Identidades trigonométricas

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Las identidades trigonométricas son ecuaciones que relacionan funciones trigonométricas, y que son válidas para todos los valores del ángulo. Para que se den estas identidades, solo debe existir una variable: el ángulo.

Un ejemplo de identidad trigonométrica es la relación entre el seno y la cosecante de un ángulo:

sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por csc paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1

Esta ecuación sirve como punto de partida para establecer que el seno es la función inversa de la cosecante, y viceversa. La relación siempre se cumple para todo valor del ángulo alfa (α); es por ello que se trata de una identidad trigonométrica.

Las identidades trigonométricas fundamentales son las recíprocas, pitagóricas y las identidades por cociente. Además de estas tres, podemos establecer otras según las funciones y ángulos empleados.

Identidades recíprocas

Las identidades recíprocas relacionan las funciones trigonométricas entre sí. En concreto, existen tres:

  • El seno como función inversa de la cosecante, y viceversa.
  • El coseno como función inversa de la secante, y viceversa.
  • La tangente como función inversa de la cotangente, y viceversa.

A partir de estas relaciones, las identidades recíprocas se representan con las siguientes fórmulas:

sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por csc paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1 espacio flecha derecha espacio sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador 1 entre denominador csc paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción espacio normal o espacio espacio csc paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador 1 entre denominador sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción  cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por sec paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1 espacio flecha derecha espacio cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador 1 entre denominador sec paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción espacio normal o espacio espacio sec paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador 1 entre denominador cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción  tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por cot paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1 espacio flecha derecha tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador 1 entre denominador cot paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción espacio normal o espacio espacio cot paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador 1 entre denominador tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción

Identidades pitagóricas

Las identidades pitagóricas se llaman así al ser relaciones entre funciones trigonométricas similares al teorema de Pitágoras. Este teorema determina la relación entre los catetos e hipotenusa de un triángulo rectángulo como:

normal A al cuadrado más normal B al cuadrado igual normal H al cuadrado

Siendo A y B los catetos del triángulo, y H su hipotenusa. Al trazar triángulos rectángulos en el círculo trigonométrico, de ahí podemos sacar las siguientes identidades pitagóricas:

sen al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho más cos al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1  sec al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual tan al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho más 1 espacio espacio o espacio espacio sec al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho menos tan al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1  csc al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1 más cot al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho espacio espacio o espacio espacio csc al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho menos cot al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 1

Vea también Teorema de Pitágoras.

Identidades por cociente

Las identidades por cociente son otro tipo de identidades que relacionan las funciones trigonométricas entre sí. En este caso, las identidades parten de las definiciones de tangente y cotangente, calculadas a partir del cociente entre el seno y el coseno.

Las identidades por cociente son:

tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho entre denominador cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción  cot paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho entre denominador sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción

Aquí también podemos ver cómo la tangente es la función inversa de la cotangente.

Otras identidades trigonométricas

Identidades de cofunción

Las identidades de cofunción son pares de funciones que relacionan la función trigonométrica de un ángulo con la del complemento de dicho ángulo. Además, estos pares de funciones poseen una evolución similar cuando se describen en el plano cartesiano unitario.

Las identidades de cofunción son:

sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual cos abrir paréntesis fracción normal pi entre 2 menos normal alfa cerrar paréntesis espacio espacio y espacio espacio cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual sen abrir paréntesis fracción normal pi entre 2 menos normal alfa cerrar paréntesis  tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual cot abrir paréntesis fracción normal pi entre 2 menos normal alfa cerrar paréntesis espacio espacio y espacio espacio cot paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual tan abrir paréntesis fracción normal pi entre 2 menos normal alfa cerrar paréntesis  csc paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual sec abrir paréntesis fracción normal pi entre 2 menos normal alfa cerrar paréntesis espacio espacio y espacio espacio sec paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual csc abrir paréntesis fracción normal pi entre 2 menos normal alfa cerrar paréntesis

Para ver cómo evolucionan las diferentes funciones en el plano cartesiano unitario, vea Funciones trigonométricas.

