🇨🇴 ICFES SaberSemana 3 · 12 preguntas

Identidades Trigonometricas

Bundle W03 de Matemáticas para Grado 10 en Colombia (DBA MEN Colombia / Saber 11): 12 preguntas con explicación pedagógica.

Alineación: DBA MEN Colombia / Saber 11

CO-MAT-10-2026-W03-identidades-trigonometricas-001-MASTERY-bundle

Pregunta 1

Bloom: Remember

En Bogotá, durante la clase de trigonometría se repasan las identidades fundamentales.

¿Cuál es la identidad pitagórica fundamental de la trigonometría?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: C) sen⁡2x+cos⁡2x=1\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x = 1

  • A) sen⁡2x−cos⁡2x=1\operatorname{sen}^2 x - \cos^2 x = 1Incorrecto. La resta de los cuadrados no es 11; equivale a −cos⁡(2x)-\cos(2x).
  • B) sen⁡x+cos⁡x=1\operatorname{sen} x + \cos x = 1Incorrecto. Solo se cumple para valores particulares de xx, no para todos.
  • C) sen⁡2x+cos⁡2x=1\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x = 1Correcto. Es la identidad pitagórica fundamental, válida para todo ángulo xx.
  • D) sen⁡2x⋅cos⁡2x=1\operatorname{sen}^2 x \cdot \cos^2 x = 1Incorrecto. El producto de los cuadrados no es constante igual a 11.

💡 Explicación

La identidad pitagórica fundamental sen⁡2x+cos⁡2x=1\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x = 1 se deduce del teorema de Pitágoras aplicado al círculo unitario.

Pregunta 2

Bloom: Understand

En Medellín, un estudiante conoce que cos⁡θ=0.6\cos \theta = 0.6 y que θ\theta está en el primer cuadrante.

Usando la identidad pitagórica, ¿cuál es el valor de sen⁡θ\operatorname{sen} \theta?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) 0.80.8

  • A) 0.40.4Incorrecto. Restaste 0.60.6 de 11 sin tomar raíz cuadrada.
  • B) 0.60.6Incorrecto. Confundiste el valor de cos⁡θ\cos \theta con el de sen⁡θ\operatorname{sen} \theta.
  • C) 0.90.9Incorrecto. No aplicaste correctamente la relación pitagórica.
  • D) 0.80.8Correcto. sen⁡2θ=1−0.36=0.64\operatorname{sen}^2 \theta = 1 - 0.36 = 0.64, por lo que sen⁡θ=0.8\operatorname{sen} \theta = 0.8.

💡 Explicación

Como sen⁡2θ+cos⁡2θ=1\operatorname{sen}^2 \theta + \cos^2 \theta = 1, entonces sen⁡2θ=1−0.62=0.64\operatorname{sen}^2 \theta = 1 - 0.6^2 = 0.64 y sen⁡θ=0.8\operatorname{sen} \theta = 0.8 (positivo en el primer cuadrante).

Pregunta 3

Bloom: Understand

En Cali, se simplifican expresiones trigonométricas usando identidades recíprocas y de cociente.

¿Cuál de las siguientes expresiones es equivalente a tan⁡x⋅cos⁡x\tan x \cdot \cos x?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) sen⁡x\operatorname{sen} x

  • A) cos⁡x\cos xIncorrecto. No se cancela el coseno del numerador con el factor.
  • B) 11Incorrecto. 11 resulta solo si multiplicaras por sec⁡x\sec x.
  • C) tan⁡x\tan xIncorrecto. No simplificaste el producto.
  • D) sen⁡x\operatorname{sen} xCorrecto. tan⁡x=sen⁡xcos⁡x\tan x = \frac{\operatorname{sen} x}{\cos x}, luego tan⁡x⋅cos⁡x=sen⁡x\tan x \cdot \cos x = \operatorname{sen} x.

💡 Explicación

Al escribir tan⁡x=sen⁡xcos⁡x\tan x = \frac{\operatorname{sen} x}{\cos x} y multiplicar por cos⁡x\cos x, el coseno se cancela y queda sen⁡x\operatorname{sen} x.

