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NM 3.2Conceptos básicos de la trigonometría

Medida de ángulos en grados y en radianes. Longitud de un arco y área de un sector circular.

Grados y radianes

Un ángulo puede medirse en grados (una circunferencia completa mide 360°) o en radianes (una circunferencia completa mide 2π rad). La relación entre ambas unidades es:

πrad=180∘

de donde se obtiene la conversión: para pasar de grados a radianes se multiplica por π180, y para pasar de radianes a grados se multiplica por 180π.

Longitud de arco y área de un sector circular

En una circunferencia de radio r, si θ es el ángulo central expresado en radianes, la longitud del arco correspondiente y el área del sector circular son:

L=rθAsector=12r2θ

Figura 44. Sector circular: arco y área proporcionales al ángulo central.

Actividad resuelta

Un sector circular de radio 12 cm tiene un ángulo central de 50°. Calcula la longitud de su arco y su área.

Se convierte el ángulo a radianes: θ=50⋅π180=5π18 rad.

L=rθ=12⋅5π18=10π3≈10,47cm

Asector=12r2θ=12⋅144⋅5π18=20π≈62,83cm2

✎ Problemas para practicar en clase

Ejercicios básicos para afianzar la teoría de este ítem. Resuélvelos en tu cuaderno.

1. Convierte:

a) 30°, 135° y 270° a radianes

b) 5π6, 7π4 y 2 rad a grados

Ver solución

a) π/6 ; 3π/4 ; 3π/2

b) 150° ; 315° ; 2 rad ≈ 114,6°

2. Un sector circular tiene radio 6 cm y ángulo central π3. Calcula la longitud del arco y el área del sector.

Ver solución

Arco = 6 · π/3 = 2π ≈ 6,28 cm ; área = ½ · 6² · π/3 = 6π ≈ 18,85 cm²

3. Dado el área 18πcm2 de un sector de radio 6 cm, halla su ángulo central en radianes y en grados.

Ver solución

½ · 36 · θ = 18π ⇒ θ = π rad = 180°

4. Un arco de 10 cm subtiende un ángulo de 2 rad. Halla el radio de la circunferencia y el área del sector.

Ver solución

r = 10/2 = 5 cm ; área = ½ · 5² · 2 = 25 cm²

5. Calcula el perímetro de un sector circular de radio 5 cm y ángulo 72°.

Ver solución

72° = 2π/5 rad ; arco = 5 · 2π/5 = 2π ; perímetro = 10 + 2π ≈ 16,28 cm