Trigonometria: gli angoli fondamentali – le formule di addizione

Rene Magritte - Il mistero della natura

Osservando il grafico presente nel post precedente si possono evincere gli angoli fondamentali:

Attenzione però alla seguente notazione:

cfrac{pi}{2}=90^{0}

pi=180^{0}

cfrac{3}{2}pi=270^{0}

2pi=360^{0}

In trigonometria si utilizza sempre tale notazione per indicare il valore degli angoli.

DA IMPARARE

sin(0)=0

sinleft(cfrac{pi}{6}right)=cfrac{1}{2}

sinleft(cfrac{pi}{4}right)=cfrac{sqrt{2}}{2}

sinleft(cfrac{pi}{3}right)=cfrac{sqrt{3}}{2}

sinleft(cfrac{pi}{2}right)=1

sin(pi)=0

sinleft(cfrac{3}{2}piright)=-1

sinleft(2piright)=0

In maniera analoga le seguenti:

cos(0)=1

cosleft(cfrac{pi}{6}right)=cfrac{sqrt{3}}{2}

cosleft(cfrac{pi}{4}right)=cfrac{sqrt{2}}{2}

cosleft(cfrac{pi}{3}right)=cfrac{{1}{2}

cosleft(cfrac{pi}{2}right)=0

cos(pi)=-1

cosleft(cfrac{3}{2}piright)=0

cosleft(2piright)=1

Le formule di addizione permettono lo svolgimento di molti problemi; eccole!

sin(alpha+beta)=sinalphacosbeta+cosalphasinbeta

cos(alpha+beta)=cosalphacosbeta-sinalphasinbeta

Dalla circonferenza goniometrica e dalle formule precedenti posso trovare le seguenti relazioni:

sinleft(cfrac{pi}{2}-alpharight)=cosalpha

sinleft(cfrac{pi}{2}+alpharight)=cosalpha

cosleft(cfrac{pi}{2}-alpharight)=sinalpha

cosleft(cfrac{pi}{2}+alpharight)=-sinalpha

sinleft(pi-alpharight)=sinalpha

sinleft(pi+alpharight)=-sinalpha

cosleft(pi-alpharight)=-cosalpha

cosleft(pi+alpharight)=-cosalpha

sinleft(2pi-alpharight)=-sinalpha

cosleft(2pi-alpharight)=cosalpha

 

 

 

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Trigonometria: i primi passi

La trigonometria mette in relazione il valore degli angoli di un triangolo rettangolo con i lati.

Le sue applicazioni si possono trovare in astronomia, in fisica, in geologia ed anche nella musica.

Tolomeo è stato il primo a trattare la materia in maniera formale applicandola allo studio teorico della geometria e di tutti i poligoni inscritti in una circonferenza.

Data la seguente figura:

 

Le relazione che lega il valore dell’angolo al lato è la seguente:

BC=AC \cdot sin(\alpha)

AB=AC \cdot cos(\alpha)

un’ulteriore funzione è la seguente:

\cfrac{BC}{AB}=\cfrac{sin(\alpha)}{cos(\alpha)}=tan(\alpha)

A questo punto per meglio immaginare cosa sono il seno ed il coseno è corretto rappresentarli sul piano cartesiano

y=sin(x)

grafico6

y=cos(x)

grafico7

y=y=tan(x)$

grafico8

 

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Derivata: massimi e minimi relativi

Carnevale-di-Arlecchino-Joan-Miro-1925Una volta che si riesce a calcolare la derivata prima di una funzione si può cominciare ad intuire come potrà essere il suo grafico. In particolare siccome la derivata prima fornisce il valore dell’inclinazione della curva tangente si può capire che quando essa si annulla la relativa retta è orizzontale.

A questo punto posso, studiando il segno della derivata prima capire quando cresce e quando decresce la funzione.

Partendo dall’esempio più banale che possa esserci cerco di chiarire il concetto.

Sia f(x)=x^{2}-3x+2.

Calcolo la derivata prima:

f'(x)=2x-3

Il punto in cui si annulla si ottiene annullando la derivata prima:

2x-3=0

ossia

x=\cfrac{3}{2}

Esso è un punto di massimo o minimo?

Risolvo la disequazione

2x-3>0

Essa è positiva per

x>\cfrac{3}{2}

E’ facilmente dimostrabile che quando la derivata prima è negativa la funzione è decrescente e quando  la derivata prima è positiva è crescente.

