Relações derivadas


Em trigonometria, as relações derivadas são relações que derivam das identidades trigonométricas fundamentais.

As identidades trigonométricas fundamentais são igualdades que envolvem as funções trigonométricas  de um mesmo arco e são estabelecidas a partir das relações entre os lados e ângulos do triângulo retângulo.

Círculo trigonométrico

1ª Identidade fundamental (ou identidade pitagórica)

\dpi{120} \boldsymbol{sen^2\, (\alpha) +cos^2\, (\alpha) = 1}

Função tangente: razão entre o seno e o cosseno.

\dpi{120} \boldsymbol{tan(\alpha)= \frac{sen(\alpha)}{cos(\alpha)}}

Função secante: inverso da função cosseno.

\dpi{120} \boldsymbol{sec(\alpha)= \frac{1}{cos(\alpha)}}

Função cossecante: inverso da função seno.

\dpi{120} \boldsymbol{csc(\alpha)= \frac{1}{sen(\alpha)}}

Função cotangente: inverso da função tangente.

\dpi{120} \boldsymbol{cot(\alpha)= \frac{1}{tan(\alpha)} = \frac{cos(\alpha)}{sen(\alpha)}}

Relações derivadas

Partindo das identidades fundamentais, outras relações entre funções trigonométricas podem ser obtidas. Elas são chamadas de relações derivadas ou, ainda, de relações recorrentes.

Considere a primeira identidade fundamental:

\dpi{120} sen^2\, (\alpha) +cos^2\, (\alpha) = 1

Vamos obter duas outras relações dividindo toda a identidade por \dpi{120} cos^2(\alpha) e dividindo toda a identidade por \dpi{120} sen^2(\alpha).

1º Exemplo) Dividir por \dpi{120} cos^2(\alpha):

\dpi{120} \frac{sen^2\, (\alpha)}{cos^2 \, (\alpha)} + \frac{cos^2\, (\alpha)}{cos^2 \, (\alpha)} = \frac{1}{cos^2 \, (\alpha)}

\dpi{120} \Rightarrow \left ( \frac{sen\, (\alpha)}{cos\, (\alpha)}\right )^2 + 1 = \left ( \frac{1}{cos \, (\alpha)}\right )^2

Como \dpi{120} {tan(\alpha)= \frac{sen(\alpha)}{cos(\alpha)}} e \dpi{120} {sec(\alpha)= \frac{1}{cos(\alpha)}}, ao fazer as substituições, obtemos a seguinte relação:

\dpi{120} tan^2(\alpha) + 1 = sec^2 (\alpha)

Que é equivalente a:

\dpi{120} {sec^2(\alpha)= tan^2(\alpha)+1 }

E essa é uma relação derivada.

1ª Relação derivada

\dpi{120} \boldsymbol{sec^2(\alpha)= tan^2(\alpha)+1 }

2º Exemplo) Dividir por \dpi{120} sen^2(\alpha):

\dpi{120} \frac{sen^2\, (\alpha)}{sen^2 \, (\alpha)} + \frac{cos^2\, (\alpha)}{sen^2 \, (\alpha)} = \frac{1}{sen^2 \, (\alpha)}

\dpi{120} \Rightarrow 1+ \left ( \frac{cos\, (\alpha)}{sen\, (\alpha)}\right )^2 = \left ( \frac{1}{sen \, (\alpha)}\right )^2

Como \dpi{120} {cot(\alpha)= \frac{1}{tan(\alpha)} = \frac{cos(\alpha)}{sen(\alpha)}} e \dpi{120} {csc(\alpha)= \frac{1}{sen(\alpha)}}, ao fazer as substituições, obtemos a seguinte relação:

\dpi{120} 1+ cot^2(\alpha) = csc^2 (\alpha)

Que é equivalente a:

\dpi{120} {csc^2(\alpha) = 1 + cot^2(\alpha)}

Essa é a segunda relação derivada.

2ª Relação derivada

\dpi{120} \boldsymbol{csc^2(\alpha) = 1 + cot^2(\alpha)}

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