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Unidad 4.3

Trigonometría

Referencia curricular

Propósito

Reconocer y determinar las razones trigonométricas, como cocientes entre las medidas de los lados, en familias de triángulos rectángulos semejantes.

Calcular medidas de lados y de ángulos de triángulos rectángulos a partir de los valores de razones trigonométricas.

Resolver problemas sencillos, en diversos ámbitos, utilizando las razones trigonométricas.

Instrucciones generales

La unidad se divide en cuatro apartados:

1. Explora
2. Reconoce

3. Tablas y círculos
4. Problemas

Se puede navegar entre los apartados (grupos de escenas) con el menú de la parte inferior.
Este menú aparece a lo largo de toda la unidad y conserva su funcionalidad.

menu

El botón

brinda acceso a la ayuda de las escenas interactivas.

.

Se puede navegar entre las escenas con las flechas que hay en la parte inferior de las mismas.


Uso de calculadora

Al hacer doble clic en un campo de texto o en una de las celdas de una tabla aparecerá una calculadora o un teclado virtual.

En ambos casos, al terminar de introducir los datos se debe presionar el botón Aceptar; en este momento desaparecerá la calculadora y aparecerá en el campo de texto o en la celda el último resultado escrito en ella.

Cuando se escribe una expresión numérica como 2^3+4 (el símbolo "^" se utiliza para elevar a una potencia determinada: 2^3 +4 = 23+4), al presionar Aceptar lo que aparecerá será el resultado de la operación, en este caso 12.

calculadora

Uso de campos de texto

En algunas escenas aparecen campos de texto donde el usuario escribe valores, expresiones numéricas o algebraicas. Al terminar, en la mayoría de los casos, se oprime la tecla Intro o un botón con el símbolo . Sin embargo, hay ocasiones en que basta con apretar el botón Verificar o mover el cursor hacia otro campo de texto. Los usos particulares se detallan en la escena o el apartado correspondiente.


Explora 1

La escena tiene como finalidad familiarizar al alumno con algunas nomenclaturas y definiciones básicas del triángulo rectángulo, como la hipotenusa, el cateto adyacente y el cateto opuesto a un ángulo dado.

Al inicio se presenta un triángulo rectángulo en posición arbitraria con los vértices y lados identificados respectivamente mediante literales mayúsculas y minúsculas.

Cuando el estudiante selecciona vértices y luego, aristas del triángulo, se generan las distintas definiciones que vinculan los elementos seleccionados.

Al presionar Hacer ejercicios se pide al alumno que identifique la hipotenusa, el cateto adyacente y el opuesto a un ángulo dado, al elegir la respuesta del menú correspondiente.

Explora 2

La siguiente escena tiene como finalidad definir seno, coseno y tangente. Cuando se elige cualquiera de los vértices, el interactivo muestra la función trigonométrica correspondiente.

El botón Ver texto despliega un complemento de la definición, mientras que Siguiente función muestra las otras razones trigonométricas.

Al seleccionar Hacer ejercicios, el alumno escribe en los campos de texto los valores numéricos correspondientes. Con Repasar definición se reinicia la escena en cualquier momento. Si desea seguir practicando, puede oprimir Nuevo ejercicio.

Sugerencias didácticas

Procure que sus alumnos realicen varios ejercicios antes de pasar al siguiente apartado.


2. Reconoce

Este apartado consta de una escena.

Reconoce

La siguiente escena inicia cuando se pide al estudiante que reconozca al triángulo rectángulo que forma parte de una figura compuesta por dos o más triángulos.  

Para ello, se hacen diversas preguntas que involucran los nombres de los vértices del triángulo rectángulo, sus aristas, etc. Dichas preguntas buscan evaluar si el alumno está reconociendo correctamente al triángulo rectángulo.

El estudiante debe seleccionar los vértices del triángulo que considera rectángulo. Cuando su selección es correcta, tendrá que elegir las aristas y el vértice que correspondan a cada uno de los ángulos internos del triángulo rectángulo. A continuación, deberá señalar la hipotenusa y los catetos adyacente y opuesto. Para avanzar en cada uno de estos pasos se aprieta Verificar. Al término se puede oprimir Repetir o Nuevo ejercicio.

Sugerencias didácticas

Se recomienda realizar tantos ejercicios como sean necesarios necesarios para reforzar los conceptos estudiados.



3. Tablas y círculo trigonométrico

Este apartado consta de una escena.

Tabla

Esta escena  tiene como objetivo explorar el comportamiento de las funciones trigonométricas, cuando el ángulo sobre el cual se están evaluando varía de 0° a 90° de manera continua. Para ello, se usa el círculo unitario trigonométrico donde se aprecia la variación continua del ángulo A al mantener constante la hipotenusa. Por lo tanto, el cociente de las funciones trigonométricas sólo depende del valor de los catetos.

