IB Análisis y Enfoques NS · Trigonometría · Cierre del tema

Ejercicios IB del tema 4

110 ejercicios con solución · Por Álvaro López

Ejercicios de exámenes del IB agrupados por tipo y, dentro de cada tipo, de menos a más difícil. Intenta cada uno antes de abrir la solución.

Razones trigonométricas y valores exactos

Ejercicio 1 BásicoIB · P1 Mayo 1998

Sabiendo que y , calcule los valores exactos de , y .

Solución

Ejercicio 2 BásicoIB · P1 TZ1 Mayo 2021

Sabiendo que donde , calcule el valor exacto de .

Solución

Ejercicio 3 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2005

Sea un triángulo rectángulo, donde . La recta biseca , y , como se muestra en el diagrama. Triángulo rectángulo ABC con ángulo recto en C, punto D en BC con BD = 3 y DC = 2, y la bisectriz AD del ángulo en A Calcule el ángulo

Solución

Ejercicio 4 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2016

a) Desarrolle y simplifique .

b) Escribiendo como , encuentre el valor de . El siguiente diagrama muestra el triángulo donde , y . Triángulo ABC con AB = 2, AC = raíz de 2 y ángulo de 15° en A

c) Calcule en la forma , donde .

Solución

a)

b)

c)

Radianes, arcos y sectores

Ejercicio 5 BásicoIB · P1 Noviembre 1996

El final de la manecilla de minutos de un reloj de la estación de ferrocarril está a 1,2 metros del centro del reloj. Si el final de la manecilla de la hora del mismo reloj desde el centro es 0.8 metros, entonces calcule las velocidades, en metros por minuto, de los extremos de la aguja de los minutos y de la manecilla de las horas.

Solución

Velocidad aguja minutero

Velocidad aguja horaria

Ejercicio 6 BásicoIB · P1 TZ1 Mayo 2019

Un sector circular con radio cm, donde , se muestra en el siguiente diagrama. El sector tiene un ángulo de 1 radián en el centro. Sector circular de radio r con un ángulo de 1 radián en el centro Sea el área del sector y el perímetro de cm. Sabiendo que , calcule el valor de .

Solución

Ejercicio 7 BásicoIB · P1 TZ1 Mayo 2015

El logo, para una empresa que produce chocolate, es un sector circular de radio 2 cm, que se muestra sombreado en el diagrama. El área del logotipo es . Sector circular de radio 2 cm (círculo al que se le ha quitado una cuña) con el ángulo θ de la cuña marcado en el centro

a) Hallar, en radianes, el valor del ángulo , que aparece en el diagrama.

b) Encuentre la longitud total del perímetro del logotipo.

Solución

a) rad

b) Perímetro cm

Ejercicio 8 BásicoIB · P2 TZ2 Mayo 2022

La siguiente figura muestra un círculo de 5 metros de radio y con centro en O. Los puntos A y B pertenecen a la circunferencia y radianes. Círculo de centro O con los puntos A y B en la circunferencia, ángulo AOB de 1,9 radianes y la cuerda AB; el sector grande está sombreado

a) Halle la longitud de la cuerda [AB].

b) Halle el área del sector circular sombreado.

Solución

a) m

b) Área del sector circular sombreado

Ejercicio 9 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2011

La siguiente figura muestra un círculo con centro en y radio y una recta tangente a él. Círculo de centro O y radio r, con el punto A de la circunferencia sobre la recta OT, el punto P, el radio OP, el segmento PA, el ángulo θ en O y la tangente en P que corta la recta en T El ángulo mide radianes.

a) Halle el área del triángulo en función de y de .

b) Halle el área del triángulo en función de y de .

c) Utilizando los resultados de los apartados (a) y (b), compruebe que .

Solución

a) Área del triángulo

b) Área del triángulo

Ejercicio 10 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2011

Los puntos y se encuentran sobre una circunferencia de 8 cm de radio y centro , de tal manera que . Circunferencia de centro O y radio 8 cm con los puntos P y Q; ángulo POQ de 59° y segmento circular sombreado Halle el área del segmento circular sombreado, contenido entre el arco y la cuerda .

Solución

Área

Nota: la solución del libro da pero , así que el área es .

Ejercicio 11 MedioIB · P1 TZ0 Noviembre 2015

La siguiente figura muestra un sector circular, donde radianes y la longitud del arco cm. Sabiendo que el área del sector circular es igual a , halle la longitud del arco . Sector circular AOB de centro O dentro de una circunferencia discontinua, con arco AB de longitud 2/x

Solución

Longitud del arco cm

Ejercicio 12 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2013

Un círculo de 4 cm de radio y centro se corta mediante una cuerda , de 6 cm de longitud. Círculo de centro O con la cuerda vertical AB a la derecha del centro, los radios OA y OB y el segmento circular de la derecha sombreado

a) Halle , expresando la respuesta en radianes y con una aproximación de cuatro cifras significativas.

b) Determine el área de la región sombreada.

