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TRILCE
127
Capítulo
FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS REALES
DE VARIABLE REAL
13
INTRODUCCIÓN
Dentro del análisis matemático, el concepto de función es materia de un largo estudio debido a su flexibilidad para
representar vía modelos matemáticos una cierta realidad que se desea investigar, ya sea para prevenir u optimizar.
En ese contexto las funciones trigonométricas, debido a sus características de periodicidad, juegan un rol importante en la
representación de fenómenos periódicos, como las transmisiones radiales por ejemplo; por ello su estudio es imprescindible.
DEFINICIÓN DE FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA
F.T. = {(x ;y) / y = R.T. (x) ; x D(F.T.)}

Por ejemplo :
}
D(Tan)
x
;
Tanx
y
/
)
y
;
x
{(
Tangente)
.(
T
.
F 


Si queremos algunos pares ordenados :











 






 





 
 ...
,
3
;
3
2
,
3
;
3
,
1
;
4
,
0)
;
(0
)
Tangente
.(
T
.
F
CONSIDERACIÓN I :
Para el análisis de cada una de las funciones trigonométricas, tendremos que recordar las representaciones, en la circunferencia
trigonométrica, de las Razones Trigonométricas, así como algunas propiedades adicionales.
Sen
Sen
Sen
Sen
A
A’
x
B
B’
y
Cos
Cos
Cos
Cos
A
A’
x
B
B’
y
A
A’
x
B
B’
y
 


 
 


Tan
Tan
Cuadro de Variaciones I
0
0
0
0
Tan
1
0
0
1
1
0
0
1
Cos
0
1
1
0
0
1
1
0
Sen
2
2
3
2
3
2
2
0





































Trigonometría
128
Además, no olvide que en la C.T. mostrada, los arcos con extremo en :
Z
n
;
2
3)
(4n
forma :
la
de
es
B'
Z
n
;
1)
(2n
:
forma
la
de
es
A'
Z
n
;
2
1)
(4n
:
forma
la
de
es
B
Z
n
;
n
2
:
forma
la
de
es
A











A’ A
B
B’
x
y
Pero si debido a alguna condición; puede estar ubicado en :
A o A' ; es de la forma : 
n ; Z
n
B o B' ; es de la forma :
2
)
1
n
2
( 
 ; Z
n
A,A' ; B o B' ; es de la forma :
2
n ; Z
n
Por ejemplo : si nos pidiesen hallar "  " que cumple :
0
Sen 
  "  " tiene su extremo en A o A'  

 n ; Z
n 
1
Sen 
  "  " tiene su extremo en B  2
)
1
n
4
( 


 ; Z
n
0
Cos 
  "  " tiene su extremo en B o B'  2
)
1
n
2
( 


 ; Z
n
1
Cos 

  "  " tiene su extremo en A'  


 )
1
n
2
( ; Z
n 
0
2
Sen 
  " 
2 " tiene su extremo en A o A'  

 n
2 ;
2
n

 ; Z
n
ANÁLISIS DE LAS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS
I. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA SENO
F.T.(Sen) = {(x ;y) / y = Senx ; x D(Sen)}

Por lo visto en la representación y de acuerdo al cuadro de variaciones, tenemos :
2
x
1
x
2
Senx
1
Senx
2
5
2
3
2


 1
0
2


2 3 x
y
1
Gráfica que recibe el nombre de sinusoide; desde el cual podemos afirmar :
TRILCE
129
* D(Sen) = R
* 1
Senx
1
]
1
;
1
[
R(Sen) 





mín
máx
* Es una función continua en R.
* Es una función creciente y decreciente.
* Es una función periódica : 
 2
T (periodo principal)
* Es una función impar : Sen(x) =  Senx
* No es inyectiva.
II. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA COSENO
F.T.(Cos) = {(x ;y) / y = Cosx ; x D(Cos)}

Por lo visto en la representación y de acuerdo al cuadro de variaciones, tenemos :
2
x
1
x
2
Cosx
1
Cosx
2
5
2
3
2


 1
0
2


2
3
x
y
1
Gráfica que recibe el nombre de cosinusoide; desde el cual podemos afirmar :
* D (Cos) = R
* 1
Cosx
1
]
1
;
1
[
R(Cos) 





mín
máx
* Es una función continua en R.
* Es una función creciente y decreciente.
* Es una función par : Cos(x) = Cosx
* Es una función periódica : 
 2
T (periodo principal)
* No es inyectiva.
III. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA TANGENTE
F.T.(Tan) = {(x ; y) / y = Tanx ; x D(Tan)}

De acuerdo a la representación en la C.T. y el cuadro de variaciones; y con el detalle adicional que la tangente no se
define para todo arco cuyo extremo coincide con B o B', (en la C.T.), es decir, los arcos de la forma Z
n
,
2
)
1
n
2
( 

 no
pertenecen al dominio de la función.
2
5
2
3
2

 0
2
  2 x
y
Tan
Tan


3
Asíntotas
Trigonometría
130
A la curva se le va a denominar tangentoide; y de allí podremos afirmar :
*





 



 Z
n
;
2
)
1
n
2
(
R
)
Tan
(
D
* 





 Tanx
R
)
Tan
(
R
* No se define en
2
)
1
n
2
( 
 ; Z
n
* Es una función creciente en cada cuadrante.
* Es una función impar : Tan(x) =  Tanx
* Es una función periódica : 

T (período principal)
* No es inyectiva.
CONSIDERACIÓN II :
A
A’
x
B
B’
y
A
A’ x
B
B’
y




Sec
Sec

 

 
Cot Cot
Csc
Csc
A
A’
x
B
B’
y


Nótese de los gráficos, aparte de las representaciones de las R.T.; que la cotangente, secante y cosecante no se definen
respectivamente, para arcos cuyo extremo coincide con :
A y A'  
n ; Z
n
B y B' 
2
)
1
n
2
( 
 ; Z
n
A y A'  
n ; Z
n
Cuadro de variaciones II :
0
Csc
1
1
1
Sec
0
Cot
2
2
3
2
3
2
2
0































