Tornar a la portadaMatemàtiques · 1r Batx. Ciències · Canviar d'assignatura
Començar gratis
BATX1 tecno · Matemàtiques
Trigonometria · Trigonometria

Raons trigonomètriques d'un angle

A 4t d'ESO ja vas estendre el sinus i el cosinus més enllà del triangle rectangle, fent servir una circumferència de radi $1$. A Batxillerat aquesta idea es formalitza amb radians i s'utilitza constantment per calcular valors exactes, resoldre triangles i modelar fenòmens que giren o es repeteixen. Repassa la idea clau i afegeix-hi les eines que et falten: els angles notables i el maneig fi del signe.

Et convé dominar: Triangles rectangles (4t d'ESO)

Dels catets a la circumferència goniomètrica

En un triangle rectangle amb un angle agut $\alpha$, el sinus és el quocient entre el catet oposat i la hipotenusa, i el cosinus entre el catet contigu i la hipotenusa. Si es col·loca aquest triangle amb el vèrtex de l'angle a l'origen i la hipotenusa com a radi d'una circumferència de radi $1$, el sinus i el cosinus són, directament, les coordenades del punt on el costat de l'angle talla la circumferència.

Animació de la circumferència goniomètrica: el punt P recorre l'arc del primer quadrant entre 0º i 90º mentre el catet horitzontal (cosinus) i el vertical (sinus) s'allarguen i s'encongeixen alhora. α P (cos α, sin α) cos α sin α
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor exacte del sinus, cosinus i tangent de l'angle més petit d'un triangle rectangle sabent que els seus catets mesuren $5$ cm i $12$ cm.

Calcula el valor exacte del sinus, cosinus i tangent de l'angle més petit d'un triangle rectangle sabent que els seus catets mesuren $5$ cm i $12$ cm.

Resoldre

Els angles notables: $30º$, $45º$ i $60º$

Hi ha tres angles els sinus, cosinus i tangents dels quals es calculen exactament a partir de dos triangles molt concrets: el triangle rectangle isòsceles (per a $45º$) i la meitat d'un triangle equilàter (per a $30º$ i $60º$). Per això els seus valors són fraccions amb arrels, no decimals arrodonits.

Deducció geomètrica de les raons de $30º$, $45º$ i $60º$ a partir d'un triangle equilàter dividit per la seva altura i mig quadrat tallat per la seva diagonal. 45º 1 1 60º 2 1
Practica★☆☆Sense començar
Transforma a radians els angles de $135^\circ$ i $330^\circ$, i expressa en graus sexagesimals els angles de $\frac{5\pi}{6}$ rad i $\frac{7\pi}{4}$ rad.

Transforma a radians els angles de $135^\circ$ i $330^\circ$, i expressa en graus sexagesimals els angles de $\frac{5\pi}{6}$ rad i $\frac{7\pi}{4}$ rad.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Avalua l'expressió següent substituint les raons trigonomètriques pels seus valors exactes, sense utilitzar la calculadora:…

Avalua l'expressió següent substituint les raons trigonomètriques pels seus valors exactes, sense utilitzar la calculadora:

$\sin^2(30^\circ) + \cos^2(45^\circ) - \tan(60^\circ) \cdot \sin(60^\circ)$

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor numèric de la següent expressió trigonomètrica corresponent a angles situats sobre els semiaxos:…

Calcula el valor numèric de la següent expressió trigonomètrica corresponent a angles situats sobre els semiaxos:

$3\sin(90^\circ) - 2\cos(180^\circ) + 4\sin(270^\circ) - \cos(360^\circ)$

Resoldre

La identitat fonamental i el signe segons el quadrant

Com que $P(\cos\alpha, \sin\alpha)$ està sempre a distància $1$ de l'origen (el radi de la circumferència goniomètrica), Pitàgores dona directament la relació més usada de tota la trigonometria. Però en aïllar una raó amb una arrel quadrada, el signe no el decideix l'arrel: el decideix el quadrant en què es trobi l'angle.

