Popis trigonometrijskih jednakosti

Izvor: testwiki
Inačica 1044 od 24. studenoga 2024. u 00:51 koju je unio imported>Ivi104 (uklonjeno iz Category:Matematika uz pomoć dodatka Cat-a-lot)
(razl) ← Starija inačica | vidi trenutačnu inačicu (razl) | Novija inačica→ (razl)
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje
Sinusi i kosinusi u jediničnoj kružnici

Trigonometrijske jednakosti pokazuju poveznice između pojedinih trigonometrijskih funkcija. Ti izrazi su istiniti za svaku odabranu vrijednost određene varijable (kuta ili nekog drugog broja). Kako su trigonometrijske funkcije međusobno povezane pomoću vrijednosti jedne, moguće je izraziti neku drugu funkciju. Jednakosti se koriste za pojednostavljenje izraza koji uključuju trigonometrijske funkcije.

Nazivlje

Kutovi

Predložak:Glavni Nazivi kutova se daju prema slovima grčkog alfabeta kao što su alfa (α), beta (β), gama (γ), delta (δ) i theta (θ). Mjerne jedinice za mjerenje kutova su stupnjevi, radijani i gradi:

1 puni krug  = 360 stupnjeva = 2π radijana  =  400 gradi.

Sljedeća tablica prikazuje pretvorbu mjernih jedinica za određene veličine kutova:

Stupnjevi 30° 60° 120° 150° 210° 240° 300° 330°
Radijani π6 π3 2π3 5π6 7π6 4π3 5π3 11π6
Gradi 33⅓ 66⅔ 133⅓ 166⅔ 233⅓ 266⅔ 333⅓ 366⅔
Stupnjevi 45° 90° 135° 180° 225° 270° 315° 360°
Radijani π4 π2 3π4 π 5π4 3π2 7π4 2π
Gradi 50 100 150 200 250 300 350 400

Kutovi se u trigonometriji najčešće izražavaju u radijanima i to bez mjerne jedinice, stupnjevi s oznakom ° se manje koriste, a gradi izrazito rijetko.

Trigonometrijske funkcije

Predložak:Glavni Primarne trigonometrijske funkcije su sinus i kosinus kuta. Sinus se označava sa sinθ, a kosinus s cosθ pri čemu je θ naziv kuta.

Tangens (tg, tan) kuta je omjer sinusa i kosinusa:

tgθ=sinθcosθ.

S druge strane, imamo i recipročne funkcije pri čemu je kosinusu recipročan sekans (sec), sinusu kosekans(csc, cosec), a tangensu kotangens (ctg, cot):

secθ=1cosθ,cscθ=1sinθ,ctgθ=1tgθ=cosθsinθ.

Inverzne funkcije

Predložak:Glavni Inverzne trigonometrijske funkcije ili arkus funkcije su inverzne funkcije trigonometrijskim funkcijama. Prema tome imamo, arkus sinus (arcsin, asin) je inverzna funkcija sinusnoj funkciji, pri čemu vrijedi da je

sin(arcsinx)=x

i

arcsin(sinθ)=θza π/2θπ/2.

U sljedećoj tablici su prikazane i druge komplementarne inverzne funkcije i kratice:

Trigonometrijska funkcija Sinus Kosinus Tangens Sekans Kosekans Kotangens
Kratica sinθ cosθ tgθ secθ cscθ ctgθ
Inverzna trigonometrijska funkcija Arkus sinus Arkus kosinus Arkus tangens Arkus sekans Arkus kosekans Arkus kotangens
Kratica arcsinθ arccosθ arctgθ arcsecθ arccscθ arcctgθ

Pitagorina trigonometrijska jednakost

Pitagorina trigonometrijska jednakost ili temeljni identitet trigonometrije je jedna od osnovnih trigonometrijskih jednakosti i prikazuje odnos između sinusa i kosinusa:

cos2θ+sin2θ=1

gdje cos2 θ znači (cos(θ))2 i sin2 θ znači (sin(θ))2.

Izraz je u biti izvedenica Pitagorinog poučka i proizilazi iz jednakosti x2+y2=1  koja vrijedi za jediničnu kružnicu. Ova jednadžba može biti riješena za sinus i za kosinus:

sinθ=±1cos2θicosθ=±1sin2θ.