Pregunta 4

Bloom: Apply

En Barranquilla, un estudiante simplifica la fracción sen⁡2x1−cos⁡2x\frac{\operatorname{sen}^2 x}{1 - \cos^2 x}.

¿Cuál es el resultado de simplificar la expresión?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: B) 11

  • A) sen⁡x\operatorname{sen} xIncorrecto. Solo se cancelaría un factor de seno si el numerador fuera sen⁡x\operatorname{sen} x.
  • B) 11Correcto. Como 1−cos⁡2x=sen⁡2x1 - \cos^2 x = \operatorname{sen}^2 x, la fracción es sen⁡2xsen⁡2x=1\frac{\operatorname{sen}^2 x}{\operatorname{sen}^2 x} = 1.
  • C) cos⁡x\cos xIncorrecto. El denominador no es cos⁡2x\cos^2 x sino 1−cos⁡2x1 - \cos^2 x.
  • D) tan⁡x\tan xIncorrecto. No queda un cociente entre seno y coseno.

💡 Explicación

Usando sen⁡2x=1−cos⁡2x\operatorname{sen}^2 x = 1 - \cos^2 x, la expresión se reduce a sen⁡2xsen⁡2x=1\frac{\operatorname{sen}^2 x}{\operatorname{sen}^2 x} = 1.

Pregunta 5

Bloom: Apply

En Bucaramanga, se evalúa la expresión sen⁡x⋅csc⁡x+cos⁡x⋅sec⁡x\operatorname{sen} x \cdot \csc x + \cos x \cdot \sec x.

¿Cuál es el valor numérico de la expresión para todo xx donde esté definida?

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Respuesta correcta: B) 22

  • A) 11Incorrecto. Cada producto vale 11, pero hay dos productos.
  • B) 22Correcto. sen⁡x⋅csc⁡x=1\operatorname{sen} x \cdot \csc x = 1 y cos⁡x⋅sec⁡x=1\cos x \cdot \sec x = 1; la suma es 22.
  • C) 00Incorrecto. Las funciones recíprocas no se anulan.
  • D) sen⁡x+cos⁡x\operatorname{sen} x + \cos xIncorrecto. No aplicaste las identidades recíprocas.

💡 Explicación

Por las identidades recíprocas, csc⁡x=1sen⁡x\csc x = \frac{1}{\operatorname{sen} x} y sec⁡x=1cos⁡x\sec x = \frac{1}{\cos x}, así cada producto vale 11 y la suma es 22.

Pregunta 6

Bloom: Apply

En Pereira, se simplifica la expresión (1−sen⁡2x)⋅csc⁡2x(1 - \operatorname{sen}^2 x) \cdot \csc^2 x.

¿Cuál de las siguientes es la forma simplificada de la expresión?

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Respuesta correcta: C) cot⁡2x\cot^2 x

  • A) tan⁡2x\tan^2 xIncorrecto. Sería sen⁡2xcos⁡2x\frac{\operatorname{sen}^2 x}{\cos^2 x}, la relación inversa.
  • B) 11Incorrecto. Solo sería 11 si ambas funciones coincidieran.
  • C) cot⁡2x\cot^2 xCorrecto. 1−sen⁡2x=cos⁡2x1 - \operatorname{sen}^2 x = \cos^2 x y csc⁡2x=1sen⁡2x\csc^2 x = \frac{1}{\operatorname{sen}^2 x}, luego cos⁡2xsen⁡2x=cot⁡2x\frac{\cos^2 x}{\operatorname{sen}^2 x} = \cot^2 x.
  • D) sec⁡2x\sec^2 xIncorrecto. Confundiste la relación recíproca.

💡 Explicación

cos⁡2x⋅1sen⁡2x=cos⁡2xsen⁡2x=cot⁡2x\cos^2 x \cdot \frac{1}{\operatorname{sen}^2 x} = \frac{\cos^2 x}{\operatorname{sen}^2 x} = \cot^2 x.

Pregunta 7

Bloom: Analyze

En Manizales, un estudiante simplifica sec⁡x−cos⁡xtan⁡x\frac{\sec x - \cos x}{\tan x}.

¿Cuál es el resultado de la simplificación?