 1



1


0 0 

 


 1
1 


 1

IV. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA COTANGENTE
}
D(Cot)
x
;
Cotx
y
/
y)
;
x
{(
)
Cot
.(
T
.
F 


TRILCE
131
De acuerdo a lo visto en la representación y en el cuadro de variaciones, tendremos :
2
3
2

 0
2
  x
y
Cot
Cot

 2
Asíntotas

Curva que recibe el nombre de cotangentoide; de donde podemos afirmar :
* }
Z
n
;
n
{
R
)
Cot
(
D 



* 




 Cotx
R
)
Cot
(
R
* No se define en 
n ; Z
n 
* Es una función decreciente en cada cuadrante.
* Es una función impar : Cot(x) =  Cotx
* Es una función periódica : 

T (periodo principal)
* No es inyectiva.
V. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA SECANTE
}
D(Sec)
x
;
Secx
y
/
y)
;
x
{(
)
Sec
.(
T
.
F 


Según la representación y variación, tendremos :
2
3
0
2
  x
y
2
Asíntota
2


 1
1
2
5 3
Curva denominada secantoide, de donde afirmamos :
*





 



 Z
n
;
2
)
1
n
2
(
R
)
Sec
(
D
*   1
Secx
o
1
Secx
;
1
1
;
)
Sec
(
R 










* No se define en Z
n
;
2
)
1
n
2
( 


* Es una función creciente y decreciente
* Es una función par : Sec(x) = Secx
* Es una función periódica : 
 2
T (período principal)
* No es inyectiva.
Trigonometría
132
VI. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA COSECANTE
 
D(Csc)
x
;
Cscx
y
/
y)
;
(x
)
Csc
(
T
.
F 


2
3
0
2
  x
y
2
Asíntota
2


 1
1
2
5

Curva a la que se denomina cosecantoide, de la cual afirmaremos :
* }
Z
n
;
n
{
R
)
Csc
(
D 



*   1
Cscx
o
1
Cscx
;
1
1
;
)
Csc
(
R 










* No se define en Z
n
;
n 

* Es una función creciente y decreciente
* Esunafunción par : Csc(x) =  Cscx
* Es una función periódica : 
 2
T (periodo principal)
* No es inyectiva.
TRILCE
133
EJERCICIOS PROPUESTOS
01. Halle la suma del máximo y mínimo valor de la función:
f(x) = 3+Senx
a) 5 b) 6 c) 7
d) 8 e) 9
02. Indique el mínimo valor que asume la función:
g(x) = 4-Cos2x
a) 1 b) 3 c) 5
d) 6 e) 7
03. Determine el dominio de la función: 2
Senx
4
)
x
(
f 

a) }
Z
n
/
2
n
{
R 

 b) R
c) R - {0} d) }
Z
n
/
n
{
R 


e) }
Z
n
/
3
)
1
n
2
{(
R 



04. Determine el dominio de la función: )
x
1
(
Cos
4
)
x
(
H 
a) R b) R - {0} c) R - {1}
d) }
Z
n
/
n
{
R 

 e) R - {2}
05. Graficar la función:
y = F(x) = 2Senx; ]
2
;
0
[
x 

a) b)
y
x
-1
1
/2
2
3 /2

y
x
-1
1

2
c) d)
y
x
-2
2
2

y
x
-2
2
2
e)
y
x
2

1
0
06. Graficar: y=f(x) = |Senx|; ]
2
;
0
[
x 

a) b)
y
x
-1
1
2
y
x
1
 2
0
c) d)
y
x
2
y
x
-1
1

2

0
e) N.A.
07. Dadas las funciones f y g definidas por: f(x)=2Cosx y
g(x) = 1+Cosx.
Hallar un intervalo donde f(x) < g(x)
a) <0;
2

> b) <0;> c) <;2>
d) <
2

;
2
3
> e) <0;2>
08. Determine el rango de la función: H(x)=3+3Cos
2
x
a) [2,5] b) [2,4] c) [3,6]
d) R e) [0,3]
09. Determine el rango de la función: F(x)=4-2Sen2
x
a) [1,2] b) [2,4] c) [3,7]
d) [-1,1] e) R
10. Determine el rango de: g(x)=8Sen2
x-1
a) [-2,5] b) [-1,7] c) [2,4]
d) [-3,3] e) R
11. Determine el periodo de: y=f(x)=4Cos3x+7
a) 2 b)
3
2
c) 3
d)
2
3
e) 
Trigonometría
134
12. ¿Cuál es el dominio de la función: f definida por:
1
)
x
(
Sen
2
)
x
(
f 
 ?
a) R b) R-{1} c) [-1;1]
d) R-{0} e) [0;+  >
13. ¿Cuál es el dominio de la función g definida por:
2
)
x
1
(
Cos
3
)
x
(
g 
 ?
a) R b) R+{0} c) [-1;1]
d) R-{1} e) <0;+  >
14. Determine el rango de la función f definida por:
1
Cosx
x
Cos
2
)
x
(
f 2