Per cui la mia funzione di partenza (parabola) è:

  • decrescente per x<\cfrac{3}{2}
  • crescente per x>\cfrac{3}{2}
  • x=\cfrac{3}{2} è il punto di minimo (in questo caso anche assoluto della funzione).

Per trovare il valore della relativa ordinata del punto di minimo si sostituisce alla funzione di partenza il valore trovato:

f\left ( \cfrac{3}{2} \right )= \left ( \cfrac{3}{2} \right )^{2}-3\cdot \cfrac{3}{2} +2=-\cfrac{1}{4}

Ossia il punto di minimo ha coordinate:

min\left ( \cfrac{3}{4};-\cfrac{1}{4} \right )

Il grafico della funzione è:

parabola

 

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Prodotti notevoli: il quadrato di un trinomio

Si sviluppino i seguenti quadrati di trinomi

(3a+2b+c)^{2}

(a-3b+4c)^{2}

(4a^{2}-3ab+b^{2})^{2}

(-3a^{2}+2a-1)^{2}

(-a^{2}-b^{2}-2)^{2}

(x^{3}y-3xy^{2}+1)^{2}

 

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I monomi e polinomi: esercizi sul quadrato del binomio

Si  calcolino i seguenti quadrati di binomi

(3x+y)^{2}.

(5a+7b)^{2}.

(2ab+3)^{2}.

(x-3y)^{2}.

(6a-2b)^{2}.

(2+3ab)^{2}.

(-x+y^{2})^{2}.

\left ( \cfrac{1}{2}x^{2}y+xy^{2} \right )^{2}.

\left ( -2a-\cfrac{1}{3}b \right )^{2}.

\left ( -\cfrac{3}{2}a^{2}b+4b^{2} \right )^{2}.

\left ( -\cfrac{1}{2}x^{3}-2y^{3} \right )^{2}.

(b^{5}+2b)^{2}.

(-x+x^{0}y)^{2}.

\left ( \cfrac{2}{7}+\cfrac{3}{4}x \right )^{2}.

(a^{6}-b^{6})^{2}.

\left ( -2a-\cfrac{4}{5}b \right )^{2}.

\left ( 1,2a^{2}b^{2}-\cfrac{3}{5}ab \right )^{2}.

\left ( \cfrac{a^{2}}{4}+\cfrac{1}{2} \right )^{2}.

(3-x^{4})^{2}.

Correggi gli errori nei seguenti esercizi

(2x+y)^{2}=4x^{2}+y^{2}.

(2x^{3}-a)^{2}=9x^{9}-6ax^{3}+a^{2}.

\left ( \cfrac{3}{2}xy-\cfrac{1}{2}x^{2} \right )^{2}=\cfrac{9}{4}x^{2}y^{2}+\cfrac{1}{4}x^{4}-\cfrac{3}{4}x^{3}y.

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I monomi e polinomi: esercizi sul prodotto della differenza di un binomio

Si calcolino i seguenti prodotti

  • (x^{3}-1)\cdot (x^{3}+1)
  • (3a-b)\cdot (b+3a)
  • (y^{3}+8a)\cdot (-y^{3}+8a)
  • \left (\cfrac{ax}{3}-\cfrac{1}{2}y \right )\left (\cfrac{ax}{3}+\cfrac{1}{2}y \right )

Calcola i seguenti prodotti; fare attenzione all’identificazione dei prodotti notevoli

(a-1)\cdot (a+1) \cdot (a^{2}+1)\cdot (a^{4}+1)

(x^{2}-3)\cdot (x^{2}+3)\cdot (x^{4}+9)

(a^{4}+81b^{4})\cdot (a-3b)\cdot (a^{2}+9b^{2})\cdot (a+3b)

COMPLETA le seguenti uguaglianze, relative al prodotto della somma di sue monomi per la loro differenza

(x-2y)\cdot ()=x^{2}-4y^{2}

e

(-y+2a)\cdot ()=y^{2}-4a^{2}

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Monomi e polinomi: i prodotti notevoli

Perchè si chiamano prodotti notevoli? Un prodotto fra polinomi è notevole quando è possibile scrivere il risultato senza passaggi intermedi, utilizzando una formula.

