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Resumo Definições das Razões Trigonométricas Seno, Cosseno e Tangente 𝑠𝑒𝑛(𝜃) = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑠(𝜃) = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑡𝑔(𝜃) = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 Graus e Radianos Grau (°) Radianos (𝑟𝑎𝑑) 30° 𝜋 6 𝑟𝑎𝑑 45° 𝜋 4 𝑟𝑎𝑑 60° 𝜋 3 𝑟𝑎𝑑 90° 𝜋 2 𝑟𝑎𝑑 180° 𝜋𝑟𝑎𝑑 360° 2𝜋𝑟𝑎𝑑 Ângulos Notáveis Circunferência Trigonométrica A circunferência trigonométrica é uma circunferência de raio unitário e com centro na origem do referencial. O cosseno do ângulo é dado pela abcissa do ponto de interseção do lado extremidade do ângulo com a circunferência trigonométrica. O seno do ângulo é dado pela ordenada do ponto de interseção do lado extremidade do ângulo com a circunferência trigonométrica. A tangente do ângulo é dada pela ordenada do ponto de interseção do lado extremidade do ângulo ou do seu prolongamento com o eixo das tangentes (reta de equação 𝒙 = 𝟏). Sinais das Razões Trigonométricas Cosseno Seno Tangente Circunferência de raio diferente de 1 −1 ≤ cos (𝛼) ≤ 1 tg(α) ∈ ℝ −1 ≤ sen (𝛼) ≤ 1 Reduções ao 1º Quadrante Uma referência horizontal mantém a razão trigonométrica. Uma referência vertical altera a razão trigonométrica para a sua co-razão (𝒔𝒆𝒏(𝜽) passa a 𝒄𝒐𝒔(𝜽) e vice- versa; 𝒕𝒈(𝜽) passa a 𝟏 𝒕𝒈(𝜽) e vice-versa). Não te esqueças de ver o sinal! O seno e a tangente são funções ímpares: 𝑠𝑒𝑛(−𝜃) = −𝑠𝑒𝑛(𝜃) 𝑡𝑔(−𝜃) = −𝑡𝑔(𝜃) O cosseno é uma função par: 𝑐𝑜𝑠(−𝜃) = 𝑐𝑜𝑠(𝜃) Fórmulas Trigonométricas (11º ano) 𝑠𝑒𝑛2(𝜃) + 𝑐𝑜𝑠2(𝜃) = 1 (Relação Fundamental da Trigonometria) 1 + 𝑡𝑔2(𝜃) = 1 𝑐𝑜𝑠2(𝜃) 𝑡𝑔(𝜃) = 𝑠𝑒𝑛(𝜃) cos (𝜃) Fórmulas da Adição e da Diferença 𝑠𝑒𝑛(𝛼 ± β) = 𝑠𝑒𝑛(𝛼) cos(𝛽) ± cos(𝛼) 𝑠𝑒𝑛(𝛽) 𝑐𝑜𝑠(𝛼 ± β) = 𝑐𝑜𝑠(𝛼) cos(𝛽) ∓ sen(𝛼) 𝑠𝑒𝑛(𝛽) 𝑡𝑔(𝛼 ± β) = 𝑡𝑔(𝛼)±𝑡𝑔(𝛽) 1∓𝑡𝑔(𝛼)𝑡𝑔(𝛽) Fórmulas da Duplicação 𝑠𝑒𝑛(2𝛼) = 2𝑠𝑒𝑛(𝛼) cos(𝛼) 𝑐𝑜𝑠(2𝛼) = 𝑐𝑜𝑠2(𝛼) − sen2(𝛼) = 1 − 2 sen2(𝛼) = 2𝑐𝑜𝑠2(𝛼) − 1 𝑡𝑔(2𝛼) = 2𝑡𝑔(𝛼) 1−𝑡𝑔2(𝛼) Mnemónica: A fórmula do seno é seno, cosseno, cosseno, seno e ele é honesto. A fórmula do cosseno é cosseno, cosseno, seno, seno e ele é mentiroso. A fórmula da tangente é honesta em cima e mentirosa em baixo. Equações Trigonométricas Equações trigonométricas com a razão seno Casos particulares 𝒔𝒆𝒏(𝒙) = 𝟏 ⇔ 𝒙 = 𝝅 𝟐 + 𝟐𝒌𝝅; 𝒌 ∈ ℤ Ex.: 𝑠𝑒𝑛(3𝑥 + 𝜋) = 1 ⇔ 3𝑥 + 𝜋 = 𝜋 2 + 2𝑘𝜋; 𝑘 ∈ ℤ ⇔ 3𝑥 = − 𝜋 2 + 2𝑘𝜋; 𝑘 ∈ ℤ ⇔ 𝑥 = − 𝜋 6 + 2𝑘𝜋 3 ; 𝑘 ∈ ℤ 𝒔𝒆𝒏(𝒙) = −𝟏 ⇔ 𝒙 = − 𝝅 𝟐 + 𝟐𝒌𝝅; 𝒌 ∈ ℤ 𝒔𝒆𝒏(𝒙) = 𝟎 ⇔ 𝒙 = 𝒌𝝅; 𝒌 ∈ ℤ Caso geral 𝒔𝒆𝒏(𝒙) = 𝒔𝒆𝒏(𝜶) ⇔ 𝒙 = 𝜶 + 𝟐𝒌𝝅 ⋁ 𝒙 = 𝝅 − 𝜶 + 𝟐𝒌𝝅 ; 𝒌 ∈ ℤ Ex.: 𝑠𝑒𝑛(3𝑥 + 𝜋) = 1 2 ⇔ 𝑠𝑒𝑛(3𝑥 + 𝜋) = 𝑠𝑒𝑛 ( 𝜋 6 ) ⇔ 3𝑥 + 𝜋 = 𝜋 6 + 2𝑘𝜋 ⋁ 3𝑥 + 𝜋 = 𝜋 − 𝜋 6 + 2𝑘𝜋 ; 𝑘 ∈ ℤ ⇔ 