 .
a) ]
8
9
;
2
[ b) ]
16
7
;
2
[ 
 c) ]
8
7
;
4
[ 

d) ]
4
7
;
4
[ 
 e) ]
8
7
;
2
3
[ 

15. Si f es una función definida por:
2
5
Senx
2
x
Sen
)
x
(
f 2 


Determine el valor de: mín
máx
f
4
f
2
E 

a) 14 b) 15 c) 16
d) 17 e) 18
16. Graficar: y = |Sen4x|
Indicar su periodo.
a) 8

b) 4

c) 2

d)  e) 2
17. Determine la extensión de la función:
Tanx
Senx
CosxTanx
)
x
(
H 

a) [-2;2] b) [-1;1] c) [1;2]
d) [-1;5] e) R
18. Si:
1
x
Sen
1
|
Senx
|
)
x
(
F
2


 . Determine el rango de F.
.
a) <-  ;-1] b) <-1;1> c) [0;1>
d) <1;+  > e) R-{0}
19. Si: |
Cosx
|
2
)
x
(
g 
 . Determine el rango de g.
a) ]
2
;
0
[ b) ]
2
;
2
[ c) ]
3
;
2
[
d) [-1;1] e) ]
3
;
1
[
20. Hallar el rango de la función f definida por:
]
2
;
0
[
x
;
3
Senx
2
Senx
)
x
(
f 




a) ]
2
/
1
,
0
[ b) ]
4
/
3
,
2
/
1
[ c) R
d) ]
2
,
0
[ e) ]
1
,
1
[
21. Señale Verdadero (V) o Falso (F) según corresponda
en :
I. La función : y = f(x) = Senx, posee un máximo en

;
0
II. La función y = f(x) = Senx, es inyectiva en
2
;
2



III. La función : y = f(x) = Senx, es impar.
a) VVV b) VVF c) FVV
d) VFV e) VFF
22. Señale Verdadero (V) o Falso (F) según corresponda
en :
I. La función : y = f(x) = Cosx, es inyectiva en

 2
;
II. La función : y = f(x) = Cosx, es creciente en 
;
0
III. La función : y = f(x) = Cosx, es par.
a) VVV b) VFV c) VVF
d) VFF e) FVV
23. Señale Verdadero (V) o Falso (F) según corresponda
en :
I. La función : y = f(x) = Tanx, tiene dominio :





 


 Z
n
;
2
)
1
n
2
(
R
II. La función : y = f(x) = Tanx, es creciente en
2
3
;
2


III. La función : y = f(x) = Tanx, es impar.
a) VVV b) VVF c) FVV
d) VFV e) VFF
24. Se define la función :
y = f(x) = Tan2x + 1
¿Cuál será su dominio?
a)





 

 Z
n
;
2
n
R
b)  
Z
n
;
)
1
n
2
(
R 



c)





 


 Z
n
;
4
)
1
n
2
(
R
d)  
Z
n
;
n
R 


TRILCE
135
e)  
Z
n
;
n
2
R 


25. Señale el dominio de la función :
Z)
(n
;
1
Cosx
1
Senx
)
x
(
g
y 




a) R b)





 


2
)
1
n
2
(
R
c)  

 n
R d)  


 )
1
n
2
(
R
e)





 

2
n
R
26. Señale el rango de la función :
x
Cos
3
x
Sen
2
)
x
(
h
y 2
2



a) [0 ; 2] b)  
13
;
3

c)  
13
;
0 d) [2 ; 3]
e)  
13
;
2
27. Determine el rango de "F".
F(x) = 3 + SenxCosx
a) [2 ; 4] b) [3 ; 4]
c) 





2
7
;
2
5
d) 





2
5
;
2
3
e) [5 ; 7]
28. Dada la función :
Senx
x
Cos
h(x) 2


Determine su rango
a)






2
7
;
2
3 b)  
2
;
1

c)






2
7
;
2 d)






2
7
;
4
5
e)






4
5
;
1
29. Se define la función :
y=f(x) = 2Csc3x  1
¿Cuál es su dominio?
a)  
Z
n
;
n
3
R 


b)





 

 Z
n
;
3
n
R
c)





 

 Z
n
;
6
n
R
d)





 


 Z
n
;
3
)
1
n
2
(
R
e)





 


 Z
n
;
6
)
1
n
2
(
R
30. ¿Cuál es el máximo valor que puede tomar la función :
f(x) = Sen(x  90º) en el intervalo [0 ; 72º]?
a) Sen ( 20º) b)  1
c)
2
1
 d)  0,55
e)  Sen 18º
31. Si consideramos M el valor máximo que asume la
función :
f(x) = (3 Senx) (3 + Senx)
y N el valor mínimo que asume la función:





 





 

3
1
Cosx
3
1
Cosx
)
x
(
g
Luego : M . N resulta :
a) 8 b) 8 c) 1
d)  1 e) 0
32. Para qué valores de x, 

 2
x
0 se cumple Senx >
Cosx
a)
4
x
0 

 b)
4
3
x
0 


c)
4
5
x
0 

 d)
4
7
x
0 


e)
4
5
x
4




33. Si f es la función definida por :
SenxCosx
1
1
SenxCosx
2
)
x
(
f



0
;
2
x


 entonces el rango de f es :
a)
3
4
; 

 b) 1
;
3
5 

c) 

 ;
3
4 d) 



3
4
;
1
e) 



 1
;
3
4
34. ¿Cuál o cuáles de las funciones dadas son inyectivas?
I. f(x) = Senx 

 x
0
II. g(x) = Cosx 

 x
0
III. h(x) = Cotx 

 x
0
a) Sólo I b) Sólo II
c) Sólo III d) II y III
e) I y II
Trigonometría
136
35. Si f(x) = aSen(kx) ; g(x) = aCos(kx) son funciones
cuyas gráficas se muestran en la siguiente figura.
Calcular las coordenadas del punto P
.
f(x)
g(x)
P
 2
2
2
3
a) 




 

2
;
3
b) 




 

2
;
12
5
c) 









2
2
;
3 d) 









2
2
;
12
5
e) 




 

2
;
3
5
36. Determinar el dominio máximo de la función :
4
1
x
Sen
x
Sen
2
)
x
(
f
4
2




a)





 


 Z
n
;
4
n
b)





 


 Z
n
;
2
n
c)





 


 Z
n
;
4
n
d)





 

