DERIVADA DE LAS FUNCIONES TRIGONOMETRICAS INVERSAS



Para poder derivar las funciones trigonométricas inversas, es necesario tener en
cuenta alguna de los principales aspectos que dará a entender más fácil el
desarrollo de cada una de estas funciones.




•    Si una función es continua y estrictamente creciente o decreciente en un
     intervalo, entonces posee función inversa la cual también es continua y
     estrictamente creciente o decreciente.




•    Las funciones trigonométricas son periódicas por lo que la correspondencia
     entre la variable independiente y la dependiente no es "uno a uno".


•    Tener en cuenta las identidades y ecuaciones trigonométricas.




De aquí se tiene que la inversa de una función trigonométrica no es una función,
es una relación.




Sin embargo, si se restringe el dominio de una función trigonométrica se establece
una relación biunívoca y la inversa de la función trigonométrica sí es una función.




                                                                                      5
FUNCION SENO INVERSO O ARCOSENO


El arcoseno está definido como la función inversa del seno de un ángulo.


Tomando como base la grafica de la función seno:




Se observa que en varios intervalos, por ejemplo                                ,
etc. La función seno es continua y estrictamente creciente, por lo que podría
escogerse alguno de ellos para definir la función inversa de la función seno.




Usualmente se toma el intervalo


Luego, se define la función seno como:




                                                                                6
La función     así definida es continua y estrictamente creciente en el




intervalo        , por lo que existe una única función, definida en el


intervalo      , llamada función seno inverso.




Esta función, denotada arcsen, se define como sigue:




Se tiene entonces que:


La representación gráfica de la función seno y de la función arco seno es la
siguiente:




                                                                           7
Posteriormente, después de saber como se define la función seno inverso o arco
seno y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la
función seno inverso.




Derivada Del Seno Inverso O Arco Seno




Como                                                     aplicando el teorema
de la derivada de una función inversa se tiene que:




Como                        y                            entonces


                             Pues,


Luego:


En general




Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función seno
inverso teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función del
seno inverso o arco seno.




                                                                               8
Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Seno Inverso)




                          




                          




                      




                                                                9
FUNCION COSENO O ARCO COSENO


El arco coseno es la función inversa del coseno.


   •   y = arccos x        x = cos y; y es el arco cuyo coseno es el ángulo x.


El arco coseno y el coseno son funciones inversas, por tanto su composición
es la función identidad.


   •   arccos (cos x) = x




Como en la función seno, la función coseno es continua y estrictamente

decreciente en varios intervalos por ejemplo:                     , etc.


Por lo cual debe restringirse su dominio de tal forma que posea función inversa.


Sea entonces la función      tal que:




La función     así definida es continua y estrictamente decreciente en el

intervalo     , por lo que posee función inversa.


Esta recibe el nombre de arco coseno, (o función coseno inverso), y se
denota           .




                                                                                   10
Se define de la siguiente forma:




Se tiene que




La representación gráfica de la función coseno y la de la función arco coseno es la
siguiente:




Posteriormente, después de saber como se define la función coseno inverso o
arco coseno y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la
derivada de la función coseno inverso.




                                                                                11
Derivada de la función coseno inverso


Como,                                                         aplicando    el
teorema de la derivada de la función inversa se tiene que:




Como,                       y                                entonces


                                Pues




Luego:




En general




Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función coseno
inverso teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función del
coseno inverso o arco coseno.




                                                                          12
Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Coseno Inverso)




   1.


   2.




   3.




                    




                                                                  13
FUNCION TANGENTE INVERSA O ARCO TANGENTE


El arco tangente es la función inversa de la tangente.


   •   y = arctg x      x = tg y; y es el arco cuya tangente es el ángulo x.


El arco tangente y la tangente son funciones inversas, por tanto su composición es
la función identidad.


   •   arctg (tg x) = x.


