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Matemática EM: Medidas e Trigonometria
Curso: Matemática EM: Medidas e Trigonometria > Unidade 8
Lição 8: Resolvendo algumas equações trigonométricasEquações trigonométricas
O foco deste artigo é auxiliar o estudante na resolução de equações trigonométricas elementares do tipo sen (x) = a e cos (x) = b. Para isso sugere-se como primeira estratégia a identificação de valores constantes no gráfico de uma destas funções.
O foco deste artigo é auxiliar na resolução de equações trigonométricas elementares do tipo e . Para isso, vamos identificar valores constantes no gráfico dessas funções.
Tomemos como primeiro exemplo quais valores de x têm e .
Observando o gráfico da função, é possível identificar para quais valores as condições impostas são satisfeitas.
No caso de , terá os seguintes valores:
(...)
Logo, é possível afirmar que o valor de sempre será quando , com sendo um número inteiro qualquer.
E, analogamente, quando , com sendo um número inteiro qualquer.
Equações com cosseno
Da mesma forma, podemos pensar em quais valores de têm e .
Observando o gráfico, podemos estabelecer:
No caso de , terá os seguintes valores:
Logo, é possível afirmar que o valor de sempre será quando , com sendo um número inteiro qualquer.
No caso de , terá os seguintes valores:
(...)
Logo, é possível afirmar que o valor de sempre será quando , com sendo um número inteiro qualquer.
Valores não notáveis
Para valores não notáveis (aqueles que não se encontram de maneira evidente no ciclo trigonométrico), é possível explorar as funções inversas da calculadora científica associadas à representação dos arcos no ciclo trigonométrico.
Por exemplo: Para quais valores de temos que ?
Atenção! Antes de efetuar o cálculo, devemos ativar as medidas em radianos na calculadora científica apertando a tecla "RAD".
Primeiro, digitamos na calculadora , obtendo
Em seguida, ativamos a tecla "segunda função" (ou a função inversa ). Nesse momento, é possível verificar que a função aparece como .
Ao apertar a função , é possível determinar o ângulo cujo seno é . Nesse caso, o valor será aproximadamente .
Representando o valor no ciclo trigonométrico, temos:
Contudo, existe outro arco no segundo quadrante que também apresenta como seno o valor . Para determiná-lo, devemos deduzir de o valor encontrado .
Nesse caso, temos:
Finalmente, devemos generalizar os valores obtidos para arcos que se encontrem nas outras voltas do ciclo trigonométrico. Como cada volta completa no ciclo trigonométrico equivale a , temos que os valores de que satisfazem a equação são e para inteiro e positivo.
Devemos lembrar que os valores de são positivos nos primeiros quadrantes. Por isso, pensamos em .
Caso fosse , o valor de estaria no terceiro e no quarto quadrante. Então, pensaríamos em e .
Vamos precisar fazer a conversão ao primeiro quadrante sempre da mesma forma:
Conversão | Fórmula | |
---|---|---|
do | ||
do | ||
do |
Se estivéssemos trabalhando com o cosseno, teríamos de pensar que ele tem valores positivos no primeiro e no quarto quadrante, e negativos no segundo e no terceiro quadrante.
Os cálculos para arcos não notáveis são análogos para e .
Para concluir, se a equação de ou pedir um valor de que dê um dos arcos fundamentais, o gráfico nos ajudará a responder. Basta observar o padrão, o período. Quando o valor da imagem da função for um valor diferente dos arcos fundamentais, precisaremos da ajuda de uma calculadora científica. Ela nos dará o valor em radianos para um ângulo do primeiro quadrante e, em seguida, fazemos a conversão dos outros quadrantes conforme a tabela anterior.
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