Solución

a) rad

b) Área

Ejercicio 13 MedioIB · P2 TZ0 Noviembre 2013

La siguiente figura muestra un semicírculo de 20 cm de diámetro y centro , y dos puntos y , tales que , donde está expresado en radianes. Semicírculo de centro O y diámetro horizontal con los puntos A y B en el arco; ángulo AOB = θ y sombreado el segmento circular limitado por la cuerda AB y el arco

a) Demuestra que el área de la región sombreada se puede expresar como .

b) Halla el valor de para el cual el área de la región sombreada es igual a la mitad del área de la región no sombreada, con una aproximación de 4 cifras significativas.

Solución

a) Área sombreada con .

b) rad

Ejercicio 14 MedioIB · P1 TZ0 Noviembre 2004

El siguiente diagrama muestra un círculo de centro y radio cm. El ángulo . Círculo de centro O con los radios OA y OB y la cuerda AB; el segmento circular menor está rayado Halle el área de la región rayada.

Solución

Área

Ejercicio 15 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2008

Un disco circular se divide en 12 sectores cuyas áreas forman una progresión aritmética. El ángulo del sector más grande es el doble del ángulo del sector más pequeño. Calcule la medida del ángulo del sector más pequeño.

Solución

Ejercicio 16 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2007

El diagrama muestra un círculo de centro y radio 1, donde , . Círculo de centro O y radio 1 con los puntos A y B, ángulo θ en O y segmento menor rayado El área del triángulo es tres veces el área rayada. Calcule el valor de

Solución

rad

Ejercicio 17 MedioIB · P2 TZ0 Noviembre 2017

El siguiente diagrama muestra un pendiente metálico formado por cuatro sectores circulares iguales de radio cm y cuatro sectores iguales de radio cm. El ángulo . Pendiente en cruz formado por cuatro sectores circulares iguales de ángulo 20° en O y cuatro sectores pequeños que forman el círculo central Calcule el área del pendiente.

Solución

Área del pendiente

Ejercicio 18 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2005

El siguiente diagrama muestra un círculo con centro y radio . La longitud del arco es . Círculo de centro O con los radios OA y OB, la cuerda AB, el punto C del arco menor y el segmento circular sombreado El área del segmento sombreado puede expresarse como . Calcule el valor de .

Solución

Ejercicio 19 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2009

El siguiente diagrama muestra dos líneas rectas que se cruzan en O y dos círculos, cada uno con el centro O. El círculo exterior tiene un radio y el círculo interno tiene un radio . Dos circunferencias concéntricas de centro O y radios R y r cortadas por dos rectas que se cruzan en O; sombreadas la región A de la corona a la izquierda y la región B del círculo interior a la derecha Considere las regiones sombreadas con las áreas y . Sabiendo que , encuentre el valor exacto de la relación .

Solución

La relación es

Ejercicio 20 MedioIB · P1 TZ0 Noviembre 2011

Desde el vértice de un triángulo equilátero de lado , se traza un arco circular para dividir el triángulo en dos regiones, tal y como muestra la siguiente figura. Triángulo equilátero de base 2x con un arco centrado en el vértice superior que lo divide en un sector y una región inferior Sabiendo que las dos regiones tienen la misma área, halle el radio del arco en función de .

Solución

Ejercicio 21 MedioIB · P2 TZ1 Mayo 2013

Se dibuja un rectángulo alrededor de un sector circular como se muestra. Si el ángulo del sector es 1 radian y el área del sector es , encuentre las dimensiones del rectángulo, dando sus respuestas al milímetro más cercano. Rectángulo con un sector circular dentro, de vértice en el punto medio del lado derecho y arco tangente al lado izquierdo

Solución

Ancho mm Alto mm

Ejercicio 22 DifícilIB · P1 TZ2 Mayo 2004

La siguiente figura muestra un sector circular de un círculo de radio 1 y centro , con . Las rectas , , son perpendiculares a . , son todos arcos de circunferencia con centro en . Sector circular AOB de ángulo θ con perpendiculares a OB desde A, A1 y A2 y los arcos AB, A1B1 y A2B2 de centro O Calcule la suma infinita de las longitudes de los arcos

Solución

Ejercicio 23 DifícilIB · P2 TZ0 Noviembre 2006

El diagrama muestra un círculo con centro y radio . Círculo de centro O y radio r, con los radios OA y OB, el ángulo θ entre ellos, la cuerda AB y el segmento menor sombreado a la derecha de la cuerda El ángulo en el centro del círculo es radianes. La cuerda divide al círculo en un segmento menor (región sombreada) y en un segmento mayor.

a) Muestre que el área del menor segmento es .

b) Calcule el área del mayor segmento.

c) Sabiendo que la razón de las áreas de los dos segmentos es 2:3, demuestre que .

d) Calcule el valor de .

