Funzioni goniometriche

Bad90
Nello studio del paragrafo delle Definizioni delle funzioni goniometriche, non sto capendo questo:

Non esiste la tangente degli angoli orientati la cui misura, in radianti, sia $ pi/2+kpi $ o, in gradi $ 90^o +k180^o$ con $ k in Z $

Successivamente dice che:

Basta infatti osservare che, per un angolo $ beta $ di misura, ad esempio, $ pi/2$ il lato $ OM $ coincide con il semiasse positivo delle $ y $ e quindi non incontra la retta tangente alla circonferenza in $ A $

In aggiunta, vorrei capire meglio lo scopo della trigonometria! :-k

P.S. Come si scrive la lettera Alfa :?: Sono riuscito a scrivere la lettera Beta $ beta $ ma alfa non riesco a capire come scriverla :!:

Risposte
Kashaman
"piero_":
ha ragione il tuo libro:
[quote="Bad90"]Esercizio 17
$ 1/sqrt(2)sen pi/4+cos2pi+3/2cos0-1/3cos(pi/2)+sqrt(2)cos(pi/4) $
Scrivendola in Gradi è così:
$ 1/sqrt(2)sen 45^o +cos 360^o +3/2cos0-1/3cos 180^o +sqrt(2)cos 45^o $


$ 1/sqrt(2)sen 45^o +cos 360^o +3/2cos0-1/3cos 90^o +sqrt(2)cos 45^o $

$pi/2=90°$[/quote]
mazza e chi l'aveva letto quel $\pi/2$

Bad90
:D
E si, mi ha ingannato e ha ingannato anche te! Pazienza, la prossima volta dobbiamo fare piu' attenzione!

giammaria2
"Bad90":
La $ a $ l'ho annullata, ho fatto $ 0/a=0 $

Era un'espressione di cui non sapevi il risultato (leggerlo sul libro non vale) quindi non c'era nessuno zero.

Bad90
"giammaria":

Era un'espressione di cui non sapevi il risultato (leggerlo sul libro non vale) quindi non c'era nessuno zero.

Sinceramente il testo ha come soluzione $ S=0 $ , io poi ho dedotto quel passaggio! Non sto capendo cosa è che non vale :? :?: :!:
Sarà che ho sbagliato perchè l'ho posta uguale a zero :?: L'ho trattata come una equazione ed ho sbagliato :?:

Bad90
Quesito

In quale intervallo cadono gli angoli che la tua calcolatrice fornisce quando usi la funzione $tan^(-1)$ :?: E con la funzione $cos^(-1)$ :?: E con la funzione $ sin^(-1) $ :?:

Provo a dire qualcosa..

$tan^(-1)$ si riferisce alla $ctg alpha$
$cos^(-1)$ si riferisce alla $sec alpha$
$ sin^(-1) $ si riferisce alla $cosec alpha$

Non sto riuscendo a capire....

Io so che la $ctg alpha$ esiste se $tg alpha != 0$ e quindi il condominio di $ctg alpha$ e $R$ , posso dire che la $ctg alpha$ è positiva se $ 0
Non sto capendo cosa vuole l'esercizio! :!:

giammaria2
"Bad90":
L'ho trattata come una equazione ed ho sbagliato :?:
Sì, è sbagliato trattare un'espressione come se fosse un'equazione. Inoltre si possono usare solo i risultati che tu stesso hai ottenuto e non quelli dati da altri, ad esempio dal libro.
Per l'ultima domanda. L'elevazione alla $-1$ può avere due significati ed uno è quello a cui ti riferisci e cioè la potenza con esponente negativo: presa in quel senso hai ragione nel dire che $tan^(-1)alpha=cot alpha$. La domanda però si riferisce all'altro senso, e cioè quello di funzione inversa, quella che fa il calcolo contrario e riporta al punto di partenza; ad esempio, se ho $y=e^x$ la funzione inversa è $x=ln y$.
Di solito nelle calcolatrici ottieni una funzione premendo il tasto con quel nome e la sua inversa premendo seconda funzione e lo stesso tasto e, sempre di solito, vicino a quel tasto c'è una piccola scritta col nome della seconda funzione; nella mia calcolatrice accanto al tasto sin c'è appunto scritto $sin^(-1)$ e simili per coseno e tangente. Ad esempio, lavorando in gradi, se premi $90$ e $sin$ ottieni $1$ e infatti $sin 90°=1$; premendo invece $1$, seconda funzione e $sin$ ottieni $90$ e infatti $sin alpha=1=>alpha=90°$ (in realtà sarebbe $90°+k*360°$ ma questo la calcolatrice non può dirtelo).
Ora puoi provare a risolvere l'esercizio e usa numeri sia positivi che negativi; fra gli altri prova anche $0,+-0.5, +-1,+-2$ e vedi se sei o no d'accordo con i risultati.

Bad90
"giammaria":
Inoltre si possono usare solo i risultati che tu stesso hai ottenuto e non quelli dati da altri, ad esempio dal libro.

Messaggio percepito :smt023 Solo che alla fine di un esercizio, ho bisogno della conferma per vedere ciò che sto combinando, 8-[ , almeno così riesco a capire, ma sono in fondo al testo e quindi vado a vederli solo alla fine di un esercizio, preferisco la lealtà! :-) Sono pienamente convinto che dovrei percorrere tutto il tuo cammino di studio per poter essere sicuro del risultato, accipicchia, ne devo fare di strada, e penso proprio tutta in salita :) Ciò che sai fare e ciò che sai dire, è il frutto di tanti sacrifici e studio, che non sono frutto di un' improvvisazione, ma di anni attaccati alla sedia ed ai libri! Quindi non posso fare a meno di dirti che provo tanta stima nei tuoi confronti :!:

giammaria2
La sicurezza dei risultati è una chimera perché anche il più bravo fra i matematici può fare errori e fai benissimo a controllare il risultato; io ti ho solo detto che non puoi utilizzarlo prima di averlo ottenuto.
P.S.: mentre scrivevi il tuo intervento ho fatto qualche aggiunta al mio precedente; leggila.

Bad90
"giammaria":
Se ho $y=e^x$ la funzione inversa è $x=ln y$.


Ok per questo concetto, già studiato nei logaritmi:

$x=ln y=>x=log_e y=>y=e^x$

Con $ e=2,71828 $

Logaritmi naturali o Neperiani.

"giammaria":
Ora puoi provare a risolvere l'esercizio e usa numeri sia positivi che negativi; fra gli altri prova anche $0,+-0.5, +-1,+-2$ e vedi se sei o no d'accordo con i risultati.


Perdonami, ma non sto riuscendo a replicare gli step! :? :?

giammaria2
Un esempio fra i tanti possibili: premi $0.5, "seconda funzione", sin$: dovresti ottenere $30$ e sei d'accordo perché sai che l'angolo il cui seno è $ 0.5=1/2$ è appunto 30°.
Spero che la tua calcolatrice non si discosti da quanto è abituale; controlla che ci sia sullo schermo la piccola scritta Deg (= gradi soliti).

Bad90
"giammaria":
Un esempio fra i tanti possibili: premi $0.5, "seconda funzione", sin$: dovresti ottenere $30$ e sei d'accordo perché sai che l'angolo il cui seno è $ 0.5=1/2$ è appunto 30°.
Spero che la tua calcolatrice non si discosti da quanto è abituale; controlla che ci sia sullo schermo la piccola scritta Deg (= gradi soliti).


