v1 · padrão canônico
Lección 13 — Funciones trigonométricas
Gráficas de sin, cos, tan. Periodicidad, amplitud, fase, frecuencia. Modelización de fenómenos periódicos.
Used in: 1.º ano EM · Física (ondas) · Engenharia (sinais)
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Definición y parámetros
Función senoidal generalizada
Para con :
- Amplitud : distancia del eje medio a los picos. Imagen: .
- Frecuencia angular : velocidad de oscilación. Periodo . Frecuencia .
- Fase inicial : desplazamiento horizontal. alcanza su máximo cuando .
- Desplazamiento vertical : medio de la gráfica.
Gráficas de sin x (azul) y cos x (naranja). Desfasadas en π/2. Ambas tienen amplitud 1 y periodo 2π.
Gráfica de
Periodo , con asíntotas verticales en (donde ). Imagen: . Creciente en cada periodo.
Exercise list
40 exercises · 10 with worked solution (25%)
Application 20Understanding 4Modeling 12Challenge 2Proof 2
- Ex. 13.1ApplicationEsboza en el intervalo . Identifica amplitud y periodo.
- Ex. 13.2ApplicationEsboza . ¿Periodo?
- Ex. 13.3ApplicationEsboza . ¿Periodo?
- Ex. 13.4ApplicationEsboza . ¿Desfase?
- Ex. 13.5ApplicationEsboza . Identifica la imagen.
- Ex. 13.6ApplicationIdentifica amplitud, periodo y fase en .
- Ex. 13.7ApplicationAnswer keyIdentifica la imagen de .
- Ex. 13.8ApplicationPara , ¿cuál es el periodo en segundos?
- Ex. 13.9ApplicationPara , demuestra que el periodo es .
- Ex. 13.10ApplicationAnswer keyEsboza en .
- Ex. 13.11ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.12ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.13ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.14ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.15ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.16ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.17ApplicationAnswer keyResuelve en .
- Ex. 13.18ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.19ApplicationResuelve en .
- Ex. 13.20ApplicationAnswer keyResuelve en .
- Ex. 13.21ModelingLa marea en Cádiz oscila entre 0,5 m y 2,5 m con periodo 12 h. Modela la altura .
- Ex. 13.22ModelingAnswer keyTensión de la red eléctrica española: . ¿Tensión eficaz?
- Ex. 13.23ModelingLa altura de la cabina de una noria (radio 10 m, eje a 12 m del suelo) gira 1 vuelta cada 4 min. Modela .
- Ex. 13.24ModelingAnswer keyUn sonido puro de 440 Hz tiene . ¿Cuántas oscilaciones en 1 segundo?
- Ex. 13.25ModelingAnswer keyLa temperatura media mensual en Madrid oscila entre 5°C (enero) y 25°C (julio). Modela con en meses.
- Ex. 13.26ModelingUn péndulo de longitud 1 m oscila con . Para , ¿cuál es el periodo?
- Ex. 13.27ModelingSistema masa-muelle: kg, N/m. Frecuencia natural . Calcúlala.
- Ex. 13.28ModelingEn mecánica vibratoria, cm. ¿Velocidad máxima? (Resp.: cm/s.)
- Ex. 13.29ModelingMareas bajo influencia solo lunar: periodo h min. ¿Frecuencia?
- Ex. 13.30ModelingUna estrella cefeida varía el brillo con días y amplitud 0,8 magnitudes alrededor de una media de 4,5 mag. Modela .
- Ex. 13.31ModelingLa profundidad de inmersión de un submarino oscila como m. ¿Profundidad máxima y mínima? ¿Periodo?
- Ex. 13.32ModelingAnswer keyEn GPS, señal portadora de 1.575 MHz. ¿Periodo en segundos?
- Ex. 13.33UnderstandingDemuestra que para todo . (Resultado detrás de los motores trifásicos.)
- Ex. 13.34UnderstandingAnswer keyEsboza . (Lecciones de Fourier — sumar armónicos.)
- Ex. 13.35UnderstandingDemuestra que con .
- Ex. 13.36UnderstandingVerifica: .
- Ex. 13.37ChallengeResuelve en . (Usa .)
- Ex. 13.38ChallengeAnswer keyResuelve en .
- Ex. 13.39ProofDemuestra .
- Ex. 13.40ProofDemuestra que usando el círculo trigonométrico.
Fuentes de esta lección
- Algebra and Trigonometry — Jay Abramson et al. (OpenStax) · 2022, 2.ª ed · EN · CC-BY · §8.4-8.6: gráficas, transformaciones, modelización. Fuente primaria.
- Precalculus / College Algebra / Trigonometry — Stitz, Zeager · 2013, v3 · EN · CC-BY-NC-SA · §11: gráficas e identidades.
- University Physics (Volume 1) — OpenStax · 2016 · EN · CC-BY · cap. 16: ondas y oscilaciones. Fuente del bloque C.
- Active Calculus — Boelkins · 2024 · §0.7-0.8: precálculo trigonométrico aplicado.