Las identidades trigonométricas son expresiones distintas a ambos lados del igual, que se deben transformar para que queden exactamente iguales.
Para realizar dichos procedimientos y realizar bien estos ejercicios, debemos conocer algunas reglas básicas que a continuación les daremos.
La suma de los cuadrados de los cosenos y senos de cualquier ángulo siempre da 1.
sen² α + cos² ß = 1
La tangente de un ángulo es igual al cociente entre el seno y el coseno de ese ángulo
Tag α = sen α / cos α
La secante de un ángulo es igual a la inversa del coseno de ese ángulo
Sec α = 1 / cos α
La cosecante de un ángulo es igual a la inversa del seno de dicho ángulo
Cosec α = 1 / sen α
Veremos a continuación algunos ejercicios.
1 + Tg² α = Sec² α
A simple vista no tienen nada que ver. Sin embargo, aplicando algunas estrategias o equivalencias lograremos demostrar que son dos expresiones iguales, de eso se trata como dijimos las identidades trigonométricas.
La Tangente (Tg) es igual al cociente entre el seno y el coseno. Por lo tanto:
1 + Sen² α / Cos² α = Sec² α
Ahora sacaremos un común denominador para que el 1 quede en la misma fracción. Sabiendo que el 1 se toma como 1/1. Entre los denominadores 1 y el Cos² α quedara como denominador común el Cos² α.
1/1 + Sen² α / Cos² α = Sec² α
(Cos² α + Sen² α) / Cos² α = Sec² α
1 / Cos² α = Sec² α
Como vimos anteriormente, la inversa del coseno de un ángulo es igual a la secante de dicho ángulo, por lo tanto:
Sec² α = Sec² α
Logrando establecer esta igualdad y quedando resuelta esta identidad trigonométrica.
cosec β . tg β = sec β
La cosecante es igual a la inversa del seno y la tangente es la razón entre el seno y el coseno.
(1/sen β) . (sen β / cos β) = sec β
Los senos se pueden cancelar ya que uno esta en el numerador y otro en el denominador.
(1/sen β) . (sen β / cos β) = sec β
1 / cos β = sec β
La inversa del coseno de β es igual a la secante de β.
sec β = sec β
(sen γ + cos γ)² = 2 tg γ . cos² γ + 1
Aplicamos el cuadrado de binomio en el miembro de la izquierda.
(a + b)² = a² + 2.a.b + b²
A la derecha la tangente la reemplazamos por su igual.
sen² γ + 2.senγ . cosγ + cos² γ = 2.(senγ/cosγ) . cos² γ + 1
Se cancelan dos de los cosenos, quedando uno solo en el numerador. Teniendo en cuenta que la suma de los cuadrados del seno y el coseno de un ángulo es igual a 1.
1 + 2.senγ . cosγ = 2.senγ . cosγ + 1
La misma expresión a ambos lados del igual. La identidad esta resuelta.
Hay mucha variabilidad en los ejercicios de identidades trigonométricas, pero espero que el artículo haya contribuido a aclarar el tema o a iniciarlos bien en el.