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Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Índice.
Ecuaciones lineales…………….......…2
Factorización……………………………4
Evaluación………………………….…….6
Factorización……………………………7
Evaluación………………………………12
Productos y Cocientes
Notables…………………………………13
Evaluación………………………………16
Inducción matemática……………...18
Evaluación………………………………26
La línea recta……………………...…....27
Distancia de un punto a una
Recta………………………….………...…28
Funciones trigonométricas……...34
Funciones trigonométricas de la
suma y diferencia de ángulos…..37
Resolución de triángulos
rectángulos………………………….....43
Aplicaciones de la resolución de
triángulos rectángulos……….…...45
Cálculo trigonométrico del área de
un triángulo rectángulo………….46
Resolución de triángulos no
rectángulos…………………………....47
Evaluación………………………….…49
Problemas resueltos sobre
geometría analítica………….……50
Funciones cuadráticas y
gráficos…………………………………56
Ecuaciones de segundo
grado……………………………..…..…58
Resolución de problemas
aplicando ecuaciones de 2do
grado……………………………………61
Sistemas de ecuaciones
lineales…………………………………62
Método de sustitución…………...66
Método de igualación…………….69
Sistemas de 3 ecuaciones y
3 variables……………………………72
Evaluación……………………………74

Reflexiones Matemáticas

Nagua, Rep. Dom.

Angulo entre dos vectores…............75
Logaritmos naturales y
ecuaciones logarítmicas…………….79
Ecuaciones exponenciales…………81
Identidades trigonométricas……...83
Demostración de identidades
trigonométricas………………………...86
Traslaciones, Simetrías, Rotaciones
y Homotecias…………………………….94
Progresiones aritméticas…….…….99
Resolución de problemas aplicando
progresiones aritméticas……….....100
Evaluación……………………………….101
Binomio de Newton………………….102
Aplicaciones del binomio de
Newton……………………………………105
Evaluación……………………………….108
Arcos y ángulos de la
circunferencia………………………….109
Evaluación……………………………….113
Matrices y determinantes……..…..114
Operaciones con matrices…….…..116
Producto de matríces……………….117
Resolución de problemas
aplicando matrices………………..….119
Determinante de una matriz
cuadrada…………………………………120
Propiedades de los
determinantes……………...………….121
Aplicación de los determinantes en la
solución de sistemas de sistemas de
ecuaciones lineales………………….122
Evaluación……………………………....124
Sucesiones……………………...……….125
Límite de una sucesión……………126
Derivada de funciones
algebraicas……………………………..129
Derivada de funciones
trigonométricas………………….…..131
Nociones de cálculo integral……135

Joel Amauris Gelabert 1
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ecuaciones Lineales.
Una ecuación lineal o de primer grado:
Es una igualdad en la que aparecen relacionadas mediante las operaciones
matemáticas básicas constantes y variables cuyos valores son desconocidos.
Ejemplos:
1. 5x+8=48
2. 3m+6m−25=56
3. 4y+8y+50= 5y+99
4.

5x

+5= 15

4

Solución de una ecuación lineal.
Resolver una ecuación lineal es bastante sencillo y para ello debemos tener en
cuenta las operaciones matemáticas básicas y sus operaciones inversas, así como
también las propiedades del opuesto aditivo y del opuesto multiplicativo.
Ejemplos:
Halle el valor de x en las siguientes ecuaciones lineales.
1.

5x
4

+5=15

5x

4(

4

2.

+5)= 4 (15)

5x+20=60
5x= 60 −20
5x
5

=

5x
4
5x
4

+5=15

= 15− 5
5x

40

4( 4 )= 4 (10)
5x =40

5

5x

x=8

5

=

40
5

x=8

2. 8m+4m−30=90
12m−30=90
12m= 90+30
12m=120
12m
12

=

120
12

m =10

Reflexiones Matemáticas

En esta ecuación se puede
utilizar tanto el
procedimiento 1 como el
procedimiento 2 porque si
observamos bien ambos
procesos son similares.
En ambos se observa que
se transpone la constante
que se está sumando y
luego se multiplica por 4
en ambos lados de la
igualdad y luego se
simplifica hasta obtener el
resultado.

En el ejemplo que está
a mi izquierda se
redujeron los términos
semejantes, se
transpuso al otro lado
el −30 aplicando la
propiedad del opuesto
aditivo y luego se
dividió de ambos lados
por 12 para obtener el
valor de la variable m.

Joel Amauris Gelabert 2
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

3. Halle el valor de x
5x

+

3

− = 70
4

+

3

3x
2

36x

+

3

x

2

5x

12 (
60x

3x

2

−

x

− ) =12(70)
4

12x
4

= 840

20x+18x −3x = 840
35x = 840
35x

840

=

35

35

Para resolver esta ecuación
buscamos un común
denominador entre 3, 2 y 4, o sea
un número que pueda dividirse
exactamente entre 2, entre 3 y
entre 4.
Este común denominador o
número es 12, luego
multiplicamos ambos miembros
de la igualdad por 12 y
simplificamos los resultados
reduciendo términos semejantes
hasta obtener el valor de x.

x= 24

4. Halle el valor de y
4y+8y+50= 5y+99
12y+50= 5y+99
12y− 5y= 99 −50
7y = 49
7y
7

=

49
7

y=7

En esta ecuación
sumamos (4y) y (8y),
luego se transponen el 50
hacia la derecha y el 5y
hacia la izquierda, se
reducen los términos
semejantes y se divide
para hallar el valor de y.

5. Halle el valor de m
3m+6m−25=56
9m −25=56
9m= 56+25
9m= 81
9m
9

=

81
9

m=9

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 3
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Resolución de problemas aplicando ecuaciones lineales.
1. Halle 3 números consecutivos sabiendo que la suma de ellos es 87.
Solución:
Se a x el primer número.
X+1 el segundo número
X+2 el tercer número
Conforme a esto tendremos que:
x+x+1+x+2= 87
3x+3= 87

3x= 87−3
3x= 84

Luego:
x+1=28+1
3x
84
=
x+1=29
3
3
x+2=28+2
x =28
x+2=30
Los números consecutivos buscados son: 28, 29 y 30
2. Problema 2.
Un grupo de palomas van volando y en el aire se encuentran con un Loro el
cual les pregunta: ¿A dónde van mis 100 palomas?
Por su parte las palomas respondieron: No, nosotras no somos 100,
nosotras, mas una parte igual a nosotras, más la mitad de nosotras, más la
cuarta parte de nosotras y tú completamos 100.
¿Con cuántas palomas se encontró el Loro?
Solución:
Sea m la cantidad de palomas.
Sea

m

la mitad de ellas y

2

m
4

la cuarta parte

Luego:
m

m+ m+
2m+
2m+

2

m

+

2
m

+

2

m
4
m

m
4

2

4m

= 99

2

+

+

+1= 100

= 100 −1

4
m m

4(2m +
8m +

+

4

4m
4

)= 4(99)
=396

Se realiza la suma m+m y se transpone el 1 hacia
el otro lado de la igualdad aplicando la
propiedad del opuesto aditivo.
Se toma el 4 como común denominador y se
multiplican ambos miembros de la igualdad por
4, luego simplificamos reduciendo términos
semejantes hasta llegar al cociente:

396
11

cuyo

resultado es la solución del problema.

8m +2m + m=396

Comprobación:

11m = 396

m+ m+

11m
11

=

m

396
11

m=36
El Loro se encontró con 36 palomas.
Reflexiones Matemáticas

36+ 36+

2

+

36
2

m
4

+

+1= 100
36
4

+1= 100

72+18+9+1=100
100=100

Joel Amauris Gelabert 4
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

3. Halle 3 números pares consecutivos sabiendo que la suma de ellos es
igual a 54.
Solución:
¡Recuerda!
Siempre debes
Sea x el primer número.
practicar.
x+2 el segundo número.
x+ 4 el tercer número.
Luego:
x+x+2+x+4=54
3x+6=54
Por tanto:
3x = 54 −6
x+2= 16+2
3x = 48
x+2= 18
3x
3

=

48

x+2= 16+4
x+2= 20

3

x = 16
Los números buscados son: 16, 18 y 20.
4. Resuelve.
Si al tríplo de un número se le suma su duplo disminuido en 60, el resultado
es igual a 190.
¿Cuál es el número?
Solución:
Si representamos por k el número, tendremos que:
3k+2k − 60=190
5k − 60=190
5k =190+60
5k= 150
5k
5

=

150
5

k =30
El número buscado es 30.
5. Un padre le dice a su hijo: dentro de 5 años mi edad será el doble de la tuya
más 6 años.
Si dentro de los 5 años la suma de sus edades será 81 años.
¿Qué edad tendrá cada uno al transcurrir los 5 años?
Solución:
Sea y la edad actual del hijo.
En 5 años tendrá y+5 años y la edad del padre será: 2(y+5)+6 o sea
(2y+16) años.
Luego:
y+5+2y+16 = 81
3y+21 = 81

3y = 81 −21
3y = 60
3y
3

=

60

La edad del hijo
será 25 años y la
edad del padre
será 56 años.

3

y = 20
Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 5
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Evaluación.
I. Seleccione la respuesta correcta.
1. El valor de x en la ecuación 7x−19=30 es igual a:
A. 8
B. 5
C. 7
2. Si Juan le dice a Pedro: yo tengo el doble del dinero que tú tienes más $250
pesos y entre los dos tienen $1,750. ¿Qué cantidad de dinero tiene Juan?
A. $500
B. $700
C. $1,250
3. ¿Cuál es el procedimiento correcto para resolver la ecuación
A.

5m
4
5m
4
5m
4

+ 8=33

= 33 −8
= 25

B.

5m
4
5m
4
5m
4

+ 8=33

= 33+ 8
= 41

5m=4(25)
5m=100

5m=4(41)
5m=160

5m

100

5m

5

5

5

=

=

160
5

5m
4

+ 8=33?

C. 5m + 8=33
4
5m
4

4(

= 33+ 8
5m
4

)= 4(41)

5m=164
5m
5

=

164
5

m=32.8
m=32
m=20
4. ¿Qué número tiene la peculiaridad de que si se le suma su triplo disminuido
en 60 el resultado es él mismo incrementado en 30?
A. 40
B. 30
C. 20
5. ¿Cuáles son los valores de m y a en las ecuaciones 4m+25=125 y
8a−24=40?
A. m=8 y a=5
B. a=25 y m=8
C. m=25 y a=8
II. Resuelve las siguientes ecuaciones lineales.
1. 6k+26=10
2. 7m+25+3m=5m+225
3.

18𝑤

+10=2w+26
5
4. 8x+4x−100=20

5. 9y−4y+15=60
III. Resuelve los siguientes problemas aplicando ecuaciones.
1. Si al duplo de la edad de Marcos se suma su cuádruplo disminuido en 40
años, el resultado es su edad aumentada en 60 años.
¿Qué edad tiene Marcos?
2. Halle 4 números pares consecutivos sabiendo que la suma de ellos es
igual a 132.
3. El precio de un producto es el triplo del precio del otro menos $55 pesos, si
por ambos productos se pagó un total de $305 pesos.
¿Cuál es el precio de cada producto?

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 6
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Factorización.
Diferencia de cuadrados.
Una diferencia de cuadrados es un binomio especial formado por dos términos que
tienen raíces cuadradas exactas, separados por el signo de menos.
Ejemplos.
1. 36x2- 64y2.
2. 100m4- 144n4
3. 81k2- 25w2.
Para factorizar una diferencia de cuadrados debemos buscar las raíces cuadradas
de los dos términos que forman dicha diferencia de cuadrados y luego se expresa el
producto de la suma de las raíces por la diferencia de las mismas.
Ejemplos 1
Factorizar
49m2-100y2
buscamos la raíz cuadrada de cada término.
2
49m2 = 7m.
2

100y 2 = 10y.

Luego los factores buscados son: (7m+10y) (7m-10y).
Ejemplo 2.
Factorizar 36a4 – 64m4.
Buscamos las raíces cuadradas de cada término.
2
36a4 =6a2
2
64m4 =8m2
y formamos dos binomios con estas raíces escribiendo en uno de ellos la suma de
dichas raíces y en el otro la diferencia de las mismas.
Los factores buscados son: (6a2+8m2) (6a2 -8m2).
Ejemplo 3.
Halle los factores de la siguiente diferencia de cuadrados.
81x4 – 144y4
Buscamos la raíz cuadrada de cada término
81x 4 = 9x2
144y 4 =12x2
Con estas raíces formamos dos binomios y expresamos el producto de dichos
binomios escribiendo en uno la suma de las raíces y en el otro la diferencia de las
mismas.
Luego los factores buscados son:
(9x2+12y2)(9x2-12y2)

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 7
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Factorice las siguientes diferencias de cuadrados.
1. 25x4 –16a4
2. 144m2 –169y2
3. 9x2 - 81y2
4. 169w6 –100z6
5.

16
25

m4 −

64
81

x4

6. 121 b8 – 36 y8

Trinomio de la forma x2± bx ±c
Para factorizar un trinomio de esta forma, formamos dos binomios, se busca la
raíz cuadrada del término cuadrático y buscamos dos cantidades cuyo producto
sea ± c y cuya suma algebraicamente sea ± bx.
Ejemplos.
1. x2+6x+8
2. a2+9x+20
3. m2-12m+32
4. y2+5y-36
Hallar los factores de los siguientes trinomios
1. x2+7x-60
Buscamos dos números que multiplicados cuyo producto sea 60 y que sumados
algebraicamente nos den 7.
Estos números son 12 y -5 ya que (12) x (-5)=-60 y -5+12=7
Luego los factores buscados son: (x+12) (x-5)
Ejemplo 2.
Hallar los factores de m2+16m+28
Buscamos dos números cuyo producto sea 28 y que sumados den 16
Estos números son 14 y 2 ya que (14) x (2)=28 y 14+2=16, por tanto los factores
son:
(m+14) (m+2)
Ejemplo 3.
Hallar los factores de a2-8a-48
Se buscan dos números que multiplicados den -48 y que sumados den -8
Estos números son -12 y 4 ya que -12x4=-48 y -12+4=-8, por lo que los factores
son:
(a-12) (a+4).
Factorizar los siguientes trinomios.
1. x2+10x+21
2. w2-5w+6
3. b2+15b+56
4. y2+7y-44
5. m2-10m+24

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 8
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Trinomio de la forma ax2+bx+c
¿Cómo se obtiene

Dado el trinomio 5x2+8x+3
un trinomio de la
forma ax2+bx +c?
Hallar sus factores.
Se multiplica el trinomio por el coeficiente del término cuadrático
5(5x2)+5(8x)+5(3)
Se escribe de la forma
(5x)2+8(5x)+15
Se asume que a=5x y expresamos el trinomio en función de a
a2+8a+15
Como se le dio la forma x2+bx+c, buscamos dos números que multiplicados
den 15 y que sumados den 8, estos números son 3 y 5
(a+5)(a+3) y como a=5x, entonces
(5x+5)(5x+3)
𝟓𝐱+𝟓 (𝟓𝐱+𝟑)
𝟓 𝐱 𝟏

= (x+1) (5x+3)

Como multiplique por 5, divido por 5 para
volver el trinomio a su forma original.

Luego los factores buscados son (x+1) (5x+3)
Ejemplo 2.
Halle los factores del trinomio 7x2+10x+3
Solución
Multiplico el trinomio por el coeficiente del término cuadrático
7(7x2)+7(10x)+7(3)
Se escribe de la forma
(7x)2+10(7x)+21
Como este trinomio tiene la forma x2+bx+c
Se asume que a=7x
buscamos dos cantidades cuyo producto sea
21 y cuya suma algebraica sea 10
a2+10a+21
Estas cantidades son 7 y 3 ya que 7x3=21 y 7+3=10 luego los factores son:
(a+7) (a+3) y como a=7x sustituyo a por 7x
(7x+7)(7x+3)
𝟕𝐱+𝟕 (𝟕𝐱+𝟑)
𝟕 𝐱 𝟏

= (x+1) (7x+3)

Como multiplique por 7 se divido por 7 para
que el trinomio vuelva a su forma original

Luego los factores del trinomio 7x2+10x+21 son: (x+1) (7x+3)
Ejercicios propuestos
Factorice los siguientes trinomios.
1. 8x2+15x+7
2. 4x2+9x+5
3. 9x2+6x-3
4. 5x2+14x+9
5. 7x2+12x+5

Reflexiones Matemáticas

Una forma de obtener un
trinomio ax2+bx+c es
combinando con operaciones de
(+ o − ) una variable al
cuadrado con su coeficiente
numérico y una constante, de
forma que el término medio sea
la suma del coeficiente numérico
de la variable cuadrada y la
constante.

Joel Amauris Gelabert 9
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Factorización de un trinomio cuadrado perfecto.
Un trinomio cuadrado perfecto es aquel trinomio en el cual el primer y el tercer
término tienen raíz cuadrada exacta y el término medio es el doble del producto de
las raíces de los otros dos
Ejemplos.
1. 36x2+60xy+25y2
2. 100a2+140ab+49b2
3. 16m2+64mn+64n2
4. 81w2+180wk+100k2
Para factorizar un trinomio cuadrado perfecto debemos dar los siguientes pasos:
1. Buscamos las raíces cuadradas del primer y el tercer termino
2. Verificamos que el término medio sea el doble de las raíces de los otros dos
términos.
Ejemplo 1.
Factorice siguiente trinomio cuadrado perfecto.
36x2+60xy+25y2
Solución:
Buscamos la raíz cuadrada del primer y tercer término
36x 2 =6x
25y 2 =5y
Verificamos que el término medio sea el doble del producto de las raíces
2(6x) (5y)=60xy como esto se cumple los factores buscados son:
(6x+5y)(6x+5y)
Ejemplo 2.
Halle los factores de la expresión 100a2+80ab+16b2
Solución:
Buscamos la raíz cuadrada del primer y el tercer termino
100a2 = 10a
16b 2 = 4b
Se verifica que el término medio sea el doble del producto de las raíces
2(10a) (4b)= 80ab
Al verificarse esto, concluimos diciendo que los factores buscados son:
(10a+4b) (10a+4b)
Factorice los siguientes trinomios cuadrados perfectos.
1. 36x2+60xy+25y2
2. 100a2+140ab+49b2
3. 16m2+64mn+64n2
4. 81w2+180wk+100k2
5. 144y2+120ym+100m2

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 10
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Factorización de una suma de cubos.
Una suma de cubos es un binomio en el cual sus términos tienen
raíz cubica exacta.
Ejemplos:
1. 27x3+64m3
2. 729 a3+125b3
3. 216x3+343y3
4. 512w3+8n3
¿Cómo factorizar una suma de cubos?
Para factorizar una suma de cubos, buscamos la raíz cúbica de las cantidades que la
forman y con ellas formamos un binomio, luego formamos un trinomio con el
cuadrado de la primera raíz menos la primera raíz por la segunda más el cuadrado
de la segunda raíz y se expresa el producto del binomio y del trinomio siendo
estos los factores buscados.
Ejemplos.
Factorice la siguiente suma de cubos.
27x3+64m3
1. Buscamos las raíces cúbicas de 27x3 y 64m3
3

27x 3 =3x

3

64m3 =4m
2. Formamos un binomio con las raíces
(3x+4m)
Luego formamos un trinomio con el cuadrado de la primera raíz menos el
producto de ambas más el cuadrado de la segunda raíz.
(9x2-12xm+16m2)
Luego los factores buscados son:
(3x+4m)(9x2-12xm+16m2)
Halle los factores de 125a3+729y3
3

125a3 = 5a

3

729y3 = 9y
Luego (5a+9y) (25a2-45ay+81y2) son los factores buscados.
Factorice

27

343

w3 + 8 m 3
64
Buscamos las raíces cúbicas de ambos términos
𝟑

3

27 3 3
w =4w
64
7

9

( 4 w + 2 m) (16 w2 -

𝟑

21
8

343
7
m3 = 2 m
8

wm+

49

Reflexiones Matemáticas

4

luego los factores buscados son:

m2)

Joel Amauris Gelabert 11
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Evaluación.
Seleccione la respuesta correcta.
1. Los factores de la expresión 36x2 – 64m2 son:
A. (8x – 6m) (8x – 6m)
B. (6x –8m) (6x+8m)
C. (6x+8m)(6x+8m)
2. ¿Cuál de las siguientes expresiones no es un cuadrado perfecto?
A. 4x2+ 40xy+25y2
B. 36x4+120x2 y2+100y4 C. 16m2+ 32mn+8n2
3. ¿Cuáles son los factores del trinomio 100w2+80wk+16k2?
A. (10w+8k)(10w+8k)
C. (10w+4k) (10w+4k)
B. (10w −8m)(10w+4k)
4. ¿Cuáles son los factores de la expresión x2+ 15x+56?
A. (x+8) (x+8) B. (x+7) (x+8) C. (x+8) (x+8)
5. Los factores de la expresión 343m3 + 729y3 son:
A. (7m+9y)(49m2+72my+81y3) C. (7m+9y)(49m2+9y)
B. (7m+9y)(49m2 −72my+81y2)
6. Si (4x – 5m) es un factor de 16x2 – 25m2 ¿Cuál es el otro?
A. (x+8)
B. (8x – 6m)
C. (4x+5m)
Factorice las siguientes expresiones.
1. 64x2+ 80xy+25y2
2. x2+15x+54
3. 5x+12x+7
4. 27w3 +64a3
5. 81x2 −100y2
6. 49m2 −16w2
7. 4a2+72ab+81b2
8. 4k2+10k+6
9. 125x3 −729y3
10. a2+20a+9
Factorice y luego simplifique las siguientes expresiones.
1.

2.

3.

4.

5.

36x 2 +84xy +49y 2
(6x+7y)

=

216m 3 +512k 3
(36x 2 −48mk +64k 2 )
81w 2 −144a 2
(9w−12a)
9x 2 +16x+7
(9x+7)

=

=

343w 3 +729y 3
(7w+9y)

=

=

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 12
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Productos y Cocientes Notables.
Productos Notables.
Los productos notables son productos especiales en los que no es necesario
multiplicar para obtener sus resultados ya que solo basta con aplicar ciertas
reglas o patrones.
Entre los productos notables tenemos:
Cuadrado de la suma de dos cantidades.
El cuadrado de la suma de dos cantidades es igual al cuadrado de la primera
cantidad, más dos veces la primera cantidad por la segunda, mas el cuadrado de la
segunda cantidad.
Ejemplo 1.
Recuerda:
(x+y)2 = (x)2 +2(x) (y) + (y)2
Debes
2 = x2 +2xy + y2
(x+y)
aprenderte la
Ejemplo 2.
regla de cada
(2m+5y)2 = (2m)2+2(2m) (5y)+ (5y)2
producto
(2m+5y)2 = 4m2+20my)+ 25y2
notable.
Cuadrado de la diferencia de dos cantidades.
El cuadrado de la diferencia de dos cantidades es igual al cuadrado de la primera
cantidad, menos dos veces la primera cantidad por la segunda, mas el cuadrado de
la segunda cantidad.
Ejemplo 1.
(a−b)2 = (a)2 +2(a)(b) +(b)2
(a−b)2 = a2 +2ab + b2
Ejemplo 2.
(2k−4m)2 = (2k)2 +2(2k)(4m) +(4m)2
(a−b)2 = 4k2 +16km + 16m2
Cubo de la suma de dos cantidades.
El cubo de la suma de dos cantidades es igual al cubo de la primera cantidad, mas 3
veces el cuadrado de la primera por la segunda cantidad, mas 3 veces la primera
por el cuadrado de la segunda cantidad más el cubo de la segunda cantidad.
Ejemplo 1.
(3x+2w)3 = (3x)3+ 3(3x)2(2w)+3(3x)(2w)2+(2w)3
(3x+2w)3 = 27x3+ 3(9x2)(2w)+(9x)(4w2)+8w3
(3x+2w)3 = 27x3+ 54x2 w+36xw2+8w3

Ejemplo 2.
(5x+4y)3 = (5x)3+3(5x)2(4y)+3(5x)(4y)2 +(4y)3
(5x+4y)3 = 125x3+3(25x2)(4y)+3(5x)(16y2) +64y3
(5x+4y)3 = 125x3+300x2 y+240x y2 +64y3

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 13
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Cubo de la diferencia de dos cantidades.
El cubo de la diferencia de dos cantidades es igual al cubo de la primera cantidad,
menos 3 veces el cuadrado de la primera por la segunda cantidad, mas 3 veces la
primera por el cuadrado de la segunda cantidad menos el cubo de la segunda
cantidad.
Ejemplo 1.
(2k−4m)3 = (2k)3 −3(2k)2(4m) +3(2k)(4m)2 – (4m)3
(2k−4m)3 = 8k3 −3(4k2)(4m) +(6k)(16m2) – 64m3
(2k−4m)3 = 8k3 −48k2m +(96k m2 – 64m3
Ejemplo 2.
(8y−7k)3 = (8y)3 −3(8y)2(7k)+3(8y)(7k)2 –(7k)3
(8y−7k)3 = 512y3 −3(64y2)(7k)+(24y)(49k2) –343k3
Observa con
(8y−7k)3 = 512y3 −1,344y2k+1,176yk2–343k3
detenimiento
estos ejemplos

Ejercicios Resueltos.
Halle el resultado de los siguientes productos notables.
1. (2b+6y)2 = (2b)2 +2(2b)(6y) + (6y)2
= 4b2 +24by + 36y2
2. (5x+10k)2 = (5x)2 + 2(5x)(10k)+ (10k)2
= 25x2 +100xk + 100k2
3. (6m−9w)3 = (6m)3 −3(6m)2(9w)+3(6m)(9w)2 –(9w)3
= 216m3 −3(36m)2(9w)+(18m)(81w2) –729w3
= 216m3 −972m2 w+1,458mw2 –729w3
4. (3a+5y)3 = (3a)3+3(3a)2(5y)+3(3a)(5y)2 +(5y)3
= 27a3+3(9a2)(5y)+(9a)(25y2) +125y3
= 27a3+135a2 y+225ay2 +125y3
3

2

3

3

2

2

4

5

4

4

5

5

5. ( x − y)2 = ( x)2 −2( x) ( y)+ ( y)2
=
=

9
16
9
16

x2 −2(

6

20

12

x y)+

x2 − 20 x y+

4
25

4
25

y2

y2

6. (4m3 +2x2)2 = (4m3)2 +2(4m3)(2x2)+(2x2)2
= 16m6 +16m3 x2+4x4

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 14
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Cocientes notables.
Al igual que en los productos notables, en los cocientes notables no es necesario
dividir para obtener el resultado, ya que dicho resultado se puede obtener por
simple inspección.
Ejemplos:
Diferencia de cuadrados
1.
2.

a 2 −b 2
a−b

a−b (a+b)

=

(a−b)

(25m 2 −100x 2 )
(5m−10x)

=

= a+b

5m−10x (5m+10x)
(5m−10x)

= 5m+10x

Suma de cubos

3.
4.
5.

x 3 +y 3
(x+y)

=

x+y (x 2 −xy +y 2 )

= x2−xy+y2

(x+y)

y 2 +𝑦𝑘 +𝑘 2
(x 3 +y 3 )

(y 2 +yk +k 2 )

=

x 3 +y 3
(x 2 −xy +y 2 )

y+k (y 2 +yk +k 2 )

=

x+y (x 2 −xy +y 2 )

=

1
(y+k)

Observa estas reglas de los
cocientes notables, porque
te serán muy útiles cuando
vayas a simplificar
expresiones algebraicas.

= x+y

(x 2 −xy +y 2 )

Diferencia de cubos
6.
7.

x 3 −y 3
(x 2 +xy +y 2 )
x 3 −y 3
(x−y)

=

x−y (x 2 +xy +y 2 )

=

(x 2 +xy +y 2 )

x−y (x 2 +xy +y 2 )

= x−y

= x2+xy+y2

(x−y)

Trinomio de la forma x2+bx+c
8.
9.

(a 2 +10a+24)
(a+6)
(x 2 +8x+15)
(x+5)

a+6 (a+4)

=

(a+6)
x+5 (x+3)

=

(x+5)

= a+4

= x+3

Trinomio cuadrado perfecto
10.
11.

(a 2 +8a+16)
(a+4)

a+4 (a+4)

=

(a+4)

(36m 2 +120mk +100k 2 )
(6m+10k)

=

= a+4
6m+10 (6m+10k)
(6m+10k)

= 6m+10k

Trinomio de la forma ax2+bx +c
12.
13.

(4x 2 +12x+8)
(x+2)

=

(5k 2 +15k+10)
(5k+5)

=

x+2 (4x+4)
(x+2)

= 4x+4

k+2 (5k+5)
(5k+5)

Reflexiones Matemáticas

= k+2

Joel Amauris Gelabert 15
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Evaluación.
Explique las reglas de:
1. El cuadrado de la suma de dos cantidades.
2. El cubo de la suma de dos cantidades.
3. El cubo de la diferencia de dos cantidades.
4. El cuadrado de la diferencia de dos cantidades.
Halle el resultado de los siguientes productos notables.
1.
2.
3.
4.
5.
6.

(7x+8m)2 =
(9m−5y)3 =
(4k+3a)2 =
(8w+6m)3 =
(3y−10k)2 =
(2x2 +3y4)2 =

Coloca en la raya de la derecha el número que le corresponde en la columna
de la izquierda.
1. (3m+2y)2

______ 4a2+24ay +36y2

2. (7x+5k)3

______ (5w −2z)2

3. 4x2 + 20xy+25y2

______ (3x2 +2)3

4. (2a+6y)3

______ 9m2 +12my+4y2

5. 27x6 +54x4 +36x2 +8

______ 343x3 +735x2k+525xk2+125k3

6. 25w2 −20wz+4z2

______ (2x+5y)2

Simplifique y luego desarrolle la potencia del binomio resultante.
1.
2.
3.
4.
5.

