Trigonometria e Funções Trigonométricas·📐 Ângulos e Razões Trigonométricas
Ângulos e Razões Trigonométricas

📐 Ângulos e Razões Trigonométricas

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As razões trigonométricas permitem-nos relacionar os ângulos de um triângulo com os comprimentos dos seus lados.

Razões trigonométricas no triângulo retângulo

Num triângulo retângulo, considerando um ângulo agudo α\alpha, com cateto oposto bb, cateto adjacente aa e hipotenusa cc, temos três razões trigonométricas:

sinα=bc,cosα=ac,tanα=ba\sin \alpha = \frac{b}{c} \quad , \quad \cos \alpha = \frac{a}{c} \quad , \quad \tan \alpha = \frac{b}{a}

Como α\alpha é um ângulo agudo de um triângulo retângulo:

  • 0<sinα<10 < \sin \alpha < 1
  • 0<cosα<10 < \cos \alpha < 1
  • tanα>0\tan \alpha > 0

Ângulos orientados

Um ângulo orientado tem um lado origem e um lado extremidade. Há duas formas de rodar do lado origem para o lado extremidade:

  • Orientação positiva - rodamos no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio
  • Orientação negativa - rodamos no sentido dos ponteiros do relógio

Ângulos generalizados

Quando um ângulo dá mais do que uma volta completa (ou roda no sentido negativo), dizemos que é um ângulo generalizado. Qualquer ângulo generalizado pode ser escrito como:

α+n×360°,nZ\alpha + n \times 360° \quad , \quad n \in \mathbb{Z}

sendo α\alpha um ângulo orientado ou nulo.

Exemplo

  • 750°=30°+2×360°750° = 30° + 2 \times 360°
  • 1350°=270°3×360°-1350° = -270° - 3 \times 360°

Razões trigonométricas no círculo trigonométrico

O círculo trigonométrico é uma circunferência de raio 1 centrada na origem. Para um ângulo α\alpha, consideramos:

  • PP - ponto da circunferência
  • tt - reta tangente à circunferência no ponto (1,0)(1{,}0)
  • TT - ponto onde a reta que contém o lado extremidade cruza a reta tt

As coordenadas de PP são (cosα, sinα)(\cos \alpha {,}\ \sin \alpha) e as coordenadas de TT são (1, tanα)(1{,}\ \tan \alpha).

Ângulos generalizados no círculo

Para qualquer ângulo generalizado α+n×360°\alpha + n \times 360° (com nZn \in \mathbb{Z}):

sin(α+n×360°)=sinα\sin(\alpha + n \times 360°) = \sin \alpha
cos(α+n×360°)=cosα\cos(\alpha + n \times 360°) = \cos \alpha
tan(α+n×360°)=tanα\tan(\alpha + n \times 360°) = \tan \alpha

Além disso, a tangente repete-se a cada meia volta: tan(α+n×180°)=tanα\tan(\alpha + n \times 180°) = \tan \alpha.

Nota: quando o lado extremidade de α\alpha está sobre o eixo OyOy, a tangente não existe.

Fórmulas trigonométricas

Fórmula fundamental da trigonometria

sin2α+cos2α=1\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1

Tangente

tanα=sinαcosα\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}

Relação com a tangente

1+tan2α=1cos2α1 + \tan^2 \alpha = \frac{1}{\cos^2 \alpha}