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Topos Uranos

Resumen

Esta clase abre la unidad de trigonometría analítica, con una evaluación de entrada que mide el punto de partida, que convierte las funciones trigonométricas, estudiadas en la unidad anterior como funciones de un ángulo, en un cálculo algebraico con reglas propias: identidades que valen para todo ángulo, fórmulas que expresan las razones de una suma mediante las de sus sumandos, transformaciones de sumas en productos, ecuaciones e inecuaciones, y su uso para medir ángulos entre rectas y para reconocer las cónicas cuyos ejes son oblicuos. Presenta las seis clases de la unidad en su orden lógico, recorre la historia de estas ideas desde las tablas de cuerdas de la astronomía griega hasta la formulación analítica de Euler, enuncia el problema que les dio origen, el de calcular la cuerda de cualquier arco a partir de unas pocas cuerdas conocidas, y lo resuelve en un ejemplo con las herramientas que la unidad demostrará. Termina señalando dónde reaparecen estas ideas en el resto del curso, en otros cursos del sitio y en la ciencia y la técnica.

Objetivos de aprendizaje

  1. Describir el contenido de cada clase de la unidad y explicar cómo cada una se apoya en las anteriores.
  2. Situar en su contexto histórico las tablas de cuerdas, el paso de la cuerda al seno y la formulación analítica de las funciones trigonométricas.
  3. Formular el problema de calcular una cuerda a partir de otras conocidas y reconocer en su solución las fórmulas de la diferencia y del ángulo mitad.
  4. Identificar aplicaciones de la trigonometría analítica en el cálculo, en la mecánica, en la programación y en el álgebra lineal.

Evaluación de entrada

Antes de recorrer la unidad conviene medir el punto de partida. Esta autoevaluación no califica: sirve para saber dónde detenerse. Las nueve primeras preguntas tocan las seis clases de la unidad, dos para cada una de las clases de las identidades, de las fórmulas de la suma y de las ecuaciones, que sostienen a las demás, y una para cada una de las otras tres; la décima es un problema de modelación, que pide plantear con la fórmula del ángulo doble una situación en contexto. Las mismas destrezas se vuelven a medir al final, en la clase de síntesis, con otros datos. Las tres últimas comprueban lo que la unidad da por sabido de la unidad anterior y del curso I: los valores de la circunferencia unitaria, las funciones inversas y el producto escalar.

Evaluación de entrada

Antes de comenzar la unidad, mide tu punto de partida. Es una autoevaluación breve: no se califica y su resultado se guarda solo en tu navegador.

  1. Pregunta 1¿Cuál de las igualdades siguientes es una identidad en su dominio común?

  2. Pregunta 2Si tan⁡θ=−34\tan \theta = -\frac{3}{4} y θ\theta está en el segundo cuadrante, calcular cos⁡θ\cos \theta.

  3. Pregunta 3Calcular tan⁡7π12\tan \frac{7\pi}{12}, escribiendo 7π12=π3+π4\frac{7\pi}{12} = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4}.

  4. Pregunta 4Si sin⁡θ=35\sin \theta = \frac{3}{5} y π2<θ<π\frac{\pi}{2} < \theta < \pi, calcular sin⁡2θ\sin 2\theta.

  5. Pregunta 5Calcular el valor máximo de f(x)=3sin⁡x−4cos⁡x+1f(x) = 3 \sin x - 4 \cos x + 1.

  6. Pregunta 6¿Cuántas soluciones tiene la ecuación 2cos⁡2x−cos⁡x−1=02 \cos^2 x - \cos x - 1 = 0 en [0,2π)\ico{0}{2\pi}?

  7. Pregunta 7Al resolver cos⁡x−sin⁡x=1\cos x - \sin x = 1 elevando al cuadrado se obtienen los candidatos x=kπ2x = \frac{k\pi}{2}. ¿Cuáles son las soluciones en [0,2π)\ico{0}{2\pi}?

  8. Pregunta 8¿Qué ángulo forman las rectas y=2x+1y = 2x + 1 e y=−3x+4y = -3x + 4?

  9. Pregunta 9¿Qué representa la ecuación x2+4xy+y2−3=0x^2 + 4xy + y^2 - 3 = 0?

  10. Pregunta 10De un tronco de sección circular de 2020 centímetros de diámetro se quiere sacar una viga de sección rectangular, con los cuatro vértices de la sección en la circunferencia del tronco. Si θ\theta es el ángulo que forma una diagonal del rectángulo con uno de sus lados, ¿cuál es la mayor área posible de la sección, en centímetros cuadrados?

  11. Pregunta 11De unidades anteriores¿Cuáles son las coordenadas del punto P(−7π6)P\left( -\frac{7\pi}{6} \right) de la circunferencia unitaria?

  12. Pregunta 12De unidades anterioresCalcular arccos⁡(cos⁡4π3)\arccos\left( \cos \frac{4\pi}{3} \right).

  13. Pregunta 13De unidades anterioresCalcular el coseno del ángulo que forman los vectores (3,4)\left( 3, 4 \right) y (4,3)\left( 4, 3 \right).