2x+4m 2 . 2x+4m 4
2x+4m 3
3k+5y 3 . 3k+5y 4
3k+5y 5

=

=

10a+8x 7

=
10a+8x 4
5m+10k 2 . 6w+2y 4

=
25m 2 +100mk +100k 2 6w+2y 2
7x+9y 3 . 7x+9y 2
7x+9y 4

=

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 16
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Halle el resultado de los siguientes cocientes sin tener que realizar la división.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

16b 2 +40bm +25m 2
(4b+5m)
144x 4 −81y 4

=

(12x 2 +9y 2 )
k 2 +15k+56
(k+8)

=

343w 3 +512a 3
(7w +8a)
y 2 −yz +z 2
(y 3 +Z 3 )

=

=

=

729a 3 +64m 3
(9a 2 +36am +16m 2 )
k 2 +15k+56
(k+8)
10x 2 +8x−2
(x+1)

=
=

64z 2 +96zk +36k 2
(8z+6k)
k 2 +15k+56
(k+8)

=

=

=

27b 3 −125a 3
(3b−5a)
169n 2 −49p 2
(13n 2 −7p 2 )

=
=

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 17
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Inducción matemática.
La inducción matemática:
Es un procedimiento o método de demostración que se utiliza para probar y/o
demostrar que algunas operaciones o proposiciones se verifican para cualquier
número natural, es decir, (∀n∈N).
Principio de inducción matemática
Si una propiedad p se cumple para un número natural k cualquiera, también se
cumplirá para su sucesor k+1 y por consiguiente se cumplirá para cualquier
número natural.
Pasos para probar una proposición por inducción matemática
1. Se prueba la proposición dada para n=1
2. Se prueba para n=k, lo cual se acepta como verdadero por ser la hipótesis
de la inducción.
3. Si la propiedad se cumple para n=1 y para n=k, entonces se prueba para
n=k+1.
Ejemplo 1.
Pruebe por inducción matemática que 3+7+11+………..+4n-1= n (2n+1)
Solución:
1. Para n=1
4(1)-1=1[2(1)+1]
4-1=1(3)
3=3
2. Para n=k
3+7+11+……..+4k-1=k (2k+1) hipótesis
3. Para n=k+1
3+7+11+……. +4k-1 +4(k+1)-1=k+1[2(k+1) +1]
k (2k+1)+4k+4-1=k+1(2k+2+1)
2k2+k+4k+3=2k2+2k+k+2k+2+1
2k2+5k+3=2k2+5k+3

Reflexiones Matemáticas

L.Q.Q.D.

Joel Amauris Gelabert 18
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 2.
Pruebe por inducción que ∀n∈ N se cumple que 3+5+7+………+ (2n+1)=n(n+2)
Solución:
1. Probamos que se cumple para n=1
2(1)+1=1(1+2)
3=3
2. Si se cumple para n=1, entonces debe cumplirse para n=k
3+5+7+…………+2k+1=k (k+2)
hipótesis
3. Probamos para n=k+1
3+5+7+………..+2k+1+ 2(k+1) +1= (k+1) [(k+1) +2]
Como: 3+5+7+………..+2k+1 es igual a k (k+2) entonces:
k (k+2) +2k+2+1= (k+1)(k+3)
k2 +2k+2k+3= k2+3k+k+3
k2+4k+3= k2+4k+3

L.Q.Q.D.

Ejemplo 3
Probar por inducción matemática que: 1+3+5+……….+2n-1=n2 se cumple
para cualquier numero natural.
Solución:
1. Probamos la propiedad para n=1
2(1)-1= (1)2
2-1=1
1=1.
2. Probamos ahora para n=k
1+3+5+………..2k-1=k2
hipótesis
3. Se hace n=k+1 y se prueba la propiedad
1+3+5+……….+2k-1 + 2(k+1)-1= (k+1)2
Como: 1+3+5+……….+2k-1 = k2 tendremos que:
k2+2k+2-1=k2+2(k) (1)+ (1)2
k2+2k+1=k2+2k+1

Reflexiones Matemáticas

Se desarrolla el cuadrado del binomio (k+1)2

L.Q.Q.D.

Joel Amauris Gelabert 19
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 4.
Pruebe por inducción que 5+9+13+…………+4n+1=n (2n+3) se cumple para
cualquier numero natural.
Solución:
1. Para n=1
4(1)+1=1[(2(1)+3]
4+1= 1(5)
5=5
2. Para n=k
5+9+13+………..+4k+1=k (2k+3)
hipótesis inductiva
3. Para n=k+1
5+9+13+………+4k+1 + 4(k+1)+1= (k+1) [2(k+1)+3]
k (2k+3)+4k+4+1=(k+1)(2k+2+3)
2k2+3k+4k+5=k2+2k+3k+2k+2+3
2k2+7k+5= k2+7k+5

L.Q.Q.D.

Ejemplo 5.
Pruebe aplicando el método de inducción matemática que
1.2+2.3+3.4+……..+n(n+1)=

n n+1 (n+2)
3

numero natural.

se cumple para cualquier

Solución:
Paso 1.
Se hace la prueba para n=1
1(1+1)=
1(2)=
2=

1 1+1 (1+2)
3

1 2 (3)
3

6
3

2=2
Paso 2.
Ahora se hace n=k
1.2+2.3+3.4+……..+k (k+1)=

k k+1 (k+2)

Reflexiones Matemáticas

3

hipótesis inductiva

Joel Amauris Gelabert 20
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Paso 3.
Se hace n=k+1
1.2+2.3+3.4+……..+k (k+1) + (k+1) (k+1+1) =

3

+ (k+1) (k+2) =

3

k k+1 (k+2)

La parte subrayada se sustituye por
k k+1 (k+2)

(k+1) k+1+1 (k+1+2)

3

por lo que:

(k+1) k+2 (k+3)
3

Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo.
k k+1 k+2 +3 k+1 (k+2)
3

=

(k+1) k+2 (k+3)
3

Extrayendo (k+1) (k+2) como factor común del lado izquierdo,
nos queda que:
k+1 k+2 k+3

=

3

(k+1) k+2 (k+3)
3

L.Q.Q.D.

Ejemplo 6.
Pruebe por inducción matemática que
1.3+2.4+3.5+………..+n(n+2)=
numero natural.

n n+1 (2n+7)
6

se cumple para cualquier

Solución:
Paso 1.
Verificamos si la proposición se cumple para n=1
1(1+2)=
1(3)=
3=

18

1 1+1 [2(1)+7)]
6

1 2 (9)
6

6

3=3
Paso 2.
Al cumplirse para n=1, ahora se sustituye por n=k
1.3+2.4+3.5+………..+k (k+2)=

k k+1 (2k+7)

hipótesis

6

Paso 3.
Se sustituye a n por k+1
1.3+2.4+3.5+………..+k (k+2) + (k+1) (k+1+2) =

k+1 k+1+1 [2 k+1 +7]

La parte subrayada se sustituye por la expresión:

Reflexiones Matemáticas

6
k k+1 (2k+7)
6

Joel Amauris Gelabert 21
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Por tanto:
k k+1 (2k+7)
6
k k+1 (2k+7)
6

+ (k+1) (k+1+2) =
+ (k+1) (k+3) =

k+1 k+1+1 [2 k+1 +7]

6
k+1 k+2 (2k+2+7)
6

Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo.
k k+1 2k+7 +6 k+1 (k+3)
6

=

k+1 k+2 (2k+9)
6

Del lado izquierdo se extrae (k+1) como factor común
k+1 [k 2k+7 +6 k+3 ]
6

=

k+1 k+2 (2k+9)
6

Se multiplica k (2k+7) y 6(k+3)
(𝒌+𝟏) [(𝟐𝒌 𝟐 +𝟕𝒌+𝟔𝒌+𝟏𝟖)]
𝟔
𝒌+𝟏

𝟐𝒌 𝟐 +𝟏𝟑𝒌+𝟏𝟖

=

𝟔

=

(𝒌+𝟏)(𝒌+𝟐)(𝟐𝒌+𝟗)
𝟔

(𝒌+𝟏)(𝒌+𝟐)(𝟐𝒌+𝟗)
𝟔

Se toma el trinomio 2k2+13k+18 y lo factorizamos.
Este trinomio tiene la forma ax2+bx+c, por lo que:
2(2k2)+2(13k)+2(18)
(2k)2+13(2k)+36
Haciendo a=2k, se tiene que:
a2+13a+36
(a+9)(a+4), pero como a=2k
(2k+4)(2k+9)
2x1

(k+2)(2k+9)
Sustituyo estos factores en el lugar del trinomio 2k2+13k+18
(𝒌+𝟏) [(𝟐𝒌 𝟐 +𝟏𝟑𝒌+𝟏𝟖)]
𝟔

k+1 k+2 2k+9 ]
6

=

=

(𝒌+𝟏)(𝒌+𝟐)(𝟐𝒌+𝟗)
𝟔

k+1 k+2 (2k+9)

Reflexiones Matemáticas

6

L.Q.Q.D.

Joel Amauris Gelabert 22
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 7.
Pruebe aplicando el método de inducción que
0.1+1.2+……+(n-1)n =

n n−1 (n+1)
3

se cumple para cualquier numero natural.

Solución:
Paso 1.
Se sustituye n por 1.
(1-1)(1)=
(0)(1) =
0=

1 1−1 (1+1)
3
1 0 (2)
3

0
3

0=0
Paso 2.
Se sustituye a n por k.
0.1+1.2+…….+ (k-1) k =

k k−1 (k+1)

hipótesis inductiva.

3

Paso 3.
Se sustituye n por k+1
0.1+1.2+……. + (k-1) k + (k+1-1) (k+1) =
La parte subrayada se sustituye por
k k−1 (k+1)

(k+1) k+1−1 (k+1+1)
3

k k−1 (k+1)
3

(k+1) k (k+2)

+k (k+1) =
3
3
Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo.
k k−1 k+1 +3k(k+1)

=

(k+1)k(k+2)

3
3
Se extrae k (k+1) como factor común
k k+1 [(k−1+3)]

=

k(k+1)(k+2)

3
3
Simplificando nos queda:
k k+1 (k+2)
3

=

k(k+1)(k+2)
3

Reflexiones Matemáticas

L.Q.Q.D.

Joel Amauris Gelabert 23
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 8.
Pruebe por inducción matemática que
1

1

+

1.5

5.9

1

+…….+

4n−3 (4n+1)

=

n
4n+1

se cumple ∀n∈N.

Solución:
Paso 1
Se sustituye n por 1
1
4 1 −3 (4(1)+1)
1
4−3 (4+1)
1
5

=

=

=

1
4(1)+1

1
4+1

1
5

Paso 2
Se sustituye n por k
1

+

1.5

1

1

+…….+

5.9

4k−3 (4k+1)

=

k
4k+1

hipótesis inductiva

Paso 3.
Se sustituye n por k+1
1

+

1.5

1

+……+

5.9

1

+

4k−3 (4k+1)

1
4 k+1 −3 (4(k+1)+1)

La parte de la elipse se sustituye por
k
4k+1

+

k
(4k+1)

1
4k+4−3 (4k+4+1)

+

1
4k+1 (4k+5)

=

=

=

(k+1)
4(k+1)+1

k
4k+1

(k+1)
4k+4+1

(k+1)
(4k+5)

Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo.
k[ 4k+1 4k+5 +(4k+1)
(4k+1) 4k+1 (4k+5)

=

(k+1)
(4k+5)

Se extrae (4k+1) como factor común y simplificamos.
(4k+1)[k 4k+5 +1]
(4k+1) 4k+1 (4k+5)

=

(k+1)
(4k+5)

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 24
Profesor Joel Amauris Gelabert S.
k 4k+5 +1
4k+1 (4k+5)

Nagua, Rep. Dom.

(k+1)

=

(4k+5)

Se multiplica k por (4k+5)
4k 2 +5k+1
(4k+1)(4k+5)

=

(k+1)
(4k+5)

Factorizamos el trinomio 4k2+5k+1
Como tiene la forma ax2+bx+c, se procede del siguiente modo.
4(4k2)+4(5k)+4(1)
(4k)2+5(4k)+4
Hacemos a=4k
a2+5a+4
(a+4)(a+1)
Y como a=4k,
Entonces:
(4k+4)(4k+1)
4x1

(k+1)(4k+1)
k+1 (4k+1)
4k+1 (4k+5)

k+1
(4k+5)

=

=

(k+1)

simplificamos eliminando (4k+1)

(4k+5)

(k+1)
(4k+5)

L.Q.Q.D.

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 25
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejercicios propuestos.
Pruebe por el método de inducción matemática que las siguientes proposiciones se
cumplen para cualquier número natural.
1) 12+22+32+………..+n2 =

2)

13+23+33+…………+n3

n n+1 (2n+1)
6

=

n 2 n+1 2
4

3) 12+32+52+…………+(2n-1)2 =

4)

1
1.3

+

1
3.5

+………….+

n 2n−1 (2n+1)
3

1
2n−1 (2n+1)

=

n
2n+1

5) 2+6+10+…………..+ (4n-2)= 2n2

Sustituye a n por cualquier número natural y pruebe que An
es divisible por b.
1. An=22n -1

b=3

2. An=n(2n2-3n+1)

b=6

3. An=n3+5n

b=6

4. An=n5-n

b=5

5. An = 4n -1

b=3

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 26
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.
LA LÍNEA RECTA.

Una línea recta es el lugar geométrico de los puntos tales que tomados dos puntos
diferentes cualesquiera P1(x1 , y1) y P2(x2 , y2) del lugar, el valor de la pendiente m
calculado por medio de la formula: m=

y2−y1
x2−x1

resulta siempre constante.

Problemas resueltos.
Ecuación de la recta que pasa por un punto y tiene pendiente dada.
Hallar la ecuación de la recta que pasa por el punto P (3,4) y tiene pendiente m=5
Solución:
y-y1= m(x-x1)
y-4=5(x-3)
y-4=5x-15
y-4-5x+15=0
y-5x+11=0
Ecuación buscada.
Hallar la ecuación de recta que pasa por el punto P (-5,2) y tiene un ángulo de
inclinación 1350
Solución:
Puesto que m= tan 𝜃 entonces:
m= tan 1350
m= -1
y-y1= m(x-x1)
y-2= -1[x-(-5)]
y-2=-1(x+5)
y-2= -x-5
y-2+x+5=0
y+x+3=0
Ecuación buscada.
Ecuación de la recta que pasa por dos puntos.
Para hallar la ecuación de la recta que pasa por dos puntos usamos la formula:
y-y1=m(x-x1).
Ejemplos:
Halle la ecuación de recta que pasa por los puntos A (2,4) y B (4,10)
Solución:
y-4=

10−4
4−2

(x-2)

6

y-4= (x-2)
2

y-4=3(x-2)
y-4=3x-6
y-4-3x+6=0
y-3x+2=0

Reflexiones Matemáticas

Ecuación buscada.

Joel Amauris Gelabert 27
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Distancia de un punto a una recata
Para hallar la distancia de un punto a una recta usamos la formula:
d=

Ax 1+By 1+C
A 2 +B 2

1. Hallar la distancia de la recta 3x-4y+12=0 al punto P (4,-1)
Solución:

3x-4y-12=0 •

d
-1

d=
d=
d=
d=

1 2 3 4

•

Ax 1+By 1+C
A 2 +B 2

3 4 −4(−1)+12
32 +4 2
12+4+12
9+16

=

28
25

28
5

d= 5.6
La distancia del punto a la recta es 5.6 u.

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 28
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

2. Hallar la ecuación de la mediatriz (perpendicular a su punto medio)

del segmento A (-2,1), B (3,-5).
Solución:
Y
Buscamos el punto medio del segmento
AB.
A
•
A
-2 -1

2
1

L

•
-1

(𝑥1+𝑥2) (𝑦1+𝑦2)

Pm=

1 2

3

X

Pm=
Pm=

-2

• Pm AB

-3

L1

-4
-5

,

2
2
(−2+3) (1+ −5 )
2
1 −4
2

,

2

,

=

2
1
2

, -2

Buscamos la pendiente de AB.
−5−1
(𝑦2−𝑦1)
−5−1
=
= 3−(−2)
𝑥2−𝑥1
3−(−2)
−6
6
m=
=−5
3+2

m=

•B

Como la condición suficiente
y necesaria para que dos
rectas L1 y L

Buscamos la ecuación de la
mediatriz teniendo en
cuenta que el punto medio

sean perpendiculares es
que el producto de sus
pendientes sea igual a -1,
entonces tenemos que:
m L1 . m L = -1
luego despejando a m L
nos queda que:

es

m L=
m L=
m L=

−1
m L1
−1

por lo que:

6

−5
5
6

1
2

, -2 y que su

pendiente es: m L=

5
6

Como la ecuación de la
recta que pasa por dos
puntos es:
y-y1=m(x-x1)
Tenemos:
6
5

1
2

y-(-2)= − (x- )
y+2=

5
6

1

(x- 2)
1

6(y+2)= 5 (x- 2)
5

6y+12= 5x- 2

Se multiplica todo por dos
5

2(6y+12)=2(5x)-2 ( )
12y+24=10x-5

2

12y-10x+29=0

En conclusión, la ecuación de la mediatriz perpendicular al
segmento AB siendo A (-2,1) y B (3,-5) es 12y-10x+29=0

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 29
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

A modo de comprobación realizaremos las siguientes operaciones.
1. Se calcula la longitud del segmento AB.
A (-2,1) y B (3,-5)
L= d AB= (x2- x1)2+(y2- y1)2
L= (3 − −2 )2 + −5 − 1
L= (3 + 2)2 + −6

2

2

L= 25 + 36 = 61
L= 7.8
2. Como el punto medio es
extremo al punto medio.

1
2

, -2 calcularemos la distancia de cada

1

d A Pm= (2 − −2 )2 + −2 − 1
1

d A Pm= (2 + 2)2 + −3
5

d A Pm= ( 2 )2 + 9 =
d A Pm=

25+36
=
4

2

2

25
+9
4

61 7.8
=
4
2

d A Pm= 3.9

1

d B Pm= (2 − 3)2 + −2 − (−5)
1−6

d B Pm= ( 2 )2 + −2 + 5
−5

d B Pm= ( 2 )2 + 32 =
d B Pm=

25+36
=
4

2

25
+9
4

61 7.8
=
4
2

d B Pm= 3.9

Como la longitud del segmento AB es 7.8 y la d A Pm es igual a d B Pm se
concluye que

1
2

, -2 es el punto medio.

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 30

2
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Halle las longitudes de los lados y los ángulos del paralelogramo cuyos vértices
son: A (-2,1), B (1,5), C (10,7) y D (7,3).
Solución:
Y
•C

7
6
5

B
•

4
3

•D

2

A•

1

X
-2 -1

1 2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

--

1. Se calcula la distancia entre los vértice del paralelogramo.
d AD= (x2- x1)2+(y2- y1)2

d AB= (x2- x1)2+(y2- y1)2
d AB=

1 − −2

2

+ 5−1

d AB= (1 + 2)2 + 4

2

d AD=

2

7 − −2

+ 3−1

d AD= (7 + 2)2 + 2

2

2

2

d AB= 9 + 16 = 25

d AD= 92 + 22 = 81 + 4

d AB= 5

d AD= 85

d BC= (x2- x1)2+(y2- y1)2

d CD= (x2- x1)2+(y2- y1)2

d BC= (10 − 1)2 + 7 − 5
d BC= (9)2 + 2

2

2

d CD= (10 − 7)2 + 7 − 3
d CD= (3)2 + 4

2

2

d BC= 81 + 4 = 85

d CD= 9 + 16 = 25

d BC= 85

d CD= 5

Estos resultados muestran que los lados paralelos tienen la misma longitud
2. Se calcula ahora las medidas de los ángulos pero antes se calcularemos
los valores de las pendientes.
m AB=
m AB=
m AB=

m AD=

𝑦2−𝑦1
𝑥2−𝑥1
5−1
1−(−2)

=

4

m AD=

1+2

4
3

Reflexiones Matemáticas

m AD=

𝑦2−𝑦1
𝑥2−𝑥1
3−1
7−(−2)

=

2
7+2

2
9

Joel Amauris Gelabert 31
Profesor Joel Amauris Gelabert S.
𝑦2−𝑦1

m BC=
m BC=

Nagua, Rep. Dom.

Para el ∡ B m2= m BC=

𝑥2−𝑥1
7−5
10−1

=

2

y m1= m AB=

9

9

Tan ∡ B=

Se calcula la medida del ángulo A usando para
esto la fórmula:
Tan ∡ A=

𝑚2−𝑚1
1+𝑚2.𝑚1

4

Para el ∡ A m2= m AB=

3

Por lo que:
Tan ∡ A=

Tan ∡ B=

1+

Tan ∡ A =

4 2
−
3 9
4
2
3
9

36−6
27
27+8
27

∡ A= Tan-1

=

y m1= m AD=

2
9

=

2 4
−
9 3
2
4
9
3

6−36
27
8
1+ 27

=

35
−30
35

∡ B= -40.60 se calcula el
suplemento del -40.60
luego:

30
35

∡ B= 139.40

30
35

∡ A= 40.60

Conclusión:
AB= 5
CD= 5
BC= 85

AD= 85

Reflexiones Matemáticas

−30
27
35
27

−30

∡ B= Tan-1

36−6
27
=
8
1+ 27
30
27
35
27

Tan ∡ B=

1+

9

3

Por lo que:

2

m BC=

4

2

∡A= 40.60
∡B= 139.40
∡C= 40.60
∡D= 139.40

Joel Amauris Gelabert 32
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Una recta pasa L1 pasa por los puntos A (3,2) y B (-4,-6) y otra recta L2 pasa por el
punto C (-7,1) y el punto D cuya ordenada es -6.
Hallar la abscisa del punto D sabiendo que L1 es perpendicular a L2.
Solución:
4
3

B
•

2

C
•

1

-7 -6 -5

-4

-3

-2

-1

-1

1

2

3

4

5

X

6

-2
-4
-3
-5

A•

-6
-7

•D

Se busca la pendiente de la recta AB
𝑦2−𝑦1

m AB=

𝑥2−𝑥1
−6−2

m AB=

−4−3

=

−8
−7

m CD=

8

m AB=

Como la condición suficiente y
necesaria para que dos rectas sean
perpendiculares es que el producto de
sus pendientes sea -1, tenemos:
(m AB) (m CD)= -1

7

m CD=

−1
m AB

=

−1
8
7

−7
8

Como tenemos la pendiente de L2 entonces:
m CD=
−7
8

=

𝑦2−𝑦1
𝑥2−𝑥1

despejando a x2 tenemos que:

𝑦2−𝑦1
𝑥2−𝑥1

x2-x1(-7) = (-6-1)
-7x2+7(-7)= 8(-7)
-7x2-49= -56
-7x2 = -56+49
−7𝑥2
−7

=

X2 = 1

−7
−7

la abscisa del punto D es igual a 1, por lo que: D= (1,-6)

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 33
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Funciones Trigonométricas.
Una función trigonométrica es una relación o cociente entre las longitudes de dos
de los lados o catetos de un triangulo rectángulo.
Estas funciones se clasifican en:
• Seno.
• Cotangente.
• Coseno.
• Secante.
• Tangente.
• Cosecante.
Definición de las funciones Trigonométricas.
Seno:
Es la razón que existe entre el cateto opuesto y la hipotenusa.
Coseno:
Es la razón que existe entre el cateto adyacente y la hipotenusa.
Tangente:
Es la razón que existe entre el cateto opuesto al ángulo y el cateto adyacente.
Cotangente:
Es la razón que existe entre el cateto adyacente al ángulo y el cateto opuesto.
Secante:
Es la razón que existe entre la hipotenusa y el cateto adyacente.
Cosecante:
Es la razón que existe entre la hipotenusa el cateto opuesto.
Funciones Trigonométricas de ángulos notables.
Funciones de 300.

C
H

0
A 60

𝟏
𝟐

D

1
600
𝟏
𝟐

B

𝟏
𝟐

Al tomar el triángulo rectángulo DBC podemos
observar que no tenemos la longitud del lado CD.
Por lo cual aplicaremos el Teorema de Pitágoras
para calcularlo.

𝟐

D

1
600

C
0
𝟑 30

30o

1

Para calcular los valores de las funciones
de 300 hacemos referencia en el triangulo
equilátero de la izquierda, teniendo en
cuenta, que con el fin de conseguir
nuestro propósito usaremos el triangulo
rectángulo DBC.

B

Solución:
CD= BC 2 − DB 2
CD=

𝟏

Reflexiones Matemáticas

−
𝟏

𝟏− 𝟒=

CD=

CD=

𝟐

𝟏

𝟐

𝟐

𝟒−𝟏
𝟒

=

𝟑
𝟒

𝟑
𝟐

Joel Amauris Gelabert 34
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Como ya conocemos las longitudes de los 3 lados del triángulo podemos proceder a
calcular las funciones trigonométricas de 300 y 600.
Funciones Trigonométricas de 300.
1. Sen

300

𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

=

𝟏
𝟐

=

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

3. Tan 300 =

=

𝟑

𝟑

=

𝟏
𝟏
𝟐

=

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞

𝟐

=

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

𝟐
𝟑

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐝𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞

2. Cos 300 =

𝟏

=

1

𝟐

𝟏
𝟐

𝟑

÷

𝟐

𝟐

=

𝟐 𝟑

𝟑

×

𝟑

𝟐 𝟑

=

𝟐(𝟑)

𝟑

=

𝟑

𝟐

4. Cot

300

=

5. Sec 300 =

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

𝟑
𝟐
𝟏
𝟐

=

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

𝟏

=

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞

𝟐

𝟐 𝟑
𝟐

÷ =

𝟐

=

𝟑

𝟏
𝟐

𝟑

=

𝟑

𝟑

×

𝟑

=

𝟑

=

𝟐 𝟑
𝟗

Se racionaliza el
denominador para
eliminar el radical.

=

𝟐 𝟑
𝟑

𝟐

6. Cosc 300 =

𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

𝟏

=

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

𝟐

= =2

𝟏
𝟐

𝟏

Funciones Trigonométricas de 600.
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

1. Sen 600 =

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

3. Tan

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞
𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

1

=

𝟑

=
𝟏
𝟐

1

𝟐
𝟏

=

𝟐

𝟑

𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

=

4. Cot 600 =

=

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐝𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞

2. Cos 600 =

600

𝟑
𝟐

𝟐
𝟏
𝟐

=

𝟐

𝟐 𝟑

𝟏

÷ 𝟐=

𝟐

= 3
Se racionaliza el

𝟏
𝟐

=

𝟑

=

𝟏

= 𝟐÷

𝟑

𝟑
𝟐

=

𝟐
𝟐 𝟑

×

𝟑
𝟑

=

𝟐 𝟑
𝟐(𝟑)

=

𝟑 denominador para
𝟑

eliminar el radical.

𝟐

5. Sec 600 =

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚
𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞

6. Cosc 600 =

𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨
𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

=

1

=

𝟏
𝟐

=

1
𝟑

=

𝟐
𝟏

=2
𝟐
3

×

𝟑
𝟑

=

𝟐 𝟑
9

=

𝟐 𝟑
𝟑

𝟐

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 35
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Funciones de 450.
Consideremos el triangulo rectángulo:
C

Como se observa, en este triángulo no se
conoce la longitud de la hipotenusa (BC).

450

Procederemos entonces a aplicar el
teorema de Pitágoras para calcular el lado BC.

2
0
A 90

450

B

2

Solución:
BC= AB 2 + AC2
BC= 22 + 22
BC= 4 + 4 = 8
BC= 4x2 =2 2
BC=2 𝟐

Conocidos las longitudes de los 3 lados, procederemos a calcular el valor de las
funciones de 450.
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

1. Sen 450 =

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐝𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞

2. Cos 450 =

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

3. Tan 450 =
4. Cot 450 =
5. Sec 450 =

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨

𝟐 𝟐
𝟐

=

𝟐 𝟐

𝟐
𝟐 𝟐

=

𝟐

x
𝟐

𝟐 𝟐

𝟐

x

=
𝟐
𝟐

𝟐 𝟐
𝟐 𝟒

=

=

𝟐 𝟐
𝟐 𝟒

𝟐
𝟐

=

𝟐
𝟐

= =1
𝟐

𝟐

= =1

𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚
𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞
𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨
𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚

=

𝟐

𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞

6. Cosc 450 =

𝟐

=

𝟐

=
=

Reflexiones Matemáticas

𝟐 𝟐
𝟐
𝟐 𝟐
𝟐

=

𝟐

=

𝟐

Joel Amauris Gelabert 36
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Funciones Trigonométricas de la suma y diferencia de ángulos.
Formulas:
1. Sen (w+k)=Sen w.Cos k+Cos w.Sen k
2. Cos (w+k)=Cos w.Cos k−Sen w.Sen k
Tang w+Tang k

3. Tan (w+k)=

1−Tang w.Tang k

4. Sen (w−k)=Sen w.Cos k−Cos w.Sen k
5. Cos (w−k)=Cos w.Cos k+Sen w.Sen k
6. Tan (w−k)=

Tang w−Tang k
1+Tang w.Tang k

Funciones del ángulo duplo.
Si en Sen (w+k)=Sen w.Cos k+Cos w.Sen k, hacemos k=w, entonces:
Sen (w+w)=Sen w.Cos w+Cos w.Sen w.
Lo cual nos indica que:
1. Sen 2w = 2Cos w.Sen w.
De igual forma se procede con el coseno.
En Cos (w+k)=Cos w.Cos k−Sen w.Sen k, hacemos k= w, luego:
Cos (w+w)=Cos w.Cos w−Sen w.Sen w
2. Cos 2w = Cos2 w−Sen2 w
Tan (w+k)=

Tang w+Tang k
1−Tang w.Tang k

Tan (w+w)=

Tang w+Tang w
1−Tang w.Tang w

3. Tan 2w =

𝟐 𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰
𝟏−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰

En resumen las formulas básicas del ángulo duplo son:
1. Sen 2w = 2Cos w.Sen w.
2. Cos 2w = Cos2 w−Sen2 w
3. Tan 2w =

𝟐 𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰
𝟏−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰

Pero:
Cos2 w = 1−Sen2 w
Sen2 w = 1−Cos2 w
Por lo que:
Cos 2w = 1−Sen2 w−Sen2 w
Cos 2w = 1−2Sen2 w.
O también:
Cos 2w = 2Cos2 w −1

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 37
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Funciones del ángulo triplo.
1. Sen 3w = Sen (w+2w)
Sen 3w = Sen w.Cos 2w+Cos w.Sen 2w
Sen 3w = Sen w. (1−2Sen2 w)+Cos w (2Sen w. Cos w)
Sen 3w = Sen w −2Sen3 w+2Sen w.Cos2 w
Sen 3w = Sen w −2Sen3 w+2Sen w (1−Sen2 w)
Sen 3w = Sen w −2Sen3 w+2Sen w −2Sen3 w
Sen 3w = 3 Sen w −4Sen3 w

En este caso se
sustituyen Cos 2w
por 1−2Sen2 w y
sen 2w por
2Sen w. Cos w y
se efectúan las
operaciones
correspondientes.

2. Cos 3w = Cos (w+2w)
Cos 3w =Cos w.Cos 2k−Sen w.Sen 2k
Cos 3w =Cos w (2Cos2 w −1)−Sen w (2Sen w. Cos w)
Cos 3w =2Cos3 w –Cos w −2Sen2 w. Cos w
Cos 3w =2Cos3 w –Cos w − (1−Cos2 w) 2Cos w
Cos 3w =Cos w +2Cos3 w – (2Cos w−2Cos3 w)
Cos 3w =2Cos3 w –Cos w −2Cos w+2Cos3 w
Cos 3w = 4Cos3 w –3Cos w
3. Tang 3w = Tang (w+2w)
Tang 3w =

Tang w+Tang 2w
1−Tang w.Tang 2w

Se sustituye Tan 2w por

𝟐 𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰

y
𝟏−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰

efectuamos las operaciones indicadas.