Solución

a) El segmento es el sector menos el triángulo : .

b)

c) La razón da , es decir, y .

d) rad

Ejercicio 24 DifícilIB · P1 TZ0 Noviembre 2007

El siguiente diagrama muestra dos círculos que se cortan con centros y y radios de 5 cm y 6 cm respectivamente. es la cuerda común de ambos círculos y mide 7 cm. Dos círculos que se cortan, de centros P y Q, con la cuerda común RS y la lente de intersección rayada; PQ = 7 cm, PR = 5 cm, QR = 6 cm Calcule el área de la región rayada.

Solución

Área sombreada

Ejercicio 25 DifícilIB · P2 TZ2 Mayo 2018

Considere la siguiente figura Triángulo equilátero ABC con P punto medio de AB, M punto medio de CP y un arco de centro M de A a B con su segmento circular sombreado Los lados del triángulo equilátero tienen longitudes de 1 m. es el punto medio de . El arco de circunferencia tiene por centro , el punto medio de .

a) (i) Halle .

(ii) Halle en radianes.

b) Halle el área de la región sombreada.

Solución

a) (i) (ii) rad

b) Área sombreada

Ejercicio 26 DifícilIB · P2 TZ0 Noviembre 2018

El barco se encuentra a 10 km de distancia del barco . Cada barco lleva a bordo un transmisor de radio. El transmisor del barco tiene un alcance de 7 km y el transmisor del barco tiene un alcance de 5 km. En el siguiente diagrama la zona sombreada representa la región en la que se puede detectar los dos transmisores. Halle el área de esta región. Dos círculos de centros A y B que se cortan; la zona común a ambos está sombreada

Solución

Área sombreada

Ejercicio 27 DifícilIB · P2 TZ0 Noviembre 2016

El diagrama muestra dos circunferencias con centros en los puntos y y radios y , respectivamente. El punto pertenece a la circunferencia que tiene centro en . Las circunferencias se cortan en los puntos y . Dos circunferencias de centros A y B, con B sobre la grande, que se cortan en C y D; la región común está sombreada Sea la medida del ángulo y la medida del ángulo , ambas en radianes.

a) Halle una expresión para el área de la zona sombreada en función de , y .

b) Muestre que .

c) A partir de lo anterior, halle el valor de , sabiendo que el área de la zona sombreada es igual a 4.

Solución

a) Área sombreada

b) El triángulo es isósceles con y . Si es el punto medio de , en el triángulo rectángulo se cumple , pues y su mitad vale . Por tanto, .

c)

Ejercicio 28 DifícilIB · P2 TZ1 Mayo 2011

El radio del círculo con el centro C es 7 cm y el radio del círculo con el centro D es de 5 cm. Si la longitud de la cuerda [AB] es de 9 cm, calcule el área de la región sombreada encerrada por los dos arcos AB. Dos círculos secantes de centros C y D, con la cuerda común AB discontinua y sombreada la región lenticular entre los dos arcos AB

Solución

Área sombreada

Ejercicio 29 DifícilIB · P2 TZ2 Mayo 2014

La siguiente figura muestra dos círculos que se cortan, de radios 4 cm y 3 cm. El centro C del círculo pequeño está situado en la circunferencia del círculo grande. O es el centro del círculo grande, y los dos círculos se cortan en los puntos A y B. Círculo grande de centro O y círculo pequeño de centro C sobre él, que se cortan en A y B; sombreados los dos segmentos circulares entre las cuerdas BC y AC y el arco del círculo grande Halle;

a)

b) El área de la región sombreada.

Solución

a) rad

b) Área

Nota: la solución del libro da rad, pero , que redondeado a cuatro decimales es rad.

Ejercicio 30 DifícilIB · P2 TZ0 Noviembre 2021

El siguiente diagrama muestra un semicírculo con centro O y radio . Los puntos P, Q y R se encuentran en la circunferencia del círculo, tal que y , donde . Semicírculo de diámetro PQ y centro O, con R en la semicircunferencia; sombreados el triángulo PRO y el segmento circular entre la cuerda RQ y el arco RQ; ángulo ROQ = θ

a) Sabiendo que las áreas de las dos regiones sombreadas son iguales, muestre que .

b) Usando lo anterior, determine el valor de .

