Mama (matemáticas)

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Dado un triángulo rectángulo , el seno de un ángulo agudo se define como la relación entre las longitudes de la esquina opuesta del cateto y la hipotenusa dell '

En matemáticas , en particular en trigonometría , dado un triángulo rectángulo, el seno de uno de los dos ángulos internos adyacentes a la hipotenusa se define como la relación entre las longitudes del cateto opuesto al ángulo y de la hipotenusa .

De manera más general, el seno de un ángulo , expresada en grados o radianes , es una cantidad que depende solo de , construido utilizando la circunferencia de la unidad .

Definiendo como el pecho en la esquina obtenemos la función seno , una función trigonométrica de fundamental importancia en el análisis matemático . En el contexto italiano, esta función a menudo se indica con .

Definición

Sinxoverx.png

En el triángulo rojo de la figura, el seno de es dado por

De manera más general, el seno de un ángulo se define partiendo de la circunferencia goniométrica , es decir, de la circunferencia con una unidad de radio en el plano cartesiano . Tomado el rayo que sale del origen que forma un ángulo con el eje de abscisas como en la figura, el seno del ángulo se define por lo tanto como el valor de la coordenada del punto de intersección entre el rayo y la circunferencia (en la figura, es la longitud del segmento ).

El dominio de la función seno es el conjunto de números reales, mientras que la imagen es el intervalo real , es decir, aplicando esta función a todos los números reales obtenemos todos los números reales incluidos entre Y , extremos incluidos.

La siguiente tabla enumera los principales valores notables asumidos por la función seno: [1] [2]

en radianes 0
en grados 0 ° 15 ° 18 ° 30 ° 45 ° 60 ° 75 ° 90 ° 180 ° 270 ° 360 °

En los textos matemáticos, el seno de generalmente se indica con la notación o , dónde es una abreviatura del latín sinus que también se utiliza en países de habla inglesa.

Existe otra definición de seno que se relaciona con las rotaciones: el seno de un ángulo es el componente a lo largo del eje de ordenadas de la unidad vectorial , vector del eje de abscisas, girado por .

Función seno

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Sinusoide .

La función seno se define asociándola con el seno del ángulo en radianes , y se indica con . Siempre y cuando Y definir el mismo ángulo, la función seno es una función periódica de período , Dónde está es el ángulo redondo .

Representación gráfica de la función seno
Dibujo y = sin x usando el círculo trigonométrico unitario.

Seno y coseno

Existe la relación fundamental entre seno y coseno :

que es una consecuencia del teorema de Pitágoras . De hecho en el triangulo en la segunda figura el coseno de Se define como

Por otro lado, el teorema de Pitágoras aplicado al triángulo proporciona el informe

y por lo tanto

La relación también es válida:

Al igual que con el coseno , la cosecante de un ángulo es dividió el seno del ángulo.

Propiedades analíticas de la función seno

La función seno (azul) y su aproximación dada por el polinomio de Taylor de 7º grado (rosa).

La derivada de la función seno es la función coseno: [3]

La segunda derivada es en cambio

La función seno es una función analítica , cuya expansión de la serie de Taylor es

En el análisis matemático, esta igualdad se usa a menudo para definir el seno. La misma serie define el seno como una función holomórfica en todo el plano complejo .

Ecuaciones fundamentales relacionadas con la mama.

Aquí hay algunas ecuaciones fundamentales relacionadas con la función seno: [4]

con la adición de la condición de que:

También existe una identidad trigonométrica que relaciona la función seno con la función tangente :

Esta identidad es de fundamental importancia en la resolución de ecuaciones goniométricas en las que la figura desconocida es el argumento tanto de un seno como de un coseno o de funciones derivadas de estos. De hecho, existe una identidad análoga en cuanto al coseno y el uso conjunto de estas dos identidades permite la resolución de la ecuación en la incógnita. .

Definiciones relacionadas

El recíproco del seno, definido donde el seno es distinto de cero, es la cosecante : [5]

La función seno restringida al intervalo como dominio y con codominio es biyectivo , y por lo tanto tiene un inverso , llamado arcoseno e indicado con o con que retoma la notación de la función inversa . [6] Por definición, tenemos:

Otras propiedades

De la fórmula de Euler se puede deducir que la función seno está relacionada con la función exponencial y con la función seno hiperbólica. De hecho, para cualquier número real Si tu tienes

Algunas fórmulas particulares relativas a la función seno involucran la operación del producto.

Por ejemplo, resulta para cualquier entero

En el análisis complejo , aplicando el teorema de factorización de Weierstrass a la función seno, se puede expresar como un producto infinito , utilizando la siguiente fórmula que se aplica a cualquier número complejo

Otro producto infinito relaciona el seno y el coseno:

La función seno también está relacionada con algunas funciones especiales, como puede verse, por ejemplo, por la fórmula de reflexión de la función Gamma

y por la ecuación funcional satisfecha por la función zeta de Riemann

Otra relación entre la función seno y la función Gamma viene dada por la siguiente integral definida, válida para : [7]

Finalmente, mediante la fórmula de la fracción continua de Euler es posible expresar la función seno en forma de fracción continua : [7] [8]

Historia y origen del nombre

El concepto de pecho fue introducido por el matemático y astrónomo indio Aryabhata I (en devanāgarī : आर्यभट) en su obra Aryabhatiya ( 499 ). [9]

El seno es por definición la mitad de una cuerda , es decir, un segmento que une dos puntos (llamados extremos ) de una circunferencia . En sánscrito , "medio acorde" se traduce como jya-ardha , a veces reemplazado con ardha-jya y acortado a jya "acorde". Este término fue importado al idioma árabe como jiba , un término sin significado hasta entonces, pero que reflejaba la pronunciación del nombre jya . Según las reglas de la lengua árabe, este nombre se escribió con las dos consonantes jb , sin vocales. Más tarde, cuando los traductores occidentales recurrieron a fuentes árabes, interpretaron la palabra jb como jaib , cuyo significado era "bahía". Finalmente el italiano Gherardo da Cremona ( 1114 - 1187 ) traduce la palabra en latín como los senos, el significado de lo que era, precisamente, "bahía".

Nota

  1. ^ Valores de funciones goniométricas , en youmath.it , YouMath. Consultado el 19 de octubre de 2016 .
  2. ^ EjercicioMatica.com , https://www.esercizimatematica.com/tabella-seno-coseno-con-tutti-gli-angoli/ .
  3. ^ Derivado de la mama , en youmath.it , YouMath. Consultado el 19 de octubre de 2016 .
  4. ^ Fórmulas trigonométricas , en youmath.it , YouMath. Consultado el 19 de octubre de 2016 .
  5. ^ secante , en Enciclopedias en línea , Treccani. Consultado el 19 de octubre de 2016 .
  6. ^ arcoséno , en Enciclopedie online , Treccani. Consultado el 19 de octubre de 2016 .
  7. ^ a b Wolfram Mathworld - Sine , en mathworld.wolfram.com . Consultado el 9 de abril de 2020 .
  8. ^ Mauro Fiorentini - Funciones expresadas a través de fracciones continuas , en bitman.name . Consultado el 10 de abril de 2020 .
  9. ^ Aryabhata , en pls.dima.unige.it . Consultado el 19 de octubre de 2016 .

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