Coseno y Arcocoseno en un triángulo rectángulo
Coseno y arcocoseno. ¿Qué son y cómo calcularlos?
Definiciones y cálculos: coseno y arcocoseno
Definiciones
- Definición 1: Coseno - En un triángulo rectángulo, el coseno de un ángulo representa la relación entre el lado adyacente al ángulo y la hipotenusa.
- cos(∠A) = c/b
Coseno y arcocoseno
- Definición 2: Arccos (el arcocoseno) - Esta es la inversa de la función matemática coseno estándar. Mientras la función coseno toma un ángulo y devuelve la razón correspondiente, el arccos toma una razón y devuelve el ángulo correspondiente.
- Dado que cos y arccos son funciones inversas, arccos(cos(∡A)) = ∡A. Si aplicamos la función arccos a la igualdad anterior:
- cos(∡A) = c/b => arccos(cos(∡A)) = arccos(c/b) <=>
- ∡A = arccos(c/b) =>
- arccos(c/b) = medida del ángulo ∡A
El coseno de los ángulos suplementarios
- Definición: Dos ángulos son suplementarios si la suma de sus medidas es igual a 180 grados (π radianes).
- Ejemplo: Un ángulo de 120° es suplementario al de 60°, porque 120° + 60° = 180°.
- Fórmula del coseno de ángulos suplementarios:
cos(180° - θ) = - cos(θ)
- ¿Cómo demostramos esta fórmula?
- Sobre el sistema de ejes ortogonales xOy tenemos el círculo con centro O y radio r.
- Elegimos el punto A de la circunferencia de manera que la medida del ángulo que forma el segmento OA con el eje Ox sea igual a θ. C es la proyección del punto A sobre el eje Ox, es decir, AC es perpendicular a Ox. => En el triángulo rectángulo △AOC, la medida del ángulo ∡AOC es m(∡AOC) = θ.
El coseno de los ángulos suplementarios
- Elegimos el punto B del círculo de modo que la medida del ángulo que forma el segmento OB con el eje Ox sea igual a (180° - θ). D es la proyección del punto B sobre el eje Ox, es decir, BD es perpendicular a Ox. => En el triángulo rectángulo △BOD, la medida del ángulo ∡BOD es m(∡BOD) = θ.
- Los triángulos rectángulos △AOC y △BOD son congruentes (ángulo, θ, hipotenusa, r) => OC congruente con OD, OC ≅ OD.
- Los cosenos de los ángulos ∡AOC y ∡BOC son:
Pero OD = - OC (tienen la misma longitud, siendo segmentos congruentes, pero están en cuadrantes diferentes en términos de Ox).
- => cos(∡BOC) = cos(180° - θ) = - OC/r = - cos(θ)
- => cos(180° - θ) = - cos(θ)
Ejemplos de cálculos
- Ejemplo 1: Calculando el coseno
- En un triángulo rectángulo que tiene la medida del ángulo ∡B = 90°, la longitud del lado b = 10 y la longitud del lado c = 6, el coseno del ángulo ∠A se calcula como:
Coseno y arcocoseno
cos(∠A) = c/b = 6/10 = 3/5 = 0,6