2Tang w
1−Tan g 2 w
2Tang w
w.
1−Tang 2 w

Tang w +

Tang 3w =

1−Tang

Tang 3w =

Tang w −Tang 3 w +2Tang w
1−Tan g 2 w
2Tang 2 w
1−
1−Tang 2 w

Tang 3w =

3Tang w −Tang 3 w
1−Tan g 2 w
1−Tang 2 w −2Tang 2 w
1−Tang 2 w

Tang 3w =

Se eliminan los denominadores
comunes 1−Tang2 w

𝟑𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟑 𝐰
𝟏−𝟑𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 38
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Funciones del ángulo mitad.
Puesto que Cos 2w = 1−2Sen2 w y si w =
k

1−2Sen2
k

−2Sen2

Sen2

2

k

2Sen2

2

k

2

entonces:

𝐤

= Cos 2 𝟐

= Cos k−1

= 1−Cos k

=

2

2

k

1−Cos k
2
𝐤

1. Sen = ±
𝟐

𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤
𝟐

Para el Coseno del ángulo mitad, usamos:
2Cos2 w −1= Cos 2w y d igual forma w =
k

2Cos2

2
k

2Cos2
cos2

2

k
2

Tang

entonces:

𝐤

= Cos k+1
= Cos k+1

=

Cos k+1

2. Cos

Tang

2

−1= Cos 2 𝟐
2
k

2Cos2

k

k
2

k
2

2
𝐤
𝟐

=±

𝐂𝐨𝐬 𝐤+𝟏
𝟐

±

𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤
𝟐

±

𝐂𝐨𝐬 𝐤+𝟏
𝟐

=

𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤
𝟐
𝟏+𝐂𝐨𝐬 𝐤
𝟐

=±

3. Tang

𝐤
𝟐

=±

𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤
𝟏+𝐜𝐨𝐬 𝐤

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 39
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejercicios Resueltos.
Si w =450 y k=600 halle:
1. Sen 1050
Solución:
Sen (w+k)=Sen w.Cos k+Cos w.Sen k
Sen (450+600)=Sen 450. Cos 600+Cos 450. Sen 600
2

1
+
2

Sen 1050 = 2
2

Sen 1050 =

3
2

6
4

+

4

2
2

𝟐+ 𝟔

Sen 1050 =

𝟒

2. Cos 150
Solución:
Cos (w−k)=Cos w.Cos k+Sen w.Sen k
Cos (600−450)=Cos 600. Cos 450+Sen 600. Sen 450
1

2
+
2

Cos 150 = 2
2

3
2

2
2

6

Cos 150 = 4 + 4
𝟐+ 𝟔

Cos 150 =

𝟒

3. Tan 1050
Solución:
Tan (w+k)=
Tan

Tang w+Tang k
1−Tang w.Tang k

(600+450)=

Tan 1050 =
Tan 1050 =
Tan 1050 =
Tan 1050 =

Tan 1050 =

Tang 60 0 +Tang 45 0
1−Tang 60 0 .Tang 45 0

3+1
1−

3 (1)

3+1
1− 3
3+1
1− 3

x

3+1
1+ 3

9+ 3+ 3+1
1 2−

En este caso sustituimos
Tang 600 y Tang 450 por
sus respectivos valores y
se realizan las
operaciones
correspondientes.

3

2

=

4+2 3
1−3

Se racionaliza el denominador
para eliminar el radical y luego
simplificamos.

4+2 3
−2

Tang 1050 = −2− 𝟑

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 40
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

4. Cos 1350.
Solución:
Cos 1350 = Cos 3(450)
Cos 1350 = 4Cos3 450 –3Cos 450
3

2

Cos 1350 = 4 2

2

Cos 1350 = 4

2 ( 2)
2x2x2
2

4

Cos 1350 =4

8
2

Cos 1350 =8

8

Cos 1350 = 2 −
Cos 1350 =

2

−3 2

−

−

−

3 2
2

3 2
2

3 2

2
3 2 2 2−3 2

=

2

2

− 𝟐
𝟐

5. Hale Tang 300
Solución:
Tan 300 =
Tang
Tang

k
2

60 0
2

1−Cos k

=±

60 0
2

1+cos k
1−Cos 60 0

=

1+cos 60 0
1

1−2

Tang 300 =

Tang 300 =
Tang 300 =

1
2

1+
1
3

x

=
3
3

=

2−1
2
2+1
2

=

𝟏
𝟐
𝟑
𝟐

=

𝟏
𝟑

3
9

𝟑
𝟑

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 41
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

6. Tan 1200
Solución:
Tang 1200 = Tang 2(600)
Tan 2w =

2 Tang w
1−Tang 2 w

Tan 2(600) =
Tan 1200 =
Tan 1200 =

2 Tang 60 0
1−Tang 2 60 0
2 3

1−
2 3
1−3

Tan 1200 = −

3

=

2

2 3
−2

𝟑

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 42
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Resolución de triángulos rectángulos.
Resolver el siguiente triangulo rectángulo.
A

En este triangulo se conocen la hipotenusa, uno de
sus ángulos agudos y su ángulo recto.

b

C=12cm

0
C 90

420

a

B

1. Se calcula el ángulo A.
La m ∡ A=900-m ∡ B.
La m ∡ A=900-420
La m ∡ A= 480
2. Sen 420 =

b
c

b= c sen 420
b= 12 cm (0.669)
b= 8.03cm

Se aplica este procedimiento para calcular el
ángulo A porque la suma de los ángulos ∡ B y
∡ A es igual a 900.
El cateto b es opuesto al ángulo de 420 y el
seno es igual a la longitud del cateto opuesto
entre la longitud de la hipotenusa.
Se despeja a b aplicando la operación inversa
de la división por lo que: b= c sen 420

3. El longitud del lado a se puede calcular aplicando el teorema de Pitágoras o
la función coseno.
a= c 2 − b 2
Se eleva 12 al cuadrado y al resultado se
a= (12cm)2 − (8.03cm)2
le resta el cuadrado de 8.03 y luego
2 − 64.48cm2
a= 144cm
buscamos la raíz cuadrada del resultado
2
de la resta.
a= 79.52cm
a= 8.92cm
4. Ahora buscamos el perímetro
P= a+b+c
P=8.92cm+8.03cm+12cm
P= 28.95cm
5. Por último se calcula el área.
A=

bxh

A=
A=

2
8.92cm (8.03)
2
71.63cm 2
2

Como el triangulo es rectángulo su área se
determina multiplicando la longitud de su base por
la longitud de su altura y dividiendo el resultado
entre dos.
Es decir: A=

bxh
2

A= 35.82cm2

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 43
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.
C

Resolución de triángulos rectángulos.

c

b

Resolver el siguiente triangulo rectángulo.

B

A

x
a

A

Por Pitágoras c2= a2+b2
C=?

b=12 cm
0
C 90

En este triangulo se conocen las longitudes de los
dos catetos, lo cual nos indica que se podemos
aplicar el teorema de Pitágoras para calcular la
longitud de la hipotenusa.

B

a= 8 cm
1. Se aplica el teorema de Pitágoras para hallar la longitud de c.
C= a2 + b 2
C= (8 cm)2 + (12 cm)2
C= 64 cm2 + 144 cm2
C= 208 cm2
C=14.42 cm

Se sustituyen a y b por 8 y 12
respectivamente, se elevan cada uno al
cuadrado, se suman estos resultados y se
busca la raíz cuadrada.

2. Se aplica la función tangente para hallar uno de los ángulos agudos.
Tan ∡ B=
Tan ∡ B=

b
a
12
8

Tan ∡ B= 1.5

Se aplicó la función tangente para hallar el ángulo B
porque tangente es igual a la longitud del cateto
opuesto que para el ∡ B es b sobre la longitud del

cateto adyacente que es a.
∡ B= Tan-1 1.5
∡ B= 56.30
3. Buscamos ahora el ángulo C
Como en todo triangulo se cumple que:
∡ A+∡ B+∡ C=1800, entonces:
∡ C=900- ∡ B
∡ C=900-56.30
∡ C= 33.70
4. Se busca el perímetro
P=a+b+c
P= 8 cm+12 cm+14.42 cm
P= 34.42 cm
5. Calculamos el área.
1

A= b.h
2
1

A= (8cm) (12cm)
2
1

A= (96cm2 )
2

A= 48 cm2

Reflexiones Matemáticas

En resumen
c =14.42 cm
∡ B =56.30

∡ C=33.70
El P=34.42 cm
A= 48 cm2
Joel Amauris Gelabert 44
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Aplicaciones de la resolución de triángulos rectángulos.

Solución:
Para resolver este problema podemos usar la función
Coseno ya que Cos=

cateto adyacente
hipotenusa

C

680

y si tomamos

Altura

 Una escalera está apoyada contra un poste de luz formando
con el suelo un ángulo de 680. Si la distancia del pie de la
escalera a la base de la pared es 2.4 metros.
¿cuál es la longitud de la escalera?
¿A qué altura está su tope?

a

900
2.4 m

como referencia el ángulo de 680, entonces tendremos:
Cos 680=
C=
C=

2.4 m
C

despejando a C tendremos que:

2.4 m
cos 68 0
2.4 m
0.37

C= 6.5 metros.
Para responder la segunda pregunta podemos aplicar la
función seno porque ya tenemos la longitud de C.
Sen 680=

a
C

a= c (Sen 680)
a= 6.5 m (0.93)
a= 6.05 metros
En conclusión:
1. La longitud de la escalera es 6.5 metros.
2. El tope del la escalera está a 6.05 metros.

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 45
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Cálculo trigonométrico del área de un triángulo.
El área A de un triángulo es la mitad del producto de la longitud de su base y de
la longitud de su altura.
1. A=

1
2

(b.h)

Según el triángulo ABC
Sen A=

B
c

A=

900

A

h

y Sen C= a luego:

c

h= c sen A y h= a sen B, si se
sustituyen los valores de h en 1,
tendremos que:

a

h

h

C

b

A=

1
2
1
2

bc sen A
ba sen C

Ejemplo 1.
Calcule el área del triángulo PQR.
R

Solución:
A=

q= 12cm

A=
P

480
r = 9cm

Q
A=

1
2
1
2
1
2

(qr) sen P
(12 cm) (9 cm) sen 480
(108 cm2) (0.74)

A= (54 cm2) (0.74)
A= 39.76 cm2
Ejemplo 2.
Calcule el área del triángulo ABC
C
Solución:

580

b= 14 cm

a= 16 cm

A=
A=

A

B
A=

1
2
1
2
1
2

(ba) sen C
(14 cm) (16 cm) sen 580
(224 cm2) (0.85)

A= (112 cm2) (0.85)
A= 95.2 cm2

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 46
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Resolución de triángulos no rectángulos.
Resolver un triangulo es calcular la longitud de sus tres lados, las medidas de sus
tres ángulos, su perímetro y su área.
Caso 1.
Dado un triangulo con sus tres lados hallar los demás elementos.
C
b=12cm

a=9cm

A

B
c= 15cm

Para resolver este triangulo debemos aplicar la ley del coseno para calcular la
longitud del lado que falta y la medida de los otros ángulos.
Solución:
Se calculan las medidas de los ángulos.
Cos B=

a 2 +c 2 −b 2

B= cos -1

2ac
92 +15 2 −12 2
2 9 (15)
81+225−144

B= cos -1
B= cos -1

270
162
270

Cos A =

b 2 +c 2 −a 2

A= cos -1

2bc
122 +15 2 −92

A= cos -1
A= cos -1

2 12 (15)
144+225−81
360
288
360

Cos C =

b 2 +a 2 −c 2
2ba

C= cos -1
C= cos -1
C= cos -1

12 2 +92 −15 2
2 12 (9)

144+81−225
216
0
216

B= cos -1 0.6

A= cos -1 0.8

C= cos -1 0

B= 530 7’ 48’’

A= 360 52’ 11’’

C= 900

La medida del ángulo C se pudo haber calculado también aplicando el teorema
fundamental sobre la suma de las medidas de los ángulos interiores de cualquier
triangulo.
Se calcula el perímetro.
P= a+b+c
P= 9cm+12cm+15cm
P= 36cm
S es el semiperímetro
𝑝
S=
2
S=

Se calcula el área aplicando la formula de Herón.
A= s s − a s − b (s − c)
A= 18 18 − 9 18 − 12 (18 − 15)
A= 18 9 6 (3)
A= 2916
A= 54cm2

36cm
2

S = 18cm

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 47
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Caso 2.
Otro ejemplo de resolución de triángulos no rectángulos es aquel en el que se nos
dan las longitudes de dos lados y un ángulo para que calculemos el lado que falta,
los tres ángulos, el perímetro y el área.
Ejemplo.
Resolver el siguiente triangulo.

C

b=14cm
A

a=?

560

c= 16cm

B

Como sabemos la ley del coseno establece que Cos A =

b 2 +c 2 −a 2
2bc

en este caso

vamos a despejar la variable a de la fórmula del coseno.
I. Calculamos el lado a
2bc.cos A= b2+c2-a2
conociendo los 3 lados se procede a calcular los
2 = b2+c2-2bc.cosA
a
ángulos que faltan.
2 + c 2 − 2bc. cosA
a= b
II. Calculamos la medida del ángulo B
a=

142 + 162 − 2 14 16 cos 56

a=

196 + 256 − 448(0.56)

Cos B=
B= cos -1

a 2 +c 2 −b 2
2ac

(14.18)2 +16 2 −142
2 14.18 (16)
201.07+256−196

a = 452 − 250.88

B= cos -1

a = 201.12

B= cos -1

a = 14.18cm

B= cos -1 0.57

III. calculamos el ángulo C.
C= 1800- (A+B)

453.76
261.07
453.76

B= 550 14’ 59’’
V. Calculamos el área

C= 1800-1110 14’ 59’’

A= s s − a s − b (s − c)

C= 680 45’ 01’’

A= 22.09 22.09 − 14.18 22.09 − 14 (22.09 − 16)

IV. calculamos el perímetro
P= a+b+c
P= 14.18cm+14cm+16cm
P= 44.18cm

A= 22.09 7.91 8.09 (6.09)
A= 8608.708
A= 92.78cm2

S=

p
2

S = 22.09cm.

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 48
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

1.

2.

3.

4.
5.

Nagua, Rep. Dom.

Evaluación.
Seleccione la respuesta correcta.
La pendiente de la recta que pasa por los puntos A (3, − 1) y B (5, 9)
es igual a:
A. 3
B. 5
C. 2
Si la pendiente de una recta es 2 y esta pasa por el punto (4, 2) y por
otro punto cuya ordenada es 6 ¿Cuál la abscisa del otro punto?
A. 4
B. 3
C. 5
La ecuación de la recta que pasa por el punto (3, 2) y tiene pendiente
m=2 es igual a:
A. 4y+3x =0
B. y = 3x −7
C. 2y = 4x+8
¿Cuál es la distancia del punto (3, 4) a la recta 8x+6y −5=0?
A. 5
B. 4.5
C. 3.5
Si dos lados consecutivos de un triángulo miden 12cm y 15cm
respectivamente y el ángulo entre ellos es 48 0. ¿Cuál es el área de
ese triángulo?
A. 66. 6 cm2
B. 58.5 cm2
C. 78.4 cm2

Refuerza tus
conocimientos
poniendo en
práctica lo que
aprendiste.

Resuelve.
1. Si los vértices de un triángulo son los puntos A (2, 1), B (6, 1) y C (3,5)
calcule:
La longitud de los lados del triángulo.
La medida de cada uno de sus ángulos.
El perímetro y el área del triángulo.
¿Qué clase de triángulo es?
(De acuerdo a sus lados y de acuerdo a sus ángulos)

8
7
6
5

•

4
3
2
1
-7 -6 -5

-4

-3

-2

-1

-1

•
1

•
2

3

4

5

6

X

-2
-4
-3
-5

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 49
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Problemas resueltos sobre geometría analítica.
Los vértices de un triangulo son los puntos P1 (1,-2), P2 (4,-2) y P3 (4,2).
Determinar la longitud de sus lados, calcular la longitud de su hipotenusa
y su área

8
7
6
5

4
3

P3
•

2
1
-7 -6 -5

-4

-3

-2

-1

-1
-2
-3

1

•
P1

2

3

4

5

6

X

• P2

-4
-5

Solución:
Datos:
P1 (1,-2)
P2 (4,-2)
P3 (4, 2)
2.

D p2p3 = (4 − 4)2 + (2 − (−2))2
D p2p3 = (0)2 + (2 + 2)2
D p2p3 = 0 + (4)2

1. D p1p2 = (4 − 1)2 + (−2 − (−2))2
D p1p2 = (3)2 + (−2 + 2)2
D p1p2 = 9 + (0)2
D p1p2 = 9
D p1p2 = 3
3. D p1p3 = (4 − 1)2 + (2 − (−2))2
D p1p3 = (3)2 + (2 + 2)2
D p1p3 = 9 + 16

D p2p3 = 16

D p1p3 = 25

D p2p3 = 4

D p1p3= 5

4. A=

A=

𝑏𝑥 ℎ
2
3x4
2

=

12
2

5. Hip= 32 + 42
Hip= 9 + 16
Hip= 25
Hip= 5

A= 6 u2

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 50
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Dos de los vértices de un triángulo equilátero son los puntos P1 (-1,1) y P2 (3,1).
Hallar las coordenadas del tercer vértice.
Solución:
Datos:
P1 (-1,1)
8
P2 (3,1)
7
P3 (x, y)
6
5

4

•

P3
•

3
2

• P2

P1 • 1
-7 -6 -5

-4

-3

-2

-1

1

-1

2

3

4

5

6

X

-2
-3
-4
-5

1. D p1p2 = (3 − (−1))2 + (1 − 1)2
D p1p2 =

(4)2 + (0)2

D p1p2 = 16
D p1p2 = 4
2. Puesto que el triángulo es equilátero se tiene
D p1p2 =
4=

𝑥 − (−1 )2 + 𝑦 − 1

𝑥 + 1 )2 + 𝑦 − 1

2

𝑥 + 1 )2 + 𝑦 − 1
16 = (x+1)2 + (y-1)2
16= x2+2x+1+y2-2y+1 A
(4)2 = (

3. D p1p2=

elevando al cuadrado ambos miembros
2 )2

𝑥 − 3 )2 + 𝑦 − 1

4=
𝑥 − 3 )2 + 𝑦 − 1 2
16= x2 -6x+9+y2-2y+1 B

2

2

elevando al cuadrado ambos miembros

Formamos un sistema de ecuaciones con las ecuaciones A y B.
16= x2+2x+1+y2-2y+1
16= x2 -6x+9+y2-2y+1

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 51
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Multiplico la ecuación 1 por -1.
-x2-2x-1-y2+2y-1= -16
x2- 6x+9+y2-2y+1=16
- 8x+8=0
x=

resolvemos el sistema por reducción

−8
−8

x=1
Buscamos el valor de y.
x2+2x+1+y2-2y+1=16
(1)2+2(1)+1+ y2-2y+1=16
1+2+ y2-2y+1=16
5+ y2-2y=16
y2-2y-11=0.
Resolvemos esta ecuación por la formula general.
y=

y=
y=
y=
y=
y=

−b± b 2 −4ac
2a
−(−2)± (−2)2 −4 1 (−11)
2(1)
2± 4+44
2
2± 48
2
2± 16x3
2
2±4 3
2

2+4 3

y1=

2

y1= 1+2 3
2−4 3

y2=

2

y2=1-2 3

Las coordenadas del tercer punto del triángulo
son: (1, 4.5)

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 52
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Calcule la longitud de los lados, los ángulos, el perímetro y el área del
triangulo cuyos vértices son los puntos: A (2,3), B (8,3) y C (5,7)
¿Qué clase de triangulo es? (Dos soluciones)
Solución:
Datos:
A (2,3)
B (8,3)
C (5,7)

8

C
•

7
6
5

4

A•

3

•B

2
1
-5

-4

-3

-2

-1

-1

1

2

3

4

5

6

7

8

X

-2
-3
-4
-5

Se aplica la formula de distancia entre dos puntos para calcular la
longitud de los lados.
1. d AB =
x2 − x1 2 + y2 − y1
d AB =
8−2 2 + 3−3 2
d AB = 62 + 02 = 36
d AB = 6
2. d BC =
8−5 2 + 7−3
d BC = 32 + 42
d BC = 9 + 16 = 25
d BC = 5

Reflexiones Matemáticas

2

3. d AC =

d AC =
d AC =
d AC = 5

5−2 2 + 7−3
32 + 42
9 + 16 = 25

2

2

Joel Amauris Gelabert 53
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Estos resultados nos indican que el triangulo es isósceles, ya que dos de sus lados
tienen la misma medida.
Para calcular las medidas de los ángulos se aplica la ley del coseno.
Para tal fin hacemos: d BC = a, d AC = b y d AB = c.
Cos A =
Cos A =
Cos A =
Cos A =

b 2 +c 2 −a 2

a 2 +c 2 −b 2

Cos B =

2bc
52 +62 −52

Cos B =

2 5 (6)
25+36−25

2ac
52 +62 −52

Cos B =

60
36

Cos B =

60

Cos A = 0.6
A= Cos-1 0.6

2 5 (6)
25+25−36
60
36
60

Cos B = 0.28
B= Cos-1 0.6

A= 53.130

B= 53.130

Como en cualquier triangulo la suma de las medidas de los ángulos interiores es
igual a 1800
Tenemos que:
C= 1800-53.130-53.130
C= 76.740
Para calcular el área usamos la formula de Herón.

A= s s − a s − b (s − c)
Pero primero se busca el semi-perímetro
P=
P=

a+b+c
2
6+5+5
2

=

16
2

P= 8

Ahora se calcula el área.
A= s s − a s − b (s − c)
A= 8 8 − 6 8 − 5 (8 − 5)
A= 8 2 3 (3)
A= 144

A = 12 u2

Reflexiones Matemáticas

En resumen
las longitudes de
los lados son: 6cm, 5cm
y 5cm
Los ángulos miden
53.130, 53.130 y 74.740
El perímetro es
igual a 16
El área es igual 12 u2

Joel Amauris Gelabert 54
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Segunda solución:
El problema anterior se puede resolver también aplicando el concepto de
pendiente de una recta que pasa por dos puntos.
Recordemos además que la pendiente es igual a la tangente del ángulo de
inclinación de la recta, es decir: m= tan 𝜃.
El teorema 5 del capítulo I de la geometría analítica de Lehmann establece que:
Un ángulo especificado θ formado por dos rectas está dado por:
m2−m1

Tan θ =

1+m2.m1

Resolvamos ahora el problema recordando que A=(2,3), B=(8,3) y C=(5,7)
Se buscan m1 y m2 teniendo en cuenta que los ángulos giran contrario a las
manecillas del reloj para poder identificar para un ángulo dado quien es m 1
y quien es m2.
Para el ángulo A:
Para el ángulo B:
m1=
m1=

y2−y1

m2=

x2−x1
3−3
8−2

0

=6

m2=

y2−y1
x2−x1
7−3
5−2

4

=3

4

m1= 0

m1=

m2= 3

m1=
m1=

y2−y1

m2=

x2−x1
3−7
8−5

0

=6

m2=

−4

y2−y1
x2−x1
3−3
8−2

4

=3

m2= 0

3

Como ya tenemos las pendientes de las rectas que determinan el ángulo A y al
ángulo B, entonces:
Tan A =

m2−m1
1+m2.m1
m2−m1

A = tan-1

1+m2.m1

4
−0
A = tan-1 3 4
1+ 3 (0)
4
3

A = tan-1
A= tan-1

1
4
3

A= 53.130

Tan B =

m2−m1
1+m2.m1

B = tan-1

m2−m1
1+m2.m1
4

B = tan-1

0+3
1+ 0
4
3

B = tan-1
B= tan-1

4
3

1
4
3

B= 53.130

Como ya tenemos las medidas de los ángulos A y B se aplica el teorema
fundamental sobre la suma de las medidas de los ángulos interiores de
cualquier triangulo el cual establece que:
∡A+∡B+∡C=1800 por lo que:
∡C=1800- ∡A+∡B
∡C=1800-106.260
∡C=76.740

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 55
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Funciones cuadráticas.
Una función cuadrática:
Es aquella que contiene una o todas sus variables elevadas al cuadrado.
Ejemplo 1:
y= 3x2+2x-1
y= 2x2+1.
El gráfico de una función cuadrática da como resultado una línea curva llamada
parábola.
Se debe tener en cuenta que:
Si el coeficiente del término cuadrático es negativo la curva abre hacia arriba.
Si el coeficiente del término cuadrático es positivo la curva abre hacia abajo.
Represente gráficamente la función: y= x2+1
Solución:
Para representar gráficamente esta
x -2
-1 0 1 2
función, se le asignan los valores:
y
5
2 1 2 5
-2,-1,0,1,2 a la variable independiente
que es x y luego se sustituyen en la
y= (-2)2+1= 4+1=5
2+1
ecuación de la función que es y = x
y= (-1)2+1= 1+1=2
para hallar los valores de y.
y= (0)2+1= 0+1=1
y= (1)2+1= 1+1=2
Al tener todos los valores de y
y= (2)2+1= 4+1=5
completamos la tabla de variación y
luego cada par ordenado se representa
en el plano

8
7
6

•

•

5

4
3

•2

•

1•
-7 -6 -5

-4

-3

-2

-1

-1

1

2

3

4

5

6

X

-2
-4
-3
-5

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 56
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 2.
Represente gráficamente la función
y= -x2-1
Solución:

Recuerda:

3
2

Asignamos valores a la variable x.
x
y

-2
-5

-1
-2

0
-1

1
-2

• A (1,3)
• B (4,1)

1

2
-5

-1

Se sustituyen los valores de x para buscar
los valores de y.

1

2

3

4

La abscisa del punto A=1,
ordenada de A=3, abscisa del
punto B=4 y ordenada de B=3.

y= -(-2)2-1= -4-1= -5
y= -(-1)2-1= -1-1= -2
y= -(0)2-1= 0-1= -1
y= -(1)2-1= -1-1= -2
y= -(2)2-1= -4-1= -5

m AB=
m AB=

𝑦2−𝑦1
𝑥2−𝑥1
1−3
4−1

=

−2
3

𝜃= Tan-1 m AB
5

𝜃= Tan-1

4
3

−2
3

𝜃= 146.30

2
1
-7 -6 -5

-4

-3

-2

-1

-1 •

•-2

1

2

3

4

5

6

X

•

-4
-3

•

Reflexiones Matemáticas

-5

•

Joel Amauris Gelabert 57
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ecuaciones de segundo grado
Una ecuación de segundo grado es aquella ecuación en la cual el mayor exponente
de la variable o las variables que en ella aparece es 2.
Su forma general es
ax2±bx±c=0.
Este tipo de ecuaciones pueden resolverse por la fórmula general para resolver
ecuaciones cuadráticas 𝐱 =

−𝐛±

𝐛 𝟐 −𝟒𝐚𝐜
𝟐𝐚

, por factorización o por tanteo.

Discriminante de una ecuación de 2do grado.
El discriminante de una ecuación de segundo grado (∆) nos permite determinar el
tipo de raíces que tiene dicha ecuación y su fórmula es: ∆= b2-4ac
Propiedades del determinante.
1. Si el ∆ es menor que cero las raíces son complejas y conjugadas.
2. Si el ∆ es igual a cero las raíces son reales e iguales.
3. Si el ∆ es mayor que cero las raíces son reales y distintas.
Ejemplo.
Resolver la siguiente ecuación por la formula general.
3x2+ 8x-3=0
Solución:

x=
x=

−b± b 2 −4ac
2a
−8± 82 −4 3 (−3)
2(3)

Aplicamos la formula general
Se sustituyen las variables por sus valores y
Se multiplica 8x8 y -4(3) (-3)

x=
x=
x=
x=

−8± 64+36
6
−8± 100

Sumamos 64 y 36

−8±10
6
−8+10
6
2

1

6

3

x= =
x=

∆= b2-4ac
∆= 82-4(3)(-3)
∆= 64+36
∆= 100
Aquí
observamos que
∆>0 lo que
indica que las
raíces de esta
ecuación son
reales y
distintas.

Se busca la raíz cuadrada de 100

6

−8−10
6

se simplifica

=

−18
6

Calculemos el
discriminante de
la ecuación
3x2+8x-3=0.
Solución:

2
6

se divide -18 entre 6 para que de -3

x = -3
1

El conjunto solución de esta ecuación es [ 3 , -3]

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 58
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Resolvamos ahora la misma ecuación por factorización
3x2+ 8x-3=0, como esta ecuación tiene la forma del trinomio ax2+bx+c
apliquemos entonces el procedimiento para factorizarlo.
Multiplico todo por 3
3(3x2)+3(8x)+3(-3)=0
(3x)2+8(3x)-9=0
Hacemos a=3x
a2+8a-9=0
Factorizamos este trinomio y obtenemos los factores
(a+9)(a-1)=0
(3x+9)(3x-1)=0
3x+9 (3x−1)
3

como ya habíamos dicho a=3x, ahora sustituimos a por 3x

=0

como multipliqué por 3, divido por 3 para que el trinomio
vuelva a su forma original y al simplificar nos queda

(x+3)(3x-1)= 0
x+3=0
x=0-3
x= -3

cada binomio se iguala a 0.

3x-1=0
3x=0+1
3x
1
=
3
3
x=

1
3

Como se observa al resolver la ecuación por la formula general y por factorización
el conjunto solución es el mismo.
Para resolver esta ecuación por tanteo solo debemos sustituir a x por cantidades
cualesquiera hasta encontrar una que satisfaga la igualdad.
Por ejemplo
Si sustituimos a x por 3, tendremos
3(3)2- 8(3)-3=0
3(9)- 24-3=0
27 – 27 =0
0=0
como se observa al sustituir a x por 3 la igualdad se cumple.
De igual manera se cumplirá si se sustituye a x por

Reflexiones Matemáticas

1
3

Joel Amauris Gelabert 59
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 2.
Resuelve la siguiente ecuación por la formula general.
5x2+7x-6=0

x=
x=
x=
x=
x=
x1=
x2=

−b± b 2 −4ac
2a
−7± 72 −4 5 (−6)
2(5)
−7± 49+120
10
−7± 169
10
−7±13
10
−7+13
10
−7−13
10

6

= 10 =

3
5

−20

= 10 = −20

Las raíces o soluciones de la ecuación son:

Reflexiones Matemáticas

3
5

y −20

Joel Amauris Gelabert 60
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Resolución de problemas aplicando ecuaciones cuadráticas.
Dos obreros tardan 12 horas en hacer un trabajo. ¿Cuánto tardaran en realizar el
mismo trabajo pero haciéndolo por separado, si uno tarda 5 horas más que el otro?
Solución:
Sea x el número de horas que emplea el primer obrero en realizar el trabajo.
1

En una hora hará

x

del total del trabajo

El segundo obrero empleará (x+5) horas y en una hora hará

1
x+5

del total del

trabajo.
Entre los dos tardan 12 horas en completar el trabajo, por lo que en una hora
1

harán
Luego:
1
x

+

del total del trabajo.

12

1
x+5

=

1

es la ecuación que nos dará la solución del problema.

