Seno y arcoseno en un triángulo rectángulo
Seno y arcoseno. ¿Qué son y cómo calcularlos?
Definiciones y cálculos: seno y arcoseno
Definiciones
- Definición 1: El seno - En un triángulo rectángulo, el seno de un ángulo representa la razón entre el lado opuesto a ese ángulo y la hipotenusa.
- sin(∠A) = a/b
Seno y arcoseno
- Definición 2: Arcsin (el arcoseno) - Esta es la inversa de la función matemática seno estándar. Mientras la función seno toma un ángulo y devuelve la razón correspondiente, el arcosen toma una razón y devuelve el ángulo correspondiente.
- Dado que sin y arcsin son funciones inversas, arcsin(sin(∡A)) = ∡A. Si aplicamos la función arcsin a la igualdad anterior:
- sin(∡A) = a/b => arcsin(sin(∡A)) = arcsin(a/b) <=>
- ∡A = arcsin(a/b) =>
- arcsin(a/b) = medida del ángulo ∡A
El seno 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 110° es suplementario al de 70°, porque 110° + 70° = 180°.
- Fórmula del seno de ángulos suplementarios:
sin(180° - θ) = sin(θ)
- ¿Cómo demostramos esta fórmula?
- Sobre el sistema de ejes ortogonales xOy tenemos la circunferencia 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 seno 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) => AC congruente con BD, AC ≅ BD.
- Los senos de los ángulos ∡AOC y ∡BOC son:
Pero BD = AC (tienen la misma longitud, son segmentos congruentes y están en cuadrantes similares en términos de Ox).
- => sin(∡BOC) = sin(180° - θ) = AC/r = sin(θ)
- => sin(180° - θ) = sin(θ)
Ejemplos de cálculos
- Ejemplo 1: Cálculo del seno
- En un triángulo rectángulo que tiene la medida del ángulo ∡B = 90°, la longitud del lado b = 10 (el lado opuesto al ángulo ∡B) y la longitud del lado a = 4 (el lado opuesto al ángulo ∡A), el seno del ángulo ∠A se calcula como:
Seno y arcoseno
sin(∠A) = a/b = 4/10 = 2/5 = 0,4
- Ejemplo 2: Cálculo del arcoseno
- En un triángulo rectángulo que tiene la medida del ángulo ∡B = 90°, la longitud del lado b = 10 (el lado opuesto al ángulo ∡B) y la longitud del lado a = 4 (el lado opuesto al ángulo ∡A), la medida del ángulo ∡A se calcula como:
- arcsin(sin(∠A)) = medida del ángulo ∡A = arcsin(a/b) = arcsin(4/10) = arcsin(2/5) = arcsin(0,4) = 23,578178478202° ≈ 23,58°.