Trigonometria

23
Dott.ssa Donatella Cocca Introduzione alla trigonometria Def. (Angolo piano) Si consideri una superficie piana, è detta angolo ciascuna delle due parti di piano delimitate da due semirette uscenti da uno stesso punto appartenente alla superficie. Def. (Origine dell'angolo) Si dice origine dell'angolo piano il punto di intersezione delle due semirette che generano l'angolo stesso.

description

 

Transcript of Trigonometria

Page 1: Trigonometria

Do

tt.ssa D

on

ate

lla C

occa

Intro

du

zion

e alla

trigo

no

metria

Def.

(An

go

lop

ian

o)

Si

con

sideri

un

asu

perficie

pia

na

detta

an

go

locia

scun

ad

elledu

ep

arti

di

pia

no

delim

itate

da

du

esem

iretteu

scenti

da

un

ostesso

pu

nto

ap

parten

ente

alla

sup

erficie.

Def.

(Orig

ine

dell'a

ng

olo

)S

id

iceo

rigin

ed

ell'an

go

lopia

no

ilp

un

tod

iin

tersezion

ed

elled

ue

semirette

che

gen

erano

l'an

go

lostesso

.

Page 2: Trigonometria

Intro

du

zion

e alla

trigo

no

metria

Ilp

un

toO

sich

iama

vertice

dell'an

go

loe

led

ue

semirette

s1e

s2si

dico

no

lati

dell'an

go

lo.

Idu

e

ang

oli

che

sifo

rman

o(p

arteceleste

ep

arte

verd

e)si

dico

no

esplem

enta

rip

oich

éso

no

distin

tie

han

no

ilco

nto

rno

com

un

e.L

'ang

olo

celestesi

dice

con

cav

oin

qu

anto

con

tiene

alsu

o

intern

oi

pro

lun

gam

enti

delle

semirette

(lelin

ee

trattegg

iate).L

'ang

olo

verd

eal

con

trariosi

dice

con

vesso

poich

én

on

con

tiene

alsu

oin

terno

i

pro

lun

gam

enti

delle

semirette.

Si

chiam

aarco

lap

artedi

circon

ferenza

inclu

sa

inu

nan

go

loal

centro

della

circon

ferenza

stessa.

La

linea

curv

aro

ssaè

l'intersezio

ne

trala

circon

ferenza

di

centro

inO

el'an

go

loco

nv

esso

^A

OB

.L

alin

earo

ssaè

detta

arco

sotteso

dall'an

go

lo^

AO

Balla

circon

ferenza.

Intro

du

zion

e alla

trigo

no

metria

Per

misu

rareu

nan

golo

occo

rrefissarn

el'u

nità

di

misu

ra.U

n'u

nità

spesso

usata

èil

gra

do

.

Def.

(Gra

do

)S

id

efinisce

gra

do

l'am

piezza

di

un

an

go

loch

e

sotten

de

un

arco

di

circon

ferenza

pari

ad

1/3

60

della

lun

gh

ezzato

tale

della

circon

ferenza

stessa.

Du

nq

ue

abb

iamo:

Du

nq

ue

abb

iamo:

Du

nq

ue

per

un

gen

ericoan

go

lov

alela

form

ula:

Ilg

rad

la3

60

ma

pa

rted

ell'an

go

log

iro.

La

60

ma

pa

rted

el

gra

do

sidice

min

uto

prim

oe

la6

ma

pa

rted

elm

inu

top

rimo

sid

icem

inu

toseco

nd

o.

++

3600

60

o

'''

cb

ac

ba

Page 3: Trigonometria

Intro

du

zion

e alla

trigo

no

metria

Intu

ttele

qu

estioni

di

matem

aticav

iene

presa

com

eu

nità

fon

dam

entale

no

nil

grad

ob

ensì

ilra

dia

nte.

Def.

(Ra

dia

nte)

Si

dice

misu

rain

rad

ian

tid

iu

na

ng

olo

il

rap

po

rtotra

lalu

ngh

ezzad

ell'arco

di

circon

ferenza

sotteso

da

ll'ang

olo

eil

rag

gio

della

circon

ferenza

stessa.

Sia

no

,

du

nqu

e,α

l'an

golo

da

misu

rare,

Lla

lun

gh

ezzad

ell'arco

du

nqu

e,α

l'an

golo

da

misu

rare,

Lla

lun

gh

ezzad

ell'arco

corrisp

on

den

tee

Ril

ragg

iod

ellacirco

nferen

zava

le

l'imp

orta

nte

relazio

ne:

Dalla

segu

ente

defin

izion

esi

otten

gon

ole

segu

enti

imp

ortan

ti

relazion

i:

R L=

α

Intro

du

zion

e alla

trigo

no

metria

�A

ng

olo

giro

:L

'arcoso

ttesod

au

nan

go

log

iroco

rrispo

nde

atu

tta

lacirco

nferen

zae

du

nq

ue

ha

lun

ghezza

pari

aL

=2

Rd

ov

eR

èil

ragg

iod

ellacirco

nferen

za,d

un

qu

esi

ha:

�L

un

gh

ezza

dell'a

rcod

icirco

nferen

za:

La

lun

gh

ezzad

iun

arco

ππ

πα

α2

2

2=

⇒=

=giro

giro

R

R

�L

un

gh

ezza

dell'a

rcod

icirco

nferen

za:

La

lun

gh

ezzad

iun

arco

di

circon

ferenza

è:

Un

meto

do

di

passag

gio

da

un

sistema

di

un

itàd

im

isura

adu

naltro

con

sistein

un

asem

plice

pro

porzio

ne

che

sibasa

sul

fattoch

noto

il

valo

redell'a

ng

olo

giro

siain

gra

di

che

inra

dia

nti.

