Hoja de actividades de la lección: Fórmula de Euler e identidades trigonométricas Matemáticas

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo usar la fórmula de Euler para demostrar identidades trigonométricas como la fórmula del ángulo doble y la del ángulo mitad.

P1:

Usa la fรณrmula de Euler para expresar tg(8๐œƒ) en tรฉrminos de tg๐œƒ.

Indicaciรณn: Escribe primero cos(8๐œƒ) y sen(8๐œƒ) en tรฉrminos de sen๐œƒ y cos๐œƒ.

  • Atgtgtgtgtgtgtgtg(8๐œƒ)=7๐œƒโˆ’35๐œƒ+21๐œƒโˆ’๐œƒ1โˆ’21๐œƒ+35๐œƒโˆ’7๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šญ๏Šจ๏Šช๏Šฌ
  • Btgtgtgtgtgtgtgtgtg(8๐œƒ)=8๐œƒโˆ’56๐œƒโˆ’56๐œƒ+8๐œƒ1+28๐œƒโˆ’70๐œƒ+28๐œƒ+๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šญ๏Šจ๏Šช๏Šฌ๏Šฎ
  • Ctgtgtgtgtgtgtgtgtg(8๐œƒ)=โˆ’8๐œƒ+56๐œƒโˆ’56๐œƒ+8๐œƒ1โˆ’28๐œƒ+70๐œƒโˆ’28๐œƒ+๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šญ๏Šจ๏Šช๏Šฌ๏Šฎ
  • Dtgtgtgtgtgtgtgtg(8๐œƒ)=โˆ’7๐œƒ+35๐œƒโˆ’21๐œƒ+๐œƒโˆ’1+21๐œƒโˆ’35๐œƒ+7๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šญ๏Šจ๏Šช๏Šฌ
  • Etgtgtgtgtgtgtgtgtg(8๐œƒ)=8๐œƒโˆ’56๐œƒ+56๐œƒโˆ’8๐œƒ1โˆ’28๐œƒ+70๐œƒโˆ’28๐œƒ+๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šญ๏Šจ๏Šช๏Šฌ๏Šฎ

P2:

Usa la fรณrmula de Euler para expresar tg(3๐œƒ) en tรฉrminos de tg๐œƒ.

  • Atgtgtgtg(3๐œƒ)=โˆ’3๐œƒ+๐œƒ1โˆ’3๐œƒ๏Šฉ๏Šจ
  • Btgtgtgtg(3๐œƒ)=3๐œƒ+๐œƒ1+3๐œƒ๏Šฉ๏Šจ
  • Ctgtgtgtg(3๐œƒ)=โˆ’2๐œƒ+๐œƒ1โˆ’2๐œƒ๏Šฉ๏Šจ
  • Dtgtgtgtg(3๐œƒ)=2๐œƒโˆ’๐œƒ1โˆ’2๐œƒ๏Šฉ๏Šจ
  • Etgtgtgtg(3๐œƒ)=3๐œƒโˆ’๐œƒ1โˆ’3๐œƒ๏Šฉ๏Šจ

P3:

Usa la fรณrmula de Euler para derivar una fรณrmula para cos(3๐œƒ) y sen(3๐œƒ) en tรฉrminos de sen๐œƒ y cos๐œƒ.

  • Acoscoscos(3๐œƒ)=โˆ’2๐œƒโˆ’3๐œƒ๏Šฉ, sensensen(3๐œƒ)=3๐œƒ+2๐œƒ๏Šฉ
  • Bcoscoscossen(3๐œƒ)=๐œƒ+3๐œƒ๐œƒ๏Šฉ๏Šจ, sensencossen(3๐œƒ)=โˆ’3๐œƒ๐œƒ+๐œƒ๏Šจ๏Šฉ
  • Ccoscoscos(3๐œƒ)=4๐œƒ+3๐œƒ๏Šฉ, sensensen(3๐œƒ)=3๐œƒ+4๐œƒ๏Šฉ
  • Dcoscoscos(3๐œƒ)=4๐œƒโˆ’3๐œƒ๏Šฉ, sensensen(3๐œƒ)=3๐œƒโˆ’4๐œƒ๏Šฉ
  • Ecoscoscos(3๐œƒ)=โˆ’2๐œƒ+3๐œƒ๏Šฉ, sensensen(3๐œƒ)=3๐œƒโˆ’2๐œƒ๏Šฉ

P4:

Usa la fรณrmula de Euler para expresar sen๏Šซ๐œƒ en la forma ๐‘Ž(5๐œƒ)+๐‘(3๐œƒ)+๐‘(๐œƒ)sensensen, donde ๐‘Ž, ๐‘ y ๐‘ son constantes a hallar.

  • Asensensensen๏Šซ๐œƒ=116((5๐œƒ)โˆ’5(3๐œƒ)+10(๐œƒ))
  • Bsensensensen๏Šซ๐œƒ=132((5๐œƒ)โˆ’5(3๐œƒ)+10(๐œƒ))
  • Csensensensen๏Šซ๐œƒ=(5๐œƒ)โˆ’5(3๐œƒ)+10(๐œƒ)
  • Dsensensensen๏Šซ๐œƒ=116((5๐œƒ)+10(3๐œƒ)โˆ’5(๐œƒ))
  • Esensensensen๏Šซ๐œƒ=132((5๐œƒ)+10(3๐œƒ)โˆ’5(๐œƒ))

P5:

Expresa cos๐œƒ y sen๐œƒ en tรฉrminos de ๐‘’๏ƒ๏ผ y ๐‘’๏Šฑ๏ƒ๏ผ.

  • Acos๐œƒ=12๏€น๐‘’+๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ, sen๐œƒ=12๐‘–๏€น๐‘’โˆ’๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ
  • Bcos๐œƒ=12๏€น๐‘’โˆ’๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ, sen๐œƒ=12๐‘–๏€น๐‘’+๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ
  • Ccos๐œƒ=12๐‘’๏ƒ๏ผ, sen๐œƒ=12๐‘–๐‘’๏Šฑ๏ƒ๏ผ
  • Dcos๐œƒ=12๐‘–๏€น๐‘’โˆ’๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ, sen๐œƒ=12๏€น๐‘’+๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ
  • Ecos๐œƒ=12๐‘–๏€น๐‘’+๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ, sen๐œƒ=12๏€น๐‘’โˆ’๐‘’๏…๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ

P6:

Usa la fรณrmula de Euler para expresar cos๏Šช๐œƒ en la forma ๐‘Ž(4๐œƒ)+๐‘(2๐œƒ)+๐‘coscos, donde ๐‘Ž, ๐‘ y ๐‘ son constantes a hallar.

  • Acoscoscos๏Šช๐œƒ=116(4(4๐œƒ)+(2๐œƒ)+6)
  • Bcoscoscos๏Šช๐œƒ=18((4๐œƒ)+4(2๐œƒ)+6)
  • Ccoscoscos๏Šช๐œƒ=116(6(4๐œƒ)+8(2๐œƒ)+1)
  • Dcoscoscos๏Šช๐œƒ=116((4๐œƒ)+4(2๐œƒ)+6)
  • Ecoscoscos๏Šช๐œƒ=18((4๐œƒ)+4(2๐œƒ)+3)

P7:

ยฟQuรฉ identidades trigonomรฉtricas pueden derivarse aplicando la identidad de Euler a ๐‘’๏ƒ(๏ผ๏Šฑ๏ŽŠ)?

  • Acoscoscossensen(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘โˆ’๐œƒ๐œ‘, sencossensencos(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘+๐œƒ๐œ‘
  • Bcossencoscossen(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘โˆ’๐œƒ๐œ‘, sencoscossensen(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘+๐œƒ๐œ‘
  • Ccoscoscossensen(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘+๐œƒ๐œ‘, sensencoscossen(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘โˆ’๐œƒ๐œ‘
  • Dcoscossensencos(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘+๐œƒ๐œ‘, sencoscossensen(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘โˆ’๐œƒ๐œ‘
  • Ecoscossensencos(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘+๐œƒ๐œ‘, sencossensencos(๐œƒโˆ’๐œ‘)=๐œƒ๐œ‘โˆ’๐œƒ๐œ‘

P8:

Usa la fรณrmula de Euler para expresar ๐‘’๏Šฑ๏ƒ๏ผ en tรฉrminos de seno y coseno.

  • A๐‘’=๐œƒ+๐‘–๐œƒ๏Šฑ๏ƒ๏ผcossen
  • B๐‘’=๐œƒโˆ’๐‘–๐œƒ๏Šฑ๏ƒ๏ผsencos
  • C๐‘’=โˆ’๐œƒ+๐‘–๐œƒ๏Šฑ๏ƒ๏ผsencos
  • D๐‘’=โˆ’๐œƒโˆ’๐‘–๐œƒ๏Šฑ๏ƒ๏ผcossen
  • E๐‘’=๐œƒโˆ’๐‘–๐œƒ๏Šฑ๏ƒ๏ผcossen

Si ๐‘’๐‘’=1๏ƒ๏ผ๏Šฑ๏ƒ๏ผ, ยฟquรฉ identidad trigonomรฉtrica puede derivarse al desarrollar las funciones exponenciales en tรฉrminos de funciones trigonomรฉtricas?

  • Acossencos๏Šจ๏Šจ๏Šจ๐œƒโˆ’๐œƒโ‰ก๐œƒ
  • Bsencos๐œƒ+๐œƒโ‰ก1
  • Csencos๏Šจ๏Šจ๐œƒ+๐œƒโ‰ก1
  • Dsencos๏Šจ๏Šจ๐œƒ+๐œƒโ‰กโˆ’1
  • Ecossen๏Šจ๏Šจ๐œƒโˆ’๐œƒโ‰กโˆ’1

P9:

Usa la fรณrmula de Euler para derivar una fรณrmula para cos6๐œƒ y sen6๐œƒ en tรฉrminos de sen๐œƒ y cos๐œƒ.

  • Acoscossencossencossen6๐œƒ=6๐œƒ๐œƒ+20๐œƒ๐œƒโˆ’6๐œƒ๐œƒ๏Šซ๏Šฉ๏Šฉ๏Šซ, sencoscossencossensen6๐œƒ=๐œƒ+15๐œƒ๐œƒโˆ’15๐œƒ๐œƒโˆ’๐œƒ๏Šฌ๏Šช๏Šจ๏Šจ๏Šช๏Šฌ
  • Bcoscoscossencossensen6๐œƒ=๐œƒ+15๐œƒ๐œƒ+15๐œƒ๐œƒ+๐œƒ๏Šฌ๏Šช๏Šจ๏Šจ๏Šช๏Šฌ, sencossencossencossen6๐œƒ=6๐œƒ๐œƒ+20๐œƒ๐œƒ+6๐œƒ๐œƒ๏Šซ๏Šฉ๏Šฉ๏Šซ
  • Ccoscoscossencossensen6๐œƒ=โˆ’๐œƒโˆ’15๐œƒ๐œƒโˆ’15๐œƒ๐œƒโˆ’๐œƒ๏Šฌ๏Šช๏Šจ๏Šจ๏Šช๏Šฌ, sencossencossencossen6๐œƒ=โˆ’6๐œƒ๐œƒโˆ’20๐œƒ๐œƒโˆ’6๐œƒ๐œƒ๏Šซ๏Šฉ๏Šฉ๏Šซ
  • Dcoscoscossencossensen6๐œƒ=๐œƒ+15๐œƒ๐œƒโˆ’15๐œƒ๐œƒโˆ’๐œƒ๏Šฌ๏Šช๏Šจ๏Šจ๏Šช๏Šฌ, sencossencossencossen6๐œƒ=6๐œƒ๐œƒ+20๐œƒ๐œƒโˆ’6๐œƒ๐œƒ๏Šซ๏Šฉ๏Šฉ๏Šซ
  • Ecoscoscossencossensen6๐œƒ=๐œƒโˆ’15๐œƒ๐œƒ+15๐œƒ๐œƒโˆ’๐œƒ๏Šฌ๏Šช๏Šจ๏Šจ๏Šช๏Šฌ, sencossencossencossen6๐œƒ=6๐œƒ๐œƒโˆ’20๐œƒ๐œƒ+6๐œƒ๐œƒ๏Šซ๏Šฉ๏Šฉ๏Šซ

Por tanto, expresa tg6๐œƒ en tรฉrminos de tg๐œƒ.

  • Atgtgtgtgtgtgtg6๐œƒ=6๐œƒ+20๐œƒโˆ’6๐œƒ1+15๐œƒโˆ’15๐œƒโˆ’๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šจ๏Šช๏Šฌ
  • Btgtgtgtgtgtgtg6๐œƒ=1+15๐œƒโˆ’15๐œƒโˆ’๐œƒ6๐œƒ+20๐œƒโˆ’6๐œƒ๏Šจ๏Šช๏Šฌ๏Šฉ๏Šซ
  • Ctgtgtgtgtgtgtg6๐œƒ=6๐œƒโˆ’20๐œƒ+6๐œƒ1โˆ’15๐œƒ+15๐œƒโˆ’๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šจ๏Šช๏Šฌ
  • Dtgtgtgtgtgtgtg6๐œƒ=โˆ’6๐œƒโˆ’20๐œƒโˆ’6๐œƒโˆ’1โˆ’15๐œƒโˆ’15๐œƒโˆ’๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šจ๏Šช๏Šฌ
  • Etgtgtgtgtgtgtg6๐œƒ=6๐œƒ+20๐œƒ+6๐œƒ1+15๐œƒ+15๐œƒ+๐œƒ๏Šฉ๏Šซ๏Šจ๏Šช๏Šฌ

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