ejercicio 22

Consigna

¿Cuál fórmula da el área con lados p,q y ángulo comprendido R?

Necesito una pista

Representá el dato central de ¿Cuál fórmula da el área con lados p,q y ángulo comprendido R. Para trabajar Seleccionar ley por datos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: A=pq·senR/2

La respuesta correcta es A=pq·senR/2. A=base·altura/2=p(q·senR)/2.

Comprobar dominio · Ejercicio 23 de 26 · reason

Ejercicio 23

Consigna

Explicá por qué la ley de cosenos se reduce a Pitágoras cuando C=90°.

Necesito una pista

Sustituí el valor exacto del coseno del ángulo recto.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Como cos90°=0, c²=a²+b²−2ab·0=a²+b².

El término de corrección desaparece; Pitágoras es el caso rectángulo de la ley de cosenos.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 24 de 26 · choice

Ejercicio 24

Consigna

Pablo aplicó Pitágoras a un triángulo cuyo ángulo comprendido es 70°. ¿Qué reparación selecciona la ley válida?

Necesito una pista

Identificá la propiedad que se quebró y elegí la intervención que permite comprobarla con un caso mínimo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Pitágoras exige ángulo recto; corresponde ley de cosenos.

Pitágoras exige ángulo recto; corresponde ley de cosenos. La conclusión se obtiene al aplicar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles y conservar las condiciones del enunciado.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 25 de 26 · choice

Ejercicio 25

Consigna

Hallá el área de un triángulo con lados 11 y 7 y ángulo comprendido 45°.

Necesito una pista

Para la situación, anotá primero los datos y usá correspondencia lado-ángulo y datos disponibles; anticipá el signo o tamaño antes de cerrar.

Respuesta y fundamento

Respuesta: A=1/2·11·7·sen45°=77√2/4≈27,22.

A=1/2·11·7·sen45°=77√2/4≈27,22. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar correspondencia lado-ángulo y datos disponibles.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Explicá cómo la ley de cosenos contiene a Pitágoras.

Necesito una pista

Representá el dato central de cómo la ley de cosenos contiene a Pitágoras. Para trabajar Seleccionar ley por datos, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: En c²=a²+b²−2ab·cosC, si C=90°, cosC=0 y queda c²=a²+b². El término de corrección mide precisamente que el ángulo no sea recto.

Una respuesta suficiente debe sostener Seleccionar ley por datos con datos y una propiedad explícita. En c²=a²+b²−2ab·cosC, si C=90°, cosC=0 y queda c²=a²+b². El término de corrección mide precisamente que el ángulo no sea recto. Se aceptan formulaciones equivalentes con las mismas condiciones y un control válido.