Con la calcolatrice sono riuscito, ma adesso voglio capire come si può fare con carta e penna....
Si tratta di funzione inversa, allora prendo in considerazione questo:

$x=ln y=>x=log_e y=>y=e^x$

Se prendo i valori che mi hai consigliato, cioè $0.5, "seconda funzione", sin$, allora sarà:

$ y=sin^(-1)(1/2) $ cioè si tratta di questa $ y=e^x $ giusto :?:

Io so che da questa $ y=e^x $ per arrivare alla formula inversa, devo fare così:

$ log_e y=log_e e^x $

mi porta alla seguente:

$ log_e y=x=>ln y=x $

E con questo come devo fare :?:

$ y=sin^(-1)(0,5) $

Qual'è il suo inverso :?:

Non sto capendo i passaggi che si fanno per il calcolo inverso :shock: :shock: :shock:

Faccio un esempio numerico.... ma solo per provare, in attesa di capire come si può esporre il concetto dell'inverso....

Se ho $ tan 45^o $ , so che il suo valore sarà:

$ tan 45^o = 1 $

Il suo inverso, dite che si calcola con i seguenti step :?:

$ tan 45^o = 1 => 45^o = 1/(tan)$ e quindi arrivo a $45^o = tan^(-1)$

giammaria2
No, non era questo che intendevo. L'esponenziale è la funzione inversa solo del logaritmo; in generale funzione inversa è l'operazione contraria e ti ho citato quella solo come esempio. Te ne faccio altri: l'inversa di $y=x^3$ è $x=root(3)y$; l'inversa di $y=x/5$ è $x=5y$. Ho messo le lettere $x,y$ solo per chiarire l'operazione che faccio, ricavare cioè $x$ in funzione di $y$ ma in realtà non si usa scrivere il primo membro e al secondo si usa sempre $x$, quindi ad esempio dovrei scrivere che l'inversa di $x^3$ è $root(3)x$.
Quando si parla di funzione inversa è sempre sottinteso un "e viceversa": l'inversa dell'inversa è la funzione di partenza.
In molti casi da $y=f(x)$ si possono ricavare due o più valori di $x$ ed allora noi diciamo che la nostra funzione non è invertibile (succede ad esempio per $y=x^2$); possiamo però stabilire una qualche regola per scegliere una sola soluzione, rendendo così invertibile la funzione.
Questo succede in particolare per le funzioni goniometriche: ci sono infiniti angoli che hanno lo stesso seno e per invertire la funzione seno ne scegliamo uno in particolare (parlo di seno, ma vale anche per coseno e tangente). L'esercizio che ti è stato proposto è un invito a cercare di capire con quale criterio la calcolatrice sceglie quell'angolo particolare.

Bad90
"giammaria":
l'inversa di $y=x^3$ è $x=root(3)y$; l'inversa di $y=x/5$ è $x=5y$.


Ma di queste ne ho risolti a valanga :-)
Ecco vedi, sapevo risolverli ma non sapevano che sono funzioni chiamate inverse ](*,)

Ok, ma se ho il caso di $ tan 45^o =1 $ , come faccio a calcolare il suo inverso :?: Nel messaggio precedente al tuo ho scritto alcuni step, ma non sono sicuro, perchè se faccio questo:

$ tan 45^o =1 => 45^o = 1/(tan)$

Da dove lo prendo il valore di $ 1 $ :?: Mi spiego, so che arrivo a

$ 45^o = 1/(tan)=>45^o = tan^(-1) $

Ma da dove lo prendo il numero $ 1 $ da mettre così :?:

$ 45^o = tan^(-1) (1) $

Devo darlo per scontato :?: :? :?

giammaria2
Prima cosa: scrivere $1/(tan)$ è privo di significato: è come se tu scrivessi una radice senza niente sotto oppure un $sin$ senza l'angolo.
E' giusta invece l'ultima scritta perché chiedere il valore di $tan^(-1)x$ significa chiedere qual è l'angolo la cui tangente vale $x$ (altri testi usano, nello stesso significato, la dicitura $arctan x$ che penso ti sarebbe più chiara) e tu sai che la tangente vale 1 quando l'angolo è 45°: quindi
$tan^(-1)1=arctan 1=45°$
Analogamente, sai che $sin60°=(sqrt3)/2$ e quindi puoi scrivere $sin^(-1)(sqrt3)/2=arcsin \frac \sqrt3 2=60°$. Questa volta la domanda era: qual è l'angolo che ha quel seno?
Prima che qualche matematico mi accusi di grave errore, preciso che per semplicità ho sempre considerato un solo angolo ma ce ne sono infiniti; la calcolatrice ne dà uno solo ed ho scritto solo quello.

