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  • Identidades trigonométricas de doble ángulo:simplifique rápidamente el seno, el coseno y la tangente

    demaerre/iStock/GettyImages

    Cuando te sumerges en trigonometría o cálculo, encontrarás funciones como seno, coseno y tangente. Adivinar el valor de una ecuación trigonométrica con una tabla o una calculadora puede resultar tedioso o incluso imposible. Es por eso que las identidades trigonométricas (relaciones cortas y comprobadas) son esenciales para simplificar y resolver estas ecuaciones.

    TL;DR

    Las identidades de ángulo doble te permiten expresar sin(2θ), cos(2θ) y tan(2θ) en términos de funciones de ángulo único. Son un subconjunto de las fórmulas más generales de suma y diferencia.

    Identidades de doble ángulo para seno

    Existen dos formas equivalentes:

    \\(\\sin(2\\theta)=2\\sin(\\theta)\\cos(\\theta)\\)

    \\(\\sin(2\\theta)=\\frac{2\\tan(\\theta)}{1+\\tan^2(\\theta)}\\)

    Identidades de doble ángulo para coseno

    El coseno se puede escribir de varias formas útiles:

    \\(\\cos(2\\theta)=\\cos^2(\\theta)-\\sin^2(\\theta)\\)

    \\(\\cos(2\\theta)=2\\cos^2(\\theta)-1\\)

    \\(\\cos(2\\theta)=1-2\\sin^2(\\theta)\\)

    \\(\\cos(2\\theta)=\\frac{1-\\tan^2(\\theta)}{1+\\tan^2(\\theta)}\\)

    Identidad de doble ángulo para tangente

    Sólo se utiliza una forma práctica:

    \\(\\tan(2\\theta)=\\frac{2\\tan(\\theta)}{1-\\tan^2(\\theta)}\\)

    Cómo utilizar identidades de doble ángulo

    Estas identidades son invaluables cuando necesitas reescribir una expresión trigonométrica de modo que solo quede un tipo de función. El símbolo del ángulo puede ser cualquier letra (θ, α, x o β) porque la identidad es válida para todos los ángulos.

    Ejemplo 1

    Reescribe cos2x+sin2x usando solo sinx y cosx:

    \\(\\cos(2x)+\\sin(2x)=\\bigl(2\\cos^2(x)-1\\bigr)+\\bigl(2\\sin(x)\\cos(x)\\bigr)\\)

    \\(\\quad=2\\cos(x)\\bigl(\\cos(x)+\\sin(x)\\bigr)-1\\)

    Ejemplo 2

    1. Simplifica 2cos²32–1 :

    \\(2\\cos^2(32)-1=\\cos(2\\times32)=\\cos(64)\\)

    2. Simplifica 2sinαcosα donde α=β⁄2 :

    \\(2\\sin(α)\\cos(α)=\\sin(2\\alpha)=\\sin(\\beta)\\)

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