Ángulo entre dos rectas |
Ángulo entre dos rectas |
Puestas en el espacio (visualizadas en un Plano cartesiano ), dos rectas pueden ser coincidentes (una sobre la otra, formando una sola), paralelas (sin formar ángulo alguno) o pueden cortarse entre sí .
Pues bien, dos rectas que se cortan entre sí determinan cuatro ángulos (dos pares de iguales entre sí) .
Y podemos obtener la medida de este ángulo tanto por sus pendientes como por sus vectores directores .
En este apartado veremos la representación de dos rectas y la fórmula para hallar el ángulo conociendo sus pendientes.
Antes de seguir, es conveniente repasar el tema Ecuación de la recta , para saber qué es una línea recta y su representación en un Plano Cartesiano .
Ver: Plano Cartesiano
Ver: Ecuación de la recta
Para calcular el ángulo entre dos rectas (l1 y l2) se debe conocer el valor de la pendiente de cada una de dichas rectas (pendientes que se identifican como m1 y m2).
Ahora es conveniente repasar el tema Recta pendiente para entender el conjunto:
Ver: Recta pendiente
Bien, volvamos a la pendiente. Cuando tenemos ese dato, o sabemos cómo obtenerlo, usaremos la fórmula
Lo cual se lee:
el valor del ángulo entre dos rectas será igual a la tangente inversa (tan-1) de la fracción
Hagamos un ejercicio de práctica:
Tenemos una recta AB (l1) cuya pendiente m1 = 1/2, que intercepta a otra recta CD (l2) cuya pendiente m2 = –1/3, encuentre el valor del ángulo que forman al cortarse.
Como es una práctica de aprendizaje, veamos la siguiente figura:
Por la magia de Geogebra vemos que el ángulo AED (α) mide 45°, pero para nuestro ejercicio ese valor no lo conocemos, veamos si lo “encontramos” usando la fórmula propuesta anteriormente:
Como conocemos los valores de las pendientes, simplemente reemplazamos:
Usando la calculadora, sacamos tangente inversa de -1 y resulta 45°
Como vimos cuando estudiamos la recta, hay diferentes elementos que sirven para hacer cálculos que la involucren, y uno de esos elementos es su pendiente, como explicamos en el ejercicio anterior.
Veamos ahora el siguiente caso:
Se tienen dos rectas, l1 y l2, cuyas coordenadas son los puntos A(5, 4), B(-3, 0) y C(-1, 3), D(8, 0), respectivamente. Calcular o encontrar el ángulo de la recta que forman al cortarse.
Si graficamos los datos, tenemos
Recuerden que el ángulo de 45°, que vemos en la figura, no lo conocemos, es lo que debemos averiguar.
Aquí tenemos dos rectas (AB = l1 y CD = l2) definidas solo por pares de coordenadas .
Vaya, pero más arriba aprendimos que para calcular el ángulo entre dos rectas (l1 y l2) debemos conocer la pendiente de cada una.
Acá no está ese dato. Pero si tenemos las coordenadas de los puntos que contienen a esas rectas, podemos calcular las pendientes.
Repasar o ver: Pendiente de la recta
Si vimos la materia indicada, sobre calcular la pendiente (m), sabremos que la fórmula para hacerlo es operando con las respectivas coordenadas en la fórmula
Entonces calculemos m1, para l1, cuyos puntos son
Hemos marcado en rojo cada coordenada en su respectivo eje (x e y).
Reemplazamos los valores en la fórmula
Ahora calculemos m2, para l2, cuyos puntos son
Reemplazamos los valores en la fórmula
Y así tenemos que las pendientes son
Valores que son iguales a los del ejercicio anterior en el que nos entregaban inicialmente el dato de las pendientes.
Entonces, a partir de los puntos que contienen las rectas podemos calcular las pendientes de las mismas, lo cual nos permite averiguar el valor del ángulo entre dos rectas .
Lo primero que debemos recordar aquí es que “la línea recta es una representación gráfica de una expresión algebraica de primer grado” ; por lo tanto, debemos calcular el ángulo entre dos expresiones algebraicas (ecuaciones).
Veamos el siguiente ejemplo:
Calcular el ángulo que forman una recta (l1) expresada como que corta a otra recta (l2) expresada como .
Como ya sabemos, para calcular el ángulo entre dos rectas debemos conocer las pendientes de ellas.
Ambas ecuaciones corresponden a la forma general o implícita de una ecuación de primer grado , que se formula como Ax + By + C = 0
Por la materia estudiada sabemos que si tenemos una recta expresada como ecuación se puede conocer su pendiente (m) usando la fórmula
Veamos qué pasa con la primera ecuación
Veamos ahora qué pasa con segunda ecuación:
Ahora ya tenemos las dos pendientes: m1 = ½ y m2 = –1/3 y pueden calcular el ángulo entre las dos rectas (como se hizo al empezar este tema).
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