La

pro

porzio

ne

èla

segu

ente:

RL

α=

°=

360

:2:

αα

πgra

di

rad

Page 4: Trigonometria

Intro

du

zion

e alla

trigo

no

metria

Es.

(Pa

ssag

gio

da

gra

di

ara

dia

nti)

Si

trasfo

rmi

da

gra

di

ara

dia

nti

l'ang

olo

:''

23

'22

34°

°≅

++

37

3,

34

''2

3'

22

34

36

00

23

60

22

34

o

αDa

llap

rop

orzio

ne

preced

ente

sih

a:

36

00

60

rad

rad

6,0

23

60 37

3,

34

37

3,

34

=

°=

παIn

trod

uzio

ne a

lla trig

on

om

etria

Le

relazion

ino

tevo

litra

grad

ie

radian

tiso

no

riassun

ten

ella

segu

ente

tabella:

Gra

di

Ra

dia

nti

00

30

°π

/6

45

°π

/44

π/4

60

°π

/3

90

°π

/2

18

π

27

/2

36

Page 5: Trigonometria

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Prim

ad

id

escrivere

lefu

nzio

ni

fon

dam

entali

che

varian

oa

secon

da

del

variare

di

un

dato

valo

rean

go

lareè

op

po

rtuno

ricord

arech

eco

s'èesattam

ente

un

afu

nzio

ne:

Def.

(Fu

nzio

ne)

un

afu

nzio

ne

èu

na

legg

ech

em

ettein

relazio

ne

du

ein

siemi,

sian

oA

eB

,in

mo

do

che

ad

un

elemen

tod

iA

corrisp

on

da

uno

eu

nso

loelem

ento

di

B.

Ta

leelem

ento

di

Aco

rrispo

nda

uno

eu

nso

loelem

ento

di

B.

Ta

le

legg

esi

scrive:

(2.1

)

Nel

no

strocaso

l`insiem

eA

saràq

uello

dei

po

ssibili

valo

rid

i

un

an

go

lom

entre

l`insiem

eB

varierà

caso

per

caso

.

BA

xf

→:

)(

Ax∈

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Def.

(Fu

nzio

ne

pa

ri)U

na

funzio

ne

sidice

pa

rise

no

nva

riaa

lva

riare

del

segn

od

elp

rop

rioa

rgo

men

tox.

Ovvero

seva

lela

segu

ente

relazio

ne:

f(-x)=

f(x)∀

x∈

D(2

.2)

do

veco

nD

ab

bia

mo

ind

icato

ild

om

inio

della

funzio

ne.

Es.

(Po

tenze

pa

rid

ix

)T

utte

lep

oten

zep

arid

ix

son

ofu

nzio

ni

pari,

infatti:

f(x) = x

2k⇒

f(-x) = (-x)

2k

= (-1

)2

kx2

k=

x2

k=

f(x) k ∈Z

f(x) = x

⇒f(-x) =

(-x)=

(-1)

x=

x=

f(x) k ∈Z

do

ve

lap

enultim

au

gu

aglian

zaè

data

dal

fattoch

eil

-1è

elevato

adu

na

po

tenza

pari.

Def.

(Fu

nzio

ne

disp

ari)

Un

afu

nzio

ne

sidice

disp

ari

seva

riaso

lop

eru

nseg

no

men

o(-

)g

lob

ale

al

varia

red

elseg

no

del

pro

prio

arg

om

ento

x.O

vverose

vale

laseg

uen

terela

zion

e:

f(-x) = -f(x) ∀

x∈

D (2

.3)

do

veco

nD

ab

bia

mo

ind

icato

ild

om

inio

della

funzio

ne.

Page 6: Trigonometria

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Es.

(Po

tenze

disp

ari

di

x)

Tu

ttele

po

tenze

disp

arid

ix

son

ofu

nzio

ni

disp

ari,infatti:

f(x) = x

2k+

1) f(-x) =

(-x)2

k+1

= (-1

)2

k+1x

2k+

1=

-x2

k+1

= -f(x) k 2

Z

do

ve

lap

enultim

au

gu

aglian

zaè

data

dal

fattoch

eil

-1è

elevato

adu

na

po

tenza

disp

ari.

Def.

(Fu

nzio

ne

perio

dica

)U

na

funzio

ne

f(x)si

dice

perio

dica

se

verificala

segu

ente

pro

prietà

:

f(x + kT

) = f(x)

∀x ∈

Z(2

.4)

per

un

da

tova

lore

della

costa

nte

Tch

ep

rende

iln

om

ed

ip

eriod

od

ella

fun

zion

e.

La

caratteristicafo

nd

amen

taled

iun

afu

nzio

ne

perio

dica

è,d

un

qu

e,ch

e

assum

eg

listessi

valo

rio

gn

iq

ual

volta

ilp

rop

rioarg

om

ento

aum

enta

o

dim

inu

isced

iu

np

eriod

oT

.

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Le

du

efu

nzio

ni

che

stann

oalla

base

di

tutta

latrig

on

om

etriaso

no

chiam

atesin

lettosen

oe

cos

lettoco

seno

.

La

defin

izion

ed

iq

ueste

du

efu

nzio

ni

èd

ataa

partire

da

un

acirco

nferen

zaC

ilcu

icen

troO

siaan

che

l'orig

ine

di

un

sistema

di

assicartesian

ix

ey.

