miércoles, 15 de agosto de 2012

GEOMETRÍA ANALÍTICA


GEOMETRÍA ANALÍTICA

             ( CHARLES LEHMAMN)



SISTEMA UNIDIMENCIONAL 
  • HORIZONTAL
  • VERTICAL 
2). Segmento rectilineo dirigido. La porci6n de una linca recta
comprendida entre dos de sus puntos se llama segmento rectilbneo o
simplemente segmento. Los dos puntos se llaman extremos del seg-
Fig. I         

                                      A                    B







                                ------------->----------

mento. Asi, en la figura 1, para la recta 1, AB es un segmento
cuyos extremos son A y B. La longitud del segmento AB se representa
porAB.


 El lector ya esth familiarizado con el concepto geomdtrico de
segmento rectilineo. Para 10s fines de la Geometrla analftica afiadiremos,
a1 concepto geomdtrico de segmento, la idea de senlido o
direccidn. Desde este punto de vista consideramos que el segmento AB
es generado por un punto que se mueve a lo largo de la recta 1 de A
hacia B. Decimos entonces que el segmento AB est& dirigido de
A a B, e indicamos esto por medio de una flecha como en la figura 1.
En este cam, el punto A se llama origen o punto inicial y el punto B
eztremo o punto $na2. Podemos tambih obtener el mismo segment0
 dirigi6ndolo de B a A ; entonces B es el origen y A el extre~no, y el
segmento se designa por BA. El sentido de un segmento dirigido se
indica siempre escribiendo primero el origen o punto inicial.
Desde el punto de vista de la Geometria elemental, lag longitudes
de 10s segrnentos dirigidos , AB y BA , son las mismas. En Geometria
analitica , sin embargo, se hace una distinci6n entre 10s signos de
estas longitudes. Asi , especificamos , arbitrariamente , que un segmento
dirigido en un sentido serii considerado de longitud positiva,
mientras que otro , dirigido en sentido opuesto , serii considerado
como un segmento de longitud negatiutz. De acuerdo con esto, si
especificamos gue el segmento dirigido AB tiene una longitud positiva
, entonces el segmento dirigido BA tiene una longitud negativa ,
y escribimos .        AB = - BA



 Denlostraremos en seguida que todas estas relaciones est&n incluidas
en la relaczaczdfnu ndamental:

                            AB+BC=AC 

IDENTIDADES



 IDENTIDADES

1) Podemos reducir un miembro a la forma del otro miembro usando identidades conocidas.
en general , el miembro mas complicado es reducido a la forma del miembro mas sencillo .

2)Podemos reducir ambos miembros usando identidades conocidas, a la misma expresion 
entonces como los dos miembros  son identicos  a una misma expresión  son identicos entre si 


No puede darse ningún método general a seguir en todos los casos

  • Demostrar la siguiente igualdad trigonométrica que es una identidad 

sen y /1 + cos y =  1- cos y/sen y  
                tg x/2 = tg x/2



Ctg x = sen 2x/ 1-cos2 x

ctg x =2senx cosx /1-(1+2sen2x)

ctg x = 2senx cos x /1-1-2 sen x

ctg x = 2senx cos x / 2 sen2 x

ctg x = cosx / sen x

ctg x =ctg x 

ANALISIS TRIGONOMÉTRICO


      ANALISIS TRIGONOMÉTRICO

(Seno y coseno de la suma o diferencia de dos Ángulos)


  • sen ( x + y ) = sen x . cos y + cos x . sen y 

  • sen ( x - y ) = sen x . cos y - cos x . sen y 

  • cos ( x + y ) = cos x.cos y - sen x . sen y 

  • cos ( x - y ) = cos x . cosy + sen x. sen y 

  • tg (x + y )= tg x + tg y /1-tg x . tg y 

  • tg (x - y ) = tg x - tg y / 1+ tg x . tg y

  • ctg (x+y) = ctg x . ctg y-1/ ctg y+ ctg x

  • ctg (x -y) = ctg x . ctg y +1 / ctg y - ctg x


 DEMOSTRAR QUE :

COS (X-Y+Z)= cosx cosy cosz + cosx sen y senz - senx cosy senz + senx seny cosz

cos ( (x-y) +z) = cos (x-y)cosz - sen(x-y) senz

cos ((x-y) + z) = ( cosx cosy + senx seny )cosz - (senx cosy -cosx seny ) senz

cos ((x-y) + z)= cosx cosy cosz + senz seny cosz - senx cosy senz + cosx seny senz 

LEY DE LA TANGENTE


 LEY DE LA TANGENTE

La suma de dos lados en un triángulo es a su diferencia como la tg mitad de la suma de los ángulos opuestos es a la tg mitad de la diferencia de dichos ángulos


 

RESOLUCIÓN DE TRIÁNGULOS OBLICUANGULOS


RESOLUCIÓN DE TRIÁNGULOS OBLICUANGULOS

 Para resolver triángulos oblicuangulos utilizamos la ley del seno , coseno , y la ley de la tangente 


LEY DEL SENO 
Enunciado.- El lado de un triángulo es al seno del ángulo opuesto


a/senA= b/ senB = c / sen C

DEMOSTRACIÓN:


