Primero se halla la hipotenusa mediante Pitágoras y luego se aplica la definición de la razón coseno usando el cateto adyacente al ángulo mencionado.
Pregunta 12
Pregunta 12 · D8Bloom: Analyze
Se estudia el concepto de funciones trigonométricas recíprocas en un curso avanzado.
Si el cos(θ)=5/13 en un triángulo rectángulo, ¿cuál es el valor de la csc(θ)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)13/12
💡 Explicación
La cosecante es la recíproca del seno. Requiere hallar primero el cateto opuesto mediante el teorema de Pitágoras (132−52=144⇒144=12).
Ver respuesta
Respuesta correcta: B)13/12
A)13/5Esta es la secante (recíproca del coseno).
B)13/12Correcto. Si cos=5/13, el opuesto es 12 (por Pitágoras). sin=12/13, entonces csc=13/12.
C)12/13Este es el valor del seno.
D)5/12Este es el valor de la cotangente.
💡 Explicación
La cosecante es la recíproca del seno. Requiere hallar primero el cateto opuesto mediante el teorema de Pitágoras (132−52=144⇒144=12).
Pregunta 13
Pregunta 13 · D8Bloom: Apply
Un guardabosques en el Biotopo del Quetzal observa un nido desde dos puntos diferentes en el suelo.
Desde un punto en el suelo, el ángulo de elevación a la copa de un árbol es de 45∘. Si el guardabosques está a 20 metros de la base del árbol, ¿cuál es la altura del árbol?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)20 m
💡 Explicación
La propiedad del triángulo rectángulo isósceles (45−45−90) simplifica enormemente los cálculos, ya que la altura es igual a la distancia a la base.
Ver respuesta
Respuesta correcta: A)20 m
A)20 mComo tan45∘=1, el cateto opuesto es igual al adyacente, así que la altura del árbol es 20 m.
B)10 mEl 10 m sale de tomar la mitad de los 20 m, pero en un ángulo de 45∘ los catetos son iguales.
C)202 mEl 202 m es la hipotenusa, o sea la distancia visual desde el observador, no la altura.
D)14.14 mEl 14.14 m corresponde a tan35∘, no a un ángulo de 45∘.
💡 Explicación
La propiedad del triángulo rectángulo isósceles (45−45−90) simplifica enormemente los cálculos, ya que la altura es igual a la distancia a la base.
Pregunta 14
Pregunta 14 · D8Bloom: Analyze
Se analizan las identidades trigonométricas pitagóricas fundamentales.
¿Cuál es el resultado de la expresión sin2(35∘)+cos2(35∘)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)1
💡 Explicación
La identidad pitagórica se deriva directamente del teorema de Pitágoras aplicado a un círculo unitario y es válida para cualquier valor del ángulo.
Ver respuesta
Respuesta correcta: B)1
A)0La suma de cuadrados de seno y coseno vale 1, nunca 0; 0 sólo saldría de sinθ=cosθ=0, lo cual es imposible.
B)1Por la identidad fundamental sin2θ+cos2θ=1, sin importar el valor de θ.
C)tan2(35∘)tan2θ no es constante: para θ=35∘ vale aproximadamente 0.49, y para θ=0 vale 0.
D)2El 2 saldría de sumar los dos términos sin normalizarlos, pero los valores van de 0 a 1 y su suma es 1.
💡 Explicación
La identidad pitagórica se deriva directamente del teorema de Pitágoras aplicado a un círculo unitario y es válida para cualquier valor del ángulo.
Pregunta 15
Pregunta 15 · D8Bloom: Analyze
Un estudiante utiliza la calculadora para hallar un ángulo desconocido a partir de sus lados.
En un triángulo rectángulo, el cateto opuesto mide 5 y el adyacente mide 12. ¿Cómo se expresa el valor del ángulo θ en términos de una función inversa?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)θ=tan−1(5/12)
💡 Explicación
Para hallar un ángulo conociendo sus catetos, se utiliza la función arcotangente o tangente inversa (tan−1) del cociente opuesto/adyacente.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)θ=tan−1(5/12)
A)θ=sin−1(5/12)El seno usa la hipotenusa, no el cateto adyacente.
B)θ=cos−1(12/5)El argumento del coseno inverso no puede ser mayor que 1.
C)θ=tan(12/5)Esto calcularía la tangente de un número, no el ángulo.
D)θ=tan−1(5/12)Correcto. La tangente relaciona opuesto y adyacente; se usa la función inversa para hallar el ángulo.
💡 Explicación
Para hallar un ángulo conociendo sus catetos, se utiliza la función arcotangente o tangente inversa (tan−1) del cociente opuesto/adyacente.
Pregunta 16
Pregunta 16 · D8Bloom: Apply
Un navegante cerca de la costa de Izabal mide el ángulo hacia un faro.
Si el faro tiene una altura de 40 m y el ángulo de elevación desde el bote es de 20∘, ¿a qué distancia se encuentra el bote de la base del faro? (Usa tan(20∘)≈0.364)
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)109.89 m
💡 Explicación
Al despejar el cateto adyacente de la fórmula tan(θ)=Opuesto/Adyacente, se obtiene Adyacente = Opuesto / tan(θ).
Ver respuesta
Respuesta correcta: A)109.89 m
A)109.89 mEn el triángulo rectángulo, tan20∘=d40, de donde d=0.36440≈109.89 m.
B)14.56 mEl 14.56 m resulta de multiplicar 40×0.364, pero como tan20∘<1 la distancia horizontal debe ser mayor que la altura.