Al mover el punto B se generan los valores que derivan de evaluar las funciones trigonométricas en aquellos ángulos que sean múltiplos de cinco y que se encuentren comprendidos entre 0° y 90°.

En la parte inferior de la tabla se puede escribir el valor de cualquier ángulo comprendido en el rango anterior y, al oprimir la tecla Intro, se obtienen las razones correspondientes.

Sugerencias didácticas

Es importante observar que para ciertos ángulos, los valores en la tabla podrían ser negativos. Esto siempre que las magnitudes consideradas al momento de sustituir los valores en los cocientes correspondientes, sean magnitudes dirigidas, es decir, con signo. Por ésta razón se podrían obtener valores negativos en la tabla; por ejemplo, si el ángulo se toma entre 90 y 180 grados, el cateto adyacente b siempre será negativo mientras que el cateto opuesto a será positivo. Luego, el seno y coseno de dicho ángulo resultarían negativos. 

Observación: Para evitar salirse del programa de estudios,  la escena unicamente toma magnitudes absolutas, con la intención de no generar valores negativos para las funciones trigonométricas que se estudian.


4. Problemas

Este apartado consta de dos escenas donde el estudiante aplica las definiciones de las funciones trigonométricas estudiadas para solucionar problemas concretos. Por la similitud entre ambas, sólo se detalla la primera.

Problemas 1

En este caso se plantea la necesidad de construir un puente a lo ancho del río. A partir de ciertos datos iniciales -como la longitud que se mide sobre un lado del río y el ángulo recto que se forma- podrá recurrir a las funciones trigonométricas ya estudiadas para solucionar el problema.

Para lo anterior, se pide que el alumno arrastre el triángulo sobre la imagen del río, de tal forma que sus vértices coincidan con las orillas. Es importante hacer notar que una de las posiciones adecuadas para resolver el problema es la que se muestra a continuación.

A continuación, aparecen dos preguntas que el estudiante debe responder con opciones del menú. Mientras la respuesta no sea correcta, no aparece el botón para avanzar. En la parte inferior de la escena hay un recuadro azul que contiene la incógnita y los datos conocidos del problema.

Después de analizar la información, hay que desplegar la tabla trigonométrica mediante el botón . Para ocultar, presionar el botón .

La siguiente lista explica los pasos a seguir. Cada vez que se sustituyan los valores o variables en una función trigonométrica se debe oprimir Verificar.

a) Botón sen(A)
Selecciona la función trigonométrica seno y además determina lo que se va a mostrar en b.
b) Definición de la función seleccionada
Se despliega al elegir una función en la tabla trigonométrica.
c) Campo de texto de la Tabla trigonométrica
Aquí se tiene que escribir el valor numérico del ángulo que se va a calcular y oprimir Intro.
d) Valores de funciones
Cuando se determina un ángulo, el interactivo completa la tabla.
e) Campos de texto de aristas del triángulo
El alumno debe sustituir los valores que conoce, según el caso o escribir la incógnita correspondiente.
f) Ocultar tabla

Cuando se encuentra el valor a que resuelve el problema, se muestra un campo de texto en el que se escribe la respuesta y se presiona Intro. Las medidas obtenidas pueden variar debido a que se está calculando una aproximación por el uso de sólo dos cifras decimales.

Se puede apretar Repetir para reiniciar el problema.

Sugerencias didácticas

Es importante recordar que la intención del apartado es poner en práctica las funciones trigonométricas. Si los alumnos no las manejan con soltura podría generar confusión.

Se recomienda que resuelvan con el grupo el primer problemas y permita que, para el segundo, los estudiantes apliquen sin  ayuda, sus conocimientos adquiridos.


Créditos

Autor
Julio Arnoldo Prado Saavedra

Colaboraciones
De José Luis Abreu León en el desarrollo de la propuesta pedagógica y didáctica de la unidad.
De Fermín Revueltas Valle en la delimitación de los alcances y oportunidades de la propuesta integral de la unidad.
De Ernesto Manuel Espinosa Asuar en sucesivas aportaciones que contribuyeron a mejorar sensiblemente la organización y desempeño del material didáctico en su conjunto.

Agradecimientos
A Paloma Zubieta López y Mariana Inés Villada Carbó por la revisión y corrección de redacción de documentación y textos en general.



Esta unidad interactiva fue desarrollada en el ILCE por el Grupo Descartes y el equipo de MATEMÁTICAS III.
Sus contenidos se distribuyen bajo una licencia de Creative Commons by-nc-sa.  Creative Commons License

La unidad utiliza Descartes que es software libre.


Adaptación a DescartesJS: Juan Gmo. Rivera Berrío y José R. Galo Sánchez (2016)