 Z
n
;
4
)
1
n
2
(
e)





 

 Z
n
;
2
)
1
n
2
(
37. Dadas las proposiciones :
I. La función Senx es creciente en 
;
0
II. La función Cosx es decreciente en 
;
0
III. La función Tanx es creciente en
2
;
0 
¿Cuáles de ellas son verdaderas?
a) Sólo I b) Sólo II
c) Sólo III d) I y II
e) II y III
38. El valor máximo que toma la función :
x
Cos
4
x
Sen
3
)
x
(
f 2
2

 , R
x  , es :
a) 3 b) 4 c) 5
d) 6 e) 7
39. El mayor valor que toma la función :
f(x) = Cos2x + 3Sen2x + 2 es :
a) 10
2  b) 6
c) 10
3  d) 10
1 
e) 5
40. Hallar el mínimo valor de :
Senx
x
Cos
9
10
M
2



a)
18
17
b)
36
35
c)
28
27
d)
46
45
e)
24
23
41. Hallar el rango de f(x) = | Cotx| Senx
a) 1
;
1
 b)  
1
;
1

c) 
1
;
1
 d)  1
;
1

e) 1
;
1
R 

42. Si m y M son los valores mínimo y máximo
respectivamente, de la función :
x
Cos
x
Sen
)
x
(
f 6
6


Entonces m + M es :
a)
2
1
b) 1 c)
2
3
d) 2 e)
4
5
43. Si P = (x ; 1a) es un punto que pertenece a la gráfica
de la función Seno,
hallar :
A = Senx (1  Senx) (Cscx)
a) 1  a b)
2
a
c)
a
1
d) a e) a  1
44. El mínimo valor de la función :





 



6
5
;
3
x
;
x
Tan
)
x
(
f
2
a) 0 b)
3
1
c) 3
d) No existe el mínimo valor de f
e) 1
TRILCE
137
45. Dadas las funciones :
y = f(x) = Sen2x |Senx| + Cos2x |Cosx|
y = g(x) = Senx
Se afirma :
I. En
2
;
0
 , sus gráficas se intersectan en 1 punto.
.
II. En
2
3
;

 , sus gráficas se intersecan en 1 punto.
.
III. En 

2
;
2
3 , sus gráficas se intersectan en 2 pun-
tos.
IV. El periodo principal de "f" es  .
¿Cuántas son verdaderas?
a) 1 b) 2 c) 3
d) Todas e) Ninguna
46. Dada la función :
Z
n
;
Cosx
Senx
)
x
(
h 


Señale el dominio.
a)  


 1)
(2n
;
n
2
b) 




 


 1)
(2n
;
2
)
1
n
4
(
c) 




 



 2
2n
;
2
)
3
n
4
(
d) 




 


2
1)
(4n
;
n
2
e) 




 



2
3)
(4n
;
2
1)
(4n
47. Señalar cuál es la proposición falsa:

R
R
Secx
)
e
1]
;
1
[
R
Cosx
)
d
R
n
R
Cotx
)
c
R
2
)
1
n
2
(
R
Tanx
b)
1]
;
1
[
R
Senx
)
a
RANGO
DOMINIO
FUNCIÓN








 



( Z
n )
48. En el intervalo ]
2
;
0
[  el siguiente gráfico corresponde
a :
 3
2

2
3
3
2
2 x
y
a) Senx + 2Cosx
b) 4Cosx + 3Senx
c) 2(Senx + Cosx)
d) 3Senx + 2Cosx
e) 3(Senx + Cosx)
49. La diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo
de la función :
f(x) = |Senx| + |Cosx|
Es aproximadamente igual a :
a) 0,41 b) 0,42 c) 0,44
d) 0,46 e) 0,91
50. Hallar el máximo valor de :
Cosx
Senx
Cosx
Senx
E



Para : 






4
;
4
x
a)  2 b)  1 c) 0
d) 1 e) 2
51. Si : f(x) = 1  Sen|x|
Indicar Verdadero (V) o Falso (F) para las siguientes
proposiciones:
I. f(x) es creciente en
2
3
;
2


II. f(x) es decreciente en
2
;
2
3 



III. f(x) tiene como rango [0 ; 2]
a) VFF b) VFV c) VVF
d) VVV e) FVV
52. Si R es el rango de la función f y
Senx
2
x
7
Sen
x
2
Cos
x
4
Cos
x
6
Cos
)
x
(
f 



Entonces, podemos afirmar :
a) 1
;
0
R  b) 0
;
1
R 

c) 






2
1
;
0
R d) R
1
;
1 

e) R
1
;
0 
Trigonometría
138
53. Hallar el valor de :
mín
máx
f
f
E 

Si : f(x) = 2Cosx (Cosx - Senx) - 1





 


8
5
;
2
x
a) 2
2
 b)  1 c) 2
d) 2
2 e) 1
54. Hallar los valores x en el intervalo 
;
0 para los
cuales existe f, si :
x
Cos
2
Senx
1
1
)
x
(
f
2



a) 




 

3
2
;
3
b) 




 

6
5
;
6
c)
3
2
;
3

 d)
6
5
;
6


e)
6
5
;
3


55. Señale : Rg
Rf  , si :
 
Cosx
3
Senx
Sen
)
x
(
f 

 
Cosx
3
Senx
Cos
)
x
(
g 

a) [Sen2 ; 1] b) [1 ; Sen2]
c) [Cos2 ; 1] d) [1 ; Cos2]
e) [Cos2 ; Sen2]
56. Determine el rango de la función f definida por:
f(x)=|Senx|+|Cosx|.
a) ]
2
;
0
[ b) ]
2
;
2
1
[ c) ]
2
;
1
[
d) ]
1
;
0
[ e) ]
1
;
2
1
[
57. Dada la función f definida por:
f(x)=Sen2x+|Senx+Cosx|
Hallar: fmáx + fmín
a) 2 b) 2 2 c)
2
2
3
d) 3 e) )
2
1
(
2 
58. Determinar el periodo de:
4
x
Sen
3
x
Sen
2
x
Sen
)
x
(
f 


a) 12 b) 18 c) 24
d) 48 e) 52
59. Si f es una función definida por:
Cotx
Tanx
Cosx
Senx
)
x
(
f 