12

Se resuelve esta ecuación
x(x+5)
x

+

x(x+5)

x+5+ x =

=

x+5

x(x+5)
12

x(x+5)
12

12(x+5+x)=

x(x+5)
12
12

24x+60 = x2+5x
x2+5x-24x-60= 0
x2-19x-60= 0
Resolvemos esta ecuación por la formula general

𝐱=
x=
x=

𝐛 𝟐 −𝟒𝐚𝐜

−𝐛±

𝟐𝐚
−(−19)± 192 −4 1 (−60)

Como se observa el primer obrero tarda

2(1)

21.75 horas o 21.

19± 361+240

x=
x=

2

100

= 21.

4,500
100

21. 45, es decir 21 horas y 45 minutos.

19± 601
2
19±24.5

x1 =
x2 =

75x60

2
19+24.5
2
19−24.5
2

=
=

43.5
2

= 21.75

− 5.5
2

= − 2.75

Reflexiones Matemáticas

Como el segundo obrero tarda 5 horas
más que el primero, el tiempo que le
toma hacer el trabajo es 26.75 horas o
26 horas y 45 minutos.
En conclusión:
El primer obrero tarda 21 horas y 45
minutos
El segundo obrero tarda 26 horas y 45
minutos

Joel Amauris Gelabert 61
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Sistemas de ecuaciones lineales con 2 y 3 variables.
Un sistema de ecuaciones lineales es la asociación de dos o más ecuaciones cada
una con dos o más variables relacionadas mediante las operaciones de suma,
resta, multiplicación y/o división.
Ejemplo.

4a+ 5m=42
3a +2m=28

Para hallar la solución de este tipo de sistemas de ecuaciones, podemos usar varios
métodos y el tipo de solución nos dirá que tipo de sistema de ecuaciones es.





Si el sistema tiene al menos una solución, es compatible.
Si el sistema tiene solución única, es compatible determinado.
Si el sistema tiene infinitas soluciones, es compatible indeterminado.
Si el sistema no tiene solución, es incompatible.

Entre los métodos algebraicos utilizados para resolver sistemas de ecuaciones
lineales tenemos:
 Método de reducción o suma.
 Método de sustitución.
 Método de igualación.
 Método de Reducción o Suma.
Este método consiste en escribir una ecuación debajo de la otra, teniendo en
cuenta que los coeficientes numéricos de la misma variable en ambas ecuaciones
deben ser iguales y de signos opuestos.
Ejemplos.
Resuelve por el método de reducción o suma.
5x+4y=37
3x-4y= 3

Como se observa en este sistema, los coeficientes de y
en ambas ecuaciones son iguales y de signos contrario.

Escribimos ambas ecuaciones una debajo de la otra y eliminamos la variable y.
I.
5x+4y =37
3x- 4y =3
8x
8

=

40
8

x=5

ll. se sustituye x por su valor (5) en cualquiera de las dos ecuaciones
y buscamos el valor de y.
5(5)+4y=37
25+4y=37
4y=37- 25
4y
4

=

12
4

y=3
Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 62
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 2.
Resuelve por reducción.
6m+4x=32
Como se observa, los coeficientes de m son
iguales y de signos opuestos.

-6m+3x= -18

I. Escribimos una ecuación debajo de la otra y eliminamos la variable m.
6m+4x =32
-6m+3x =-18
7x
7

=

14
7

x=2
II. sustituyo a x por su valor para buscar a m.
6m + 4(2) =32
6m +8 = 32
6m=32- 8
6m
6

=

24
6

m= 4.
Ejemplo 3.
Resuelve por reducción el siguiente sistema.
4a + 7y =43
3a + 2y =16
Aquí observamos que los coeficientes de las variables no son opuestos aditivos por
tanto no pueden eliminarse de manera directa.
En este caso multiplicamos ambas ecuaciones por cantidades convenientes para
convertir los coeficientes de una misma variable en opuestos aditivos.
Por ejemplo, si multiplico la ecuación 1 por 3 y la ecuación 2 por -4 se igualan los
coeficientes de a y podemos simplificar nuestro sistema.
1. 3(4a +7y)=3(43)
12a +21 y=129

2. -4(3a+2y)=-4(16)
-12a-8y=-64

Sumo el resultado de 1 y 2 y simplifico para buscar el valor de de y.
12 a+21y=129
-12 a-8y= -64
13y
13

=

65
13

y=5
Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 63
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Se toma una de las ecuaciones y se sustituye a y por su valor para buscar el
valor de a.
4a+7(5)=43
4a +35 =43
4a=43-35
4a
4

=

8
4

a= 2
Ejemplo 4.
Resuelve por reducción el siguiente sistema de ecuaciones.
3w-5m=3
7w+8m=66
Para resolver este sistema por reducción debemos convertir los coeficientes
numéricos de una misma variable en opuestos aditivos y una opción es multiplicar
la ecuación 1 por 8 y la ecuación 2 por 5.
I.

1.

8(3w-5m)=8(3)
24w-40m=24

II.

Se suman los resultados de 1 y 2
24w-40m=24
35w+40m=330
159w
59

=

2. 5(7w+8m)=5(66)
35w+40m=330.

354
59

w=6
III.

Sustituyo a w por su valor para buscar a m.
3(6)-5m=3
18-5m=3
-5m=3-18
−𝟓𝐦
−𝟓

=

−𝟏𝟓
−𝟓

m= 3

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 64
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejercicios propuestos.
9x+3y= 51

2a+10b=108

4x-3y=14

4a+6b=76

3a+5m=66

5m+3a=33

6a+2m=60

3m-3a=15

2x-7y=-22

7k+8w=86

4x+7y=40

2 k+3w=26

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 65
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Método de sustitución
Este método consiste en tomar cualquiera de las dos ecuaciones y despejar en ella
una de las dos variables, luego sustituirla por su valor en la otra ecuación y
efectuar las operaciones de lugar hasta reducir el sistema a una ecuación lineal que
al ser resuelta nos dará el valor de la primera variable, luego con la variable
hallada sustituimos este valor en una de las ecuaciones para obtener el valor de la
segunda variable.
Ejemplos 1.
Resuelve por sustitución.
8a +3y=38
4a +5y=26.
Se despeja la variable y.
8a+3y=38
3y
3

=

y=

38−8a

3
38−8a
3

Se sustituye la variable y por su valor en la otra ecuación
38−8a

4a+5

=26

3

4a+ 190-40a =26
3
3(4a) + 190-40a=3(26)
12a+190-40a=78
-28a=78-190
−28 m
−28

=

se multiplica el 5 por 38 y por 8a.
se multiplica el 3 por 4a y por 26.

se suman algebraicamente 12a y - 40a
se transpone el 190.

−112
−28

a= 4
Se sustituye la variable a por su valor para hallar el valor y.
y=
y=

38−8(4)
3
38−32
3

=

6
3

y= 2

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 66
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 2.
Resuelve por sustitución.
3m+6x=30
5m+7x=47
Se despeja la variable m.
3m+6x=30
3m
30−6x
=
3
3
m=

30−6x
3

Se sustituye la variable m por su valor en la otra ecuación.
5

30−6x
3

150−30x
3

+7x =47
+7x=47

150 -30x +3(7x)=3(47)
150-30x+21x=141
-9x=141-150
−9x
−9

=

se multiplica el 5 por 30 y por 6x.

se multiplica 3 por 7x y por 47.
se restan -30 y 21 y se transpone el 150.

−9
−9

x=1
Buscamos el valor de m sustituyendo a x por su valor .
m=

30−6(1)

m=

3

30−6
3

=

24
3

m= 8

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 67
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejemplo 3.
Resolver por sustitución.
7w-4a =43
3w+ 6a =57
Despejo a w en la ecuación 1.
7w-4a=43
7w

=

7

w=

43+4a
3

43+4a

7
Sustituyo a w por su valor en la otra ecuación 2.

3

43+4a
7

+6a=57

129+12a
7

el 3 se multiplica por 43y por 4a

+6a =57

129+12a+7(6a)=7(57)
129+12a+42a=399
54a=399−129
54a
54

=

multiplicamos el 7 por 6 a y por 57
se suman 12a y 42a y se transpone el 129.

270
54

a= 5
Sustituyo a a por su valor y busco el valor
w=
w=

43+4(5)
63

7

=

43+20
7

7

w= 9

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 68
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Ejercicios propuestos.
Resuelve por sustitución los siguientes sistemas de ecuaciones.
4a+7y=43

3a+5m=66

3a+2y=16

6a+2m=60

5a+2y= 60
3a-2y=20
7w+8k=86

6m+4x=32

2w+3k=26

-6m+3x=-18

Método de igualación.
Para resolver un sistema de ecuaciones por el método de igualación debemos
despejar en las dos ecuaciones la misma variable, igualar estos resultados y
resolver las operaciones indicadas hasta hallar el valor de una de las variables,
luego sustituimos la variable hallada por su valor en cualquiera de las expresiones
que resultaron en la primera operación para hallar el valor de otra variable.
Ejemplo 1.
8m+5x=34
4m+3x=18
I.

Despejo ecuación la variable m en cada ecuación.
1. 8m+5x=34
8m
8

m=

=

8

34−5𝑥
8

2. 4m+3x=18
4m
4

m=

se transpone el 5x y se divide por 8.

34−5x

=

se transpone el 3x y se divide por 4.

18−3x
4

18−3𝑥
4

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 69
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

II.

Nagua, Rep. Dom.

Se igualan los resultados de 1 y 2.
34−5𝑥
8

=

18−3𝑥

se realizan los productos 4(34-5x) y 8(18-3x)

4

136-20x=144-24x.
-20x+24x=144-136
4x
4

Se transponen -24x y 136

8

=

2

x=2
III.

Sustituyendo a x por su valor buscamos a m.
m=
m=

18−3(2)
4

=

18−6
4

12
4

m=3
Ejemplo 2.

Resolver por el método de igualación.
5a+2y=60
3a-2y=20
Se despeja la variable a en las dos ecuaciones.
5a+2y=60
5a
5

=

60−2𝑦
5

se transpone el 2y y se divide por 5

60−2𝑦

a=

5

3a-2y=20
3a
3

=

a=

20+2𝑦
3

transponiendo el 2y y dividiendo por 3.

20+2𝑦
3

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 70
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Igualamos los valores de a.
60−2𝑦
5

=

20+2𝑦
3

180-6y = 100+10y
-6y-10y=100-180
−16y
−16

=

efectuamos los productos: 3(60-2y) y 5(20+2y)
se transponen 10y y 180

−80
−16

y= 5
Sustituyo a y por su valor y busco ahora el valor de a.
a=
a=

20+2(5)
3
20+2(5)
3

=

30
3

a=10
EJERCICIOS PROPUESTOS

Resuelve por el método de igualación.
3a+7y=27
5a+2y= 16
− 8m+4y= −12
3m+2y =29
4a+7y=43

3a+2y=16

5a+2y=60
3a−2y=20

7w+8k=86
2w+3k=26

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 71
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES CON 3 VARIABLES Y 3 ECUACIONES.

Son aquellos sistemas que están formados por 3 ecuaciones lineales y cada
contiene 3 variables.
Ejemplo.
3a+2b+4m=18
5a+6b-2m= 32
2a+4b+8m=28
Este tipo de sistemas de ecuaciones pueden resolverse por los mismos métodos
que los sistemas con dos ecuaciones y dos variables.
Resolvamos el sistema anterior por sustitución.
1. Despejamos la variable a en la primera ecuación.
3a+2b+4m=18
3a
3

=

a=

18−4m−2b
3

18−4m−2b
3

2. Sustituimos el valor de a en las otras dos ecuaciones.
5

18−4m−2b
3

90−20m−10b
3

+6b-2m=32

multiplicamos el 5 por 18,- 4m y por -2b

+ 6b-2m=32

se multiplica el 3 por 6b, -2m y por 32

90-20m-10b+3(6b)-3(2m) =3(32)
90-20m-10b+18b-6m=96-90

simplificando y transponiendo el 90 nos queda

-26m+8b= 6
Tomamos ahora la 3ra ecuación y sustituimos a la variable a por su valor.
2

18−4m−2b
3

36−8m −4b
3

+4b+8m=28

se multiplica el 2 por 18, - 4m y por – 2b

+3(4b)+3(8m)= 3(28) se multiplica 3 por 4b, 8m y por 28

36-8m-4b+12b+24m=84
16m+6b=84-36

se simplifica y se transpone el 36

16m+8b= 48

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 72
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Como puede observarse el sistema se ha reducido a otro que solo contiene 2
ecuaciones y dos variables, por lo podemos aplicar cualquiera de los métodos ya
estudiados para resolverlo.
-26m+8b=6
16m+8b=48
Multiplico la ecuación 1 por -1 y dejo la ecuación 2 igual para aplicar el método de
reducción o suma.
a) -1(-26m+8b) = -1(6)
26m-8b= -6
26m-8b= -6
16m+8b= 48
se cancelan -8b y 8b por ser opuestos aditivos.
42m = 42
42m
42

42

=

42

m=1
Se despeja la variable b y se sustituye a m por su valor.
16m+8b=48
8b
8

=

b=
b=
b=

48−16m
8

48−16m
16
48−16(1)
8
48−16
8

=

32
8

b= 4
Sustituimos ahora a m y a b para buscar a a.
a=
a=
a=

18−4m−2b
3
18−4(1)−2(4)
6

3

=

18−4−8
3

3

a= 2
Los valores de las variables son: a=2, b=4 y m=1

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 73
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Evaluación.
Resuelve los siguientes sistemas de ecuaciones por el método de
reducción o suma.
4m+6y=22
1.
3m−6y=−36
2x−5k=5
2.
4x+5k=55
7w+2z=44
3.
5w+3z=44
Resuelve por el método de sustitución y por el método de Igualación.
4m+2y=16
1.
8m+5y=35
3x−5k =17
2.
6x+2k=58
5w+2z=32
3.
2w+7z=19
Resuelve los siguientes sistemas de ecuaciones.
1.

4m+6y+x =33
2m+4y+6x =26
3m+6y+5x =35

2.

2x−5k+4m=12
5x+2k+7m=50
4x+5k+3m=39

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 74
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

ÁNGULO ENTRE DOS VECTORES.

Para hallar el ángulo entre dos vectores debemos conocer el módulo de cada uno y su
producto escalar.
Para hallar el módulo aplicamos el teorema de Pitágoras y el producto escalar se obtiene
sumando algebraicamente los productos de las coordenadas correspondiente de uno y
de otro.
Ejemplo.
Hallar el ángulo entre los vectores A= (2,4,-3) y B= (5,3,1).
Solución:
Producto escalar.
A . B = 10+12-3
A . B = 19
Módulo de A
A =

Módulo de B

22 + 42 + −3

2

B = 22 + 42 + −3

A = 4 + 16 + 9

B = 25 + 9 + 1

A = 29
A = 5. 385

2

B = 35
B = 5.916

Para buscar el ángulo debemos aplicar la formula cos -1 ∅ =
a ∅ nos queda que:
∅ = cos -1
∅ = cos
∅ = cos

-1

A . B
mod A . mod B

despejando

A . B
mod A x( mod B)
19

5.385 (5.916)
19
-1
31.857

∅ = cos -1 0.596
∅ = 53.410

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 75
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Si las coordenadas de dos vectores están dadas por los sistemas de ecuaciones
2x+4y+3z = 27
x+3y+4z = 25
4x+2y+5z = 27

y

5m+3x+4y = 23
3m+2x+6y = 26
4m+5x+2y = 47

Calcular el ángulo entre ellos.
Solución:
Se resuelven ambos sistemas de ecuaciones para hallar los valores de las variables que
lo forman, las cuales a su vez nos darán las coordenadas de dichos vectores.
En el primer sistema despejamos la variable x de la segunda ecuación
x+3y+3z = 25
x=25-3y- 4z
Sustituimos a x por su valor en las otras ecuaciones.
2(25-3y- 4z) +4y+3z =27
4(25-3y- 4z)+2y+5z = 27
50-6y-8z +4y+3z = 27
100-12y-16z +2y+5z =27
-2y-5z = 27-50
-10y-11z = 27-100
-2y-5z = -23
-10y-11z = -73
Formamos un nuevo sistema
-2y-5z = -23
-10y-11z = -73
Multiplico la ecuación 1 por -5 y la sumo con la ecuación 2.
-5(-2y- 5z) = -5(-23)
10y+25z = 115
-10y -11z = -73
14𝑧 42
=
14 14
z=3
Sustituyo a z por su valor para buscar a y.
10y+25(3) = 115
10y+ 75= 115
10y = 115-75
10y = 40
10𝑦 40
=
10
10
y=4
Buscamos a x sustituyendo a z e y.
x= 25 -3(4)- 4(3)
x= 25- 12- 12
Representando por A el vector, tenemos:
x=1
Reflexiones Matemáticas

A = (3, 4, 1)
Joel Amauris Gelabert 76
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Resolvemos ahora el segundo sistemas de ecuaciones.
5m+3x+4y = 49
3m+2x+6y = 30
4m+5x+2y = 47
Despejamos a m en la ecuación 1.
5m= 49-3x- 4y
5m
5

=

m=

49−3x−4y
5
49−3x−4y
5

Sustituyo a m por su valor en la ecuación 2.
49−3x−4y
+ 2x+6y = 30
5

3

147−9x−12y
5

se multiplica el 3 por 49,-3x y por - 4y

+ 2x+6y = 30

multiplico el 5 por 2x, por 6y y por 26

147- 9x-12y+10x+30y = 150
x+18y =150-147
x+18y = 3
Sustituyo a m en la ecuación 3.
4

49−3x−4y
5

196−12x−16y
5

se reducen los términos semejantes.

+5x + 2y = 47 multiplico el 4 por 49, por -3x y por - 4y
+ 5x+2y = 47 multiplicamos el 5 por 5x, 2y y por 47

196-12x-16y+25x+10y = 235
13x- 6y = 235-196
13x- 6y = 39
x+18y = 3
Formamos el sistema
13x- 6y =39
Multiplico la ecuación 2 por 3.
3(13x- 6y) = 3(39)
39x- 18y = 117

x+18y = 3
39x- 18y =117
40x = 120
40x
40

=

120
40

x=3
Sustituyo a x por su valor para calcular a y.
3+18y = 3
18y =3-3
18𝑦
0
=
18
18
y=0
Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 77
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Calculamos el valor de m.
m=
m=
m=

49−3(3)−4(0)
5
49−9−0
5
40
5

m= 8
Representando por B el vector
B = (8, 3, 0)
Para hallar el ángulo entre los vectores, primero se calcula el producto escalar
A . B = (3x8)+ (4x3)+ (1x0)
A . B = 24+12+0
A . B = 36
Ahora buscaremos el módulo de cada vector.
Módulo de A = 32 + 4 + 1

Módulo de B = 82 + 32 + 02

Módulo de A =

9 + 16 + 1

Módulo de B = 64 + 9 + 0

Módulo de A =

26

Módulo de B = 73

Módulo de A = 5.09

Módulo de B = 8.54

Habiendo calculado ya el producto escalar y los módulos de los vectores se
procede a calcular el ángulo entre ellos.
∅ = cos -1
∅ = cos -1
∅ = cos -1

A . B
mod A ( mod B)
36
5.09 ( 8.54)
36
43.4686

∅ = cos -1 0.828
∅ = 34.10610

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 78
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

LOGARITMOS NATURALES.

Propiedades de los logaritmos.
1. El logaritmo de la base es igual a la unidad.
Log x x=1.
2. El logaritmo de la unidad es igual a cero.
Log x 1=0.
3. El logaritmo de un producto es igual a la suma de los logaritmos de los
factores.
Log x (A x B)= log x A + Log x B.
4. El logaritmo de una potencia es igual al exponente por el logaritmo de la
base.
Log x ay= y log x a.
5. El logaritmo de una raíz es igual al logaritmo de la cantidad sub-radical
dividido entre el índice de la raíz
Log n a =

log a
n

6. El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del dividendo menos el
logaritmo del divisor.
A

Log = log A – Log B.
B

7. Los números negativos no tienen logaritmo.

ECUACIONES LOGARÍTMICAS

Una ecuación logarítmica es aquella ecuación en la cual la variable está
afectada por la operación de logaritmación.
Ejemplos.
1. Log2 (x+2)3=6
2. Log3 (x+4)+Log3(x-4)=2
3. Log5 (x+64)-Log5 (x-8)=2
SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN LOGARÍTMICA

Para resolver una ecuación logarítmica debemos dar los siguientes pasos:
1. La ecuación dada se expresa como el logaritmo de una sola expresión.
2. Se expresa de la forma exponencial.
3. Se resuelve la ecuación resultante.

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 79
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

EJERCICIOS RESUELTOS.

Resuelve las siguientes ecuaciones logarítmicas.
1. Log3 (x-4)+ log3 (x+4)=2
Expresamos la ecuación como el logaritmo de una sola expresión.
Log3[(x-4) (x+4)]=2
(x-4)(x+4)=32
Expresamos la ecuación de la forma exponencial.
2 +4 x-4x-16=9
X
Efectuamos el producto de (x-4) (x+4) y calculamos 32
x2 – 16= 9
Se transpone el -16
2 = 9+16
x
x2 = 25
Se aplica radicación en ambos lados.
𝑥 2 = 25

Se busca raíz cuadrada en ambos lados.

X=5
2. Log4 (x2 +12x+35)-Log4 (x+7)=2 Expresamos la ecuación como el logaritmo de
una sola expresión y factorizamos el denominador.

Log4

x+7 (x+5)
(x+7)

=2

(x+5)=42
X+5=16
x=16-5

expresamos de la forma exponencial.
se aplica la propiedad del opuesto aditivo y se transpone el 5

x = 11
3. Log4 (2x2+6x+12)2=3
(2x2+6x+12)2=43
(2x2+6x+12)2= 64
2x 2 + 6x + 12 2 = 64
2x2+6x+12= 8
2x2+6x+12-8=0
2x2+6x+4=0
se factoriza este trinomio para hallar el valor de x
2(2x2)+2(6x)+2(4)=0 se multiplica todo el trinomio por el coeficiente del
término cuadrático y el 6 por 2.

Hacemos a=2x
a2+6a+8=0
(a+4)(a+2)=0
(2x+4)(2x+2)=0
2x+4 (2x+2)
2 x 1

=0

(x+2)(2x+2)=0

Buscamos los factores de este trinomio.
Se sustituye a a por 2x
Divido por 2 para volver el trinomio a su forma original
se iguala cada factor a cero

x+2=0
x= -2
Los valores de x son: -2 y -1
Reflexiones Matemáticas

2x+2=0
2x −2
=
2
2
x= -1
Joel Amauris Gelabert 80
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

ECUACIONES EXPONENCIALES.

Una ecuación exponencial es aquella ecuación en la cual la variable aparece como
exponente.
EJERCICIOS RESUELTOS.

1. 52X+3 =3,125
52x+3 =55
2x+3=5
2x=5-3
2x
2

Igualamos las bases.
Igualamos los exponentes.
Resolvemos la ecuación 2x+3=5.

2

=

2

x=1
2. 162X-4 = 256
(42)2X-4

=44

44X-8 =44
4x-8=4
4x=4+8
4x
4

=

En este caso, escribimos 16 en función de 42 y 256 en función de 44
Multiplicamos el exponente del 4 de la izquierda por 2x-4
para igualar las bases.
Resolvemos la ecuación 4x-8=4.

12
4

x=3
3. 644a+2 = 512a+8
(82)4a+2 = (83)a+8
88a+4 = 83a+24
8a +4=3a+24
8a-3a=24-4
5a
5

=

Escribimos 64 Y 512 en función de 8
se multiplica 2(4a+2) y 3(a+8)

igualamos las bases iguales
igualamos los exponentes y se transponen 3ª y 4

20
5

a=4
4. (24a+2)(8a)=256
(24a+2)(23)a =28
(24a+2)(23a) =28
27a+2 = 28
7a+2=8
7a=8-2
7𝑎
7

=

6
7

a=0.857

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 81
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

6. 92x-4 = 27-2x+2

5. 7292x+1= 81x+6
(93)2x+1 = (92)x+6

(32)2x-4 = (33 )-2x+2

96x+3 = 92x+12

34x-8 = 3-6x+6

6x+3=2x+12
6x-2x=12-3
4x=9

4x-8 = -6x+6
4x+6x = 6+8
10x = 14

4x

9

10x

4

10

4

=

x = 2.25

=

14
10

x = 1.4

7. (4x+1)(162x-1)(8x+2)=256
[((22)x+1)((24)2x-1)(23)x+2]= 28
(22x+2)(28x-4)(23x+6)= 28
22x+8x+3x+6+2-4 = 28
2x+8x+3x+6+2-4 = 8
13x+4= 8
13x = 8-4
13x= 4
13x
13

=

4
13

x = 0.307

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 82
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

IDENTIDADES TRIGONOMETRICAS.

Una identidad trigonométrica es una igualdad problemática condicional que se
verifica para cualquier valor de los ángulos que la forman.
Identidades trigonométricas primarias.
1

1. Sen x =

cosc x
1

2. Cos x =
3. Tan x =

sec x
1
cot x

Identidades trigonométricas inversas.
1. Cosc x =
2. Cot x =

3. Sec x =

1
sen x
1

tan x
1
cos x

Equivalencias por cociente.
1. Tan x =
2. Cot x =

3. Sen x =

4. Cos x =

5. Sen x =

sen x
cos x
cos x
sen x
cos x
cot x
sen x
tan x
tan x
sec x

sec x
6. Sec2 x = cos x

tan x

7. Tan2 x =

cot x

8. Cosc x =

9. Cot 2 x =

10. Cos x =

Reflexiones Matemáticas

cos x
cot x
tan x

cot x
cosc x

11. Cos2 x =

12. Sec x =

cot x

cos x
sec x

cosc x
cot x

sec x

13. Cosc x =
14. Tan x =

tan x
sec x
cosc x

15. Sen2 x =

16. Sec x =

sen x
cosc x

cosc x
cot x

17. Cosc2 x =

18. Sec x =

cosc x
sen x

tan x
sen x

Joel Amauris Gelabert 83
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Equivalencias por productos.
1. Tan x. cos x = sen x

7. Cosc x. cos x = cot x

2. Cot x. sen x = cos x

8. Cot2 x. tan x = cot x

3. Sen x. sec x = tan x

9. Cos x. cosc x = cot x

4. Sec2 x. cos x = sec x

10. Cos2 x. sec x = cos x

5. Tan2 x. cot x = tan x

11. Cosc2 x. sen x = cosc x

6. Sec x. cot x = cosc x

12. Cosc x. tan x = sec x

Toda función multiplicada por su inversa es igual a uno.
Cualquier función dividida por su inversa es igual al cuadrado de dicha función.

Identidades pitagóricas.
Son aquellas identidades trigonométricas que se obtienen mediante la
aplicación del teorema de Pitágoras.
En el triangulo ABC, a2+b2=c2

B

c

a
C

x

A

b

Además si hacemos referencia en el triangulo anterior se cumple que:
Sen x =
Cos x =
Tan x =

a
c
b
c
a
b

Cosc x =
Sec x =
cot x =

Reflexiones Matemáticas

c
a

c
b
b
a

Joel Amauris Gelabert 84
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Elevando al cuadrado las funciones anteriores tenemos:
Sen2 x =
Cos2 x =
Tan2 x =

a2

c2

Cosc2 x =

c2
b2

Sec2 x =

c2
a2

Cot2 x =

b2

a2
c2

b2
b2
a2

Tomamos ahora el teorema de Pitágoras a2+b2 =c2 y se divide por c2.
a2

1.

c2

+

b2
c2

=

c2
c2

como se observa en los cuadrados de las funciones
Sen2 x =

Sen2 x + cos2 x = 1

a2
c2

, cos2 x =

b2
c2

y

c2
c2

= 1 por lo que:

Se repite el procedimiento pero dividiendo ahora por b2
a2

2.

b2

+

b2

c2

b

b2

=
2

por lo que:

Tan2 x + 1= sec2
Por último se divide por a2

a2
a2

+

b2
a2

=

c2
a2

por lo que

1+cot2 x = cosc2 x
En resumen las identidades trigonométricas pitagóricas primarias son
1.
2.
3.

Sen2 x + cos2 x = 1
Tan2 x + 1= sec2
1+cot2 x = cosc2 x

De las identidades anteriores se derivan:
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Cos2 x = 1- sen2 x
Sen2 x = 1- cos2 x
Tan2 x = sec2 x – 1
Sec2 – tan2 x = 1
Cot2 x = cosc 2 x – 1
Cosc2 x – cot2 x = 1

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 85
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Las identidades anteriores se pueden escribirse también de la forma:
1. Cos x = 1 − sen2 x
2. Sen x= 1 − cos 2 x
3. Tan x = sec 2 x − 1
4.

sec 2 x − tan2 x = 1

5. Cot x = cosc 2 x − 1
6.

cosc 2 x − cot 2 x =1
Demostración de identidades trigonométricas.
1. Pruebe que:
Sen x. Tan x =

sen x+tan x
cot x+cosc x

Solución:

Se sustituye tan x por

Sen x. Tan x =

Sen x
Sen x+
cos x
cos x
+ cosc x
sen x

Sen x. Tan x =

cos x

y cot x por

sen x
cos x

sen x .cos x +sen x
cos x
cos x +1
sen x

Sen x. Tan x =

sen x

sen x (cos x +1)
cos x
cos x +1
sen x

Sen x. Tan x =

Sen x. Tan x =

Sen x. Tan x =

sen x(cos x+1)
cos x
se n 2 x(cos x+1)
cos x(cos x+1)
se n 2 x

÷

cos x+1
sen x

se realiza el producto cruzado

simplificando nos queda

se n 2 x
cos x

se expresa sen2 x como Sen x . Sen x

cos x

Sen x. Tan x = sen x.

se realiza la suma de quebrados

sen x
cos x

Sen x .Tan x = Sen x .Tan x

Reflexiones Matemáticas

Se sustituye

sen x
cos x

por tan x

L.Q.Q.D.

Joel Amauris Gelabert 86
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

2.

Nagua, Rep. Dom.

Pruebe que:

tan k−cot k
tan k−cot k

= Cot k . Tan k

Solución:
Sustituimos tan k por
𝑠𝑒𝑛
𝑐𝑜𝑠
𝑠𝑒𝑛
𝑐𝑜𝑠

𝑘
𝑐𝑜𝑠 𝑘
– 𝑠𝑒𝑛 𝑘
𝑘
𝑘
𝑐𝑜𝑠 𝑘
–
𝑘 𝑠𝑒𝑛 𝑘

sen k
cos k

y cot k por

cos k
sen k

= Cot k . Tan k

Se realiza la suma de quebrados en el numerador y en el denominador
sen k .sen
cos
sen k .sen
cos

k –cos
k . sen
k –cos
k . sen

k .co s k
k
k .co s k
k

= Cot k . Tan k

Simplificamos cancelando los numeradores de las dos fracciones.
cos k .sen k
sen k .cos k

= Cot k . Tan k

Se escribe como
cos k
sen k

.

sen k
cos k

Se sustituye

= Cot k . Tan k
cos k
sen k

por cot k y

sen k
cos k

por tan k

Cot k . Tan k = Cot k . Tan k

L.Q.Q.D.

