Este documento presenta información sobre funciones trigonométricas. Explica las definiciones de seno, coseno y tangente para ángulos en cualquier magnitud utilizando la circunferencia goniométrica. También describe propiedades como ángulos opuestos, suplementarios y complementarios, y muestra ejemplos de cálculos trigonométricos.
El formulario contiene las fórmulas que se utilizan en los cursos de bachillerato, desde el álgebra, geometría, trigonometría, geometría analítica, cálculo diferencial e integral, estadística descriptiva y probabilidad. Está desarrollado para estudiantes de 15 a 18 años.
Muchos formularios intimidan a los jóvenes de esa edad, debido al formalismo matemático que ocupan. Aquí se ha evitado eso, sin perder por ello la seriedad en el trabajo.
¡Por fin! un formulario accesible con todo en un mismo lugar y que ahorra mucho tiempo en búsquedas.
El formulario contiene las fórmulas que se utilizan en los cursos de bachillerato, desde el álgebra, geometría, trigonometría, geometría analítica, cálculo diferencial e integral, estadística descriptiva y probabilidad. Está desarrollado para estudiantes de 15 a 18 años.
Muchos formularios intimidan a los jóvenes de esa edad, debido al formalismo matemático que ocupan. Aquí se ha evitado eso, sin perder por ello la seriedad en el trabajo.
¡Por fin! un formulario accesible con todo en un mismo lugar y que ahorra mucho tiempo en búsquedas.
Las funciones trigonométricas son herramientas fundamentales en matemáticas que se utilizan para describir las relaciones entre los ángulos y las longitudes de los lados de un triángulo. Estas funciones se derivan de las razones de las longitudes de los lados de un triángulo en relación con sus ángulos internos. En este ensayo, exploraremos las funciones trigonométricas más comunes, sus propiedades y aplicaciones en diferentes campos.
Las funciones trigonométricas básicas son el seno, el coseno y la tangente, que se definen en relación con un triángulo rectángulo. En un triángulo rectángulo, el seno de un ángulo agudo es la razón entre el lado opuesto a ese ángulo y la hipotenusa del triángulo. El coseno es la razón entre el lado adyacente al ángulo y la hipotenusa. La tangente es la razón entre el lado opuesto y el lado adyacente al ángulo.
La función seno (sin) y la función coseno (cos) son periódicas con un período de
2
�
2π, lo que significa que sus valores se repiten cada
2
�
2π radianes. La función tangente (tan) no es periódica y puede aumentar indefinidamente en magnitud a medida que el ángulo se acerca a ciertos valores. Otras funciones trigonométricas comunes incluyen la cotangente (cot), la secante (sec) y la cosecante (csc).
Estas funciones trigonométricas tienen varias propiedades importantes. Por ejemplo,
�
�
�
2
(
�
)
+
�
�
�
2
(
�
)
=
1
sin
2
(x)+cos
2
(x)=1, conocida como la identidad trigonométrica fundamental. También existen relaciones entre estas funciones, como
tan
(
�
)
=
�
�
�
(
�
)
�
�
�
(
�
)
tan(x)=
cos(x)
sin(x)
. Estas propiedades son esenciales para resolver ecuaciones trigonométricas y simplificar expresiones.
Las funciones trigonométricas tienen numerosas aplicaciones en diferentes campos. En matemáticas, se utilizan para resolver problemas geométricos y trigonométricos, así como en cálculos de límites y derivadas en análisis matemático. Además, son fundamentales en física, especialmente en áreas como mecánica, acústica, óptica y electrónica, para describir fenómenos ondulatorios y oscilatorios.
En ingeniería, las funciones trigonométricas son esenciales en áreas como la ingeniería eléctrica, la ingeniería mecánica y la ingeniería de control, donde se utilizan para analizar señales, diseñar circuitos y controlar sistemas. También se aplican en campos como la arquitectura y la topografía para resolver problemas relacionados con estructuras y mediciones de terreno.
En conclusión, las funciones trigonométricas son herramientas matemáticas fundamentales que describen las relaciones entre ángulos y longitudes de lados en un triángulo. Son periódicas y tienen propiedades importantes que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en matemáticas, física, ingeniería y otros campos. Su comprensión y aplicación son esenciales para abordar problemas complejos y avanzar en diversas áreas del conocimiento.
Existen seis funciones trigonométricas básicas. Las últimas cuatro, se definen en relación de las
En este documento van a encontrar la definición de la derivada con mas profundidad, además de su gráfica para su mayor entendimiento. Allí de igual forma, podemos ver la derivada compuesta, implícita y laterales. También, están insertas las propiedades de la derivada con sus respectivos ejemplos.