PRODOTTO DELLA SOMMA DI DUE MONOMI PER LA LORO DIFFERENZA

(A+B)\cdot (A-B) = A^{2}-B^{2}

_________________________________

IL QUADRATO DI UN BINOMIO

(A+B)^{2}=A^{2}+2\cdot A\cdot B+B^{2}

______________________________________

IL QUADRATO DI UN TRINOMIO

(A+B+C)^{2}=A^{2}+B^{2}+C^{2}+2\cdot A\cdot B +2\cdot A \cdot C + 2 \cdot B \cdot C

___________________________________________

IL CUBO DI UN BINOMIO

(A+B)^{3}=A^{3}+3\cdot A^{2}\cdot B+3\cdot A\cdot B^{2}+ B^{3}

________________________________________________________________

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Per esercitarsi sulle derivate

Pierre Auguste Renoir

Si calcolino le derivate prime delle seguenti funzioni ed il relativo dominio.

 

 

Per un livello sufficiente (6)

6.1 y=2x+5 \left [y^{'}=2  \right ]
6.2.  y=4x^{2} \left [y^{'}=8x  \right ]

Per un livello discreto (7)

 7.1.  y=\cfrac{1}{x}.  \left [y^{'}=-\cfrac{1}{x^2}  \right ]

4) y=\sqrt{x+5}.

5) y=(1+x)^{2}.

6) y=4ln(x)-e^{x}+2x^{4}.

7) y=ln(x)+2\sqrt{x}.

8) y=4x^{3}+2x^{2}-3x+5.

9) y=x^{2}\cdot e^{x}.

10) y=2x^{2}\cdot ln(x).

11) y=(3x+5)\cdot e^{x}.

12) y=5\cdot e^{x}\cdot ln(x).

13) y=\cfrac{x+3}{2x}.

14) y=\cfrac{x}{x^{2}+3}.

15) y=\cfrac{x^{2}+5}{x-1}.

16) y=\cfrac{x-4}{x^{2}-2}.

17) y=\cfrac{x^{2}+x+1}{2x-x^{2}}.

18) y=\cfrac{e^{x}}{x}.

19) y=(2x+4)^{3}.

20) y=\cfrac{1}{(x^{2}+2)^{2}}.

21) y=ln(\sqrt{x}).

22) y=3\cdot e^{2x+5}.

23) y=\sqrt{\cfrac{3x}{x+1}}.

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Lavorare con i file

[:it]

max ernst

Lavorare con i file è il primo passo verso la programmazione batch. Tale termine è utilizzato per tutti quei processi che vengono eseguiti in background ossia senza accorgersi dal computer.

Ad esempio l’analisi della presenza di virus è un tipico processo batch, un altro potrebbe essere quello della deframmentazione dei dischi.

Un file può essere aperto per essere letto o per essere scritto; tale distinzione permette al sistema operativo di essere più veloce in quanto tale due processi presuppongono operazioni diverse.

Ecco i primi comandi per la gestione dei file:

miofile = open(‘pippo.txt’,’w’)
miofile.write(‘ciao sono francescon’)
miofile.close()
# mi dice come ho aperto il mio file ed il relativo nome
print miofile

miofile = open(‘pippo.txt’,’r’)
print miofile.read()
miofile.close()

 

Ecco un altro esempio molto più complesso ma ricco di spunti per la gestione di un file:

import string

true = 1
false = 0

def print_numbers(numbers):
    print "Telephone Numbers:"
    for x in numbers.keys():
        print "Name: ",x," \tNumber: ",numbers[x]
    print

def add_number(numbers,name,number):
    numbers[name] = number

def lookup_number(numbers,name):
    if numbers.has_key(name):
        return "The number is "+numbers[name]
    else:
        return name+" was not found"

def remove_number(numbers,name):
    if numbers.has_key(name):
        del numbers[name]
    else:
        print name," was not found"


def load_numbers(numbers,filename):
    in_file = open(filename,"r")
    while true:
        in_line = in_file.readline()
        if in_line == "":
            break
        in_line = in_line[:-1]
        [name,number] = string.split(in_line,",")
        numbers[name] = number
    in_file.close()

def save_numbers(numbers,filename):
    out_file = open(filename,"w")
    for x in numbers.keys():
        out_file.write(x+","+numbers[x]+"\n")
    out_file.close()
    