Solución

a) Demostración: el área del triángulo PRO es y la del segmento circular es ; igualándolas se obtiene .

b) rad

Ejercicio 31 DifícilIB · P2 TZ1 Mayo 2022

Una empresa está diseñando un nuevo logotipo. El logotipo se crea quitando dos segmentos iguales de un rectángulo, como se muestra en el siguiente diagrama. Logotipo: rectángulo con las esquinas achaflanadas al que se han quitado dos segmentos circulares iguales, uno en cada lado vertical El rectángulo mide 5 cm por 4 cm. Los puntos A y B pertenecen a una circunferencia de centro O y radio 2 cm, tal que , donde . Esta información se muestra en el siguiente diagrama. Rectángulo de 4 por 5 con dos segmentos circulares sombreados en los lados izquierdo y derecho; O es el centro, OA = OB = 2 y el ángulo AOB es θ

a) Encuentre el área de uno de los segmentos sombreados en función de .

b) Sabiendo que el área del logotipo es , calcule el valor de .

Solución

a) Área del segmento sombreado

b) rad

Identidades trigonométricas (suma, ángulo doble y mitad)

Ejercicio 32 BásicoIB · P1 TZ0 Noviembre 2012

Sabiendo que y , encuentre el valor de .

Solución

Ejercicio 33 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2005

Sabiendo que , halle una expresión para en función de y .

Solución

Ejercicio 34 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2010

Si satisface la ecuación , compruebe que donde .

Solución

, es decir,

Ejercicio 35 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2008

En la figura que aparece a continuación, es perpendicular a . Triángulo ABC con AD perpendicular a BC: AD = 3, BD = 2, DC = 4; en A los ángulos β (entre AB y AD) y α (entre AD y AC) , y . y . Halle el valor exacto de .

Solución

Ejercicio 36 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2012Demostración

Compruebe que

Solución

Multiplicando numerador y denominador por :

Ejercicio 37 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2013

a) Sabiendo que , donde , halle .

b) A partir de lo anterior, halle el valor de .

Solución

a)

b)

Ejercicio 38 MedioIB · P1 TZ0 Noviembre 2006Demostración

Sean , , los ángulos de un triángulo. Compruebe que

Solución

Sugerencia: .

Desarrollo: como , Quitando el denominador, , es decir,

Ejercicio 39 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2011

a) Demuestre que .

b) Usando lo anterior, encuentre el valor de en la forma , donde .

Solución

a) .

b) Por (a) con : , luego .

Ejercicio 40 MedioIB · P2 TZ0 Noviembre 2011

a) Sabiendo que , , halle el valor de .

b) A partir de lo anterior, o de cualquier otro modo, resuelva la ecuación .

Solución

a)

b) rad

Ejercicio 41 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2014

Sabiendo que , halle .

Solución

Ejercicio 42 DifícilIB · P1 TZ2 Mayo 2014

Los tres primeros términos de una progresión geométrica son: , y , .

a) Halle la razón común .

b) Halle el conjunto de valores de para los cuales la serie geométrica: es convergente.

c) Si , , demuestre que la suma de los infinitos términos de la serie vale .

Solución

a)

b)

c) Con se tiene y , luego

Ejercicio 43 DifícilIB · P1 TZ0 Noviembre 2016

a) Halle el valor de .

b) Muestre que , donde .

c) Utilice el principio de inducción matemática para demostrar que

d) A partir de lo anterior o de cualquier otro modo, resuelva la ecuación en el intervalo .

Solución

a)

b) , luego .

c) Para es el apartado (b). Se supone cierto para y se suma el término siguiente: porque .

d)

Ejercicio 44 DifícilIB · P1 TZ1 Mayo 2010

a) Muestre que .

b) Usando lo anterior, demuestre por inducción que

c) Resuelva la ecuación .

Solución

a) y se aplica la fórmula del seno de una diferencia.

b) Se supone cierto para y se suma el término siguiente:

c)

Ejercicio 45 DifícilIB · P2 TZ0 Noviembre 2014Demostración

En el triángulo ABC,

a) Muestre que . Robert conjetura que puede tener dos valores posibles.

b) Muestre que la conjetura de Robert es incorrecta, demostrando que tiene sólo un valor posible.

Solución

a) Elevando al cuadrado las dos ecuaciones y sumándolas se obtiene el resultado.

b) y por tanto .

Ecuaciones trigonométricas

Ejercicio 46 BásicoIB · P1 Mayo 1998

Calcule todos los valores de en el intervalo , para los cuales .

Solución

Ejercicio 47 BásicoIB · P1 TZ0 Noviembre 2006

Resuelva , en el intervalo .

Solución

Ejercicio 48 BásicoIB · P1 TZ2 Mayo 2022

Halle el menor valor positivo de para el cual se cumple que .

Solución

El menor valor positivo de es

Ejercicio 49 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2013

a) Resuelva la ecuación , donde , y exprese la(s) respuesta(s) aproximadas al número entero de grados más cercano.

b) Halle los valores exactos de que satisfacen la ecuación .