Sia

dato

un

an

go

loα

con

orig

ine

inO

efo

rmato

da

du

esem

iretted

icu

iO

efo

rmato

da

du

esem

iretted

icu

iu

na

coin

ciden

teco

nl'asse

xe

l'altrach

ein

tersecala

circon

ferenza

nel

pu

nto

Pco

me

infig

ura,

po

ssoco

struire

led

ue

pro

iezion

id

elp

un

toP

sull'asse

xe

y,tali

pro

iezion

i

corrisp

ond

erann

orisp

ettivam

ente

all'a

scissae

all'o

rdin

ata

del

pu

nto

P.

Page 7: Trigonometria

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Def.

(Sen

o)

ilsen

od

ell`ang

olo

,in

dica

toco

nsin

ilra

pp

orto

trail

segm

ento

,p

roiezio

ne

del

pu

nto

Psu

ll`asse

y,e

ilra

gg

iodella

circonferen

za.

Ovvero

:

RO

PO

PO

RO

sin

Def.

(Co

seno

)il

cosen

od

ell'ang

olo

,in

dica

toco

nco

s,è

ilra

pp

orto

tra

ilseg

men

to,

pro

iezion

ed

elp

unto

Qsu

ll'asse

x,e

ilra

gg

iodella

circonferen

za.

Ovvero

:R

OPO

PO

QO

cos

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Pro

prietà

del

seno

eco

seno

:

�N

on

vi

son

ov

alori

che

un

ang

olo

no

np

assum

ere,sian

oessi

po

sitivi

oneg

ativi,

inoltre

dato

qualsiasi

ang

olo

èsem

pre

possib

ile

costru

irele

pro

iezioni

RO

eQ

O.

Qu

indi

siaα

ilg

enerico

argo

men

to

della

fun

zion

esi

pu

òq

uin

di

avere:

α∈∈∈ ∈

R

�sin

eco

sso

no

fun

zioni

perio

dich

e:q

uesto

significa

che

assum

on

o

gli

stessivalo

rip

eriodicam

ente

all'aum

entare

della

loro

variab

ileg

listessi

valo

rip

eriodicam

ente

all'aum

entare

della

loro

variab

ile

ind

ipen

den

te,n

eln

ostro

caso:

α.V

algo

no

,d

un

qu

e,le

relazion

i:

sin(α

+2

) = sin

αk

∈∈∈ ∈N

cos(α

+2

) = co

sαh∈∈∈ ∈

N

�D

atou

nan

go

loα

qualsiasi

trail

suo

sine

ilsu

oco

svale

la

relazion

e:sin

α2

+co

sα2

=1

(Teo

rema

fon

dam

entale

della

trigo

no

metria)

Page 8: Trigonometria

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

�Il

sine

ilco

sso

no

funzio

ni

limita

tee

inpartico

lareil

loro

mo

du

lo

no

np

mai

esseresu

perio

reall'u

nità,

ov

vero

(siaα

ilgen

erico

ang

olo

argo

men

tod

ellefu

nzio

ni):

|sinα

| ≤≤≤ ≤1 1 1 1 ∪∪∪ ∪

|cosα

| ≤≤≤ ≤1 1 1 1 ∀∀∀ ∀

α∈∈∈ ∈

RRR R

(Lim

itatezzad

isin

eco

s)

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

�Il

sinè

un

afu

nzio

ne

disp

ari,

ov

vero

,q

ualu

nq

ue

siail

suo

argo

men

to,v

alela

relazion

e:

sin(-

α) =

-sin(α

)

�Il

cos

èu

na

fun

zion

ep

ari,

ov

vero

,qu

alun

que

siail

suo

argom

ento

,

vale

larelazio

ne:

cos(-

α) =

cos(α

)

senα

cos

αsen

αco

Page 9: Trigonometria

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche d

eriva

te da

sin e co

s

Def.

(Ta

ng

ente)

Si

defin

isceta

ng

ente

dell'a

ngo

loα

ilra

pp

orto

trail

sine

ilco

sd

ell'ang

olo

stesso.

Info

rmu

laq

uesta

relazio

ne

siesp

rime

con

:

Def.

(Co

tan

gen

te)Si

defin

isceco

tan

gen

ted

ell'ang

olo

αil

rap

po

rtotra

ilco

se

ilsin

dell'a

ngo

lostesso

,o

vverol'in

versod

ellata

ng

ente.

In

form

ula

qu

estarela

zion

esi

esprim

eco

n:

α αα

cos

sintan

=

form

ula

qu

estarela

zion

esi

esprim

eco

n:

Def.

(Seca

nte\C

oseca

nte)

Si

defin

isceseca

nte\co

secan

tedell'a

ng

olo

α

l'inverso

del

sin\co

sd

ell'ang

olo

stesso,o

vvero: α α

αα

sin

cos

tan 1co

t=

=

αα

αα

cos 1

csc

sin 1

sec=

=

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Pro

prietà

della

fun

zion

eta

ng

ente:

�Il

do

min

iod

ellafu

nzio

ne

tang

ente

no

tutto

l'assereale,

infatti

i

pu

nti

incu

ico

sα=

0so

no

sing

olarità

del

den

om

inato

ree

man

dan

o

a∞

lafu

nzio

ne.

