Trigonometry · real student question

Halla el ángulo de referencia de cada uno de los siguientes: 210 grados, 135 grados, 5pi/3 y 5pi/4.

Question

Halla el ángulo de referencia de cada uno de los siguientes:

a. 210210^\circ b. 135135^\circ c. 5π3\dfrac{5\pi}{3} d. 5π4\dfrac{5\pi}{4}

Step-by-step solution

  1. Ten claro qué es un ángulo de referencia. El ángulo de referencia de θ\theta es el ángulo agudo que forma el lado terminal de θ\theta con el eje xx, nunca con el eje yy. Siempre está en (0,90)(0^\circ,90^\circ), es decir (0,π2)\left(0,\tfrac{\pi}{2}\right) en radianes, y es lo que permite leer el tamaño de sinθ\sin\theta, cosθ\cos\theta o tanθ\tan\theta en el primer cuadrante y ponerle después el signo correcto.

  2. Apréndete la única regla de cada cuadrante. Para θ\theta entre 00 y una vuelta completa:

    CuadranteGradosRadianes
    Iθ\thetaθ\theta
    II180θ180^\circ-\thetaπθ\pi-\theta
    IIIθ180\theta-180^\circθπ\theta-\pi
    IV360θ360^\circ-\theta2πθ2\pi-\theta

    Cada línea se limita a medir hacia atrás hasta el semieje xx que quede más cerca. Si θ\theta es negativo o mayor que una vuelta completa, suma o resta primero 360360^\circ (2π2\pi).

  3. a. 210210^\circ. Como 180<210<270180^\circ<210^\circ<270^\circ, el ángulo está en el cuadrante III, así que resta 180180^\circ:

    210180=30210^\circ-180^\circ=30^\circ

  4. b. 135135^\circ. Como 90<135<18090^\circ<135^\circ<180^\circ, el ángulo está en el cuadrante II, así que réstalo de 180180^\circ:

    180135=45180^\circ-135^\circ=45^\circ

  5. c. 5π3\dfrac{5\pi}{3}. Escribe las fronteras con el mismo denominador: π=3π3\pi=\tfrac{3\pi}{3}, 3π2=4.5π3\tfrac{3\pi}{2}=\tfrac{4.5\pi}{3} y 2π=6π32\pi=\tfrac{6\pi}{3}. Como 5π3\tfrac{5\pi}{3} queda entre 4.5π3\tfrac{4.5\pi}{3} y 6π3\tfrac{6\pi}{3}, está en el cuadrante IV:

    2π5π3=6π35π3=π32\pi-\frac{5\pi}{3}=\frac{6\pi}{3}-\frac{5\pi}{3}=\frac{\pi}{3}

  6. d. 5π4\dfrac{5\pi}{4}. Con π=4π4\pi=\tfrac{4\pi}{4} y 3π2=6π4\tfrac{3\pi}{2}=\tfrac{6\pi}{4}, el ángulo 5π4\tfrac{5\pi}{4} cae en el cuadrante III:

    5π4π=5π44π4=π4\frac{5\pi}{4}-\pi=\frac{5\pi}{4}-\frac{4\pi}{4}=\frac{\pi}{4}

  7. Comprueba cada respuesta con los valores del seno. Un ángulo de referencia debe reproducir la magnitud de las razones trigonométricas: sin210=12\sin 210^\circ=-\tfrac12 y sin30=12\sin 30^\circ=\tfrac12; sin135=22\sin 135^\circ=\tfrac{\sqrt2}{2} y sin45=22\sin 45^\circ=\tfrac{\sqrt2}{2}; sin5π3=32\sin\tfrac{5\pi}{3}=-\tfrac{\sqrt3}{2} y sinπ3=32\sin\tfrac{\pi}{3}=\tfrac{\sqrt3}{2}; sin5π4=22\sin\tfrac{5\pi}{4}=-\tfrac{\sqrt2}{2} y sinπ4=22\sin\tfrac{\pi}{4}=\tfrac{\sqrt2}{2}. En cada caso sólo cambia el signo, exactamente como debe ser. Observa que 210210^\circ y 5π4\tfrac{5\pi}{4} están ambos en el cuadrante III y aun así dan ángulos de referencia distintos: el cuadrante elige la regla, no la respuesta.

Answer

21030,13545,5π3π3,5π4π4210^\circ \to 30^\circ,\quad 135^\circ \to 45^\circ,\quad \tfrac{5\pi}{3} \to \tfrac{\pi}{3},\quad \tfrac{5\pi}{4} \to \tfrac{\pi}{4}

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