Ley de Senos


Objetivos

Esta lección presenta los conceptos y destrezas básicas que te permitirán:

  • Entender la Geometría de la ley de Senos.
  • Conseguir lados con ángulos menores que 90°.
  • Conseguir ángulos con ángulos menores que 90°.
  • Conseguir ángulos y lados con ángulos mayores que 90°.
  • Reconocer situaciones en las que se pude aplicar la Ley de Senos.

Ley de Senos y su Geometría

La ley de senos dice que en cualquier triángulo la longitud de los lados son proporcionales a los senos de los correspondientes ángulos.

Si ABC es un triángulo con lados a,b y c, entonces:

a sen A = b sen B = c sen C

triangulo - ley de senos triangulo - ley de senos
(a) (b)
Figura1

Recordemos que el área de un triángulo está dada por: 1 2 × base × altura

 

Haz Click en Cualquiera de las Fórmulas
 

Igualando las fórmulas halladas para el area del triángulo ABC en función de los diferentes ángulos tenemos:

1 2 c b sen ( A ) = 1 2 c a sen ( B ) = 1 2 a b sen ( C )

Si multiplicamos los términos de estas igualdades por: 2 ( a b c ) , obtendremos la ley de senos:

( 2 ( a b c ) ) 1 2 c b sen ( A ) = ( 2 ( a b c ) ) 1 2 c a sen ( B ) = ( 2 ( a b c ) ) 1 2 a b sen ( C )

Simplificando:

a sen A = b sen B = c sen C





Aplicación sobre la ley de Senos.


Un observatorio ubicado en un punto B sobre la tierra localiza un satélite el cual se estima se encuentra aproximadamente a 497 389 Km del observatorio.
El satélite estima los ángulos formados entre el observatorio, la luna y su posición, los cuales están representados en la siguiente aplicación.
Observa como podemos usar la Ley de Senos para hallar la distancia entre el satélite y la luna.
Desplaza la luna y observa como los datos varían.


Este es un Applet de Java creado con GeoGebra desde www.geogebra.org – Java no parece estar instalado Java en el equipo. Se aconseja dirigirse a www.java.com


Puedes utilizar una idea similar para encontrar la distancia entre el observatorio y la luna ?





Usando la Ley de Senos para Conseguir los lados de un Triángulo

Ejemplo 1:

Resolver el triángulo si se sabe que las medidas de los ángulos son las siguientes: A=52°, B=58°, B=70° y que el lado opuesto al ángulo C mide 26.7 unidades.

Solución:
triangulo - ley de senos

Sabemos que la suma de los ángulos interiores de todo triángulo es 180°, por lo tanto para hallar el ángulo C, utilizamos los ángulos A y B .


C = 180°-(52°+70°)
C = (180°-122)° =58°

 

 

Encontrar el lado opuesto al ángulo A, llamémoslo " a ":

sen ( 58° ) 26.7 = sen ( 52° ) a a = 26.7 sen ( 52° ) sen ( 58° ) a = 24.8

Encontrar el lado opuesto al ángulo B, llamémoslo " b ":

sen ( 70° ) b = sen ( 58° ) 26.7 b = 26.7 sen ( 70° ) sen ( 58° ) b = 29.6



Usando la Ley de Senos para Conseguir los ángulos de un Triángulo

Ejemplo 1:

Resolver el triángulo con lados a = 20 y c = 11 y el ángulo C (opuesto al lado c) mide 30°

Solución:
triangulo - ley de senos

sen ( 30° ) 11 = sen ( A ) 20 sen ( A ) = 20 ( 1 2 ) ( 1 11 ) sen ( A ) = 10 11 A = arcsen ( 10 11 ) A = 65.38°

La función seno tiene el mismo valor para el ángulo 180°-65.38°=114.2°, por lo tanto A tiene dos posibles valores: 65.38° o 114.2°

Entonces, para el ángulo B también tenemos dos posibles soluciones:

Solución 1:

Si A=65.38°, entonces:

B′ = 180 30 65.38 B′ = 84.62

Por lo tanto el lado b′sería:

sen ( 30° ) 11 = sen ( 84.62° ) b′ b′ = 11 sen ( 84.62° ) sen ( 30° ) b′ 21.9

triangulo - ley de senos

Solución 2:

