Instituto Profesional de Chile Ingeniería en Industrias Álgebra y trigonometría Módulo de aprendizaje Nº 1 Definición de ángulos y sus sistemas de medición Objetivos específicos del módulo Al finalizar este módulo, el alumno deberá ser capaz de conocer los sistemas de medición de ángulos y sus sub-unidades y de transformar las medidas de ángulos de un sistema a otro. Definición de ángulo Un ángulo está formado por la intersección de dos rayos con un origen en común. El punto en donde se originan los rayos, se denomina vértice de dicho ángulo. La abertura que se produce entre estos dos rayos corresponde a la medida de dicho ángulo, es decir, un ángulo se mide de acuerdo a lo que barre cuando gira desde una posición inicial hacia una posición final. Figura 1.1 B O OA y OB: rayos (lados del ángulo) O: vértice : medida del ángulo AOB: forma de nombrar al ángulo A 1 Clasificación de ángulos Si es un ángulo dado (en el sistema sexagesimal), éste se puede clasificar como Figura 1.2 Fuente: libro matemática Cepech 2006 Sistemas de medición de ángulos Existen tres sistemas de medición de ángulos: el sistema sexagesimal, el sistema centesimal y el sistema circular. a. Sistema sexagesimal: Este sistema divide una circunferencia en 360 partes iguales, su unidad de medida es el grado sexagesimal (°), el cual corresponde a una de las 360 partes. En resumen, en este sistema una circunferencia mide 360°. A su vez un grado sexagesimal se puede subdividir en 60 minutos sexagesimales y un minuto sexagesimal en sesenta segundos sexagesimales. b. Sistema centesimal: este sistema divide una circunferencia en 400 partes iguales, su unidad de medida es el grado centesimal o gradián (g), el cual corresponde a una de las 400 partes. En resumen, en este sistema una circunferencia mide 400g. a su vez un gradián se puede subdividir en cien minutos centesimales y un minuto centesimal en cien segundos centesimales c. Sistema circular: en este último sistema de medición la unidad de medida es el radián (rad.), el cual se define como la parte de la circunferencia (arco) que es de igual longitud que el radio de ésta. Luego la circunferencia mide 2 rad. Las relaciones entre los sistemas y la subdivisión de unidades se pueden observar en los cuadros 1.1 y 1.2. 2 Cuadro 1.1 Fuente: libro matemática Cepech 2006 Cuadro 1.2 3 Relaciones entre ángulos a. Ángulos congruentes: son aquellos que poseen la misma medida y la misma forma. Los ángulos congruentes se describen mediante el símbolo: b. Ángulos adyacentes: son aquellos que tienen un lado común y los otros dos sobre la misma recta L. Figura 1.3 c. Ángulos complementarios: son aquellos que sumados dan 90°. Entonces si + = 90º d. Ángulos suplementarios: son aquellos que sumados dan 180° (los ángulos adyacentes son suplementarios). Entonces si + = 180º Ejercicios resueltos 1.- Determine a cuantos radianes equivale la suma entre 75º y 150 g Desarrollo En primer lugar se busca la equivalencia de los ángulos dados al sistema circular i) 75º a radianes Por regla de tres simple se tiene 360º 75º 2 rad X 4 75º·2 rad 360º 5 x rad 12 x ii) 150 g a radianes Por regla de tres simple se tiene 400 g 150 g 2 rad X 150g ·2 rad 400g 3 x rad 4 x Luego de tener las equivalencias de los ángulos dados al sistema circular, se procede a hacer la suma solicitada 75º 150g 5 3 14 7 rad rad rad rad 12 4 12 6 2.- determine a cuanto equivale en el sistema circular la suma entre un ángulo recto y un ángulo completo. Desarrollo i) Un ángulo recto son 90º lo que equivale a 2 rad ii) Un ángulo completo son 360º lo que equivale a 2 rad Por lo tanto la suma entre un ángulo recto y un ángulo completo equivale a 5 rad 2 rad rad 2 2 3.- ¿Cuánto le falta a un ángulo de 46º 35` para completar un ángulo recto? Desarrollo En primer lugar se debe descomponer un ángulo recto de la siguiente forma 90º = 89º 60` Ahora que se tiene la descomposición del ángulo recto se puede proceder a hacer la resta que resuelve el problema 5 89º 60` - 46º 35` = 43º 25` 4.- determine a cuantos radianes equivale el resultado de la siguiente suma 35º 26` 12`` + 24º 33` 48`` + 120g Desarrollo En primer lugar de terminaremos el resultado de la suma de los ángulos en el sistema sexagesimal 35º 26` 12`` + 24º 33` 48`` = 60º Ahora procedemos a transformar los ángulos al sistema circular i) 60º a radianes 360º 2 rad 60º X x x 60º·2 rad 360º 3 rad ii) 150g a radianes 400g 150g 2 rad X 150g ·2 rad 400g 3 x rad 4 x Por lo tanto el resultado de la suma es 3 13 rad rad rad 3 4 12 Evaluación del módulo 1.- encuentre la equivalencia de los siguientes ángulos al sistema circular a) 45º b) 50g c) 250g d) 120º e) 150g f) 135º 6 2.- determine el resultado de los siguientes ejercicios a) 12º 25` 30`` + 45º 24` 15`` b) 60º 45` 20`` - 40º 15` 10`` c) 30º 15` 12`` - 12º 35` 25`` d) el complemento de 26º 50` e) el suplemento de 150º 12` 55`` 3.- determine el complemento de 40º y expréselo en el sistema circular 4.- determine el resultado de la siguiente suma en el sistema sexagesimal 4 60º rad 50 g 5 5.- ¿cuál es la medida del ángulo adyacente a 3 rad ? Respuestas 1 a) rad 4 rad 4 5 rad c) 4 2 rad d) 3 3 rad e) 4 3 rad f) 4 b) 2 a) 57º 49` 45`` b) 20º 30` 10`` c) 17º 39` 47`` d) 63º 10` e) 29º 47` 5`` 3 5 rad 18 4 5 249º 2 rad 3 7 Bibliografía Libro matemática Cepech 2006 Zill, Dennis G; Dejar, Jacqueline M. Álgebra y Trigonometría segunda edición, Colombia. McGraw Hill, 2000. Alcides Astorga M., Julio Rodríguez S.; Trigonometría. Revista digital matemática educación e Internet. www.cidse.itcr.ac.cr 8