Relacions trigonomètriques fonamentals

En aquesta secció, donarem algunes de les relacions trigonomètriques més elementals.

  1. $$\sin^2(x) +\cos^2(x)=1$$
  2. $$\tan(x)=\dfrac{\sin(x)}{\cos(x)}$$
  3. $$1+\tan^2(x)=\sec^2(x)$$
  4. $$1+\cot^2(x)=\csc^2(x)$$
  5. $$1-\cos(2x)=2\sin^2(x)$$
  6. $$1+\cos(2x)=2\cos^2(x)$$
  7. $$\sin(x+y)=\sin(x)\cdot\cos(x)+\cos(x)\cdot\sin(y)$$
  8. $$\sin(x-y)=\sin(x)\cdot\cos(x)-\cos(x)\cdot\sin(y)$$
  9. $$\cos(x+y)=\cos(x)\cdot\cos(y)-\sin(x)\cdot\sin(y)$$
  10. $$\cos(x-y)=\cos(x)\cdot\cos(y)+\sin(x)\cdot\sin(y)$$
  11. $$\tan(x+y)= \dfrac{\tan(x)+\tan(y)}{1-\tan(x)\cdot\tan(y)}$$
  12. $$\tan(x-y)= \dfrac{\tan(x)-\tan(y)}{1-\tan(x)\cdot\tan(y)}$$
  13. $$\sin(2x)=2\cdot\sin(x)\cdot\cos(x)$$
  14. $$\cos(2x)=\cos^2(x)-\sin^2(x)$$
  15. $$\tan(2x)=\dfrac{2\cdot\tan(x)}{1-\tan^2(x)}$$

Sabent que $$\cos(x)=\sin(x)$$ i $$\sin(y)=2\cos(y)$$, anem a calcular el cosinus i el sinus de $$x+y$$:

$$\begin{array}{rl} \sin(x+y)=&\sin(x)\cos(y) + \cos(x)\sin(y)= \sin(x)\cos(y) + 2\sin(x)\cos(y) \\ =&3\sin(x)\cos(y) \end{array}$$

$$\begin{array}{rl} \cos(x+y)=&\cos(x)\cos(y)-\sin(x)\sin(y)= \sin(x)\cos(y)-2\sin(x)\cos(y) \\ =& -\sin(x)\cos(y) \end{array}$$

Procedint de manera anàloga, obtenim que el sinus i el cosinus de $$x-y$$ és:

$$\sin(x-y)=-\sin(x)\cos(y)=\cos(x+y)$$

$$\cos(x-y)=3\sin(x)\cos(y)=\sin(x+y)$$

Sabent que $$\sin\alpha = \dfrac{3}{5}$$, i que $$90^\circ < \alpha < 180^\circ$$, calcula les restants raons trigonomètriques de l'angle $$\alpha$$.

Anem a calcular les altres raons trigonomètriques a partir del coneixement del sinus de l'angle,

$$$\sin(\alpha)=\dfrac{3}{5} \Rightarrow \csc(\alpha)=\dfrac{5}{3}$$$

D'altra banda, el cosinus val: $$$\cos(\alpha)=-\sqrt{1-\sin^2(\alpha)}=-\sqrt{1-\dfrac{9}{25}}= -\sqrt{\dfrac{26}{25}}=-\dfrac{4}{5} \Rightarrow \sec(\alpha)=-\dfrac{5}{4}$$$

Finalment, per calcular la tangent fem servir que:

$$$\tan(\alpha)=\dfrac{\sin(\alpha)}{\cos(\alpha)}= -\dfrac{\dfrac{3}{5}}{\dfrac{4}{5}}=-\dfrac{3}{4} \Rightarrow \cot(\alpha)=-\dfrac{4}{3}$$$