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Função trigonométrica: diferenças entre revisões

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{{Descrição curta|Funções de um ângulo}}
{{mais-notas|data=Janeiro de 2011}}
[[Imagem:Academ Base of trigonometry-pt-br.svg|thumb|upright=1.35|Base da trigonometria: se dois [[Triângulo retângulo|triângulos retângulos]] têm <!--[[:en:Angle#Types of angles]]-->[[Ângulo#Quanto à medida|ângulos agudos]] iguais, eles são [[Semelhança (geometria)|semelhantes]], então os comprimentos dos seus lados correspondentes são [[Proporcionalidade|proporcionais]].]]
Na [[matemática]], as '''funções trigonométricas''' (também chamadas de '''funções circulares''', '''funções angulares''' ou '''funções goniométricas'''){{Referências múltiplas|klein}} são <!--[[:en:Function of a real variable|-->funções reais<!--]]--> que relacionam um ângulo de um [[triângulo retângulo]] a razões de dois comprimentos laterais. Elas são amplamente utilizadas em todas as ciências relacionadas à [[geometria]], como [[navegação]], [[mecânica dos sólidos]], [[mecânica celeste]], [[geodésia]] e muitas outras. Elas estão entre as [[Função periódica|funções periódicas]] mais simples e, como tal, também são amplamente utilizadas para estudar fenômenos periódicos por meio da [[análise de Fourier]].
{{Trigonometria}}
{{Trigonometria}}
As funções trigonométricas mais amplamente usadas na matemática moderna são as funções de [[seno]], de [[cosseno]] e de '''tangente'''. Suas [[Inverso multiplicativo|recíprocas]] são respectivamente as funções de '''cossecante''', de '''secante''', e de '''cotangente''', que são menos usadas. Cada uma dessas seis funções trigonométricas tem uma [[Funções trigonométricas inversas|função inversa]] correspondente, e uma análoga entre as [[Função hiperbólica|funções hiperbólicas]].
Em [[matemática]], as '''funções trigonométricas''' são [[função (matemática)|funções]] [[ângulo|angulares]], importantes no estudo dos [[triângulos]] e na modelação de fenômenos periódicos. Podem ser definidas como [[razão|razões]] entre dois lados de um triângulo retângulo em função de um ângulo, ou, de forma mais geral, como razões de coordenadas de pontos no [[círculo unitário]]. Na [[análise matemática]], estas funções recebem definições ainda mais gerais, na forma de [[Série (matemática)|séries infinitas]] ou como soluções para certas [[equação diferencial|equações diferenciais]]. Neste último caso, as funções trigonométricas estão definidas não só para ângulos reais como também para ângulos [[números complexos|complexos]].


As definições mais antigas de funções trigonométricas, relacionadas a triângulos retângulos, as definem apenas para <!--[[:en:Angle#Types of angles]]-->[[Ângulo#Quanto à medida|ângulos agudos]]. Para estender as funções de seno e de cosseno para funções cujo [[Domínio (matemática)|domínio]] é toda a <!--[[:en:Number line]]-->[[reta real]], definições geométricas usando o [[círculo unitário]] padrão (ou seja, um círculo com [[Raio (geometria)|raio]] de 1 unidade) são frequentemente usadas; então o domínio das outras funções é a reta real com alguns pontos isolados removidos. Definições modernas expressam funções trigonométricas como [[Série (matemática)|séries infinitas]] ou como soluções de [[Equação diferencial|equações diferenciais]]. Isso permite estender o domínio das funções de seno e de cosseno para todo o [[plano complexo]], e o domínio das outras funções trigonométricas para o plano complexo com alguns pontos isolados removidos.
Atualmente, existem seis funções trigonométricas básicas em uso, cada uma com a sua abreviatura notacional padrão conforme tabela abaixo. As inversas destas funções são chamadas de '''função de arco''' ou [[funções trigonométricas inversas]]. A nomenclatura é feita através do prefixo "arco-", ou seja, arco seno, arco cosseno, etc. Matematicamente, são designadas por "arc''função''", i.e., ''arcsen'', ''arccos'', etc.; a notação usando-se −1 como na notação da [[função inversa]] não é recomendada, pois causa confusão com o [[inverso multiplicativo]], como em sen<sup>-1</sup> e cos<sup>-1</sup>.<ref name="sean.raleigh">[[Sean Raleigh]], ''Notation Guide for Precalculus and Calculus Students'' [http://faculty.sdmiramar.edu/sraleigh/Notation%20Guide.pdf <small><nowiki>[em linha]</nowiki></small>]</ref> O resultado da função inversa é o ângulo que corresponde ao parâmetro da função. Por exemplo:
<math display="block">\operatorname{arcsen}(1) = \frac{\pi}{2}</math>
pois
<math display="block">\operatorname{sen}\,\frac{\pi}{2} = 1.</math>


== História ==
==Notação==
Convencionalmente, uma abreviação do nome de cada função trigonométrica é usada como seu símbolo em fórmulas. Hoje, as versões mais comuns dessas abreviações são "sen" para seno, "cos" para cosseno, "tan" ou "tg" para tangente, "sec" para secante, "csc" ou "cosec" para cossecante e "cot" ou "ctg" para cotangente. Historicamente, essas abreviações foram usadas pela primeira vez em frases em prosa para indicar <!--[[:en:Line segment]]-->segmentos de linha específicos ou seus comprimentos relacionados a um <!--[[:en:Circular arc]]-->arco de um círculo arbitrário e, mais tarde, para indicar proporções de comprimentos, mas à medida que o <!--[[:en:History of the function concept]]-->conceito de função se desenvolveu nos séculos XVII e XVIII, elas começaram a ser consideradas como funções de medidas de ângulos com valores numéricos reais e escritas com <!--[[:en:Function (mathematics)#Functional notation]]-->notação funcional, por exemplo, {{Math|sen(''x'')}}. Parênteses ainda são frequentemente omitidos para reduzir a desordem, mas às vezes são necessários; por exemplo, a expressão <math>\sen x+y</math> normalmente seria interpretada como <math>\sen (x)+y,</math> então parênteses são necessários para expressar <math>\sen (x+y)</math>.
{{Artigo principal|[[História das funções trigonométricas]]}}
{| class=wikitable align="right" style="margin-left:1em"
! style="text-align:left" | '''Função'''
! style="text-align:left" | '''Abreviatura'''
! style="text-align:left" | '''[[Identidade trigonométrica]]'''
|- style="background-color:#FFFFFF"
| '''Seno'''
| sen<br />(ou sin)
| <math>\sen \theta \equiv \cos \left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) \equiv \frac{1}{\csc \theta}</math>
|- style="background-color:#FFFFFF"
| '''Cosseno'''
| cos
| <math>\cos \theta \equiv \sen \left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) \equiv \frac{1}{\sec \theta}</math>
|- style="background-color:#FFFFFF"
| '''Tangente'''
| tan<br />(ou tg)
| <math>\tan \theta \equiv \frac{\sen \theta}{\cos \theta} \equiv \cot \left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) \equiv \frac{1}{\cot \theta}</math>
|- style="background-color:#FFFFFF"
| '''Cossecante'''
| csc<br />(ou cosec)
| <math>\csc \theta \equiv \sec \left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) \equiv\frac{1}{\sen \theta}</math>
|- style="background-color:#FFFFFF"
| '''Secante'''
| sec
| <math>\sec \theta \equiv \csc \left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) \equiv\frac{1}{\cos \theta}</math>
|- style="background-color:#FFFFFF"
| '''Cotangente'''
| cot<br />(ou ctg ou ctn)
| <math>\cot \theta \equiv \frac{\cos \theta}{\sen \theta} \equiv \tan \left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) \equiv \frac{1}{\tan \theta}</math>
|}


Um [[Número natural|inteiro positivo]] aparecendo como um sobrescrito após o símbolo da função denota [[exponenciação]], não <!--[[:en:Function composition#Functional powers]]-->[[Composição de funções#Potência de uma função|composição de função]]. Por exemplo, <math>\sen^2 x</math> e <math>\sen^2 (x)</math> denotam <math>\sen(x) \cdot \sen(x)</math>, não <math>\sen(\sen x)</math>. Isso difere da notação funcional geral (historicamente posterior) em que <math>f^2(x) = (f \circ f)(x) = f(f(x))</math>.
A noção de que existe alguma correspondência padrão entre os tamanhos dos lados de um triângulo e os ângulos do triângulo surge assim que se reconhece que [[Semelhança (geometria)|triângulos semelhantes]] têm as mesmas razões entre seus lados. Isto é, para qualquer triângulo semelhante, a razão entre a [[hipotenusa]] (por exemplo) e um dos outros lados permanece a mesma. Se a hipotenusa for duas vezes maior, os lados serão duas vezes maiores. As funções trigonométricas expressam justamente tais razões.
As funções trigonométricas foram estudadas por [[Hiparco]] de [[Niceia]] (180-125 a.C.), [[Ptolomeu]] do [[Egito]] (90-165 d.C.), [[Aryabhata]] (476-550), [[Varahamihira]], [[Brahmagupta]], {{Unicode|[[Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi|Muḥammad ibn Mūsā al-Ḵwārizmī]]}}, [[Abū al-Wafā' al-Būzjānī]], [[Omar Khayyām|Omar Khayyam]], [[Bhāskara II]], [[Nasir al-Din al-Tusi]], [[Ghiyath al-Kashi]] (século XIV), [[Ulugh Beg]] (século XIV), [[Regiomontanus]] (1464), [[Georg Joachim Rheticus|Rheticus]], e o estudante de Rheticus, [[Valentin Otho]].{{Carece de fontes|data=Junho de 2008}}


No entanto, o expoente <math>{-1}</math> é comumente usado para denotar a [[função inversa]], não a [[Inverso multiplicativo|recíproca]]. Por exemplo, <math>\sen^{-1}x</math> e <math>\sen^{-1}(x)</math> denotam a [[Funções trigonométricas inversas|função trigonométrica inversa]] escrita alternativamente <math>\text{arcsen } x</math>: A equação <math>\theta = \sen^{-1}x</math> implica <math>\sen \theta = x,</math> não <math>\theta \cdot \sen x = 1</math>. Neste caso, o sobrescrito ''pode'' ser considerado como denotando uma [[função iterada]] ou composta, mas sobrescritos negativos diferentes de <math>{-1}</math> não são de uso comum.
[[Madhava de Sangamagramma]] (c. 1400) fez progressos iniciais na [[análise matemática|análise]] de funções trigonométricas em termos de [[série (matemática)|séries infinitas]].<ref name=mact-biog>
{{Citar web
| publicado = School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland
| autor = J J O'Connor and E F Robertson
| url = http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Madhava.html
| título = Madhava of Sangamagramma
| acessodata = 2007-09-08
| arquivourl = https://web.archive.org/web/20060514012903/http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Madhava.html
| arquivodata = 2006-05-14
| urlmorta = yes
}}
</ref> ''Introductio in analysin infinitorum'' (1748), de [[Leonhard Euler]], foi em boa parte responsável por estabelecer o tratamento analítico das funções trigonométricas na Europa, também as definindo como séries infinitas e apresentando a "[[fórmula de Euler]]", bem como as abreviações quase modernas ''sen., cos., tang., cot., sec.,'' e ''cosec.''<ref name=boyer>Ver Boyer (1991).</ref>


==Definições de triângulo retângulo==
Algumas funções eram historicamente comuns, mas agora são raramente usadas, como a [[corda (geometria)|corda]] (crd(''θ'') = 2&nbsp;sen(''θ''/2)), o [[verseno]] (versen(''θ'') = 1&nbsp;−&nbsp;cos(''θ'') = 2&nbsp;sen²(''θ''/2)) (que surgiu nas mais antigas tabelas<ref name=boyer/>), o [[haverseno]] (haversen(''θ'') = versen(''θ'')&nbsp;/&nbsp;2 = sen²(''θ''/2)), a [[exsecante]] (exsec(''θ'') = sec(''θ'')&nbsp;−&nbsp;1) e a [[excossecante]] (excsc(''θ'') = exsec(π/2&nbsp;−&nbsp;''θ'') = csc(''θ'')&nbsp;−&nbsp;1). Muitas outras relações entre essas funções estão listadas no artigo sobre [[identidades trigonométricas]].
[[Imagem:TrigonometryTriangle.svg|thumb|Neste triângulo retângulo, denotando a medida do ângulo BAC como A: {{Math|1=sen ''A'' = {{Sfrac|''a''|''c''}}}}; {{Math|1=cos ''A'' = {{Sfrac|''b''|''c''}}}}; {{Math|1=tan ''A'' = {{Sfrac|''a''|''b''}}}}.]]
[[Imagem:TrigFunctionDiagram.svg|thumb|Gráfico (em inglês) das seis funções trigonométricas, o círculo unitário e uma reta para o ângulo {{Math|1=''θ'' = 0,7 radianos}}. Os pontos rotulados {{Color|#D00|1}}, {{Color|#02D|Sec(''θ'')}}, {{Color|#0D1|Csc(''θ'')}} representam o comprimento do segmento de reta da origem até aquele ponto. {{Color|#D00|Sin(''θ'')}}, {{Color|#02D|Tan(''θ'')}}, e {{color|#0D1|1}} são as alturas da reta começando do eixo {{Mvar|x}}, enquanto {{Color|#D00|Cos(''θ'')}}, {{Color|#02D|1}}, e {{Color|#0D1|Cot(''θ'')}} são comprimentos ao longo do eixo {{Mvar|x}} começando da origem.]]
Se o ângulo agudo {{Mvar|θ}} for dado, então quaisquer triângulos retângulos que tenham um ângulo de {{Mvar|θ}} são [[Semelhança (geometria)|semelhantes]] entre si. Isso significa que a razão de quaisquer dois comprimentos laterais depende apenas de {{Mvar|θ}}. Assim, essas seis razões definem seis funções de {{Mvar|θ}}, que são as funções trigonométricas. Nas definições a seguir, a [[hipotenusa]] é o comprimento do lado oposto ao ângulo reto, ''oposto'' representa o lado oposto ao ângulo {{Mvar|θ}} dado, e ''adjacente'' representa o lado entre o ângulo {{Mvar|θ}} e o ângulo reto.<ref>{{harvtxt|Protter|Morrey|1970|pp=APP-2, APP-3}}</ref><ref>{{Cite web|title=''Sine, Cosine, Tangent''|url=https://www.mathsisfun.com/sine-cosine-tangent.html|access-date=29-08-2020|website=www.mathsisfun.com|language=en}}</ref>
{|
| style="padding-left: 2em; padding-right: 2em; |
;seno: <math>\sen \theta = \frac \mathrm{oposto}\mathrm{hipotenusa}</math>
| style="padding-left: 2em; padding-right: 2em; |
;cossecante: <math>\csc \theta = \frac \mathrm{hipotenusa}\mathrm{oposto}</math>
|-
| style="padding-left: 2em; padding-right: 2em; |
;cosseno: <math>\cos \theta = \frac \mathrm{adjacente}\mathrm{hipotenusa}</math>
| style="padding-left: 2em; padding-right: 2em; |
;secante: <math>\sec \theta = \frac \mathrm{hipotenusa}\mathrm{adjacente}</math>
|-
| style="padding-left: 2em; padding-right: 2em; |
;tangente: <math>\tan \theta = \frac \mathrm{oposto}\mathrm{adjacente}</math>
| style="padding-left: 2em; padding-right: 2em; |
;cotangente: <math>\cot \theta = \frac \mathrm{adjacente}\mathrm{oposto}</math>
|}
[[Mnemônica em trigonometria|Vários mnemônicos]] podem ser usados ​​para lembrar essas definições.


