Trigonometría: Ángulos con seno, coseno y tangente
Propiedades de los triángulos rectángulos
Hay una propiedad importante de los triángulos rectángulos relacionada con la proporción entre los lados.
Cuando se trata de las longitudes de los lados de un triángulo rectángulo con un ángulo recto #\orange C#, lados #\blue a# y #\green b# e hipotenusa (el lado más largo de un triángulo rectángulo) #\orange c#, se aplica la siguiente propiedad:
\[\blue a^2+\green b^2=\orange c^2\]
Llamamos a esta propiedad el teorema de Pitágoras.
Con este teorema podemos calcular el lado restante de un triángulo rectángulo del que ya conocemos dos lados.
Por ejemplo, si queremos calcular la hipotenusa, aislamos #\orange c# en el teorema de Pitágoras:
\[\orange c = \sqrt{\blue a ^2 + \green b^2}\]
En un triángulo rectángulo #ABC# con ángulo recto #C#, siendo la #\orange{\textbf{hipotenusa}}# #AB# y como catetos del triángulo #AC# y #BC#:
- #AC# es el #\green{\textbf{cateto adyacente}}# de #\blue \alpha#
- #BC# es el #\blue{\textbf{cateto opuesto}}# de #\blue \alpha#
Además de la proporción entre los lados de un triángulo rectángulo, existen relaciones importantes entre los lados y los ángulos de un triángulo rectángulo.
En un triángulo rectángulo #\triangle ABC# con ángulo recto #C# definimos:
- #\sin(\alpha)=\frac{\text{lado opuesto}}{\text{hipotenusa}}=\frac{\blue a}{\orange c}#
- #\cos(\alpha)=\frac{\text{lado adyacente}}{\text{hipotenusa}}=\frac{\green b}{\orange c}#
- #\tan(\alpha)=\frac{\text{lado opuesto}}{\text{lado adyacente}}=\frac{\blue a}{\green b}#
Llamamos a #\sin# (seno), #\cos# (coseno) y #\tan# (tangente) funciones trigonométricas.
Con estas funciones trigonométricas podemos calcular, usando un ángulo y un lado, los lados restantes de un triángulo rectángulo. También podemos calcular el ángulo usando dos lados y el inverso.
# \begin{array}{rcl}AB^2+BC^2&=&AC^2 \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{Teorema de Pitágoras}} \\
2^2+2^2&=&AC^2 \\ &&\phantom{xxx}\blue{AB=2 \text{ y } BC=2} \\
8&=&AC^2 \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{calculado}} \\
\sqrt{8}&=&AC \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{se sacó la raíz en ambos lados}} \\
AC&=&2^{{{3}\over{2}}} \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{se trasladó a izquierda y a la derecha, y se simplificó donde era posible}} \end {array} #
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