1. Planteamiento del problema: Dado que $\csc \theta = \frac{4}{3}$ y $\sec \theta = \frac{5}{4}$, y las definiciones $\csc \theta = \frac{1}{\sin \theta}$ y $\sec \theta = \frac{1}{\cos \theta}$, se pide:
- Encontrar cinco pares de ángulos coterminales, positivos y negativos.
- Determinar en qué cuadrantes se localizan ángulos según signos de funciones trigonométricas.
2. Encontrar $\sin \theta$ y $\cos \theta$:
$$\sin \theta = \frac{1}{\csc \theta} = \frac{1}{\frac{4}{3}} = \frac{3}{4}$$
$$\cos \theta = \frac{1}{\sec \theta} = \frac{1}{\frac{5}{4}} = \frac{4}{5}$$
3. Encontrar $\tan \theta$ usando $\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}$:
$$\tan \theta = \frac{\frac{3}{4}}{\frac{4}{5}} = \frac{3}{4} \times \frac{5}{4} = \frac{15}{16}$$
4. Cinco pares de ángulos coterminales:
Recordemos que ángulos coterminales difieren en múltiplos enteros de $360^\circ$ o $2\pi$ radianes.
Sea $\theta_0$ un ángulo que satisface las condiciones, entonces los pares coterminales son:
$$\theta_0 + 360^\circ k, \quad \theta_0 - 360^\circ k, \quad k=1,2,3,4,5$$
Por ejemplo, si $\theta_0 = \arcsin\left(\frac{3}{4}\right) \approx 48.59^\circ$:
- Positivos: $48.59^\circ, 408.59^\circ, 768.59^\circ, 1128.59^\circ, 1488.59^\circ$
- Negativos: $-311.41^\circ, -671.41^\circ, -1031.41^\circ, -1391.41^\circ, -1751.41^\circ$
5. Cuadrantes según signos de funciones trigonométricas:
- a) Secante y tangente negativas:
- $\sec \theta = \frac{1}{\cos \theta}$ negativa implica $\cos \theta < 0$.
- $\tan \theta$ negativa implica que $\sin \theta$ y $\cos \theta$ tienen signos opuestos.
- Cuadrantes donde $\cos \theta < 0$ y $\tan \theta < 0$ son el II (seno +, coseno -) y el IV (seno -, coseno +). Pero en IV $\cos$ es positivo, descartado.
- Por tanto, cuadrante II.
- b) Cosecante positiva:
- $\csc \theta = \frac{1}{\sin \theta} > 0$ implica $\sin \theta > 0$.
- Cuadrantes I y II.
- c) Todas son negativas excepto seno y cosecante:
- Esto significa $\cos \theta < 0$, $\tan \theta < 0$, $\cot \theta < 0$, $\sec \theta < 0$, y $\sin \theta > 0$, $\csc \theta > 0$.
- Cuadrante II cumple estas condiciones.
- ch) Seno y coseno del mismo signo:
- Ambos positivos: cuadrante I.
- Ambos negativos: cuadrante III.
- d) Cotangente y secante con signos contrarios:
- $\cot \theta = \frac{\cos \theta}{\sin \theta}$.
- Si $\sec \theta = \frac{1}{\cos \theta}$ y $\cot \theta$ tienen signos contrarios, entonces $\cos \theta$ y $\cot \theta$ tienen signos opuestos.
- Esto ocurre en cuadrantes II y IV.
- e) Cosecante y secante con igual signo:
- $\csc \theta$ y $\sec \theta$ positivos: cuadrante I.
- Ambos negativos: cuadrante III.
- f) Seno y tangente negativas:
- $\sin \theta < 0$ y $\tan \theta < 0$.
- $\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}$ negativa implica $\sin$ y $\cos$ signos opuestos.
- Si $\sin$ es negativa y $\tan$ negativa, $\cos$ debe ser positiva.
- Cuadrante IV.
- g) Cotangente positiva:
- $\cot \theta = \frac{\cos \theta}{\sin \theta} > 0$ implica $\cos \theta$ y $\sin \theta$ tienen el mismo signo.
- Cuadrantes I y III.
Respuesta final:
- Cinco pares de ángulos coterminales: $\theta_0 \pm 360^\circ k$, $k=1,2,3,4,5$.
- a) Cuadrante II.
- b) Cuadrantes I y II.
- c) Cuadrante II.
- ch) Cuadrantes I y III.
- d) Cuadrantes II y IV.
- e) Cuadrantes I y III.
- f) Cuadrante IV.
- g) Cuadrantes I y III.
Trig Funciones Cuadrantes B2F3Fd
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