Em um triângulo retângulo, a soma dos dois ângulos agudos é um ângulo reto, ou seja, {{Math|90°}} ou ⁠{{Math|{{Sfrac|π|2}} [[radiano]]s}}. Portanto, <math>\sen(\theta)</math> e <math>\cos(90^\circ - \theta)</math> representam a mesma razão e, portanto, são iguais. Essa identidade e relações análogas entre as outras funções trigonométricas são resumidas na tabela a seguir.
[[Etimologia|Etimologicamente]], a palavra ''seno'' deriva da palavra [[sânscrito|sânscrita]] para metade da corda, ''jya-ardha'', abreviada para ''jiva''. Esta foi [[transliteração|transliterada]] para o [[língua árabe|árabe]] como ''jiba'', escrita como ''jb'', já que as [[Vogal|vogais]] não são escritas em árabe. A seguir, a transliteração foi mal traduzida, no [[século XII]], para o [[latim]], como ''[[wikt:sinus|sinus]]'', com a impressão errônea de que ''jb'' referia-se à palavra ''jaib'', que significa "seio" em árabe, tal como ''sinus'' em latim.<ref>Ver Maor (1998), capítulo 3, sobre a etimologia.</ref> Finalmente, o uso em língua portuguesa converteu a palavra latina ''sinus'' para ''seno''.<ref>{{Citar web|url=http://www.clarku.edu/~djoyce/trig/|título=Clark University}}</ref> A palavra ''tangente'' vem do latim ''tangens'', que significa ''tocando'', já que a linha ''toca'' o círculo unitário; já ''secante'' origina-se do latim ''secans'' — "cortando" — já que a linha ''corta'' o círculo.
[[Imagem:Periodic sine-pt-br.svg|thumb|'''Topo''': Função trigonométrica {{Math|sen ''θ''}} para ângulos selecionados {{math|''θ''}}, {{Math|{{pi}} − ''θ''}}, {{Math|{{pi}} + ''θ''}}, e {{Math|2{{pi}} − ''θ''}} nos quatro quadrantes.<br>'''Embaixo''': Gráfico de seno ''versus'' ângulo. Ângulos a partir do painel superior são identificados.]]
{| class="wikitable sortable"
|+ Resumo das relações entre funções trigonométricas<ref>{{Harvtxt|Protter|Morrey|1970|p=APP-7}}</ref>
|-
! rowspan=2 | Função
! rowspan=2 | Descrição
! colspan=2 | [[Identidade trigonométrica|Relação]]
|-
! usando [[radiano]]s
! usando [[Grau (geometria)|graus]]
|-
! seno
|align=center|{{Math|{{Sfrac|oposto|hipotenusa}}}}
| <math>\sen \theta = \cos\left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) = \frac{1}{\csc \theta}</math>
| <math>\sen x = \cos\left(90^\circ - x \right) = \frac{1}{\csc x}</math>
|-
! cosseno
|align=center|{{Math|{{Sfrac|adjacente|hipotenusa}}}}
| <math>\cos \theta = \sen\left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) = \frac{1}{\sec \theta}\,</math>
| <math>\cos x = \sen\left(90^\circ - x \right) = \frac{1}{\sec x}\,</math>
|-
! tangente
|align=center|{{Math|{{Sfrac|oposto|adjacente}}}}
| <math>\tan \theta = \frac{\sen \theta}{\cos \theta} = \cot\left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) = \frac{1}{\cot \theta} </math>
| <math>\tan x = \frac{\sen x}{\cos x} = \cot\left(90^\circ - x \right) = \frac{1}{\cot x} </math>
|-
! cotangente
|align=center|{{Math|{{Sfrac|adjacente|oposto}}}}
| <math>\cot \theta = \frac{\cos \theta}{\sen \theta} = \tan\left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) = \frac{1}{\tan \theta} </math>
| <math>\cot x = \frac{\cos x}{\sen x} = \tan\left(90^\circ - x \right) = \frac{1}{\tan x} </math>
|-
! secante
|align=center|{{Math|{{Sfrac|hipotenusa|adjacente}}}}
| <math>\sec \theta = \csc\left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) = \frac{1}{\cos \theta} </math>
| <math>\sec x = \csc\left(90^\circ - x \right) = \frac{1}{\cos x} </math>
|-
! cossecante
|align=center|{{Math|{{Sfrac|hipotenusa|oposto}}}}
| <math>\csc \theta = \sec\left(\frac{\pi}{2} - \theta \right) = \frac{1}{\sen \theta} </math>
| <math>\csc x = \sec\left(90^\circ - x \right) = \frac{1}{\sen x} </math>
|}


==Radianos ''versus'' graus==
== Definição do triângulo retângulo ==
Nas aplicações geométricas, o argumento de uma função trigonométrica é geralmente a medida de um [[ângulo]]. Para esse propósito, qualquer [[Ângulo#Unidades de medidas|unidade angular]] é conveniente. Uma unidade comum é [[Grau (geometria)|graus]], em que um ângulo reto é 90° e uma volta completa é 360° (particularmente na <!--[[:en:Elementary mathematics]]-->matemática elementar).
A fim de definir as funções trigonométricas de um [[ângulo|ângulo agudo]] não nulo <math>\alpha,</math> considera-se um [[triângulo retângulo]] que possui um ângulo igual a <math>\alpha.</math> As funções são definidas como:
[[Imagem:Webysther 20160330 - Trigonometria no Triângulo Retângulo.svg|300px|tangente e tangente400px|direita|Triângulo retângulo indicando a hipotenusa e os catetos.]]


No entanto, no [[Cálculo infinitesimal|cálculo]] e na [[análise matemática]], as funções trigonométricas são geralmente consideradas mais abstratamente como funções de números [[Número real|reais]] ou [[Número complexo|complexos]], em vez de ângulos. De fato, as funções {{Math|sen}} e {{Math|cos}} podem ser definidas para todos os números complexos em termos da [[função exponencial]], via séries de potências,<ref name=":0">{{Cite book|last=Rudin, Walter, 1921–2010|url=https://www.worldcat.org/oclc/1502474|title=Principles of mathematical analysis|isbn=0-07-054235-X|edition=''Third'' |location=''New York''|oclc=1502474|language=rn}}</ref> ou como soluções para [[Equação diferencial|equações diferenciais]] dados valores iniciais particulares<ref>{{Cite journal|last=Diamond|first=Harvey|date=2014|title=''Defining Exponential and Trigonometric Functions Using Differential Equations''|url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.4169/math.mag.87.1.37|journal=Mathematics Magazine|language=en|volume=87|issue=1|pages=37–42|doi=10.4169/math.mag.87.1.37|s2cid=126217060|issn=0025-570X}}</ref> (''veja abaixo''), sem referência a quaisquer noções geométricas. As outras quatro funções trigonométricas ({{Math|tan}}, {{Math|cot}}, {{Math|sec}}, {{Math|csc}}) podem ser definidas como quocientes e recíprocas de {{Math|sen}} e {{Math|cos}}, exceto onde zero ocorre no denominador. Pode ser provado, para argumentos reais, que essas definições coincidem com definições geométricas elementares se o argumento for considerado um ângulo em radianos.<ref name=":0" /> Além disso, essas definições resultam em expressões simples para as [[derivada]]s e [[Primitiva|integrais indefinidas]] para as funções trigonométricas.<ref name=":1">{{Cite book|last=Spivak|first=Michael|title=Calculus|publisher=''Addison-Wesley''|year=1967|chapter=15|pages=256–257|lccn=67-20770|language=en}}</ref> Assim, nos cenários além da geometria elementar, radianos são considerados a unidade matematicamente natural para descrever medidas de ângulos.
<math display="block">\begin{array}{rclcl}
\sen \alpha &=& \frac{\hbox{cateto oposto}}{\hbox{hipotenusa}}&=&\frac{a}{h}\\ ~\\
\cos \alpha &=& \frac{\hbox{cateto adjacente}}{\hbox{hipotenusa}}&=&\frac{b}{h}\\ ~\\
\tan \alpha &=& \frac{\hbox{cateto oposto}}{\hbox{cateto adjacente}}&=&\frac{a}{b}\\ ~\\
\cot \alpha &=& \frac{\hbox{cateto adjacente}}{\hbox{cateto oposto}}&=&\frac{b}{a}\\ ~\\
\sec \alpha &=& \frac{\hbox{hipotenusa}}{\hbox{cateto adjacente}}&=&\frac{h}{b}\\ ~\\
\csc \alpha &=& \frac{\hbox{hipotenusa}}{\hbox{cateto oposto}}&=&\frac{h}{a}
\end{array}</math>


Quando [[radiano]]s (rad) são empregados, o ângulo é dado como o comprimento do <!--[[:en:Curve#Differentiable arc]]-->arco do [[círculo unitário]] subtendido por ele: o ângulo que subtende um arco de comprimento 1 no círculo unitário é 1 rad (≈ 57,3°), e uma [[Volta (geometria)|volta]] completa (360°) é um ângulo de 2{{Pi}} (≈ 6,28) rad. Para o número real ''x'', a notação {{Math|sen ''x''}}, {{Math|cos ''x''}}, etc. refere-se ao valor das funções trigonométricas avaliadas em um ângulo de ''x'' rad. Se unidades de graus forem pretendidas, o sinal de grau deve ser explicitamente mostrado ({{Math|sen ''x°''}}, {{Math|cos ''x°''}}, etc.). Usando essa notação padrão, o argumento ''x'' para as funções trigonométricas satisfaz a relação ''x'' = (180x/{{Pi}})°, de modo que, por exemplo, {{Math|1=sen {{Pi}} = sen 180°}} quando tomamos ''x'' = {{Pi}}. Dessa forma, o símbolo de grau pode ser considerado uma constante matemática tal que 1° = {{Pi}}/180 ≈ 0,0175.
Deve-se observar que as funções ficam assim bem definidas, ou seja, a relação entre os lados do triângulo não depende da escolha particular do triângulo, mas apenas dos ângulos do triângulo. Isto é uma consequência do [[Teorema de Tales (interseção)|teorema de Tales]].


==Definições de círculo unitário==
== Definição no ciclo trigonométrico ==
[[Imagem:Circle-trig6.svg|right|thumb|upright=1.35|Todas as funções trigonométricas do ângulo {{Math|''θ''}} (teta) podem ser construídas geometricamente em termos de um círculo unitário centrado em ''O''.]]
[[Imagem:Webysther 20160305 - Ciclo trigonométrico.svg|direita|300px|Ciclo trigonométrico]]
[[Imagem:Periodic sine-pt-br.svg|thumb|Função de seno no círculo unitário (acima) e seu gráfico (abaixo)]]
[[Imagem:Unit Circle Definitions of Six Trigonometric Functions-pt-br.svg|thumb|upright=1.2|Nesta ilustração, as seis funções trigonométricas de um ângulo arbitrário {{Math|''θ''}} são representadas como [[Sistema de coordenadas cartesiano|coordenadas]] cartesianas de pontos relacionados ao [[círculo unitário]]. As ordenadas de {{Math|A}}, {{Math|B}} e {{Math|D}} são {{Math|sen ''θ''}}, {{Math|tan ''θ''}} e {{Math|csc ''θ''}}, respectivamente, enquanto as abscissas de {{Math|A}}, {{Math|C}} e {{Math|E}} são {{Math|cos ''θ''}}, {{Math|cot ''θ''}} and {{Math|sec ''θ''}}, respectivamente.]]
[[Imagem:trigonometric function quadrant sign.svg|thumb|Sinais de funções trigonométricas em cada quadrante. [[Mnemônica em trigonometria|Mnemônicos]] como "todos os alunos fazem cálculo" (a partir do inglês, "'''''all''' '''s'''tudents '''t'''ake '''c'''alculus''") indicam quando '''s'''eno, '''c'''osseno e '''t'''angente são positivos dos quadrantes I a IV.<ref name=steuben>{{Cite book |last1=Stueben |first1=Michael |title=Twenty years before the blackboard: the lessons and humor of a mathematics teacher |last2=Sandford |first2=Diane |date=1998 |publisher=Mathematical Association of America |isbn=978-0-88385-525-6 |series=''Spectrum series'' |location=''Washington, DC''|page=119|url=https://books.google.com/books?id=qnd0P-Ja-O8C&dq=%22All+Students+Take+Calculus%22&pg=PA119}}</ref>]]
As seis funções trigonométricas podem ser definidas como [[Sistema de coordenadas cartesiano|valores de coordenadas]] de pontos no [[Plano (geometria)|plano euclidiano]] que estão relacionados ao [[círculo unitário]], que é o [[Circunferência|círculo]] de raio um centrado na origem {{Math|O}} deste sistema de coordenadas. Enquanto as [[#Definições de triângulo retângulo|definições de triângulo retângulo]] permitem a definição das funções trigonométricas para ângulos entre {{Math|0}} e <math display="inline">\frac{\pi}{2}</math> [[radiano]]s {{Math|(90°)}}, as definições do círculo unitário permitem que o domínio das funções trigonométricas seja estendido a todos os números reais positivos e negativos.


Seja <math>\mathcal L</math> o <!--[[:en:Line (geometry)#Ray]]-->raio obtido pela rotação de um ângulo {{Mvar|θ}} da metade positiva do eixo {{Math|''x''}} ([[Sentido dos ponteiros do relógio|rotação anti-horária]] para <math>\theta > 0</math>, e rotação horária para <math>\theta < 0</math>). Este raio intercepta o círculo unitário no ponto <math>\mathrm{A} = (x_\mathrm{A},y_\mathrm{A})</math>. O raio <math>\mathcal L</math>, estendido para uma [[reta]] se necessário, intercepta a reta da equação <math>x=1</math> no ponto <math>\mathrm{B} = (1,y_\mathrm{B})</math>, e a reta da equação <math>y=1</math> no ponto <math>\mathrm{C} = (x_\mathrm{C},1)</math>. A [[Tangente (geometria)|reta tangente]] ao círculo unitário no ponto {{Math|A}}, é [[Perpendicularidade|perpendicular]] a <math>\mathcal L</math>, e intercepta os eixos {{Math|''y''}} e {{Math|''x''}} nos pontos <math>\mathrm{D} = (0,y_\mathrm{D})</math> e <math>\mathrm{E} = (x_\mathrm{E},0)</math>. As [[Sistema de coordenadas cartesiano|coordenadas]] desses pontos fornecem os valores de todas as funções trigonométricas para qualquer valor real arbitrário de {{Mvar|θ}} da seguinte maneira.
A definição das funções trigonométricas pode ser generalizada para um ângulo <math>\theta</math> real qualquer através do [[ciclo trigonométrico]]. O ciclo trigonométrico é um círculo de raio unitário centrado na origem de um sistema de coordenadas cartesianas. Como cada ponto <math>(x,y)</math> pertencente ao ciclo está a uma distância ''1'' da origem, o [[teorema de Pitágoras]] afirma que:
<math display="block">x^2 + y^2=1\quad (1)</math>
E, ainda, para cada ângulo <math>\theta</math> existe um único ponto ''P'' pertencente ao círculo, tal que o segmento <math>\overline{OP}</math> faz um ângulo <math>\theta</math> com o eixo ''x''.


As funções trigonométricas de {{Math|cos}} e {{Math|sen}} são definidas, respectivamente, como os valores das coordenadas ''x'' e ''y'' do ponto {{Math|A}}. Ou seja,
Neste caso, o seno é definido como a projeção do segmento <math>\overline{OP}</math> sobre o eixo ''y''. O cosseno é definido como a projeção do segmento <math>\overline{OP}</math> com o eixo ''x''. Isto é:
:<math>\cos \theta = x_\mathrm{A} \quad</math> e <math>\quad \sen \theta = y_\mathrm{A}</math>.<ref>{{Cite web|url=https://www.encyclopediaofmath.org/index.php/Trigonometric_functions|title=''Trigonometric Functions''|last=Bityutskov|first=V.I.|date=07-02-2011|website=Encyclopedia of Mathematics|language=en|archive-url=https://web.archive.org/web/20171229231821/https://www.encyclopediaofmath.org/index.php/Trigonometric_functions|archive-date=2017-12-29|url-status=live|access-date=29-12-2017}}</ref>
<math display="block">\sen\theta=y\quad \cos\theta=x\quad (2)</math>
No intervalo <math>0 \le \theta \le \pi/2</math>, esta definição coincide com a definição do triângulo retângulo, tomando o triângulo retângulo como tendo o raio unitário {{Math|OA}} como [[hipotenusa]]. E como a equação <math>x^2+y^2=1</math> vale para todos os pontos <math>\mathrm{P} = (x,y)</math> no círculo unitário, esta definição de cosseno e seno também satisfaz a [[Identidade trigonométrica fundamental|identidade pitagórica]].
:<math>\cos^2\theta+\sen^2\theta=1</math>
As outras funções trigonométricas podem ser encontradas ao longo do círculo unitário como
:<math>\tan \theta = y_\mathrm{B} \quad</math> e <math> \quad\cot \theta = x_\mathrm{C}</math>,
:<math>\csc \theta\ = y_\mathrm{D} \quad</math> e <math> \quad\sec \theta = x_\mathrm{E}</math>.
Ao aplicar os métodos de identidade pitagórica e de prova geométrica, essas definições podem ser facilmente demonstradas como coincidentes com as definições de tangente, cotangente, secante e cossecante em termos de seno e cosseno, ou seja:
: <math>\tan \theta =\frac{\sen \theta}{\cos\theta},\quad \cot\theta=\frac{\cos\theta}{\sen\theta},\quad \sec\theta=\frac{1}{\cos\theta},\quad \csc\theta=\frac{1}{\sen\theta}</math>.
[[Imagem:Trigonometric functions.svg|right|thumb|upright=1.35|link={{filepath:trigonometric_functions_derivation_animation.svg}}|Funções trigonométricas:
{{Color|#00A|Seno}},
{{Color|#0A0|Cosseno}},
{{Color|#A00|Tangente}},
{{Color|#00A|Cossecante (pontilhada)}},
{{Color|#0A0|Secante (pontilhada)}},
{{color|#A00|Cotangente (pontilhada)}}
– [{{filepath:trigonometric_functions_derivation_animation.svg}} animação] ]]
Como uma rotação de um ângulo de <math>\pm2\pi</math> não altera a posição ou o tamanho de uma forma, os pontos {{Math|A}}, {{Math|B}}, {{Math|C}}, {{Math|D}}, e {{math|E}} são os mesmos para dois ângulos cuja diferença é um múltiplo inteiro de <math>2\pi</math>. Assim, as funções trigonométricas são [[Função periódica|funções periódicas]] com período <math>2\pi</math>. Ou seja, as igualdades
: <math> \sen\theta = \sen\left(\theta + 2 k \pi \right)\quad</math> e <math>\quad \cos\theta = \cos\left(\theta + 2 k \pi \right)</math>
valem para qualquer ângulo {{Mvar|θ}} e qualquer [[Número inteiro|inteiro]] {{Mvar|k}}. O mesmo é verdade para as outras quatro funções trigonométricas. Observando o sinal e a monotonicidade das funções de seno, cosseno, cossecante e secante nos quatro quadrantes, pode-se mostrar que <math>2\pi</math> é o menor valor para o qual elas são periódicas (ou seja, <math>2\pi</math> é o [[Função periódica|período fundamental]] dessas funções). No entanto, após uma rotação de um ângulo <math>\pi</math>, os pontos {{Mvar|B}} e {{Mvar|C}} já retornam à sua posição original, de modo que a função de tangente e a função de cotangente têm um período fundamental de <math>\pi</math>. Isto é, as igualdades
: <math> \tan\theta = \tan(\theta + k\pi) \quad</math> e <math>\quad \cot\theta = \cot(\theta + k\pi)</math>
valem para qualquer ângulo {{Mvar|θ}} e qualquer inteiro {{Mvar|k}}.