3. Demuestre que 1+sen k = cos k .

1+sen k
1−sen k

Solución:
Racionalizamos multiplicando por

1+sen k = cos k .

1+sen k
1−sen k

.

1 + sen k

1+sen k
1+sen k

(1+sen k)(1+sen k)= (1+sen k)2 y (1- sen k)(1+sen k)= 1- sen2k

Reflexiones Matemáticas

Joel Amauris Gelabert 87
Profesor Joel Amauris Gelabert S.

Nagua, Rep. Dom.

Se sustituyen estos resultados y la expresión toma la forma
1+sen k

1+sen k = cos k .
1+sen k = cos k .

1−sen 2 k
1+sen k
cos 2 k
1+sen k

1+sen k = cos k .
1+sen k =

2

cos k

cos k (1+sen k)
cos k

1+sen k = 1+sen k

L.Q.Q.D.

4. Pruebe que sec2 k = 1+Tan2 k
Solución:
Sec2 k = 1+

Sec2 k =

Sec2 k =

sen 2 𝑘
cos 2 k

cos 2 𝑘+sen 2 𝑘
cos 2 k
1
cos 2 k

Sec2 k = sec2 k

L.Q.Q.D.

5. Demuestre que cosc2 k = 1+cot2 k
Cosc2 k = 1+

Cosc2 k =
Cosc2 k =

cos 2 𝑘
sen 2 k

sen 2 𝑘+cos 2 𝑘
sen 2 k
1
sen 2 k

Cosc2 k = Cosc2 k

Reflexiones Matemáticas

L.Q.Q.D.