Qu

ind

iil

do

min

iod

ellafu

nzio

ne

tang

ente

risulta:

Dta

={α

≠π

/2+

kπ,

k∈Ζ

}

�L

ata

ng

ente

di

un

ang

olo

α

èu

na

fun

zion

ep

eriod

icad

un

afu

nzio

ne

perio

dica

di

perio

do

πππ πo

vv

ero:

tan

(α+

kπ)=

tanα

k ∈Z

�L

afu

nzio

ne

tan

gen

teè

disp

ari

nel

pro

prio

argo

men

to,

ov

vero

vale

larelazio

ne:

tan

(-α) =

-tanα

∀α∈

Dta

n

Page 10: Trigonometria

Le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Pro

prietà

della

fun

zion

eco

tan

gen

te:

�Il

do

min

iodella

fun

zione

cotan

gen

ten

on

ètu

ttol'asse

reale,in

fattii

pu

nti

incu

isin α

=0

son

osin

go

laritàd

eld

eno

min

atore

em

and

ano

a

∞la

fun

zion

e.Q

uin

di

ild

om

inio

della

fun

zion

eco

tang

ente

risulta:

Dco

tα=

{α|

α≠

π+

kπ,

k∈Ζ

}

�L

aco

tan

gen

ted

iu

nan

go

loα

èu

na

fun

zion

ep

eriod

icad

un

afu

nzio

ne

perio

dica

di

perio

do

πππ πo

vv

ero:

cot( α

+ kπ

) = co

tαk ∈

Z

�L

afu

nzio

ne

cota

ng

ente

è

disp

ari

nel

pro

prio

argo

men

to,

ov

vero

vale

larelazio

ne:

cot(- α

) = -co

tα ∀

α∈

Dta

n

Co

mp

orta

men

ti delle fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

La

tabella

che

segu

em

ostra

ilseg

no

delle

fun

zioni

go

nio

metrich

enei

vari

qu

adran

ti:

Fu

nzio

ne

Qu

ad

ra

nte

IQ

ua

dra

nte

IIQ

ua

dra

nte

IIIQ

ua

dra

nte

IV

Sen

oP

ositiv

o crescen

teP

ositiv

o d

ecrescente

Neg

ativo

decrescen

teN

egativ

o crescen

te

Co

seno

Po

sitivo

decrescen

teN

egativ

o d

ecrescente

Neg

ativo

crescente

Po

sitivo

crescente

Tan

gen

teP

ositiv

o crescen

teN

egativ

o crescen

teP

ositiv

o crescen

teN

egativ

o crescen

te

Co

tang

ente

Po

sitivo

decrescen

teN

egativ

o d

ecrescente

Po

sitivo

decrescen

teN

egativ

o d

ecrescente

Va

lori n

otev

oli d

elle fun

zion

i go

nio

metrich

e

Ing

enere

ilsen

od

iu

nan

go

loè

un

nu

mero

irrazionale

no

nesp

rimib

ile

med

iante

un

espressio

ne

finita

tant'è

che

sirico

rreall'ap

pro

ssimazio

ne;

per

alcuni

ang

oli

tuttav

iale

fun

zioni

go

nio

metrich

erestitu

iscono

risultati

esprim

ibili

med

iante

un

'espressio

ne

più

om

eno

semp

lice.E

cco

qu

id

iseg

uito

un

elenco

di

ang

oli

no

tevo

li:

Co

tang

ente

Po

sitivo

decrescen

teN

egativ

o d

ecrescente

Po

sitivo

decrescen

teN

egativ

o d

ecrescente

Page 11: Trigonometria

Va

lori n

otev

oli d

elle fun

zion

i go

nio

metrich

e

An

go

li00°

πππ π/6/6/6 /6

30

30

30

30

°°° °πππ π

/4/4/4 /44

54

54

54

5°°° °

πππ π/3/3/3 /3

60

60

60

60

°°° °πππ π

/2/2/2 /29

09

09

09

0°°° °

πππ π1

80

18

01

80

18

0°°° °

3/2

πππ π2

70

27

02

70

27

0°°° °

2πππ π

36

03

60

36

03

60

°°° °

sin0

1/2

10

-10

cos

11

/20

-10

1

tan0

1+

∞0

-∞0

/22

3/3

3

/22

/23

/23

cot

+∞

10

-∞0

+∞

/33

3

Rela

zion

i no

tevo

li tra le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

Per

com

eso

no

statedefin

iteè

evid

ente

che

lefu

nzio

ni

seno

eco

seno

no

nso

no

ind

ipen

den

titra

loro

,m

ain

qu

alche

mo

do

legate.

Si

po

sson

o

defin

irefo

rmu

lech

ep

ermettan

od

ip

assarealla

prim

an

ota

laseco

nd

ae

vicev

ersa.V

algo

no

leseg

uen

tirelazio

ni:

Rela

zion

i no

tevo

li tra le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

�N

oto

ilsen

oricav

areil

cosen

oe

vicev

ersa:

�N

ota

latan

gen

tericav

aresen

oe

cosen

o:

αα

αα

22

sin-

1co

s

co

s-

1sin

±=

∧±

=

αα

α

αα

22

tan1

1

cos

tan1

tansin

=∧

=

�N

ota

laco

tang

ente

ricavare

seno

eco

seno

:

�N

oti

seno

,co

seno

eco

tang

ente

ricavare

latan

gen

te:

αα

tan1

tan1

++

α

αα

αα

22

cot

1

cot

co

s

co

t1

1sin

=∧

=

αα

α

αα

α

αα

cot 1

tan

cos co

s1

tan

sin1

sin

tan

2

2=

∨−

±=

∨−

±=

Page 12: Trigonometria

Rela

zion

i no

tevo

li tra le fu

nzio

ni g

on

iom

etriche

�N

oti

seno

,co

seno

etan

gen

tericav

arela

cotan

gen

te:

Arch

i asso

ciati

Nella

tabella

segu

ente

po

ssiamo

ved

ereco

me

lefu

nzio

ni

trigo

no

metrich

ev

ariano

qu

and

og

lian

go

liv

ariano

di

qu

antità

notev

oli

αα

α

αα

α

αα

tan 1

cot

cos

1

co

s

cot

sin sin

1co

t 2

2

=∨

−±

=∨

−±

=

trigo

no

metrich

ev

ariano

qu

and

og

lian

go

liv

ariano

di

qu

antità

notev

oli

nella

com

,π/2

,2π

,etc.