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Respuesta correcta: B) sen⁡x\operatorname{sen} x

  • A) cos⁡x\cos xIncorrecto. La cancelación deja un seno, no un coseno.
  • B) sen⁡x\operatorname{sen} xCorrecto. sec⁡x−cos⁡x=1−cos⁡2xcos⁡x=sen⁡2xcos⁡x\sec x - \cos x = \frac{1-\cos^2 x}{\cos x} = \frac{\operatorname{sen}^2 x}{\cos x}; al dividir por tan⁡x=sen⁡xcos⁡x\tan x = \frac{\operatorname{sen} x}{\cos x} queda sen⁡x\operatorname{sen} x.
  • C) 11Incorrecto. El resultado depende del ángulo y no es constante.
  • D) tan⁡x\tan xIncorrecto. No simplificaste la diferencia y el cociente.

💡 Explicación

Escribiendo sec⁡x=1cos⁡x\sec x = \frac{1}{\cos x} y tan⁡x=sen⁡xcos⁡x\tan x = \frac{\operatorname{sen} x}{\cos x}, la expresión se reduce paso a paso a sen⁡x\operatorname{sen} x.

Pregunta 8

Bloom: Analyze

En Cúcuta, se sabe que sen⁡θ=35\operatorname{sen} \theta = \frac{3}{5} con θ\theta en el primer cuadrante.

¿Cuál es el valor de tan⁡θ\tan \theta?

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Respuesta correcta: C) 34\frac{3}{4}

  • A) 43\frac{4}{3}Incorrecto. Invertiste la razón; ese sería el valor de cot⁡θ\cot \theta.
  • B) 35\frac{3}{5}Incorrecto. Ese es el valor del seno, no de la tangente.
  • C) 34\frac{3}{4}Correcto. cos⁡θ=45\cos \theta = \frac{4}{5} por Pitágoras; tan⁡θ=3/54/5=34\tan \theta = \frac{3/5}{4/5} = \frac{3}{4}.
  • D) 53\frac{5}{3}Incorrecto. Ese es el recíproco del seno.

💡 Explicación

Por Pitágoras, cos⁡θ=1−(3/5)2=45\cos \theta = \sqrt{1 - (3/5)^2} = \frac{4}{5}. Entonces tan⁡θ=sen⁡θcos⁡θ=3/54/5=34\tan \theta = \frac{\operatorname{sen} \theta}{\cos \theta} = \frac{3/5}{4/5} = \frac{3}{4}.

Pregunta 9

Bloom: Analyze

En Pasto, se factoriza la diferencia de cuadrados sen⁡4x−cos⁡4x\operatorname{sen}^4 x - \cos^4 x.

¿Cuál de las siguientes expresiones equivale a sen⁡4x−cos⁡4x\operatorname{sen}^4 x - \cos^4 x?

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Respuesta correcta: B) sen⁡2x−cos⁡2x\operatorname{sen}^2 x - \cos^2 x

  • A) 11Incorrecto. La suma de cuadrados vale 11, pero la diferencia no.
  • B) sen⁡2x−cos⁡2x\operatorname{sen}^2 x - \cos^2 xCorrecto. Se factoriza como (sen⁡2x−cos⁡2x)(sen⁡2x+cos⁡2x)(\operatorname{sen}^2 x - \cos^2 x)(\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x) y el segundo factor vale 11.
  • C) sen⁡2x+cos⁡2x\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 xIncorrecto. La factorización conserva la resta, no la suma.
  • D) cos⁡(2x)\cos(2x)Incorrecto. cos⁡(2x)=cos⁡2x−sen⁡2x\cos(2x) = \cos^2 x - \operatorname{sen}^2 x, el negativo de la expresión.

💡 Explicación

sen⁡4x−cos⁡4x=(sen⁡2x−cos⁡2x)(sen⁡2x+cos⁡2x)=sen⁡2x−cos⁡2x\operatorname{sen}^4 x - \cos^4 x = (\operatorname{sen}^2 x - \cos^2 x)(\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x) = \operatorname{sen}^2 x - \cos^2 x.

Pregunta 10

Bloom: Evaluate

En Armenia, se debe decidir cuál de las siguientes ecuaciones es una identidad verdadera para todo xx en su dominio.

¿Cuál de las siguientes ecuaciones es una identidad trigonométrica?