Povezane jednakosti

Podijelivši Pitagorinu jednakost s cos2 θ ili sa sin2 θ dobivamo sljedeće dvije jednakosti:

1+tg2θ=sec2θi1+ctg2θ=csc2θ.

Koristeći navedene jednakosti te omjere koji su korišteni pri definiranju trigonometrijskih funkcija, mogu se izvesti trigonometrijske jednakosti gdje je jedna trigonometrijska funkcija prikazana pomoću druge:

Svaka trigonometrijska funkcija prikazana pomoću druge trigonometrijske funkcije[1]
in terms of sinθ cosθ tgθ cscθ secθ ctgθ
sinθ= sinθ  ±1cos2θ ±tgθ1+tg2θ 1cscθ ±sec2θ1secθ ±11+ctg2θ
cosθ= ±1sin2θ cosθ ±11+tg2θ ±csc2θ1cscθ 1secθ ±ctgθ1+ctg2θ
tgθ= ±sinθ1sin2θ ±1cos2θcosθ tgθ ±1csc2θ1 ±sec2θ1 1ctgθ
cscθ= 1sinθ ±11cos2θ ±1+tg2θtgθ cscθ ±secθsec2θ1 ±1+ctg2θ
secθ= ±11sin2θ
1cosθ ±1+tg2θ ±cscθcsc2θ1 secθ ±1+ctg2θctgθ
ctgθ= ±1sin2θsinθ ±cosθ1cos2θ 1tgθ ±csc2θ1 ±1sec2θ1 ctgθ

Ostale funkcije korištene u prošlosti

Sve trigonometrijske funkcije kuta θ mogu biti geometrijski konstruirane s obzirom na jediničnu kružnicu sa središtem u  O. Pojedine se višse ne koriste.

Pojedine trigonometrijske fukcije više nisu u uporabi. Versinus, koversinus, haversinus i eksekans su se koristile pri navigaciji, a haversinusna formula se koristila za računanje udaljenosti dviju točaka na sferi.

Ime Kratica Vrijednost[2]
Versinus versin(θ)
vers(θ)
ver(θ)
1cos(θ)
Verkosinus vercosin(θ) 1+cos(θ)
Koversinus coversin(θ)
cvs(θ)
1sin(θ)
Koverkosinus covercosin(θ) 1+sin(θ)
Haversinus haversin(θ) 1cos(θ)2
Haverkosinus havercosin(θ) 1+cos(θ)2
Hakoversinus hacoversin(θ) 1sin(θ)2
Hakoverkosinus hacovercosin(θ) 1+sin(θ)2
Eksekans exsec(θ) sec(θ)1
Ekskosekans excsc(θ) csc(θ)1
Tetiva crd(θ) 2sin(θ2)

Simetrija, pomak i periodičnost

Proučavajući jediničnu kružnicu mogu se uvidjeti pojedina svojstva trigonometrijske kružnice kao što su simetrija, razni pomaci i periodičnost funkcija. Formule u sljedeće dvije tablice se često nazivaju formule redukcije.

Simetrija

Kada neku trigonometrijsku funkciju odbijemo za određeni kut (npr. π,π/2) rezultat često bude neka druga trigonometrijska funkcija.

Odbitak za θ=0[3] Odbitak za θ=π/2
[4]
Odbitak za θ=π
sin(θ)=sinθcos(θ)=+cosθtg(θ)=tgθcsc(θ)=cscθsec(θ)=+secθctg(θ)=ctgθ sin(π2θ)=+cosθcos(π2θ)=+sinθtg(π2θ)=+ctgθcsc(π2θ)=+secθsec(π2θ)=+cscθctg(π2θ)=+tgθ sin(πθ)=+sinθcos(πθ)=cosθtg(πθ)=tgθcsc(πθ)=+cscθsec(πθ)=secθctg(πθ)=ctgθ

Pomaci i periodičnost

Pomicanjem funkcije za određeni kut također se kao rezultat dobije neka druga trigonometrijska funkcija koja rezultat prikaže jednostavnije. To možemo vidjeti u primjerima pomaka za π/2, π i 2π radijana. S obzirom na to da su trigonomterijeske funkcije periodične, ovisno o funkciji za π (tangens i kotangens funkcija) ili 2π (sinus i kosinus funkcija), tada nova funkcija poprima istu vrijednost.

