Formule goniometriche, Addizione-Sottrazione

Bad90
Devo completare la seguente espressione:

$ sen ( 60^o + 45^o)=........ $

Utilizzo la formula di addizione:

$ sen ( 60^o + 45^o)= sen alpha cos beta + cos alpha sen beta $

E quella famosa tavola che mi sembra sia corretta......., dove ci sono tutti i valori dei seni, coseni, tangenti....

Risposte
giammaria2
Io porterei tutto a $tg alpha$, ricordando che $cos 2alpha=(1-tg^2 alpha)/(1+tg^2 alpha)$ (formule parametriche) e che $sin^2alpha=(tg^2alpha)/(1+tg^2 alpha)$ (espressione del seno in funzione della tangente).
Trovo però pochissime semplificazioni ed è strano: sei sicuro di aver copiato bene l'esercizio?

Bad90
Si li ho copiati perfettamente!
Perche' cosa vuoi dire con poche semplificazioni? Dici che ce ne vorrebbero di più :?: Forse sto facendo un po di confusione, ma se il coseno parametrico è:

$cos alpha=cos(2*(alpha/2))=(1-tg^2 alpha)/(1+tg^2 alpha)$

E' lo stesso se ho $ cos 2 alpha $ :?:

$cos 2 alpha=cos(2*(alpha/2))=(1-tg^2 alpha)/(1+tg^2 alpha)$

Grazie mille!

giammaria2
No, non è lo stesso: la tua prima formula va corretta in
$cos alpha=cos(2*alpha/2)=(1-tg^2 alpha/2)/(1+tg^2 alpha/2)$
Da questa, scrivendo $2alpha$ al posto di $alpha$ e notando che $(2alpha)/2=alpha$, ottieni la seconda, che va corretta in
$cos 2 alpha=cos(2*(2alpha)/2)=(1-tg^2alpha)/(1+tg^2alpha)$

Parlando di poche semplificazioni, intendo che viene un risultato piuttosto lungo; di solito gli esercizi sono fatti in modo da avere un risultato breve.

Bad90
"giammaria":

Parlando di poche semplificazioni, intendo che viene un risultato piuttosto lungo; di solito gli esercizi sono fatti in modo da avere un risultato breve.

Ma secondo me ci sta anche quì un errore di stampa :?: :roll:

chiaraotta1
Per favore puoi postare anche il risultato del tuo libro, se c'è?

Bad90
"chiaraotta":
Per favore puoi postare anche il risultato del tuo libro, se c'è?


Ok, ecco quì, $ S = 1 $

chiaraotta1
"Bad90":
Esercizio 8

$ (1+tg alpha)^2 *(cos 2alpha)/(1+sen^2alpha)+tg^2 alpha $
...

Se l'espressione è
$(1+tg alpha)^2 *(cos 2alpha)/(1+sen2alpha)+tg^2 alpha $,
allora
$ (1+tg alpha)^2 *(cos 2alpha)/(1+sen2alpha)+tg^2 alpha =$
$ (1+(sen alpha)/(cos alpha))^2 *(cos^2 alpha - sen^2 alpha)/(1+2sen alpha cos alpha)+(sen^2 alpha)/(cos^2 alpha)=$
$ (cos alpha+ sen alpha)^2/(cos^2 alpha) *(cos^2 alpha - sen^2 alpha)/(1+2sen alpha cos alpha)+(sen^2 alpha)/(cos^2 alpha)=$
$ (cos ^2 alpha+ sen ^2alpha+2 sen alpha cos alpha)/(cos^2 alpha) *(cos^2 alpha - sen^2 alpha)/(1+2sen alpha cos alpha)+(sen^2 alpha)/(cos^2 alpha)=$
$ (1+2 sen alpha cos alpha)/(cos^2 alpha) *(cos^2 alpha - sen^2 alpha)/(1+2sen alpha cos alpha)+(sen^2 alpha)/(cos^2 alpha)=$
$ (cos^2 alpha - sen^2 alpha)/(cos^2 alpha)+(sen^2 alpha)/(cos^2 alpha)=$
$ (cos^2 alpha - sen^2 alpha+sen^2 alpha)/(cos^2 alpha)=1$

Bad90
Grazie mille :smt023

Bad90
Esercizio 9
Applicando le formule di bisezione, calcola il valore della seguente funzione:

$ tg 195^o $

Vorrei capire in primis lo scopo delle formule di bisezione....
Mi sembra di aver compreso che si tratta di avere un determinato angolo e lo si deve dividere per 2, giusto? Comunque ancora non mi spiego il perche' di questo artificio del dividere per 2, l'unica cosa che mi viene in mente e che puo' essere una semplificazione nei calcoli che potrebbero essere molto lunghi, giusto?

Correggetemi se sbaglio...
Adesso che ho un angolo di $ 195^o $ associando so che $ 195^o = (180^o + 15^o) $ e che in questo caso
$ tg(180^o + alpha) = tg alpha $

detto questo allora posso considerare l'angolo $ 15^o $ , e allora:

$ tg 15^o = (30^o)/2 $

Detto questo come conviene continuare?

chiaraotta1
"Bad90":
Esercizio 9
.....
$ tg 15^o = (30^o)/2 $

....

No:
$ tg 15^o = tg((30^o)/2) $....

Le formule di bisezione danno i valori delle funzioni trigonometriche di metà di angolo, conoscendo quelle dell'angolo intero.
Per la tangente ce n'è più di una:
$tan (alpha/2)=+-sqrt((1-cos alpha)/(1+cos alpha))=(sin alpha)/(1+ cos alpha)=(1-cos alpha)/(sin alpha)$.
Quindi
$tan 15° = tan((30°)/2)=(sin 30°)/(1+cos 30°)=(1/2)/(1+sqrt(3)/2)=1/(2+sqrt(3))=$
$1/(2+sqrt(3))*(2-sqrt(3))/(2-sqrt(3))=2-sqrt(3)$.

Bad90
"chiaraotta":

$tan (alpha/2)=+-sqrt((1-cos alpha)/(1+cos alpha))=(sin alpha)/(1+ cos alpha)=(1-cos alpha)/(sin alpha)$.

Scusatemi ma fino a questo ho compreso:

$ tan (alpha/2)=+-sqrt((1-cos alpha)/(1+cos alpha)) $

ma poi come hai fatto a togliere la radice al secondo membro?

$ tan (alpha/2)=(1-cos alpha)/(1+cos alpha) $

Se elevi al quadrato primo e secondo membro, il primo membro dovrebbe essere $ tan^2 (alpha/2) $ :?:

chiaraotta1
Infatti le altre varianti delle formule di bisezione della tangente, oltre a $tan (alpha/2)=+-sqrt((1-cos alpha)/(1+cos alpha))$, non si ottengono affatto elevando quella al quadrato.

Si possono dimostrare, partendo dalle parametriche, in questo modo ($t=tan(alpha/2)^^ alpha !=pi+2k pi$):
$cos alpha = (1-t^2)/(1+t^2)$,
perciò
$1+cos alpha=1+(1-t^2)/(1+t^2)=(1+t^2+1-t^2)/(1+t^2)=2/(1+t^2)$;
$sin alpha = 2t/(1+t^2)$.

Per cui, dividendo membro a membro, si ottiene
$sin alpha/(1+cos alpha)=(2t/(1+t^2))/(2/(1+t^2))=t=tan(alpha/2)$.

L'altra variante si ottiene in maniera simile.

Bad90
E questa come si può risolvere?

$ tg 22^o , 30' $

Ho pensato di iniziare così:

$ tg 22^o , 30' = (sen22^o , 30')/(cos22^o , 30') $

Infatti sono riuscito ad arrivare al risultato :!: :smt023

chiaraotta1
"Bad90":
E questa come si può risolvere?
$ tg 22^o , 30' $
...

Esattamente come l'altra, usando le formule di bisezione per la tangente: $22°\ 30'=(45°)/2$.
Per cui
$tan(22°\ 30')=tan((45°)/2)=(sin (45°))/(1+cos(45°))=$
$(sqrt(2)/2)/(1+sqrt(2)/2)=(sqrt(2))/(2+sqrt(2))=1/(sqrt(2)+1)=sqrt(2)-1$.

Bad90
"chiaraotta":

Esattamente come l'altra, usando le formule di bisezione per la tangente: $22°\ 30'=(45°)/2$.