Igual que en los dos casos anteriores, vamos a restringir el dominio de la función



tangente al intervalo             , en el que es continua y estrictamente creciente, por
lo que posee función inversa.


Luego se define la función tangente como:




Se define la función tangente inversa, también llamada arco tangente, y
denotada                , como:




                                                                                     14
Se tiene que                                      ,


La representación gráfica de la función tangente y la de la función arco tangente
es la siguiente:




Posteriormente, después de saber como se define la función seno inverso o arco
seno y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la
función seno inverso.




                                                                              15
Derivada de la función arco tangente.




Como                                              , aplicando el teorema de la
derivada de la función inversa se tiene que:




Como,


Y


Entonces


Por                                     lo                                que:




En general




Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función tangente
inverso teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función del
tangente inverso o arco tangente.



                                                                            16
Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Tangente Inverso)




   1.


   2.


   3.




                   




                   




                                                                    17
FUNCION COTANGENTE INVERSA O ARCO COTANGENTE


Para definir la función inversa de la función cotangente, vamos a restringir el


dominio de ésta al intervalo         , en el que es continua y estrictamente
decreciente, por lo que posee función inversa.


Se define función cotangente como:




La función cotangente inversa, llamada también arco cotangente y denotada
, se define como:




Por   la   definición   de   la   función   arco       cotangente   se   tiene   que


                                                   .


Además




                                                                                  18
La representación gráfica de la función cotangente y la de la función arco
cotangente es la siguiente:




Posteriormente, después de saber como se define la función cotangente inversa o
arco cotangente y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la
derivada de la función seno inverso.




Derivada de la función cotangente inversa



Como                                             , aplicando el teorema de la
derivada de la función inversa se tiene que:




                                                                            19
Como,


Y


Entonces


Por lo que:


En general




Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función
cotangente inversa teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre
función de la cotangente inversa o arco cotangente.




Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Cotangente Inverso)




                                                                          20
FUNCION SECANTE INVERSO O ARCO SECANTE


Definición
En la función secante, es necesario elegir como dominio de la función secante el



intervalo    de donde                    , ya que en     la función secante es
biunívoca y la derivada de la función inversa puede expresarse por medio de una
sola fórmula.


La representación gráfica de la función secante en el intervalo señalado es el
siguiente:




Como puede observarse, la función secante es continua en , siendo



estrictamente decreciente en          y estrictamente creciente en      .


Existe por tanto la función secante inversa, llamada también arco secante y se
denota          definida por:




                                                                             21
Por la definición de función arco secante se tiene que:




Posteriormente, después de saber como se define la función secante inversa o
arco secante y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la
derivada de la función seno inverso.


Derivada de la función secante inversa




Como                                                                         ,
utilizando el teorema de la derivada de la función inversa se obtiene que:




Como,


Y


Cuando,




                                                                                 22
Entonces


Pues


Luego


En general, si


Entonces




Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función secante
inversa teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función de la
secante inversa o arco secante.


Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Secante Inversa)




                                                                            23
FUNCION COSECANTE INVERSA O ARCO COSECANTE


Definición


Tomaremos       como      dominio     de     la     función     cosecante       el



intervalo                      , en el que la función cosecante es biunívoca.




La representación gráfica de la función cosecante en el intervalo señalado es la
siguiente:




                                                                                24
Como puede observarse, la función cosecante es continua en , siendo



estrictamente creciente en           y estrictamente decreciente en       .


Existe por tanto la función cosecante inversa, llamada también arco cosecante y
que se denota        definida por:




Por la definición de función arco cosecante se tiene que:




La representación gráfica de la función arco cosecante es la siguiente:




                                                                              25
Posteriormente, después de saber como se define la función cosecante inversa o
arco cosecante y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la
derivada de la función seno inverso.


Derivada de la función cosecante inversa




Como                                                                         ,
utilizando el teorema de la derivada de la función inversa se obtiene que:




Como,


Y, Para


Entonces


Pues


Luego




En general, si                             entonces


Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función
cosecante inversa teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre
función de la cosecante inversa o arco cosecante.