Joel Amauris Gelabert 88
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  • 1. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Índice. Ecuaciones lineales…………….......…2 Factorización……………………………4 Evaluación………………………….…….6 Factorización……………………………7 Evaluación………………………………12 Productos y Cocientes Notables…………………………………13 Evaluación………………………………16 Inducción matemática……………...18 Evaluación………………………………26 La línea recta……………………...…....27 Distancia de un punto a una Recta………………………….………...…28 Funciones trigonométricas……...34 Funciones trigonométricas de la suma y diferencia de ángulos…..37 Resolución de triángulos rectángulos………………………….....43 Aplicaciones de la resolución de triángulos rectángulos……….…...45 Cálculo trigonométrico del área de un triángulo rectángulo………….46 Resolución de triángulos no rectángulos…………………………....47 Evaluación………………………….…49 Problemas resueltos sobre geometría analítica………….……50 Funciones cuadráticas y gráficos…………………………………56 Ecuaciones de segundo grado……………………………..…..…58 Resolución de problemas aplicando ecuaciones de 2do grado……………………………………61 Sistemas de ecuaciones lineales…………………………………62 Método de sustitución…………...66 Método de igualación…………….69 Sistemas de 3 ecuaciones y 3 variables……………………………72 Evaluación……………………………74 Reflexiones Matemáticas Nagua, Rep. Dom. Angulo entre dos vectores…............75 Logaritmos naturales y ecuaciones logarítmicas…………….79 Ecuaciones exponenciales…………81 Identidades trigonométricas……...83 Demostración de identidades trigonométricas………………………...86 Traslaciones, Simetrías, Rotaciones y Homotecias…………………………….94 Progresiones aritméticas…….…….99 Resolución de problemas aplicando progresiones aritméticas……….....100 Evaluación……………………………….101 Binomio de Newton………………….102 Aplicaciones del binomio de Newton……………………………………105 Evaluación……………………………….108 Arcos y ángulos de la circunferencia………………………….109 Evaluación……………………………….113 Matrices y determinantes……..…..114 Operaciones con matrices…….…..116 Producto de matríces……………….117 Resolución de problemas aplicando matrices………………..….119 Determinante de una matriz cuadrada…………………………………120 Propiedades de los determinantes……………...………….121 Aplicación de los determinantes en la solución de sistemas de sistemas de ecuaciones lineales………………….122 Evaluación……………………………....124 Sucesiones……………………...……….125 Límite de una sucesión……………126 Derivada de funciones algebraicas……………………………..129 Derivada de funciones trigonométricas………………….…..131 Nociones de cálculo integral……135 Joel Amauris Gelabert 1
  • 2. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ecuaciones Lineales. Una ecuación lineal o de primer grado: Es una igualdad en la que aparecen relacionadas mediante las operaciones matemáticas básicas constantes y variables cuyos valores son desconocidos. Ejemplos: 1. 5x+8=48 2. 3m+6m−25=56 3. 4y+8y+50= 5y+99 4. 5x +5= 15 4 Solución de una ecuación lineal. Resolver una ecuación lineal es bastante sencillo y para ello debemos tener en cuenta las operaciones matemáticas básicas y sus operaciones inversas, así como también las propiedades del opuesto aditivo y del opuesto multiplicativo. Ejemplos: Halle el valor de x en las siguientes ecuaciones lineales. 1. 5x 4 +5=15 5x 4( 4 2. +5)= 4 (15) 5x+20=60 5x= 60 −20 5x 5 = 5x 4 5x 4 +5=15 = 15− 5 5x 40 4( 4 )= 4 (10) 5x =40 5 5x x=8 5 = 40 5 x=8 2. 8m+4m−30=90 12m−30=90 12m= 90+30 12m=120 12m 12 = 120 12 m =10 Reflexiones Matemáticas En esta ecuación se puede utilizar tanto el procedimiento 1 como el procedimiento 2 porque si observamos bien ambos procesos son similares. En ambos se observa que se transpone la constante que se está sumando y luego se multiplica por 4 en ambos lados de la igualdad y luego se simplifica hasta obtener el resultado. En el ejemplo que está a mi izquierda se redujeron los términos semejantes, se transpuso al otro lado el −30 aplicando la propiedad del opuesto aditivo y luego se dividió de ambos lados por 12 para obtener el valor de la variable m. Joel Amauris Gelabert 2
  • 3. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. 3. Halle el valor de x 5x + 3 − = 70 4 + 3 3x 2 36x + 3 x 2 5x 12 ( 60x 3x 2 − x − ) =12(70) 4 12x 4 = 840 20x+18x −3x = 840 35x = 840 35x 840 = 35 35 Para resolver esta ecuación buscamos un común denominador entre 3, 2 y 4, o sea un número que pueda dividirse exactamente entre 2, entre 3 y entre 4. Este común denominador o número es 12, luego multiplicamos ambos miembros de la igualdad por 12 y simplificamos los resultados reduciendo términos semejantes hasta obtener el valor de x. x= 24 4. Halle el valor de y 4y+8y+50= 5y+99 12y+50= 5y+99 12y− 5y= 99 −50 7y = 49 7y 7 = 49 7 y=7 En esta ecuación sumamos (4y) y (8y), luego se transponen el 50 hacia la derecha y el 5y hacia la izquierda, se reducen los términos semejantes y se divide para hallar el valor de y. 5. Halle el valor de m 3m+6m−25=56 9m −25=56 9m= 56+25 9m= 81 9m 9 = 81 9 m=9 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 3
  • 4. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Resolución de problemas aplicando ecuaciones lineales. 1. Halle 3 números consecutivos sabiendo que la suma de ellos es 87. Solución: Se a x el primer número. X+1 el segundo número X+2 el tercer número Conforme a esto tendremos que: x+x+1+x+2= 87 3x+3= 87 3x= 87−3 3x= 84 Luego: x+1=28+1 3x 84 = x+1=29 3 3 x+2=28+2 x =28 x+2=30 Los números consecutivos buscados son: 28, 29 y 30 2. Problema 2. Un grupo de palomas van volando y en el aire se encuentran con un Loro el cual les pregunta: ¿A dónde van mis 100 palomas? Por su parte las palomas respondieron: No, nosotras no somos 100, nosotras, mas una parte igual a nosotras, más la mitad de nosotras, más la cuarta parte de nosotras y tú completamos 100. ¿Con cuántas palomas se encontró el Loro? Solución: Sea m la cantidad de palomas. Sea m la mitad de ellas y 2 m 4 la cuarta parte Luego: m m+ m+ 2m+ 2m+ 2 m + 2 m + 2 m 4 m m 4 2 4m = 99 2 + + +1= 100 = 100 −1 4 m m 4(2m + 8m + + 4 4m 4 )= 4(99) =396 Se realiza la suma m+m y se transpone el 1 hacia el otro lado de la igualdad aplicando la propiedad del opuesto aditivo. Se toma el 4 como común denominador y se multiplican ambos miembros de la igualdad por 4, luego simplificamos reduciendo términos semejantes hasta llegar al cociente: 396 11 cuyo resultado es la solución del problema. 8m +2m + m=396 Comprobación: 11m = 396 m+ m+ 11m 11 = m 396 11 m=36 El Loro se encontró con 36 palomas. Reflexiones Matemáticas 36+ 36+ 2 + 36 2 m 4 + +1= 100 36 4 +1= 100 72+18+9+1=100 100=100 Joel Amauris Gelabert 4
  • 5. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. 3. Halle 3 números pares consecutivos sabiendo que la suma de ellos es igual a 54. Solución: ¡Recuerda! Siempre debes Sea x el primer número. practicar. x+2 el segundo número. x+ 4 el tercer número. Luego: x+x+2+x+4=54 3x+6=54 Por tanto: 3x = 54 −6 x+2= 16+2 3x = 48 x+2= 18 3x 3 = 48 x+2= 16+4 x+2= 20 3 x = 16 Los números buscados son: 16, 18 y 20. 4. Resuelve. Si al tríplo de un número se le suma su duplo disminuido en 60, el resultado es igual a 190. ¿Cuál es el número? Solución: Si representamos por k el número, tendremos que: 3k+2k − 60=190 5k − 60=190 5k =190+60 5k= 150 5k 5 = 150 5 k =30 El número buscado es 30. 5. Un padre le dice a su hijo: dentro de 5 años mi edad será el doble de la tuya más 6 años. Si dentro de los 5 años la suma de sus edades será 81 años. ¿Qué edad tendrá cada uno al transcurrir los 5 años? Solución: Sea y la edad actual del hijo. En 5 años tendrá y+5 años y la edad del padre será: 2(y+5)+6 o sea (2y+16) años. Luego: y+5+2y+16 = 81 3y+21 = 81 3y = 81 −21 3y = 60 3y 3 = 60 La edad del hijo será 25 años y la edad del padre será 56 años. 3 y = 20 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 5
  • 6. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Evaluación. I. Seleccione la respuesta correcta. 1. El valor de x en la ecuación 7x−19=30 es igual a: A. 8 B. 5 C. 7 2. Si Juan le dice a Pedro: yo tengo el doble del dinero que tú tienes más $250 pesos y entre los dos tienen $1,750. ¿Qué cantidad de dinero tiene Juan? A. $500 B. $700 C. $1,250 3. ¿Cuál es el procedimiento correcto para resolver la ecuación A. 5m 4 5m 4 5m 4 + 8=33 = 33 −8 = 25 B. 5m 4 5m 4 5m 4 + 8=33 = 33+ 8 = 41 5m=4(25) 5m=100 5m=4(41) 5m=160 5m 100 5m 5 5 5 = = 160 5 5m 4 + 8=33? C. 5m + 8=33 4 5m 4 4( = 33+ 8 5m 4 )= 4(41) 5m=164 5m 5 = 164 5 m=32.8 m=32 m=20 4. ¿Qué número tiene la peculiaridad de que si se le suma su triplo disminuido en 60 el resultado es él mismo incrementado en 30? A. 40 B. 30 C. 20 5. ¿Cuáles son los valores de m y a en las ecuaciones 4m+25=125 y 8a−24=40? A. m=8 y a=5 B. a=25 y m=8 C. m=25 y a=8 II. Resuelve las siguientes ecuaciones lineales. 1. 6k+26=10 2. 7m+25+3m=5m+225 3. 18𝑤 +10=2w+26 5 4. 8x+4x−100=20 5. 9y−4y+15=60 III. Resuelve los siguientes problemas aplicando ecuaciones. 1. Si al duplo de la edad de Marcos se suma su cuádruplo disminuido en 40 años, el resultado es su edad aumentada en 60 años. ¿Qué edad tiene Marcos? 2. Halle 4 números pares consecutivos sabiendo que la suma de ellos es igual a 132. 3. El precio de un producto es el triplo del precio del otro menos $55 pesos, si por ambos productos se pagó un total de $305 pesos. ¿Cuál es el precio de cada producto? Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 6
  • 7. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Factorización. Diferencia de cuadrados. Una diferencia de cuadrados es un binomio especial formado por dos términos que tienen raíces cuadradas exactas, separados por el signo de menos. Ejemplos. 1. 36x2- 64y2. 2. 100m4- 144n4 3. 81k2- 25w2. Para factorizar una diferencia de cuadrados debemos buscar las raíces cuadradas de los dos términos que forman dicha diferencia de cuadrados y luego se expresa el producto de la suma de las raíces por la diferencia de las mismas. Ejemplos 1 Factorizar 49m2-100y2 buscamos la raíz cuadrada de cada término. 2 49m2 = 7m. 2 100y 2 = 10y. Luego los factores buscados son: (7m+10y) (7m-10y). Ejemplo 2. Factorizar 36a4 – 64m4. Buscamos las raíces cuadradas de cada término. 2 36a4 =6a2 2 64m4 =8m2 y formamos dos binomios con estas raíces escribiendo en uno de ellos la suma de dichas raíces y en el otro la diferencia de las mismas. Los factores buscados son: (6a2+8m2) (6a2 -8m2). Ejemplo 3. Halle los factores de la siguiente diferencia de cuadrados. 81x4 – 144y4 Buscamos la raíz cuadrada de cada término 81x 4 = 9x2 144y 4 =12x2 Con estas raíces formamos dos binomios y expresamos el producto de dichos binomios escribiendo en uno la suma de las raíces y en el otro la diferencia de las mismas. Luego los factores buscados son: (9x2+12y2)(9x2-12y2) Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 7
  • 8. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Factorice las siguientes diferencias de cuadrados. 1. 25x4 –16a4 2. 144m2 –169y2 3. 9x2 - 81y2 4. 169w6 –100z6 5. 16 25 m4 − 64 81 x4 6. 121 b8 – 36 y8 Trinomio de la forma x2± bx ±c Para factorizar un trinomio de esta forma, formamos dos binomios, se busca la raíz cuadrada del término cuadrático y buscamos dos cantidades cuyo producto sea ± c y cuya suma algebraicamente sea ± bx. Ejemplos. 1. x2+6x+8 2. a2+9x+20 3. m2-12m+32 4. y2+5y-36 Hallar los factores de los siguientes trinomios 1. x2+7x-60 Buscamos dos números que multiplicados cuyo producto sea 60 y que sumados algebraicamente nos den 7. Estos números son 12 y -5 ya que (12) x (-5)=-60 y -5+12=7 Luego los factores buscados son: (x+12) (x-5) Ejemplo 2. Hallar los factores de m2+16m+28 Buscamos dos números cuyo producto sea 28 y que sumados den 16 Estos números son 14 y 2 ya que (14) x (2)=28 y 14+2=16, por tanto los factores son: (m+14) (m+2) Ejemplo 3. Hallar los factores de a2-8a-48 Se buscan dos números que multiplicados den -48 y que sumados den -8 Estos números son -12 y 4 ya que -12x4=-48 y -12+4=-8, por lo que los factores son: (a-12) (a+4). Factorizar los siguientes trinomios. 1. x2+10x+21 2. w2-5w+6 3. b2+15b+56 4. y2+7y-44 5. m2-10m+24 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 8
  • 9. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Trinomio de la forma ax2+bx+c ¿Cómo se obtiene Dado el trinomio 5x2+8x+3 un trinomio de la forma ax2+bx +c? Hallar sus factores. Se multiplica el trinomio por el coeficiente del término cuadrático 5(5x2)+5(8x)+5(3) Se escribe de la forma (5x)2+8(5x)+15 Se asume que a=5x y expresamos el trinomio en función de a a2+8a+15 Como se le dio la forma x2+bx+c, buscamos dos números que multiplicados den 15 y que sumados den 8, estos números son 3 y 5 (a+5)(a+3) y como a=5x, entonces (5x+5)(5x+3) 𝟓𝐱+𝟓 (𝟓𝐱+𝟑) 𝟓 𝐱 𝟏 = (x+1) (5x+3) Como multiplique por 5, divido por 5 para volver el trinomio a su forma original. Luego los factores buscados son (x+1) (5x+3) Ejemplo 2. Halle los factores del trinomio 7x2+10x+3 Solución Multiplico el trinomio por el coeficiente del término cuadrático 7(7x2)+7(10x)+7(3) Se escribe de la forma (7x)2+10(7x)+21 Como este trinomio tiene la forma x2+bx+c Se asume que a=7x buscamos dos cantidades cuyo producto sea 21 y cuya suma algebraica sea 10 a2+10a+21 Estas cantidades son 7 y 3 ya que 7x3=21 y 7+3=10 luego los factores son: (a+7) (a+3) y como a=7x sustituyo a por 7x (7x+7)(7x+3) 𝟕𝐱+𝟕 (𝟕𝐱+𝟑) 𝟕 𝐱 𝟏 = (x+1) (7x+3) Como multiplique por 7 se divido por 7 para que el trinomio vuelva a su forma original Luego los factores del trinomio 7x2+10x+21 son: (x+1) (7x+3) Ejercicios propuestos Factorice los siguientes trinomios. 1. 8x2+15x+7 2. 4x2+9x+5 3. 9x2+6x-3 4. 5x2+14x+9 5. 7x2+12x+5 Reflexiones Matemáticas Una forma de obtener un trinomio ax2+bx+c es combinando con operaciones de (+ o − ) una variable al cuadrado con su coeficiente numérico y una constante, de forma que el término medio sea la suma del coeficiente numérico de la variable cuadrada y la constante. Joel Amauris Gelabert 9
  • 10. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Factorización de un trinomio cuadrado perfecto. Un trinomio cuadrado perfecto es aquel trinomio en el cual el primer y el tercer término tienen raíz cuadrada exacta y el término medio es el doble del producto de las raíces de los otros dos Ejemplos. 1. 36x2+60xy+25y2 2. 100a2+140ab+49b2 3. 16m2+64mn+64n2 4. 81w2+180wk+100k2 Para factorizar un trinomio cuadrado perfecto debemos dar los siguientes pasos: 1. Buscamos las raíces cuadradas del primer y el tercer termino 2. Verificamos que el término medio sea el doble de las raíces de los otros dos términos. Ejemplo 1. Factorice siguiente trinomio cuadrado perfecto. 36x2+60xy+25y2 Solución: Buscamos la raíz cuadrada del primer y tercer término 36x 2 =6x 25y 2 =5y Verificamos que el término medio sea el doble del producto de las raíces 2(6x) (5y)=60xy como esto se cumple los factores buscados son: (6x+5y)(6x+5y) Ejemplo 2. Halle los factores de la expresión 100a2+80ab+16b2 Solución: Buscamos la raíz cuadrada del primer y el tercer termino 100a2 = 10a 16b 2 = 4b Se verifica que el término medio sea el doble del producto de las raíces 2(10a) (4b)= 80ab Al verificarse esto, concluimos diciendo que los factores buscados son: (10a+4b) (10a+4b) Factorice los siguientes trinomios cuadrados perfectos. 1. 36x2+60xy+25y2 2. 100a2+140ab+49b2 3. 16m2+64mn+64n2 4. 81w2+180wk+100k2 5. 144y2+120ym+100m2 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 10
  • 11. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Factorización de una suma de cubos. Una suma de cubos es un binomio en el cual sus términos tienen raíz cubica exacta. Ejemplos: 1. 27x3+64m3 2. 729 a3+125b3 3. 216x3+343y3 4. 512w3+8n3 ¿Cómo factorizar una suma de cubos? Para factorizar una suma de cubos, buscamos la raíz cúbica de las cantidades que la forman y con ellas formamos un binomio, luego formamos un trinomio con el cuadrado de la primera raíz menos la primera raíz por la segunda más el cuadrado de la segunda raíz y se expresa el producto del binomio y del trinomio siendo estos los factores buscados. Ejemplos. Factorice la siguiente suma de cubos. 27x3+64m3 1. Buscamos las raíces cúbicas de 27x3 y 64m3 3 27x 3 =3x 3 64m3 =4m 2. Formamos un binomio con las raíces (3x+4m) Luego formamos un trinomio con el cuadrado de la primera raíz menos el producto de ambas más el cuadrado de la segunda raíz. (9x2-12xm+16m2) Luego los factores buscados son: (3x+4m)(9x2-12xm+16m2) Halle los factores de 125a3+729y3 3 125a3 = 5a 3 729y3 = 9y Luego (5a+9y) (25a2-45ay+81y2) son los factores buscados. Factorice 27 343 w3 + 8 m 3 64 Buscamos las raíces cúbicas de ambos términos 𝟑 3 27 3 3 w =4w 64 7 9 ( 4 w + 2 m) (16 w2 - 𝟑 21 8 343 7 m3 = 2 m 8 wm+ 49 Reflexiones Matemáticas 4 luego los factores buscados son: m2) Joel Amauris Gelabert 11
  • 12. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Evaluación. Seleccione la respuesta correcta. 1. Los factores de la expresión 36x2 – 64m2 son: A. (8x – 6m) (8x – 6m) B. (6x –8m) (6x+8m) C. (6x+8m)(6x+8m) 2. ¿Cuál de las siguientes expresiones no es un cuadrado perfecto? A. 4x2+ 40xy+25y2 B. 36x4+120x2 y2+100y4 C. 16m2+ 32mn+8n2 3. ¿Cuáles son los factores del trinomio 100w2+80wk+16k2? A. (10w+8k)(10w+8k) C. (10w+4k) (10w+4k) B. (10w −8m)(10w+4k) 4. ¿Cuáles son los factores de la expresión x2+ 15x+56? A. (x+8) (x+8) B. (x+7) (x+8) C. (x+8) (x+8) 5. Los factores de la expresión 343m3 + 729y3 son: A. (7m+9y)(49m2+72my+81y3) C. (7m+9y)(49m2+9y) B. (7m+9y)(49m2 −72my+81y2) 6. Si (4x – 5m) es un factor de 16x2 – 25m2 ¿Cuál es el otro? A. (x+8) B. (8x – 6m) C. (4x+5m) Factorice las siguientes expresiones. 1. 64x2+ 80xy+25y2 2. x2+15x+54 3. 5x+12x+7 4. 27w3 +64a3 5. 81x2 −100y2 6. 49m2 −16w2 7. 4a2+72ab+81b2 8. 4k2+10k+6 9. 125x3 −729y3 10. a2+20a+9 Factorice y luego simplifique las siguientes expresiones. 1. 2. 3. 4. 5. 36x 2 +84xy +49y 2 (6x+7y) = 216m 3 +512k 3 (36x 2 −48mk +64k 2 ) 81w 2 −144a 2 (9w−12a) 9x 2 +16x+7 (9x+7) = = 343w 3 +729y 3 (7w+9y) = = Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 12
  • 13. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Productos y Cocientes Notables. Productos Notables. Los productos notables son productos especiales en los que no es necesario multiplicar para obtener sus resultados ya que solo basta con aplicar ciertas reglas o patrones. Entre los productos notables tenemos: Cuadrado de la suma de dos cantidades. El cuadrado de la suma de dos cantidades es igual al cuadrado de la primera cantidad, más dos veces la primera cantidad por la segunda, mas el cuadrado de la segunda cantidad. Ejemplo 1. Recuerda: (x+y)2 = (x)2 +2(x) (y) + (y)2 Debes 2 = x2 +2xy + y2 (x+y) aprenderte la Ejemplo 2. regla de cada (2m+5y)2 = (2m)2+2(2m) (5y)+ (5y)2 producto (2m+5y)2 = 4m2+20my)+ 25y2 notable. Cuadrado de la diferencia de dos cantidades. El cuadrado de la diferencia de dos cantidades es igual al cuadrado de la primera cantidad, menos dos veces la primera cantidad por la segunda, mas el cuadrado de la segunda cantidad. Ejemplo 1. (a−b)2 = (a)2 +2(a)(b) +(b)2 (a−b)2 = a2 +2ab + b2 Ejemplo 2. (2k−4m)2 = (2k)2 +2(2k)(4m) +(4m)2 (a−b)2 = 4k2 +16km + 16m2 Cubo de la suma de dos cantidades. El cubo de la suma de dos cantidades es igual al cubo de la primera cantidad, mas 3 veces el cuadrado de la primera por la segunda cantidad, mas 3 veces la primera por el cuadrado de la segunda cantidad más el cubo de la segunda cantidad. Ejemplo 1. (3x+2w)3 = (3x)3+ 3(3x)2(2w)+3(3x)(2w)2+(2w)3 (3x+2w)3 = 27x3+ 3(9x2)(2w)+(9x)(4w2)+8w3 (3x+2w)3 = 27x3+ 54x2 w+36xw2+8w3 Ejemplo 2. (5x+4y)3 = (5x)3+3(5x)2(4y)+3(5x)(4y)2 +(4y)3 (5x+4y)3 = 125x3+3(25x2)(4y)+3(5x)(16y2) +64y3 (5x+4y)3 = 125x3+300x2 y+240x y2 +64y3 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 13
  • 14. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Cubo de la diferencia de dos cantidades. El cubo de la diferencia de dos cantidades es igual al cubo de la primera cantidad, menos 3 veces el cuadrado de la primera por la segunda cantidad, mas 3 veces la primera por el cuadrado de la segunda cantidad menos el cubo de la segunda cantidad. Ejemplo 1. (2k−4m)3 = (2k)3 −3(2k)2(4m) +3(2k)(4m)2 – (4m)3 (2k−4m)3 = 8k3 −3(4k2)(4m) +(6k)(16m2) – 64m3 (2k−4m)3 = 8k3 −48k2m +(96k m2 – 64m3 Ejemplo 2. (8y−7k)3 = (8y)3 −3(8y)2(7k)+3(8y)(7k)2 –(7k)3 (8y−7k)3 = 512y3 −3(64y2)(7k)+(24y)(49k2) –343k3 Observa con (8y−7k)3 = 512y3 −1,344y2k+1,176yk2–343k3 detenimiento estos ejemplos Ejercicios Resueltos. Halle el resultado de los siguientes productos notables. 1. (2b+6y)2 = (2b)2 +2(2b)(6y) + (6y)2 = 4b2 +24by + 36y2 2. (5x+10k)2 = (5x)2 + 2(5x)(10k)+ (10k)2 = 25x2 +100xk + 100k2 3. (6m−9w)3 = (6m)3 −3(6m)2(9w)+3(6m)(9w)2 –(9w)3 = 216m3 −3(36m)2(9w)+(18m)(81w2) –729w3 = 216m3 −972m2 w+1,458mw2 –729w3 4. (3a+5y)3 = (3a)3+3(3a)2(5y)+3(3a)(5y)2 +(5y)3 = 27a3+3(9a2)(5y)+(9a)(25y2) +125y3 = 27a3+135a2 y+225ay2 +125y3 3 2 3 3 2 2 4 5 4 4 5 5 5. ( x − y)2 = ( x)2 −2( x) ( y)+ ( y)2 = = 9 16 9 16 x2 −2( 6 20 12 x y)+ x2 − 20 x y+ 4 25 4 25 y2 y2 6. (4m3 +2x2)2 = (4m3)2 +2(4m3)(2x2)+(2x2)2 = 16m6 +16m3 x2+4x4 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 14
  • 15. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Cocientes notables. Al igual que en los productos notables, en los cocientes notables no es necesario dividir para obtener el resultado, ya que dicho resultado se puede obtener por simple inspección. Ejemplos: Diferencia de cuadrados 1. 2. a 2 −b 2 a−b a−b (a+b) = (a−b) (25m 2 −100x 2 ) (5m−10x) = = a+b 5m−10x (5m+10x) (5m−10x) = 5m+10x Suma de cubos 3. 4. 5. x 3 +y 3 (x+y) = x+y (x 2 −xy +y 2 ) = x2−xy+y2 (x+y) y 2 +𝑦𝑘 +𝑘 2 (x 3 +y 3 ) (y 2 +yk +k 2 ) = x 3 +y 3 (x 2 −xy +y 2 ) y+k (y 2 +yk +k 2 ) = x+y (x 2 −xy +y 2 ) = 1 (y+k) Observa estas reglas de los cocientes notables, porque te serán muy útiles cuando vayas a simplificar expresiones algebraicas. = x+y (x 2 −xy +y 2 ) Diferencia de cubos 6. 7. x 3 −y 3 (x 2 +xy +y 2 ) x 3 −y 3 (x−y) = x−y (x 2 +xy +y 2 ) = (x 2 +xy +y 2 ) x−y (x 2 +xy +y 2 ) = x−y = x2+xy+y2 (x−y) Trinomio de la forma x2+bx+c 8. 9. (a 2 +10a+24) (a+6) (x 2 +8x+15) (x+5) a+6 (a+4) = (a+6) x+5 (x+3) = (x+5) = a+4 = x+3 Trinomio cuadrado perfecto 10. 11. (a 2 +8a+16) (a+4) a+4 (a+4) = (a+4) (36m 2 +120mk +100k 2 ) (6m+10k) = = a+4 6m+10 (6m+10k) (6m+10k) = 6m+10k Trinomio de la forma ax2+bx +c 12. 13. (4x 2 +12x+8) (x+2) = (5k 2 +15k+10) (5k+5) = x+2 (4x+4) (x+2) = 4x+4 k+2 (5k+5) (5k+5) Reflexiones Matemáticas = k+2 Joel Amauris Gelabert 15
  • 16. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Evaluación. Explique las reglas de: 1. El cuadrado de la suma de dos cantidades. 2. El cubo de la suma de dos cantidades. 3. El cubo de la diferencia de dos cantidades. 4. El cuadrado de la diferencia de dos cantidades. Halle el resultado de los siguientes productos notables. 1. 2. 3. 4. 5. 6. (7x+8m)2 = (9m−5y)3 = (4k+3a)2 = (8w+6m)3 = (3y−10k)2 = (2x2 +3y4)2 = Coloca en la raya de la derecha el número que le corresponde en la columna de la izquierda. 1. (3m+2y)2 ______ 4a2+24ay +36y2 2. (7x+5k)3 ______ (5w −2z)2 3. 4x2 + 20xy+25y2 ______ (3x2 +2)3 4. (2a+6y)3 ______ 9m2 +12my+4y2 5. 27x6 +54x4 +36x2 +8 ______ 343x3 +735x2k+525xk2+125k3 6. 25w2 −20wz+4z2 ______ (2x+5y)2 Simplifique y luego desarrolle la potencia del binomio resultante. 1. 2. 3. 4. 5. 2x+4m 2 . 2x+4m 4 2x+4m 3 3k+5y 3 . 3k+5y 4 3k+5y 5 = = 10a+8x 7 = 10a+8x 4 5m+10k 2 . 6w+2y 4 = 25m 2 +100mk +100k 2 6w+2y 2 7x+9y 3 . 7x+9y 2 7x+9y 4 = Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 16
  • 17. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Halle el resultado de los siguientes cocientes sin tener que realizar la división. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 16b 2 +40bm +25m 2 (4b+5m) 144x 4 −81y 4 = (12x 2 +9y 2 ) k 2 +15k+56 (k+8) = 343w 3 +512a 3 (7w +8a) y 2 −yz +z 2 (y 3 +Z 3 ) = = = 729a 3 +64m 3 (9a 2 +36am +16m 2 ) k 2 +15k+56 (k+8) 10x 2 +8x−2 (x+1) = = 64z 2 +96zk +36k 2 (8z+6k) k 2 +15k+56 (k+8) = = = 27b 3 −125a 3 (3b−5a) 169n 2 −49p 2 (13n 2 −7p 2 ) = = Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 17
  • 18. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Inducción matemática. La inducción matemática: Es un procedimiento o método de demostración que se utiliza para probar y/o demostrar que algunas operaciones o proposiciones se verifican para cualquier número natural, es decir, (∀n∈N). Principio de inducción matemática Si una propiedad p se cumple para un número natural k cualquiera, también se cumplirá para su sucesor k+1 y por consiguiente se cumplirá para cualquier número natural. Pasos para probar una proposición por inducción matemática 1. Se prueba la proposición dada para n=1 2. Se prueba para n=k, lo cual se acepta como verdadero por ser la hipótesis de la inducción. 3. Si la propiedad se cumple para n=1 y para n=k, entonces se prueba para n=k+1. Ejemplo 1. Pruebe por inducción matemática que 3+7+11+………..+4n-1= n (2n+1) Solución: 1. Para n=1 4(1)-1=1[2(1)+1] 4-1=1(3) 3=3 2. Para n=k 3+7+11+……..+4k-1=k (2k+1) hipótesis 3. Para n=k+1 3+7+11+……. +4k-1 +4(k+1)-1=k+1[2(k+1) +1] k (2k+1)+4k+4-1=k+1(2k+2+1) 2k2+k+4k+3=2k2+2k+k+2k+2+1 2k2+5k+3=2k2+5k+3 Reflexiones Matemáticas L.Q.Q.D. Joel Amauris Gelabert 18
  • 19. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 2. Pruebe por inducción que ∀n∈ N se cumple que 3+5+7+………+ (2n+1)=n(n+2) Solución: 1. Probamos que se cumple para n=1 2(1)+1=1(1+2) 3=3 2. Si se cumple para n=1, entonces debe cumplirse para n=k 3+5+7+…………+2k+1=k (k+2) hipótesis 3. Probamos para n=k+1 3+5+7+………..+2k+1+ 2(k+1) +1= (k+1) [(k+1) +2] Como: 3+5+7+………..+2k+1 es igual a k (k+2) entonces: k (k+2) +2k+2+1= (k+1)(k+3) k2 +2k+2k+3= k2+3k+k+3 k2+4k+3= k2+4k+3 L.Q.Q.D. Ejemplo 3 Probar por inducción matemática que: 1+3+5+……….+2n-1=n2 se cumple para cualquier numero natural. Solución: 1. Probamos la propiedad para n=1 2(1)-1= (1)2 2-1=1 1=1. 2. Probamos ahora para n=k 1+3+5+………..2k-1=k2 hipótesis 3. Se hace n=k+1 y se prueba la propiedad 1+3+5+……….+2k-1 + 2(k+1)-1= (k+1)2 Como: 1+3+5+……….+2k-1 = k2 tendremos que: k2+2k+2-1=k2+2(k) (1)+ (1)2 k2+2k+1=k2+2k+1 Reflexiones Matemáticas Se desarrolla el cuadrado del binomio (k+1)2 L.Q.Q.D. Joel Amauris Gelabert 19
  • 20. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 4. Pruebe por inducción que 5+9+13+…………+4n+1=n (2n+3) se cumple para cualquier numero natural. Solución: 1. Para n=1 4(1)+1=1[(2(1)+3] 4+1= 1(5) 5=5 2. Para n=k 5+9+13+………..+4k+1=k (2k+3) hipótesis inductiva 3. Para n=k+1 5+9+13+………+4k+1 + 4(k+1)+1= (k+1) [2(k+1)+3] k (2k+3)+4k+4+1=(k+1)(2k+2+3) 2k2+3k+4k+5=k2+2k+3k+2k+2+3 2k2+7k+5= k2+7k+5 L.Q.Q.D. Ejemplo 5. Pruebe aplicando el método de inducción matemática que 1.2+2.3+3.4+……..+n(n+1)= n n+1 (n+2) 3 numero natural. se cumple para cualquier Solución: Paso 1. Se hace la prueba para n=1 1(1+1)= 1(2)= 2= 1 1+1 (1+2) 3 1 2 (3) 3 6 3 2=2 Paso 2. Ahora se hace n=k 1.2+2.3+3.4+……..+k (k+1)= k k+1 (k+2) Reflexiones Matemáticas 3 hipótesis inductiva Joel Amauris Gelabert 20
  • 21. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Paso 3. Se hace n=k+1 1.2+2.3+3.4+……..+k (k+1) + (k+1) (k+1+1) = 3 + (k+1) (k+2) = 3 k k+1 (k+2) La parte subrayada se sustituye por k k+1 (k+2) (k+1) k+1+1 (k+1+2) 3 por lo que: (k+1) k+2 (k+3) 3 Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo. k k+1 k+2 +3 k+1 (k+2) 3 = (k+1) k+2 (k+3) 3 Extrayendo (k+1) (k+2) como factor común del lado izquierdo, nos queda que: k+1 k+2 k+3 = 3 (k+1) k+2 (k+3) 3 L.Q.Q.D. Ejemplo 6. Pruebe por inducción matemática que 1.3+2.4+3.5+………..+n(n+2)= numero natural. n n+1 (2n+7) 6 se cumple para cualquier Solución: Paso 1. Verificamos si la proposición se cumple para n=1 1(1+2)= 1(3)= 3= 18 1 1+1 [2(1)+7)] 6 1 2 (9) 6 6 3=3 Paso 2. Al cumplirse para n=1, ahora se sustituye por n=k 1.3+2.4+3.5+………..+k (k+2)= k k+1 (2k+7) hipótesis 6 Paso 3. Se sustituye a n por k+1 1.3+2.4+3.5+………..+k (k+2) + (k+1) (k+1+2) = k+1 k+1+1 [2 k+1 +7] La parte subrayada se sustituye por la expresión: Reflexiones Matemáticas 6 k k+1 (2k+7) 6 Joel Amauris Gelabert 21
  • 22. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Por tanto: k k+1 (2k+7) 6 k k+1 (2k+7) 6 + (k+1) (k+1+2) = + (k+1) (k+3) = k+1 k+1+1 [2 k+1 +7] 6 k+1 k+2 (2k+2+7) 6 Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo. k k+1 2k+7 +6 k+1 (k+3) 6 = k+1 k+2 (2k+9) 6 Del lado izquierdo se extrae (k+1) como factor común k+1 [k 2k+7 +6 k+3 ] 6 = k+1 k+2 (2k+9) 6 Se multiplica k (2k+7) y 6(k+3) (𝒌+𝟏) [(𝟐𝒌 𝟐 +𝟕𝒌+𝟔𝒌+𝟏𝟖)] 𝟔 𝒌+𝟏 𝟐𝒌 𝟐 +𝟏𝟑𝒌+𝟏𝟖 = 𝟔 = (𝒌+𝟏)(𝒌+𝟐)(𝟐𝒌+𝟗) 𝟔 (𝒌+𝟏)(𝒌+𝟐)(𝟐𝒌+𝟗) 𝟔 Se toma el trinomio 2k2+13k+18 y lo factorizamos. Este trinomio tiene la forma ax2+bx+c, por lo que: 2(2k2)+2(13k)+2(18) (2k)2+13(2k)+36 Haciendo a=2k, se tiene que: a2+13a+36 (a+9)(a+4), pero como a=2k (2k+4)(2k+9) 2x1 (k+2)(2k+9) Sustituyo estos factores en el lugar del trinomio 2k2+13k+18 (𝒌+𝟏) [(𝟐𝒌 𝟐 +𝟏𝟑𝒌+𝟏𝟖)] 𝟔 k+1 k+2 2k+9 ] 6 = = (𝒌+𝟏)(𝒌+𝟐)(𝟐𝒌+𝟗) 𝟔 k+1 k+2 (2k+9) Reflexiones Matemáticas 6 L.Q.Q.D. Joel Amauris Gelabert 22
  • 23. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 7. Pruebe aplicando el método de inducción que 0.1+1.2+……+(n-1)n = n n−1 (n+1) 3 se cumple para cualquier numero natural. Solución: Paso 1. Se sustituye n por 1. (1-1)(1)= (0)(1) = 0= 1 1−1 (1+1) 3 1 0 (2) 3 0 3 0=0 Paso 2. Se sustituye a n por k. 0.1+1.2+…….+ (k-1) k = k k−1 (k+1) hipótesis inductiva. 3 Paso 3. Se sustituye n por k+1 0.1+1.2+……. + (k-1) k + (k+1-1) (k+1) = La parte subrayada se sustituye por k k−1 (k+1) (k+1) k+1−1 (k+1+1) 3 k k−1 (k+1) 3 (k+1) k (k+2) +k (k+1) = 3 3 Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo. k k−1 k+1 +3k(k+1) = (k+1)k(k+2) 3 3 Se extrae k (k+1) como factor común k k+1 [(k−1+3)] = k(k+1)(k+2) 3 3 Simplificando nos queda: k k+1 (k+2) 3 = k(k+1)(k+2) 3 Reflexiones Matemáticas L.Q.Q.D. Joel Amauris Gelabert 23
  • 24. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 8. Pruebe por inducción matemática que 1 1 + 1.5 5.9 1 +…….+ 4n−3 (4n+1) = n 4n+1 se cumple ∀n∈N. Solución: Paso 1 Se sustituye n por 1 1 4 1 −3 (4(1)+1) 1 4−3 (4+1) 1 5 = = = 1 4(1)+1 1 4+1 1 5 Paso 2 Se sustituye n por k 1 + 1.5 1 1 +…….+ 5.9 4k−3 (4k+1) = k 4k+1 hipótesis inductiva Paso 3. Se sustituye n por k+1 1 + 1.5 1 +……+ 5.9 1 + 4k−3 (4k+1) 1 4 k+1 −3 (4(k+1)+1) La parte de la elipse se sustituye por k 4k+1 + k (4k+1) 1 4k+4−3 (4k+4+1) + 1 4k+1 (4k+5) = = = (k+1) 4(k+1)+1 k 4k+1 (k+1) 4k+4+1 (k+1) (4k+5) Se realiza la suma de las fracciones del lado izquierdo. k[ 4k+1 4k+5 +(4k+1) (4k+1) 4k+1 (4k+5) = (k+1) (4k+5) Se extrae (4k+1) como factor común y simplificamos. (4k+1)[k 4k+5 +1] (4k+1) 4k+1 (4k+5) = (k+1) (4k+5) Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 24
  • 25. Profesor Joel Amauris Gelabert S. k 4k+5 +1 4k+1 (4k+5) Nagua, Rep. Dom. (k+1) = (4k+5) Se multiplica k por (4k+5) 4k 2 +5k+1 (4k+1)(4k+5) = (k+1) (4k+5) Factorizamos el trinomio 4k2+5k+1 Como tiene la forma ax2+bx+c, se procede del siguiente modo. 4(4k2)+4(5k)+4(1) (4k)2+5(4k)+4 Hacemos a=4k a2+5a+4 (a+4)(a+1) Y como a=4k, Entonces: (4k+4)(4k+1) 4x1 (k+1)(4k+1) k+1 (4k+1) 4k+1 (4k+5) k+1 (4k+5) = = (k+1) simplificamos eliminando (4k+1) (4k+5) (k+1) (4k+5) L.Q.Q.D. Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 25