Sian

du

ean

goli:

Fo

rmu

le di a

dd

izion

e, sottra

zion

e, bisezio

ne,

du

plica

zion

e e pro

staferesi

Le

tabelle

successiv

esin

tetizzano

lefo

rmu

lech

eleg

ano

som

me

algeb

riche

ep

rod

otti

di

ang

oli

ofu

nzio

ni

go

nio

metrich

e:

Page 13: Trigonometria

Fo

rmu

le di a

dd

izion

e, sottra

zion

e, bisezio

ne,

du

plica

zion

e e pro

staferesi

Eq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Esem

pio

1:

Riso

lvere

laseg

uen

teeq

ua

zion

e

Sap

piam

och

el'an

go

loα

nel

prim

oq

uad

rante

verifica

laseg

uen

te

relazion

e:

α=

(x-π/6

)=π

/3⇒

α=

x=

π/6

/3⇒

α=

x=

π/2

2 3

6 π-

xsin

;

36 π

-x

2sin

=

=

α=

(x-π/6

)=π

/3⇒

α=

x=

π/6

/3⇒

α=

x=

π/2

per

lap

eriod

icità(T

=2π

)d

elsen

ou

na

solu

zion

ep

iùg

enerale

è:

Per

lafo

rmu

lad

egli

ang

oli

sup

plem

entari

(sin(π

-α)

=sin

α),

cioè

l’ang

olo

(π-π

/3=

/3)

ha

lostesso

seno

dell’an

go

loπ

/3.

Ind

efinitiv

ale

du

eso

luzio

ni

son

o:

Ζk

2

2 πx

∈+

=

Ζk

2

6 5x

2k

π2 π

x∈

+=

∨+

=

Page 14: Trigonometria

Eq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Esem

pio

2:

Riso

lvere

laseg

uen

teeq

ua

zion

e

sin 4

x =

cos 2

x

Ap

plico

lefo

rmu

led

id

up

licazio

ne

(cioè:

sin2

x=

2sin

xco

sx)

2 sin

2x

cos 2

x =

cos 2

x ⇒

2 sin

2x

cos 2

x -

cos 2

x =

0

Racco

gliam

oco

s2

xa

fattor

com

un

e⇒

cos

2x

(2sin

2x

-1

)=0

po

niam

oo

rau

gu

alia

zeroen

tramb

ei

fattori:

dev

oriso

lvere

led

ue

po

niam

oo

rau

gu

alia

zeroen

tramb

ei

fattori:

dev

oriso

lvere

led

ue

equ

azion

i:

cos

2x

=0

;2

sin2

x-

1=

0

�co

s2

x=

0so

che

ilco

seno

vale

zerop

erl'an

go

lod

i9

(π/2

),

qu

indi

2x

=9

+k

36

però

iocerco

l'ang

olo

xe

qu

indi

div

idiam

op

er2

x=

45

°+

k1

80

°essen

do

18

0-

45

=1

35

x=

45

°+

k1

80

°v

x=

13

+k

18

cioè

x=

π/4

+k

πv

x=

/4+

�2

sin2

x-

1=

0ricav

osin

2x

;2

sin2

x=

1⇒

sin2

x=

1/2

Eq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e so

che

ilsen

ov

ale1/2

per

gli

ango

li3

0°,

π/6

,e

15

0°,

/6,

(Per

lafo

rmu

lad

egli

ang

oli

sup

plem

entari)

qu

ind

ip

osso

scrivere:

2x

= 3

+ k

36

v 2

x =

15

+ k

36

2x

= π

/6 +

2k

πv

2x

= 5

π/6

+ 2

però

iocerco

l'ang

olo

xe

qu

ind

id

ivid

iamo

per

2

x=

15

°+

k 1

80

°v

x =

75

°+

k 1

80

°

x =

π/1

2 +

2k

πv

x =

/12

+ 2

Esem

pio

3:

Riso

lvere

laseg

uen

teeq

ua

zion

eE

semp

io3

:R

isolv

erela

segu

ente

equ

azio

ne

sin x

-co

s x =

2 co

s2x

-sin

2x

Ap

plico

lefo

rmu

led

id

up

licazio

ne

(cioè:

sin2

x=

2sin

xco

sx)

sin x

-co

s x =

2 co

s2x

-2

sin x

cos x

⇒sin

x -

cos x

-2

cos

2x +

2 sin

x co

s x =

0

raccolg

osin

xfra

ilp

rimo

edil

qu

artoe

-co

sx

frail

secon

do

edil

terzo

sin x

(1 +

2 co

s x) -

cos x

( 1 +

2 co

s x) =

0 ⇒

(1 +

2 co

s x) (sin

x -

cos x

) = 0

Page 15: Trigonometria

Eq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

po

niam

oo

rau

gu

alia

zeroen

tramb

ei

fattori:

dev

oriso

lvere

led

ue

equ

azion

i:1

+2

cos

x=

0;

sinx

-co

sx

=0

�1

+2

cos

x=

0⇒

2co

sx

=-1

⇒co

sx

=-

1/2

⇒x

=2

π/3

+2

cioè

x=

12

+k

36

�sin

x -

cos x

=0

div

ido

tutto

per co

s x o

tteng

o: tan

x -

1 =

0

⇒tan

x =

1 ⇒

x =

π/4

+ k

πcio

è x =

45

°+

k 1

80

°

con

trollo

che co

s x =

0 n

on

sia solu

zion

e: co

ntro

llo ch

e cos x

= 0

no

n sia so

luzio

ne:

cos x

= 0

corrisp

on

de a x

=9

cioè x

/2 so

stituisco

nell'eq

uazio

ne

sin 9

-co

s 90

°=

0 cio

è 1 +

0 =

0im

po

ssibile

Esem

pio

4: R

isolv

ere la seg

uen

te equ

azio

ne

4 sin

2x co

s2x

= 1

4

sin2x

cos

2x-

1=

0cio

èu

na

differen

zad

iq

uad

rati(rico

rdo

che

seho

a2-b

2=(a-b

)(a+b

)in

fatti(a-b

)(a+b

)=a

2+ab

-ab-b

2=a

2-b2)

qu

ind

io

tteng

o

Eq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

(2sin

xco

sx+

1)(2

sinx

cosx

-1

)=

0d

un

qu

ed

evo

risolv

erele

due

equ

azion

i:2

sinx

cosx

+1

=0

;2

sinx

cosx

–1

=0

�2

sinx

cosx

+ 1

=0

po

iché so

che co

s2x

+ sin

2x =

1

sostitu

end

o 2

sin x

cos x

+ sin

2x +

cos

2x =

0 d

ivid

o tu

tti i termin

i

per co

s2x

otten

go

2 tan

x +

tan2x

+ 1

= 0

⇒tan

2x +

2 tan

x +

1 =

0

(tan x

+ 1

)2

= 0

⇒tan

x +

1 =

0 ⇒

tan x

= -1

⇒x

= 1

35°

+ k

18

cioè x

= 3

π/4

+ k

πtan

x =

-1 ⇒

x =

13

+ k

18

cioè x

= 3

π/4

+ k

π

�2

sinx

cosx

–1

=0

2 sin

x co

s x -

sin2x

-co

s2x

= 0

div

ido

tutti i term

ini p

er -cos

2x o

tteng

o

-2 tan

x +

tan2x

+ 1

= 0

⇒tan

2x -

2 tan

x +

1 =

0

(tanx

-1

)2

= 0

⇒tan

x -

1 =

0 ⇒

tanx

= 1

x =

45

°+

k 1

80

°cio

è x =

π/4

+ k

π

Page 16: Trigonometria

Eq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Esem

pio

5:

Riso

lvere

laseg

uen

teeq

ua

zion

e

(1-

sinx

cosx

)+

2sin

x=

sinx

sin2

xA

pp

licole

form

ule

di

du

plica

zion

e(cio

è:sin

2x

=2

sinx

cosx

)o

tteng

o:

(1-

sinx

cosx

)+

2sin

x=

sinx

(2sin

xco

sx)

(1-

sinx

cosx

)+

2sin

x=

2sin

2xco

sx⇒

(1-

sinx

cosx

)+

2sin

x-

2sin

2xco

sx=

0⇒

3333(1

-sin

xco

sx)

+2

sinx

-2

sin2x

cosx

=0

(1-

sinx

cosx

)+

2sin

x(1

-sin

xco

sx)

=0

(1-

sinx

cosx

)(

+2

sinx

)=

0d

un

qu

ed

evo

risolv

erele

du

e

equ

azion

i:1

-sin

xco

sx=

0;

+2

sinx

=0

�1

-sin

xco

sx=

0cam

bio

segn

o⇒

sinx

cosx

-1

=0

po

iché

soch

eco

s2x

+sin

2x=

1so

stituen

do

otten

go:

sinx

cos

x-

sin2x

-co

s2x

=0

div

ido

tutti

iterm

ini

per

-co

s2x

otten

go

-tanx

+tan

2x+

1=

0o

rdin

o⇒

3

3

3

3

Eq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

tan2x

-tan

x+

1=

0⇒

ilterm

ine

sotto

radice

e'min

ore

di

zeroq

uin

di

nessu

na

solu

zion

e

�+

2sin

x=

0⇒

qu

ind

io

tteng

ola

solu

zion

e:

3

31

2

41

1−

±=

−±

=x

tan

32 3

−=

xsin

x =

24

+ k

36

x =

30

+ k

36

cioè

x =

/3 +

2k

π x

= 5

π/3

+ 2

Page 17: Trigonometria

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

a)Se

a≥

1:

imp

ossib

ile(la

fun

zion

esin

limitata

tra-1

e+

1)

.

Se

a<

-1:

semp

rev

era(q

ualu

nq

ue

valo

redi

xso

dd

isfala

diseq

uazio

ne;

lafu

nzio

ne

sinx

èsem

pre

>-1

):∀

x∈

R.

Se

a=

-1:

vera

∀x

≠3

π/2

+2

[infatti

:sin

(3π

/2+

2k

π)

=-1

]

Se

-1<

a<

1:

sceltoα

talech

esin

α=

aco

n0

≤α

<2

π,

leso

luzio

ni

son

o:

α+

2k

π<

x<

π–

α+

2k

π,∀

k∈

Z

ax

sin>

son

o:

α+

2k

π<

x<

π–

α+

2k

π,∀

k∈

Z

b)

Se a

> 1

diseq

uazio

ne sem

pre v

era, qu

alun

qu

e valo

re di x

la sod

disfa ,

la fun

zion

e sin x

è semp

re <1

: ∀x ∈

R .

Se a

≤ -1

imp

ossib

ile, nessu

na so

luzio

ne, la fu

nz. sin

xè sem

pre ≥

-1

Se a

= 1

vera ∀

x ≠

π/2

+2

[ infatti sin

(π/2

+2

) = 1

]

Se -1

< a

< 1

scelto α

tale che sin

α =

aco

n 0

< α

≤ 2

π, le so

luzio

ni

son

o : 2

< x <

α +

2 k

πe π

–α

+2

k1

π <

x<

+ 2

k1

, ∀k

, k1∈

Z

ax

sin<

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

c)Se

a≥

1:

imp

ossib

ile(la

fun

zion

eco

sx

èlim

itatatra

-1e

+1

).