𝑥 = − 5𝜋 18 + 2𝑘𝜋 3 ⋁ 𝑥 = − 𝜋 18 + 2𝑘𝜋 3 ; 𝑘 ∈ ℤ Equações trigonométricas com a razão cosseno Casos particulares 𝒄𝒐𝒔(𝒙) = 𝟏 ⇔ 𝒙 = 𝟐𝒌𝝅; 𝒌 ∈ ℤ 𝒄𝒐𝒔(𝒙) = −𝟏 ⇔ 𝒙 = 𝝅 + 𝟐𝒌𝝅; 𝒌 ∈ ℤ 𝒄𝒐𝒔(𝒙) = 𝟎 ⇔ 𝒙 = 𝝅 𝟐 + 𝒌𝝅; 𝒌 ∈ ℤ Caso geral 𝒄𝒐𝒔(𝒙) = 𝒄𝒐𝒔(𝜶) ⇔ 𝒙 = 𝜶 + 𝟐𝒌𝝅 ⋁ 𝒙 = −𝜶 + 𝟐𝒌𝝅 ; 𝒌 ∈ ℤ Equações trigonométricas com a razão tangente Caso geral 𝒕𝒈(𝒙) = 𝒕𝒈(𝜶) ⇔ 𝒙 = 𝜶 + 𝒌𝝅; 𝒌 ∈ ℤ Técnicas para resolver equações trigonométricas (12º ano) 1. Recorrer às fórmulas da adição e da diferença 1.1. Diretamente… 1.2. Quando existem termos com seno e cosseno com o mesmo argumento e o coeficiente de uma das razões trigonométricas é √𝟑 ou √𝟐, divide-se todos os termos da equação por 2, para fazer aparecer a fórmula da adição ou da diferença. 1.3. Quando existem termos com seno e cosseno com o mesmo argumento e o seu coeficiente é 𝟏 e existe um termo independente não nulo, multiplica-se todos os termos da equação por √𝟐 𝟐 , para fazer aparecer a fórmula da adição ou da diferença. 2. Quando apenas existem dois termos significativos, um com seno e outro com cosseno, ambos com coeficiente 1 deve-se igualar o seno ao cosseno, somar e subtrair 𝝅 𝟐 no argumento do seno e aplicar, de seguida, uma redução ao 1º quadrante. 3. Quando existe um termo com cosseno cujo argumento é o dobro do de outra razão trigonométrica (seno ou cosseno), então deve-se aplicar a fórmula de duplicação do cosseno que se adequar melhor e resolver a equação a partir da fórmula resolvente. 4. Recorrer às fórmulas da duplicação 5. Às vezes é útil colocar algo em evidência… Simplificações Úteis cos(𝑥) 𝑡𝑔(𝑥) = cos(𝑥) × 𝑠𝑒𝑛(𝑥) cos(𝑥) = 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑡𝑔2(𝑥) = 𝑠𝑒𝑛2(𝑥) 𝑐𝑜𝑠2(𝑥) [𝑠𝑒𝑛(𝑥) + cos(𝑥)]2 = 𝑠𝑒𝑛2(𝑥) + 2𝑠𝑒𝑛(𝑥) cos(𝑥) + 𝑐𝑜𝑠2(𝑥) = 1 + 𝑠𝑒𝑛(2𝑥) cos(𝑥)−𝑠𝑒𝑛(𝑥) cos (2𝑥) = cos(𝑥)−𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑐𝑜𝑠2(𝑥)−𝑠𝑒𝑛2(𝑥) = cos(𝑥)−𝑠𝑒𝑛(𝑥) [cos(𝑥)−𝑠𝑒𝑛(𝑥)][cos(𝑥)+𝑠𝑒𝑛(𝑥)] = 1 cos(𝑥)+𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑐𝑜𝑠4(𝑥) − 𝑠𝑒𝑛4(𝑥) = [𝑐𝑜𝑠2(𝑥) + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥)][𝑐𝑜𝑠2(𝑥) − 𝑠𝑒𝑛2(𝑥)] = cos (2𝑥) 1+𝑠𝑒𝑛(2𝑥) cos (2𝑥) = 𝑠𝑒𝑛2(𝑥)+2𝑠𝑒𝑛(𝑥) cos(𝑥)+𝑐𝑜𝑠2(𝑥) 𝑐𝑜𝑠2(𝑥)−𝑠𝑒𝑛2(𝑥) = [cos(𝑥)+𝑠𝑒𝑛(𝑥)]2 [cos(𝑥)−𝑠𝑒𝑛(𝑥)][cos(𝑥)+𝑠𝑒𝑛(𝑥)] = cos(𝑥)+𝑠𝑒𝑛(𝑥) cos(𝑥)−𝑠𝑒𝑛(𝑥) cos(3𝑥) = cos(2𝑥 + 𝑥) = cos(2𝑥) cos(𝑥) − 𝑠𝑒𝑛(2𝑥)𝑠𝑒𝑛(𝑥) = ⋯ Definições das Razões Trigonométricas Seno, Cosseno e Tangente Graus e Radianos Ângulos Notáveis Circunferência Trigonométrica Reduções ao 1º Quadrante Fórmulas Trigonométricas (11º ano) Fórmulas da Adição e da Diferença Fórmulas da Duplicação Equações Trigonométricas Simplificações Úteis
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