 ; halle el dominio de
dicha función, Z
k 
 .
a) R b) ]
1
;
1
[ c) }
Z
k
/
{
R
2
k 
 
d) }
Z
k
/
k
2
{
R 
 e) ]
1
;
0
[
60. Dada la función :
g(x) = Senx (Cosx + |Cosx|)
Señale su gráfico.
a)
x
y
b)
x
y
c) x
y
d)
x
y
e)
x
y
TRILCE
139
Claves
Claves
b
c
d
b
c
b
d
c
b
b
b
e
e
a
d
b
a
a
c
b
a
b
a
c
d
d
c
e
b
e
d
e
e
d
b
d
e
b
a
b
a
e
d
b
c
d
e
d
a
c
d
b
e
d
c
c
b
c
c
b
01.
02.
03.
04.
05.
06.
07.
08.
09.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.

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  • 1. TRILCE 127 Capítulo FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS REALES DE VARIABLE REAL 13 INTRODUCCIÓN Dentro del análisis matemático, el concepto de función es materia de un largo estudio debido a su flexibilidad para representar vía modelos matemáticos una cierta realidad que se desea investigar, ya sea para prevenir u optimizar. En ese contexto las funciones trigonométricas, debido a sus características de periodicidad, juegan un rol importante en la representación de fenómenos periódicos, como las transmisiones radiales por ejemplo; por ello su estudio es imprescindible. DEFINICIÓN DE FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA F.T. = {(x ;y) / y = R.T. (x) ; x D(F.T.)}  Por ejemplo : } D(Tan) x ; Tanx y / ) y ; x {( Tangente) .( T . F    Si queremos algunos pares ordenados :                              ... , 3 ; 3 2 , 3 ; 3 , 1 ; 4 , 0) ; (0 ) Tangente .( T . F CONSIDERACIÓN I : Para el análisis de cada una de las funciones trigonométricas, tendremos que recordar las representaciones, en la circunferencia trigonométrica, de las Razones Trigonométricas, así como algunas propiedades adicionales. Sen Sen Sen Sen A A’ x B B’ y Cos Cos Cos Cos A A’ x B B’ y A A’ x B B’ y           Tan Tan Cuadro de Variaciones I 0 0 0 0 Tan 1 0 0 1 1 0 0 1 Cos 0 1 1 0 0 1 1 0 Sen 2 2 3 2 3 2 2 0                                     
  • 2. Trigonometría 128 Además, no olvide que en la C.T. mostrada, los arcos con extremo en : Z n ; 2 3) (4n forma : la de es B' Z n ; 1) (2n : forma la de es A' Z n ; 2 1) (4n : forma la de es B Z n ; n 2 : forma la de es A            A’ A B B’ x y Pero si debido a alguna condición; puede estar ubicado en : A o A' ; es de la forma :  n ; Z n B o B' ; es de la forma : 2 ) 1 n 2 (   ; Z n A,A' ; B o B' ; es de la forma : 2 n ; Z n Por ejemplo : si nos pidiesen hallar "  " que cumple : 0 Sen    "  " tiene su extremo en A o A'     n ; Z n  1 Sen    "  " tiene su extremo en B  2 ) 1 n 4 (     ; Z n 0 Cos    "  " tiene su extremo en B o B'  2 ) 1 n 2 (     ; Z n 1 Cos     "  " tiene su extremo en A'      ) 1 n 2 ( ; Z n  0 2 Sen    "  2 " tiene su extremo en A o A'     n 2 ; 2 n   ; Z n ANÁLISIS DE LAS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS I. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA SENO F.T.(Sen) = {(x ;y) / y = Senx ; x D(Sen)}  Por lo visto en la representación y de acuerdo al cuadro de variaciones, tenemos : 2 x 1 x 2 Senx 1 Senx 2 5 2 3 2    1 0 2   2 3 x y 1 Gráfica que recibe el nombre de sinusoide; desde el cual podemos afirmar :
  • 3. TRILCE 129 * D(Sen) = R * 1 Senx 1 ] 1 ; 1 [ R(Sen)       mín máx * Es una función continua en R. * Es una función creciente y decreciente. * Es una función periódica :   2 T (periodo principal) * Es una función impar : Sen(x) =  Senx * No es inyectiva. II. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA COSENO F.T.(Cos) = {(x ;y) / y = Cosx ; x D(Cos)}  Por lo visto en la representación y de acuerdo al cuadro de variaciones, tenemos : 2 x 1 x 2 Cosx 1 Cosx 2 5 2 3 2    1 0 2   2 3 x y 1 Gráfica que recibe el nombre de cosinusoide; desde el cual podemos afirmar : * D (Cos) = R * 1 Cosx 1 ] 1 ; 1 [ R(Cos)       mín máx * Es una función continua en R. * Es una función creciente y decreciente. * Es una función par : Cos(x) = Cosx * Es una función periódica :   2 T (periodo principal) * No es inyectiva. III. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA TANGENTE F.T.(Tan) = {(x ; y) / y = Tanx ; x D(Tan)}  De acuerdo a la representación en la C.T. y el cuadro de variaciones; y con el detalle adicional que la tangente no se define para todo arco cuyo extremo coincide con B o B', (en la C.T.), es decir, los arcos de la forma Z n , 2 ) 1 n 2 (    no pertenecen al dominio de la función. 2 5 2 3 2   0 2   2 x y Tan Tan   3 Asíntotas