Solución

a)

b)

Ejercicio 50 MedioIB · P1 Mayo 2001

Resolver , donde .

Solución

Ejercicio 51 MedioIB · P1 Mayo 2002

El ángulo satisface la ecuación , donde está expresado en grados. Halle todos los posibles valores de en el intervalo .

Solución

Ejercicio 52 MedioIB · P1 Mayo 2003

Halle todos los valores de en el intervalo que satisfacen la ecuación .

Solución

rad rad

Nota: la solución del libro da rad, pero , que con dos decimales es .

Ejercicio 53 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2015

Halle todas las soluciones de la ecuación donde .

Solución

Ejercicio 54 MedioIB · P1 Noviembre 1996

Calcule todos los ángulos , , ajustado al grado más cercano, de tal manera que .

Solución

Nota: la solución del libro da y , pero no cumple la ecuación (); la única solución es .

Ejercicio 55 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2018

Sea , . Calcule, en función de , las soluciones de , .

Solución

Ejercicio 56 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2017

Resuelva la ecuación , .

Solución

Ejercicio 57 MedioIB · P1 Mayo 1997

Calcule todos los valores de para que , .

Solución

Ejercicio 58 MedioIB · P1 Noviembre 1998

Dada la ecuación , escriba una expresión para dando su respuesta exacta en la forma , donde .

Solución

Ejercicio 59 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2021

Resuelva la ecuación

Solución

Ejercicio 60 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2021

a) Muestre que .

b) Usando lo anterior o de cualquier otra forma, resuelva para .

Solución

a) Demostración.

b)

Ejercicio 61 DifícilIB · P1 TZ1 Mayo 2013

a) (i) Exprese en la forma donde .

(ii) Usando lo anterior, resuelva , para .

b) Sea .

(i) Muestre que es un cero de .

(ii) Usando lo anterior, encuentre todas las soluciones de .

(iii) Exprese en función de .

(iv) Usando lo anterior, resuelva para .

Solución

a) (i)

(ii)

b) (i) (Completado) .

(ii)

(iii)

(iv)

Nota: la solución del libro para b) (ii) solo da y ; falta la raíz , que también es solución de la ecuación (pide «todas las soluciones»).

Ejercicio 62 DifícilIB · P1 TZ2 Mayo 2016

Considere la ecuación , . Sabiendo que y

a) Verifique que es una solución de la ecuación.

b) A partir de lo anterior, halle la otra solución de la ecuación para .

Solución

a) y ; la suma es .

b)

Ejercicio 63 DifícilIB · P1 TZ0 Noviembre 2015

Resuelva la ecuación para .

Solución

Teoremas del seno y del coseno y área de triángulos

Ejercicio 64 BásicoIB · P1 TZ2 Mayo 2007

El siguiente diagrama muestra un triángulo , donde m, , . Triángulo ABC con BC = 105 m, ángulo 40° en C y ángulo 60° en B Halle .

Solución

m

Ejercicio 65 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2005

El triángulo tiene un ángulo obtuso en ; ; y .

a) Halle , en función de .

b) Sabiendo que el área del triángulo es , halle el ángulo .

Solución

a)

b)

Ejercicio 66 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2008

Considere el triángulo donde , y . Halle .

Solución

Ejercicio 67 MedioIB · P2 TZ0 Noviembre 2008

En un triángulo , , cm y cm. Halle los posibles valores de y los correspondientes valores de .

Solución

ó

Ejercicio 68 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2010

Considere el triángulo , donde , cm y cm. El punto , situado sobre el lado , es tal que . Determine la longitud de .

Solución

cm

Ejercicio 69 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2009

Un triángulo tiene lados cuyas longitudes son , y donde .

a) Explique por qué el lado debe ser el lado más largo del triángulo.

b) Compruebe que el ángulo más grande del triángulo, , es igual a .

Solución

a) y

b)

Ejercicio 70 MedioIB · P2 TZ0 Noviembre 2010

En el triángulo , cm, cm y el área es de .

a) Halle .

b) A partir de lo anterior, halle los dos valores posibles de , y dé sus respuestas con una aproximación de dos cifras decimales.

Solución

a)

b)

Ejercicio 71 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2011

Sea un triángulo equilátero de perímetro y área , cuyos vértices se encuentran sobre una circunferencia de radio . Halle una expresión para , de la forma , donde .

Solución

Ejercicio 72 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2012

Considere un triángulo , siendo ; cm y cm.

a) Por medio de un diagrama, muestre por qué existen dos triángulos que cumplen con esta información.

b) Halle los posibles valores de .