Se

a<

-1:

semp

rev

era(q

ualu

nq

ue

valo

redi

xso

dd

isfala

diseq

uazio

ne;

lafu

nzio

ne

cos

semp

re>

-1)

:∀

x∈

R.

Se

a=

-1:

vera

∀x

≠π

+2

[infatti

:co

s(π

+2

)=

-1]

Se

-1<

a<

1:

sceltoα

talech

eco

sα=

aco

n0

≤α

,le

solu

zioni

son

o:

-α+

2k

π<

x<

α+

2k

π,∀

k∈

Z

ax

cos

>

-α+

2k

π<

x<

α+

2k

π,∀

k∈

Z

d)

Se a

> 1

diseq

uaz. sem

pre v

era: ∀x ∈

R, la fu

nzio

ne co

s xè sem

pre <

1.

Se a

< -1

imp

ossib

ile, nessu

na so

luzio

ne, la fu

nz. co

s xè sem

pre ≥

-1

Se a

= 1

vera ∀

x ≠

π+

2 k

π[ in

fatti cos

(π+

2 k

π ) =

1]

Se -1

< a

< 1

scelto α

tale che co

= a

con

0<

α ≤

π, le so

luzio

ni

son

o : α

+ 2

< x <

-α +

2 k

π∀

k∈

Z

ax

cos<

Page 18: Trigonometria

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

e)Scelto

αin

mo

do

che

tanα

=a

,co

com

preso

tra-π

/2e

π/2

,le

solu

zion

iso

no

:

α +

<x

/2+

,∀

k ∈

Z

f)Scelto

αin

mo

do

che

tanα

=a

,co

com

preso

tra-π

/2e

π/2

,le

∀∈

ax

tan

>

ax

tan

<S

celtoα

inm

od

och

etan

α=

a,

con

αco

mp

resotra

-π/2

/2,

le

solu

zion

iso

no

:

-π/2

+ k

π <

x<

α +

,∀

k ∈

Z

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Esem

pio

1:

Riso

lvere

laseg

uen

ted

isequ

azio

ne

si tracciano

la circon

ferenza trig

on

om

etrica e

la retta

Si

cercano

tutti

gli

ang

oli

per

cui

l’ord

inata

dei

pu

nti

di

intersezio

ne

con

lacirco

nferen

zaè

mag

gio

red

i

Rico

rdan

do

che

gli

ang

oli

(co

mp

resitra

0e

)av

enti

per

seno

son

o

2 2−

>x

sin2

2/

y−

=

22

/−

22

/−

0e

)av

enti

per

seno

son

o5

π/4

e7

π/4

sio

tteng

on

ole

solu

zion

i:

2k

π <

x <

/4 +

2k

π e

/4 +

2k

π <

x<

2 π

+ 2

, ∀∀∀ ∀k

∈∈∈ ∈Z

.

Facen

do

uso

deg

lian

go

lin

egativ

ile

solu

zioni

sip

osso

no

anch

eesp

rimere

così

:

π/4

+ 2

<x

< 5

π/4

+2

22

/−

Page 19: Trigonometria

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Esem

pio

2:

Riso

lvere

laseg

uen

ted

isequ

azio

ne

sinx

-co

sx

<0

Per

risolv

erlaco

me

equazio

ne

bastereb

be

div

idere

tutti

iterm

ini

per

cos

xessen

do

un

adiseq

uazio

ne

no

np

osso

div

idere

imm

ediatam

ente

per

cos

xp

erché

no

nn

eco

no

scoil

segn

o(rico

rdo

che

mo

ltiplican

do

un

adiseq

uazio

ne

per

un

termin

e

neg

ativo

ilv

ersocam

bia).

Allo

rap

erriso

lvere

ladiseq

uazio

ne

distin

gu

iamo

du

ecasi:

distin

gu

iamo

du

ecasi:

�co

sx

>0

inq

uesto

caso,

div

iden

do

per

cos

x,

ilverso

della

diseq

uazio

ne

restalo

stesso

�co

sx

<0

inq

uesto

caso,

div

iden

do

per

cos

x,

camb

ieremo

il

verso

allad

isequ

azion

e

Nel 1

°ca

so: d

ivid

o p

er cos x

>0

otten

go

:

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

cosx

>0

per

0<

x<

π/2

e

/2<

x<

alato

po

ssiamo

ved

ere

graficam

ente

laso

luzio

ne:

<

>⇒

<− >

01

x-ta

n

0x

cos

01

xco

s

xsin

0x

cos

graficam

ente

laso

luzio

ne:

tan

x<

1p

er0

<x

/4e

π/2

<x

<5

π/4

e3

π/2

<x

<2

πa

lato

po

ssiamo

ved

ereg

raficamen

tela

solu

zion

e:

Page 20: Trigonometria

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Metten

do

assieme

leso

luzio

ni

siav

ràch

e

laso

luzio

ne

del

sistema

è:

0<

x<

π/4

e3

π/2

<x

<2

π

alato

po

ssiamo

ved

ereg

raficamen

tela

solu

zion

e.