  • 4. Trigonometría 130 A la curva se le va a denominar tangentoide; y de allí podremos afirmar : *            Z n ; 2 ) 1 n 2 ( R ) Tan ( D *        Tanx R ) Tan ( R * No se define en 2 ) 1 n 2 (   ; Z n * Es una función creciente en cada cuadrante. * Es una función impar : Tan(x) =  Tanx * Es una función periódica :   T (período principal) * No es inyectiva. CONSIDERACIÓN II : A A’ x B B’ y A A’ x B B’ y     Sec Sec       Cot Cot Csc Csc A A’ x B B’ y   Nótese de los gráficos, aparte de las representaciones de las R.T.; que la cotangente, secante y cosecante no se definen respectivamente, para arcos cuyo extremo coincide con : A y A'   n ; Z n B y B'  2 ) 1 n 2 (   ; Z n A y A'   n ; Z n Cuadro de variaciones II : 0 Csc 1 1 1 Sec 0 Cot 2 2 3 2 3 2 2 0                                 1    1   0 0        1 1     1  IV. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA COTANGENTE } D(Cot) x ; Cotx y / y) ; x {( ) Cot .( T . F   
  • 5. TRILCE 131 De acuerdo a lo visto en la representación y en el cuadro de variaciones, tendremos : 2 3 2   0 2   x y Cot Cot   2 Asíntotas  Curva que recibe el nombre de cotangentoide; de donde podemos afirmar : * } Z n ; n { R ) Cot ( D     *       Cotx R ) Cot ( R * No se define en  n ; Z n  * Es una función decreciente en cada cuadrante. * Es una función impar : Cot(x) =  Cotx * Es una función periódica :   T (periodo principal) * No es inyectiva. V. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA SECANTE } D(Sec) x ; Secx y / y) ; x {( ) Sec .( T . F    Según la representación y variación, tendremos : 2 3 0 2   x y 2 Asíntota 2    1 1 2 5 3 Curva denominada secantoide, de donde afirmamos : *            Z n ; 2 ) 1 n 2 ( R ) Sec ( D *   1 Secx o 1 Secx ; 1 1 ; ) Sec ( R            * No se define en Z n ; 2 ) 1 n 2 (    * Es una función creciente y decreciente * Es una función par : Sec(x) = Secx * Es una función periódica :   2 T (período principal) * No es inyectiva.
  • 6. Trigonometría 132 VI. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA COSECANTE   D(Csc) x ; Cscx y / y) ; (x ) Csc ( T . F    2 3 0 2   x y 2 Asíntota 2    1 1 2 5  Curva a la que se denomina cosecantoide, de la cual afirmaremos : * } Z n ; n { R ) Csc ( D     *   1 Cscx o 1 Cscx ; 1 1 ; ) Csc ( R            * No se define en Z n ; n   * Es una función creciente y decreciente * Esunafunción par : Csc(x) =  Cscx * Es una función periódica :   2 T (periodo principal) * No es inyectiva.
  • 7. TRILCE 133 EJERCICIOS PROPUESTOS 01. Halle la suma del máximo y mínimo valor de la función: f(x) = 3+Senx a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 02. Indique el mínimo valor que asume la función: g(x) = 4-Cos2x a) 1 b) 3 c) 5 d) 6 e) 7 03. Determine el dominio de la función: 2 Senx 4 ) x ( f   a) } Z n / 2 n { R    b) R c) R - {0} d) } Z n / n { R    e) } Z n / 3 ) 1 n 2 {( R     04. Determine el dominio de la función: ) x 1 ( Cos 4 ) x ( H  a) R b) R - {0} c) R - {1} d) } Z n / n { R    e) R - {2} 05. Graficar la función: y = F(x) = 2Senx; ] 2 ; 0 [ x   a) b) y x -1 1 /2 2 3 /2  y x -1 1  2 c) d) y x -2 2 2  y x -2 2 2 e) y x 2  1 0 06. Graficar: y=f(x) = |Senx|; ] 2 ; 0 [ x   a) b) y x -1 1 2 y x 1  2 0 c) d) y x 2 y x -1 1  2  0 e) N.A. 07. Dadas las funciones f y g definidas por: f(x)=2Cosx y g(x) = 1+Cosx. Hallar un intervalo donde f(x) < g(x) a) <0; 2  > b) <0;> c) <;2> d) < 2  ; 2 3 > e) <0;2> 08. Determine el rango de la función: H(x)=3+3Cos 2 x a) [2,5] b) [2,4] c) [3,6] d) R e) [0,3] 09. Determine el rango de la función: F(x)=4-2Sen2 x a) [1,2] b) [2,4] c) [3,7] d) [-1,1] e) R 10. Determine el rango de: g(x)=8Sen2 x-1 a) [-2,5] b) [-1,7] c) [2,4] d) [-3,3] e) R 11. Determine el periodo de: y=f(x)=4Cos3x+7 a) 2 b) 3 2 c) 3 d) 2 3 e) 
