logo

Identidades trigonométricas inversas

Identidades trigonométricas inversas: En matemáticas, las funciones trigonométricas inversas también se conocen como funciones arcus o funciones antitrigonométricas. Las funciones trigonométricas inversas son funciones inversas de funciones trigonométricas básicas, es decir, seno, coseno, tangente, cosecante, secante y cotangente. Se utiliza para encontrar los ángulos con cualquier razón trigonométrica. Las funciones trigonométricas inversas se utilizan generalmente en campos como la geometría, la ingeniería, etc. Las representaciones de las funciones trigonométricas inversas son:

Si a = f(b), entonces la función inversa es



segundo = f-1(a)

idea intellij vs eclipse

Ejemplos de funciones trigonométricas inversas inversas son sen-1x, cos-1x, tan-1x, etc.

Tabla de contenidos



Dominio y rango de identidades trigonométricas inversas

La siguiente tabla muestra algunas funciones trigonométricas con su dominio y rango.

Función Dominio Rango
y = sin-1X[-1, 1][-p/2, p/2]
y = cos-1X[-1, 1][0,p]
y = cosec-1X R – (-1,1 )[-π/2,π/2] – {0}
y = sec-1X R – (-1, 1)[0, π] – {π/2}
y = tan-1X R (-p/2, p/2)
y = cot-1X R (0,p)

Propiedades de las funciones trigonométricas inversas

Las siguientes son las propiedades de las funciones trigonométricas inversas:

Propiedad 1:



  1. sin-1(1/x) = cosec-1x, para x ≥ 1 o x ≤ -1
  2. porque-1(1/x) = segundo-1x, para x ≥ 1 o x ≤ -1
  3. tan-1(1/x) = cuna-1x, para x> 0

Propiedad 2:

  1. sin-1(-x) = -sin-1x, para x ∈ [-1, 1]
  2. tan-1(-x) = -tan-1x, para x ∈ R
  3. cosec-1(-x) = -cosec-1x, para |x| ≥ 1

Propiedad 3

  1. porque-1(-x) = π – cos-1x, para x ∈ [-1, 1]
  2. segundo-1(-x) = π – segundo-1x, para |x| ≥ 1
  3. cuna-1(-x) = π – cuna-1x, para x ∈ R

Propiedad 4

  1. sin-1x + cos-1x = π/2, para x ∈ [-1,1]
  2. tan-1x + cuna-1x = π/2, para x ∈ R
  3. cosec-1x + segundos-1x = π/2 , para |x| ≥ 1

Propiedad 5

  1. tan-1x + tan-1y = tan-1( x + y )/(1 – xy), para xy <1
  2. tan-1x – tan-1y = tan-1(x – y)/(1 + xy), para xy> -1
  3. tan-1x + tan-1y = π + tan-1(x + y)/(1 – xy), para xy>1; x,y>0

Propiedad 6

  1. 2bronceado-1x = sin-1(2x)/(1 + x2), para |x| ≤ 1
  2. 2bronceado-1x = cos-1(1-x2)/(1 + x2), para x ≥ 0
  3. 2bronceado-1x = tan-1(2x)/(1-x)2), para 1

Identidades de la función trigonométrica inversa

Las siguientes son las identidades de funciones trigonométricas inversas:

  1. sin-1(sen x) = x siempre -π/2 ≤ x ≤ π/2
  2. porque-1(cos x) = x siempre que 0 ≤ x ≤ π
  3. tan-1(tan x) = x proporcionado -π/2
  4. sin(sin-1x) = x proporcionado -1 ≤ x ≤ 1
  5. cos(cos-1x) = x proporcionado -1 ≤ x ≤ 1
  6. tan(tan-1x) = x proporcionado x ∈ R
  7. cosec(cosec-1x) = x proporcionado -1 ≤ x ≤ ∞ o -∞
  8. seg(seg-1x) = x siempre que 1 ≤ x ≤ ∞ o -∞
  9. cuna(cuna-1x) = x proporcionado -∞
  10. sin^{-1}(frac{2x}{1 + x^2}) = 2 tan^{-1}x
  11. cos^{-1}(frac{1 – x^2}{1 + x^2}) = 2 tan^{-1}x
  12. tan^{-1}(frac{2x}{1 – x^2}) = 2 tan^{-1}x
  13. 2cos-1x = cos-1(2x2– 1)
  14. 2pecado-1x = sin-12x√(1 – x2)
  15. 3pecado-1x = sin-1(3x – 4x3)
  16. 3cos-1x = cos-1(4x3– 3x)
  17. 3bronceado-1x = tan-1((3x-x3/1 – 3x2))
  18. sin-1x + sin-1y = sin-1{ x√(1 – y2) + y√(1 – x2)}
  19. sin-1x – sin-1y = sin-1{ x√(1 – y2) – y√(1 – x2)}
  20. porque-1x + cos-1y = cos-1[xy – √{(1 – x2)(1 – y2)}]
  21. porque-1x – cos-1y = cos-1[xy + √{(1 – x2)(1 – y2)}
  22. tan-1x + tan-1y = tan-1(x + y/1 – xy)
  23. tan-1x – tan-1y = tan-1(x – y/1 + xy)
  24. tan-1x + tan-1y +tan-1z = tan-1(x + y + z – xyz)/(1 – xy – yz – zx)