Identidades de ángulos opuestos

La identidad de los ángulos opuestos tiene que ver con la paridad de la función trigonométrica, que no es más que la presencia o ausencia de simetría de la función en el plano cartesiano.

Las identidades pares, aquellas funciones que presentan simetría respecto al origen de coordenadas, son:

cos paréntesis izquierdo menos normal alfa paréntesis derecho igual cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho sec paréntesis izquierdo menos normal alfa paréntesis derecho igual sec paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho

Las identidades impares, aquellas funciones que no presentan simetría, son:

sen paréntesis izquierdo menos normal alfa paréntesis derecho igual menos sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho csc paréntesis izquierdo menos normal alfa paréntesis derecho igual menos csc paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho tan paréntesis izquierdo menos normal alfa paréntesis derecho igual menos tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho cot paréntesis izquierdo menos normal alfa paréntesis derecho igual menos cot paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho

Identidades de suma y resta de ángulos

Si conocemos el valor del seno, coseno o tangente para ángulos concretos, nos podemos servir de las identidades de suma y resta. Estas identidades surgen a partir de descomponer un ángulo en dos, de forma que podemos obtener ángulos conocidos y facilitar nuestro cálculo.

Por ejemplo, si no conocemos el seno y coseno de 150º, pero sí los de 240º y 90º, podemos reescribir el ángulo como 240º - 90º y realizar los cálculos.

Las identidades de suma de ángulos para el seno, coseno y tangente son:

sen paréntesis izquierdo normal alfa más normal beta paréntesis derecho igual sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por cos paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho más cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por sen paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho  cos paréntesis izquierdo normal alfa más normal beta paréntesis derecho igual cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por cos paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho menos sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por sen paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho  tan paréntesis izquierdo normal alfa más normal beta paréntesis derecho igual fracción numerador tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho más tan paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho entre denominador 1 menos tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por tan paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho fin fracción

Mientras que las identidades de resta de ángulos son:

sen paréntesis izquierdo normal alfa menos normal beta paréntesis derecho igual sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por cos paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho menos cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por sen paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho  cos paréntesis izquierdo normal alfa menos normal beta paréntesis derecho igual cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por cos paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho más sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por sen paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho  tan paréntesis izquierdo normal alfa menos normal beta paréntesis derecho igual fracción numerador tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho menos tan paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho entre denominador 1 más tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por tan paréntesis izquierdo normal beta paréntesis derecho fin fracción

Identidades de ángulo doble

Las identidades de ángulo doble surgen a partir de las relaciones de suma y diferencia de ángulos, pero los dos ángulos iguales. Por ejemplo, si no conocemos el valor de una función trigonométrica para un ángulo de 120º, pero sí para 60º, conviene emplear este tipo de identidad.

Las identidades de ángulo doble para el seno, coseno y tangente son:

sen paréntesis izquierdo 2 normal alfa paréntesis derecho igual 2 por sen paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por cos paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho  cos paréntesis izquierdo 2 normal alfa paréntesis derecho igual cos al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho menos sen al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho igual 2 por cos al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho menos 1 igual 1 menos 2 por sen al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho  tan paréntesis izquierdo 2 normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador 2 por tan paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho entre denominador 1 menos tan al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción

Además, también podemos determinar identidades de ángulo doble para la cosecante, secante y cotangente, que son:

csc paréntesis izquierdo 2 normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador sec paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho por csc paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho entre denominador 2 fin fracción  sec paréntesis izquierdo 2 normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador sec al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho entre denominador 2 menos sec al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción  cot paréntesis izquierdo 2 normal alfa paréntesis derecho igual fracción numerador cot al cuadrado paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho menos 1 entre denominador 2 por cot paréntesis izquierdo normal alfa paréntesis derecho fin fracción

Vea también Razones trigonométricas y Trigonometría.

Cómo citar: Significados, Equipo (26/02/2024). "Identidades trigonométricas". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/identidades-trigonometricas/ Consultado:

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