C)80.20 mLos 80.20 m salen de una división mal calculada; 40/0.364 no da ese resultado.
D)42.50 mLos 42.50 m no salen de 0.36440, que es la operación que impone el enunciado.
💡 Explicación
Al despejar el cateto adyacente de la fórmula tan(θ)=Opuesto/Adyacente, se obtiene Adyacente = Opuesto / tan(θ).
Pregunta 17
Pregunta 17 · D10Bloom: Evaluate
Se plantea un problema que requiere el uso de ángulos de depresión y elevación combinados.
Desde la parte superior de un edificio de 30 m de altura, el ángulo de depresión hacia un objeto en el suelo es de 30∘. ¿Cuál es la distancia visual (hipotenusa) desde el observador hasta el objeto?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)60 m
💡 Explicación
El ángulo de depresión es igual al ángulo de elevación desde el objeto hacia el observador. Con el seno de 30∘ (que es 0.5), la hipotenusa resulta ser el doble del cateto opuesto.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)60 m
A)30 mEn un triángulo rectángulo la hipotenusa es siempre el lado mayor, así que no puede medir lo mismo que un cateto de 30 m.
B)303 mEl 303 m es el cateto horizontal sobre el suelo, calculado como 30/tan30∘.
C)60 mEl ángulo de Riga basta: sin30∘=H30, luego 0.5=30/H y H=60 m.
D)45 mLos 45 m no salen de sin30∘30, que da 60 m.
💡 Explicación
El ángulo de depresión es igual al ángulo de elevación desde el objeto hacia el observador. Con el seno de 30∘ (que es 0.5), la hipotenusa resulta ser el doble del cateto opuesto.
Pregunta 18
Pregunta 18 · D10Bloom: Evaluate
Un estudiante de ingeniería de la USAC resuelve un triángulo rectángulo "especial" para hallar valores exactos.
En un triángulo con ángulos de 30∘,60∘ y 90∘, si el cateto más corto mide x, ¿cuál es el valor de la hipotenusa y del cateto mayor?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)Hipotenusa = 2x, Cateto mayor = x3
💡 Explicación
El conocimiento de las proporciones en triángulos rectángulos especiales permite resolver problemas complejos de manera rápida y sin calculadora.
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Respuesta correcta: C)Hipotenusa = 2x, Cateto mayor = x3
A)Hipotenusa = x2, Cateto mayor = xEstos valores corresponden al triángulo de 45∘.
B)Hipotenusa = x+2, Cateto mayor = x+1Las relaciones en trigonometría son multiplicativas, no aditivas.
C)Hipotenusa = 2x, Cateto mayor = x3Correcto. En el triángulo 30-60-90, los lados guardan la proporción 1:3:2.
D)Hipotenusa = 3x, Cateto mayor = 2xIncorrecto. No satisface el teorema de Pitágoras ni las razones trigonométricas.
💡 Explicación
El conocimiento de las proporciones en triángulos rectángulos especiales permite resolver problemas complejos de manera rápida y sin calculadora.
Pregunta 19
Pregunta 19 · D10Bloom: Analyze
Un arquitecto calcula la sombra proyectada por un edificio sobre una pared vecina a diferentes horas.
Si un poste de 2 metros proyecta una sombra de 23 metros, ¿cuál es el ángulo de elevación del sol en ese momento?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)30∘
💡 Explicación
Al comparar la altura y la sombra, se obtiene el valor de la tangente. Reconocer el valor 1/3 permite identificar el ángulo notable de 30∘.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)30∘
A)60∘Para 60∘ la sombra tendría que medir 32 m, y aquí mide más que la altura.
B)45∘Para 45∘ la sombra y la altura serían iguales, y aquí la sombra es mayor que el poste.
C)15∘El 15∘ corresponde a una tangente de unos 0.27, mientras que aquí la razón es 0.577.
D)30∘tanθ=232=31, y el ángulo cuya tangente es 31 mide 30∘.
💡 Explicación
Al comparar la altura y la sombra, se obtiene el valor de la tangente. Reconocer el valor 1/3 permite identificar el ángulo notable de 30∘.
Pregunta 20
Pregunta 20 · D10Bloom: Evaluate
Se plantea un reto sobre la resolución de un triángulo rectángulo conociendo solo la hipotenusa y el área.
Un triángulo rectángulo tiene una hipotenusa de 10 cm y un área de 24 cm². ¿Cuáles son las longitudes de sus catetos?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)6 cm y 8 cm
💡 Explicación
Este problema requiere verificar dos condiciones simultáneamente: el teorema de Pitágoras para la hipotenusa y la fórmula del área para el producto de los catetos. a2+b2=100 ab/2=24⇒ab=48. Los números que cumplen esto son 6 y 8.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)6 cm y 8 cm
A)5 cm y 5 cmEl área sería 12.5 y la hipotenusa 50.
B)4 cm y 12 cmEl área es 24, pero la hipotenusa es 16+144=10.
C)6 cm y 8 cmCorrecto. Área = (6×8)/2=24. Hipotenusa = 62+82=100=10.
D)7 cm y 7 cmEl área sería 24.5 y la hipotenusa 98.
💡 Explicación
Este problema requiere verificar dos condiciones simultáneamente: el teorema de Pitágoras para la hipotenusa y la fórmula del área para el producto de los catetos. a2+b2=100 ab/2=24⇒ab=48. Los números que cumplen esto son 6 y 8.
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