13. Astronomía : Cálculo del radio de la Tierra, distancia de la Tierra a la Luna,
distancia de la Tierra al Sol, predicción de eclipses, confección de calendarios, ...
Artillería : ¿A qué distancia se encuentra un blanco al que se desea disparar con una
catapulta o con un cañón?
Cartografía : Elaboración del mapa de un lugar del que se conocen algunas distancias
y algunos ángulos.
Construcciones : Cómo construir un edificio para que cumpla ciertas exigencias de
orientación. En qué dirección se excava un túnel para que salga, al otro lado de la
montaña, en el lugar deseado.
Navegación : Construcción de cartas marinas en las que se detalle la ubicación de
escollos, arrecifes, ...
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20. Podemos extender las definiciones de las razones
trigonométricas para ángulos agudos en un triángulo recto
a ángulos de cualquier magnitud en el círculo.
Recuerde:
21. Hallar la razón trigonométrica indicada.
(5)sin4.
)tan(-2403.
)30cos(2.
)sin(.1
o
8
15
3827.0
8
sin
10cos
3
3
tan
3
4
tan
Nota que el 5 representa 5 radianes. Un
ángulo que mide 5 radianes está en 4to
cuadrante. ¿Puedes explicar por qué?
0.9589-
22. Se puede observar el comportamiento de las razones trigonométricas a medida que rotamos
alrededor del círculo formando ángulos.
Recuerde que
aunque aquí se
muestran algunos
ángulos más
conocidos podemos
hallar el seno o el
coseno a ángulos
con cualquier
medida.
23. Funciones Trigonométricas
• Para definir las funciones trigonométricas se define como
entrada, ϴ, cualquier ángulo medido en radianes.
• De esta forma el dominio de una función trigonométrica es el
conjunto de los números reales.
• El rango de las funciones f(ϴ) = sin(ϴ) y g(ϴ) = cos (ϴ) es [-
1,1].
• Estudiaremos algunos detalles sobre las siguientes funciones
trigonométricas
f(ϴ) = sin(ϴ), g(ϴ) = cos (ϴ) y h(ϴ) = tan (ϴ).
24. Gráficas de f(x)=sin(x) y g(x) = cos(x)
• Comenzaremos el estudio de las gráficas de
las funciones de seno y coseno armando una
tabla de valores.
32. Características de f(x)=sin(x) y g(x)=cos(x)
1. En las gráficas anteriores se puede observar el gran
parecido que existe entre ambas.
2. De hecho, parece que podemos trasladar la gráfica de
g(x)=cos(x) π/2 unidades y obtener la gráfica de
f(x)=sin(x).
3. Podemos describir este parecido diciendo que f(x)=
sin(x) = cos(x-[/2]).
Es conveniente recordar que el ángulo que mide 90º mide
/2 (en números reales o radianes).
33. Características de f(x)=sin(x) y g(x)=cos(x)
4. En las gráficas anteriores también se puede
observar que los valores de ambas funciones se
repiten cíclicamente para múltiplos de 2.
5. Este comportamiento se puede describir f(x) =
sin(x) = sin(x + 2n ) donde n pertenece a los
enteros (n ).
6. También podemos decir que
g(x) = cos(x) = cos(x + 2n ) donde n .
34. Creando nuevas funciones trigonométricas:
transformaciones
• Construya una tabla de valores para cada una
de las siguientes funciones.
• F(x)=2 sin(x)
• F(x) = sin(2x)
• F(x) = 2 sin(x +1)
• F(x) = 2 sin(x) + 1
39. Creando nuevas funciones trigonométricas:
transformaciones
• Construya una tabla de valores para cada una
de las siguientes funciones.
• F(x)=2 cos(x)
• F(x) = cos(2x)
• F(x) = 2 cos(x +1)
• F(x) = 2 cos(x) + 1
42. Gráfica de h(x)=tan(x)
• Vamos a construir una tabla con algunos valores de
tangente para varios ángulos.
• Recordemos que la h(x)=tan(x) NO está definido para
algunos ángulos. ¿Por qué?
43. No siempre es posible definir la función tangente de
un ángulo (x). De hecho, cuando la función coseno
del ángulo toma el valor de cero, la función tangente
no está definida (¿por qué?).
44. • Su radio es igual a la
unidad.
• Su centro es el origen
de coordenadas.
• Sus razones
trigonométricas son
independientes del
radio
Y
LA CIRCUNFERENCIA
GONIOMÉTRICA
1
45. 1.- Línea seno: Se representa por
la perpendicular trazada desde
el extremo del arco, hacia el
diámetro horizontal.