Nel

caso

:d

ivid

op

erco

sx

<0

otten

go

:

<

0x

cos

cosx

<0

per

π/2

<x

<3

π/2

alato

po

ssiamo

ved

ereg

raficamen

tela

solu

zion

e:

>− <

>− <

01

xta

n

0x

cos

01

xco

s

xsin

0x

cos

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

tan

x>

1p

erπ

/4<

x<

π/2

e5

π/4

<x

<3

π/2

alato

po

ssiamo

ved

ereg

raficamen

tela

solu

zion

e:

Metten

do

assieme

leso

luzio

ni

siav

ràch

ela

So

luzio

ne

del

sistema

è:0

<x

/4e

/4<

x<

/2e

/2<

x<

alato

/4<

x<

/2e

/2<

x<

alato

po

ssiamo

ved

ereg

raficamen

tela

solu

zion

e

Page 21: Trigonometria

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Esem

pio

3:

Riso

lvere

laseg

uen

ted

isequ

azio

ne

cos

2x+

3sin

x-

3>

0P

oich

éab

biam

oco

s2x

cerchiam

o

di

trasform

arele

fun

zioni

inu

nu

nico

tipo

ricord

and

ola

prim

arelazio

ne

fon

dam

entale

(cos

2x=

1-

sin2x

)d

un

qu

ela

no

strad

isequ

azion

ed

iven

ta:

2(1

-sin

2x)

+3

sinx

-3

>0

⇒2

-2

sin2x

+3

sinx

-3

>0

-2

sin2x

+3

sinx

-1

>0

Cam

bio

di

segn

oe

di

verso

2sin

2x-

3sin

x+

1<

0co

nsid

erol'eq

uazio

ne

associata

2sin

2x-

3sin

x+

1=

0E

'u

n'eq

uazio

ne

di

second

og

rado

in

sinx

;la

risolv

o:

lecu

id

ue

solu

zion

iso

no

:sin

x=

1e

sinx

Qu

ind

ila

mia

diseq

uazio

ne

div

enta:

2(sin

x-

1)(sin

x-

1/2

)<

0cio

è(sin

x-

1)(sin

x-

1/2

)<

0

4

13

4

89

3x

sin±

=−

±=

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

E'

un

pro

do

tto:

saràm

ino

redi

zeroq

uan

do

ifatto

riav

rann

oseg

no

disco

rde

(cioè

qu

and

oil

prim

ofatto

resarà

po

sitivo

edil

secon

do

neg

ativo

ov

iceversa).

Po

ng

oin

un

sistema

entram

be

ifatto

rim

agg

iori

di

zeroe

trov

og

liin

tervalli

do

ve

iseg

ni

son

od

iscord

i:

> >

1x

sin

1x

sin

�riso

lvo

lap

rima

sinx

>1

soch

eil

seno

e'sem

pre

com

preso

fra

-1ed

1,

qu

ind

ila

diseq

uazio

ne

no

n

e'mai

verificata

ad

estrala

rapp

resentazio

ne

grafica

>

2x

sin

Page 22: Trigonometria

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

�riso

lvo

laseco

nd

asin

x>

½

soch

eil

seno

e'su

perio

read

1/2

per

gli

ang

oli

tra3

e1

50

°q

uin

di

po

ssoscriv

ere

π/6

<x

<5

π/6

ad

estrala

rapp

resentazio

ne

grafica.

Ora

cercole

solu

zion

id

iscord

id

ellap

rima

ed

ellaseco

nda

diseq

uazio

ne:

ho

quin

di

laso

luzio

ni

π/6

<x

<5π

/6(cio

èan

goli

diseq

uazio

ne:

ho

quin

di

laso

luzio

ni

π/6

<x

<5π

/6(cio

èan

goli

com

presi

tra3

e1

50

°)

che

graficam

ente

div

enta:

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Esem

pio

4:

Riso

lvere

laseg

uen

ted

isequ

azio

ne

2sin

xco

sx

-2

sinx

>co

sx

-P

orto

tutti

iterm

ini

prim

ad

ellad

isug

uag

lianza:

2sin

xco

sx

-2

sinx

-co

sx

+>

0racco

lgo

afatto

rco

mu

ne:

sinx

(cos

x-

1)

-(

cos

x-

1)

>0

⇒(co

sx

-1

)(2

sinx

-)

>0

E'

un

pro

do

tto:

saràm

agg

iore

di

zeroq

uan

do

ifatto

riav

rann

oseg

no

22

22

22

E'

un

pro

do

tto:

saràm

agg

iore

di

zeroq

uan

do

ifatto

riav

rann

oseg

no

con

cord

e(cio

èq

uan

do

entram

be

ifatto

riso

no

po

sitivi

op

pu

reso

no

entram

be

neg

ativi).

Po

ng

oin

un

sistema

entram

be

ifatto

rip

on

end

oli

mag

gio

ridi

zeroe

trov

og

liin

tervalli

do

ve

iseg

ni

son

oco

nco

rdi:

>−

>−

02

xsin

2

01

xco

s

Page 23: Trigonometria

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

�riso

lvo

lap

rima

cos

x-

1>

0

cos

x>

1so

che

ilco

seno

no

ne‘

mai

mag

gio

red

i1

qu

ind

in

essun

aso

luzio

ne

ad

estrala

rapp

resentazio

ne

grafica

�riso

lvo

laseco

nd

a2

sinx

->

02

ricavo

sinx

⇒2

sinx

>⇒

sinx

>

soch

eil

seno

e'sup

eriore

ap

erg

li

ang

oli

tra4

e1

35

°q

uin

di

po

ssoscriv

ere

π/4

<x

<3

π/4

ad

estrala

solu

zion

eg

rafica

22

2

22

Diseq

ua

zion

i trigo

no

metrich

e

Ora

cerchiam

ole

solu

zioni

con

cord

idella

prim

ae

della

secon

da

diseq

uazio

ne

(cioè

dov

een

tramb

ele

diseq

uazio

ni

son

ov

erificate

op

pu

red

ove

son

oen

tramb

en

on

verificate):

ripo

rtoall'in

terno

id

ue

grafici

trov

ati.

La

solu

zion

eè:

0<

x<

π/4

e3

π/4

<x

<3

π/4

che

graficam

ente

div

enta:

che

graficam

ente

div

enta: