Resuelve ecuaciones con seno, coseno y tangente y escribe todas sus soluciones. Ejercicios resueltos paso a paso.
Una ecuación trigonométrica tiene infinitas soluciones, porque el seno, el coseno y la tangente se repiten cada vuelta. Se busca primero el ángulo básico y luego se añaden todas las vueltas: +2πn (o +πn en la tangente).
Recuerda que el seno vale lo mismo en α y en π − α, y el coseno en α y en −α.
Fórmulas
Senosinx=sinα⟺x=α+2πn o x=π−α+2πn
Cosenocosx=cosα⟺x=±α+2πn
Tangentetanx=tanα⟺x=α+πn
Ejercicios resueltos
Intenta resolver cada ejercicio y después abre la solución. Todas las soluciones están hechas y comprobadas con el motor de Lyz Math.
1
Ejercicio 1
2sin(x)=1
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Resultado ✓ Verificado
x∈{2πn+6πn∈Z}∪{2πn+65πn∈Z}
Ecuación a resolver:
2sin(x)=1
Es una ecuación trigonométrica. Como las funciones trigonométricas son periódicas, tiene infinitas soluciones.
¿Por qué? Seno, coseno y tangente se repiten cada vuelta (2π, o π la tangente). Si un ángulo es solución, también lo son todos los que se diferencian en vueltas completas. La función inversa da solo uno, el principal; luego se añaden los periodos.
Dividimos ambos lados entre 2:
sin(x)=21
¿Por qué? Dividir los dos lados entre el mismo número (distinto de cero) mantiene la igualdad. Así se quita el número que multiplica a la incógnita: lo que multiplica «pasa dividiendo».
Aplicamos la función inversa para obtener el valor principal:
x=arcsin(21)=6π
Sumando los periodos obtenemos la solución general (n∈Z):
{2πn+6πn∈Z}∪{2πn+65πn∈Z}
Soluciones en una vuelta, [0,2π):
{6π,65π}
2
Ejercicio 2
cos(x)=0
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Resultado ✓ Verificado
x∈{2πn+2πn∈Z}∪{2πn+23πn∈Z}
Ecuación a resolver:
cos(x)=0
Es una ecuación trigonométrica. Como las funciones trigonométricas son periódicas, tiene infinitas soluciones.
¿Por qué? Seno, coseno y tangente se repiten cada vuelta (2π, o π la tangente). Si un ángulo es solución, también lo son todos los que se diferencian en vueltas completas. La función inversa da solo uno, el principal; luego se añaden los periodos.
Aplicamos la función inversa para obtener el valor principal:
x=arccos(0)=2π
Sumando los periodos obtenemos la solución general (n∈Z):
{2πn+2πn∈Z}∪{2πn+23πn∈Z}
Soluciones en una vuelta, [0,2π):
{2π,23π}
3
Ejercicio 3
tan(x)=1
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x∈{πn+4πn∈Z}
Ecuación a resolver:
tan(x)=1
Es una ecuación trigonométrica. Como las funciones trigonométricas son periódicas, tiene infinitas soluciones.
¿Por qué? Seno, coseno y tangente se repiten cada vuelta (2π, o π la tangente). Si un ángulo es solución, también lo son todos los que se diferencian en vueltas completas. La función inversa da solo uno, el principal; luego se añaden los periodos.
Aplicamos la función inversa para obtener el valor principal:
x=arctan(1)=4π
Sumando los periodos obtenemos la solución general (n∈Z):
{πn+4πn∈Z}
Soluciones en una vuelta, [0,2π):
{4π,45π}
4
Ejercicio 4
2cos(x)+1=0
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x∈{2πn+32πn∈Z}∪{2πn+34πn∈Z}
Ecuación a resolver:
2cos(x)+1=0
Es una ecuación trigonométrica. Como las funciones trigonométricas son periódicas, tiene infinitas soluciones.
¿Por qué? Seno, coseno y tangente se repiten cada vuelta (2π, o π la tangente). Si un ángulo es solución, también lo son todos los que se diferencian en vueltas completas. La función inversa da solo uno, el principal; luego se añaden los periodos.
Restamos 1 en ambos lados:
2cos(x)=−1
¿Por qué? Una ecuación es como una balanza en equilibrio: si haces lo mismo en los dos lados, sigue equilibrada. Sumar o restar el mismo número en ambos lados sirve para quitar un término de un lado; por eso se dice que «pasa al otro lado cambiando de signo».
Dividimos ambos lados entre 2:
cos(x)=−21
¿Por qué? Dividir los dos lados entre el mismo número (distinto de cero) mantiene la igualdad. Así se quita el número que multiplica a la incógnita: lo que multiplica «pasa dividiendo».
Aplicamos la función inversa para obtener el valor principal:
x=arccos(−21)=32π
Sumando los periodos obtenemos la solución general (n∈Z):
{2πn+32πn∈Z}∪{2πn+34πn∈Z}
Soluciones en una vuelta, [0,2π):
{32π,34π}
5
Ejercicio 5
sin(2x)=0
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Resultado ✓ Verificado
x∈{πn∣n∈Z}∪{πn+2πn∈Z}
Ecuación a resolver:
sin(2x)=0
Es una ecuación trigonométrica. Como las funciones trigonométricas son periódicas, tiene infinitas soluciones.
¿Por qué? Seno, coseno y tangente se repiten cada vuelta (2π, o π la tangente). Si un ángulo es solución, también lo son todos los que se diferencian en vueltas completas. La función inversa da solo uno, el principal; luego se añaden los periodos.
Aplicamos la función inversa para obtener el valor principal:
2x=arcsin(0)=0
Sumando los periodos obtenemos la solución general (n∈Z):