==Valores algébricos==
As outras funções podem ser definidas conforme as relações a seguir:
[[Imagem:Unit circle angles color.svg|right|thumb|O [[círculo unitário]], com alguns pontos rotulados com seus cossenos e senos (nesta ordem), e os ângulos correspondentes em radianos e graus.]]
<math display="block">\begin{array}{rclrcl}
\tan \theta &=& \frac{\sen \theta}{\cos \theta}\quad &
\sec \theta &=& \frac{1}{\cos \theta}\\~\\
\csc\, \theta &=& \frac{1}{\sen \theta}\quad &
\cot\, \theta &=& \frac{\cos \theta}{\sen \theta}\end{array}</math>


As expressões algébricas para os ângulos mais importantes são as seguintes:
Deve-se observar que esta definição, quando restrita aos ângulos [[agudos]], concorda com a definição no triângulo retângulo.
:<math>\sen 0 = \sen 0^\circ \quad= \frac{\sqrt0}2 = 0</math> (<!--[[:en:Angle#Types of angles|]]-->[[Ângulo#Quanto à medida|ângulo zero/nulo]])
:<math>\sen \frac\pi6 = \sen 30^\circ = \frac{\sqrt1}2 = \frac{1}{2}</math>
:<math>\sen \frac\pi4 = \sen 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{1}{\sqrt{2}}</math>
:<math>\sen \frac\pi3 = \sen 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}</math>
:<math>\sen \frac\pi2 = \sen 90^\circ = \frac{\sqrt4}2 = 1</math> ([[ângulo reto]])
Escrever os numeradores como [[Raiz quadrada|raízes quadradas]] de inteiros não negativos consecutivos, com um denominador de 2, fornece uma maneira fácil de lembrar os valores.<ref name="Larson_2013"/>


Essas expressões simples geralmente não existem para outros ângulos que são múltiplos racionais de um ângulo reto.
=== Relação fundamental ===
*Para um ângulo que, medido em graus, é um múltiplo de três, os [[Número trigonométrico|valores trigonométricos exatos]] do seno e do cosseno podem ser expressos em termos de raízes quadradas. Esses valores do seno e do cosseno podem, portanto, ser [[Construções com régua e compasso|construídos por régua e compasso]].
{{Artigo principal|Identidade trigonométrica fundamental}}
*Para um ângulo de um número inteiro de graus, o seno e o cosseno podem ser expressos em termos de raízes quadradas e da [[raiz cúbica]] de um [[número complexo]] que não é real. A [[teoria de Galois]] permite uma prova de que, se o ângulo não for um múltiplo de 3°, raízes cúbicas que não são reais são inevitáveis.
Observa-se diretamente de ''(1)'' e ''(2)'' a '''relação fundamental''' entre o cosseno e o seno de um ângulo <math>\theta:</math>
*Para um ângulo que, expresso em graus, é um [[número racional]], o seno e o cosseno são [[Número algébrico|números algébricos]], que podem ser expressos em termos de [[Radiciação|raízes {{Mvar|n}}-ésimas]]. Isso resulta do fato de que os [[Grupo de Galois|grupos de Galois]] dos <!--[[:en:Cyclotomic polynomial]]-->polinômios ciclotômicos são [[Grupo cíclico|cíclicos]].
<math display="block">\sen^2\theta+\cos^2\theta =1</math>
*Para um ângulo que, expresso em graus, não é um número racional, então o ângulo ou tanto o seno quanto o cosseno são [[Número transcendente|números transcendentais]]. Este é um corolário do <!--[[:en:Baker's theorem]]-->teorema de Baker, provado em 1966.


===Valores algébricos simples===
===<ref name=":0">{{citar livro|título=Análise de Fourier|ultimo=AZEVEDO|primeiro=Fabio Souto de|editora=UFRGS|ano=2018|local=|páginas=Capítulo 2|acessodata=20/06/2019}}</ref>Demais relações ===
<!---->
Considerando <math>x,y \in \mathbb{R}</math>, as seguintes afirmações são válidas:
A tabela a seguir lista os senos, cossenos e tangentes de múltiplos de 15 graus de 0 a 90 graus.
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! colspan=2 | Ângulo, ''θ'', em
! rowspan=2 | <math>\sen(\theta)</math>
! rowspan=2 | <math>\cos(\theta)</math>
! rowspan=2 | <math>\tan(\theta)</math>
|-
! radianos
! graus
|-
| <math>0</math>
| <math>0^\circ</math>
| <math>0</math>
| <math>1</math>
| <math>0</math>
|-
| <math>\frac{\pi}{12}</math>
| <math>15^\circ</math>
| <math>\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}</math>
| <math>\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}</math>
| <math>2-\sqrt{3}</math>
|-
| <math>\frac{\pi}{6}</math>
| <math>30^\circ</math>
| <math>\frac{1}{2}</math>
| <math>\frac{\sqrt{3}}{2}</math>
| <math>\frac{\sqrt{3}}{3}</math>
|-
| <math>\frac{\pi}{4}</math>
| <math>45^\circ</math>
| <math>\frac{\sqrt{2}}{2}</math>
| <math>\frac{\sqrt{2}}{2}</math>{{Efn|Também igual a <math>\frac{1}{\sqrt{2}}</math>}}
| <math>1</math>
|-
| <math>\frac{\pi}{3}</math>
| <math>60^\circ</math>
| <math>\frac{\sqrt{3}}{2}</math>
| <math>\frac{1}{2}</math>
| <math>\sqrt{3}</math>
|-
| <math>\frac{5\pi}{12}</math>
| <math>75^\circ</math>
| <math>\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}</math>
| <math>\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}</math>
| <math>2 + \sqrt{3}</math>
|-
| <math>\frac{\pi}{2}</math>
| <math>90^\circ</math>
| <math>1</math>
| <math>0</math>
| {{N/a|Indefinido}}
|}


==Periodicidade e assíntotas==
==== Soma de arcos ====
As funções de cosseno e de seno são [[Função periódica|periódicas]], com período <math>2\pi</math>, que é o menor período positivo:
<math>\sen(x\pm y)=\sen(x)\cos(y)\pm \sen(y)\cos(x)</math>
<math display="block">\cos(z+2\pi) = \cos(z),\quad \sen(z+2\pi) = \sen(z)</math> Consequentemente, a secante e a cossecante também têm <math>2\pi</math> como seu período. As funções de seno e de cosseno também têm semiperíodos <math>\pi</math>, e:
<math display="block">\cos(z+\pi)=-\cos(z),\quad\sen(z+\pi)=-\sen(z)</math>
Segue-se, portanto, que
<math display="block">\tan(z+\pi) = \tan(z),\quad \cot(z+\pi) = \cot(z)</math>
bem como outras identidades, como
<math display="block">\cos^2(z+\pi) = \cos^2(z),\quad \sen^2(z+\pi) = \sen(z),\quad \cos(z+\pi)\sen(z+\pi)=\cos(z)\sen(z)</math>
Também temos:
<math display="block">\cos(x+\pi/2) = -\sen(x),\quad \sen(x+\pi/2)=\cos(x)</math>
A função <math>\sen(z)</math> tem um zero único (em <math>z=0</math>) na faixa <math>-\pi < \real(z) <\pi</math>. A função <math>\cos(z)</math> tem o par de zeros <math>z=\pm\pi/2</math> no mesmo domínio. Devido à periodicidade, os zeros de seno são:
<math display="block">\pi\mathbb Z = \left\{\dots,-2\pi,-\pi,0,\pi,2\pi,\dots\right\}\subset\mathbb C</math>
Os zeros de cosseno são:
<math display="block">\frac{\pi}{2} + \pi\mathbb Z = \left\{\dots,-\frac{3\pi}{2},-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2},\frac{3\pi}{2},\dots\right\}\subset\mathbb C</math>
Todos os zeros são zeros simples, e cada função tem derivada <math>\pm 1</math> em cada um dos zeros.


A função de tangente <math>\tan(z)=\sen(z)/\cos(z)</math> tem um zero simples em <math>z=0</math> e assíntotas verticais em <math>z=\pm\pi/2</math>, onde tem um polo simples de resíduo <math>-1</math>. Novamente, devido à periodicidade, os zeros são todos os múltiplos inteiros de <math>\pi</math> e os polos são múltiplos ímpares de <math>\pi/2</math>, todos tendo o mesmo resíduo. Os polos correspondem a assíntotas verticais
<math>\cos(x\pm y)=\cos(x)\cos(y)\mp \sen(y)\sen(x)</math>
<math display="block">\lim_{x\to\pi^-}\tan(x) = +\infty,\quad \lim_{x\to\pi^+}\tan(x) = -\infty</math>
A função de cotangente <math>\cot(z)=\cos(z)/\sen(z)</math> tem um polo simples de resíduo 1 nos múltiplos inteiros de <math>\pi</math> e zeros simples nos múltiplos ímpares de <math>\pi/2</math>. Os polos correspondem às assíntotas verticais
<math display="block">\lim_{x\to 0^-}\cot(x) = -\infty,\quad \lim_{x\to 0^+}\cot(x) = +\infty</math>


==Identidades básicas==
Das relações acima, fazendo <math>y = x</math>, obtém-se:
Muitas [[Identidade (matemática)|identidades]] inter-relacionam as funções trigonométricas. Esta seção contém as mais básicas; para mais identidades, veja [[Identidade trigonométrica|Lista de identidades trigonométricas]]. Essas identidades podem ser provadas geometricamente a partir das definições de círculo unitário ou de triângulo retângulo (embora, para as últimas definições, deva-se tomar cuidado com ângulos que não estejam no intervalo {{Math|[0, {{Pi}}/2]}}, veja [[Provas de identidades trigonométricas]]). Para provas não geométricas usando apenas ferramentas de [[Cálculo infinitesimal|cálculo]], pode-se usar diretamente as equações diferenciais, de uma forma semelhante à da [[#Fórmula de Euler e a função exponencial|prova acima]] da identidade de Euler. Também se pode usar a identidade de Euler para expressar todas as funções trigonométricas em termos de exponenciais complexos e usar propriedades da função exponencial.


==Paridade==
<math>\cos(2x) = \cos^2(x) - \sen^2(x)</math>
O cosseno e a secante são <!--[[:en:Even and odd functions#Even functions]]-->[[Paridade de funções|funções pares]]; as outras funções trigonométricas são <!--[[:en:Even and odd functions#Odd functions]]-->[[Paridade de funções|funções ímpares]]. Isto é:

:<math>\begin{align}
<math>\sen(2x) = 2\sen(x) \cos(x)</math>
\sen(-x) &=-\sen x\\

\cos(-x) &=\cos x\\
Outras relações:
\tan(-x) &=-\tan x\\

\cot(-x) &=-\cot x\\
<math>\tan(x+y)=\frac{\tan(x)+\tan(y)}{1-\tan(x)\tan(y)}\quad \ \ \ \ x,y \neq\pi/2+K\pi,\ K\in \Zeta</math>
\csc(-x) &=-\csc x\\

\sec(-x) &=\sec x
==== Transformação soma-produto / Fórmulas de Werner / Prostaférese ====
\end{align}</math>

# <math>\cos(a)+\cos(b)=2\cos\left(\tfrac{a+b}{2}\right)\cos\left(\tfrac{a-b}{2}\right)</math>
# <math>\cos(a)-\cos(b)=-2 \sen\left(\tfrac{a+b}{2}\right) \sen\left(\tfrac{a-b}{2}\right)</math>
# <math>\sen(a)+\sen(b)=2\sen\left(\tfrac{a+b}{2}\right)\cos\left(\tfrac{a-b}{2}\right)</math>
# <math>\sen(a)-\sen(b)=2\cos\left(\tfrac{a+b}{2}\right)\sen\left(\tfrac{a-b}{2}\right)</math>

==== Transformação produto-soma ====

# <math>\cos(a)\cos(b)=\tfrac{1}{2}[\cos(a+b)+\cos(a-b)]</math>
# <math>\cos(a)\sen(b)=\tfrac{1}{2}[\sen(a+b)-\sen(a-b)]</math>
# <math>\sen(a)\cos(b)=\tfrac{1}{2}[\sen(a+b) + \sen(a-b)]</math>
# <math>\sen(a)\sen(b)=\tfrac{1}{2}[\cos(a-b)-\cos(a+b)]</math>

=== Definições geométricas ===
Alternativamente, todas as funções trigonométricas podem ser definidas geometricamente conforme figura ao lado. Observe que o triângulo ''OAE'' é retângulo, o cateto ''AO'' é unitário e o cateto ''AE'' é oposto ao ângulo <math>\theta</math> e, portanto, sendo ''OE'' a hipotenusa deste triângulo, temos:
<math display="block">
\tan\theta=\frac{~~\overline{AE}~~}{\overline{AO}}=\overline{AE},\quad
\sec\theta=\frac{~~\overline{OE}~~}{\overline{AO}}=\overline{OE}</math>

O triângulo ''AOF'' também é retângulo, sendo o cateto ''AO'' unitário, a hipotenusa ''OF'' e o ângulo ''AFO'' igual a <math>\theta,</math> portanto:
<math display="block">
\cot\theta=\frac{~~\overline{AF}~~}{\overline{AO}}=\overline{AF},\quad
\csc\theta=\frac{~~\overline{OF}~~}{\overline{AO}}=\overline{OF}</math>

== Função geral ==
A função geral é uma representação das funções trigonométricas criada a fim de simplificar e tornar mais intuitivas suas propriedades e relações. Ela é definida do seguinte modo: <math>V_0(\theta) = \cos(\theta)</math> e <math>D^n_\theta V_x(\theta)=V_{n+x}(\theta)</math>, em que <math>D^n_x</math> é a notação de Euler para diferenciação. Exemplificam-se as abaixo as representações tradicionais na forma generalizada :

# <math>V_{-2}(x)=-\cos(x)</math>
# <math>V_{-1}(x)=\sen(x)</math>
# <math>V_0(x)=\cos(x)</math>
# <math>V_{0,5}(x)=\cos(x-\pi/4)</math>
# <math>V_1(x)=-\sen(x)</math>

Detalhes de notação: <math>V_a=V_a(0)</math>

==== Propriedades ====

# Base par: <math>V_p(\theta)=V_p(-\theta)</math>
# Relação fundamental: se <math>a-b</math> for um número ímpar, então <math>V_a^2(x)+V_b^2(x)=1</math>
# Base ímpar:<math>V_i(\theta)=-V_i(-\theta)</math>
# Mudança de Base: <math>V_a(\theta)=V_b\left(\theta +\tfrac{a-b}{2}\pi\right)</math>
# Periodicidade da base: <math>V_a(\theta)=(-1)^{k}V_{a+2k}(\theta), k\in \mathbb{Z}</math>
# Periodicidade do arco: <math>V_a(\theta)=V_a(\theta + 2k\pi), k\in \mathbb{Z} </math>
#Extrusão de base: <math>V_a (\theta) = V_0 \left(\theta+a\frac{\pi}{2}\right)</math>
#"Passar arco para o outro lado": <math>V_\alpha (x+a) = V_\beta (b) \implies V_\alpha (x) = V_\beta(b-\alpha)</math>

==== Transformação soma-produto ====
<math>V_a(x)+V_b(y)=2 V_{\tfrac{a+b}{2}}\left(\tfrac{x+y}{2}\right)V_{\tfrac{a-b}{2}}\left({\tfrac{x-y}{2}}\right)</math>

''Exemplos:''

# Soma de cossenos: <math>\begin{cases} \cos(a)+\cos(b)&=&2\cos\left(\tfrac{a+b}{2}\right)\cos\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\iff \\ \iff V_0(a)+V_0(b)&=&2V_{\tfrac{0+0}{2}}
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_{\tfrac{0-0}{2}}\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\iff \\\iff V_0(a)+V_0(b)&=&2V_0
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_0\left(\tfrac{a-b}{2}\right) \end{cases}</math>
#Diferença de cossenos: <math>\begin{cases}\cos(a)-\cos(b)&=&-2\sen\left(\tfrac{a+b}{2}\right)\sen\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\iff \\\iff V_0(a)+V_2(b)&=&2V_{\tfrac{0+2}{2}}
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_{\tfrac{0-2}{2}}\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\iff \\\iff V_0(a) + V_2(b) &=&2V_1
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_{-1}\left(\tfrac{a-b}{2}\right) \iff \\\iff V_0(a) + V_2(b) &=& -2V_{-1}
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_{-1}\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\end{cases}</math>
# Soma de senos: <math>\begin{cases} \sen(a)+\sen(b)&=&2\sen\left(\tfrac{a+b}{2}\right)\cos\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\iff\\\iff V_{-1}(a)+V_{-1}(b)&=&
2V_{\tfrac{-1-1}{2}}
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_{\tfrac{-1+1}{2}}\left(\tfrac{a-b}{2}\right) \iff \\\iff V_{-1}(a)+V_{-1}(b)&=& 2V_{-1}
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_0\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\end{cases}</math>
#Diferença de senos: <math>\begin{cases} \sen(a)-\sen(b)&=&2\cos\left(\tfrac{a+b}{2}\right)\sen\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\iff \\\iff V_{-1}(a)+V_1(b)&=&
2V_{\tfrac{-1+1}{2}}
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_{\tfrac{-1-1}{2}}\left(\tfrac{a-b}{2}\right)\iff \\\iff V_{-1}(a)+V_1(b) &=& 2V_0
\left(\tfrac{a+b}{2}\right)V_{-1}\left(\tfrac{a-b}{2}\right) \end{cases}</math>