  • 26. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejercicios propuestos. Pruebe por el método de inducción matemática que las siguientes proposiciones se cumplen para cualquier número natural. 1) 12+22+32+………..+n2 = 2) 13+23+33+…………+n3 n n+1 (2n+1) 6 = n 2 n+1 2 4 3) 12+32+52+…………+(2n-1)2 = 4) 1 1.3 + 1 3.5 +………….+ n 2n−1 (2n+1) 3 1 2n−1 (2n+1) = n 2n+1 5) 2+6+10+…………..+ (4n-2)= 2n2 Sustituye a n por cualquier número natural y pruebe que An es divisible por b. 1. An=22n -1 b=3 2. An=n(2n2-3n+1) b=6 3. An=n3+5n b=6 4. An=n5-n b=5 5. An = 4n -1 b=3 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 26
  • 27. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. LA LÍNEA RECTA. Una línea recta es el lugar geométrico de los puntos tales que tomados dos puntos diferentes cualesquiera P1(x1 , y1) y P2(x2 , y2) del lugar, el valor de la pendiente m calculado por medio de la formula: m= y2−y1 x2−x1 resulta siempre constante. Problemas resueltos. Ecuación de la recta que pasa por un punto y tiene pendiente dada. Hallar la ecuación de la recta que pasa por el punto P (3,4) y tiene pendiente m=5 Solución: y-y1= m(x-x1) y-4=5(x-3) y-4=5x-15 y-4-5x+15=0 y-5x+11=0 Ecuación buscada. Hallar la ecuación de recta que pasa por el punto P (-5,2) y tiene un ángulo de inclinación 1350 Solución: Puesto que m= tan 𝜃 entonces: m= tan 1350 m= -1 y-y1= m(x-x1) y-2= -1[x-(-5)] y-2=-1(x+5) y-2= -x-5 y-2+x+5=0 y+x+3=0 Ecuación buscada. Ecuación de la recta que pasa por dos puntos. Para hallar la ecuación de la recta que pasa por dos puntos usamos la formula: y-y1=m(x-x1). Ejemplos: Halle la ecuación de recta que pasa por los puntos A (2,4) y B (4,10) Solución: y-4= 10−4 4−2 (x-2) 6 y-4= (x-2) 2 y-4=3(x-2) y-4=3x-6 y-4-3x+6=0 y-3x+2=0 Reflexiones Matemáticas Ecuación buscada. Joel Amauris Gelabert 27
  • 28. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Distancia de un punto a una recata Para hallar la distancia de un punto a una recta usamos la formula: d= Ax 1+By 1+C A 2 +B 2 1. Hallar la distancia de la recta 3x-4y+12=0 al punto P (4,-1) Solución: 3x-4y-12=0 • d -1 d= d= d= d= 1 2 3 4 • Ax 1+By 1+C A 2 +B 2 3 4 −4(−1)+12 32 +4 2 12+4+12 9+16 = 28 25 28 5 d= 5.6 La distancia del punto a la recta es 5.6 u. Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 28
  • 29. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. 2. Hallar la ecuación de la mediatriz (perpendicular a su punto medio) del segmento A (-2,1), B (3,-5). Solución: Y Buscamos el punto medio del segmento AB. A • A -2 -1 2 1 L • -1 (𝑥1+𝑥2) (𝑦1+𝑦2) Pm= 1 2 3 X Pm= Pm= -2 • Pm AB -3 L1 -4 -5 , 2 2 (−2+3) (1+ −5 ) 2 1 −4 2 , 2 , = 2 1 2 , -2 Buscamos la pendiente de AB. −5−1 (𝑦2−𝑦1) −5−1 = = 3−(−2) 𝑥2−𝑥1 3−(−2) −6 6 m= =−5 3+2 m= •B Como la condición suficiente y necesaria para que dos rectas L1 y L Buscamos la ecuación de la mediatriz teniendo en cuenta que el punto medio sean perpendiculares es que el producto de sus pendientes sea igual a -1, entonces tenemos que: m L1 . m L = -1 luego despejando a m L nos queda que: es m L= m L= m L= −1 m L1 −1 por lo que: 6 −5 5 6 1 2 , -2 y que su pendiente es: m L= 5 6 Como la ecuación de la recta que pasa por dos puntos es: y-y1=m(x-x1) Tenemos: 6 5 1 2 y-(-2)= − (x- ) y+2= 5 6 1 (x- 2) 1 6(y+2)= 5 (x- 2) 5 6y+12= 5x- 2 Se multiplica todo por dos 5 2(6y+12)=2(5x)-2 ( ) 12y+24=10x-5 2 12y-10x+29=0 En conclusión, la ecuación de la mediatriz perpendicular al segmento AB siendo A (-2,1) y B (3,-5) es 12y-10x+29=0 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 29
  • 30. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. A modo de comprobación realizaremos las siguientes operaciones. 1. Se calcula la longitud del segmento AB. A (-2,1) y B (3,-5) L= d AB= (x2- x1)2+(y2- y1)2 L= (3 − −2 )2 + −5 − 1 L= (3 + 2)2 + −6 2 2 L= 25 + 36 = 61 L= 7.8 2. Como el punto medio es extremo al punto medio. 1 2 , -2 calcularemos la distancia de cada 1 d A Pm= (2 − −2 )2 + −2 − 1 1 d A Pm= (2 + 2)2 + −3 5 d A Pm= ( 2 )2 + 9 = d A Pm= 25+36 = 4 2 2 25 +9 4 61 7.8 = 4 2 d A Pm= 3.9 1 d B Pm= (2 − 3)2 + −2 − (−5) 1−6 d B Pm= ( 2 )2 + −2 + 5 −5 d B Pm= ( 2 )2 + 32 = d B Pm= 25+36 = 4 2 25 +9 4 61 7.8 = 4 2 d B Pm= 3.9 Como la longitud del segmento AB es 7.8 y la d A Pm es igual a d B Pm se concluye que 1 2 , -2 es el punto medio. Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 30 2
  • 31. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Halle las longitudes de los lados y los ángulos del paralelogramo cuyos vértices son: A (-2,1), B (1,5), C (10,7) y D (7,3). Solución: Y •C 7 6 5 B • 4 3 •D 2 A• 1 X -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 -- 1. Se calcula la distancia entre los vértice del paralelogramo. d AD= (x2- x1)2+(y2- y1)2 d AB= (x2- x1)2+(y2- y1)2 d AB= 1 − −2 2 + 5−1 d AB= (1 + 2)2 + 4 2 d AD= 2 7 − −2 + 3−1 d AD= (7 + 2)2 + 2 2 2 2 d AB= 9 + 16 = 25 d AD= 92 + 22 = 81 + 4 d AB= 5 d AD= 85 d BC= (x2- x1)2+(y2- y1)2 d CD= (x2- x1)2+(y2- y1)2 d BC= (10 − 1)2 + 7 − 5 d BC= (9)2 + 2 2 2 d CD= (10 − 7)2 + 7 − 3 d CD= (3)2 + 4 2 2 d BC= 81 + 4 = 85 d CD= 9 + 16 = 25 d BC= 85 d CD= 5 Estos resultados muestran que los lados paralelos tienen la misma longitud 2. Se calcula ahora las medidas de los ángulos pero antes se calcularemos los valores de las pendientes. m AB= m AB= m AB= m AD= 𝑦2−𝑦1 𝑥2−𝑥1 5−1 1−(−2) = 4 m AD= 1+2 4 3 Reflexiones Matemáticas m AD= 𝑦2−𝑦1 𝑥2−𝑥1 3−1 7−(−2) = 2 7+2 2 9 Joel Amauris Gelabert 31
  • 32. Profesor Joel Amauris Gelabert S. 𝑦2−𝑦1 m BC= m BC= Nagua, Rep. Dom. Para el ∡ B m2= m BC= 𝑥2−𝑥1 7−5 10−1 = 2 y m1= m AB= 9 9 Tan ∡ B= Se calcula la medida del ángulo A usando para esto la fórmula: Tan ∡ A= 𝑚2−𝑚1 1+𝑚2.𝑚1 4 Para el ∡ A m2= m AB= 3 Por lo que: Tan ∡ A= Tan ∡ B= 1+ Tan ∡ A = 4 2 − 3 9 4 2 3 9 36−6 27 27+8 27 ∡ A= Tan-1 = y m1= m AD= 2 9 = 2 4 − 9 3 2 4 9 3 6−36 27 8 1+ 27 = 35 −30 35 ∡ B= -40.60 se calcula el suplemento del -40.60 luego: 30 35 ∡ B= 139.40 30 35 ∡ A= 40.60 Conclusión: AB= 5 CD= 5 BC= 85 AD= 85 Reflexiones Matemáticas −30 27 35 27 −30 ∡ B= Tan-1 36−6 27 = 8 1+ 27 30 27 35 27 Tan ∡ B= 1+ 9 3 Por lo que: 2 m BC= 4 2 ∡A= 40.60 ∡B= 139.40 ∡C= 40.60 ∡D= 139.40 Joel Amauris Gelabert 32
  • 33. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Una recta pasa L1 pasa por los puntos A (3,2) y B (-4,-6) y otra recta L2 pasa por el punto C (-7,1) y el punto D cuya ordenada es -6. Hallar la abscisa del punto D sabiendo que L1 es perpendicular a L2. Solución: 4 3 B • 2 C • 1 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -1 1 2 3 4 5 X 6 -2 -4 -3 -5 A• -6 -7 •D Se busca la pendiente de la recta AB 𝑦2−𝑦1 m AB= 𝑥2−𝑥1 −6−2 m AB= −4−3 = −8 −7 m CD= 8 m AB= Como la condición suficiente y necesaria para que dos rectas sean perpendiculares es que el producto de sus pendientes sea -1, tenemos: (m AB) (m CD)= -1 7 m CD= −1 m AB = −1 8 7 −7 8 Como tenemos la pendiente de L2 entonces: m CD= −7 8 = 𝑦2−𝑦1 𝑥2−𝑥1 despejando a x2 tenemos que: 𝑦2−𝑦1 𝑥2−𝑥1 x2-x1(-7) = (-6-1) -7x2+7(-7)= 8(-7) -7x2-49= -56 -7x2 = -56+49 −7𝑥2 −7 = X2 = 1 −7 −7 la abscisa del punto D es igual a 1, por lo que: D= (1,-6) Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 33
  • 34. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Funciones Trigonométricas. Una función trigonométrica es una relación o cociente entre las longitudes de dos de los lados o catetos de un triangulo rectángulo. Estas funciones se clasifican en: • Seno. • Cotangente. • Coseno. • Secante. • Tangente. • Cosecante. Definición de las funciones Trigonométricas. Seno: Es la razón que existe entre el cateto opuesto y la hipotenusa. Coseno: Es la razón que existe entre el cateto adyacente y la hipotenusa. Tangente: Es la razón que existe entre el cateto opuesto al ángulo y el cateto adyacente. Cotangente: Es la razón que existe entre el cateto adyacente al ángulo y el cateto opuesto. Secante: Es la razón que existe entre la hipotenusa y el cateto adyacente. Cosecante: Es la razón que existe entre la hipotenusa el cateto opuesto. Funciones Trigonométricas de ángulos notables. Funciones de 300. C H 0 A 60 𝟏 𝟐 D 1 600 𝟏 𝟐 B 𝟏 𝟐 Al tomar el triángulo rectángulo DBC podemos observar que no tenemos la longitud del lado CD. Por lo cual aplicaremos el Teorema de Pitágoras para calcularlo. 𝟐 D 1 600 C 0 𝟑 30 30o 1 Para calcular los valores de las funciones de 300 hacemos referencia en el triangulo equilátero de la izquierda, teniendo en cuenta, que con el fin de conseguir nuestro propósito usaremos el triangulo rectángulo DBC. B Solución: CD= BC 2 − DB 2 CD= 𝟏 Reflexiones Matemáticas − 𝟏 𝟏− 𝟒= CD= CD= 𝟐 𝟏 𝟐 𝟐 𝟒−𝟏 𝟒 = 𝟑 𝟒 𝟑 𝟐 Joel Amauris Gelabert 34
  • 35. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Como ya conocemos las longitudes de los 3 lados del triángulo podemos proceder a calcular las funciones trigonométricas de 300 y 600. Funciones Trigonométricas de 300. 1. Sen 300 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 = 𝟏 𝟐 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 3. Tan 300 = = 𝟑 𝟑 = 𝟏 𝟏 𝟐 = 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 𝟐 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 𝟐 𝟑 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐝𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 2. Cos 300 = 𝟏 = 1 𝟐 𝟏 𝟐 𝟑 ÷ 𝟐 𝟐 = 𝟐 𝟑 𝟑 × 𝟑 𝟐 𝟑 = 𝟐(𝟑) 𝟑 = 𝟑 𝟐 4. Cot 300 = 5. Sec 300 = 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 𝟑 𝟐 𝟏 𝟐 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝟏 = 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 𝟐 𝟐 𝟑 𝟐 ÷ = 𝟐 = 𝟑 𝟏 𝟐 𝟑 = 𝟑 𝟑 × 𝟑 = 𝟑 = 𝟐 𝟑 𝟗 Se racionaliza el denominador para eliminar el radical. = 𝟐 𝟑 𝟑 𝟐 6. Cosc 300 = 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 𝟏 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝟐 = =2 𝟏 𝟐 𝟏 Funciones Trigonométricas de 600. 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 1. Sen 600 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 3. Tan 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 1 = 𝟑 = 𝟏 𝟐 1 𝟐 𝟏 = 𝟐 𝟑 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 = 4. Cot 600 = = 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐝𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 2. Cos 600 = 600 𝟑 𝟐 𝟐 𝟏 𝟐 = 𝟐 𝟐 𝟑 𝟏 ÷ 𝟐= 𝟐 = 3 Se racionaliza el 𝟏 𝟐 = 𝟑 = 𝟏 = 𝟐÷ 𝟑 𝟑 𝟐 = 𝟐 𝟐 𝟑 × 𝟑 𝟑 = 𝟐 𝟑 𝟐(𝟑) = 𝟑 denominador para 𝟑 eliminar el radical. 𝟐 5. Sec 600 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 6. Cosc 600 = 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 = 1 = 𝟏 𝟐 = 1 𝟑 = 𝟐 𝟏 =2 𝟐 3 × 𝟑 𝟑 = 𝟐 𝟑 9 = 𝟐 𝟑 𝟑 𝟐 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 35
  • 36. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Funciones de 450. Consideremos el triangulo rectángulo: C Como se observa, en este triángulo no se conoce la longitud de la hipotenusa (BC). 450 Procederemos entonces a aplicar el teorema de Pitágoras para calcular el lado BC. 2 0 A 90 450 B 2 Solución: BC= AB 2 + AC2 BC= 22 + 22 BC= 4 + 4 = 8 BC= 4x2 =2 2 BC=2 𝟐 Conocidos las longitudes de los 3 lados, procederemos a calcular el valor de las funciones de 450. 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 1. Sen 450 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐝𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 2. Cos 450 = 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 3. Tan 450 = 4. Cot 450 = 5. Sec 450 = 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 𝟐 𝟐 𝟐 = 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 = 𝟐 x 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 x = 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝟒 = = 𝟐 𝟐 𝟐 𝟒 𝟐 𝟐 = 𝟐 𝟐 = =1 𝟐 𝟐 = =1 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐂𝐚𝐭 𝐎𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐨 𝐇𝐢𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐮𝐬𝐚 = 𝟐 𝐂𝐚𝐭 𝐀𝐲𝐚𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞 6. Cosc 450 = 𝟐 = 𝟐 = = Reflexiones Matemáticas 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 = 𝟐 = 𝟐 Joel Amauris Gelabert 36
  • 37. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Funciones Trigonométricas de la suma y diferencia de ángulos. Formulas: 1. Sen (w+k)=Sen w.Cos k+Cos w.Sen k 2. Cos (w+k)=Cos w.Cos k−Sen w.Sen k Tang w+Tang k 3. Tan (w+k)= 1−Tang w.Tang k 4. Sen (w−k)=Sen w.Cos k−Cos w.Sen k 5. Cos (w−k)=Cos w.Cos k+Sen w.Sen k 6. Tan (w−k)= Tang w−Tang k 1+Tang w.Tang k Funciones del ángulo duplo. Si en Sen (w+k)=Sen w.Cos k+Cos w.Sen k, hacemos k=w, entonces: Sen (w+w)=Sen w.Cos w+Cos w.Sen w. Lo cual nos indica que: 1. Sen 2w = 2Cos w.Sen w. De igual forma se procede con el coseno. En Cos (w+k)=Cos w.Cos k−Sen w.Sen k, hacemos k= w, luego: Cos (w+w)=Cos w.Cos w−Sen w.Sen w 2. Cos 2w = Cos2 w−Sen2 w Tan (w+k)= Tang w+Tang k 1−Tang w.Tang k Tan (w+w)= Tang w+Tang w 1−Tang w.Tang w 3. Tan 2w = 𝟐 𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰 𝟏−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰 En resumen las formulas básicas del ángulo duplo son: 1. Sen 2w = 2Cos w.Sen w. 2. Cos 2w = Cos2 w−Sen2 w 3. Tan 2w = 𝟐 𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰 𝟏−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰 Pero: Cos2 w = 1−Sen2 w Sen2 w = 1−Cos2 w Por lo que: Cos 2w = 1−Sen2 w−Sen2 w Cos 2w = 1−2Sen2 w. O también: Cos 2w = 2Cos2 w −1 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 37
  • 38. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Funciones del ángulo triplo. 1. Sen 3w = Sen (w+2w) Sen 3w = Sen w.Cos 2w+Cos w.Sen 2w Sen 3w = Sen w. (1−2Sen2 w)+Cos w (2Sen w. Cos w) Sen 3w = Sen w −2Sen3 w+2Sen w.Cos2 w Sen 3w = Sen w −2Sen3 w+2Sen w (1−Sen2 w) Sen 3w = Sen w −2Sen3 w+2Sen w −2Sen3 w Sen 3w = 3 Sen w −4Sen3 w En este caso se sustituyen Cos 2w por 1−2Sen2 w y sen 2w por 2Sen w. Cos w y se efectúan las operaciones correspondientes. 2. Cos 3w = Cos (w+2w) Cos 3w =Cos w.Cos 2k−Sen w.Sen 2k Cos 3w =Cos w (2Cos2 w −1)−Sen w (2Sen w. Cos w) Cos 3w =2Cos3 w –Cos w −2Sen2 w. Cos w Cos 3w =2Cos3 w –Cos w − (1−Cos2 w) 2Cos w Cos 3w =Cos w +2Cos3 w – (2Cos w−2Cos3 w) Cos 3w =2Cos3 w –Cos w −2Cos w+2Cos3 w Cos 3w = 4Cos3 w –3Cos w 3. Tang 3w = Tang (w+2w) Tang 3w = Tang w+Tang 2w 1−Tang w.Tang 2w Se sustituye Tan 2w por 𝟐 𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰 y 𝟏−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰 efectuamos las operaciones indicadas. 2Tang w 1−Tan g 2 w 2Tang w w. 1−Tang 2 w Tang w + Tang 3w = 1−Tang Tang 3w = Tang w −Tang 3 w +2Tang w 1−Tan g 2 w 2Tang 2 w 1− 1−Tang 2 w Tang 3w = 3Tang w −Tang 3 w 1−Tan g 2 w 1−Tang 2 w −2Tang 2 w 1−Tang 2 w Tang 3w = Se eliminan los denominadores comunes 1−Tang2 w 𝟑𝐓𝐚𝐧𝐠 𝐰−𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟑 𝐰 𝟏−𝟑𝐓𝐚𝐧𝐠 𝟐 𝐰 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 38
  • 39. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Funciones del ángulo mitad. Puesto que Cos 2w = 1−2Sen2 w y si w = k 1−2Sen2 k −2Sen2 Sen2 2 k 2Sen2 2 k 2 entonces: 𝐤 = Cos 2 𝟐 = Cos k−1 = 1−Cos k = 2 2 k 1−Cos k 2 𝐤 1. Sen = ± 𝟐 𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤 𝟐 Para el Coseno del ángulo mitad, usamos: 2Cos2 w −1= Cos 2w y d igual forma w = k 2Cos2 2 k 2Cos2 cos2 2 k 2 Tang entonces: 𝐤 = Cos k+1 = Cos k+1 = Cos k+1 2. Cos Tang 2 −1= Cos 2 𝟐 2 k 2Cos2 k k 2 k 2 2 𝐤 𝟐 =± 𝐂𝐨𝐬 𝐤+𝟏 𝟐 ± 𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤 𝟐 ± 𝐂𝐨𝐬 𝐤+𝟏 𝟐 = 𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤 𝟐 𝟏+𝐂𝐨𝐬 𝐤 𝟐 =± 3. Tang 𝐤 𝟐 =± 𝟏−𝐂𝐨𝐬 𝐤 𝟏+𝐜𝐨𝐬 𝐤 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 39
  • 40. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejercicios Resueltos. Si w =450 y k=600 halle: 1. Sen 1050 Solución: Sen (w+k)=Sen w.Cos k+Cos w.Sen k Sen (450+600)=Sen 450. Cos 600+Cos 450. Sen 600 2 1 + 2 Sen 1050 = 2 2 Sen 1050 = 3 2 6 4 + 4 2 2 𝟐+ 𝟔 Sen 1050 = 𝟒 2. Cos 150 Solución: Cos (w−k)=Cos w.Cos k+Sen w.Sen k Cos (600−450)=Cos 600. Cos 450+Sen 600. Sen 450 1 2 + 2 Cos 150 = 2 2 3 2 2 2 6 Cos 150 = 4 + 4 𝟐+ 𝟔 Cos 150 = 𝟒 3. Tan 1050 Solución: Tan (w+k)= Tan Tang w+Tang k 1−Tang w.Tang k (600+450)= Tan 1050 = Tan 1050 = Tan 1050 = Tan 1050 = Tan 1050 = Tang 60 0 +Tang 45 0 1−Tang 60 0 .Tang 45 0 3+1 1− 3 (1) 3+1 1− 3 3+1 1− 3 x 3+1 1+ 3 9+ 3+ 3+1 1 2− En este caso sustituimos Tang 600 y Tang 450 por sus respectivos valores y se realizan las operaciones correspondientes. 3 2 = 4+2 3 1−3 Se racionaliza el denominador para eliminar el radical y luego simplificamos. 4+2 3 −2 Tang 1050 = −2− 𝟑 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 40
  • 41. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. 4. Cos 1350. Solución: Cos 1350 = Cos 3(450) Cos 1350 = 4Cos3 450 –3Cos 450 3 2 Cos 1350 = 4 2 2 Cos 1350 = 4 2 ( 2) 2x2x2 2 4 Cos 1350 =4 8 2 Cos 1350 =8 8 Cos 1350 = 2 − Cos 1350 = 2 −3 2 − − − 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2−3 2 = 2 2 − 𝟐 𝟐 5. Hale Tang 300 Solución: Tan 300 = Tang Tang k 2 60 0 2 1−Cos k =± 60 0 2 1+cos k 1−Cos 60 0 = 1+cos 60 0 1 1−2 Tang 300 = Tang 300 = Tang 300 = 1 2 1+ 1 3 x = 3 3 = 2−1 2 2+1 2 = 𝟏 𝟐 𝟑 𝟐 = 𝟏 𝟑 3 9 𝟑 𝟑 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 41
  • 42. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. 6. Tan 1200 Solución: Tang 1200 = Tang 2(600) Tan 2w = 2 Tang w 1−Tang 2 w Tan 2(600) = Tan 1200 = Tan 1200 = 2 Tang 60 0 1−Tang 2 60 0 2 3 1− 2 3 1−3 Tan 1200 = − 3 = 2 2 3 −2 𝟑 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 42
  • 43. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Resolución de triángulos rectángulos. Resolver el siguiente triangulo rectángulo. A En este triangulo se conocen la hipotenusa, uno de sus ángulos agudos y su ángulo recto. b C=12cm 0 C 90 420 a B 1. Se calcula el ángulo A. La m ∡ A=900-m ∡ B. La m ∡ A=900-420 La m ∡ A= 480 2. Sen 420 = b c b= c sen 420 b= 12 cm (0.669) b= 8.03cm Se aplica este procedimiento para calcular el ángulo A porque la suma de los ángulos ∡ B y ∡ A es igual a 900. El cateto b es opuesto al ángulo de 420 y el seno es igual a la longitud del cateto opuesto entre la longitud de la hipotenusa. Se despeja a b aplicando la operación inversa de la división por lo que: b= c sen 420 3. El longitud del lado a se puede calcular aplicando el teorema de Pitágoras o la función coseno. a= c 2 − b 2 Se eleva 12 al cuadrado y al resultado se a= (12cm)2 − (8.03cm)2 le resta el cuadrado de 8.03 y luego 2 − 64.48cm2 a= 144cm buscamos la raíz cuadrada del resultado 2 de la resta. a= 79.52cm a= 8.92cm 4. Ahora buscamos el perímetro P= a+b+c P=8.92cm+8.03cm+12cm P= 28.95cm 5. Por último se calcula el área. A= bxh A= A= 2 8.92cm (8.03) 2 71.63cm 2 2 Como el triangulo es rectángulo su área se determina multiplicando la longitud de su base por la longitud de su altura y dividiendo el resultado entre dos. Es decir: A= bxh 2 A= 35.82cm2 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 43
  • 44. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. C Resolución de triángulos rectángulos. c b Resolver el siguiente triangulo rectángulo. B A x a A Por Pitágoras c2= a2+b2 C=? b=12 cm 0 C 90 En este triangulo se conocen las longitudes de los dos catetos, lo cual nos indica que se podemos aplicar el teorema de Pitágoras para calcular la longitud de la hipotenusa. B a= 8 cm 1. Se aplica el teorema de Pitágoras para hallar la longitud de c. C= a2 + b 2 C= (8 cm)2 + (12 cm)2 C= 64 cm2 + 144 cm2 C= 208 cm2 C=14.42 cm Se sustituyen a y b por 8 y 12 respectivamente, se elevan cada uno al cuadrado, se suman estos resultados y se busca la raíz cuadrada. 2. Se aplica la función tangente para hallar uno de los ángulos agudos. Tan ∡ B= Tan ∡ B= b a 12 8 Tan ∡ B= 1.5 Se aplicó la función tangente para hallar el ángulo B porque tangente es igual a la longitud del cateto opuesto que para el ∡ B es b sobre la longitud del cateto adyacente que es a. ∡ B= Tan-1 1.5 ∡ B= 56.30 3. Buscamos ahora el ángulo C Como en todo triangulo se cumple que: ∡ A+∡ B+∡ C=1800, entonces: ∡ C=900- ∡ B ∡ C=900-56.30 ∡ C= 33.70 4. Se busca el perímetro P=a+b+c P= 8 cm+12 cm+14.42 cm P= 34.42 cm 5. Calculamos el área. 1 A= b.h 2 1 A= (8cm) (12cm) 2 1 A= (96cm2 ) 2 A= 48 cm2 Reflexiones Matemáticas En resumen c =14.42 cm ∡ B =56.30 ∡ C=33.70 El P=34.42 cm A= 48 cm2 Joel Amauris Gelabert 44
  • 45. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Aplicaciones de la resolución de triángulos rectángulos. Solución: Para resolver este problema podemos usar la función Coseno ya que Cos= cateto adyacente hipotenusa C 680 y si tomamos Altura  Una escalera está apoyada contra un poste de luz formando con el suelo un ángulo de 680. Si la distancia del pie de la escalera a la base de la pared es 2.4 metros. ¿cuál es la longitud de la escalera? ¿A qué altura está su tope? a 900 2.4 m como referencia el ángulo de 680, entonces tendremos: Cos 680= C= C= 2.4 m C despejando a C tendremos que: 2.4 m cos 68 0 2.4 m 0.37 C= 6.5 metros. Para responder la segunda pregunta podemos aplicar la función seno porque ya tenemos la longitud de C. Sen 680= a C a= c (Sen 680) a= 6.5 m (0.93) a= 6.05 metros En conclusión: 1. La longitud de la escalera es 6.5 metros. 2. El tope del la escalera está a 6.05 metros. Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 45
  • 46. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Cálculo trigonométrico del área de un triángulo. El área A de un triángulo es la mitad del producto de la longitud de su base y de la longitud de su altura. 1. A= 1 2 (b.h) Según el triángulo ABC Sen A= B c A= 900 A h y Sen C= a luego: c h= c sen A y h= a sen B, si se sustituyen los valores de h en 1, tendremos que: a h h C b A= 1 2 1 2 bc sen A ba sen C Ejemplo 1. Calcule el área del triángulo PQR. R Solución: A= q= 12cm A= P 480 r = 9cm Q A= 1 2 1 2 1 2 (qr) sen P (12 cm) (9 cm) sen 480 (108 cm2) (0.74) A= (54 cm2) (0.74) A= 39.76 cm2 Ejemplo 2. Calcule el área del triángulo ABC C Solución: 580 b= 14 cm a= 16 cm A= A= A B A= 1 2 1 2 1 2 (ba) sen C (14 cm) (16 cm) sen 580 (224 cm2) (0.85) A= (112 cm2) (0.85) A= 95.2 cm2 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 46
  • 47. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Resolución de triángulos no rectángulos. Resolver un triangulo es calcular la longitud de sus tres lados, las medidas de sus tres ángulos, su perímetro y su área. Caso 1. Dado un triangulo con sus tres lados hallar los demás elementos. C b=12cm a=9cm A B c= 15cm Para resolver este triangulo debemos aplicar la ley del coseno para calcular la longitud del lado que falta y la medida de los otros ángulos. Solución: Se calculan las medidas de los ángulos. Cos B= a 2 +c 2 −b 2 B= cos -1 2ac 92 +15 2 −12 2 2 9 (15) 81+225−144 B= cos -1 B= cos -1 270 162 270 Cos A = b 2 +c 2 −a 2 A= cos -1 2bc 122 +15 2 −92 A= cos -1 A= cos -1 2 12 (15) 144+225−81 360 288 360 Cos C = b 2 +a 2 −c 2 2ba C= cos -1 C= cos -1 C= cos -1 12 2 +92 −15 2 2 12 (9) 144+81−225 216 0 216 B= cos -1 0.6 A= cos -1 0.8 C= cos -1 0 B= 530 7’ 48’’ A= 360 52’ 11’’ C= 900 La medida del ángulo C se pudo haber calculado también aplicando el teorema fundamental sobre la suma de las medidas de los ángulos interiores de cualquier triangulo. Se calcula el perímetro. P= a+b+c P= 9cm+12cm+15cm P= 36cm S es el semiperímetro 𝑝 S= 2 S= Se calcula el área aplicando la formula de Herón. A= s s − a s − b (s − c) A= 18 18 − 9 18 − 12 (18 − 15) A= 18 9 6 (3) A= 2916 A= 54cm2 36cm 2 S = 18cm Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 47
  • 48. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Caso 2. Otro ejemplo de resolución de triángulos no rectángulos es aquel en el que se nos dan las longitudes de dos lados y un ángulo para que calculemos el lado que falta, los tres ángulos, el perímetro y el área. Ejemplo. Resolver el siguiente triangulo. C b=14cm A a=? 560 c= 16cm B Como sabemos la ley del coseno establece que Cos A = b 2 +c 2 −a 2 2bc en este caso vamos a despejar la variable a de la fórmula del coseno. I. Calculamos el lado a 2bc.cos A= b2+c2-a2 conociendo los 3 lados se procede a calcular los 2 = b2+c2-2bc.cosA a ángulos que faltan. 2 + c 2 − 2bc. cosA a= b II. Calculamos la medida del ángulo B a= 142 + 162 − 2 14 16 cos 56 a= 196 + 256 − 448(0.56) Cos B= B= cos -1 a 2 +c 2 −b 2 2ac (14.18)2 +16 2 −142 2 14.18 (16) 201.07+256−196 a = 452 − 250.88 B= cos -1 a = 201.12 B= cos -1 a = 14.18cm B= cos -1 0.57 III. calculamos el ángulo C. C= 1800- (A+B) 453.76 261.07 453.76 B= 550 14’ 59’’ V. Calculamos el área C= 1800-1110 14’ 59’’ A= s s − a s − b (s − c) C= 680 45’ 01’’ A= 22.09 22.09 − 14.18 22.09 − 14 (22.09 − 16) IV. calculamos el perímetro P= a+b+c P= 14.18cm+14cm+16cm P= 44.18cm A= 22.09 7.91 8.09 (6.09) A= 8608.708 A= 92.78cm2 S= p 2 S = 22.09cm. Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 48
  • 49. Profesor Joel Amauris Gelabert S. 1. 2. 3. 4. 5. Nagua, Rep. Dom. Evaluación. Seleccione la respuesta correcta. La pendiente de la recta que pasa por los puntos A (3, − 1) y B (5, 9) es igual a: A. 3 B. 5 C. 2 Si la pendiente de una recta es 2 y esta pasa por el punto (4, 2) y por otro punto cuya ordenada es 6 ¿Cuál la abscisa del otro punto? A. 4 B. 3 C. 5 La ecuación de la recta que pasa por el punto (3, 2) y tiene pendiente m=2 es igual a: A. 4y+3x =0 B. y = 3x −7 C. 2y = 4x+8 ¿Cuál es la distancia del punto (3, 4) a la recta 8x+6y −5=0? A. 5 B. 4.5 C. 3.5 Si dos lados consecutivos de un triángulo miden 12cm y 15cm respectivamente y el ángulo entre ellos es 48 0. ¿Cuál es el área de ese triángulo? A. 66. 6 cm2 B. 58.5 cm2 C. 78.4 cm2 Refuerza tus conocimientos poniendo en práctica lo que aprendiste. Resuelve. 1. Si los vértices de un triángulo son los puntos A (2, 1), B (6, 1) y C (3,5) calcule: La longitud de los lados del triángulo. La medida de cada uno de sus ángulos. El perímetro y el área del triángulo. ¿Qué clase de triángulo es? (De acuerdo a sus lados y de acuerdo a sus ángulos) 8 7 6 5 • 4 3 2 1 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -1 • 1 • 2 3 4 5 6 X -2 -4 -3 -5 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 49
  • 50. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Problemas resueltos sobre geometría analítica. Los vértices de un triangulo son los puntos P1 (1,-2), P2 (4,-2) y P3 (4,2). Determinar la longitud de sus lados, calcular la longitud de su hipotenusa y su área 8 7 6 5 4 3 P3 • 2 1 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -1 -2 -3 1 • P1 2 3 4 5 6 X • P2 -4 -5 Solución: Datos: P1 (1,-2) P2 (4,-2) P3 (4, 2) 2. D p2p3 = (4 − 4)2 + (2 − (−2))2 D p2p3 = (0)2 + (2 + 2)2 D p2p3 = 0 + (4)2 1. D p1p2 = (4 − 1)2 + (−2 − (−2))2 D p1p2 = (3)2 + (−2 + 2)2 D p1p2 = 9 + (0)2 D p1p2 = 9 D p1p2 = 3 3. D p1p3 = (4 − 1)2 + (2 − (−2))2 D p1p3 = (3)2 + (2 + 2)2 D p1p3 = 9 + 16 D p2p3 = 16 D p1p3 = 25 D p2p3 = 4 D p1p3= 5 4. A= A= 𝑏𝑥 ℎ 2 3x4 2 = 12 2 5. Hip= 32 + 42 Hip= 9 + 16 Hip= 25 Hip= 5 A= 6 u2 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 50
  • 51. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Dos de los vértices de un triángulo equilátero son los puntos P1 (-1,1) y P2 (3,1). Hallar las coordenadas del tercer vértice. Solución: Datos: P1 (-1,1) 8 P2 (3,1) 7 P3 (x, y) 6 5 4 • P3 • 3 2 • P2 P1 • 1 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 -1 2 3 4 5 6 X -2 -3 -4 -5 1. D p1p2 = (3 − (−1))2 + (1 − 1)2 D p1p2 = (4)2 + (0)2 D p1p2 = 16 D p1p2 = 4 2. Puesto que el triángulo es equilátero se tiene D p1p2 = 4= 𝑥 − (−1 )2 + 𝑦 − 1 𝑥 + 1 )2 + 𝑦 − 1 2 𝑥 + 1 )2 + 𝑦 − 1 16 = (x+1)2 + (y-1)2 16= x2+2x+1+y2-2y+1 A (4)2 = ( 3. D p1p2= elevando al cuadrado ambos miembros 2 )2 𝑥 − 3 )2 + 𝑦 − 1 4= 𝑥 − 3 )2 + 𝑦 − 1 2 16= x2 -6x+9+y2-2y+1 B 2 2 elevando al cuadrado ambos miembros Formamos un sistema de ecuaciones con las ecuaciones A y B. 16= x2+2x+1+y2-2y+1 16= x2 -6x+9+y2-2y+1 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 51
  • 52. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Multiplico la ecuación 1 por -1. -x2-2x-1-y2+2y-1= -16 x2- 6x+9+y2-2y+1=16 - 8x+8=0 x= resolvemos el sistema por reducción −8 −8 x=1 Buscamos el valor de y. x2+2x+1+y2-2y+1=16 (1)2+2(1)+1+ y2-2y+1=16 1+2+ y2-2y+1=16 5+ y2-2y=16 y2-2y-11=0. Resolvemos esta ecuación por la formula general. y= y= y= y= y= y= −b± b 2 −4ac 2a −(−2)± (−2)2 −4 1 (−11) 2(1) 2± 4+44 2 2± 48 2 2± 16x3 2 2±4 3 2 2+4 3 y1= 2 y1= 1+2 3 2−4 3 y2= 2 y2=1-2 3 Las coordenadas del tercer punto del triángulo son: (1, 4.5) Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 52
  • 53. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Calcule la longitud de los lados, los ángulos, el perímetro y el área del triangulo cuyos vértices son los puntos: A (2,3), B (8,3) y C (5,7) ¿Qué clase de triangulo es? (Dos soluciones) Solución: Datos: A (2,3) B (8,3) C (5,7) 8 C • 7 6 5 4 A• 3 •B 2 1 -5 -4 -3 -2 -1 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 X -2 -3 -4 -5 Se aplica la formula de distancia entre dos puntos para calcular la longitud de los lados. 1. d AB = x2 − x1 2 + y2 − y1 d AB = 8−2 2 + 3−3 2 d AB = 62 + 02 = 36 d AB = 6 2. d BC = 8−5 2 + 7−3 d BC = 32 + 42 d BC = 9 + 16 = 25 d BC = 5 Reflexiones Matemáticas 2 3. d AC = d AC = d AC = d AC = 5 5−2 2 + 7−3 32 + 42 9 + 16 = 25 2 2 Joel Amauris Gelabert 53
  • 54. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Estos resultados nos indican que el triangulo es isósceles, ya que dos de sus lados tienen la misma medida. Para calcular las medidas de los ángulos se aplica la ley del coseno. Para tal fin hacemos: d BC = a, d AC = b y d AB = c. Cos A = Cos A = Cos A = Cos A = b 2 +c 2 −a 2 a 2 +c 2 −b 2 Cos B = 2bc 52 +62 −52 Cos B = 2 5 (6) 25+36−25 2ac 52 +62 −52 Cos B = 60 36 Cos B = 60 Cos A = 0.6 A= Cos-1 0.6 2 5 (6) 25+25−36 60 36 60 Cos B = 0.28 B= Cos-1 0.6 A= 53.130 B= 53.130 Como en cualquier triangulo la suma de las medidas de los ángulos interiores es igual a 1800 Tenemos que: C= 1800-53.130-53.130 C= 76.740 Para calcular el área usamos la formula de Herón. A= s s − a s − b (s − c) Pero primero se busca el semi-perímetro P= P= a+b+c 2 6+5+5 2 = 16 2 P= 8 Ahora se calcula el área. A= s s − a s − b (s − c) A= 8 8 − 6 8 − 5 (8 − 5) A= 8 2 3 (3) A= 144 A = 12 u2 Reflexiones Matemáticas En resumen las longitudes de los lados son: 6cm, 5cm y 5cm Los ángulos miden 53.130, 53.130 y 74.740 El perímetro es igual a 16 El área es igual 12 u2 Joel Amauris Gelabert 54
  • 55. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Segunda solución: El problema anterior se puede resolver también aplicando el concepto de pendiente de una recta que pasa por dos puntos. Recordemos además que la pendiente es igual a la tangente del ángulo de inclinación de la recta, es decir: m= tan 𝜃. El teorema 5 del capítulo I de la geometría analítica de Lehmann establece que: Un ángulo especificado θ formado por dos rectas está dado por: m2−m1 Tan θ = 1+m2.m1 Resolvamos ahora el problema recordando que A=(2,3), B=(8,3) y C=(5,7) Se buscan m1 y m2 teniendo en cuenta que los ángulos giran contrario a las manecillas del reloj para poder identificar para un ángulo dado quien es m 1 y quien es m2. Para el ángulo A: Para el ángulo B: m1= m1= y2−y1 m2= x2−x1 3−3 8−2 0 =6 m2= y2−y1 x2−x1 7−3 5−2 4 =3 4 m1= 0 m1= m2= 3 m1= m1= y2−y1 m2= x2−x1 3−7 8−5 0 =6 m2= −4 y2−y1 x2−x1 3−3 8−2 4 =3 m2= 0 3 Como ya tenemos las pendientes de las rectas que determinan el ángulo A y al ángulo B, entonces: Tan A = m2−m1 1+m2.m1 m2−m1 A = tan-1 1+m2.m1 4 −0 A = tan-1 3 4 1+ 3 (0) 4 3 A = tan-1 A= tan-1 1 4 3 A= 53.130 Tan B = m2−m1 1+m2.m1 B = tan-1 m2−m1 1+m2.m1 4 B = tan-1 0+3 1+ 0 4 3 B = tan-1 B= tan-1 4 3 1 4 3 B= 53.130 Como ya tenemos las medidas de los ángulos A y B se aplica el teorema fundamental sobre la suma de las medidas de los ángulos interiores de cualquier triangulo el cual establece que: ∡A+∡B+∡C=1800 por lo que: ∡C=1800- ∡A+∡B ∡C=1800-106.260 ∡C=76.740 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 55