La gente también ve:

Problemas de muestra sobre identidades trigonométricas inversas

Question 1: Prove sin -1 x = segundos -1 1/√(1-x 2 )

Solución:

Let sin-1x = y

⇒ sin y = x , (since sin y = perpendicular/hypotenuse ⇒ cos y = √(1- perpendicular2)/hipotenusa )

⇒ cos y = √(1 – x2), aquí hipotenusa = 1

⇒ sec y = 1/cos y

⇒ sec y = 1/√(1 – x2)

⇒ y = sec-11/√(1 – x2)

⇒ sin-1x = segundos-11/√(1 – x2)

Por tanto, demostrado.

Question 2: Prove tan -1 x = cosec -1 √(1 + x 2 )/X

Solución:

Let tan-1x = y

⇒ tan y = x , perpendicular = x and base = 1

⇒ sin y = x/√(x2+ 1), (ya que hipotenusa = √(perpendicular2+ base2) )

⇒ cosec y = 1/sin y

⇒ cosec y = √(x2+ 1)/x

⇒ y = cosec-1√(x2+ 1)/x

⇒ tan-1x = cosec-1√(x2+ 1)/x

Por tanto, demostrado.

Question 3: Evaluate tan(cos -1 X)

Solución:

vamos porque-1x = y

⇒ cos y = x , base = x e hipotenusa = 1 por lo tanto sen y = √(1 – x2)/1

⇒ tan y = sin y/ cos y

⇒ tan y = √(1 – x2)/X

⇒ y = tan-1√(1 – x2)/X

⇒ porque-1x = tan-1√(1 – x2)/X

Por lo tanto, tan(cos-1x) = tan(tan-1√(1 – x2)/x ) = √(1 – x2)/X.

Question 4: tan -1 √(sin x) + cot -1 √(sin x) = y. Find cos y.

Solución:

Sabemos que el bronceado-1x + cuna-1x = /2 por lo tanto, comparando esta identidad con la ecuación dada en la pregunta obtenemos y = π/2

Thus, cos y = cos π/2 = 0.

Question 5: tan -1 (1 – x)/(1 + x) = (1/2)tan -1 x, x> 0. Resuelva para x.

Solución:

tan-1(1 – x)/(1 + x) = (1/2)tan-1X

⇒ 2bronceado-1(1 – x)/(1 + x) = tan-1x…(1)

Lo sabemos, 2tan-1x = tan-12x/(1-x2).

Por lo tanto, el LHS de la ecuación (1) se puede escribir como

tan-1[ { 2(1 – x)/(1 + x)}/{ 1 – [(1 – x)(1 + x)]2}]

= tan-1[ {2(1 – x)(1 + x)} / { (1 + x)2– (1 – x)2}]

= tan-1[2(1-x)2)/(4x)]

= tan-1(1-x2)/(2x)

Dado que LHS = RHS, por lo tanto

tan-1(1-x2)/(2x) = bronceado-1X

⇒ (1 – x2)/2x = x

⇒ 1-x2= 2x2

⇒ 3x2= 1

⇒ x = ± 1/√3

Dado que x debe ser mayor que 0, x = 1/√3 es la respuesta aceptable.

Question 6: Prove tan -1 √x = (1/2)cos -1 (1 – x)/(1 + x)

Solución:

Let tan-1√x = y

⇒ tan y = √x

⇒ tan2y = x

Por lo tanto,

RHS = (1/2)cos-1( 1- tan2y)/(1 + tan2y)

= (1/2)cos-1(porque2y – sin2y)/(cos2y + sin2y)

= (1/2)cos-1(porque2y – sin2y)

= (1/2)cos-1(porque 2 años)

= (1/2)(2y)

= y

= tan-1√x

= lado izquierdo

Por tanto, demostrado.

Question 7: tan -1 (2x)/(1-x) 2 ) + cuna -1 (1-x 2 )/(2x) = π/2, -1

Soluciones:

tan-1(2x)/(1-x)2) + cuna-1(1-x2)/(2x) = π/2

⇒ tan-1(2x)/(1-x)2) + tan-1(2x)/(1-x)2) = π/2

⇒ 2bronceado-1(2x)/(1-x)2) = ∏/2

⇒ tan-1(2x)/(1-x)2) = ∏/4

⇒ (2x)/(1 – x2) = tan ∏/4

⇒ (2x)/(1 – x2) = 1

⇒ 2x = 1-x2

⇒x2+ 2x -1 = 0

⇒ x = [-2 ± √(22– 4(1)(-1))] / 2

⇒ x = [-2 ± √8] / 2

⇒ x = -1 ± √2

⇒ x = -1 + √2 o x = -1 – √2

Pero de acuerdo con la pregunta x ∈ (-1, 1), por lo tanto, para la ecuación dada el conjunto solución es x ∈ ∅.