Sen a = cateto opuesto
hipotenusa
Que por la construcción la
hipotenusa vale 1
sen a = y
Seno
0
x
y
a
46. Análisis de los cuadrantes
0º
360º
90º
180º
270º
0
1
-1
+∞
- ∞
1
-1
0º = 0
90º = 1
180º = 0
270º = -1
360º = 0
Línea
Seno
47. 2.- Línea coseno: Se representa
por la perpendicular trazada
desde el extremo del arco,
hacia el diámetro vertical.
cateto adyacente
Cos a =
hipotenusa
Que por la construcción la
hipotenusa vale 1
cos a = x
Coseno
0
x
y
a
49. Tg.
3.- Línea tangente:
cateto opuesto
tg a = ---------------------
cateto adyacente
x’=1
0
x
y
a
y’
x
x’
y
y’Teorema de
Semejanza de
triangulos
(Teorema de
Tales)
y/x=y’/x’
Se empieza a medir de este origen y termina
en la intersección de la tangente
geométrica con el radio prolongado
que pasa por el extremo del arco.
55. ÁNGULOS OPUESTOS
α αcos x cos(- )=x=
P (x,y)
α αsen y sen( ) y= - = -
α α
y y
tg tg(- )
x x
-
= =
65º
-65º
Si sen 65º= 0,9063 entonces sen(-65)=
Si cos 65º= 0,4226 entonces cos(-65)=
Si tg 65º= 2,1445 entonces tg(-65)=
-0,9063
0,4226
2,1445
Q(x, -y)
56. ÁNGULOS SUPLEMENTARIOS (SUMAN 180º)
α αcos x cos(180º- )=-x=
α αsen y sen(180º ) y= - =
Si sen 20º= 0,342 entonces sen160º=
Si cos 20º= 0, 9396 entonces cos160º=
Si tg 20º= 0,3639 entonces tg 160º=
0,342
-0,9396
-0,3639
180 -
P (x,y)
20º
160º
α α
y y
tg tg(180- )
x x
= =
-
Q(-x,y)
57. ÁNGULOS COMPLEMENTARIOS (SUMAN 90º)
α αcos x cos(90º- )= y=
α αsen y sen(90º ) x= - =
Si sen 20º= 0,342 entonces sen 70º=
Si cos 20º= 0, 9396 entonces cos70º=
Si tg 20º= 0,3639 entonces tg 70º=
0,9396
0,342
1/0,3639=2,7474
P (x,y)
20º
α α
α
y x 1 1
tg tg(90º- )
yx y tg
x
= = = =
70 º
90 -
Q(y,x)
58. ÁNGULOS QUE DIFIEREN EN 90º
α αcos x cos(90º+ )= - y=
α αsen y sen(90º ) x= + =
Si sen 20º= 0,342 entonces sen 110º=
Si cos 20º= 0, 9396 entonces cos110º=
Si tg 20º= 0,3639 entonces tg 110º=
0,9396
-0,342
-1/0,3639=- 2,7474
P (x,y)
20º
α α
α
y x 1
tg tg(90º+ )
x y tg
= = = -
-
X
y
Q (-y,x)
90 +
110 º
59. ÁNGULOS QUE DIFIEREN EN 180 º
α αcos x cos(180º+ )=-x=
α αsen y sen(180º ) y= + = -
Si sen 20º= 0,342 entonces sen 200º=
Si cos 20º= 0, 9396 entonces cos200º=
Si tg 20º= 0,3639 entonces tg 200º=
- 0,342
-0,9396
0,3639
180 +
P (x,y)
20º
200º
α α α
y y
tg tg(180+ ) tg
x x
-
= = =
-
Q(-x,-y)
60. ALGUNOS EJEMPLOS
Expresa cos 225º como un ángulo del primer cuadrante
225º
cos 225º
45º
cos 45º
Solución: cos 225º = - cos 45º
61. α α αHalla las restantes razones trigonométricas de sabiendo tg =-3 y que 180º<
Con la calculadora se obtiene que el ángulo es –71,5650º, o lo que es lo mismo 288,435.
-71,465º
288,535º
288,353 no vale porque es mayor que 180º
Por lo ya estudiado, cuando dos ángulos difieren en
180º tienen la misma tangente
Por lo que el ángulo buscado cumple que:
α α288,435º - = 180º =108,43495ºÞ
Conocido el ángulo se calcula el seno y el
coseno con la calculadora
62. α α αHalla con la calculadora sabiendo que sen = - 0,75 y que 270º<
Con la calculadora se obtiene que el ángulo es -48,5903º que es lo mismo que 311 ,4096º
Debo encontrar un ángulo que tenga el mismo seno que 311,4096 y que sea menor a 270º
311,4096 º
sen 311,4096Mismo seno y es menor que 270º
α 311,4096º 2·41,4096º 228,59036= - =α