Alla fine, mi viene in mente quello che, detto subito, ti sarebbe stato più chiaro: limitando l'attenzione ad un solo particolare angolo, scrivere $cos alpha=x$ è lo stesso che scrivere $alpha=cos^(-1)x=arccos x$ (e analogo per seno e tangente)

Bad90
"giammaria":

Analogamente, sai che $sin60°=(sqrt3)/2$ e quindi puoi scrivere $sin^(-1)(sqrt3)/2=arcsin \frac \sqrt3 2=60°$. Questa volta la domanda era: qual è l'angolo che ha quel seno?


Ho compreso il concetto! Adesso provo a rispondere al quesito:

In quale intervallo cadono gli angoli che la tua calcolatrice fornisce quando usi la funzione $tan^(-1)$ :?: E con la funzione $cos^(-1)$ :?: E con la funzione $ sin^(-1) $ :?:

a) Nel caso della funzione $tan^(-1)$ , l'angolo cadrà sempre nello stesso intervallo, o meglio ad un angolo equivale un valore in gradi, ma la funzione $ tg ^(-1) $ la si usa solo perchè si conosce il valore numerico di quell'angolo che a sua volta corrisponde ad un valore in gradi :!: Cioè, $ tg 45^o = 1 $ se uso la funzione $ tg^(-1) $ di $ 1 $ si avrà $ 45^o $. Insomma, è più un metodo per arrivare alla stessa conclusione, se ho i gradi, utilizzo direttamente $ tg (x) $, se ho un valore numerico riferito alla tangente, allora uso $ tg^(-1) (x)$

Idem per gli atri casi.

Ho risposto bene al quesito :?:

Grazie mille!

giammaria2
Hai capito come funziona la calcolatrice e cos'è una funzione inversa ma secondo me il senso della domanda era un altro: chiedendo in quale intervallo intendeva chiedere in quale quadrante. Per esempio (controlla sul cerchio goniometrico) si ha $tg135°=-1$: se però sulla calcolatrice fai $tg^(-1)(-1)$ ottieni 135?
Penso che potrai capire meglio questo argomento dopo aver studiato gli angoli associati; ti consiglierei per ora di lasciar sonnecchiare questo esercizio, scrivendogli a fianco che dovrai riprenderlo.

Bad90
Ok, ho messo un'appunto che e' da riprendere più avanti! :smt023 Grazie mille!
Alla domanda:

La tua calcolatrice, esprime gli angoli in radianti o in gradi? Come fai a dirlo?

Io vedo che la mia calcolatrice scientifica, ha la funzione D attiva, D sta a Deg, cioè gradi, giusto?
Ma come faccio a passare alla misurazione dei gradi in radianti? Sulla calcolatrice dovrebbe comparire R, giusto?

Bad90
Riguardo agli Angoli associati, voglio far chiarezza su questo paragrafo. Si parla di angoli:

a) Complementari.
b) Anticomplementari
c) Supplementari.
d) Antisupplementari.
e) Opposti.
f) Esplementari.

La definizione è:

Si chiamano angoli associati all'angolo $ alpha $ gli angoli le cui funzioni goniometriche sono complessivamente uguali, in valore assoluto, a quelle dell'angolo $ alpha $ .

Non mi è chiara la definizione :? :? :? :?
Non sto capendo cosa sono questi angoli associati.

