Son aquellas ecuaciones en las que las incógnitas aparecen formando parte de los argumentos de una o varias razones trigonométricas. Como éstas son periódicas, habrá por lo general infinitas soluciones si no se restringe la solución a un intervalo determinado. La solución general a una ecuación trigonométrica incluye el número entero , es decir, .

Para resolver una ecuación trigonométrica haremos las transformaciones necesarias para trabajar con una sola función trigonométrica, para ello utilizaremos las identidades trigonométricas fundamentales.

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Vamos

Ecuaciones trigonométricas básicas

Encontrar la solución general a cada una de las siguientes ecuaciones trigonométricas:

1

Solución: De la gráfica de la función seno en el intervalo

(figura 1), observamos que, la función es cero en los valores

Ya que la función

tiene periodo

, entonces tenemos que tenemos que

Así, la solución general a la ecuación, escribiendo lo anterior en una manera más sencilla, es

Ceros de la funcion seno
Figura 1. Ceros de la función en el intervalo

2

Solución: De la gráfica de la función coseno en el intervalo

(figura 2) , observamos que, la función es cero en los valores

Ya que la función

tiene periodo

, entonces tenemos que

Así, la solución general a la ecuación, escribiendo lo anterior en una manera más sencilla, es

Ceros de la funcion coseno
Figura 2. Ceros de la función en el intervalo

3

Solución: Recordemos que la función tangente puede escribirse como

Por lo tanto

Esto ya lo hemos calculado antes y tiene como solución

Esto es, la solución a la ecuación

es

4

Solución: Es bien sabido que, para todo

, entonces

Al igual se tiene que, para todo

, implica que

Es decir, la función

es la función inversa de la función

en el intervalo

Usando esto tenemos que

Por periodicidad, tenemos que la solución a la ecuación es

5

Solución: Como en la ecuación anterior, la función

es la función inversa de la función

en el intervalo

Así, usando este hecho tenemos que

Entonces, la solución a la ecuación es

por periodicidad.

6

Solución: Similarmente a las funciones

y

, la función

es la inversa de la función

en el intervalo abierto

. Así, se tiene que

Así, la solución a la ecuación es

ya que la función

tiene periodo

. Si buscas una profesora matematicas a domicilio, ¡está en Superprof!

7

Solución: Usando la función

tenemos que

Por lo tanto la solución general es

8

Solución: Usando la función

tenemos que

Por lo tanto la solución general es

9

Solución: Usando la función

tenemos que

Por lo tanto la solución general es

Nota: Las soluciones a las ecuaciones trigonométricas es más común encontrarlas en radianes que en grados, pero si se desea se pueden convertir a grados usando la siguiente fórmula: Por ejemplo, la solución a la primera ecuación en grados se ve como Es decir,

Ejemplos de resolución de ecuaciones trigonométricas

A continuación veremos distintas ecuaciones trigonométricas que involucran un grado mayor de dificultad y su resolución.

1

Solución: De los ángulos notables de las funciones trigonométricas básicas sabemos que, en el intervalo

,

Así,

Es decir

Por lo tanto, la solución general a la ecuación trigonométrica es

por periodicidad.

2

Solución: De los ángulos notables de las funciones trigonométricas básicas sabemos que

Así, se tiene que

Por lo tanto, la solución final es

ya que

tiene periodo

.

3

Solución: Usando las identidades trigonométricas

tenemos que

Luego

Por lo tanto

La primera ecuación ya la hemos resuelto arriba cuya solución es

. La ecuación

no tiene solución ya que, si

pero

no está en el dominio de la función

y por lo tanto no existe solución. Finalmente tenemos que la solución a la ecuación es

4

Solución: Factorizando obtenemos que

Entonces

y

en el intervalo

Luego, la solución final es

5

Solución: Para la resolución de este ejercicio usamos la identidad

Así tenemos que

Luego, si

Por lo tanto

La primera ecuación ya la hemos resuelto cuya solución es

Para resolver la segunda ecuación hacemos

y por periodicidad

Finalmente, la solución general a la ecuación planteada es

6

Solución: Usando la identidad

tenemos que

Luego, siguiendo el mismo razonamiento hecho en el primer ejercicio, tenemos

y

Por lo tanto, la solución a la ecuación es

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