  • 8. Trigonometría 134 12. ¿Cuál es el dominio de la función: f definida por: 1 ) x ( Sen 2 ) x ( f   ? a) R b) R-{1} c) [-1;1] d) R-{0} e) [0;+  > 13. ¿Cuál es el dominio de la función g definida por: 2 ) x 1 ( Cos 3 ) x ( g   ? a) R b) R+{0} c) [-1;1] d) R-{1} e) <0;+  > 14. Determine el rango de la función f definida por: 1 Cosx x Cos 2 ) x ( f 2     . a) ] 8 9 ; 2 [ b) ] 16 7 ; 2 [   c) ] 8 7 ; 4 [   d) ] 4 7 ; 4 [   e) ] 8 7 ; 2 3 [   15. Si f es una función definida por: 2 5 Senx 2 x Sen ) x ( f 2    Determine el valor de: mín máx f 4 f 2 E   a) 14 b) 15 c) 16 d) 17 e) 18 16. Graficar: y = |Sen4x| Indicar su periodo. a) 8  b) 4  c) 2  d)  e) 2 17. Determine la extensión de la función: Tanx Senx CosxTanx ) x ( H   a) [-2;2] b) [-1;1] c) [1;2] d) [-1;5] e) R 18. Si: 1 x Sen 1 | Senx | ) x ( F 2    . Determine el rango de F. . a) <-  ;-1] b) <-1;1> c) [0;1> d) <1;+  > e) R-{0} 19. Si: | Cosx | 2 ) x ( g   . Determine el rango de g. a) ] 2 ; 0 [ b) ] 2 ; 2 [ c) ] 3 ; 2 [ d) [-1;1] e) ] 3 ; 1 [ 20. Hallar el rango de la función f definida por: ] 2 ; 0 [ x ; 3 Senx 2 Senx ) x ( f      a) ] 2 / 1 , 0 [ b) ] 4 / 3 , 2 / 1 [ c) R d) ] 2 , 0 [ e) ] 1 , 1 [ 21. Señale Verdadero (V) o Falso (F) según corresponda en : I. La función : y = f(x) = Senx, posee un máximo en  ; 0 II. La función y = f(x) = Senx, es inyectiva en 2 ; 2    III. La función : y = f(x) = Senx, es impar. a) VVV b) VVF c) FVV d) VFV e) VFF 22. Señale Verdadero (V) o Falso (F) según corresponda en : I. La función : y = f(x) = Cosx, es inyectiva en   2 ; II. La función : y = f(x) = Cosx, es creciente en  ; 0 III. La función : y = f(x) = Cosx, es par. a) VVV b) VFV c) VVF d) VFF e) FVV 23. Señale Verdadero (V) o Falso (F) según corresponda en : I. La función : y = f(x) = Tanx, tiene dominio :           Z n ; 2 ) 1 n 2 ( R II. La función : y = f(x) = Tanx, es creciente en 2 3 ; 2   III. La función : y = f(x) = Tanx, es impar. a) VVV b) VVF c) FVV d) VFV e) VFF 24. Se define la función : y = f(x) = Tan2x + 1 ¿Cuál será su dominio? a)          Z n ; 2 n R b)   Z n ; ) 1 n 2 ( R     c)           Z n ; 4 ) 1 n 2 ( R d)   Z n ; n R   
  • 9. TRILCE 135 e)   Z n ; n 2 R    25. Señale el dominio de la función : Z) (n ; 1 Cosx 1 Senx ) x ( g y      a) R b)          2 ) 1 n 2 ( R c)     n R d)      ) 1 n 2 ( R e)         2 n R 26. Señale el rango de la función : x Cos 3 x Sen 2 ) x ( h y 2 2    a) [0 ; 2] b)   13 ; 3  c)   13 ; 0 d) [2 ; 3] e)   13 ; 2 27. Determine el rango de "F". F(x) = 3 + SenxCosx a) [2 ; 4] b) [3 ; 4] c)       2 7 ; 2 5 d)       2 5 ; 2 3 e) [5 ; 7] 28. Dada la función : Senx x Cos h(x) 2   Determine su rango a)       2 7 ; 2 3 b)   2 ; 1  c)       2 7 ; 2 d)       2 7 ; 4 5 e)       4 5 ; 1 29. Se define la función : y=f(x) = 2Csc3x  1 ¿Cuál es su dominio? a)   Z n ; n 3 R    b)          Z n ; 3 n R c)          Z n ; 6 n R d)           Z n ; 3 ) 1 n 2 ( R e)           Z n ; 6 ) 1 n 2 ( R 30. ¿Cuál es el máximo valor que puede tomar la función : f(x) = Sen(x  90º) en el intervalo [0 ; 72º]? a) Sen ( 20º) b)  1 c) 2 1  d)  0,55 e)  Sen 18º 31. Si consideramos M el valor máximo que asume la función : f(x) = (3 Senx) (3 + Senx) y N el valor mínimo que asume la función:                3 1 Cosx 3 1 Cosx ) x ( g Luego : M . N resulta : a) 8 b) 8 c) 1 d)  1 e) 0 32. Para qué valores de x,    2 x 0 se cumple Senx > Cosx a) 4 x 0    b) 4 3 x 0    c) 4 5 x 0    d) 4 7 x 0    e) 4 5 x 4     33. Si f es la función definida por : SenxCosx 1 1 SenxCosx 2 ) x ( f    0 ; 2 x    entonces el rango de f es : a) 3 4 ;    b) 1 ; 3 5   c)    ; 3 4 d)     3 4 ; 1 e)      1 ; 3 4 34. ¿Cuál o cuáles de las funciones dadas son inyectivas? I. f(x) = Senx    x 0 II. g(x) = Cosx    x 0 III. h(x) = Cotx    x 0 a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) II y III e) I y II