Solución

a) Con y fijos, la circunferencia de centro y radio corta dos veces a la semirrecta que sale de , porque la distancia de a esa semirrecta es . Se obtienen así dos posiciones de y dos triángulos.

b) cm y cm

Ejercicio 73 MedioIB · P2 TZ0 Noviembre 2015

El triángulo tiene un área de . Los lados y tienen una longitud de 6 cm y 11 cm respectivamente. Halle los dos posibles valores de la longitud del lado .

Solución

Ejercicio 74 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2014

El triángulo es equilátero de lado 3 cm. El punto se encuentra en tal que cm. Calcule .

Solución

Ejercicio 75 MedioIB · P1 Noviembre 2000

En el triángulo , , cm y cm. Calcule las posibles medidas de .

Solución

Ejercicio 76 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2007

En el triángulo , , cm y el área es .

a) Calcule .

b) Calcule .

Solución

a)

b)

Nota: la solución del libro da porque usa el valor redondeado ; con el valor exacto resulta , es decir, .

Ejercicio 77 MedioIB · P1 Noviembre 2002

El triángulo tiene cm, cm y . Halle la menor área posible del triángulo .

Solución

Menor área

Ejercicio 78 MedioIB · P1 Mayo 2003

Sea el triángulo , , y . Halle los dos valores posibles de .

Solución

Ejercicio 79 MedioIB · P1 TZ0 Noviembre 2005

En un triángulo , , cm y cm. Calcule las posibles longitudes del lado .

Solución

cm cm

Ejercicio 80 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2015

En el triángulo , cm, cm y .

a) Halle el área del triángulo.

b) Halle .

Solución

a) Área

b) cm

Ejercicio 81 MedioIB · P1 TZ0 Mayo 2006

En el triángulo obtusángulo , cm, cm y . Triángulo ABC con AC = 10,9 cm, BC = 8,71 cm y ángulo de 50° en A (obtuso en B) Calcule el área del triángulo .

Solución

Área

Ejercicio 82 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2008

En el triángulo , cm, cm, y es dos veces el tamaño de . Calcule el coseno de .

Solución

Ejercicio 83 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2019

En el triángulo , , y . Halle todos los ángulos interiores del triángulo. Dé las respuestas en grados, con una aproximación de una cifra decimal.

Solución

Nota: la solución del libro da , pero da .

Ejercicio 84 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2019

Las longitudes de dos de los lados de un triángulo son 4 cm y 5 cm. Sea el ángulo entre los dos lados dados. El triángulo tiene un área de .

a) Demuestre que .

b) Halle los dos valores posibles para la longitud del tercer lado.

Solución

a) , luego y .

b) lado lado

Ejercicio 85 MedioIB · P2 TZ2 Mayo 2016

es un cuadrilátero en el que ; ; ; y . Halle , y dé la respuesta al número de grados más próximo.

Solución

Ejercicio 86 MedioIB · P2 TZ0 Noviembre 2016

El triángulo es tal que cm, cm y .

a) Utilice el teorema del coseno para hallar los dos posibles valores de .

b) Halle la diferencia entre las áreas de los dos posibles triángulos .

Solución

a) cm cm

b) Diferencia de áreas

Ejercicio 87 MedioIB · P1 Noviembre 2000

En el triángulo , , cm y . Calcule las posibles longitudes de .

Solución

Ejercicio 88 MedioIB · P2 TZ1 Mayo 2008Demostración

En el triángulo , , , y es perpendicular a . Triángulo ABC con la altura BD desde B sobre el lado AC, con ángulo recto en D, muy cerca de A

a) Muestre que .

b) Usando lo anterior y usando el teorema de Pitágoras en el triángulo , pruebe el teorema del coseno para el triángulo .

c) Si , use el teorema del coseno para mostrar que .

Solución

a) En el triángulo rectángulo , ; como está en , .

b) En el triángulo rectángulo , . Por Pitágoras en :

c) Con el teorema del coseno da , es decir, . Entonces

Ejercicio 89 MedioIB · P2 TZ1 Mayo 2015

En un triángulo ABC, , cm y cm. Calcule el área del triángulo sabiendo que es menor de .

Solución

El área es .

Ejercicio 90 MedioIB · P1 TZ2 Mayo 2021

La siguiente figura muestra el triángulo ABC, donde , y . Triángulo ABC con AB = 10, BC = x y AC = 2x Sabiendo que , halle el área del triángulo. Dé la respuesta en la forma , donde

Solución

Área del triángulo

Ejercicio 91 DifícilIB · P2 Mayo 2000

El área del triángulo que se muestra es . La longitud del lado más corto es cm y la de los otros dos lados cm y cm. Triángulo de lados x, 3x y base x + 3, con el ángulo θ entre los lados x y 3x

a) Usando la fórmula del área del triángulo, escriba una expresión para en función de .

b) Usando el teorema del coseno, escriba simplificada una expresión para en función de .

c) (i) Usando sus respuestas a las partes (a) y (b), muestre que .