  • 56. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Funciones cuadráticas. Una función cuadrática: Es aquella que contiene una o todas sus variables elevadas al cuadrado. Ejemplo 1: y= 3x2+2x-1 y= 2x2+1. El gráfico de una función cuadrática da como resultado una línea curva llamada parábola. Se debe tener en cuenta que: Si el coeficiente del término cuadrático es negativo la curva abre hacia arriba. Si el coeficiente del término cuadrático es positivo la curva abre hacia abajo. Represente gráficamente la función: y= x2+1 Solución: Para representar gráficamente esta x -2 -1 0 1 2 función, se le asignan los valores: y 5 2 1 2 5 -2,-1,0,1,2 a la variable independiente que es x y luego se sustituyen en la y= (-2)2+1= 4+1=5 2+1 ecuación de la función que es y = x y= (-1)2+1= 1+1=2 para hallar los valores de y. y= (0)2+1= 0+1=1 y= (1)2+1= 1+1=2 Al tener todos los valores de y y= (2)2+1= 4+1=5 completamos la tabla de variación y luego cada par ordenado se representa en el plano 8 7 6 • • 5 4 3 •2 • 1• -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -1 1 2 3 4 5 6 X -2 -4 -3 -5 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 56
  • 57. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 2. Represente gráficamente la función y= -x2-1 Solución: Recuerda: 3 2 Asignamos valores a la variable x. x y -2 -5 -1 -2 0 -1 1 -2 • A (1,3) • B (4,1) 1 2 -5 -1 Se sustituyen los valores de x para buscar los valores de y. 1 2 3 4 La abscisa del punto A=1, ordenada de A=3, abscisa del punto B=4 y ordenada de B=3. y= -(-2)2-1= -4-1= -5 y= -(-1)2-1= -1-1= -2 y= -(0)2-1= 0-1= -1 y= -(1)2-1= -1-1= -2 y= -(2)2-1= -4-1= -5 m AB= m AB= 𝑦2−𝑦1 𝑥2−𝑥1 1−3 4−1 = −2 3 𝜃= Tan-1 m AB 5 𝜃= Tan-1 4 3 −2 3 𝜃= 146.30 2 1 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -1 • •-2 1 2 3 4 5 6 X • -4 -3 • Reflexiones Matemáticas -5 • Joel Amauris Gelabert 57
  • 58. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ecuaciones de segundo grado Una ecuación de segundo grado es aquella ecuación en la cual el mayor exponente de la variable o las variables que en ella aparece es 2. Su forma general es ax2±bx±c=0. Este tipo de ecuaciones pueden resolverse por la fórmula general para resolver ecuaciones cuadráticas 𝐱 = −𝐛± 𝐛 𝟐 −𝟒𝐚𝐜 𝟐𝐚 , por factorización o por tanteo. Discriminante de una ecuación de 2do grado. El discriminante de una ecuación de segundo grado (∆) nos permite determinar el tipo de raíces que tiene dicha ecuación y su fórmula es: ∆= b2-4ac Propiedades del determinante. 1. Si el ∆ es menor que cero las raíces son complejas y conjugadas. 2. Si el ∆ es igual a cero las raíces son reales e iguales. 3. Si el ∆ es mayor que cero las raíces son reales y distintas. Ejemplo. Resolver la siguiente ecuación por la formula general. 3x2+ 8x-3=0 Solución: x= x= −b± b 2 −4ac 2a −8± 82 −4 3 (−3) 2(3) Aplicamos la formula general Se sustituyen las variables por sus valores y Se multiplica 8x8 y -4(3) (-3) x= x= x= x= −8± 64+36 6 −8± 100 Sumamos 64 y 36 −8±10 6 −8+10 6 2 1 6 3 x= = x= ∆= b2-4ac ∆= 82-4(3)(-3) ∆= 64+36 ∆= 100 Aquí observamos que ∆>0 lo que indica que las raíces de esta ecuación son reales y distintas. Se busca la raíz cuadrada de 100 6 −8−10 6 se simplifica = −18 6 Calculemos el discriminante de la ecuación 3x2+8x-3=0. Solución: 2 6 se divide -18 entre 6 para que de -3 x = -3 1 El conjunto solución de esta ecuación es [ 3 , -3] Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 58
  • 59. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Resolvamos ahora la misma ecuación por factorización 3x2+ 8x-3=0, como esta ecuación tiene la forma del trinomio ax2+bx+c apliquemos entonces el procedimiento para factorizarlo. Multiplico todo por 3 3(3x2)+3(8x)+3(-3)=0 (3x)2+8(3x)-9=0 Hacemos a=3x a2+8a-9=0 Factorizamos este trinomio y obtenemos los factores (a+9)(a-1)=0 (3x+9)(3x-1)=0 3x+9 (3x−1) 3 como ya habíamos dicho a=3x, ahora sustituimos a por 3x =0 como multipliqué por 3, divido por 3 para que el trinomio vuelva a su forma original y al simplificar nos queda (x+3)(3x-1)= 0 x+3=0 x=0-3 x= -3 cada binomio se iguala a 0. 3x-1=0 3x=0+1 3x 1 = 3 3 x= 1 3 Como se observa al resolver la ecuación por la formula general y por factorización el conjunto solución es el mismo. Para resolver esta ecuación por tanteo solo debemos sustituir a x por cantidades cualesquiera hasta encontrar una que satisfaga la igualdad. Por ejemplo Si sustituimos a x por 3, tendremos 3(3)2- 8(3)-3=0 3(9)- 24-3=0 27 – 27 =0 0=0 como se observa al sustituir a x por 3 la igualdad se cumple. De igual manera se cumplirá si se sustituye a x por Reflexiones Matemáticas 1 3 Joel Amauris Gelabert 59
  • 60. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 2. Resuelve la siguiente ecuación por la formula general. 5x2+7x-6=0 x= x= x= x= x= x1= x2= −b± b 2 −4ac 2a −7± 72 −4 5 (−6) 2(5) −7± 49+120 10 −7± 169 10 −7±13 10 −7+13 10 −7−13 10 6 = 10 = 3 5 −20 = 10 = −20 Las raíces o soluciones de la ecuación son: Reflexiones Matemáticas 3 5 y −20 Joel Amauris Gelabert 60
  • 61. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Resolución de problemas aplicando ecuaciones cuadráticas. Dos obreros tardan 12 horas en hacer un trabajo. ¿Cuánto tardaran en realizar el mismo trabajo pero haciéndolo por separado, si uno tarda 5 horas más que el otro? Solución: Sea x el número de horas que emplea el primer obrero en realizar el trabajo. 1 En una hora hará x del total del trabajo El segundo obrero empleará (x+5) horas y en una hora hará 1 x+5 del total del trabajo. Entre los dos tardan 12 horas en completar el trabajo, por lo que en una hora 1 harán Luego: 1 x + del total del trabajo. 12 1 x+5 = 1 es la ecuación que nos dará la solución del problema. 12 Se resuelve esta ecuación x(x+5) x + x(x+5) x+5+ x = = x+5 x(x+5) 12 x(x+5) 12 12(x+5+x)= x(x+5) 12 12 24x+60 = x2+5x x2+5x-24x-60= 0 x2-19x-60= 0 Resolvemos esta ecuación por la formula general 𝐱= x= x= 𝐛 𝟐 −𝟒𝐚𝐜 −𝐛± 𝟐𝐚 −(−19)± 192 −4 1 (−60) Como se observa el primer obrero tarda 2(1) 21.75 horas o 21. 19± 361+240 x= x= 2 100 = 21. 4,500 100 21. 45, es decir 21 horas y 45 minutos. 19± 601 2 19±24.5 x1 = x2 = 75x60 2 19+24.5 2 19−24.5 2 = = 43.5 2 = 21.75 − 5.5 2 = − 2.75 Reflexiones Matemáticas Como el segundo obrero tarda 5 horas más que el primero, el tiempo que le toma hacer el trabajo es 26.75 horas o 26 horas y 45 minutos. En conclusión: El primer obrero tarda 21 horas y 45 minutos El segundo obrero tarda 26 horas y 45 minutos Joel Amauris Gelabert 61
  • 62. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Sistemas de ecuaciones lineales con 2 y 3 variables. Un sistema de ecuaciones lineales es la asociación de dos o más ecuaciones cada una con dos o más variables relacionadas mediante las operaciones de suma, resta, multiplicación y/o división. Ejemplo. 4a+ 5m=42 3a +2m=28 Para hallar la solución de este tipo de sistemas de ecuaciones, podemos usar varios métodos y el tipo de solución nos dirá que tipo de sistema de ecuaciones es.     Si el sistema tiene al menos una solución, es compatible. Si el sistema tiene solución única, es compatible determinado. Si el sistema tiene infinitas soluciones, es compatible indeterminado. Si el sistema no tiene solución, es incompatible. Entre los métodos algebraicos utilizados para resolver sistemas de ecuaciones lineales tenemos:  Método de reducción o suma.  Método de sustitución.  Método de igualación.  Método de Reducción o Suma. Este método consiste en escribir una ecuación debajo de la otra, teniendo en cuenta que los coeficientes numéricos de la misma variable en ambas ecuaciones deben ser iguales y de signos opuestos. Ejemplos. Resuelve por el método de reducción o suma. 5x+4y=37 3x-4y= 3 Como se observa en este sistema, los coeficientes de y en ambas ecuaciones son iguales y de signos contrario. Escribimos ambas ecuaciones una debajo de la otra y eliminamos la variable y. I. 5x+4y =37 3x- 4y =3 8x 8 = 40 8 x=5 ll. se sustituye x por su valor (5) en cualquiera de las dos ecuaciones y buscamos el valor de y. 5(5)+4y=37 25+4y=37 4y=37- 25 4y 4 = 12 4 y=3 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 62
  • 63. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 2. Resuelve por reducción. 6m+4x=32 Como se observa, los coeficientes de m son iguales y de signos opuestos. -6m+3x= -18 I. Escribimos una ecuación debajo de la otra y eliminamos la variable m. 6m+4x =32 -6m+3x =-18 7x 7 = 14 7 x=2 II. sustituyo a x por su valor para buscar a m. 6m + 4(2) =32 6m +8 = 32 6m=32- 8 6m 6 = 24 6 m= 4. Ejemplo 3. Resuelve por reducción el siguiente sistema. 4a + 7y =43 3a + 2y =16 Aquí observamos que los coeficientes de las variables no son opuestos aditivos por tanto no pueden eliminarse de manera directa. En este caso multiplicamos ambas ecuaciones por cantidades convenientes para convertir los coeficientes de una misma variable en opuestos aditivos. Por ejemplo, si multiplico la ecuación 1 por 3 y la ecuación 2 por -4 se igualan los coeficientes de a y podemos simplificar nuestro sistema. 1. 3(4a +7y)=3(43) 12a +21 y=129 2. -4(3a+2y)=-4(16) -12a-8y=-64 Sumo el resultado de 1 y 2 y simplifico para buscar el valor de de y. 12 a+21y=129 -12 a-8y= -64 13y 13 = 65 13 y=5 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 63
  • 64. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Se toma una de las ecuaciones y se sustituye a y por su valor para buscar el valor de a. 4a+7(5)=43 4a +35 =43 4a=43-35 4a 4 = 8 4 a= 2 Ejemplo 4. Resuelve por reducción el siguiente sistema de ecuaciones. 3w-5m=3 7w+8m=66 Para resolver este sistema por reducción debemos convertir los coeficientes numéricos de una misma variable en opuestos aditivos y una opción es multiplicar la ecuación 1 por 8 y la ecuación 2 por 5. I. 1. 8(3w-5m)=8(3) 24w-40m=24 II. Se suman los resultados de 1 y 2 24w-40m=24 35w+40m=330 159w 59 = 2. 5(7w+8m)=5(66) 35w+40m=330. 354 59 w=6 III. Sustituyo a w por su valor para buscar a m. 3(6)-5m=3 18-5m=3 -5m=3-18 −𝟓𝐦 −𝟓 = −𝟏𝟓 −𝟓 m= 3 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 64
  • 65. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejercicios propuestos. 9x+3y= 51 2a+10b=108 4x-3y=14 4a+6b=76 3a+5m=66 5m+3a=33 6a+2m=60 3m-3a=15 2x-7y=-22 7k+8w=86 4x+7y=40 2 k+3w=26 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 65
  • 66. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Método de sustitución Este método consiste en tomar cualquiera de las dos ecuaciones y despejar en ella una de las dos variables, luego sustituirla por su valor en la otra ecuación y efectuar las operaciones de lugar hasta reducir el sistema a una ecuación lineal que al ser resuelta nos dará el valor de la primera variable, luego con la variable hallada sustituimos este valor en una de las ecuaciones para obtener el valor de la segunda variable. Ejemplos 1. Resuelve por sustitución. 8a +3y=38 4a +5y=26. Se despeja la variable y. 8a+3y=38 3y 3 = y= 38−8a 3 38−8a 3 Se sustituye la variable y por su valor en la otra ecuación 38−8a 4a+5 =26 3 4a+ 190-40a =26 3 3(4a) + 190-40a=3(26) 12a+190-40a=78 -28a=78-190 −28 m −28 = se multiplica el 5 por 38 y por 8a. se multiplica el 3 por 4a y por 26. se suman algebraicamente 12a y - 40a se transpone el 190. −112 −28 a= 4 Se sustituye la variable a por su valor para hallar el valor y. y= y= 38−8(4) 3 38−32 3 = 6 3 y= 2 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 66
  • 67. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 2. Resuelve por sustitución. 3m+6x=30 5m+7x=47 Se despeja la variable m. 3m+6x=30 3m 30−6x = 3 3 m= 30−6x 3 Se sustituye la variable m por su valor en la otra ecuación. 5 30−6x 3 150−30x 3 +7x =47 +7x=47 150 -30x +3(7x)=3(47) 150-30x+21x=141 -9x=141-150 −9x −9 = se multiplica el 5 por 30 y por 6x. se multiplica 3 por 7x y por 47. se restan -30 y 21 y se transpone el 150. −9 −9 x=1 Buscamos el valor de m sustituyendo a x por su valor . m= 30−6(1) m= 3 30−6 3 = 24 3 m= 8 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 67
  • 68. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejemplo 3. Resolver por sustitución. 7w-4a =43 3w+ 6a =57 Despejo a w en la ecuación 1. 7w-4a=43 7w = 7 w= 43+4a 3 43+4a 7 Sustituyo a w por su valor en la otra ecuación 2. 3 43+4a 7 +6a=57 129+12a 7 el 3 se multiplica por 43y por 4a +6a =57 129+12a+7(6a)=7(57) 129+12a+42a=399 54a=399−129 54a 54 = multiplicamos el 7 por 6 a y por 57 se suman 12a y 42a y se transpone el 129. 270 54 a= 5 Sustituyo a a por su valor y busco el valor w= w= 43+4(5) 63 7 = 43+20 7 7 w= 9 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 68
  • 69. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Ejercicios propuestos. Resuelve por sustitución los siguientes sistemas de ecuaciones. 4a+7y=43 3a+5m=66 3a+2y=16 6a+2m=60 5a+2y= 60 3a-2y=20 7w+8k=86 6m+4x=32 2w+3k=26 -6m+3x=-18 Método de igualación. Para resolver un sistema de ecuaciones por el método de igualación debemos despejar en las dos ecuaciones la misma variable, igualar estos resultados y resolver las operaciones indicadas hasta hallar el valor de una de las variables, luego sustituimos la variable hallada por su valor en cualquiera de las expresiones que resultaron en la primera operación para hallar el valor de otra variable. Ejemplo 1. 8m+5x=34 4m+3x=18 I. Despejo ecuación la variable m en cada ecuación. 1. 8m+5x=34 8m 8 m= = 8 34−5𝑥 8 2. 4m+3x=18 4m 4 m= se transpone el 5x y se divide por 8. 34−5x = se transpone el 3x y se divide por 4. 18−3x 4 18−3𝑥 4 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 69
  • 70. Profesor Joel Amauris Gelabert S. II. Nagua, Rep. Dom. Se igualan los resultados de 1 y 2. 34−5𝑥 8 = 18−3𝑥 se realizan los productos 4(34-5x) y 8(18-3x) 4 136-20x=144-24x. -20x+24x=144-136 4x 4 Se transponen -24x y 136 8 = 2 x=2 III. Sustituyendo a x por su valor buscamos a m. m= m= 18−3(2) 4 = 18−6 4 12 4 m=3 Ejemplo 2. Resolver por el método de igualación. 5a+2y=60 3a-2y=20 Se despeja la variable a en las dos ecuaciones. 5a+2y=60 5a 5 = 60−2𝑦 5 se transpone el 2y y se divide por 5 60−2𝑦 a= 5 3a-2y=20 3a 3 = a= 20+2𝑦 3 transponiendo el 2y y dividiendo por 3. 20+2𝑦 3 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 70
  • 71. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Igualamos los valores de a. 60−2𝑦 5 = 20+2𝑦 3 180-6y = 100+10y -6y-10y=100-180 −16y −16 = efectuamos los productos: 3(60-2y) y 5(20+2y) se transponen 10y y 180 −80 −16 y= 5 Sustituyo a y por su valor y busco ahora el valor de a. a= a= 20+2(5) 3 20+2(5) 3 = 30 3 a=10 EJERCICIOS PROPUESTOS Resuelve por el método de igualación. 3a+7y=27 5a+2y= 16 − 8m+4y= −12 3m+2y =29 4a+7y=43 3a+2y=16 5a+2y=60 3a−2y=20 7w+8k=86 2w+3k=26 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 71
  • 72. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES CON 3 VARIABLES Y 3 ECUACIONES. Son aquellos sistemas que están formados por 3 ecuaciones lineales y cada contiene 3 variables. Ejemplo. 3a+2b+4m=18 5a+6b-2m= 32 2a+4b+8m=28 Este tipo de sistemas de ecuaciones pueden resolverse por los mismos métodos que los sistemas con dos ecuaciones y dos variables. Resolvamos el sistema anterior por sustitución. 1. Despejamos la variable a en la primera ecuación. 3a+2b+4m=18 3a 3 = a= 18−4m−2b 3 18−4m−2b 3 2. Sustituimos el valor de a en las otras dos ecuaciones. 5 18−4m−2b 3 90−20m−10b 3 +6b-2m=32 multiplicamos el 5 por 18,- 4m y por -2b + 6b-2m=32 se multiplica el 3 por 6b, -2m y por 32 90-20m-10b+3(6b)-3(2m) =3(32) 90-20m-10b+18b-6m=96-90 simplificando y transponiendo el 90 nos queda -26m+8b= 6 Tomamos ahora la 3ra ecuación y sustituimos a la variable a por su valor. 2 18−4m−2b 3 36−8m −4b 3 +4b+8m=28 se multiplica el 2 por 18, - 4m y por – 2b +3(4b)+3(8m)= 3(28) se multiplica 3 por 4b, 8m y por 28 36-8m-4b+12b+24m=84 16m+6b=84-36 se simplifica y se transpone el 36 16m+8b= 48 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 72
  • 73. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Como puede observarse el sistema se ha reducido a otro que solo contiene 2 ecuaciones y dos variables, por lo podemos aplicar cualquiera de los métodos ya estudiados para resolverlo. -26m+8b=6 16m+8b=48 Multiplico la ecuación 1 por -1 y dejo la ecuación 2 igual para aplicar el método de reducción o suma. a) -1(-26m+8b) = -1(6) 26m-8b= -6 26m-8b= -6 16m+8b= 48 se cancelan -8b y 8b por ser opuestos aditivos. 42m = 42 42m 42 42 = 42 m=1 Se despeja la variable b y se sustituye a m por su valor. 16m+8b=48 8b 8 = b= b= b= 48−16m 8 48−16m 16 48−16(1) 8 48−16 8 = 32 8 b= 4 Sustituimos ahora a m y a b para buscar a a. a= a= a= 18−4m−2b 3 18−4(1)−2(4) 6 3 = 18−4−8 3 3 a= 2 Los valores de las variables son: a=2, b=4 y m=1 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 73
  • 74. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Evaluación. Resuelve los siguientes sistemas de ecuaciones por el método de reducción o suma. 4m+6y=22 1. 3m−6y=−36 2x−5k=5 2. 4x+5k=55 7w+2z=44 3. 5w+3z=44 Resuelve por el método de sustitución y por el método de Igualación. 4m+2y=16 1. 8m+5y=35 3x−5k =17 2. 6x+2k=58 5w+2z=32 3. 2w+7z=19 Resuelve los siguientes sistemas de ecuaciones. 1. 4m+6y+x =33 2m+4y+6x =26 3m+6y+5x =35 2. 2x−5k+4m=12 5x+2k+7m=50 4x+5k+3m=39 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 74
  • 75. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. ÁNGULO ENTRE DOS VECTORES. Para hallar el ángulo entre dos vectores debemos conocer el módulo de cada uno y su producto escalar. Para hallar el módulo aplicamos el teorema de Pitágoras y el producto escalar se obtiene sumando algebraicamente los productos de las coordenadas correspondiente de uno y de otro. Ejemplo. Hallar el ángulo entre los vectores A= (2,4,-3) y B= (5,3,1). Solución: Producto escalar. A . B = 10+12-3 A . B = 19 Módulo de A A = Módulo de B 22 + 42 + −3 2 B = 22 + 42 + −3 A = 4 + 16 + 9 B = 25 + 9 + 1 A = 29 A = 5. 385 2 B = 35 B = 5.916 Para buscar el ángulo debemos aplicar la formula cos -1 ∅ = a ∅ nos queda que: ∅ = cos -1 ∅ = cos ∅ = cos -1 A . B mod A . mod B despejando A . B mod A x( mod B) 19 5.385 (5.916) 19 -1 31.857 ∅ = cos -1 0.596 ∅ = 53.410 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 75
  • 76. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Si las coordenadas de dos vectores están dadas por los sistemas de ecuaciones 2x+4y+3z = 27 x+3y+4z = 25 4x+2y+5z = 27 y 5m+3x+4y = 23 3m+2x+6y = 26 4m+5x+2y = 47 Calcular el ángulo entre ellos. Solución: Se resuelven ambos sistemas de ecuaciones para hallar los valores de las variables que lo forman, las cuales a su vez nos darán las coordenadas de dichos vectores. En el primer sistema despejamos la variable x de la segunda ecuación x+3y+3z = 25 x=25-3y- 4z Sustituimos a x por su valor en las otras ecuaciones. 2(25-3y- 4z) +4y+3z =27 4(25-3y- 4z)+2y+5z = 27 50-6y-8z +4y+3z = 27 100-12y-16z +2y+5z =27 -2y-5z = 27-50 -10y-11z = 27-100 -2y-5z = -23 -10y-11z = -73 Formamos un nuevo sistema -2y-5z = -23 -10y-11z = -73 Multiplico la ecuación 1 por -5 y la sumo con la ecuación 2. -5(-2y- 5z) = -5(-23) 10y+25z = 115 -10y -11z = -73 14𝑧 42 = 14 14 z=3 Sustituyo a z por su valor para buscar a y. 10y+25(3) = 115 10y+ 75= 115 10y = 115-75 10y = 40 10𝑦 40 = 10 10 y=4 Buscamos a x sustituyendo a z e y. x= 25 -3(4)- 4(3) x= 25- 12- 12 Representando por A el vector, tenemos: x=1 Reflexiones Matemáticas A = (3, 4, 1) Joel Amauris Gelabert 76
  • 77. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Resolvemos ahora el segundo sistemas de ecuaciones. 5m+3x+4y = 49 3m+2x+6y = 30 4m+5x+2y = 47 Despejamos a m en la ecuación 1. 5m= 49-3x- 4y 5m 5 = m= 49−3x−4y 5 49−3x−4y 5 Sustituyo a m por su valor en la ecuación 2. 49−3x−4y + 2x+6y = 30 5 3 147−9x−12y 5 se multiplica el 3 por 49,-3x y por - 4y + 2x+6y = 30 multiplico el 5 por 2x, por 6y y por 26 147- 9x-12y+10x+30y = 150 x+18y =150-147 x+18y = 3 Sustituyo a m en la ecuación 3. 4 49−3x−4y 5 196−12x−16y 5 se reducen los términos semejantes. +5x + 2y = 47 multiplico el 4 por 49, por -3x y por - 4y + 5x+2y = 47 multiplicamos el 5 por 5x, 2y y por 47 196-12x-16y+25x+10y = 235 13x- 6y = 235-196 13x- 6y = 39 x+18y = 3 Formamos el sistema 13x- 6y =39 Multiplico la ecuación 2 por 3. 3(13x- 6y) = 3(39) 39x- 18y = 117 x+18y = 3 39x- 18y =117 40x = 120 40x 40 = 120 40 x=3 Sustituyo a x por su valor para calcular a y. 3+18y = 3 18y =3-3 18𝑦 0 = 18 18 y=0 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 77
  • 78. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Calculamos el valor de m. m= m= m= 49−3(3)−4(0) 5 49−9−0 5 40 5 m= 8 Representando por B el vector B = (8, 3, 0) Para hallar el ángulo entre los vectores, primero se calcula el producto escalar A . B = (3x8)+ (4x3)+ (1x0) A . B = 24+12+0 A . B = 36 Ahora buscaremos el módulo de cada vector. Módulo de A = 32 + 4 + 1 Módulo de B = 82 + 32 + 02 Módulo de A = 9 + 16 + 1 Módulo de B = 64 + 9 + 0 Módulo de A = 26 Módulo de B = 73 Módulo de A = 5.09 Módulo de B = 8.54 Habiendo calculado ya el producto escalar y los módulos de los vectores se procede a calcular el ángulo entre ellos. ∅ = cos -1 ∅ = cos -1 ∅ = cos -1 A . B mod A ( mod B) 36 5.09 ( 8.54) 36 43.4686 ∅ = cos -1 0.828 ∅ = 34.10610 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 78
  • 79. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. LOGARITMOS NATURALES. Propiedades de los logaritmos. 1. El logaritmo de la base es igual a la unidad. Log x x=1. 2. El logaritmo de la unidad es igual a cero. Log x 1=0. 3. El logaritmo de un producto es igual a la suma de los logaritmos de los factores. Log x (A x B)= log x A + Log x B. 4. El logaritmo de una potencia es igual al exponente por el logaritmo de la base. Log x ay= y log x a. 5. El logaritmo de una raíz es igual al logaritmo de la cantidad sub-radical dividido entre el índice de la raíz Log n a = log a n 6. El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del dividendo menos el logaritmo del divisor. A Log = log A – Log B. B 7. Los números negativos no tienen logaritmo. ECUACIONES LOGARÍTMICAS Una ecuación logarítmica es aquella ecuación en la cual la variable está afectada por la operación de logaritmación. Ejemplos. 1. Log2 (x+2)3=6 2. Log3 (x+4)+Log3(x-4)=2 3. Log5 (x+64)-Log5 (x-8)=2 SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN LOGARÍTMICA Para resolver una ecuación logarítmica debemos dar los siguientes pasos: 1. La ecuación dada se expresa como el logaritmo de una sola expresión. 2. Se expresa de la forma exponencial. 3. Se resuelve la ecuación resultante. Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 79
  • 80. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. EJERCICIOS RESUELTOS. Resuelve las siguientes ecuaciones logarítmicas. 1. Log3 (x-4)+ log3 (x+4)=2 Expresamos la ecuación como el logaritmo de una sola expresión. Log3[(x-4) (x+4)]=2 (x-4)(x+4)=32 Expresamos la ecuación de la forma exponencial. 2 +4 x-4x-16=9 X Efectuamos el producto de (x-4) (x+4) y calculamos 32 x2 – 16= 9 Se transpone el -16 2 = 9+16 x x2 = 25 Se aplica radicación en ambos lados. 𝑥 2 = 25 Se busca raíz cuadrada en ambos lados. X=5 2. Log4 (x2 +12x+35)-Log4 (x+7)=2 Expresamos la ecuación como el logaritmo de una sola expresión y factorizamos el denominador. Log4 x+7 (x+5) (x+7) =2 (x+5)=42 X+5=16 x=16-5 expresamos de la forma exponencial. se aplica la propiedad del opuesto aditivo y se transpone el 5 x = 11 3. Log4 (2x2+6x+12)2=3 (2x2+6x+12)2=43 (2x2+6x+12)2= 64 2x 2 + 6x + 12 2 = 64 2x2+6x+12= 8 2x2+6x+12-8=0 2x2+6x+4=0 se factoriza este trinomio para hallar el valor de x 2(2x2)+2(6x)+2(4)=0 se multiplica todo el trinomio por el coeficiente del término cuadrático y el 6 por 2. Hacemos a=2x a2+6a+8=0 (a+4)(a+2)=0 (2x+4)(2x+2)=0 2x+4 (2x+2) 2 x 1 =0 (x+2)(2x+2)=0 Buscamos los factores de este trinomio. Se sustituye a a por 2x Divido por 2 para volver el trinomio a su forma original se iguala cada factor a cero x+2=0 x= -2 Los valores de x son: -2 y -1 Reflexiones Matemáticas 2x+2=0 2x −2 = 2 2 x= -1 Joel Amauris Gelabert 80
  • 81. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. ECUACIONES EXPONENCIALES. Una ecuación exponencial es aquella ecuación en la cual la variable aparece como exponente. EJERCICIOS RESUELTOS. 1. 52X+3 =3,125 52x+3 =55 2x+3=5 2x=5-3 2x 2 Igualamos las bases. Igualamos los exponentes. Resolvemos la ecuación 2x+3=5. 2 = 2 x=1 2. 162X-4 = 256 (42)2X-4 =44 44X-8 =44 4x-8=4 4x=4+8 4x 4 = En este caso, escribimos 16 en función de 42 y 256 en función de 44 Multiplicamos el exponente del 4 de la izquierda por 2x-4 para igualar las bases. Resolvemos la ecuación 4x-8=4. 12 4 x=3 3. 644a+2 = 512a+8 (82)4a+2 = (83)a+8 88a+4 = 83a+24 8a +4=3a+24 8a-3a=24-4 5a 5 = Escribimos 64 Y 512 en función de 8 se multiplica 2(4a+2) y 3(a+8) igualamos las bases iguales igualamos los exponentes y se transponen 3ª y 4 20 5 a=4 4. (24a+2)(8a)=256 (24a+2)(23)a =28 (24a+2)(23a) =28 27a+2 = 28 7a+2=8 7a=8-2 7𝑎 7 = 6 7 a=0.857 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 81
  • 82. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. 6. 92x-4 = 27-2x+2 5. 7292x+1= 81x+6 (93)2x+1 = (92)x+6 (32)2x-4 = (33 )-2x+2 96x+3 = 92x+12 34x-8 = 3-6x+6 6x+3=2x+12 6x-2x=12-3 4x=9 4x-8 = -6x+6 4x+6x = 6+8 10x = 14 4x 9 10x 4 10 4 = x = 2.25 = 14 10 x = 1.4 7. (4x+1)(162x-1)(8x+2)=256 [((22)x+1)((24)2x-1)(23)x+2]= 28 (22x+2)(28x-4)(23x+6)= 28 22x+8x+3x+6+2-4 = 28 2x+8x+3x+6+2-4 = 8 13x+4= 8 13x = 8-4 13x= 4 13x 13 = 4 13 x = 0.307 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 82
  • 83. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. IDENTIDADES TRIGONOMETRICAS. Una identidad trigonométrica es una igualdad problemática condicional que se verifica para cualquier valor de los ángulos que la forman. Identidades trigonométricas primarias. 1 1. Sen x = cosc x 1 2. Cos x = 3. Tan x = sec x 1 cot x Identidades trigonométricas inversas. 1. Cosc x = 2. Cot x = 3. Sec x = 1 sen x 1 tan x 1 cos x Equivalencias por cociente. 1. Tan x = 2. Cot x = 3. Sen x = 4. Cos x = 5. Sen x = sen x cos x cos x sen x cos x cot x sen x tan x tan x sec x sec x 6. Sec2 x = cos x tan x 7. Tan2 x = cot x 8. Cosc x = 9. Cot 2 x = 10. Cos x = Reflexiones Matemáticas cos x cot x tan x cot x cosc x 11. Cos2 x = 12. Sec x = cot x cos x sec x cosc x cot x sec x 13. Cosc x = 14. Tan x = tan x sec x cosc x 15. Sen2 x = 16. Sec x = sen x cosc x cosc x cot x 17. Cosc2 x = 18. Sec x = cosc x sen x tan x sen x Joel Amauris Gelabert 83
  • 84. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Equivalencias por productos. 1. Tan x. cos x = sen x 7. Cosc x. cos x = cot x 2. Cot x. sen x = cos x 8. Cot2 x. tan x = cot x 3. Sen x. sec x = tan x 9. Cos x. cosc x = cot x 4. Sec2 x. cos x = sec x 10. Cos2 x. sec x = cos x 5. Tan2 x. cot x = tan x 11. Cosc2 x. sen x = cosc x 6. Sec x. cot x = cosc x 12. Cosc x. tan x = sec x Toda función multiplicada por su inversa es igual a uno. Cualquier función dividida por su inversa es igual al cuadrado de dicha función. Identidades pitagóricas. Son aquellas identidades trigonométricas que se obtienen mediante la aplicación del teorema de Pitágoras. En el triangulo ABC, a2+b2=c2 B c a C x A b Además si hacemos referencia en el triangulo anterior se cumple que: Sen x = Cos x = Tan x = a c b c a b Cosc x = Sec x = cot x = Reflexiones Matemáticas c a c b b a Joel Amauris Gelabert 84
  • 85. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Elevando al cuadrado las funciones anteriores tenemos: Sen2 x = Cos2 x = Tan2 x = a2 c2 Cosc2 x = c2 b2 Sec2 x = c2 a2 Cot2 x = b2 a2 c2 b2 b2 a2 Tomamos ahora el teorema de Pitágoras a2+b2 =c2 y se divide por c2. a2 1. c2 + b2 c2 = c2 c2 como se observa en los cuadrados de las funciones Sen2 x = Sen2 x + cos2 x = 1 a2 c2 , cos2 x = b2 c2 y c2 c2 = 1 por lo que: Se repite el procedimiento pero dividiendo ahora por b2 a2 2. b2 + b2 c2 b b2 = 2 por lo que: Tan2 x + 1= sec2 Por último se divide por a2 a2 a2 + b2 a2 = c2 a2 por lo que 1+cot2 x = cosc2 x En resumen las identidades trigonométricas pitagóricas primarias son 1. 2. 3. Sen2 x + cos2 x = 1 Tan2 x + 1= sec2 1+cot2 x = cosc2 x De las identidades anteriores se derivan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Cos2 x = 1- sen2 x Sen2 x = 1- cos2 x Tan2 x = sec2 x – 1 Sec2 – tan2 x = 1 Cot2 x = cosc 2 x – 1 Cosc2 x – cot2 x = 1 Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 85
  • 86. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Las identidades anteriores se pueden escribirse también de la forma: 1. Cos x = 1 − sen2 x 2. Sen x= 1 − cos 2 x 3. Tan x = sec 2 x − 1 4. sec 2 x − tan2 x = 1 5. Cot x = cosc 2 x − 1 6. cosc 2 x − cot 2 x =1 Demostración de identidades trigonométricas. 1. Pruebe que: Sen x. Tan x = sen x+tan x cot x+cosc x Solución: Se sustituye tan x por Sen x. Tan x = Sen x Sen x+ cos x cos x + cosc x sen x Sen x. Tan x = cos x y cot x por sen x cos x sen x .cos x +sen x cos x cos x +1 sen x Sen x. Tan x = sen x sen x (cos x +1) cos x cos x +1 sen x Sen x. Tan x = Sen x. Tan x = Sen x. Tan x = sen x(cos x+1) cos x se n 2 x(cos x+1) cos x(cos x+1) se n 2 x ÷ cos x+1 sen x se realiza el producto cruzado simplificando nos queda se n 2 x cos x se expresa sen2 x como Sen x . Sen x cos x Sen x. Tan x = sen x. se realiza la suma de quebrados sen x cos x Sen x .Tan x = Sen x .Tan x Reflexiones Matemáticas Se sustituye sen x cos x por tan x L.Q.Q.D. Joel Amauris Gelabert 86
  • 87. Profesor Joel Amauris Gelabert S. 2. Nagua, Rep. Dom. Pruebe que: tan k−cot k tan k−cot k = Cot k . Tan k Solución: Sustituimos tan k por 𝑠𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑠 𝑘 𝑐𝑜𝑠 𝑘 – 𝑠𝑒𝑛 𝑘 𝑘 𝑘 𝑐𝑜𝑠 𝑘 – 𝑘 𝑠𝑒𝑛 𝑘 sen k cos k y cot k por cos k sen k = Cot k . Tan k Se realiza la suma de quebrados en el numerador y en el denominador sen k .sen cos sen k .sen cos k –cos k . sen k –cos k . sen k .co s k k k .co s k k = Cot k . Tan k Simplificamos cancelando los numeradores de las dos fracciones. cos k .sen k sen k .cos k = Cot k . Tan k Se escribe como cos k sen k . sen k cos k Se sustituye = Cot k . Tan k cos k sen k por cot k y sen k cos k por tan k Cot k . Tan k = Cot k . Tan k L.Q.Q.D. 3. Demuestre que 1+sen k = cos k . 1+sen k 1−sen k Solución: Racionalizamos multiplicando por 1+sen k = cos k . 1+sen k 1−sen k . 1 + sen k 1+sen k 1+sen k (1+sen k)(1+sen k)= (1+sen k)2 y (1- sen k)(1+sen k)= 1- sen2k Reflexiones Matemáticas Joel Amauris Gelabert 87
  • 88. Profesor Joel Amauris Gelabert S. Nagua, Rep. Dom. Se sustituyen estos resultados y la expresión toma la forma 1+sen k 1+sen k = cos k . 1+sen k = cos k . 1−sen 2 k 1+sen k cos 2 k 1+sen k 1+sen k = cos k . 1+sen k = 2 cos k cos k (1+sen k) cos k 1+sen k = 1+sen k L.Q.Q.D. 4. Pruebe que sec2 k = 1+Tan2 k Solución: Sec2 k = 1+ Sec2 k = Sec2 k = sen 2 𝑘 cos 2 k cos 2 𝑘+sen 2 𝑘 cos 2 k 1 cos 2 k Sec2 k = sec2 k L.Q.Q.D. 5. Demuestre que cosc2 k = 1+cot2 k Cosc2 k = 1+ Cosc2 k = Cosc2 k = cos 2 𝑘 sen 2 k sen 2 𝑘+cos 2 𝑘 sen 2 k 1 sen 2 k Cosc2 k = Cosc2 k Reflexiones Matemáticas L.Q.Q.D. Joel Amauris Gelabert 88