Identidades del ángulo doble
Aprende las fórmulas del ángulo doble para seno, coseno y tangente para simplificar expresiones y resolver ecuaciones.
Definición
Seno del ángulo doble
Coseno del ángulo doble (Tres formas)
Tangente del ángulo doble
Pruébalo ahora
Ejemplos resueltos
Usa la fórmula de suma para derivar .
Comienza con la fórmula de suma
→ Fórmula de suma
Establece
→
Combina términos semejantes
→
Respuesta:
Errores comunes
Escribir
Por qué está mal: Los estudiantes a veces olvidan el factor coseno. La función seno no es lineal, así que no puedes simplemente duplicar el argumento duplicando el resultado.
Correcto: — se necesitan tanto el seno COMO el coseno de .
Usar la forma incorrecta de
Por qué está mal: Hay tres formas equivalentes. Elegir la incorrecta puede hacer los problemas más difíciles.
Correcto: Elige la forma que corresponda a tus datos: usa si conoces , usa si conoces .
Olvidar el signo del denominador de
Por qué está mal: La fórmula tiene en el denominador, no .
Correcto:
Visual interactivo
Círculo unitario
0°
0
0
1
0
(1, 0)
Haz clic y arrastra para rotar el ángulo alrededor del círculo unitario.
Trigonometria del triangulo rectangulo
Mueve el control deslizante para cambiar el angulo y ver como cambian las razones.
Sandbox interactivo
Calculadora de expresiones
Prueba estos:
Historial
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Problemas de práctica
15 problemas¿Cuál es la fórmula del ángulo doble para el seno?
Por qué es importante
- Cálculo: Simplifica integrales como usando la identidad
- Física: Describe el movimiento de proyectiles, donde el alcance depende de
- Procesamiento de señales: Analiza la interferencia de ondas y la modulación
- Ingeniería: Diseña maquinaria rotativa y sistemas oscilantes
Aplicaciones del mundo real
Fórmula del alcance de un proyectil
El alcance de un proyectil lanzado a un ángulo $\theta$ con velocidad inicial $v_0$ es $R = \frac{v_0^2 \sin(2\theta)}{g}$. El alcance máximo ocurre cuando $\sin(2\theta) = 1$, es decir, $\theta = 45°$.
Ejemplo:
Un balón de fútbol pateado a 20 m/s a un ángulo de 30°: metros.
Un atleta lanza una jabalina a 25 m/s. Quiere maximizar la distancia.
¿A qué ángulo debe lanzar, y cuál es el alcance máximo?
Paso 1: Escribe la expresión matemática
Para el alcance máximo, , así que
Ingeniería eléctrica: Factor de potencia
En circuitos de corriente alterna, los cálculos de potencia a menudo involucran $\cos(2\omega t)$ donde $\omega$ es la frecuencia angular. La identidad del ángulo doble ayuda a analizar la potencia instantánea.
Ejemplo:
Si el voltaje y la corriente , la potencia instantánea involucra .
Un ingeniero necesita encontrar el promedio de sobre un período.
Usa la identidad para encontrar este promedio.
Paso 1: Escribe la expresión matemática
El promedio de sobre un período es 0, así que...
Puntos clave
- 1
- 2 tiene tres formas: , y
- 3
- 4Estas identidades provienen de las fórmulas de suma con
- 5Elige la forma de que corresponda a tu información dada
Preguntas frecuentes
Glosario
- Ángulo doble
- Un ángulo que es el doble de otro ángulo, escrito como
- Identidad
- Una ecuación que es verdadera para todos los valores válidos de la variable
- Fórmula de suma
- Fórmulas como usadas para encontrar valores trigonométricos de sumas
- Identidad pitagórica
- La identidad fundamental
Tarjeta de fórmulas
Seno
Fórmula del ángulo doble para seno
Coseno (Forma 1)
Usando seno y coseno
Coseno (Forma 2)
Usando solo coseno
Coseno (Forma 3)
Usando solo seno
Tangente
Fórmula del ángulo doble para tangente