  • 10. Trigonometría 136 35. Si f(x) = aSen(kx) ; g(x) = aCos(kx) son funciones cuyas gráficas se muestran en la siguiente figura. Calcular las coordenadas del punto P . f(x) g(x) P  2 2 2 3 a)         2 ; 3 b)         2 ; 12 5 c)           2 2 ; 3 d)           2 2 ; 12 5 e)         2 ; 3 5 36. Determinar el dominio máximo de la función : 4 1 x Sen x Sen 2 ) x ( f 4 2     a)           Z n ; 4 n b)           Z n ; 2 n c)           Z n ; 4 n d)          Z n ; 4 ) 1 n 2 ( e)          Z n ; 2 ) 1 n 2 ( 37. Dadas las proposiciones : I. La función Senx es creciente en  ; 0 II. La función Cosx es decreciente en  ; 0 III. La función Tanx es creciente en 2 ; 0  ¿Cuáles de ellas son verdaderas? a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) II y III 38. El valor máximo que toma la función : x Cos 4 x Sen 3 ) x ( f 2 2   , R x  , es : a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 39. El mayor valor que toma la función : f(x) = Cos2x + 3Sen2x + 2 es : a) 10 2  b) 6 c) 10 3  d) 10 1  e) 5 40. Hallar el mínimo valor de : Senx x Cos 9 10 M 2    a) 18 17 b) 36 35 c) 28 27 d) 46 45 e) 24 23 41. Hallar el rango de f(x) = | Cotx| Senx a) 1 ; 1  b)   1 ; 1  c)  1 ; 1  d)  1 ; 1  e) 1 ; 1 R   42. Si m y M son los valores mínimo y máximo respectivamente, de la función : x Cos x Sen ) x ( f 6 6   Entonces m + M es : a) 2 1 b) 1 c) 2 3 d) 2 e) 4 5 43. Si P = (x ; 1a) es un punto que pertenece a la gráfica de la función Seno, hallar : A = Senx (1  Senx) (Cscx) a) 1  a b) 2 a c) a 1 d) a e) a  1 44. El mínimo valor de la función :           6 5 ; 3 x ; x Tan ) x ( f 2 a) 0 b) 3 1 c) 3 d) No existe el mínimo valor de f e) 1
  • 11. TRILCE 137 45. Dadas las funciones : y = f(x) = Sen2x |Senx| + Cos2x |Cosx| y = g(x) = Senx Se afirma : I. En 2 ; 0  , sus gráficas se intersectan en 1 punto. . II. En 2 3 ;   , sus gráficas se intersecan en 1 punto. . III. En   2 ; 2 3 , sus gráficas se intersectan en 2 pun- tos. IV. El periodo principal de "f" es  . ¿Cuántas son verdaderas? a) 1 b) 2 c) 3 d) Todas e) Ninguna 46. Dada la función : Z n ; Cosx Senx ) x ( h    Señale el dominio. a)      1) (2n ; n 2 b)           1) (2n ; 2 ) 1 n 4 ( c)            2 2n ; 2 ) 3 n 4 ( d)          2 1) (4n ; n 2 e)           2 3) (4n ; 2 1) (4n 47. Señalar cuál es la proposición falsa:  R R Secx ) e 1] ; 1 [ R Cosx ) d R n R Cotx ) c R 2 ) 1 n 2 ( R Tanx b) 1] ; 1 [ R Senx ) a RANGO DOMINIO FUNCIÓN              ( Z n ) 48. En el intervalo ] 2 ; 0 [  el siguiente gráfico corresponde a :  3 2  2 3 3 2 2 x y a) Senx + 2Cosx b) 4Cosx + 3Senx c) 2(Senx + Cosx) d) 3Senx + 2Cosx e) 3(Senx + Cosx) 49. La diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de la función : f(x) = |Senx| + |Cosx| Es aproximadamente igual a : a) 0,41 b) 0,42 c) 0,44 d) 0,46 e) 0,91 50. Hallar el máximo valor de : Cosx Senx Cosx Senx E    Para :        4 ; 4 x a)  2 b)  1 c) 0 d) 1 e) 2 51. Si : f(x) = 1  Sen|x| Indicar Verdadero (V) o Falso (F) para las siguientes proposiciones: I. f(x) es creciente en 2 3 ; 2   II. f(x) es decreciente en 2 ; 2 3     III. f(x) tiene como rango [0 ; 2] a) VFF b) VFV c) VVF d) VVV e) FVV 52. Si R es el rango de la función f y Senx 2 x 7 Sen x 2 Cos x 4 Cos x 6 Cos ) x ( f     Entonces, podemos afirmar : a) 1 ; 0 R  b) 0 ; 1 R   c)        2 1 ; 0 R d) R 1 ; 1   e) R 1 ; 0 
  • 12. Trigonometría 138 53. Hallar el valor de : mín máx f f E   Si : f(x) = 2Cosx (Cosx - Senx) - 1          8 5 ; 2 x a) 2 2  b)  1 c) 2 d) 2 2 e) 1 54. Hallar los valores x en el intervalo  ; 0 para los cuales existe f, si : x Cos 2 Senx 1 1 ) x ( f 2    a)         3 2 ; 3 b)         6 5 ; 6 c) 3 2 ; 3   d) 6 5 ; 6   e) 6 5 ; 3   55. Señale : Rg Rf  , si :   Cosx 3 Senx Sen ) x ( f     Cosx 3 Senx Cos ) x ( g   a) [Sen2 ; 1] b) [1 ; Sen2] c) [Cos2 ; 1] d) [1 ; Cos2] e) [Cos2 ; Sen2] 56. Determine el rango de la función f definida por: f(x)=|Senx|+|Cosx|. a) ] 2 ; 0 [ b) ] 2 ; 2 1 [ c) ] 2 ; 1 [ d) ] 1 ; 0 [ e) ] 1 ; 2 1 [ 57. Dada la función f definida por: f(x)=Sen2x+|Senx+Cosx| Hallar: fmáx + fmín a) 2 b) 2 2 c) 2 2 3 d) 3 e) ) 2 1 ( 2  58. Determinar el periodo de: 4 x Sen 3 x Sen 2 x Sen ) x ( f    a) 12 b) 18 c) 24 d) 48 e) 52 59. Si f es una función definida por: Cotx Tanx Cosx Senx ) x ( f     ; halle el dominio de dicha función, Z k   . a) R b) ] 1 ; 1 [ c) } Z k / { R 2 k    d) } Z k / k 2 { R   e) ] 1 ; 0 [ 60. Dada la función : g(x) = Senx (Cosx + |Cosx|) Señale su gráfico. a) x y b) x y c) x y d) x y e) x y