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Lezione 14 — Equazioni e disequazioni trigonometriche

Risoluzione di equazioni e disequazioni che coinvolgono seno, coseno e tangente. Soluzioni generali e su intervalli.

Used in: 1.º ano do EM (15 anos) · Math II japonês (cap. 三角関数) · Trigonometry — US precalc

sinx=a    x=arcsina+2kπ ou x=πarcsina+2kπ, kZ\sin x = a \iff x = \arcsin a + 2k\pi \ \text{ou}\ x = \pi - \arcsin a + 2k\pi, \ k \in \mathbb{Z}
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Struttura delle soluzioni

Equazioni con seno

Per sinx=a\sin x = a con a[1,1]a \in [-1, 1]: x=arcsina+2kπoux=πarcsina+2kπ,kZx = \arcsin a + 2k\pi \quad \text{ou} \quad x = \pi - \arcsin a + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Dove arcsin:[1,1][π/2,π/2]\arcsin: [-1, 1] \to [-\pi/2, \pi/2] è l'inversa principale.

Equazioni con coseno

Per cosx=a\cos x = a con a[1,1]a \in [-1, 1]: x=±arccosa+2kπ,kZx = \pm \arccos a + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Dove arccos:[1,1][0,π]\arccos: [-1, 1] \to [0, \pi].

Equazioni con tangente

Per tanx=a\tan x = a con aRa \in \mathbb{R}: x=arctana+kπ,kZx = \arctan a + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Dove arctan:R(π/2,π/2)\arctan: \mathbb{R} \to (-\pi/2, \pi/2).

Ricetta generale

Per risolvere f(x)=0f(x) = 0 trigonometrica:

  1. Ridurre alle equazioni di base sinx=a\sin x = a, cosx=a\cos x = a, tanx=a\tan x = a mediante identità.
  2. Elencare tutte le soluzioni nell'intervallo [0,2π)[0, 2\pi) (o [π,π][-\pi, \pi]).
  3. Generalizzare sommando 2kπ2k\pi (o kπk\pi per la tangente).

Exercise list

35 exercises · 8 with worked solution (25%)

Application 15Understanding 17Modeling 2Challenge 1
  1. Ex. 14.1Application
    Risolvi sinx=2/2\sin x = \sqrt 2/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  2. Ex. 14.2Application
    Risolvi cosx=1/2\cos x = -1/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  3. Ex. 14.3Application
    Risolvi tanx=1\tan x = -1 in [0,2π)[0, 2\pi).
  4. Ex. 14.4Application
    Risolvi sinx=3/2\sin x = -\sqrt 3/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  5. Ex. 14.5Application
    Risolvi cosx=3/2\cos x = \sqrt 3/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  6. Ex. 14.6ApplicationAnswer key
    Risolvi sinx=0\sin x = 0 in [0,2π][0, 2\pi].
  7. Ex. 14.7ApplicationAnswer key
    Risolvi cosx=1\cos x = 1 in [0,4π)[0, 4\pi).
  8. Ex. 14.8ApplicationAnswer key
    Risolvi tanx=3\tan x = \sqrt 3 in [0,2π)[0, 2\pi).
  9. Ex. 14.9Application
    Risolvi 2sinx=12\sin x = 1 in [0,2π)[0, 2\pi).
  10. Ex. 14.10Application
    Risolvi sin(2x)=1\sin(2x) = 1 in [0,2π)[0, 2\pi).
  11. Ex. 14.11Application
    Risolvi cos(x/2)=1/2\cos(x/2) = 1/2 in [0,4π)[0, 4\pi).
  12. Ex. 14.12Application
    Risolvi sin(x+π/3)=0\sin(x + \pi/3) = 0 in [0,2π)[0, 2\pi).
  13. Ex. 14.13ApplicationAnswer key
    Risolvi cos(2xπ)=1\cos(2x - \pi) = -1 in [0,2π)[0, 2\pi).
  14. Ex. 14.14Application
    Risolvi tan(2x)=0\tan(2x) = 0 in [0,2π)[0, 2\pi).
  15. Ex. 14.15Application
    Soluzione generale di sinx=1/2\sin x = 1/2 in R\mathbb{R}.
  16. Ex. 14.16Understanding
    Risolvi sin2x=1/4\sin^2 x = 1/4 in [0,2π)[0, 2\pi).
  17. Ex. 14.17Understanding
    Risolvi cos2x=sin2x\cos^2 x = \sin^2 x in [0,2π)[0, 2\pi).
  18. Ex. 14.18Understanding
    Risolvi 2sin2x1=02\sin^2 x - 1 = 0 in [0,2π)[0, 2\pi).
  19. Ex. 14.19Understanding
    Risolvi sin(2x)=sinx\sin(2x) = \sin x in [0,2π)[0, 2\pi). (Usa sin2x=2sinxcosx\sin 2x = 2\sin x\cos x.)
  20. Ex. 14.20Understanding
    Risolvi cos(2x)+cosx=0\cos(2x) + \cos x = 0 in [0,2π)[0, 2\pi).
  21. Ex. 14.21Understanding
    Risolvi sinx+cosx=1\sin x + \cos x = 1 in [0,2π)[0, 2\pi).
  22. Ex. 14.22Understanding
    Risolvi sinxcosx=1/2\sin x \cos x = 1/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  23. Ex. 14.23Understanding
    Risolvi tan2x=3\tan^2 x = 3 in [0,2π)[0, 2\pi).
  24. Ex. 14.24Understanding
    Risolvi 2sin2x+3sinx+1=02\sin^2 x + 3\sin x + 1 = 0 in [0,2π)[0, 2\pi).
  25. Ex. 14.25UnderstandingAnswer key
    Risolvi cosx=sin(2x)\cos x = \sin(2x) in [0,2π)[0, 2\pi).
  26. Ex. 14.26Understanding
    Risolvi sinx>1/2\sin x > 1/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  27. Ex. 14.27Understanding
    Risolvi cosx0\cos x \leq 0 in [0,2π)[0, 2\pi).
  28. Ex. 14.28Understanding
    Risolvi tanx1\tan x \geq 1 in [0,π)[0, \pi).
  29. Ex. 14.29UnderstandingAnswer key
    Risolvi sinx1/2\sin x \leq -1/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  30. Ex. 14.30Understanding
    Risolvi cosx2/2|\cos x| \geq \sqrt 2/2 in [0,2π)[0, 2\pi).
  31. Ex. 14.31Understanding
    Risolvi sinx>cosx\sin x > \cos x in [0,2π)[0, 2\pi).
  32. Ex. 14.32UnderstandingAnswer key
    Risolvi 2sinx1>02\sin x - 1 > 0 in [0,2π)[0, 2\pi).
  33. Ex. 14.33Modeling
    In un'onda h(t)=3sin(2πt/12)h(t) = 3 \sin(2\pi t/12) m (marea), in quale istante t[0,12]t \in [0, 12] l'altezza è 1,51{,}5 m?
  34. Ex. 14.34Modeling
    La tensione di rete V(t)=311sin(120πt)V(t) = 311 \sin(120\pi t) raggiunge zero in quali istanti del primo secondo?
  35. Ex. 14.35ChallengeAnswer key
    Risolvi sinx+cosx=2\sin x + \cos x = \sqrt 2 in R\mathbb{R}. (Usa sinx+cosx=2sin(x+π/4)\sin x + \cos x = \sqrt 2 \sin(x + \pi/4).)

Fonti di questa lezione

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

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