==== Transformação de produto em soma ====
É também possível transformar produto de gerais em soma de gerais. Isto é feito da seguinte forma:

* Para 2 termos, <math>V_a(x)V_b(y)=\tfrac{1}{2}[V_{a+b}(x+y)+V_{a-b}(x-y)]</math>
* Para 3 termos, <math>V_a(x)V_b(y)V_c(z)=\tfrac{1}{4}[V_{a+b+c}(x+y+z)+V_{a+b-c}(x+y-z)+V_{a-b+c}(x-y+z)+V_{a-b-c}(x-y-z)]</math>
* Para 4 termos, <math>V_a(w)V_b(x)V_c(y)V_d(z) = \frac{1}{8}\left[\begin{array}{c} V_{a+b+c+d}(w+x+y+z) + V_{a+b+c-d}(w+x+y-z)+\\+V_{a+b-c+d}(w+x-y+z)+V_{a+b-c-d}(w+x-y-z)+\\ +V_{a-b+c+d}(w-x+y+z) + V_{a-b+c-d}(w-x+y-z)+\\+V_{a-b-c+d}(w-x-y+z)+V_{a-b-c-d}(w-x-y-z)\end{array}\right]</math>
* Para 5 termos, <math>V_a(v)V_b(w)V_c(x)V_d(y)V_e(z) = \frac{1}{16}\left[\begin{array}{c} V_{a+b+c+d+e}(v+w+x+y+z) + V_{a+b+c+d-e}(v+w+x+y-z)+\\ +V_{a+b+c-d+e}(v+w+x-y+z) + V_{a+b+c-d-e}(v+w+x-y-z)+\\+ V_{a+b-c+d+e}(v+w-x+y+z) + V_{a+b-c+d-e}(v+w-x+y-z)+\\ +V_{a+b-c-d+e}(v+w-x-y+z) + V_{a+b-c-d-e}(v+w-x-y-z)+\\+ V_{a-b+c+d+e}(v-w+x+y+z) + V_{a-b+c+d-e}(v-w+x+y-z)+\\ +V_{a-b+c-d+e}(v-w+x-y+z) + V_{a-b+c-d-e}(v-w+x-y-z)+\\+ V_{a-b-c+d+e}(v-w-x+y+z) + V_{a-b-c+d-e}(v-w-x+y-z)+\\ +V_{a-b-c-d+e}(v-w-x-y+z) + V_{a-b-c-d-e}(v-w-x-y-z) \end{array}\right]</math>

Repare a sequência [[Sistema de numeração binário|binária]] nos sinais '+' e '-'. Para 3 termos, por exemplo, note que os sinais entre 'a', 'b' e 'c' se comportam da seguinte maneira: ++, +-, -+, --. O comportamento binário é observado para qualquer quantidade de termos. Tal formulação é bastante vantajosa para um alto número de termos, encontrados, entre outros, no estudo de [[Máquina elétrica|máquinas elétricas]] (como no cálculo do torque eletromagnético, que demanda 3 termos) - a qual seria de difícil obtenção através dos meios tradicionais.

Exemplos:

# Produto do seno com o cosseno: <math>
\begin{cases} \sen(a)\cos(b)&=&\tfrac{1}{2}[\sen(a+b)+\sen(a-b)]\iff\\\iff V_{-1}(a)V_0(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{-1+0}(a+b)
+V_{-1-0}(a-b)]\iff\\\iff V_{-1}(a)V_0(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{-1}(a+b)
+V_{-1}(a-b)] \end{cases}</math>
#Produto de cossenos: <math>\begin{cases} \cos(a)\cos(b)&=&\tfrac{1}{2}[\cos(a+b)+\cos(a-b)]\iff\\\iff V_0(a)V_0(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{0+0}(a+b)
+V_{0-0}(a-b)]\iff \\\iff V_0(a)V_0(b) &=&\tfrac{1}{2}[V_0(a+b)
+V_0(a-b)]\end{cases}</math>
#Produto do cosseno com o seno: <math>\begin{cases} \cos(a)\sen(b)&=&\tfrac{1}{2}[\sen(a+b)-\sen(a-b)]\iff\\\iff V_0(a)V_{-1}(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{0-1}(a+b)
+V_{0+1}(a-b)]\iff\\\iff V_0(a)V_{-1}(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{-1}(a+b)
+V_1(a-b)]\iff\\\iff V_0(a)V_{-1}(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{-1}(a+b)-V_{-1}(a-b)] \end{cases}</math>
#Produto de senos: <math>\begin{cases} \sen(a)\sen(b)&=&\tfrac{1}{2}[\cos(a-b)-\cos(a+b)]\iff\\\iff V_{-1}(a)V_{-1}(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{-1-1}(a+b)
+V_{-1+1}(a-b)]\iff\\\iff V_{-1}(a)V_{-1}(b)&=&\tfrac{1}{2}[V_{-2}(a+b)
+V_0(a-b)]\iff\\\iff V_{-1}(a)V_{-1}(b)&=&\tfrac{1}{2}[-V_0(a+b)+V_0(a-b)] \end{cases}</math> <br />

==== Soma de arcos ====
Para uma geral de dado arco, é possível decompô-la em soma de produtos de gerais de outros arcos.

* Em 2 arcos, <math>V_a(x+y)=V_a(x)V_0(y)+V_{a+1}(x)V_{-1}(y) </math>
* Em 3 arcos, <math>V_a(x+y+z)=V_a(x)V_0(y)V_0(z)+V_{a+1}(x)V_0(y)V_{-1}(z)+V_{a+1}(x)V_{-1}(y)V_0(z)+V_{a+2}(x)V_{-1}(y)V_{-1}(z) </math>
* Em 4 arcos, <math>V_a(w+x+y+z)=\left(\begin{array}{c} V_{a}(w) V_{0}(x) V_{0}(y) V_{0}(z)+V_{a+1}(w) V_{0}(x) V_{0}(y) V_{-1}(z)+\\
+V_{a+1}(w) V_{0}(x) V_{-1}(y) V_{0}(z)+V_{a+2}(w) V_{0}(x) V_{-1}(y) V_{-1}(z)+\\
+V_{a+1}(w) V_{-1} (x) V_{0}(y) V_{0}(z)+V_{a+2}(w) V_{-1}(x) V_{0}(y) V_{-1}(z)+\\
+V_{a+2}(w) V_{-1}(x) V_{-1}(y) V_{0}(z)+V_{a+3}(w) V_{-1} (x) V_{-1}(y) V_{-1}(z)\\
\end{array}\right) </math>
* Em 5 arcos, <math>V_a(v+w+x+y+z) = \left(\begin{array}{c} V_{a} (v) V_{0} (w) V_{0} (x) V_{0} (y) V_{0} (z) + V_{a+1} (v) V_{0} (w) V_{0} (x) V_{0} (y) V_{-1} (z)+\\
+V_{a+1} (v) V_{0} (w) V_{0} (x) V_{-1} (y) V_{0} (z) + V_{a+2} (v) V_{0} (w) V_{0} (x) V_{-1} (y) V_{-1} (z)+\\
+V_{a+1} (v) V_{0} (w) V_{-1} (x) V_{0} (y) V_{0} (z) + V_{a+2} (v) V_{0} (w) V_{-1} (x) V_{0} (y) V_{-1} (z)+\\
+V_{a+2} (v) V_{0} (w) V_{-1} (x) V_{-1} (y) V_{0} (z) + V_{a+3} (v) V_{0} (w) V_{-1} (x) V_{-1} (y) V_{-1} (z)+\\
+V_{a+2} (v) V_{-1} (w) V_{0} (x) V_{0} (y) V_{0} (z) + V_{a+2} (v) V_{-1} (w) V_{0} (x) V_{0} (y) V_{-1} (z)+\\
+V_{a+3} (v) V_{-1} (w) V_{0} (x) V_{-1} (y) V_{0} (z) + V_{a+3} (v) V_{-1} (w) V_{0} (x) V_{-1} (y) V_{-1} (z)+\\
+V_{a+3} (v) V_{-1} (w) V_{-1} (x) V_{0} (y) V_{0} (z) + V_{a+3} (v) V_{-1} (w) V_{-1} (x) V_{0} (y) V_{-1} (z)+\\
+V_{a+3} (v) V_{-1} (w) V_{-1} (x) V_{-1} (y) V_{0} (z) + V_{a+4} (v) V_{-1} (w) V_{-1} (x) V_{-1} (y) V_{-1} (z)
\end{array}\right) </math>

Note a sequência binária na base das funções gerais V(y) e V(z): 00, 0(-1), (-1)0, (-1)(-1). O comportamento binário é observado para qualquer 'n'. A base da função geral da esquerda, V(x), altera-se, em cada termo da soma para manter igual a soma das bases iguais à base inicial:

* No caso, para 2 arcos, note que, na base, tem-se:<math>\begin{cases}a+0+0=a\\ (a+1)+0+(-1) = a\\ (a+1)+(-1)+0 = a\\ (a+2)+(-1)+(-1)=a \end{cases}</math>

''Exemplos'':

# Cosseno da soma:<math>
\begin{cases}
\cos(a + b) &=& \cos(a)\cos(b)-\sen(a)\sen(b)\iff\\
\iff V_0(a+b)&=&V_0(a)V_0(b)+V_{0+1}(a)V_{-1}(b)\iff\\
\iff V_0(a+b)&=&V_0(a)V_0(b)+V_1(a)V_{-1}(b)\iff\\
\iff V_0(a+b)&=&V_0(a)V_0(b)-V_{-1}(a)V_{-1}(b)
\end{cases}</math>
#Seno da soma: <math>

\begin{cases}
\sen(a + b) &=& \sen(a)\cos(b)+\cos(a)\sen(b)\iff\\
\iff V_{-1}(a+b)&=&V_{-1}(a)V_0(b)+V_{-1+1}(a)V_{-1}(b)\iff\\
\iff V_{-1}(a+b)&=&V_{-1}(a)V_0(b)+V_0(a)V_{-1}(b)

\end{cases}</math>
# Seno da diferença: <math>\begin{cases}
\sen(a - b) &=& \sen(a)\cos(b)-\cos(a)\sen(b)\iff\\
\iff V_{-1}(a-b)&=&V_{-1}(a)V_0(-b)+V_{-1+1}(a)V_{-1}(-b)\iff\\
\iff V_{-1}(a-b)&=& V_{-1}(a)V_0(b)-V_0(a)V_{-1}(b)
\end{cases}</math>
# Cosseno da diferença: <math>\begin{cases}
\cos(a - b) &=& \cos(a)\cos(b)+\sen(a)\sen(b)\iff\\
\iff V_0(a-b)&=&V_0(a)V_0(-b)+V_{0+1}(a)V_{-1}(-b)\iff\\
\iff V_0(a-b)&=&V_0(a)V_0(-b)+V_1(a)V_{-1}(-b)\iff\\
\iff V_0(a-b)&=&V_0(a)V_0(b)+V_{-1}(a)V_{-1}(b)
\end{cases}</math>

==== Soma de arcos defasados com ângulo comum variável ====
Seja <math>f(x)</math> uma função de natureza exponencial (seja real ou complexa).

''Exemplos:''

* <math>f(x) = \sum_i A_i V_{\alpha_i}(x-\beta_i)</math>
* <math>f(x) = \sum_i A_i e^{j(x+\alpha_i)} + \sum_i B_i e^{j(-x+\beta_i)}</math>
* <math>f(x)</math> é um [[fasor]]


É válida a seguinte identidade:

<math>f(x) = f(0)\cdot V_0(x) + f'(0) \cdot V_{-1}(x)</math>


Como a função foi decomposta em soma ponderada de seno e cosseno com ângulo comum variável em função de x, pode-se juntar os dois arcos da seguinte forma:

<math>AV_0 (x) + BV_{-1}(x) = \sgn(A)\sqrt{A^2+B^2} V_0 \left(x- \tan^{-1}\frac{B}{A}\right)</math>

== Ângulos notáveis ==
[[Imagem:teq.png|direita|300px|Triângulo equilátero]]
Podemos calcular as funções trigonométricas para os ângulos de 30 e 60 graus através de um [[triângulo equilátero]] partido ao meio por sua altura.


==Períodos==
<math display="block">\begin{array}{rclcrcl}
Todas as funções trigonométricas são [[Função periódica|funções periódicas]] de período {{Math|2{{Pi}}}}. Este é o menor período, exceto para a tangente e a cotangente, que têm {{Pi}} como menor período. Isto significa que, para cada inteiro {{Mvar|k}}, tem-se:
\sen 30^o &=& \frac{1/2}{1}=\frac{1}{2},\quad&
:<math>\begin{array}{lrl}
\sen 60^o &=& \frac{\sqrt{3}/2}{1}=\frac{\sqrt{3}}{2}\\~\\
\sen(x+&2k\pi) &=\sen x \\
\cos 30^o &=& \frac{\sqrt{3}/2}{1}=\frac{\sqrt{3}}{2},&
\cos(x+&2k\pi) &=\cos x \\
\cos 60^o &=& \frac{1/2}{1}=\frac{1}{2}\\~\\
\tan(x+&k\pi) &=\tan x \\
\tan 30^o &=& \frac{1/2}{\sqrt{3}/2}=\frac{\sqrt{3}}{3},&
\cot(x+&k\pi) &=\cot x \\
\tan 60^o &=& \frac{\sqrt{3}/2}{1/2}=\sqrt{3}\\~\\
\csc(x+&2k\pi) &=\csc x \\
\cot 30^o &=& \frac{\sqrt{3}/2}{1/2}=\sqrt{3},&
\sec(x+&2k\pi) &=\sec x
\cot 60^o &=& \frac{1/2}{\sqrt{3}/2}=\frac{\sqrt{3}}{3}\\~\\
\sec 30^o &=& \frac{1}{\sqrt{3}/2}=\frac{2\sqrt{3}}{3},&
\sec 60^o &=& \frac{1}{1/2}=2\\~\\
\csc 30^o &=& \frac{1}{1/2}=2,&
\csc 60^o &=& \frac{1}{\sqrt{3}/2}=\frac{2\sqrt{3}}{3}
\end{array}</math>
\end{array}</math>


===Identidade pitagórica===
As funções trigonométricas para o ângulo de 45 graus podem ser calculadas com o auxílio de um triângulo retângulo isósceles de catetos ''1'', cuja hipotenusa vale (pelo teorema de Pitágoras) <math>\sqrt{2}.</math>
A identidade de Pitágoras é a expressão do [[teorema de Pitágoras]] em termos de funções trigonométricas. É
:<math>\sen^2 x + \cos^2 x = 1</math>.
Dividindo por <math>\cos^2 x</math> ou <math>\sen^2 x</math> resulta
:<math>\tan^2 x + 1 = \sec^2 x</math>
e
:<math>1 + \cot^2 x = \csc^2 x</math>.


===Fórmulas de soma e diferença===
<math display="block">\begin{array}{rclcrcl}
As fórmulas de soma e diferença permitem expandir o seno, o cosseno e a tangente de uma soma ou uma diferença de dois ângulos em termos de senos e cossenos e tangentes dos próprios ângulos. Elas podem ser derivadas geometricamente, usando argumentos que datam de [[Ptolomeu]]. Também é possível produzi-las algebricamente usando a [[fórmula de Euler]].
\sen 45^o &=& \frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2},\quad&
; Soma
\cos 45^o &=& \frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}\\~\\
:<math>\begin{align}
\tan 45^o &=& \frac{1}{1}=1,\quad&
\sen\left(x+y\right)&=\sen x \cos y + \cos x \sen y\\[5mu]
\cot 45^o &=& \frac{1}{1}=1\\~\\
\cos\left(x+y\right)&=\cos x \cos y - \sen x \sen y\\[5mu]
\sec 45^o &=& \frac{\sqrt{2}}{1}=\sqrt{2} \quad&
\csc 45^o &=& \frac{\sqrt{2}}{1}=\sqrt{2}
\tan(x + y) &= \frac{\tan x + \tan y}{1 - \tan x\tan y}
\end{array}</math>
\end{align}</math>
; Diferença
:<math>\begin{align}
\sen\left(x-y\right)&=\sen x \cos y - \cos x \sen y\\[5mu]
\cos\left(x-y\right)&=\cos x \cos y + \sen x \sen y\\[5mu]
\tan(x - y) &= \frac{\tan x - \tan y}{1 + \tan x\tan y}
\end{align}</math>
Quando os dois ângulos são iguais, as fórmulas de soma se reduzem a equações mais simples, conhecidas como <!--[[:en:List of trigonometric identities#Multiple-angle and half-angle formulae]]-->[[Identidade trigonométrica#Formulas de arco duplo, triplo e metade|fórmulas de ângulo duplo]].
:<math>\begin{align}
\sen 2x &= 2 \sen x \cos x = \frac{2\tan x}{1+\tan^2 x}\\[5mu]
\cos 2x &= \cos^2 x - \sen^2 x = 2 \cos^2 x - 1 = 1 - 2 \sen^2 x = \frac{1-\tan^2 x}{1+\tan^2 x}\\[5mu]
\tan 2x &= \frac{2\tan x}{1-\tan^2 x}
\end{align}</math>
Essas identidades podem ser usadas para derivar as [[Identidade trigonométrica#Produto para soma e soma para produto|identidades de produto-soma]].


Ao definir <math>t=\tan \tfrac12 \theta</math>, todas as funções trigonométricas de <math>\theta</math> podem ser expressas como <!--[[:en:Algebraic fraction#Rational fractions]]-->frações racionais de <math>t</math>:
== Funções elementares ==
:<math>\begin{align}
=== Função seno ===
\sen \theta &= \frac{2t}{1+t^2}\\[5mu]
[[Imagem:Funcao trigonometrica seno.PNG|thumb|Gráfico de f(x) = sen x]]
\cos \theta &= \frac{1-t^2}{1+t^2}\\[5mu]
\tan \theta &= \frac{2t}{1-t^2}
\end{align}</math>
Junto com
:<math>d\theta = \frac{2}{1+t^2} \, dt</math>
esta é a [[Substituição tangente do arco metade|substituição de meio-ângulo tangente]], que reduz o cálculo de [[Integral|integrais]] e [[Primitiva|antiderivadas]] de funções trigonométricas ao de frações racionais.


===Derivadas e antiderivadas===
<math display="block">f(x) = \sen x</math>
As [[derivada]]s de funções trigonométricas resultam daquelas de seno e cosseno aplicando a [[regra do quociente]]. Os valores dados para as [[Primitiva|antiderivadas]] na tabela a seguir podem ser verificados diferenciando-as. O número&nbsp;{{Mvar|C}} é uma [[Constante arbitrária de integração|constante de integração]].
Associa a cada número real <math>x,</math> o número <math>y = \sen x</math>
{| class="wikitable" style="text-align: center;"
* Domínio: Como <math>x</math> pode assumir qualquer valor real: <math>D = \mathbb{R}</math>
!<math>f(x)</math> !! <math>f'(x)</math> !! <math display="inline">\int f(x) \, dx</math>
* Conjunto Imagem: Como seno possui valor máximo e mínimo, que são respectivamente 1 e -1, o [[conjunto imagem]] é o intervalo entre esses valores. Logo, <math>\operatorname{Im} = [-1, 1]</math>
|-
* Gráfico: Ele sempre se repete no intervalo de 0 a <math>2\pi.</math> Esse intervalo é denominado '''[[senoide]]'''. Para construir o gráfico basta escrever os pontos em que a função é nula, máxima e mínima no eixo cartesiano.
* Período: É sempre o comprimento da senoide. No caso da função <math>f(x) = \operatorname{sen}\, x,</math> a senoide caracteriza-se pelo intervalo de 0 a <math>2\pi,</math> portanto o período é 2<math>\pi.</math>
|<math>\sen x</math>||<math>\cos x</math>||<math>-\cos x + C</math>
|-
* Paridade: Dado que <math>\operatorname{sen}(-x)=-\operatorname{sen}x,</math> a função seno é ímpar.
|<math>\cos x</math>||<math>-\sen x</math>||<math>\sen x + C</math>
* Sinal da Função: Como seno x é a ordenada do ponto-extremidade do arco:
|-
** <math>f(x) = \sen x</math> é positiva no 1° e 2° quadrantes (ordenada positiva).
|<math>\tan x</math>||<math>\sec^2 x</math>||<math>\ln \left| \sec x \right| + C</math>
** <math>f(x) = \sen x</math> é negativa no 3° e 4° quadrantes (ordenada negativa).
|-
|<math>\csc x</math>||<math>-\csc x \cot x</math>||<math>\ln \left| \csc x - \cot x \right| + C</math>
|-
|<math>\sec x</math>||<math>\sec x \tan x</math>||<math>\ln \left| \sec x + \tan x \right| + C</math>
|-
|<math>\cot x</math>||<math>-\csc^2 x</math>||<math>-\ln \left| \csc x \right| + C</math>
|}
Nota: Para <math>0<x<\pi</math> a integral de <math>\csc x</math> também pode ser escrita como <math>-\operatorname{arsenh}(\cot x)</math>, e para a integral de <math>\sec x</math> para <math>-\pi/2<x<\pi/2</math> como <math>\operatorname{arsenh}(\tan x)</math>, onde <math>\operatorname{arsenh}</math> é o [[Função hiperbólica inversa|seno hiperbólico inverso]].


Alternativamente, as derivadas das 'cofunções' podem ser obtidas usando identidades trigonométricas e a regra de cadeia:
=== Função cosseno ===
:<math>
[[Imagem:Funcao trigonometrica coseno.PNG|thumb|Gráfico de f(x) = cos x]]
\begin{align}
\frac{d\cos x}{dx} &= \frac{d}{dx}\sen(\pi/2-x)=-\cos(\pi/2-x)=-\sen x \, \\
\frac{d\csc x}{dx} &= \frac{d}{dx}\sec(\pi/2 - x) = -\sec(\pi/2 - x)\tan(\pi/2 - x) = -\csc x \cot x \, \\
\frac{d\cot x}{dx} &= \frac{d}{dx}\tan(\pi/2 - x) = -\sec^2(\pi/2 - x) = -\csc^2 x \,
\end{align}
</math>


==Funções inversas==
<math display="block">f(x) = \cos x</math>
{{Artigo principal|Funções trigonométricas inversas}}
Associa a cada número real <math>x,</math> o número <math>y = \cos x</math>
As funções trigonométricas são periódicas e, portanto, não são [[Função injectiva|injetivas]], então, estritamente falando, elas não têm uma [[função inversa]]. No entanto, em cada intervalo em que uma função trigonométrica é [[Função monótona|monotônica]], pode-se definir uma função inversa, e isso define funções trigonométricas inversas como [[Função multivalorada|funções multivaloradas]]. Para definir uma função inversa verdadeira, deve-se restringir o domínio a um intervalo em que a função é monotônica e, portanto, é [[Função bijectiva|bijetiva]] desse intervalo para sua imagem pela função. A escolha comum para esse intervalo, chamada de conjunto de <!--[[:en:Principal value]]-->valores principais, é dada na tabela a seguir. Como de costume, as funções trigonométricas inversas são denotadas com o prefixo "arc" antes do nome ou sua abreviação da função.
* Domínio: Como x pode assumir qualquer valor real: <math>D = R</math>
{| class="wikitable" style="text-align: center;"
* Conjunto Imagem: Como cosseno possui valor máximo e mínimo, que são respectivamente 1 e -1, o conjunto imagem se encontra no intervalo entre esses valores: <math>\operatorname{Im} = [-1, 1]</math>
! Função !! Definição !! Domínio !! Conjunto de valores principais
* Gráfico: Ele sempre se repete no intervalo de 0 a <math>2\pi.</math> Esse intervalo é denominado '''cossenoide'''. Para construir o gráfico basta escrever os pontos em que a função é nula, máxima e mínima no eixo cartesiano.
|-
* Período: É sempre o comprimento da cossenoide. No caso da função f(x) = cos x , a cossenoide caracteriza-se pelo intervalo de 0 a <math>2\pi,</math> portanto o período é <math>2\pi.</math>
| <math>y = \text{arcsen } x</math> || <math>\sen y = x</math> || <math>-1 \le x \le 1</math> || <math display="inline">-\frac{\pi}{2} \le y \le \frac{\pi}{2}</math>
* Paridade: Dado que <math>\operatorname{cos}(-x)=\operatorname{cos}x,</math> a função cosseno é par.
|-
* Sinal da Função: Como o cosseno x é a abscissa do ponto-extremidade do arco:
** <math>f(x) = \cos x</math> é positiva no 1° e quadrante (abscissa positiva).
| <math>y = \arccos x</math> || <math>\cos y = x</math> || <math>-1 \le x \le 1</math> || <math display="inline">0 \le y \le \pi</math>
|-
** <math>f(x) = \cos x</math> é negativa no 2° e 3° quadrante (abscissa negativa).
| <math>y = \arctan x</math> || <math>\tan y = x</math> || <math>-\infty < x < \infty</math> || <math display="inline">-\frac{\pi}{2} < y < \frac{\pi}{2}</math>
|-
| <math>y = \arccot x</math> || <math>\cot y = x</math> || <math>-\infty < x < \infty</math> || <math display="inline">0 < y < \pi</math>
|-
| <math>y = \arcsec x</math> || <math>\sec y = x</math> || <math>x<-1 \text{ ou } x>1</math> || <math display="inline">0 \le y \le \pi,\; y \ne \frac{\pi}{2}</math>
|-
| <math>y = \arccsc x</math> || <math>\csc y = x</math> || <math>x<-1 \text{ ou } x>1</math> || <math display="inline">-\frac{\pi}{2} \le y \le \frac{\pi}{2},\; y \ne 0</math>
|}
As notações {{Math|sen<sup>−1</sup>}}, {{Math|cos<sup>−1</sup>}}, etc. são frequentemente usadas para {{Math|arcsen}} e {{Math|arccos}}, etc. Quando essa notação é usada, funções inversas podem ser confundidas com inversos multiplicativos. A notação com o prefixo "arc" evita tal confusão, embora "arcsec" para arcossecante possa ser confundido com "[[Segundo de arco|arcossegundo]]" (em inglês).


Assim como o seno e o cosseno, as funções trigonométricas inversas também podem ser expressas em termos de séries infinitas. Elas também podem ser expressas em termos de [[Logaritmo complexo|logaritmos complexos]].
=== Função tangente ===
[[Imagem:Funcao trigonometrica tangente.PNG|thumb|Gráfico de f(x) = tg x]]


==Aplicações==
<math display="block">f(x) = \operatorname{tg} x</math>
<!---->
Associa a cada número real ''x'' o número <math>y =\operatorname{tg} x</math>
===Ângulos e lados de um triângulo===
* Domínio: A função da tangente apresenta uma peculiaridade. Ela não existe quando o valor de <math>\cos x = 0</math> (porque a [[divisão por zero]] não está definida), portanto o domínio são todos os números reais, exceto os que zeram o cosseno.
Nesta seção {{Mvar|A}}, {{Mvar|B}}, e {{Mvar|C}} denotam os três ângulos (internos) de um triângulo, e {{Mvar|a}}, {{Mvar|b}}, e {{Mvar|c}} denotam os comprimentos das respectivas arestas opostas. Eles são relacionados por várias fórmulas, que são nomeadas pelas funções trigonométricas que envolvem.
* Conjunto Imagem: <math>\operatorname{Im} = \mathbb{R}</math>
* Gráfico: Tangentoide.
* Período: o período da função tangente é <math>\pi.</math>
* Paridade: Dado que <math>\operatorname{tg}(-x)=-\operatorname{tg}x,</math> a função tangente é ímpar.
* Sinal da Função: Como tangente x é a ordenada do ponto T interseção da reta que passa pelo centro de um [[círculo unitário]] e o ponto-extremidade do arco, com o eixo das tangentes então:
<math display="block">f(x) = \operatorname{tg} x</math> é positiva no 1° e 3° quadrantes (produto da ordenada pela abscissa positiva).
<math display="block">f(x) = \operatorname{tg} x</math>é negativa no 2° e 4° quadrantes (produto da ordenada pela abscissa negativa).


=== Função cotangente ===
====Lei dos senos====
{{Artigo principal|Lei dos senos}}
<math>f(x)=\operatorname{cot}x</math>
A lei dos senos afirma que para um triângulo arbitrário com lados {{Mvar|a}}, {{Mvar|b}}, e {{Mvar|c}} e ângulos opostos a esses lados {{Mvar|A}}, {{Mvar|B}} e {{Mvar|C}}:
<math display="block">\frac{\sen A}{a} = \frac{\sen B}{b} = \frac{\sen C}{c} = \frac{2\Delta}{abc}</math>
onde {{Math|Δ}} é a área do triângulo, ou, equivalentemente,
<math display="block">\frac{a}{\sen A} = \frac{b}{\sen B} = \frac{c}{\sen C} = 2R</math>
onde {{Mvar|R}} é o <!--[[:en:Circumscribed circle]]-->raio do círculo circunscrito do triângulo.


Pode ser provado dividindo o triângulo em dois retângulos e usando a definição de seno acima. A lei dos senos é útil para calcular os comprimentos dos lados desconhecidos em um triângulo se dois ângulos e um lado são conhecidos. Esta é uma situação comum que ocorre na <!--[[:en:Triangulation]]-->''triangulação'', uma técnica para determinar distâncias desconhecidas medindo dois ângulos e uma distância fechada acessível.
Associa a cada número real x o número <math>y=\operatorname{cot} x</math>
* Domínio: A função da cotangente apresenta uma peculiaridade, similar a função tangente. Ela não existe quando o valor de <math>\operatorname{tg}x=0.</math> Assim, seu domínio fica definido como: <math>\left\{x\in{\mathbb{R}}|x\ne{k}\pi,k\in\mathbb{Z}\right\}.</math>
* Conjunto imagem: A imagem da função cotangente é o conjunto dos números reais, logo: <math>\operatorname{Im}=\mathbb{R}.</math>
* Período: o período da função cotangente é <math>\pi.</math>
* Paridade: Dado que <math>\operatorname{cot}(-x)=-\operatorname{cot}x,</math> temos que a função cotangente é impar.
* Sinal da função: A função cotangente apresenta os mesmo sinais de uma função tangente de mesmo arco, logo:
<math>f(x)=\operatorname{cot}(x)</math> é positiva no 1° e no 3° quadrante e negativa no 2° e no 4° quadrante.


=== Função secante ===
====Lei dos cossenos====
{{Artigo principal|Lei dos cossenos}}
<math>f(x)=\operatorname{sec}x</math>
A lei dos cossenos (também conhecida como fórmula do cosseno ou regra do cosseno) é uma extensão do [[teorema de Pitágoras]]:
<math display="block">c^2=a^2+b^2-2ab\cos C</math>
ou equivalentemente,
<math display="block">\cos C=\frac{a^2+b^2-c^2}{2ab}</math>
Nesta fórmula, o ângulo em {{Mvar|C}} é oposto ao lado&nbsp;{{Mvar|c}}. Este teorema pode ser provado dividindo o triângulo em dois retângulos e usando o teorema de Pitágoras.


A lei dos cossenos pode ser usada para determinar um lado de um triângulo se dois lados e o ângulo entre eles forem conhecidos. Ele também pode ser usado para encontrar os cossenos de um ângulo (e consequentemente os próprios ângulos) se os comprimentos de todos os lados forem conhecidos.
Associa a cada número real x o número <math>f(x)=\operatorname{sec}x.</math>
* Domínio: A função secante apresenta domínio igual ao conjunto dos números reais, retirando os valores para os quais o <math>\operatorname{cos}x=0.</math> Assim, seu domínio fica definido como: <math>\left\{x\in\mathbb{R}|x\ne\frac{\pi}{2}+k\pi,k\in\mathbb{Z}\right\}</math>
* Conjunto imagem: a imagem da função secante é dada por <math>\mathbb{R}-\left({-1,1}\right).</math>
* Período: o período da função secante é <math>2\pi.</math>
* Paridade: a função secante é uma função par, pois <math>\operatorname{sec}x=\operatorname{sec}(-x).</math>
* Sinal da função:a função secante apresenta os mesmos sinais da função cosseno, logo:
<math>f(x)=\operatorname{sec}x</math> é positiva no 1° e no 4° quadrante e negativa no 2° e no 3° quadrante.