Circumferència goniomètrica dividida en quatre quadrants amb els signes que prenen el sinus i el cosinus en cadascun. I: sin+ cos+ II: sin+ cos− III: sin− cos− IV: sin− cos+
Practica★☆☆Sense començar
Sabent que $\cos \alpha = \frac{4}{5}$ i que $\alpha$ és un angle agut, troba el valor exacte de $\sin \alpha$ i $\tan \alpha$ utilitzant les identitats trigonomètriques…

Sabent que $\cos \alpha = \frac{4}{5}$ i que $\alpha$ és un angle agut, troba el valor exacte de $\sin \alpha$ i $\tan \alpha$ utilitzant les identitats trigonomètriques fonamentals.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Determina en quin quadrant es troba l'angle $\beta$ si es compleix simultàniament que $\sin \beta < 0$ i $\tan \beta > 0$.

Determina en quin quadrant es troba l'angle $\beta$ si es compleix simultàniament que $\sin \beta < 0$ i $\tan \beta > 0$.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Sabent que $\tan \gamma = -\frac{12}{5}$ i que $\gamma$ pertany al segon quadrant, calcula el valor exacte de $\sin \gamma$ i $\sec \gamma$.

Sabent que $\tan \gamma = -\frac{12}{5}$ i que $\gamma$ pertany al segon quadrant, calcula el valor exacte de $\sin \gamma$ i $\sec \gamma$.

Resoldre

Reduir un angle a la primera volta

Per trobar el signe o el valor de les raons d'un angle gran, primer es redueix a $[0º,360º)$ restant voltes completes, i després se'n localitza el quadrant.

Reducció d'un angle més gran de $360º$ a la primera volta mitjançant girs complets a la circumferència goniomètrica. 1950º = 5 voltes + 150º
Practica★☆☆Sense començar
Troba l'angle equivalent en la primera volta (comprès entre $0^\circ$ i $360^\circ$) per a l'angle de $1950^\circ$ i determina el signe de la seva secant i de la seva…

Troba l'angle equivalent en la primera volta (comprès entre $0^\circ$ i $360^\circ$) per a l'angle de $1950^\circ$ i determina el signe de la seva secant i de la seva cotangent.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Troba el valor exacte de la següent expressió reduint prèviament tots els angles al primer quadrant:…

Troba el valor exacte de la següent expressió reduint prèviament tots els angles al primer quadrant:

$\cos(120^\circ) \cdot \sin(225^\circ) - \tan(330^\circ) \cdot \cos(210^\circ)$

Resoldre

Aplicacions: pendents, elevacions i simplificació d'expressions

Les raons trigonomètriques descriuen qualsevol inclinació: l'altura d'un edifici a partir de la seva ombra, el pendent d'un panell solar, o una expressió algebraica que es redueix fent servir la identitat fonamental.

Triangle rectangle format per un edifici, la seva ombra de $24$ metres al terra i un angle d'elevació solar de $53º$. 53º altura ombra = 24 m
Practica★★☆Sense començar
Un edifici projecta una ombra de $24$ metres quan l'angle d'elevació del sol sobre l'horitzó és de $53^\circ$. Escriu l'expressió trigonomètrica per calcular l'altura de…

Un edifici projecta una ombra de $24$ metres quan l'angle d'elevació del sol sobre l'horitzó és de $53^\circ$. Escriu l'expressió trigonomètrica per calcular l'altura de l'edifici i determina el seu valor. Si l'angle d'elevació es redueix a la meitat, la longitud de l'ombra es duplica? Justifica la teva resposta basant-te en la no-linealitat de la raó tangent.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Simplifica al màxim la següent expressió trigonomètrica utilitzant les identitats fonamentals, expressant el resultat en funció d'una única raó trigonomètrica:…

Simplifica al màxim la següent expressió trigonomètrica utilitzant les identitats fonamentals, expressant el resultat en funció d'una única raó trigonomètrica:

$\frac{\sin^3 x + \sin x \cdot \cos^2 x}{\cos x}$

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Demostra la següent identitat trigonomètrica, indicant els passos algebraics i les relacions fonamentals utilitzades. Assumeix que $\alpha$ és un angle per al qual totes…

Demostra la següent identitat trigonomètrica, indicant els passos algebraics i les relacions fonamentals utilitzades. Assumeix que $\alpha$ és un angle per al qual totes les raons estan definides:

$\frac{1 - \sin \alpha}{\cos \alpha} + \frac{\cos \alpha}{1 - \sin \alpha} = 2\sec \alpha$

Resoldre

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat