Formule dell'angolo doppio

Impara le formule dell'angolo doppio per seno, coseno e tangente per semplificare espressioni e risolvere equazioni.

Avanzato30 minLezione

Definizione

Le formule dell'angolo doppio esprimono le funzioni trigonometriche di in termini di funzioni di .

Seno dell'angolo doppio

Coseno dell'angolo doppio (Tre forme)

Tangente dell'angolo doppio

Queste identità sono derivate dalle formule di addizione ponendo entrambi gli angoli uguali a .

Prova subito

Qual è la formula dell'angolo doppio per il seno?

Esempi svolti

Usa la formula di addizione per derivare .

1

Inizia con la formula di addizione

Formula di addizione

2

Poni

3

Combina i termini simili

Errori comuni

Scrivere

Perché è sbagliato: Gli studenti a volte dimenticano il fattore coseno. La funzione seno non è lineare, quindi non si può semplicemente raddoppiare l'argomento raddoppiando il risultato.

Corretto: — sono necessari sia il seno CHE il coseno di .

Usare la forma sbagliata di

Perché è sbagliato: Esistono tre forme equivalenti. Scegliere quella sbagliata può rendere i problemi più difficili.

Corretto: Scegli la forma che corrisponde ai tuoi dati: usa se conosci , usa se conosci .

Dimenticare il segno del denominatore di

Perché è sbagliato: La formula ha al denominatore, non .

Corretto:

Visuale interattivo

Circonferenza goniometrica

Gradi

0°

Radianti

0

sin(θ)

0

cos(θ)

1

tan(θ)

0

Coordinate (cos, sin)

(1, 0)

Clicca e trascina per ruotare l'angolo attorno alla circonferenza goniometrica.

Trigonometria del triangolo rettangolo

θ =30°
45°85°
sin(θ)
0.5
Opp / Ipo
cos(θ)
√3/2
Adi / Ipo
tan(θ)
√3/3
Opp / Adi

Muovi il cursore per cambiare l'angolo e vedere come cambiano i rapporti.

Sandbox interattivo

Calcolatrice di espressioni

Prova questi:

Cronologia

Ancora nessun calcolo

Esercizi pratici

15 esercizi
Problema 1 di 15
Facile

Qual è la formula dell'angolo doppio per il seno?

Perché è importante

Le formule dell'angolo doppio sono strumenti essenziali nella matematica avanzata e nella fisica:
  • Calcolo: Semplifica integrali come usando l'identità
  • Fisica: Descrivi il moto dei proiettili, dove la gittata dipende da
  • Elaborazione del segnale: Analizza l'interferenza delle onde e la modulazione
  • Ingegneria: Progetta macchinari rotanti e sistemi oscillanti
Senza queste identità, molti calcoli in scienza e ingegneria sarebbero molto più complessi!

Applicazioni nel mondo reale

Formula della gittata di un proiettile

La gittata di un proiettile lanciato ad un angolo $\theta$ con velocità iniziale $v_0$ è $R = \frac{v_0^2 \sin(2\theta)}{g}$. La gittata massima si ottiene quando $\sin(2\theta) = 1$, cioè $\theta = 45°$.

Esempio:

Un pallone da calcio calciato a 20 m/s con un angolo di 30°: metri.

1Provaci tu stesso

Un atleta lancia un giavellotto a 25 m/s. Vuole massimizzare la distanza.

A quale angolo deve lanciare, e qual è la gittata massima?

Passo 1: Scrivi l'espressione matematica

Per la gittata massima, , quindi

Ingegneria elettrica: Fattore di potenza

Nei circuiti a corrente alternata, i calcoli di potenza spesso coinvolgono $\cos(2\omega t)$ dove $\omega$ è la pulsazione. L'identità dell'angolo doppio aiuta ad analizzare la potenza istantanea.

Esempio:

Se la tensione e la corrente , la potenza istantanea coinvolge .

2Provaci tu stesso

Un ingegnere deve trovare la media di su un periodo.

Usa l'identità per trovare questa media.

Passo 1: Scrivi l'espressione matematica

La media di su un periodo è 0, quindi...

Punti chiave

  • 1
  • 2 ha tre forme: , e
  • 3
  • 4Queste identità derivano dalle formule di addizione con
  • 5Scegli la forma di che corrisponde alle tue informazioni date

Domande frequenti

Tutte e tre sono equivalenti, ma ciascuna è utile in diverse situazioni. Usa quando conosci entrambi. Usa quando conosci solo il coseno. Usa quando conosci solo il seno. Sono derivate usando .
Tutte e tre sono equivalenti, ma ciascuna è utile in diverse situazioni. Usa quando conosci entrambi. Usa quando conosci solo il coseno. Usa quando conosci solo il seno. Sono derivate usando .
Sostituisci con nella formula dell'angolo doppio. Per esempio, da , poni : , che dà .
Quando il denominatore è uguale a zero: , quindi , il che significa (o ). A questi angoli, è un multiplo dispari di .

Glossario

Angolo doppio
Un angolo che è il doppio di un altro angolo, scritto come
Identità
Un'equazione che è vera per tutti i valori validi della variabile
Formula di addizione
Formule come usate per trovare valori trigonometrici di somme
Identità pitagorica
L'identità fondamentale

Scheda formule

Seno

Formula dell'angolo doppio per il seno

Coseno (Forma 1)

Usando seno e coseno

Coseno (Forma 2)

Usando solo il coseno

Coseno (Forma 3)

Usando solo il seno

Tangente

Formula dell'angolo doppio per la tangente

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