====Lei das tangentes====
=== Função cossecante ===
{{Artigo principal|Lei das tangentes}}
<math>f(x)=\operatorname{csc}x</math>
A lei das tangentes diz que:
:<math>\frac{\tan \frac{A-B}{2 }}{\tan \frac{A+B}{2 } } = \frac{a-b}{a+b}</math>


====Lei das cotangentes====
Associa a cada número real x o número <math>f(x)=\operatorname{csc}x.</math>
<!---->
* Domínio: a função cossecante apresenta domínio igual ao conjunto dos números reais, retirando os valores para os quais o <math>\operatorname{sen}x=0.</math> Logo, seu domínio fica definido como: <math>\left\{x\in\mathbb{R}|x\ne{k}\pi,k\in\mathbb{Z}\right\}</math>
Se ''s'' é o semiperímetro do triângulo, (''a'' + ''b'' + ''c'')/2, e ''r'' é o raio do [[Círculos inscrito e exinscrito em um triângulo|círculo inscrito]] do triângulo, então ''rs'' é a área do triângulo. Portanto, a [[Teorema de Herão|fórmula de Heron]] implica que:
* Conjunto imagem: a imagem da função cossecante é dada por <math>\mathbb{R}-\left({-1,1}\right).</math>
:<math> r = \sqrt{\frac{1}{s} (s-a)(s-b)(s-c)}</math>
* Período: o período da função cossecante é <math>2\pi.</math>
A lei das cotangentes diz que:<ref name="Allen_1976"/>
* Paridade; a função cossecante é ímpar, pois <math>\operatorname{csc}x=-\operatorname{csc}(-x)</math>
:<math>\cot{ \frac{A}{2}} = \frac{s-a}{r}</math>
* Sinal da função: a função cossecante apresenta os mesmos sinais da função seno, logo:
Segue-se que
<math>f(x)=\operatorname{csc}x</math> é positiva no 1° e no 2° quadrante e negativa no 3° e no 4° quadrante.<ref>{{citar livro|nome = Gelson|sobrenome = Iezzi|título = Fundamentos de Matemática elementar 3|ano = 2004|isbn = 9788535704570|subtítulo = Trigonometria}}</ref>
:<math>\frac{\cot \dfrac{A}{2}}{s-a}=\frac{\cot \dfrac{B}{2}}{s-b}=\frac{\cot \dfrac{C}{2}}{s-c}=\frac{1}{r}</math>


===Funções periódicas===
== Definições analíticas ==
[[Imagem:Lissajous curve 5by4.svg|thumb|right|Uma [[curva de Lissajous]], uma figura formada com uma função baseada em trigonometria.]]
[[Imagem:Trigonometric-functions-thick.gif|300px|thumb|Funções trigonométricas: <span style="color:#0A0">Verde</span> - Cosseno, <span style="color:#00A">Azul</span> - Seno, <span style="color:#A00">Vermelho</span> - Tangente,
[[Imagem:Synthesis square.gif|thumb|upright=1.5|right|Uma animação da <!--[[:en:Additive synthesis]]-->síntese aditiva de uma [[onda quadrada]] com um número crescente de harmônicos]]
<span style="color:#AA0">Amarelo</span> - Co-secante,
[[Imagem:Sawtooth Fourier Animation.gif|thumb|upright=1.3|Funções de base sinusoidais (embaixo) podem formar uma onda dente de serra (em cima) quando adicionadas. Todas as funções de base têm nós nos nós do dente de serra, e todas, exceto a fundamental ({{Math|1=''k'' = 1}}), têm nós adicionais. A oscilação vista sobre o dente de serra quando {{Mvar|k}} é grande é chamada de [[fenômeno de Gibbs]]. (em inglês)]]
<span style="color:#A0A">Magenta</span> - Secante,
As funções trigonométricas também são importantes na física. As funções seno e cosseno, por exemplo, são usadas para descrever o [pmovimento harmônico simples]], que modela muitos fenômenos naturais, como o movimento de uma massa presa a uma mola e, para ângulos pequenos, o movimento pendular de uma massa pendurada por uma corda. As funções seno e cosseno são projeções unidimensionais de <!--[[:en:Circular motion#Uniform circular motion]]-->[[movimento circular uniforme]].
<span style="color:#0AA">Ciano</span> - Cotangente]]


As funções trigonométricas também se mostram úteis no estudo de [[Função periódica|funções periódicas]] gerais. Os padrões de onda característicos de funções periódicas são úteis para modelar fenômenos recorrentes, como [[onda]]s sonoras ou luminosas.<ref name="Farlow_1993"/>
Pode-se definir as funções ''sen(x)'' e ''cos(x)'' pelas [[séries de Taylor]] a seguir:<ref>[http://www.ucl.ac.uk/Mathematics/geomath/level2/series/ser121.html The Taylor series for sen(x)]</ref><ref>[http://www.understandingcalculus.com/chapters/23/23-1.php More on Taylor Series]</ref>


Sob condições bastante gerais, uma função periódica {{Math|1=''f''&hairsp;(''x'')}} pode ser expressa como uma soma de ondas senoidais ou ondas cosseno em uma [[série de Fourier]].<ref name="Folland_1992"/> Denotando as <!--[[:en:Basis function]]-->funções de base seno ou cosseno por {{Mvar|φ<sub>k</sub>}}, a expansão da função periódica {{Math|1=''f''&hairsp;(''t'')}} assume a forma:
<math display="block">\operatorname{sen}(x)=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n+1)!}x^{2n+1}</math>
<math display="block">\cos(x)=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n)!}x^{2n}</math>
<math display="block">f(t) = \sum _{k=1}^\infty c_k \varphi_k(t)</math>
Por exemplo, a [[onda quadrada]] pode ser escrita como a [[série de Fourier]]
<math display="block"> f_\text{square}(t) = \frac{4}{\pi} \sum_{k=1}^\infty {\sen \big( (2k-1)t \big) \over 2k-1}</math>
Na animação de uma onda quadrada no canto superior direito, pode-se ver que apenas alguns termos já produzem uma aproximação razoavelmente boa. A superposição de vários termos na expansão de uma [[onda dente de serra]] é mostrada abaixo.


===História===
Estas séries têm [[raio de convergência]] infinito e portanto definem as funções em todos os reais e também em todos os complexos.
{{Artigo principal|História da trigonometria}}
Embora o estudo inicial da trigonometria possa ser rastreado até a antiguidade, as funções trigonométricas como são usadas hoje foram desenvolvidas no período medieval. A função [[Corda (geometria)|corda]] foi descoberta por [[Hiparco]] de [[Niceia]] (180–125&nbsp;AEC) e [[Ptolomeu]] do [[Egito romano|Egito Romano]] (90–165&nbsp;EC). As funções de seno e [[seno verso]] (1 – cosseno) podem ser rastreadas até as funções <!--[[:en:Jyā, koti-jyā and utkrama-jyā]]-->''jyā'' e ''koti-jyā'' usadas na [[astronomia indiana]] do [[Império Gupta|período Gupta]] ([[Aryabhatiya|''Āryabhaṭīya'']], <!--[[:en:Surya Siddhanta]]-->''Sūrya Siddhānta''), por meio da tradução do sânscrito para o árabe e depois do árabe para o latim.<ref name="Boyer_1991"/> <!--(Veja a [[:en:Āryabhaṭa's sine table|tabela de seno de ''Āryabhaṭīya'']].)-->


Todas as seis funções trigonométricas em uso atual eram conhecidas na [[matemática islâmica]] no século IX, assim como a [[lei dos senos]], usada na [[Solução de triângulos|resolução de triângulos]].<ref name="Gingerich_1986"/> Com exceção do seno (que foi adotado da matemática indiana), as outras cinco funções trigonométricas modernas foram descobertas por matemáticos persas e árabes, incluindo o cosseno, a tangente, a cotangente, a secante e a cossecante.<ref name="Gingerich_1986"/> [[Alcuarismi|''al-Khwārizmī'']] (c. 780–850) produziu tabelas de senos, cossenos e tangentes. Por volta de 830, <!--[[:en:Habash al-Hasib]]-->Habash al-Hasib al-Marwazi descobriu a cotangente e produziu tabelas de tangentes e cotangentes.<ref name="Sesiano">Jacques Sesiano, "''Islamic mathematics''", p. 157, em {{Cite book |title=Mathematics Across Cultures: The History of Non-western Mathematics |editor1-first=Helaine |editor1-last=Selin <!--|editor1-link=:en:Helaine Selin -->|editor2-first=Ubiratan |editor2-last=D'Ambrosio |editor2-link=Ubiratan D'Ambrosio |year=2000 |publisher=''[[Springer Science+Business Media]]'' |isbn=978-1-4020-0260-1 |language=en}}</ref><ref name="Britannica">{{Cite web |title=''trigonometry'' |date=17-11-2023 |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/605281/trigonometry |publisher=Encyclopedia Britannica |language=en}}</ref> [[Albatani|Muḥammad ibn Jābir al-Ḥarrānī al-Battānī]] (853–929) descobriu as funções recíprocas de secante e cossecante e produziu a primeira tabela de cossecantes para cada grau de 1° a 90°.<ref name="Britannica"/> As funções trigonométricas foram posteriormente estudadas por matemáticos, incluindo [[Omar Caiam]], [[Bhaskara II]], [[Naceradim de Tus]], [[Alcaxi]] (século XIV), [[Ulugue Begue]] (século XIV), [[Johannes Müller von Königsberg|Regiomontanus]] (1464), [[Georg Joachim Rheticus|Rheticus]] e o aluno de Rheticus, [[Valentinus Otho]].
As propriedades usuais destas funções podem ser inferidas diretamente das definições acima.


[[Madhava de Sangamagrama]] (c. 1400) fez avanços iniciais na [[Análise matemática|análise]] de funções trigonométricas em termos de [[Série (matemática)|séries infinitas]].<ref name="mact-biog"/> (Veja <!--[[:en:Madhava series|série de Madhava]] e -->[[tabela de senos de Mādhava]].)
=== Soma de arcos ===
{{Artigo principal|Identidade trigonométrica}}
Sejam ''x'' e ''y'' quaisquer então:
<math display="block">\operatorname{sen}(x+y)=\operatorname{sen}(x)\cos(y)+\operatorname{sen}(y)\cos(x)</math>


A função tangente foi trazida para a Europa por [[Giovanni Bianchini]] em 1467 em tabelas de trigonometria que ele criou para dar suporte ao cálculo de coordenadas estelares.<ref>{{Cite journal |url=https://www.jstor.org/stable/45211959 |jstor=45211959 |title=''The end of an error: Bianchini, Regiomontanus, and the tabulation of stellar coordinates'' |last1=Van Brummelen |first1=Glen |journal=Archive for History of Exact Sciences |year=2018 |volume=72 |issue=5 |pages=547–563 |doi=10.1007/s00407-018-0214-2 |s2cid=240294796 |language=en}}</ref>
Dem.:
<math>\operatorname{sen}(x+y)=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n+1)!}(x+y)^{2n+1}</math>


Os termos ''tangente'' e ''secante'' foram introduzidos pela primeira vez pelo matemático dinamarquês [[Thomas Fincke]] em seu livro ''Geometria rotundi'' (1583).<ref name="Fincke"/>
Usando o [[binômio de Newton]]:
<math display="block">\operatorname{sen}(x+y)=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n+1)!}\sum_{l=0}^{2n+1}{2n+1 \choose l}x^l y^{2n+1-l}</math>


O matemático francês do século XVII [[Albert Girard]] fez o primeiro uso publicado das abreviações ''sen'', ''cos'' e ''tan'' em seu livro ''Trigonométrie''.<ref name=MacTutor>{{MacTutor|id=Girard_Albert}}</ref>
A [[convergência uniforme]] nos permite rearranjar os termos:
<math display="block">\operatorname{sen}(x+y)=\sum_{l\text{ ímpar}}x^l\sum_{n=(l-1)/2}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n+1)!}{2n+1 \choose l}y^{2n}+\sum_{l\text{ par}}x^l\sum_{n=l/2}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n+1)!}{2n+1 \choose l}y^{2n+1}</math>


Em um artigo publicado em 1682, [[Gottfried Leibniz]] provou que {{Math|sen ''x''}} não é uma [[função algébrica]] de {{Mvar|x}}.<ref name="Bourbaki_1994"/> Embora introduzido como razões de lados de um [[triângulo retângulo]], e assim parecendo ser [[Função racional|funções racionais]], o resultado de Leibniz estabeleceu que elas são na verdade [[Função transcendente|funções transcendentais]] de seu argumento. A tarefa de assimilar funções circulares em expressões algébricas foi realizada por Euler em sua [[Introductio in analysin infinitorum|''Introdução à Análise do Infinito'']] (1748). Seu método era mostrar que as funções seno e cosseno são [[Série alternada|séries alternadas]] formadas a partir dos termos pares e ímpares, respectivamente, da [[Função exponencial|série exponencial]]. Ele apresentou a "[[fórmula de Euler]]", bem como abreviações quase modernas (''sen.'', ''cos.'', ''tang.'', ''cot.'', ''sec.'', e ''cosec.'').<ref name="Boyer_1991"/>
<math display="block">\operatorname{sen}(x+y)=\sum_{l\text{ impar}}x^l\sum_{n=(l-1)/2}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{l!(2n+1-l)!}y^{2n+1-l}+\sum_{l\text{ par}}x^l\sum_{n=l/2}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{l!(2n+1-l)!}y^{2n+1-l}</math>


Algumas funções eram comuns historicamente, mas agora são raramente usadas, como a [[Corda (geometria)|corda]], o [[seno verso]] (que apareceu nas primeiras tabelas<ref name="Boyer_1991"/>), o <!--[[:en:Versine#cvs]]-->seno coverso, o <!--[[:en:Versine#hav]]-->seno semiverso,<ref>{{Harvtxt|Nielsen|1966|pp=xxiii–xxiv}}</ref> a <!--[[:en:Exsecant]]-->secante externa, a cossecante externa, o cosseno verso e o cosseno coverso. A [[Identidade trigonométrica|lista de identidades trigonométricas]] mostra mais relações entre essas funções.
Escreva (l=2i+1) no primeiro [[somatório]] e (l=2i) no segundo.
* <math>\mathrm{crd(\theta)} = 2 sen(\frac{\theta}{2})</math>
<math display="block">\operatorname{sen}(x+y)=\sum_{i}^{\infty}x^{(2i+1)}\sum_{n=i}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2i+1)!(2n-2i)!}y^{2n-2i}+\sum_{i=0}^{\infty}x^{2i}\sum_{n=i}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2i)!(2n+1-2i)!}y^{2n-2i}</math>
* <math>\mathrm{senver(\theta)}=1-\cos(\theta) = 2\sen^2(\frac{\theta}{2})</math>
* <math>\mathrm{sencover(\theta)}=1-\sen(\theta)=\mathrm{senver(\frac{\pi}{2}-\theta)}</math>
* <math>\mathrm{sensever(\theta)}=\frac{1}{2}\mathrm{senver(\theta)} = \sen^2(\frac{\theta}{2})</math>
* <math>\mathrm{secex}(\theta) = \sec(\theta) - 1</math>
* <math>\mathrm{cscex}(\theta) = \mathrm{secex}(\frac{\pi}{2} - \theta) = \csc(\theta)-1</math>
* <math>\mathrm{cosver}(\theta) = 1 + \cos(\theta)</math>
* <math>\mathrm{coscover(\theta)}= \mathrm{cosver}(\frac{\pi}{2}-\theta) = 1+\sen(\theta)</math>
{{Âncora|Seno logarítmico|Cosseno logarítmico|Secante logarítmica|Cossecante logarítmica|Tangente logarítmica|Cotangente logarítmica}}
Historicamente, as funções trigonométricas eram frequentemente combinadas com [[logaritmo]]s em funções compostas como o seno logarítmico, o cosseno logarítmico, a secante logarítmica, a cossecante logarítmica, a tangente logarítmica e a cotangente logarítmica.<ref name="Hammer_1897">{{Cite book |title=Lehrbuch der ebenen und sphärischen Trigonometrie. Zum Gebrauch bei Selbstunterricht und in Schulen, besonders als Vorbereitung auf Geodäsie und sphärische Astronomie |language=de |trans-title= |editor-first=Ernst Hermann Heinrich |editor-last=von Hammer <!--|editor-link=:de:Ernst von Hammer -->|location=''Stuttgart, Germany'' |publisher=<!--[[:en:J. B. Metzlerscher Verlag]]-->''J. B. Metzlerscher Verlag'' |date=1897 |edition=2 |url=https://quod.lib.umich.edu/u/umhistmath/ABN6964.0001.001/?view=toc |access-date=2024-02-06}}</ref><ref name="Heß_1916">{{Cite book |title=Trigonometrie für Maschinenbauer und Elektrotechniker - Ein Lehr- und Aufgabenbuch für den Unterricht und zum Selbststudium |language=de |trans-title= |author-first=Adolf |author-last=Heß |location=''Winterthur, Switzerland'' |publisher=''Springer'' |edition=6 |date=1926 |orig-date=1916 |doi=10.1007/978-3-662-36585-4 |isbn=978-3-662-35755-2}}</ref><ref name="Lötzbeyer_1950">{{Cite book |title=Erläuterungen und Beispiele für den Gebrauch der vierstelligen Tafeln zum praktischen Rechnen |language=de |trans-title= |chapter=''§ 14. Erläuterungen u. Beispiele zu T. 13: lg sin X; lg cos X und T. 14: lg tg x; lg ctg X'' |trans-chapter= |author-first=Philipp |author-last=Lötzbeyer |date=1950 |edition=1 |isbn=978-3-11114038-4 |id=Archive ID 541650 |publication-place=''Berlin, Germany'' |publisher=[[Walter de Gruyter|''Walter de Gruyter & Co.'']] |doi=10.1515/9783111507545 |url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/9783111507545/html |chapter-url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/9783111507545-015/html |access-date=2024-02-06}}</ref><ref name="Roegel_2016">{{Cite book |title=A reconstruction of Peters's table of 7-place logarithms (volume 2, 1940) |date=2016-08-30 |editor-first=Denis |editor-last=Roegel |id=hal-01357842 |url=https://inria.hal.science/hal-01357842/document |location=''Vandoeuvre-lès-Nancy, France'' |publisher=[[:en:Université de Lorraine|''Université de Lorraine'']] |access-date=2024-02-06 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20240206211422/https://inria.hal.science/hal-01357842/document |archive-date=2024-02-06 |language=en}}</ref>