                                                                                 26
Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Cosecante Inversa)




                                                                     27

Derivada de las Funciones Trigonométricas Inversas (trabajo final)

  • 1.
    DERIVADA DE LASFUNCIONES TRIGONOMETRICAS INVERSAS Para poder derivar las funciones trigonométricas inversas, es necesario tener en cuenta alguna de los principales aspectos que dará a entender más fácil el desarrollo de cada una de estas funciones. • Si una función es continua y estrictamente creciente o decreciente en un intervalo, entonces posee función inversa la cual también es continua y estrictamente creciente o decreciente. • Las funciones trigonométricas son periódicas por lo que la correspondencia entre la variable independiente y la dependiente no es "uno a uno". • Tener en cuenta las identidades y ecuaciones trigonométricas. De aquí se tiene que la inversa de una función trigonométrica no es una función, es una relación. Sin embargo, si se restringe el dominio de una función trigonométrica se establece una relación biunívoca y la inversa de la función trigonométrica sí es una función. 5
  • 2.
    FUNCION SENO INVERSOO ARCOSENO El arcoseno está definido como la función inversa del seno de un ángulo. Tomando como base la grafica de la función seno: Se observa que en varios intervalos, por ejemplo , etc. La función seno es continua y estrictamente creciente, por lo que podría escogerse alguno de ellos para definir la función inversa de la función seno. Usualmente se toma el intervalo Luego, se define la función seno como: 6
  • 3.
    La función así definida es continua y estrictamente creciente en el intervalo , por lo que existe una única función, definida en el intervalo , llamada función seno inverso. Esta función, denotada arcsen, se define como sigue: Se tiene entonces que: La representación gráfica de la función seno y de la función arco seno es la siguiente: 7
  • 4.
    Posteriormente, después desaber como se define la función seno inverso o arco seno y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la función seno inverso. Derivada Del Seno Inverso O Arco Seno Como aplicando el teorema de la derivada de una función inversa se tiene que: Como y entonces Pues, Luego: En general Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función seno inverso teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función del seno inverso o arco seno. 8
  • 5.
    Ejemplos de derivadastrigonométricas inversas (Seno Inverso)    9
  • 6.
    FUNCION COSENO OARCO COSENO El arco coseno es la función inversa del coseno. • y = arccos x x = cos y; y es el arco cuyo coseno es el ángulo x. El arco coseno y el coseno son funciones inversas, por tanto su composición es la función identidad. • arccos (cos x) = x Como en la función seno, la función coseno es continua y estrictamente decreciente en varios intervalos por ejemplo: , etc. Por lo cual debe restringirse su dominio de tal forma que posea función inversa. Sea entonces la función tal que: La función así definida es continua y estrictamente decreciente en el intervalo , por lo que posee función inversa. Esta recibe el nombre de arco coseno, (o función coseno inverso), y se denota . 10
  • 7.
    Se define dela siguiente forma: Se tiene que La representación gráfica de la función coseno y la de la función arco coseno es la siguiente: Posteriormente, después de saber como se define la función coseno inverso o arco coseno y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la función coseno inverso. 11
  • 8.
    Derivada de lafunción coseno inverso Como, aplicando el teorema de la derivada de la función inversa se tiene que: Como, y entonces Pues Luego: En general Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función coseno inverso teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función del coseno inverso o arco coseno. 12
  • 9.
    Ejemplos de derivadastrigonométricas inversas (Coseno Inverso) 1. 2. 3.  13
  • 10.
    FUNCION TANGENTE INVERSAO ARCO TANGENTE El arco tangente es la función inversa de la tangente. • y = arctg x x = tg y; y es el arco cuya tangente es el ángulo x. El arco tangente y la tangente son funciones inversas, por tanto su composición es la función identidad. • arctg (tg x) = x. Igual que en los dos casos anteriores, vamos a restringir el dominio de la función tangente al intervalo , en el que es continua y estrictamente creciente, por lo que posee función inversa. Luego se define la función tangente como: Se define la función tangente inversa, también llamada arco tangente, y denotada , como: 14