(ii) Calcule

a) los posibles valores de

b) Los correspondientes valores de , en radianes, usando la respuesta de (b).

Solución

a)

b)

c) (ii) a) cm cm

b) rad rad

Nota: la solución del libro da rad para , pero , es decir, rad.

Ejercicio 92 DifícilIB · P1 TZ0 Noviembre 2006

En el triángulo , , y . Calcule la diferencia entre las áreas de los dos posibles triángulo para .

Solución

Diferencia de áreas

Ejercicio 93 DifícilIB · P2 TZ1 Mayo 2017

En el triángulo , cm, cm, cm y .

a) Usa el teorema del coseno para mostrar que . Considere los posibles triángulos con cm.

b) Calcule los dos valores correspondientes de .

c) Usando lo anterior, encuentre el área del triángulo más pequeño. Considere el caso donde , la longitud de , no se fija en 8 cm.

d) Determine el rango de valores de para los cuales es posible formar dos triángulos.

Solución

a) Por el teorema del coseno, , de donde .

b) cm cm

c) Área

d)

Ejercicio 94 DifícilIB · P2 TZ2 Mayo 2017

a) Halle el conjunto de valores de que satisfacen la inecuación .

b) El triángulo se muestra en la siguiente figura. Sabiendo que , halle el rango de posibles valores de . Triángulo ABC alto y estrecho con BC = 2 en la base y AC = 4

Solución

a)

b)

Ejercicio 95 DifícilIB · P1 TZ0 Noviembre 2012

En el triángulo , , y .

a) Para el caso , encuentre los dos valores posibles de .

b) Determine los valores de para los cuales las condiciones anteriores definen un triángulo único.

Solución

a)

b) o

Nota: la solución del libro da solo (triángulo rectángulo en ), pero también hay un único triángulo cuando : la ecuación tiene entonces una sola raíz positiva (para la otra raíz es 0 y no da triángulo).

Ejercicio 96 DifícilIB · P2 TZ1 Mayo 2011

Dado , con longitudes mostradas en el siguiente diagrama, encuentre la longitud del segmento de línea . Triángulo ABC con AB = 7, BC = 5, ángulo A de 40° y un punto D en AC tal que BD = 5

Solución

Nota: la solución del libro da , pero el valor exacto es (con y ); el libro redondea el ángulo antes de calcular.

Ejercicio 97 DifícilIB · P1 TZ1 Mayo 2012

En el triángulo ABC, , y .

a) Demuestre que .

b) Al elevar al cuadrado ambos lados de la ecuación de la parte a), resuelva la ecuación para calcular los ángulos en el triángulo.

c) Aplique el teorema de Pitágoras en el triángulo ABC para encontrar , y por lo tanto muestre que .

d) Usando lo anterior, o de otra manera, calcule la longitud de la perpendicular de B a [AC].

Solución

a) y ; como , se obtiene .

b)

c)

d) Longitud de la perpendicular

Ejercicio 98 DifícilIB · P2 TZ0 Noviembre 2021

Considere un triángulo ABC donde , y . Encuentre el perímetro más pequeño posible del triángulo ABC.

Solución

Menor perímetro con 3 c.s.

Problemas de contexto (rumbos, alturas, figuras)

Ejercicio 99 MedioIB · P1 TZ1 Mayo 2004

El siguiente diagrama tridimensional muestra cuatro puntos , , y . , y están en el mismo plano horizontal, y es vertical. Dibujo en perspectiva de cuatro puntos A, B, C y D: A, B y C en un plano horizontal y D en vertical sobre A , m, , . Usando el teorema del coseno en el triángulo , o de cualquier otro modo, calcule .

Solución

m

Ejercicio 100 MedioIB · P2 TZ1 Mayo 2010

La figura muestra un cono circular recto, es el centro de la base que tiene un radio de 6 cm. Los puntos y están en la circunferencia de la base del cono. La altura del cono es 8 cm y el ángulo es de . Cono circular recto con vértice A, centro de la base O, altura AO y puntos B y C en la circunferencia de la base Calcule la medida del ángulo .

Solución

Ejercicio 101 MedioIB · P1 Mayo 1996

Un avión de reconocimiento , volando a una altura de tres mil metros sobre el punto en la superficie del mar, ve un carguero en un ángulo de depresión de y un buque tanque en un ángulo de depresión de , como se muestra en la figura. El ángulo es . Avión A sobre el punto R del mar; los barcos B y C se ven desde A con ángulos de depresión de 37° y 21° Encuentra, al metro más cercano,

a) La distancia entre el avión y el buque tanque;

b) La distancia entre los dos barcos.

