Funzioni Goniometriche Elementari (per Geometri)

Negli Istituti Tecnici per Geometri, ora si chiamano CAT ovvero Costruzione Ambiente e Territorio, gli angoli nel piano cartesiano vengono misurati a partire dall’asse \(y\) e procedendeo in senso orario.

Consideriamo la circonferenza goniometrica avente centro nell’origine e raggio unitario. Dato un angolo \(\alpha\) avente un lato coincidente con la semiretta avente centro nell’origine e passante per il punto di coordinate (1, 0) e il secondo lato che interseca la circonferenza in un punto P, si definisce

$$\sin(\alpha) = x_P$$

e

$$\cos(\alpha) = y_P$$

Utilizzando il teorema di Pitagora e tenendo conto che il raggio della circonferenza goniometria è unitario, si dimostra facilmente che

$$\left(\sin(\alpha)\right)^2+\left(\cos(\alpha)\right)^2 = 1$$

Per alleggerire la notazione le potenze delle funzioni goniometriche vengono scritte mettendo l’esponente sul nome della funzione

$$\left(\sin(\alpha)\right) = \sin^2(\alpha)$$

Verificare, anche utilizzando la calcolatrice che \(\sin^2(\alpha) \neq \sin(\alpha)^2\)

Utilizzando la geometria elementare (formule del quadrato e del triangolo equilatero), dimostrare che

  • \(\sin\left(\displaystyle\frac{\pi}{4}\right) = \cos\left(\displaystyle\frac{\pi}{4}\right) = \displaystyle\frac{\sqrt{2}}{2}\)
  • \(\sin\left(\displaystyle\frac{\pi}{6}\right) = \displaystyle\frac{1}{2}\)
  • \(\cos\left(\displaystyle\frac{\pi}{6}\right) = \displaystyle\frac{\sqrt{3}}{2}\)