Pomak za π/2 Pomak za π
Period for tan and cot[5]
Pomak za 2π
Period for sin, cos, csc and sec[6]
sin(θ+π2)=+cosθcos(θ+π2)=sinθtg(θ+π2)=ctgθcsc(θ+π2)=+secθsec(θ+π2)=cscθctg(θ+π2)=tgθ sin(θ+π)=sinθcos(θ+π)=cosθtg(θ+π)=+tgθcsc(θ+π)=cscθsec(θ+π)=secθctg(θ+π)=+ctgθ sin(θ+2π)=+sinθcos(θ+2π)=+cosθtg(θ+2π)=+tgθcsc(θ+2π)=+cscθsec(θ+2π)=+secθctg(θ+2π)=+ctgθ

Zbroj i razlika kutova

Ove trigonometrijske jednakosti se nazivaju adicijske formule. Otkrio ih je prezijski matematičar Abū al-Wafā' Būzjānī u 10. stoljeću. Eulerova formula može pomoći pri dokazivanju ovih jednakosti.

Sinus sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ[7]
Kosinus cos(α±β)=cosαcosβsinαsinβ[8]
Tangens tg(α±β)=tgα±tgβ1tgαtgβ[9]
Arkus sinus arcsinα±arcsinβ=arcsin(α1β2±β1α2)[10]
Arkus kosinus arccosα±arccosβ=arccos(αβ(1α2)(1β2))[11]
Arkus tangens arctgα±arctgβ=arctg(α±β1αβ)[12]

Matrični oblik

Predložak:Glavni Trigonometrijske formule zbroja i razlike za sinus i kosinus mogu biti zapisani u obliku matrice.

(cosϕsinϕsinϕcosϕ)(cosθsinθsinθcosθ)=(cosϕcosθsinϕsinθcosϕsinθsinϕcosθsinϕcosθ+cosϕsinθsinϕsinθ+cosϕcosθ)=(cos(θ+ϕ)sin(θ+ϕ)sin(θ+ϕ)cos(θ+ϕ))

Sinus i kosinus zbroja beskonačno mnogo veličina

sin(i=1θi)=odd k1(1)(k1)/2A{1,2,3,}|A|=k(iAsinθii∉Acosθi)
cos(i=1θi)=even k0(1)k/2A{1,2,3,}|A|=k(iAsinθii∉Acosθi)

Tangens zbroja konačno mnogo veličina

Neka je ek (za k ∈ {0, ..., n}) k-ti stupanj osnovnog simetričnog polinoma pri čemu je

xi=tgθi

za i ∈ {0, ..., n} pa slijedi

e0=1e1=1inxi=1intgθie2=1i<jnxixj=1i<jntgθitgθje3=1i<j<knxixjxk=1i<j<kntgθitgθjtgθk    

Tada vrijedi da je

tg(θ1++θn)=e1e3+e5e0e2+e4,

u ovisnosti o broju n.

Na primjer:

tg(θ1+θ2)=e1e0e2=x1+x21  x1x2=tgθ1+tgθ21  tgθ1tgθ2,tg(θ1+θ2+θ3)=e1e3e0e2=(x1+x2+x3)  (x1x2x3)1  (x1x2+x1x3+x2x3),tg(θ1+θ2+θ3+θ4)=e1e3e0e2+e4=(x1+x2+x3+x4)  (x1x2x3+x1x2x4+x1x3x4+x2x3x4)1  (x1x2+x1x3+x1x4+x2x3+x2x4+x3x4) + (x1x2x3x4),

i tako dalje. Navedena jednakost se može dokazati matematičkom indukcijom.[13]

Sekans i kosekans zbroja konačno mnogo veličina

sec(θ1++θn)=secθ1secθne0e2+e4csc(θ1++θn)=secθ1secθne1e3+e5

gdje je ek k-ti stupanj osnovnog simetričnog polinoma za n varijabla xi = tan θi, i = 1, ..., n, a broj veličina u nazivniku ovisi o  n.