Insomma. a cosa servono :?:
Mi sembra che si trattano i valori degli angoli, tipo seno e coseno, come valori assoluti, giusto :?:
Ma perchè :?:

Bad90
Adesso mi chiedo, quali angoli hanno tangente pari a $+1, -1,0, +oo, -oo $ :?:

$tan^(-1) (+1) = 45^o $
$tan^(-1) (-1) = -45^o$
$tan^(-1) (0) = 0^o$

Ma come faccio a dire quali sono gli angoli di $ +oo, -oo $ :?: :?:

giammaria2
Molti libri danno quella suddivisione e le formule per ognuno dei casi; a me sembra che questo richieda uno sforzo mnemonico non indifferente con conseguente grande probabilità di errori. Ti propongo quindi un altro modo di vedere le cose; se poi guarderai il tuo libro vedrai che ho solo riunito fra loro un certo numero di suoi casi. Salto alcune dimostrazioni facilissime, limitandomi a dirti di osservare il cerchio goniometrico; uso i gradi.
Per il punto corrispondente ad un certo angolo traccia le parallele agli assi fino ad incontrare nuovamente il cerchio e traccia poi due altre parallele fino ad ottenere un rettangolo inscritto; i suoi quatto vertici corrispondono a quattro angoli che si dicono associati fra loro. Per distinguere dal caso successivo possiamo dirli associati direttamente o associati del primo tipo. Osservando ora la figura noti le seguenti cose:
- detto $alpha$ uno di questi angoli, tutti gli altri sono ottenibili con formule del tipo $k* 180°+-alpha$, con $k in Z$ e quindi anche uguale a zero;
- in valore assoluto, tutti questi angoli hanno lo stesso seno e lo stesso coseno (e quindi tangente e cotangente).

Vediamo ora il secondo caso. Preso sempre l'angolo $alpha$ (per chiarezza di disegno evita 45° e suoi multipli), disegna il suo complementare ($90°-alpha$); se tutto è nel primo quadrante, dimostri facilmente che $sin(90°-alpha)=cos alpha$ e analoga con seno e coseno scambiati. Partendo ora dall'angolo complementare, disegna un rettangolo come prima; i suoi quattro vertici corrispondono ad angoli che si dicono associati al complementare o associati del secondo tipo.
Osservando la figura noti che:
- tutti gli angoli sono ottenibili con formule del tipo $k*90°+-alpha$ dove $k$ è un numero dispari positivo o negativo (se fosse pari avremmo un multiplo di 180° e saremmo nel primo caso);
- in valore assoluto, seno e coseno di questi angoli sono uguali a quelli di $alpha$, ma scambiando fra loro le due funzioni (e quindi si scambiano fra loro anche tangente e cotangente)

Finora ho parlato di valori assoluti e vediamo ora il segno; questa regola vale per entrambi i casi precedenti. Supponi che $alpha$ sia nel primo quadrante e chiediti in che quadrante è l'angolo che stai esaminando; metti il segno che la funzione data ha in quel quadrante. Attento: la funzione data, non quella ottenuta. La cosa interessante è che la formula che ottieni vale anche se $alpha$ è in un altro quadrante.

Aggiungo qualche esempio, sia in gradi che in radianti.
a) $sin(pi+alpha)$: terzo quadrante, quindi c'è il meno: primo tipo, quindi $=-sin alpha$
b) $cos(270°+alpha)$: quarto quadrante, quindi c'è il più; secondo tipo, quindi $=sin alpha$
c) $sin(2 pi-alpha)$: quarto quadrante, quindi c'è il meno; primo tipo, quindi $=-sin alpha$
d) $cos 150°=cos(180°-30°)$: secondo quadrante, quindi c'è il meno; primo tipo quindi $=-cos 30°=-(sqrt3)/2$. Potevamo però anche fare
e)$cos 150°=cos(90°+60°)$: secondo quadrante, quindi c'è il meno; secondo tipo quindi $=-sin60°=-(sqrt3)/2$;
f) $tg(pi+ alpha)$: terzo quadrante, quindi c'è il più; primo tipo quindi $=tg alpha$;
g) $ctg (90°+alpha)$: secondo quadrante quindi c'è il meno; secondo tipo quindi $=-tg alpha$.

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