==Etimologia==
Substitua <math>n \gets n+i:</math>
{{Artigo principal|História da trigonometria#Etimologia{{!}}História da trigonometria § Etimologia}}
<math display="block">\operatorname{sen}(x+y)=\sum_{i}^{\infty}x^{(2i+1)}\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n+i}}{(2i+1)!(2n)!}y^{2n}+\sum_{i=0}^{\infty}x^{2i}\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n+i}}{(2i)!(2n+1)!}y^{2n}</math>
A palavra {{Lang|la-x-medieval|''sine''}} deriva<ref>A forma anglicizada foi registrada pela primeira vez em 1593 em ''Horologiographia, the Art of Dialling'' de <!--[[:en:Thomas Fale]]-->Thomas Fale.</ref> do [[latim]] <!--[[wikt:en:sinus|sinus]]-->''sinus'', que significa "curvatura; baía", e mais especificamente "a dobra pendurada da parte superior de uma [[toga]]", "o seio de uma vestimenta", que foi escolhida como a tradução do que foi interpretado como a palavra árabe ''jaib'', que significa "bolso" ou "dobra" nas traduções do século XII das obras de [[Albatani|al-Battānī]] e [[Alcuarismi|al-Khwārizmī]] para o [[latim medieval]].<ref>Várias fontes atribuem o primeiro uso de {{Lang|la-x-medieval|''sinus''}} à:
* tradução de [[Plato de Tivoli|Platão Tiburtino]] de 1116 de ''Astronomia'' de al-Battānī;
* tradução de [[Gerardo de Cremona]] de ''Álgebra'' de al-Khwārizmī;
* tradução de <!--[[:en:Robert of Chester]]-->Robert de Chester de 1145 das tabelas de al-Khwārizmī.
Ver Merlet, [https://link.springer.com/chapter/10.1007/1-4020-2204-2_16#page-1 ''A Note on the History of the Trigonometric Functions''] (em inglês) em Ceccarelli (ed.), ''International Symposium on History of Machines and Mechanisms'' (em inglês), ''Springer'', 2004<br>Ver Maor (1998), capítulo 3, para uma etimologia anterior creditando Gerard.<br>Ver {{Cite book |last=Katx |first=Victor |date=07-2008 |title=A history of mathematics |edition=''3rd'' |location=''Boston'' |publisher=[[Pearson PLC|''Pearson'']] |page=210 (barra lateral) |isbn=978-0321387004 |language=en }}</ref> A escolha foi baseada em uma leitura errada da forma escrita árabe ''j-y-b'' ({{Lang|ar|[[:wikt:en:جيب|جيب]]}}), que se originou como uma [[transliteração]] do sânscrito {{IAST|''jīvā''}}, que junto com seu sinônimo {{IAST|''jyā''}} (o termo sânscrito padrão para o seno) se traduz como "corda de arco", sendo por sua vez adotado do [[Língua grega antiga|grego antigo]] {{Lang|grc|[[Corda (geometria)|''χορδή'']]}} "corda".<ref name="Plofker_2009"/>


A palavra ''tangente'' vem do latim ''tangens'' que significa "tocar", já que a linha ''toca'' o círculo de raio unitário, enquanto ''secante'' deriva do latim ''secans'' — "cortar" — já que a linha ''corta'' o círculo.<ref>''Oxford English Dictionary''</ref>
<math display="block">\operatorname{sen}(x+y)=\left(\sum_{i}^{\infty}\frac{(-1)^i}{(2i+1)!}x^{(2i+1)}\right)\left(\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n)!}y^{2n}\right)+\left(\sum_{i=0}^{\infty}\frac{(-1)^i}{(2i)!}x^{2i}\right)\left(\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{(2n+1)!}y^{2n}\right)</math>


O prefixo <!--[[:en:Cofunction]]-->"co-" (em "cosseno", "cotangente", "cossecante") é encontrado em ''Canon triangulorum'' de [[Edmund Gunter]] (1620), que define o ''cosinus'' como uma abreviação para ''sinus complementi'' (seno do [[Ângulo#Quanto a complementações|ângulo complementar]]) e prossegue para definir ''cotangens'' de forma semelhante.<ref name="Gunter_1620"/><ref name="Roegel_2010"/>
E assim: <math>\operatorname{sen}(x+y)=\operatorname{sen}(x)\cos(y)+\operatorname{sen}(y)\cos(x)</math>


==Ver também==
===<ref name=":0" />Extensões das funções trigonométricas ===
* [[Aproximação para ângulos pequenos]]
Devido à natureza simétrica e periódica das funções trigonométricas, estas podem ser estendidas como:
* [[Diferenciação de funções trigonométricas]]
* [[Lista de integrais de funções trigonométricas]]


==Nota==
:<math>\begin{align}
{{Listanota}}
\cos(\theta) &= -\cos(\pi - \theta) \\
\sen(\theta) &= \sen(\pi - \theta) \\
\cos(\theta) &= -\cos(\theta - \pi) \\
\sen(\theta) &= -\sen(\theta - \pi) \\
\cos(\theta) &= \cos(2\pi - \theta) \\
\sen(\theta) &= -\sen(2\pi - \theta)
\end{align}</math>


==Referências==
A extensão para os números reais ocorre pela periodicidade:
{{Reflist|refs=

<ref name=klein>{{Cite book |chapter=''Die goniometrischen Funktionen'' |at={{Nobr|Ch. 3.2}}, <!--{{-->pgs<!--|--> 175 ff.<!--}}--> |title=Elementarmathematik vom höheren Standpunkt aus: Arithmetik, Algebra, Analysis|volume=1|author-first=Felix |author-last=Klein |author-link=Felix Klein |date=1924 |orig-year=1902 |edition=''3rd'' |publisher=''J. Springer'' |location=''Berlin'' |language=de |chapter-url=https://books.google.com/books?id=5t8fAAAAIAAJ&pg=PA175 }} Traduzido como {{Cite book|title=Elementary Mathematics from an Advanced Standpoint: Arithmetic, Algebra, Analysis |author-first=Felix |author-last=Klein |author-link=Felix Klein |display-authors=0 |year=1932 |publisher=Macmillan |translator-first1=E. R. |translator-last1=Hedrick |translator-first2=C. A. |translator-last2=Noble |chapter-url=https://archive.org/details/geometryelementa0000feli/page/162/?q=%22ii.+the+goniometric+functions%22 |chapter=The Goniometric Functions |at=Ch. 3.2, <!--{{-->pgs<!--|--> 162 ff.<!--}}--> |language=en}}</ref>
:<math>\begin{align}
<ref name="Larson_2013">{{Cite book |title=Trigonometry |edition=9th |first1=Ron |last1=Larson |publisher=''Cengage Learning'' |date=2013 |isbn=978-1-285-60718-4 |page=153 |url=https://books.google.com/books?id=zbgWAAAAQBAJ |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20180215144848/https://books.google.com/books?id=zbgWAAAAQBAJ |archive-date=2018-02-15 }} [https://books.google.com/books?id=zbgWAAAAQBAJ&pg=PA153 Extrato da página 153] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180215144848/https://books.google.com/books?id=zbgWAAAAQBAJ&pg=PA153 |date=2018-02-15 }}</ref>
\cos(\theta+2k\pi) &= \cos(\theta), \quad k \in\mathbb Z \\
<!--<ref name="Aigner_2000">{{Cite book |author-last1=Aigner |author-first1=Martin |author1-link=Martin Aigner |author-last2=Ziegler |author-first2=Günter M. |author-link2=Günter Ziegler |title=Proofs from THE BOOK |publisher=[[Springer-Verlag]] |edition=Second |date=2000 |isbn=978-3-642-00855-9 |page=149 |url=https://www.springer.com/mathematics/book/978-3-642-00855-9 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20140308034453/http://www.springer.com/mathematics/book/978-3-642-00855-9 |archive-date=8 March 2014 }}</ref>-->
\sen(\theta + 2k\pi) &= \sen(\theta), \quad k \in\mathbb Z
<!--<ref name="Remmert_1991">{{Cite book |title=Theory of complex functions |author-first1=Reinhold |author-last1=Remmert |publisher=''Springer'; |date=1991 |isbn=978-0-387-97195-7 |page=327 |url=https://books.google.com/books?id=CC0dQxtYb6kC |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20150320010718/http://books.google.com/books?id=CC0dQxtYb6kC |archive-date=2015-03-20 |language=en}} [https://books.google.com/books?id=CC0dQxtYb6kC&pg=PA327 Extrato da página 327] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150320010448/http://books.google.com/books?id=CC0dQxtYb6kC&pg=PA327 |date=2015-03-20 }}</ref>-->
\end{align}</math>
<!--<ref name="Kannappan_2009">{{Cite book |author-last=Kannappan |author-first=Palaniappan |title=Functional Equations and Inequalities with Applications |date=2009 |publisher=''Springer'' |isbn=978-0387894911 |language=en}}</ref>-->
== Referências ==
<ref name="Allen_1976">';The Universal Encyclopaedia of Mathematics'', ''Pan Reference Books'', 1976, pp. 529–530. Versão em inglês George Allen e Unwin, 1964. Traduzido da versão alemã Meyers Rechenduden, 1960.</ref>
{{correlatos|commonscat=Trigonometric functions}}
<ref name="Farlow_1993">{{Cite book |title=Partial differential equations for scientists and engineers |url=https://books.google.com/books?id=DLUYeSb49eAC&pg=PA82 |author-first=Stanley J. |author-last=Farlow<!--|author-link=:en:Stanley Farlow--> |page=82 |isbn=978-0-486-67620-3 |publisher=''Courier Dover Publications'' |edition=''Reprint of Wiley 1982'' |date=1993 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20150320011420/http://books.google.com/books?id=DLUYeSb49eAC&pg=PA82 |archive-date=2015-03-20 |language=en }}</ref>
<!-- Atenção! Não foi usada a predefinição {{Referências}} para que a caixa dos correlatos possa se encaixar ao lado das referências //-->
<ref name="Folland_1992">Ver por exemplo, {{Cite book |author-first=Gerald B. |author-last=Folland |title=Fourier Analysis and its Applications |publisher=''American Mathematical Society'' |edition=''Reprint of Wadsworth & Brooks/Cole'' 1992 |chapter-url=https://books.google.com/books?id=idAomhpwI8MC&pg=PA77 |pages=77ff |chapter=''Convergence and completeness'' |date=2009 |isbn=978-0-8218-4790-9 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20150319230954/http://books.google.com/books?id=idAomhpwI8MC&pg=PA77 |archive-date=2015-03-19 |language=en}}</ref>
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<ref name="Fincke">{{Cite web |url=http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Fincke.html |title=''Fincke biography'' |access-date=2017-03-15 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20170107035144/http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Fincke.html |archive-date=2017-01-07 |language=en}}</ref>
<ref name="Bourbaki_1994">{{Cite book |title=Elements of the History of Mathematics |url=https://archive.org/details/elementsofhistor0000bour |url-access=registro |author-first=Nicolás |author-last=Bourbaki |publisher=''Springer'' |date=1994|isbn=9783540647676 |language=en}}</ref>
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<ref name="Roegel_2010">{{Cite web |title=';A reconstruction of Gunter's Canon triangulorum (1620)'' |editor-first=Denis |editor-last=Roegel |type=Research report |publisher=HAL |date=06-12-2010 |id=inria-00543938 |url=https://hal.inria.fr/inria-00543938/document |access-date=28-07-2017 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20170728192238/https://hal.inria.fr/inria-00543938/document |archive-date=2017-07-28 |language=en}}</ref>
<ref name="Plofker_2009">Ver Plofker, <!--[[:en:Mathematics in India (book)|]]-->''Mathematics in India'' (em inglês), ''Princeton University Press'', 2009, p. 257<br>Ver {{Cite web |url=http://www.clarku.edu/~djoyce/trig/ |title=''Clark University'' |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20080615133310/http://www.clarku.edu/~djoyce/trig/ |archive-date=2008-06-15 |language=en}}<br>Ver Maor (1998), capítulo 3, sobre a etimologia.</ref>
}}


==Ligações externas==
[[Categoria:Funções matemáticas|Trigonometricas]]
[[Categoria:Trigonometria]]
{{Wikilivros|Trigonometria}}
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{{Controle de autoridade}}
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[[Categoria:Ângulos]]
[[Categoria:Números adimensionais]]
[[Categoria:Razão matemática]]

Revisão das 20h52min de 9 de dezembro de 2024

Base da trigonometria: se dois triângulos retângulos têm ângulos agudos iguais, eles são semelhantes, então os comprimentos dos seus lados correspondentes são proporcionais.

Na matemática, as funções trigonométricas (também chamadas de funções circulares, funções angulares ou funções goniométricas)[1] são funções reais que relacionam um ângulo de um triângulo retângulo a razões de dois comprimentos laterais. Elas são amplamente utilizadas em todas as ciências relacionadas à geometria, como navegação, mecânica dos sólidos, mecânica celeste, geodésia e muitas outras. Elas estão entre as funções periódicas mais simples e, como tal, também são amplamente utilizadas para estudar fenômenos periódicos por meio da análise de Fourier.

Trigonometria

História
Funções
Funções inversas
Aprofundamento

Referência

Lista de identidades
CORDIC

Teoria euclidiana

Lei dos senos
Lei dos cossenos
Lei das tangentes
Teorema de Pitágoras

Cálculo

Integração trigonométrica
Substituição trigonométrica
Integrais de funções
Diferenciação trigonométrica


As funções trigonométricas mais amplamente usadas na matemática moderna são as funções de seno, de cosseno e de tangente. Suas recíprocas são respectivamente as funções de cossecante, de secante, e de cotangente, que são menos usadas. Cada uma dessas seis funções trigonométricas tem uma função inversa correspondente, e uma análoga entre as funções hiperbólicas.

As definições mais antigas de funções trigonométricas, relacionadas a triângulos retângulos, as definem apenas para ângulos agudos. Para estender as funções de seno e de cosseno para funções cujo domínio é toda a reta real, definições geométricas usando o círculo unitário padrão (ou seja, um círculo com raio de 1 unidade) são frequentemente usadas; então o domínio das outras funções é a reta real com alguns pontos isolados removidos. Definições modernas expressam funções trigonométricas como séries infinitas ou como soluções de equações diferenciais. Isso permite estender o domínio das funções de seno e de cosseno para todo o plano complexo, e o domínio das outras funções trigonométricas para o plano complexo com alguns pontos isolados removidos.

Notação

Convencionalmente, uma abreviação do nome de cada função trigonométrica é usada como seu símbolo em fórmulas. Hoje, as versões mais comuns dessas abreviações são "sen" para seno, "cos" para cosseno, "tan" ou "tg" para tangente, "sec" para secante, "csc" ou "cosec" para cossecante e "cot" ou "ctg" para cotangente. Historicamente, essas abreviações foram usadas pela primeira vez em frases em prosa para indicar segmentos de linha específicos ou seus comprimentos relacionados a um arco de um círculo arbitrário e, mais tarde, para indicar proporções de comprimentos, mas à medida que o conceito de função se desenvolveu nos séculos XVII e XVIII, elas começaram a ser consideradas como funções de medidas de ângulos com valores numéricos reais e escritas com notação funcional, por exemplo, sen(x). Parênteses ainda são frequentemente omitidos para reduzir a desordem, mas às vezes são necessários; por exemplo, a expressão normalmente seria interpretada como então parênteses são necessários para expressar .

Um inteiro positivo aparecendo como um sobrescrito após o símbolo da função denota exponenciação, não composição de função. Por exemplo, e denotam , não . Isso difere da notação funcional geral (historicamente posterior) em que .

No entanto, o expoente é comumente usado para denotar a função inversa, não a recíproca. Por exemplo, e denotam a função trigonométrica inversa escrita alternativamente : A equação implica não . Neste caso, o sobrescrito pode ser considerado como denotando uma função iterada ou composta, mas sobrescritos negativos diferentes de não são de uso comum.

Definições de triângulo retângulo

Neste triângulo retângulo, denotando a medida do ângulo BAC como A: sen A = ac; cos A = bc; tan A = ab.
Gráfico (em inglês) das seis funções trigonométricas, o círculo unitário e uma reta para o ângulo θ = 0,7 radianos. Os pontos rotulados 1, Sec(θ), Csc(θ) representam o comprimento do segmento de reta da origem até aquele ponto. Sin(θ), Tan(θ), e 1 são as alturas da reta começando do eixo x, enquanto Cos(θ), 1, e Cot(θ) são comprimentos ao longo do eixo x começando da origem.

Se o ângulo agudo θ for dado, então quaisquer triângulos retângulos que tenham um ângulo de θ são semelhantes entre si. Isso significa que a razão de quaisquer dois comprimentos laterais depende apenas de θ. Assim, essas seis razões definem seis funções de θ, que são as funções trigonométricas. Nas definições a seguir, a hipotenusa é o comprimento do lado oposto ao ângulo reto, oposto representa o lado oposto ao ângulo θ dado, e adjacente representa o lado entre o ângulo θ e o ângulo reto.[2][3]

seno
cossecante
cosseno
secante
tangente
cotangente

Vários mnemônicos podem ser usados ​​para lembrar essas definições.

Em um triângulo retângulo, a soma dos dois ângulos agudos é um ângulo reto, ou seja, 90° ou ⁠π2 radianos. Portanto, e representam a mesma razão e, portanto, são iguais. Essa identidade e relações análogas entre as outras funções trigonométricas são resumidas na tabela a seguir.

Topo: Função trigonométrica sen θ para ângulos selecionados θ, πθ, π + θ, e 2πθ nos quatro quadrantes.
Embaixo: Gráfico de seno versus ângulo. Ângulos a partir do painel superior são identificados.
Resumo das relações entre funções trigonométricas[4]
Função Descrição Relação
usando radianos usando graus
seno opostohipotenusa
cosseno adjacentehipotenusa
tangente opostoadjacente
cotangente adjacenteoposto
secante hipotenusaadjacente
cossecante hipotenusaoposto

Radianos versus graus

Nas aplicações geométricas, o argumento de uma função trigonométrica é geralmente a medida de um ângulo. Para esse propósito, qualquer unidade angular é conveniente. Uma unidade comum é graus, em que um ângulo reto é 90° e uma volta completa é 360° (particularmente na matemática elementar).