  • 11.
    Se tiene que , La representación gráfica de la función tangente y la de la función arco tangente es la siguiente: Posteriormente, después de saber como se define la función seno inverso o arco seno y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la función seno inverso. 15
  • 12.
    Derivada de lafunción arco tangente. Como , aplicando el teorema de la derivada de la función inversa se tiene que: Como, Y Entonces Por lo que: En general Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función tangente inverso teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función del tangente inverso o arco tangente. 16
  • 13.
    Ejemplos de derivadastrigonométricas inversas (Tangente Inverso) 1. 2. 3.   17
  • 14.
    FUNCION COTANGENTE INVERSAO ARCO COTANGENTE Para definir la función inversa de la función cotangente, vamos a restringir el dominio de ésta al intervalo , en el que es continua y estrictamente decreciente, por lo que posee función inversa. Se define función cotangente como: La función cotangente inversa, llamada también arco cotangente y denotada , se define como: Por la definición de la función arco cotangente se tiene que . Además 18
  • 15.
    La representación gráficade la función cotangente y la de la función arco cotangente es la siguiente: Posteriormente, después de saber como se define la función cotangente inversa o arco cotangente y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la función seno inverso. Derivada de la función cotangente inversa Como , aplicando el teorema de la derivada de la función inversa se tiene que: 19
  • 16.
    Como, Y Entonces Por lo que: Engeneral Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función cotangente inversa teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función de la cotangente inversa o arco cotangente. Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Cotangente Inverso) 20
  • 17.
    FUNCION SECANTE INVERSOO ARCO SECANTE Definición En la función secante, es necesario elegir como dominio de la función secante el intervalo de donde , ya que en la función secante es biunívoca y la derivada de la función inversa puede expresarse por medio de una sola fórmula. La representación gráfica de la función secante en el intervalo señalado es el siguiente: Como puede observarse, la función secante es continua en , siendo estrictamente decreciente en y estrictamente creciente en . Existe por tanto la función secante inversa, llamada también arco secante y se denota definida por: 21
  • 18.
    Por la definiciónde función arco secante se tiene que: Posteriormente, después de saber como se define la función secante inversa o arco secante y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la función seno inverso. Derivada de la función secante inversa Como , utilizando el teorema de la derivada de la función inversa se obtiene que: Como, Y Cuando, 22
  • 19.
    Entonces Pues Luego En general, si Entonces Comopodemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función secante inversa teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función de la secante inversa o arco secante. Ejemplos de derivadas trigonométricas inversas (Secante Inversa) 23
  • 20.
    FUNCION COSECANTE INVERSAO ARCO COSECANTE Definición Tomaremos como dominio de la función cosecante el intervalo , en el que la función cosecante es biunívoca. La representación gráfica de la función cosecante en el intervalo señalado es la siguiente: 24
  • 21.
    Como puede observarse,la función cosecante es continua en , siendo estrictamente creciente en y estrictamente decreciente en . Existe por tanto la función cosecante inversa, llamada también arco cosecante y que se denota definida por: Por la definición de función arco cosecante se tiene que: La representación gráfica de la función arco cosecante es la siguiente: 25
  • 22.
    Posteriormente, después desaber como se define la función cosecante inversa o arco cosecante y su respectivo desarrollo, mostraremos la demostración de la derivada de la función seno inverso. Derivada de la función cosecante inversa Como , utilizando el teorema de la derivada de la función inversa se obtiene que: Como, Y, Para Entonces Pues Luego En general, si entonces Como podemos ver, hicimos la demostración de la derivada de la función cosecante inversa teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente sobre función de la cosecante inversa o arco cosecante. 26
  • 23.
    Ejemplos de derivadastrigonométricas inversas (Cosecante Inversa) 27