Na primjer,

sec(α+β+γ)=secαsecβsecγ1tgαtgβtgαtgγtgβtgγcsc(α+β+γ)=secαsecβsecγtgα+tgβ+tgγtgαtgβtgγ

Jednakosti za višestruke kutove

Tn je n-ti Čebiševljev polinom cosnθ=Tn(cosθ)  
Sn je n-ti polinom širine sin2nθ=Sn(sin2θ)
De Moivreova formula, i je imaginarna jedinica cosnθ+isinnθ=(cos(θ)+isin(θ))n    [14]

Trigonomterijske jednakosti dvostrukih, trostrukih i polovičnih kutova

Predložak:Glavni

Formule dvostrukog kuta[15]
sin2θ=2sinθcosθ=2tgθ1+tg2θ


cos2θ=cos2θsin2θ=2cos2θ1=12sin2θ=1tg2θ1+tg2θ
tg2θ=2tgθ1tg2θ
ctg2θ=ctg2θ12ctgθ

Formule trostrukog kuta
sin3θ=3cos2θsinθsin3θ=3sinθ4sin3θ


cos3θ=cos3θ3sin2θcosθ=4cos3θ3cosθ
tg3θ=3tgθtg3θ13tg2θ
ctg3θ=3ctgθctg3θ13ctg2θ

Formule polovičnog kuta[16]
sinθ2=±1cosθ2


cosθ2=±1+cosθ2
tgθ2=cscθctgθ=±1cosθ1+cosθ=sinθ1+cosθ=1cosθsinθ
tgη+θ2=sinη+sinθcosη+cosθ
tg(θ2+π4)=secθ+tgθ
1sinθ1+sinθ=1tg(θ/2)1+tg(θ/2)
tg12θ=tgθ1+1+tg2θzaθ(π2,π2)
ctgθ2=cscθ+ctgθ=±1+cosθ1cosθ=sinθ1cosθ=1+cosθsinθ

Sinus, kosinus i tangens višestrukih kutova

sinnθ=k=0n(nk)coskθsinnkθsin(12(nk)π)

cosnθ=k=0n(nk)coskθsinnkθcos(12(nk)π)

tg(n+1)θ=tgnθ+tgθ1tgnθtgθ.

ctg(n+1)θ=ctgnθctgθ1ctgnθ+ctgθ.

Čebiševljeva metoda

Čebiševljeva metoda je rekurzivni algoritam za nalaženje formula n-tih višestrukih kutova poznavajući (n − 1)-te i (n − 2)-te formule.[17]

cosnx=2cosxcos(n1)xcos(n2)x
sinnx=2cosxsin(n1)xsin(n2)x
tgnx=H+KtgxKHtgx

gdje je H/K = tan(n − 1)x.

Tangens prosjeka

tg(α+β2)=sinα+sinβcosα+cosβ=cosαcosβsinαsinβ

Ako su α ili β jednaki 0 tada dobivamo formulu za tangens polovičnog kuta.

Vièteov beskonačni produkt

cos(θ2)cos(θ4)cos(θ8)=n=1cos(θ2n)=sin(θ)θ=sincθ.

Jednakosti potenciranih trigonometrijskih funkcija

Sinus Kosinus Druge
sin2θ=1cos2θ2 cos2θ=1+cos2θ2 sin2θcos2θ=1cos4θ8
sin3θ=3sinθsin3θ4 cos3θ=3cosθ+cos3θ4 sin3θcos3θ=3sin2θsin6θ32
sin4θ=34cos2θ+cos4θ8 cos4θ=3+4cos2θ+cos4θ8 sin4θcos4θ=34cos4θ+cos8θ128
sin5θ=10sinθ5sin3θ+sin5θ16 cos5θ=10cosθ+5cos3θ+cos5θ16 sin5θcos5θ=10sin2θ5sin6θ+sin10θ512

Za izvode potencija sinus i kosinusa kuta se koriste De Moivreova formula, Eulerov poučak i binomni poučak.

