A função seno é uma função que associa um ângulo ou um arco x, em graus ou radianos, ao valor do seno de x.
tal que x ∈ R e f(x) ∈ R, em notação matemática nós temos f: R 🠖 R.
Gráfico
O gráfico de f(x) = sen x, é uma curva chamada
senoide
cujos valores variam entre +1 e -1
e cujas características mais notáveis são a amplitude e a periodicidade.
Amplitude é a distância entre a
linha média e o máximo ou o mínimo da função.
A linha média, é uma reta
horizontal equidistante do máximo e do mínimo da função, neste caso ela é o eixo x
Em outras palavras, a amplitude equivale a
metade da distância do mínimo ao máximo da função e pode ser calculada pela fórmula
\( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ b = \Large{ {p_{max} -p_{min} } \over {2} } }\)
pmax: máximo da função
pmin: mínimo da função
Além do mais os valores de f(x) se repetem, veja, de 0º a 180º, f(x) é positiva
de 180º a 360º f(x) é negativa
de 360º a 540º f(x) volta a ser positiva
de 540º a 720º f(x) é negativa + uma vez
e assim segue.
A cada 360º nós temos um período
por isso nós também podemos dizer que
sen (x) = sen (x +360º)
Mas por que ela apresenta este comportamento ?
Se nós olharmos no círculo trigonométrico, os senos de 0º a 180º são positivos
de 180º a 360º são negativos
Então voltam a se repetir, de 360º a 540º são positivos
de 540º a 720º são negativos
por isso os valores de f(x) se repetem e por isso que um período tem 360º.
Isto é a periodicidade, a repetição dos valores de f(x).
Outra característica da função seno é que ela é
ímpar, ou seja,
sen(-x) = - sen(x)
.
Nós podemos observar este aspecto ao voltarmos nossa atenção para o círculo trigonométrico.
Considere um ângulo α qualquer
e - α, um ângulo que se inicia em A mas desloca-se no sentido
horário
note que α e - α tem o mesmo cosseno
e portanto os senos também são iguais, diferindo apenas no sinal
Se você ainda não leu, a nossa explicação sobre
redução ao 1º quadrante pode ajudar.
Mas f(x) = sen (x) é muito simples e as questões preferem algo um pouco mais elegante e desafiador, claro! Não poderia ser tão simples não é mesmo ? Vejamos agora as
Transformações da função seno
A função seno pode sofrer algumas alterações por causa de alguns fatores.
Você pode se deparar com uma função que se
assemelha a
f(x) = a +b. sen(cx +d)
.
Vejamos como a, b, c e d impactam f(x).
O “a” desloca a função verticalmente para cima ou para baixo e consequentemente altera a posição da linha média.
Se a > 0, a função será deslocada “a” unidades para cima.
Se a < 0, a função será deslocada “a” unidades para baixo.
Exemplo, considere f(x) = sen (x) cuja linha média é o eixo x
se a = 1, então f(x) = 1 +sen (x).
O máximo será 2, o mínimo será 0 e a linha média estará em 1
se a = -1, então f(x) = -1 +sen (x) o máximo será 0, o mínimo será -2 e a linha média estará em -1
O “b” altera a amplitude da função.
Se b = 2, então f(x) = 2sen (x) o máximo será 2, o mínimo será -2 e a amplitude será 2
Se b = 3, então f(x) = 3sen (x) o máximo será 3, o mínimo será -3 e a amplitude será 3
Se o “b” for negativo as curvas serão invertidas, ou seja, os picos que estavam para cima ficarão para baixo e os picos que estavam para baixo ficarão para cima, exemplo, se b = -2, então f(x) = -2sen (x) o máximo ainda será 2, o mínimo será -2 e a amplitude será 2
contudo, o gráfico está para baixo
A amplitude da função é o módulo de “b”, ou seja, a amplitude de f(x) = a +b. sen(cx +d) é
A = |b|
“c” altera o período.
Que pode ser de 360° ou 2π
180° ou π
90° ou π/2
e por ai vai.
O período de uma função seno pode ser calculado pela fórmula \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ { P = \Large{ {360º} \over {|c|} } }\; ou\; { P = \Large{ {2\pi} \over {|c|} } } }\)
“d” desloca o gráfico horizontalmente para a esquerda ou para a direita sem alterar o máximo e o mínimo, a amplitude, nem o período.
A função cosseno é quase idêntica a função seno, ela associa um número real x, que pode ser um ângulo ou um arco, em graus ou radianos, ao cosseno de x
O gráfico de f(x) = cos(x) é uma curva também
periódica chamada
cossenoide
cujos valores variam entre +1 (máximo da função) e -1 (mínimo da função)
e o período também tem 360º
nós também podemos dizer que
cos (x) = cos (x +360º)
Contudo, há duas diferenças para a função seno.
1ª enquanto que o gráfico da função seno "começa" no 0
o gráfico da função cosseno "começa" no 1
2ª a função seno é ímpar, mas a função cosseno é
par ou seja
cos x = cos (-x)
Você também encontrará nos seus estudos a forma genérica da função cosseno f(x) = a +b. cos(cx +d).
Os impactos que a, b, c e d geram no gráfico, são quase iguais aos efeitos que eles provocam na função seno.
A principal diferença está no c. Enquanto que na função seno ele inverte os sinais de f(x)
se for
negativo, na função cosseno isto não ocorre, veja.
Compare o gráfico de f(x) = sen(x)
com o gráfico de f(x) = sen(-x)
perceba que o gráfico de f(x) = sen(-x) está para baixo
Agora compare o gráfico de f(x) = cos(x)
com o gráfico de f(x) = cos(-x)
eles são iguais
: as fórmulas para o período e amplitude da função seno também são válidas para a função cosseno
Nada muito difícil, agora vamos para as questões, se não praticarmos, não iremos aprender.