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Respuesta correcta: D) 1+tan⁡2x=sec⁡2x1 + \tan^2 x = \sec^2 x

  • A) sen⁡(2x)=2sen⁡x\operatorname{sen}(2x) = 2\operatorname{sen} xIncorrecto. Solo es cierta para ángulos particulares, no para todos.
  • B) sen⁡2x−cos⁡2x=1\operatorname{sen}^2 x - \cos^2 x = 1Incorrecto. Eso equivale a −cos⁡(2x)-\cos(2x), no a 11.
  • C) sen⁡x=1−cos⁡x\operatorname{sen} x = 1 - \cos xIncorrecto. No se cumple de forma general.
  • D) 1+tan⁡2x=sec⁡2x1 + \tan^2 x = \sec^2 xCorrecto. Al dividir sen⁡2x+cos⁡2x=1\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x = 1 entre cos⁡2x\cos^2 x se obtiene esta identidad.

💡 Explicación

La identidad 1+tan⁡2x=sec⁡2x1 + \tan^2 x = \sec^2 x se obtiene de dividir la identidad pitagórica entre cos⁡2x\cos^2 x. Las demás son ecuaciones falsas en general.

Pregunta 11

Bloom: Evaluate

En Ibagué, se sabe que sen⁡x+cos⁡x=1.2\operatorname{sen} x + \cos x = 1.2 para cierto ángulo xx.

Usando identidades, ¿cuál es el valor de sen⁡(2x)\operatorname{sen}(2x)?

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Respuesta correcta: D) 0.440.44

  • A) 0.60.6Incorrecto. No elevaste la suma al cuadrado correctamente.
  • B) 0.20.2Incorrecto. Restaste mal el 11.
  • C) 1.441.44Incorrecto. 1.441.44 es la suma al cuadrado, no el valor de sen⁡(2x)\operatorname{sen}(2x).
  • D) 0.440.44Correcto. (sen⁡x+cos⁡x)2=1+sen⁡(2x)=1.44(\operatorname{sen} x + \cos x)^2 = 1 + \operatorname{sen}(2x) = 1.44, luego sen⁡(2x)=0.44\operatorname{sen}(2x) = 0.44.

💡 Explicación

Al elevar al cuadrado: sen⁡2x+cos⁡2x+2sen⁡xcos⁡x=1+sen⁡(2x)=1.22=1.44\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x + 2\operatorname{sen} x \cos x = 1 + \operatorname{sen}(2x) = 1.2^2 = 1.44, entonces sen⁡(2x)=0.44\operatorname{sen}(2x) = 0.44.

Pregunta 12

Bloom: Evaluate

En Villavicencio, se resuelve para el ángulo agudo θ\theta la ecuación sec⁡2θ−tan⁡2θ+cos⁡θ=1.5\sec^2 \theta - \tan^2 \theta + \cos \theta = 1.5.

¿Cuál es el valor de sen⁡θ\operatorname{sen} \theta?

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Respuesta correcta: A) 32\frac{\sqrt{3}}{2}

  • A) 32\frac{\sqrt{3}}{2}Correcto. sec⁡2θ−tan⁡2θ=1\sec^2 \theta - \tan^2 \theta = 1, luego 1+cos⁡θ=1.51 + \cos \theta = 1.5 implica cos⁡θ=0.5\cos \theta = 0.5, θ=60∘\theta = 60^\circ y sen⁡60∘=32\operatorname{sen} 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}.
  • B) 22\frac{\sqrt{2}}{2}Incorrecto. Corresponde a un ángulo de 45∘45^\circ.
  • C) 11Incorrecto. El seno es 11 solo para θ=90∘\theta = 90^\circ, que no es agudo aquí.
  • D) 12\frac{1}{2}Incorrecto. 12\frac{1}{2} es el coseno de 60∘60^\circ, no su seno.

💡 Explicación

La identidad sec⁡2θ−tan⁡2θ=1\sec^2 \theta - \tan^2 \theta = 1 reduce la ecuación a cos⁡θ=0.5\cos \theta = 0.5, es decir θ=60∘\theta = 60^\circ, cuyo seno es 32\frac{\sqrt{3}}{2}.

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