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Matemática M2 · Pregunta #509

Trigonometría: ejercicio PAES resuelto

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Pregunta

Gráfico de referencia
ady. = 10op. = ?hip. = ?30°

Esquema, no necesariamente a escala

Un equipo de topógrafos está midiendo la altura de un poste de alumbrado en Valparaíso. Desde un punto en el suelo, a 10 metros de la base del poste, se observa la parte superior con un ángulo de elevación de 30∘30^\circ.

¿Cuál es la altura del poste?

  1. A.

    1033\frac{10\sqrt{3}}{3} metros

  2. B.

    10310\sqrt{3} metros

  3. C.

    55 metros

  4. D.

    2020 metros

Revisar la respuesta y el procedimiento

Respuesta correcta y explicación

Alternativa A

1033\frac{10\sqrt{3}}{3} metros

¡Hola! Para resolver este problema, tenemos que identificar qué razón trigonométrica nos sirve.

  • Tenemos un triángulo rectángulo (formado por el poste, el suelo y la línea de visión).
  • Conocemos el ángulo de elevación (30∘30^\circ) y el cateto adyacente al ángulo (la distancia al poste, 1010 metros).
  • Queremos encontrar la altura del poste, que es el cateto opuesto al ángulo.
  • La razón trigonométrica que relaciona el cateto opuesto con el cateto adyacente es la tangente.

El primer paso es plantear la ecuación:
tan⁡(θ)=cateto opuestocateto adyacente\tan(\theta) = \frac{\text{cateto opuesto}}{\text{cateto adyacente}}

Reemplazamos con los valores que nos dieron:
tan⁡(30∘)=altura10\tan(30^\circ) = \frac{\text{altura}}{10}

Sabemos que el valor de tan⁡(30∘)\tan(30^\circ) es 33\frac{\sqrt{3}}{3}. Entonces, nuestra ecuación queda:
33=altura10\frac{\sqrt{3}}{3} = \frac{\text{altura}}{10}

Para despejar la altura, multiplicamos ambos lados por 1010:
altura=10×33\text{altura} = 10 \times \frac{\sqrt{3}}{3}
altura=1033 metros\text{altura} = \frac{10\sqrt{3}}{3} \text{ metros}

Por lo tanto, la altura del poste es 1033\frac{10\sqrt{3}}{3} metros, que corresponde a la alternativa A.

Algunos errores comunes que podrías haber cometido:

  • Si hubieras confundido la tangente con el cotangente o multiplicado mal, podrías haber llegado a 10310\sqrt{3} metros (alternativa B).
  • Si hubieras usado el seno en vez de la tangente (sin⁡(30∘)=altura10\sin(30^\circ) = \frac{\text{altura}}{10}), habrías obtenido 55 metros (alternativa C), porque sin⁡(30∘)=12\sin(30^\circ) = \frac{1}{2}.
  • La alternativa D (2020 metros) podría ser un error si hubieras usado la cosecante o el doble de la distancia, pero no se relaciona directamente con la razón trigonométrica correcta para este caso. ¡Así que ojo ahí!

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