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1 Componente Curricular: Cálculo I Prof(a): Kelly Pereira Duarte e-mail: kelly@fahor.com.br FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS Quando se observam fenômenos que se repetem periodicamente, como as variações da temperatura terrestre, o comportamento ondulatório do som, a pressão sanguínea no coração, os níveis de água dos oceanos, etc., estes podem ser modelados por funções trigonométricas. Os gráficos das funções trigonométricas básicas, seno e co-seno, descrevem esses comportamentos e podem ser gerados a partir de um círculo trigonométrico de raio unitário. FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS DIRETAS Função Seno A função seno é uma função real de variável real que a cada x pertencente a R faz corresponder, f(x) = sen (x). Análise da função 1) D = R 2) Im = [-1,1]. 3) Valor máximo y = 1. 4) Valor mínimo y = -1. 5) É periódica e o período é 2 P = 2 . 6) sen(-x) = - sen(x) é uma função ímpar. A amplitude de uma oscilação é a metade da distância entre os valores máximos e mínimos. O período de uma oscilação é o tempo necessário para a oscilação evoluir um ciclo completo. I) Indique o período, imagem e domínio. Analise a influência de todos os parâmetros: a, b, c na função f(x)= b+asen(cx) 2 Função: y1 = 3senx Domínio: _______ Período: ________ Im:_____________ Função: y2 = -3senx Domínio: ______ Período: _______ Im: ____________ Função: y3 = 5 + 3senx Domínio: ______ Período: ________ Im: ____________ Função: y4 = -5 +3senx Domínio: ______ Período: ________ Im: _____________ II) Indique o período, imagem e domínio. Analise a influência de todos os parâmetros: a, b, c na função f(x)= b+asen(cx) Função: y1 = sen2x Domínio: ______ Período: ________ Im:_____________ Função: y2 = sen4x Domínio: ______ Período: _______ Im: ____________ 3 Função: y3 = sen(x/2) Domínio: ______ Período: ________ Im: ____________ Função: y4 = sen(x/4) Domínio: ______ Período: ________ Im: ____________ Período O período da função y = sen(cx), onde c > 0, é P = ...... 2 . * Se c > 1 o período é MENOR que 2 , logo a curva senóide sofre uma CONTRAÇÃO horizontal. * Se 0 < c < 1 o período é MAIOR que 2 , logo a curva senóide sofre uma DILATAÇÃO horizontal. Exemplos: 1) Qual é a função que representa o gráfico abaixo: a) f(x) = 1 + sen(2x) b) f(x) = 2 + sen(x) c) f(x) = 2 + sen(2x) d) f(x) = 3sen(2x) e) f(x) = 2 + cos(2x) 2) Esboçar o gráfico, determinar o domínio, imagem e período das funções abaixo. a) f(x) = 1 + 2sen(x) 4 b) f(x) = 2sen 2 x Função Cosseno A função cosseno é uma função real de variável real que a cada x pertencente a R faz corresponder, f(x) = cos (x). Análise da função 1) D = R. 2) Im = [-1, 1]. 3) Valor máximo y = 1. 4) Valor mínimo y = -1. 5) É periódica e o período é 2 P = 2 . 6) cos(-x) = cos(x) é uma função par. I) Indique o período, imagem e domínio. Analise a influência de todos os parâmetros: a, b, c na função f(x)= b+asen(cx) Função: y1 = cos(x) Domínio: _______ Período: ________ Im:_____________ Função: y2 = -2cos(x) Domínio: ______ Período: ________ Im: ____________ 5 Função: y3 = 5 + 2cos(x) Domínio: ______ Período: ________ Im: _____________ Procure observar que a constante “b” é responsável pela translação – vertical para cima ou para baixo da função, isto é, nível médio. E, a constante “a” é responsável pela expansão, contração ou reflexão, isto é, amplitude. 