Si A=114.2°, entonces:

B″ = 180 30 114.2 B″ = 35.8

Por lo tanto el lado b″ sería:

sen ( 30° ) 11 = sen ( 35.8° ) b″ b″ = 11 sen ( 35.8° ) sen ( 30° ) b″ 12.9

triangulo - ley de senos



Ley de Senos con Ángulos Obtusos

Ejemplo 1:


Situaciones para la Aplicación de la Ley de Senos

Cuando resolvemos problemas que involucran triángulos podemos encontrar los siguientes casos:

  1. Si el triángulo es rectángulo, la mejor forma de resolverlo es usando las razones trigonométricas que aprendimos en la lección Trigonometría de Triángulos Rectángulos.
  2. Si el triángulo es oblicuo, entonces se pueden presentar los siguientes casos:
    Caso Aplicabilidad de la Ley de Senos

    1. Se conoce un lado y dos ángulos

    ALA

    ALA

    En el ejemplo, el lado conocido es c y los ángulos conocidos son A y B. Escribiendo las fórmulas de la Ley de Senos, tenemos:

    a senA = b senB = c senC

    Recordemos que si conocemos dos ángulos de un triángulo, fácilmente podemos obtener el tercer ángulo así:

    C = 180° - A - B

    Por lo tanto, reescribiendo las ecuaciones, tenemos:

    a senA = b senB = c senC

    Luego, para obtener el lado a utilizamos:

    a senA = c senC

    Para obtener el lado b utilizamos:

    b senB = c senC

    Por lo tanto, si es posible resolver el triángulo usando la Ley de Senos.

    ALA

    LAA

    En el ejemplo, el lado conocido es c y los ángulos conocidos son A y C. Escribiendo las fórmulas de la Ley de Senos, tenemos:

    a senA = b senB = c senC

    Recordemos que si conocemos dos ángulos de un triángulo, fácilmente podemos obtener el tercer ángulo así:

    B = 180° - A - C

    Luego, para obtener el lado a utilizamos:

    a sen A = c sen C

    Para obtener el lado b utilizamos:

    b sen B = c sen C

    Por lo tanto, si es posible resolver el triángulo usando la Ley de Senos.

    2. Se conocen dos lados y el ángulo opuesto a uno de estos lados

    ALA

    LLA

    En el ejemplo, los lados conocidos son a y c y el ángulo conocido es el opuesto al lado c, C. Escribiendo las fórmulas de la Ley de Senos, tenemos:

    a senA = b senB = c senC

    En este caso, podemos obtener el ángulo A utilizando la ecuación:

    a senA = c senC

    Luego, como ya se conocen dos ángulos, podemos encontrar fácilmente el ángulo B, pues:

    B = 180° - A - C

    Finalmente, podemos obtener el lado b utilizando la ecuación:

    b sen B = c sen C

    En conclusión, si es posible resolver el triángulo usando la Ley de Senos.

    3. Se conocen dos lados y el ángulo entre ellos

    ALA

    LAL

    En este caso se conoce dos lados y el ángulo entre ellos. Escribiendo las fórmulas de la Ley de Senos, tenemos:

    a senA = b senB = c senC

    Para cualquier par de ecuaciones que tomemos, la fórmula involucra dos variables desconocidas. Por lo tanto, no es posible resolver el triángulo usando la Ley de Senos.

    4. Se conocen los tres lados

    LLL

    LLL

    En este caso se conoce los tres lados del triángulo. Escribiendo las fórmulas de la Ley de Senos, tenemos:

    a senA = b senB = c senC

    Para cualquier par de ecuaciones que tomemos, la fórmula involucra dos variables desconocidas. Por lo tanto, no es posible resolver el triángulo usando la Ley de Senos.


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Resumen

Esta lección presentó los conceptos y destrezas básicas que te permitirán:

  • Entender la Geometría de la ley de Senos.
  • Conseguir lados con ángulos menores que 90°.
  • Conseguir ángulos con ángulos menores que 90°.
  • Conseguir ángulos y lados con ángulos mayores que 90°.
  • Reconocer situaciones en las que se pude aplicar la Ley de Senos.