 I

 Sen A = h/c                        Sen C = h/a
h = c.senA                             h = a. sen C

                 c.senA = a . sen C

      c/ senC = a / sen A

1) DATOS :


a= 40             
A=60º
B=45º               40/Sen 60º = b/Sen 45º                                                A+B+C=180
                           b=40 sen 45º/ sen 60º= 32.65                                     60º +45º + C = 180º
                                                                                                              C = 75º

 a/ sen A  = c/ Sen C                                        A=1/2 a.b sen C
40/Sen 60º = c / sen 75º
C= 40 . sen 75º/ sen 60º = 44.61                      A=1/2 (40)(32.65)Sen 75º
                                                                         A=630.75 u




funciones trigonometricas 

  1. para las funciones de 30º y 60º ; dados un triángulo equilatero ( 3 lados y 3 angulos iguales )en la que se ha trazado una de sus alturas se tiene como longitud  de lado 2 unidades 
  2. para un ángulo de 45º estas funciones trigonometricas son determinadas en base a un cuadrado cuya magnitud de lado es 1 unidad y en la que se ha trazado 1 de sus diagonales dividiendo el ángulo recto en dos ángulos de 45º
   oº                                           90º                                       180º                                 270º

sen oº = 0                          sen 90º = 1                            sen 180º =  0                         sen 270º = -1
cos 0º = 1                          cos 90º = 0                            cos 180º = -1                        cos 270º = 0
tg   0º = 0                           tg   90º =  infinito                   tg   180º =  0                          tg   270º = infinito
ctg 0º = infinito                   ctg 90º = 0                            ctg  180º = infinito                  ctg  270º = 0
sec 0º = 1                           sec 90º= infinito                     sec 180º = -1                         sec 270º = infinito
csc 0º = infinito                   csc 90º= 1                             csc 180º = 0                          csc 270º = -1








sen
cos
tg
ctg
sec
csc
0
1
0
INF
1
INF
90º
1
0
INF
0
INF
1
180º
0
-1
0
INF
-1
INF
270º
-1
0
INF
0
INF
-1
360º
0
1
0
INF
1
INF
MEDIDAS DE ANGULOS

  • *                     medidas de ángulos en grados
  • *                     medidas de ángulos en radianes

Medidas de ángulos en grados
En este sistema la unidad de un grado que es el ángulo que subtiende un arco de la  circunferencia igual a 1/360

Ángulos en grados sexagesimales


 MEDIDAS DE ANGULOS EN RADIANES

En este sistema la unidad es el radian que suscribe un arco cuya longitud es igual  a la longitud del radio  




Archivo:Radian cropped color.svg


   Transformación  de angulos en grados o en radianes

1 GRADO = π/180º = 0.017453 RAD

1 RADIAN = 180º/π =57,2958º


EJEMPLOS:

  • TRANSFORMAR LOS SIGUIENTES ANGULOS DADOS EN MEDIDA CIRCULAR A GRADOS 

π/2=  π/2 . 180/π = 90º                          2π/3 = 2π/3 . 180/π =180º

2π = 2π . 180/π = 360º                          π+1/3= 1.38(57.2958)= 79º 05º 54.95º



  • LOS SIGUIENTES ANGULOS ESTAN DADOS EN GRADOS , TRANSFORMARLO A MEDIDA CIRCULAR

150º= 150 . π/180 =  5π/6                      35º 46º 18º = 35.77º (0.017453)= 0.624 RAD

240º = 240 . π/180 = 4π/3

    RESOLUCIÓN DE POLIGONOS REGULARES


Resolución de triángulos isosceles

K




 CIRCUNFERENCIA CIRCUNSCRITA AL POLÍGONO 

1)  α= 360º/n

n= número de lados del polígono


2) α/2= 360/n/2 = 180/n


3) 
                                                                 R

                                                                          C/2



4) Area del triángulo isosceles c.r/2


5) Área del polígono  c.r.n/2


6) Perimetro   c.n


Ejemplo:

RESOLVER EL SIGUIENTE POLIGONO REGULAR


 

DATOS :
r =18
n= 10

1) calculo  α/2 = 180/n=  18                       Área del triángulo                 Área del poligono

2) cos 18º = r/R =18 /R                          A= c.r/2                                    A= C.r.n/2

   R=18/ cos 18 =18.93                           A= 11.69(18)/2                        A=11.69(18)(10)/2 =1052.1 u

   tg 18º  = C/2/r = C/36                          A= 105.21 u                          Perimétro del poligono

  C = 36 tg 18º = 11.69                                                                        c.n= 11.69 * 10= 116.9 u


 TÉRMINOS EMPLEADOS EN PROBLEMAS TRIGONOMÉTRICOS
 
  • VERTICAL DE UN LUGAR ._ es  la línea que coincide con la dirección de la plomada 
 
  •  LÍNEA HORIZONTAL ._ Es la perpendicular a la vertical 
 
  • UN PLANO VERTICAL ._ Es el que contiene a la vertical (pared)
 
  • UN PLANO HORIZONTAL._ Es el plano perpendicular a la vertical (piso)
 
  • ÁNGULO DE ELEVACIÓN ._ Es el ángulo vertical formado por la visual del observador y la visual del objeto
 
  • ÁNGULO DE DEPRESIÓN ._Es el ángulo vertical formado por la visual



APLICACIONES

1) Un navio sale exactamente sobre el rumbo nor -este  ala velocidad de 10 millas por hora . Hallar  la velocidad a la cual se esta moviendo hacia el norte 



 
 V = 10 millas . hora 

sen 45º = vy/v = vy / 10 millas .hora 

Vy = 10 millas . Sen 45º

Vy = 7.07 millas / hora 

 2) Dos boyas son observadas en la dirección sur  desde lo alto de un acantilado cuya parte superior esta a 312 m sobre el nivel del mar ¿ Hallar la distancia entre las dos boyas si sus angulos de depresión medidos desde la punta del acantilado son 46º18º y 27º15º respectivamente .

 



X1= 312/tg                                         X2 = 312/ tg

X1= 312/46.3                                     X2=605.78

X1= 298.15