Ok! Perchè $ 22^o,30' *2 = 44^o,60' = 45^o $

giammaria2
L'ultima formula va corretta cancellando la scritta $tg$ a primo membro oppure aggiungendola al secondo.
Quando si parla di formule di bisezione di solito si pensa solo a seno e coseno; in realtà ne esiste una anche per la tangente (ed è più facile delle precedenti) ma è raro che i libri la riportino. Uso quindi solo le prime due; lascio a te l'esercizio in questione, in cui puoi seguire il mio esempio. Calcolo la tangente di $22.5°=(45°)/2$.
$sin^2 22.5°=(1-cos45°)/2=(1-sqrt2/2)/2=(2-sqrt2)/4$

$cos^2 22.5°=(1+cos45°)/2=(1+sqrt2/2)/2=(2+sqrt2)/4$
$tg^2 22.5°=(sin^2 22.5°)/(cos^2 22.5°)=(2-sqrt2)/4*4/(2+sqrt2)=(2-sqrt2)/(2+sqrt2)*(2-sqrt2)/(2-sqrt2)=(2-sqrt2)^2/(4-2)=(2-sqrt2)^2/2$

Estraggo ora la radice, col più perché siamo nel primo quadrante; non metto valori assoluti perché $2-sqrt2$ è positivo:

$tg 22.5°=(2-sqrt2)/(sqrt2)*(sqrt2)/(sqrt2)=(2sqrt2-2)/2=sqrt2-1$

Controllo il risultato sulla solita tabella che riporta seno, coseno e tangente degli angoli speciali.

Bad90
Ok!

Bad90
Sto continuando a risolvere questi esercizi tipo $ tg 67^o 30' $ , ho utilizzato la famosa tavola dove sono rappresentati tutti i valori del seno, coseno e tangente, insomma ho fatto in questo modo:

$ tg 67^o 30'= (sqrt(2+sqrt(2))/2)/(sqrt(2-sqrt(2))/2) $

Sono arrivato alla conclusione, ok, ma non capisco la grande utilita di questi esercizi, in quanto non penso sia richiesto di imparare per forza a memoria tutti i valori inenerenti ......., mi sembra una cosa assurda che bisogna imparare a memoria tutti quei valori!

Secondo voi, qual'è lo scopo di questi esercizi :?: :?: :?:
A me sembrano banalmente facili, :smt102

Bad90
Non sto ricordando bene alcuni concetti sugli angoli associati....
Se mi viene detto che l'angolo è $ 90^o < alpha < 180^o $ , come posso esprimerlo :?:
Cioè, posso esprimerlo come $ ....(90^o + alpha) $ oppure $ ....(180^o - alpha) $ :?: :?: :?: :?: :?:

Mi trovo con questo dubbio, perchè sto risolvendo esercizi tipo il seguente:

Sapendo che $ sen alpha = 1/4 $ e che $ 90^o < alpha < 180^o $ , calcolare $ sen ((alpha)/2) $ , $ cos ((alpha)/2)$ e $ tg ((alpha)/2) $

Con questo $ 90^o < alpha < 180^o $ so di essere nel secondo quadrante, ok, ma come si esprime, $ ....(90^o + alpha) $ o $ ....(180^o - alpha) $ :?: :?:

La cosa che mi viene in mente è proprio di dire che se sono nel secondo quadrante, allora il coseno è negativo, il seno è positivo e la tangente è negativa, tutto quì!
Secondo me non si può esprimere questo esercizio con gli angoli associati!

Ho dedotto bene :?:

giammaria2
Penultimo post) Ricordare a memoria tutti i valori della tabella è senz'altro difficile e lo scopo di questi esercizi è metterti in grado di ricavarli da solo e contemporaneamente familiarizzarti con le formule di bisezione. Il tuo esercizio è tutt'altro che finito, in quanto devi ancora eliminare la frazione doppia e razionalizzare il denominatore: il risultato finale è $sqrt2+1$ e per ottenerlo puoi ispirarti a quello che ho scritto nel mio ultimo post.

Ultimo post) Gli angoli associati non c'entrano e comunque $alpha$ può essere scritto solo come $alpha$; al massimo puoi dire che $alpha=90°+beta=180°-gamma$ ma non serve a niente. Il dato viene fornito perché nelle formule di bisezione c'è $+-sqrt(...)$: devi chiederti in che quadrante sta $alpha/2$ ed in conseguenza scegliere il segno giusto.

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