Solución

a) m

b) m

Ejercicio 102 MedioIB · P1 Noviembre 1996

Un corredor comienza a correr desde un punto a una velocidad constante de 1 km cada 3 minutos. Corre durante 30 minutos en la dirección al noreste y durante 15 minutos en la dirección al suroeste para llegar al punto . Encuentre la distancia a la décima de kilómetro más próximo.

Solución

km

Ejercicio 103 MedioIB · P1 Noviembre 1998

Un barco viaja de a y observa un faro en . Usando la distancia y los ángulos que se muestran en el diagrama, calcule la distancia del barco desde el punto hasta el faro en . Recta con los puntos A y B separados 50 km y el faro L; el ángulo en A mide 50° y el ángulo exterior en B mide 70°

Solución

km

Ejercicio 104 MedioIB · P1 Noviembre 1999

La caja rectangular mostrada en el diagrama tiene dimensiones 6 cm x 4 cm x 3 cm. Caja rectangular ABCDEFGH de 6 cm × 4 cm × 3 cm con los segmentos AH y HC y el ángulo AHC en H Calcule, ajustando a la décima más cercana de un grado, el tamaño del ángulo .

Solución

Ejercicio 105 DifícilIB · P2 TZ1 Mayo 2008

El diagrama tridimensional muestra los puntos y que están respectivamente en un terreno horizontal al oeste y sur-oeste de la base de una bandera vertical . Los ángulos de elevación de y con respecto a son, respectivamente, y , y m. Puntos P y Q en el suelo, base R de la bandera vertical RS, ángulos de elevación 35° en P y 40° en Q, y PQ = 20 m Determine la altura de la bandera.

Solución

m

Ejercicio 106 DifícilIB · P2 TZ0 Noviembre 2017

Barry está en la cima de un acantilado, a 80 m sobre el nivel del mar, y observa dos yates en el mar. Seaview () se encuentra en un ángulo de depresión de . Nauti Buoy () se encuentra en un ángulo de depresión de . El siguiente diagrama tridimensional muestra a Barry y los dos yates en y . se encuentra al pie del acantilado y el ángulo . Acantilado: Barry en B, a 80 m sobre X; yates en S y N, con el ángulo SXN = 70° Calcule, con tres cifras significativas, la distancia entre los dos yates.

Solución

Ejercicio 107 DifícilIB · P2 TZ1 Mayo 2016

El siguiente diagrama muestra un recinto triangular cercado en medio de un gran campo cubierto de hierba. Los puntos y están separados 3 m. Una cabra está atada por una cuerda de 5 m de longitud en el punto en el borde exterior del recinto. Sabiendo que la esquina del recinto en forma un ángulo de radianes y que el área de campo que puede ser alcanzado por la cabra es de 44 m, encuentre el valor de . Recinto triangular con esquina C de ángulo θ, punto A a 3 m de C sobre el lado inclinado y cabra G atada con una cuerda de 5 m en A, por fuera del recinto

Solución

rad

Ejercicio 108 DifícilIB · P1 Noviembre 1998

En el diagrama que se muestra, cada paralelogramo sucesivo se forma uniendo los puntos medios de los lados del paralelogramo anterior. El paralelogramo más grande tiene lados de longitud 4. Paralelogramo de lados 4 y ángulo de 60° con paralelogramos anidados, cada uno formado por los puntos medios de los lados del anterior Si el patrón mostrado es infinito, encuentre la suma de las áreas de los paralelogramos.

Solución

Ejercicio 109 DifícilIB · P2 TZ2 Mayo 2015

El granjero Bill posee un terreno rectangular de 10 m por 4 m. Bill ata una cuerda a un poste de madera situado en una esquina de su terreno, y ata el otro extremo de la cuerda a su cabra Gruff.

a) Sabiendo que la cuerda tiene una longitud de 5 m, calcule el porcentaje del terreno de Bill en el que Gruff puede pastar. Dé la respuesta aproximando al número entero más próximo.

b) Bill sustituye la cuerda de Gruff por otra que tiene una longitud , , de modo que ahora Gruff pueda pastar exactamente en la mitad del terreno de Bill. Muestre que satisface la ecuación .

c) Halle el valor de .

Solución

a) El porcentaje de terreno de pasto es

b) Demostración.

c) m

Ejercicio 110 DifícilIB · P2 TZ2 Mayo 2012

Dos discos, uno de 8 cm de radio y otro de 5 cm de radio, se colocan de tal forma que se estén tocando. Se ata un trozo de cuerda alrededor de los dos discos, tal y como se muestra en el siguiente diagrama. Dos discos tangentes de radios 5 cm y 8 cm rodeados por una cuerda formada por las dos tangentes exteriores; centros a 13 cm Calcule la longitud de cuerda que se necesita para rodear los dos discos.

Solución

Longitud de cuerda cm

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