Kosinus Sinus
ako je n neparan cosnθ=22nk=0n12(nk)cos((n2k)θ) sinnθ=22nk=0n12(1)(n12k)(nk)sin((n2k)θ)
ako je n paran cosnθ=12n(nn2)+22nk=0n21(nk)cos((n2k)θ) sinnθ=12n(nn2)+22nk=0n21(1)(n2k)(nk)cos((n2k)θ)

Formule pretvorbi umnoška u zbroj i zbroja u umnožak

Umnožak u zbroj[18]
cosθcosφ=cos(θφ)+cos(θ+φ)2
sinθsinφ=cos(θφ)cos(θ+φ)2
sinθcosφ=sin(θ+φ)+sin(θφ)2
cosθsinφ=sin(θ+φ)sin(θφ)2
Zbroj u umnožak[19]
sinθ±sinφ=2sin(θ±φ2)cos(θφ2)
cosθ+cosφ=2cos(θ+φ2)cos(θφ2)
cosθcosφ=2sin(θ+φ2)sin(θφ2)

Druge povezane jednakosti

Ako su x, y i z bilo kojeg trokuta, tada vrijedi

ako je zbroj x+y+z=π=polukrug,
onda je tg(x)+tg(y)+tg(z)=tg(x)tg(y)tg(z).

odnosno

ako je zbroj x+y+z=π=polukrug,
onda je sin(2x)+sin(2y)+sin(2z)=4sin(x)sin(y)sin(z).

Hermiteova kotangensova jednakost

Predložak:Glavni

Charles Hermite je pokazao da vrijedi određena jednakost[20] gdje su varijable a1, ..., an kompleksni brojevi. Neka je

An,k=1jnjkctg(akaj)

te u slučaju kada je A1,1, dobiva se prazan produkt, koji je jednak  1. Općenito se dobiva sljedeća vrijednost:

ctg(za1)ctg(zan)=cosnπ2+k=1nAn,kctg(zak).

U najjednostavnijem slučaju za n = 2 vrijedi:

ctg(za1)ctg(za2)=1+ctg(a1a2)ctg(za1)+ctg(a2a1)ctg(za2).

Ptolemejev teorem

Ove jednakosti predstavljaju trigonometrijski oblik ptolomejevog teorema.

Ako su w+x+y+z=π=polukrug,
tada vrijedi sin(w+x)sin(x+y)=sin(x+y)sin(y+z)=sin(y+z)sin(z+w)=sin(z+w)sin(w+x)=sin(w)sin(y)+sin(x)sin(z).

Linearne kombinacije

Predložak:Glavni Bilo koja linearna kombinacija sinusnih valova istih perioda ili frekvencija s različitim faznim pomacima je također sinusni val s istom periodom ili frekvencijom s različitim faznim pomakom. Kod nenulte linearne kombinacije sinusnog i kosinusnog vala ,[21] se dobiva

asinx+bcosx=a2+b2sin(x+φ)

gdje je

φ={arcsin(ba2+b2)ako je a0,πarcsin(ba2+b2)ako je a<0,

što je ekvivalentno s

φ=arctg(ba)+{0ako je a0,πako je a<0,

ili čak s

φ=sgn(b)cos1(aa2+b2)

Općenito za proizvoljan fazni pomak vrijedi

asinx+bsin(x+α)=csin(x+β)

gdje je

c=a2+b2+2abcosα,

i

β=arctg(bsinαa+bcosα)+{0ako je a+bcosα0,πako je a+bcosα<0.

Lagrangeove trigonometrijske jednakosti

Ove jednakosti su ime dobili po Josephu Louisu Lagrangeu.[22][23]

n=1Nsinnθ=12ctgθcos(N+12)θ2sin12θn=1Ncosnθ=12+sin(N+12)θ2sin12θ

S njima je povezana funkcija koja se naziva Dirichletova jezgra.

1+2cos(x)+2cos(2x)+2cos(3x)++2cos(nx)=sin((n+12)x)sin(x/2).

Ostali oblici zbrojeva trigonometrijskih funkcija

Zbroj sinusa i kosinusa s varijablama u aritmetičkom nizu [24]:

sinφ+sin(φ+α)+sin(φ+2α)++sin(φ+nα)=sin((n+1)α2)sin(φ+nα2)sinα2.cosφ+cos(φ+α)+cos(φ+2α)++cos(φ+nα)=sin((n+1)α2)cos(φ+nα2)sinα2.

Za bilo koji a i b vrijedi:

acos(x)+bsin(x)=a2+b2cos(xatan2(b,a))

gdje je atan2(y, x) poopćenje funkcije arctan(y/x) koja pokriva cijeli kružni opseg.

Koristeći Gudermannovu funkciju koja povezuje cirkularne i hiperbolne trigonometrijske funkcije bez korištenja kompleksnih brojeva može se iskoristiti sljedeći izraz:

tg(x)+sec(x)=tg(x2+π4).

Ako su x, y i z ako su kutovi bilo kojeg trokuta odnosno x + y + z = π, tada je

ctg(x)ctg(y)+ctg(y)ctg(z)+ctg(z)ctg(x)=1.

Određene linearne frakcionalne transformacije

Predložak:Glavni Ako je ƒ(x) dan linearnom frakcionalnom transformacijom

f(x)=(cosα)xsinα(sinα)x+cosα,

i slično tome

g(x)=(cosβ)xsinβ(cosβ)x+sinβ,

tada vrijedi

f(g(x))=g(f(x))=(cos(α+β))xsin(α+β)(sin(α+β))x+cos(α+β).

Kraće rečeno, ako je za sve α funkcija ƒα baš ta gore prikazana funkcija ƒ tada vrijedi da je

fαfβ=fα+β.

Jednakosti inverznih trigonometrijskih funkcija

arcsin(x)+arccos(x)=π/2
arctg(x)+arcctg(x)=π/2.
arctg(x)+arctg(1/x)={π/2,ako je x>0π/2,ako je x<0

Kompozicija trigonometrijskih i inverznih trigonometrijskih funkcija

sin[arccos(x)]=1x2 tg[arcsin(x)]=x1x2
sin[arctg(x)]=x1+x2 tg[arccos(x)]=1x2x
cos[arctg(x)]=11+x2 ctg[arcsin(x)]=1x2x
cos[arcsin(x)]=1x2 ctg[arccos(x)]=x1x2

Povezanost s kompleksnom eksponencijalnom funkcijom

eix=cos(x)+isin(x)[25] Ovaj se izraz naziva Eulerova formula,
eix=cos(x)+isin(x)=cos(x)isin(x)
eiπ=1 Ovaj se izraz naziva Eulerov identitet,
cos(x)=eix+eix2[26]
sin(x)=eixeix2i[27]

odnosno

tg(x)=eixeixi(eix+eix)=sin(x)cos(x)

gdje je i2=1.

Povezanost s beskonačnim produktima

Predložak:Glavni Pri rješavanju specijalnih funkcija, različite koristimo formule koje povezuju beskonačni produkt i trigonometrijske funkcije:[28][29]

sinx=xn=1(1x2π2n2)
sinhx=xn=1(1+x2π2n2)
sinxx=n=1cos(x2n)
cosx=n=1(1x2π2(n12)2)
coshx=n=1(1+x2π2(n12)2)
|sinx|=12n=0|tg(2nx)|2n+1

Jednakosti bez varijabli

Jednakost bez varijabli

cos20cos40cos80=18

je poseban slučaj jednakosti s jednom varijablom:

j=0k1cos(2jx)=sin(2kx)2ksin(x).

Nadalje, također vrijedi da je

sin20sin40sin80=38.
cosπ7cos2π7cos3π7=18,
tg50tg60tg70=tg80.
cos24+cos48+cos96+cos168=12.
cos(2π21)+cos(22π21)+cos(42π21)+cos(52π21)+cos(82π21)+cos(102π21)=12.

Mnogo jednakosti ima osnovu u izrazima kao što su[30]:

k=1n1sin(kπn)=n2n1

i

k=1n1cos(kπn)=sin(πn/2)2n1

Njihovom kombinacijom dobivamo:

k=1n1tg(kπn)=nsin(πn/2)

Ako je n neparan broj(n = 2m + 1) korištenjem simetrije dobivamo

k=1mtg(kπ2m+1)=2m+1

Određivanje broja π

π4=4arctg15arctg1239
π4=5arctg17+2arctg379.

Mnemonički zapis za neke vrijednosti sinusa i kosinusa

sin0=sin0=0/2=cos90=cos(π2)sin(π6)=sin30=1/2=cos60=cos(π3)sin(π4)=sin45=2/2=cos45=cos(π4)sin(π3)=sin60=3/2=cos30=cos(π6)sin(π2)=sin90=4/2=cos0=cos0

Zlatni rez φ

Predložak:Glavni

cos(π5)=cos36=5+14=φ2
sin(π10)=sin18=514=φ12=12φ

Euklidova jednakost

sin2(18)+sin2(30)=sin2(36).

Infinitezimalni račun

Derivacije

Predložak:Glavni Koristeći infinitezimalni račun, kutovi pri računanju moraju biti u radijanima. Derivacije trigonometrijskih funkcija mogu se odrediti pomoću dva limesa:

limx0sinxx=1,
limx01cosxx=0,

Deriviranjem trigonometrijskih funkcija dobivaju se sljedeće jednakosti i pravila:[31][32][33]

ddxsinx=cosx,ddxarcsinx=11x2ddxcosx=sinx,ddxarccosx=11x2ddxtgx=sec2x,ddxarctgx=11+x2ddxctgx=csc2x,ddxarcctgx=11+x2ddxsecx=tgxsecx,ddxarcsecx=1|x|x21ddxcscx=cscxctgx,ddxarccscx=1|x|x21

Integrali

Predložak:Glavni

dua2u2=sin1(ua)+C
dua2+u2=1atg1(ua)+C
duuu2a2=1asec1|ua|+C

Eksponencijalne definicije trigonometrijskih funkcija

Funkcija Inverzna funkcija[34]
sinθ=eiθeiθ2i arcsinx=iln(ix+1x2)
cosθ=eiθ+eiθ2 arccosx=iln(x+x21)
tgθ=eiθeiθi(eiθ+eiθ) arctgx=i2ln(i+xix)
cscθ=2ieiθeiθ arccscx=iln(ix+11x2)
secθ=2eiθ+eiθ arcsecx=iln(1x+1ix2)
ctgθ=i(eiθ+eiθ)eiθeiθ arcctgx=i2ln(xix+i)
cisθ=eiθ arccisx=lnxi=ilnx=argx

Weierstrassova supstitucija

Predložak:Glavni

Ako je

t=tg(x2),

tada vrijedi[35]

sin(x)=2t1+t2 i cos(x)=1t21+t2 i eix=1+it1it

gdje je eix = cos(x) + i sin(x), što ponekad skraćeno pišemo kao  cis(x).

Vidi još

Bilješke

Predložak:Izvori

Izvori

Vanjske poveznice

  1. Abramowitz and Stegun, p. 73, 4.3.45
  2. Abramowitz and Stegun, p. 78, 4.3.147
  3. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.13–15
  4. Predložak:Citiranje časopisa
  5. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.9
  6. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.7–8
  7. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.16
  8. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.17
  9. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.18
  10. Abramowitz and Stegun, p. 80, 4.4.42
  11. Abramowitz and Stegun, p. 80, 4.4.43
  12. Abramowitz and Stegun, p. 80, 4.4.36
  13. Predložak:Cite journal
  14. Abramowitz and Stegun, p. 74, 4.3.48
  15. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.24–26
  16. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.20–22
  17. Ken Ward's Mathematics Pages, http://www.trans4mind.com/personal_development/mathematics/trigonometry/multipleAnglesRecursiveFormula.htm Predložak:Webarchive
  18. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.31–33
  19. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.34–39
  20. Warren P. Johnson, "Trigonometric Identities à la Hermite", American Mathematical Monthly, volume 117, number 4, April 2010, pages 311–327
  21. Proof at http://pages.pacificcoast.net/~cazelais/252/lc-trig.pdf Predložak:Webarchive
  22. Predložak:Cite journal
  23. Predložak:Cite book
  24. Michael P. Knapp, Sines and Cosines of Angles in Arithmetic Progression Predložak:Webarchive
  25. Abramowitz and Stegun, p. 74, 4.3.47
  26. Abramowitz and Stegun, p. 71, 4.3.2
  27. Abramowitz and Stegun, p. 71, 4.3.1
  28. Abramowitz and Stegun, p. 75, 4.3.89–90
  29. Abramowitz and Stegun, p. 85, 4.5.68–69
  30. Weisstein, Eric W., "Sine" from MathWorld
  31. Abramowitz and Stegun, p. 77, 4.3.105–110
  32. Abramowitz and Stegun, p. 82, 4.4.52–57
  33. Predložak:Cite book
  34. Abramowitz and Stegun, p. 80, 4.4.26–31
  35. Abramowitz and Stegun, p. 72, 4.3.23