Question 8: tan -1 1/(1 + 1.2) + tan -1 1/(1 + 2.3) + … + tan -1 1/(1 + n(n + 1)) = tan -1 X. Solución para x.

Solución:

tan-11/(1 + 1.2) + tan-11/(1 + 2.3) + … + tan-11/(1 + n(n + 1)) = tan-1X

⇒ tan-1(2 – 1)/(1 + 1.2) + tan-1(3 – 2)/(1 + 2.3) + … + tan-1(n + 1 – n)/(1 + n(n + 1)) = tan-1X

⇒ (tan-12 – tan-11) + (tan-13 – tan-12) + … + (tan-1(n + 1) – tan-1n) = tan-1X

⇒ tan-1(n + 1) – tan-11 = tan-1X

⇒ tan-1n/(1 + (n + 1).1) = tan-1X

⇒ tan-1n/(n + 2) = tan-1X

⇒ x = norte/(norte + 2)

Pregunta 9: Si 2tan -1 (sin x) = tan -1 (2 segundos x) luego resuelve para x.

Solución:

2bronceado-1(sin x) = tan-1(2 segundos x)

⇒ tan-1(2sin x)/(1 – sin2x) = tan-1(2/cos x)

⇒ (2sin x)/(1 – sin2x) = 2/cos x

⇒ sin x/cos2x = 1/cos x

⇒ sin x cos x = cos2X

⇒ sin x cos x – cos2x = 0

⇒ cos x(sin x – cos x) = 0

⇒ cos x = 0 or sin x – cos x = 0

⇒ cos x = cos π/2 or tan x = tan π/4

⇒ x = π/2 o x = π/4

Pero en x = π/2 la ecuación dada no existe, por lo tanto x = π/4 es la única solución.

Pregunta 10: Demuestre esa cuna -1 [ {√(1 + sin x) + √(1 – sin x)}/{√(1 + sin x) – √(1 – sin x)}] = x/2, x ∈ (0, π/4)

Solución:

Sea x = 2y por lo tanto

LHS = cuna-1[{√(1+sen 2y) + √(1-sen 2y)}/{√(1+sen 2y) – √(1-sen 2y)}]

= cuna-1[{√(porque2y + sin2y + 2sin y cos y) + √(cos2y + sin2y – 2sin y cos y)}/{√(cos2y + sin2y + 2sin y cos y) – √(cos2y + sin2y – 2sin y cos y)} ]

= cuna-1[{√(cos y + sin y)2+ √(cos y – sin y)2} / {√(cos y + sin y)2– √(cos y – sin y)2}]

= cuna-1[( cos y + sin y + cos y – sin y )/(cos y + sin y – cos y + sin y)]

= cuna-1(2cos y)/(2sin y)

= cuna-1(cot y)

= y

=x/2.

Problemas de práctica sobre identidades trigonométricas inversas

Problema 1: Resuelva x en la ecuación sin -1 (x) + cos -1 (x) = π/2

Problema 2: Demuestra que el bronceado -1 (1) + tan -1 (2) + tan -1 (3) = p

Problem 3: Evaluate cos⁡(sin -1 (0.5))

Problema 4: si se broncea -1 (x) + tan -1 (2x) = π/4, luego encuentre x

Preguntas frecuentes sobre identidades trigonométricas inversas

¿Qué son las funciones trigonométricas inversas?

Las funciones trigonométricas inversas son funciones inversas de las funciones trigonométricas básicas (seno, coseno, tangente, cosecante, secante y cotangente). Se utilizan para encontrar los ángulos correspondientes a razones trigonométricas dadas.

¿Por qué son importantes las funciones trigonométricas inversas?

Las funciones trigonométricas inversas son esenciales en diversos campos como la geometría, la ingeniería y la física porque ayudan a determinar ángulos a partir de razones trigonométricas, lo cual es crucial para resolver muchos problemas prácticos.

¿Cuáles son los dominios y rangos de funciones trigonométricas inversas?

Cada función trigonométrica inversa tiene dominios y rangos específicos:

s en -1 (x): Dominio [-1, 1] y Rango [- π/2, π/2]

porque -1 (x): Dominio [-1, 1] y Rango [0, π]

tan⁡ -1 (x): Dominio R y Rango (- π/2, π/2)

¿Se pueden utilizar funciones trigonométricas inversas en cálculo?

Sí, las funciones trigonométricas inversas se utilizan con frecuencia en cálculo para integración y diferenciación. Son particularmente útiles para integrar funciones que involucran expresiones trigonométricas.