def print_menu():
    print '1. Print Phone Numbers'
    print '2. Add a Phone Number'
    print '3. Remove a Phone Number'
    print '4. Lookup a Phone Number'
    print '5. Load numbers'
    print '6. Save numbers'
    print '7. Quit'
    print
phone_list = {}
menu_choice = 0
print_menu()
while menu_choice != 7:
    menu_choice = input("Type in a number (1-7):")
    if menu_choice == 1:
        print_numbers(phone_list)
    elif menu_choice == 2:
        print "Add Name and Number"
        name = raw_input("Name:")
        phone = raw_input("Number:")
        add_number(phone_list,name,phone)
    elif menu_choice == 3:
        print "Remove Name and Number"
        name = raw_input("Name:")
        remove_number(phone_list,name)
    elif menu_choice == 4:
        print "Lookup Number"
        name = raw_input("Name:")
        print lookup_number(phone_list,name)
    elif menu_choice == 5:
        filename = raw_input("Filename to load:")
        load_numbers(phone_list,filename)
    elif menu_choice == 6:
        filename = raw_input("Filename to save:")
        save_numbers(phone_list,filename)
    elif menu_choice == 7:
        pass
    else:
        print_menu()
print "Goodbye"

[:en]

Salvador Dalì

Lavorare con i file è il primo passo verso la programmazione batch. Tale termine è utilizzato per tutti quei processi che vengono eseguiti in background ossia senza accorgersi dal computer.

Ad esempio l’analisi della presenza di virus è un tipico processo batch, un altro potrebbe essere quello della deframmentazione dei dischi.

Un file può essere aperto per essere letto o per essere scritto; tale distinzione permette al sistema operativo di essere più veloce in quanto tale due processi presuppongono operazioni diverse.

Ecco i primi comandi per la gestione dei file:

miofile = open(‘pippo.txt’,’w’)
miofile.write(‘ciao sono francescon’)
miofile.close()
# mi dice come ho aperto il mio file ed il relativo nome
print miofile

miofile = open(‘pippo.txt’,’r’)
print miofile.read()
miofile.close()[:de]

Salvador Dalì

Lavorare con i file è il primo passo verso la programmazione batch. Tale termine è utilizzato per tutti quei processi che vengono eseguiti in background ossia senza accorgersi dal computer.

Ad esempio l’analisi della presenza di virus è un tipico processo batch, un altro potrebbe essere quello della deframmentazione dei dischi.

Un file può essere aperto per essere letto o per essere scritto; tale distinzione permette al sistema operativo di essere più veloce in quanto tale due processi presuppongono operazioni diverse.

Ecco i primi comandi per la gestione dei file:

miofile = open(‘pippo.txt’,’w’)
miofile.write(‘ciao sono francescon’)
miofile.close()
# mi dice come ho aperto il mio file ed il relativo nome
print miofile

miofile = open(‘pippo.txt’,’r’)
print miofile.read()
miofile.close()[:]

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Derivata del quoziente di funzione e di funzione di funzione

Pierre Auguste Renoir

Datay=\cfrac{f(x)}{g(x)}

allora la sua derivata prima è:

(1) y'=\cfrac{f'(x)g(x)-g'(x)f(x)}{\left[g(x)\right]^{2}}

La derivata di funzione di funzione  è molto usata; la formula generica è complessa ma la sua applicazione è immediata:

Data:

y=f(g(x))

allora

(2) y'=g'(x)f'(g(x))

Ecco un esempio per l’applicazione della (1); sia data la funzione

y=\cfrac{3x+1}{x+2}

allora per applicare la (1) si pensi che

f(x)=3x+1

f'(x)=3

g(x)=x+2

g'(x)=1

Si applica la (1) in maniera pedissequa e risulta:

y'=\cfrac{3\cdot(x+2)-1\cdot(3x+1)}{(x+2)^{2}}=\cfrac{3x+6-3x-1}{(x+2)^{2}}=\cfrac{5}{(x+2)^{2}}

Un esempio per l’applicazione della formula (2) per il calcolo della derivata di funzione di funzione è il seguente:

y=(7x+4)^{3}

in letteratura si vi sono varie strade per fornire una spiegazione quella che percorro è la seguente:

pongo 7x+4=t

t'=7

y=t^{3} la sua derivata prima è:

y'=3\cdot t^{2}\cdot t'

e quindi riunendo i vari pezzi la conclusione è:

y'=3\cdot(7x+4)^{2}\cdot 7=21\cdot(7x+4)^{2}

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