1) Desenhar manualmente: Esboçar o gráfico, determinar o domínio, imagem e período das funções abaixo. a) f(x) = 1 + 2cos(x) b) f(x) = cos x2 6 2) Associe cada gráfico que está parcialmente dado na figura a função trigonométrica abaixo. ( ) f(x) = -3 + 2cosx ( ) f(x) = 2 + cosx ( ) f(x) = -3 + 2sen(2x) ( ) f(x) = 2 + senx Situações- problemas envolvendo funções trigonométricas. 3) Uma gráfica que confeccionou material de campanha determina o custo unitário de um de seus produtos, em reais, de acordo com a lei 2 120200)( t sentC , com t medido em horas de trabalho. Assim, os custos máximo e mínimo desse produto são a) 320 e 80 b) 200 e 120 c) 200 e 80 d) 320 e 200 e) 120 e 80 4) Em determinada cidade, a concentração diária, em gramas, de partícula de fósforo na atmosfera é medida pela função C(t)=3+2sen( 6 t ), em que t é a quantidade de horas para fazer essa medição. Determine o maior e a menor concentração diária, em gramas, de partículas de fósforo na atmosfera. Resp: 3)a 4)[5,1] ( ) ( ) ( ) ( ) 7 Função Tangente É uma função que associa a cada Zkkx ; 2 o número tg(x) pertencente aos reais e indicamos por: )()( xtgxf 0)cos(; )cos( )( )( x x xsen xtg Análise da função 1) D = Zk k xIRx ; 2 / 2) Im = Reais 3)Valor mínimo não existe 4) Valor máximo não existe 5) Período: P = f(x) = tg(px) P = p Função Cotangente É uma função que associa a cada Zkkx ; o número cotg(x) pertencente aos reais e indicamos por: )(cot)( xgxf 0)(; )( )cos( )(cot xsen xsen x xg Análise da função 1) D = ZkkxIRx ;/ 2) Im = Reais 3)Valor mínimo não existe 4) Valor máximo não existe 5) Período: P = f(x) = cotg (px) P = p Função secante É uma função que associa a cada Zkkx ; 2 o número sec(x) pertencente aos reais e indicamos por: )sec()( xxf 0)cos(; )cos( 1 )sec( x x x Análise da função 1) D = Zk k xIRx ; 2 / 2) Im = [,1[]1] ou Im = R – ]-1,1[ . 3)Valor mínimo não existe 4) Valor máximo não existe 5) Período: P = 2 f(x) = sec(px) P = p 2 8 Função Cossecante É uma função que associa a cada Zkkx ; o número cossec(x) ou csc(x) pertencente aos reais e indicamos por: )sec(cos)( xxf 0)(; )( 1 )sec(cos xsen xsen x Análise da função 1) D = ZkkxIRx ;/ 2) Im = [,1[]1,] ou Im = R – ]-1,1[ . 3)Valor mínimo não existe 4) Valor máximo não existe 5) Período: P = 2 f(x) = cossec(px) P = p 2 RAZÕES TRIGONOMÉTRICAS A partir das relações entre as funções anteriormentetrabalhadas surgem as relações trigonométricas. Dentre muitas, algumas estão destacadas abaixo. 0cos; cos )1 x x senx tgx 0; cos cot)2 senx senx x gx 0cos; cos 1 sec)3 x x x 0; 1 seccos)4 senx senx x 5) gx tgx cot 1 ou tgx gx 1 cot 6) xxtg 22 sec1 7) xxg 22 seccoscot1 RELAÇÃO TRIGONOMÉTRICA FUNDAMENTAL 1xcosxsen)1 22 REDUCÃO PARA O 1 o QUADRANTE 9 Exemplos: 1)Calcule: a) sen 135 0 b)cos 330 0 c)sen(-225) 2) Se sen x = 3 2 e 180 o < x < 270 o . O valor de cosx é: a) 1 b) 9 5 c) 3 5 d) 3 5 e) 9 5 3) Sabendo que senx = -3/5 e que 270 o < x < 360 o . O valor de tg(x) é: a) 4/5 b)-4/5 c)3/4 d) -3/4 4) Sendo 2tgx , e que 2 < x < . O valor de cosseno de x é: 3 3 ) 3 3 ) 3 6 ) 3 6 )3) edcba Exercícios LISTA 05!
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