No entanto, no cálculo e na análise matemática, as funções trigonométricas são geralmente consideradas mais abstratamente como funções de números reais ou complexos, em vez de ângulos. De fato, as funções sen e cos podem ser definidas para todos os números complexos em termos da função exponencial, via séries de potências,[5] ou como soluções para equações diferenciais dados valores iniciais particulares[6] (veja abaixo), sem referência a quaisquer noções geométricas. As outras quatro funções trigonométricas (tan, cot, sec, csc) podem ser definidas como quocientes e recíprocas de sen e cos, exceto onde zero ocorre no denominador. Pode ser provado, para argumentos reais, que essas definições coincidem com definições geométricas elementares se o argumento for considerado um ângulo em radianos.[5] Além disso, essas definições resultam em expressões simples para as derivadas e integrais indefinidas para as funções trigonométricas.[7] Assim, nos cenários além da geometria elementar, radianos são considerados a unidade matematicamente natural para descrever medidas de ângulos.

Quando radianos (rad) são empregados, o ângulo é dado como o comprimento do arco do círculo unitário subtendido por ele: o ângulo que subtende um arco de comprimento 1 no círculo unitário é 1 rad (≈ 57,3°), e uma volta completa (360°) é um ângulo de 2π (≈ 6,28) rad. Para o número real x, a notação sen x, cos x, etc. refere-se ao valor das funções trigonométricas avaliadas em um ângulo de x rad. Se unidades de graus forem pretendidas, o sinal de grau deve ser explicitamente mostrado (sen , cos , etc.). Usando essa notação padrão, o argumento x para as funções trigonométricas satisfaz a relação x = (180x/π)°, de modo que, por exemplo, sen π = sen 180° quando tomamos x = π. Dessa forma, o símbolo de grau pode ser considerado uma constante matemática tal que 1° = π/180 ≈ 0,0175.

Definições de círculo unitário

Todas as funções trigonométricas do ângulo θ (teta) podem ser construídas geometricamente em termos de um círculo unitário centrado em O.
Função de seno no círculo unitário (acima) e seu gráfico (abaixo)
Nesta ilustração, as seis funções trigonométricas de um ângulo arbitrário θ são representadas como coordenadas cartesianas de pontos relacionados ao círculo unitário. As ordenadas de A, B e D são sen θ, tan θ e csc θ, respectivamente, enquanto as abscissas de A, C e E são cos θ, cot θ and sec θ, respectivamente.
Sinais de funções trigonométricas em cada quadrante. Mnemônicos como "todos os alunos fazem cálculo" (a partir do inglês, "all students take calculus") indicam quando seno, cosseno e tangente são positivos dos quadrantes I a IV.[8]

As seis funções trigonométricas podem ser definidas como valores de coordenadas de pontos no plano euclidiano que estão relacionados ao círculo unitário, que é o círculo de raio um centrado na origem O deste sistema de coordenadas. Enquanto as definições de triângulo retângulo permitem a definição das funções trigonométricas para ângulos entre 0 e radianos (90°), as definições do círculo unitário permitem que o domínio das funções trigonométricas seja estendido a todos os números reais positivos e negativos.

Seja o raio obtido pela rotação de um ângulo θ da metade positiva do eixo x (rotação anti-horária para , e rotação horária para ). Este raio intercepta o círculo unitário no ponto . O raio , estendido para uma reta se necessário, intercepta a reta da equação no ponto , e a reta da equação no ponto . A reta tangente ao círculo unitário no ponto A, é perpendicular a , e intercepta os eixos y e x nos pontos e . As coordenadas desses pontos fornecem os valores de todas as funções trigonométricas para qualquer valor real arbitrário de θ da seguinte maneira.

As funções trigonométricas de cos e sen são definidas, respectivamente, como os valores das coordenadas x e y do ponto A. Ou seja,

e .[9]

No intervalo , esta definição coincide com a definição do triângulo retângulo, tomando o triângulo retângulo como tendo o raio unitário OA como hipotenusa. E como a equação vale para todos os pontos no círculo unitário, esta definição de cosseno e seno também satisfaz a identidade pitagórica.

As outras funções trigonométricas podem ser encontradas ao longo do círculo unitário como

e ,
e .

Ao aplicar os métodos de identidade pitagórica e de prova geométrica, essas definições podem ser facilmente demonstradas como coincidentes com as definições de tangente, cotangente, secante e cossecante em termos de seno e cosseno, ou seja:

.
Funções trigonométricas: Seno, Cosseno, Tangente, Cossecante (pontilhada), Secante (pontilhada), Cotangente (pontilhada)animação

Como uma rotação de um ângulo de não altera a posição ou o tamanho de uma forma, os pontos A, B, C, D, e E são os mesmos para dois ângulos cuja diferença é um múltiplo inteiro de . Assim, as funções trigonométricas são funções periódicas com período . Ou seja, as igualdades

e

valem para qualquer ângulo θ e qualquer inteiro k. O mesmo é verdade para as outras quatro funções trigonométricas. Observando o sinal e a monotonicidade das funções de seno, cosseno, cossecante e secante nos quatro quadrantes, pode-se mostrar que é o menor valor para o qual elas são periódicas (ou seja, é o período fundamental dessas funções). No entanto, após uma rotação de um ângulo , os pontos B e C já retornam à sua posição original, de modo que a função de tangente e a função de cotangente têm um período fundamental de . Isto é, as igualdades

e

valem para qualquer ângulo θ e qualquer inteiro k.

Valores algébricos

O círculo unitário, com alguns pontos rotulados com seus cossenos e senos (nesta ordem), e os ângulos correspondentes em radianos e graus.

As expressões algébricas para os ângulos mais importantes são as seguintes:

(ângulo zero/nulo)
(ângulo reto)

Escrever os numeradores como raízes quadradas de inteiros não negativos consecutivos, com um denominador de 2, fornece uma maneira fácil de lembrar os valores.[10]

Essas expressões simples geralmente não existem para outros ângulos que são múltiplos racionais de um ângulo reto.

Valores algébricos simples

A tabela a seguir lista os senos, cossenos e tangentes de múltiplos de 15 graus de 0 a 90 graus.

Ângulo, θ, em
radianos graus
[a]
Indefinido

Periodicidade e assíntotas

As funções de cosseno e de seno são periódicas, com período , que é o menor período positivo: Consequentemente, a secante e a cossecante também têm como seu período. As funções de seno e de cosseno também têm semiperíodos , e: Segue-se, portanto, que bem como outras identidades, como Também temos: A função tem um zero único (em ) na faixa . A função tem o par de zeros no mesmo domínio. Devido à periodicidade, os zeros de seno são: Os zeros de cosseno são: Todos os zeros são zeros simples, e cada função tem derivada em cada um dos zeros.

A função de tangente tem um zero simples em e assíntotas verticais em , onde tem um polo simples de resíduo . Novamente, devido à periodicidade, os zeros são todos os múltiplos inteiros de e os polos são múltiplos ímpares de , todos tendo o mesmo resíduo. Os polos correspondem a assíntotas verticais A função de cotangente tem um polo simples de resíduo 1 nos múltiplos inteiros de e zeros simples nos múltiplos ímpares de . Os polos correspondem às assíntotas verticais

Identidades básicas

Muitas identidades inter-relacionam as funções trigonométricas. Esta seção contém as mais básicas; para mais identidades, veja Lista de identidades trigonométricas. Essas identidades podem ser provadas geometricamente a partir das definições de círculo unitário ou de triângulo retângulo (embora, para as últimas definições, deva-se tomar cuidado com ângulos que não estejam no intervalo [0, π/2], veja Provas de identidades trigonométricas). Para provas não geométricas usando apenas ferramentas de cálculo, pode-se usar diretamente as equações diferenciais, de uma forma semelhante à da prova acima da identidade de Euler. Também se pode usar a identidade de Euler para expressar todas as funções trigonométricas em termos de exponenciais complexos e usar propriedades da função exponencial.

Paridade

O cosseno e a secante são funções pares; as outras funções trigonométricas são funções ímpares. Isto é:

Períodos

Todas as funções trigonométricas são funções periódicas de período 2π. Este é o menor período, exceto para a tangente e a cotangente, que têm π como menor período. Isto significa que, para cada inteiro k, tem-se:

Identidade pitagórica

A identidade de Pitágoras é a expressão do teorema de Pitágoras em termos de funções trigonométricas. É

.

Dividindo por ou resulta

e

.

Fórmulas de soma e diferença

As fórmulas de soma e diferença permitem expandir o seno, o cosseno e a tangente de uma soma ou uma diferença de dois ângulos em termos de senos e cossenos e tangentes dos próprios ângulos. Elas podem ser derivadas geometricamente, usando argumentos que datam de Ptolomeu. Também é possível produzi-las algebricamente usando a fórmula de Euler.

Soma
Diferença

Quando os dois ângulos são iguais, as fórmulas de soma se reduzem a equações mais simples, conhecidas como fórmulas de ângulo duplo.

Essas identidades podem ser usadas para derivar as identidades de produto-soma.

Ao definir , todas as funções trigonométricas de podem ser expressas como frações racionais de :

Junto com

esta é a substituição de meio-ângulo tangente, que reduz o cálculo de integrais e antiderivadas de funções trigonométricas ao de frações racionais.

Derivadas e antiderivadas

As derivadas de funções trigonométricas resultam daquelas de seno e cosseno aplicando a regra do quociente. Os valores dados para as antiderivadas na tabela a seguir podem ser verificados diferenciando-as. O número C é uma constante de integração.

Nota: Para a integral de também pode ser escrita como , e para a integral de para como , onde é o seno hiperbólico inverso.

Alternativamente, as derivadas das 'cofunções' podem ser obtidas usando identidades trigonométricas e a regra de cadeia:

Funções inversas

As funções trigonométricas são periódicas e, portanto, não são injetivas, então, estritamente falando, elas não têm uma função inversa. No entanto, em cada intervalo em que uma função trigonométrica é monotônica, pode-se definir uma função inversa, e isso define funções trigonométricas inversas como funções multivaloradas. Para definir uma função inversa verdadeira, deve-se restringir o domínio a um intervalo em que a função é monotônica e, portanto, é bijetiva desse intervalo para sua imagem pela função. A escolha comum para esse intervalo, chamada de conjunto de valores principais, é dada na tabela a seguir. Como de costume, as funções trigonométricas inversas são denotadas com o prefixo "arc" antes do nome ou sua abreviação da função.

Função Definição Domínio Conjunto de valores principais

As notações sen−1, cos−1, etc. são frequentemente usadas para arcsen e arccos, etc. Quando essa notação é usada, funções inversas podem ser confundidas com inversos multiplicativos. A notação com o prefixo "arc" evita tal confusão, embora "arcsec" para arcossecante possa ser confundido com "arcossegundo" (em inglês).

Assim como o seno e o cosseno, as funções trigonométricas inversas também podem ser expressas em termos de séries infinitas. Elas também podem ser expressas em termos de logaritmos complexos.

Aplicações

Ângulos e lados de um triângulo

Nesta seção A, B, e C denotam os três ângulos (internos) de um triângulo, e a, b, e c denotam os comprimentos das respectivas arestas opostas. Eles são relacionados por várias fórmulas, que são nomeadas pelas funções trigonométricas que envolvem.

Lei dos senos

Ver artigo principal: Lei dos senos

A lei dos senos afirma que para um triângulo arbitrário com lados a, b, e c e ângulos opostos a esses lados A, B e C: onde Δ é a área do triângulo, ou, equivalentemente, onde R é o raio do círculo circunscrito do triângulo.

Pode ser provado dividindo o triângulo em dois retângulos e usando a definição de seno acima. A lei dos senos é útil para calcular os comprimentos dos lados desconhecidos em um triângulo se dois ângulos e um lado são conhecidos. Esta é uma situação comum que ocorre na triangulação, uma técnica para determinar distâncias desconhecidas medindo dois ângulos e uma distância fechada acessível.

Lei dos cossenos

Ver artigo principal: Lei dos cossenos

A lei dos cossenos (também conhecida como fórmula do cosseno ou regra do cosseno) é uma extensão do teorema de Pitágoras: ou equivalentemente, Nesta fórmula, o ângulo em C é oposto ao lado c. Este teorema pode ser provado dividindo o triângulo em dois retângulos e usando o teorema de Pitágoras.

A lei dos cossenos pode ser usada para determinar um lado de um triângulo se dois lados e o ângulo entre eles forem conhecidos. Ele também pode ser usado para encontrar os cossenos de um ângulo (e consequentemente os próprios ângulos) se os comprimentos de todos os lados forem conhecidos.

Lei das tangentes

Ver artigo principal: Lei das tangentes

A lei das tangentes diz que:

Lei das cotangentes

Se s é o semiperímetro do triângulo, (a + b + c)/2, e r é o raio do círculo inscrito do triângulo, então rs é a área do triângulo. Portanto, a fórmula de Heron implica que:

A lei das cotangentes diz que:[11]

Segue-se que

Funções periódicas

Uma curva de Lissajous, uma figura formada com uma função baseada em trigonometria.
Uma animação da síntese aditiva de uma onda quadrada com um número crescente de harmônicos
Funções de base sinusoidais (embaixo) podem formar uma onda dente de serra (em cima) quando adicionadas. Todas as funções de base têm nós nos nós do dente de serra, e todas, exceto a fundamental (k = 1), têm nós adicionais. A oscilação vista sobre o dente de serra quando k é grande é chamada de fenômeno de Gibbs. (em inglês)

As funções trigonométricas também são importantes na física. As funções seno e cosseno, por exemplo, são usadas para descrever o [pmovimento harmônico simples]], que modela muitos fenômenos naturais, como o movimento de uma massa presa a uma mola e, para ângulos pequenos, o movimento pendular de uma massa pendurada por uma corda. As funções seno e cosseno são projeções unidimensionais de movimento circular uniforme.

As funções trigonométricas também se mostram úteis no estudo de funções periódicas gerais. Os padrões de onda característicos de funções periódicas são úteis para modelar fenômenos recorrentes, como ondas sonoras ou luminosas.[12]

Sob condições bastante gerais, uma função periódica f (x) pode ser expressa como uma soma de ondas senoidais ou ondas cosseno em uma série de Fourier.[13] Denotando as funções de base seno ou cosseno por φk, a expansão da função periódica f (t) assume a forma: Por exemplo, a onda quadrada pode ser escrita como a série de Fourier Na animação de uma onda quadrada no canto superior direito, pode-se ver que apenas alguns termos já produzem uma aproximação razoavelmente boa. A superposição de vários termos na expansão de uma onda dente de serra é mostrada abaixo.

História

Ver artigo principal: História da trigonometria

Embora o estudo inicial da trigonometria possa ser rastreado até a antiguidade, as funções trigonométricas como são usadas hoje foram desenvolvidas no período medieval. A função corda foi descoberta por Hiparco de Niceia (180–125 AEC) e Ptolomeu do Egito Romano (90–165 EC). As funções de seno e seno verso (1 – cosseno) podem ser rastreadas até as funções jyā e koti-jyā usadas na astronomia indiana do período Gupta (Āryabhaṭīya, Sūrya Siddhānta), por meio da tradução do sânscrito para o árabe e depois do árabe para o latim.[14]

Todas as seis funções trigonométricas em uso atual eram conhecidas na matemática islâmica no século IX, assim como a lei dos senos, usada na resolução de triângulos.[15] Com exceção do seno (que foi adotado da matemática indiana), as outras cinco funções trigonométricas modernas foram descobertas por matemáticos persas e árabes, incluindo o cosseno, a tangente, a cotangente, a secante e a cossecante.[15] al-Khwārizmī (c. 780–850) produziu tabelas de senos, cossenos e tangentes. Por volta de 830, Habash al-Hasib al-Marwazi descobriu a cotangente e produziu tabelas de tangentes e cotangentes.[16][17] Muḥammad ibn Jābir al-Ḥarrānī al-Battānī (853–929) descobriu as funções recíprocas de secante e cossecante e produziu a primeira tabela de cossecantes para cada grau de 1° a 90°.[17] As funções trigonométricas foram posteriormente estudadas por matemáticos, incluindo Omar Caiam, Bhaskara II, Naceradim de Tus, Alcaxi (século XIV), Ulugue Begue (século XIV), Regiomontanus (1464), Rheticus e o aluno de Rheticus, Valentinus Otho.

Madhava de Sangamagrama (c. 1400) fez avanços iniciais na análise de funções trigonométricas em termos de séries infinitas.[18] (Veja tabela de senos de Mādhava.)

A função tangente foi trazida para a Europa por Giovanni Bianchini em 1467 em tabelas de trigonometria que ele criou para dar suporte ao cálculo de coordenadas estelares.[19]

Os termos tangente e secante foram introduzidos pela primeira vez pelo matemático dinamarquês Thomas Fincke em seu livro Geometria rotundi (1583).[20]

O matemático francês do século XVII Albert Girard fez o primeiro uso publicado das abreviações sen, cos e tan em seu livro Trigonométrie.[21]

Em um artigo publicado em 1682, Gottfried Leibniz provou que sen x não é uma função algébrica de x.[22] Embora introduzido como razões de lados de um triângulo retângulo, e assim parecendo ser funções racionais, o resultado de Leibniz estabeleceu que elas são na verdade funções transcendentais de seu argumento. A tarefa de assimilar funções circulares em expressões algébricas foi realizada por Euler em sua Introdução à Análise do Infinito (1748). Seu método era mostrar que as funções seno e cosseno são séries alternadas formadas a partir dos termos pares e ímpares, respectivamente, da série exponencial. Ele apresentou a "fórmula de Euler", bem como abreviações quase modernas (sen., cos., tang., cot., sec., e cosec.).[14]

Algumas funções eram comuns historicamente, mas agora são raramente usadas, como a corda, o seno verso (que apareceu nas primeiras tabelas[14]), o seno coverso, o seno semiverso,[23] a secante externa, a cossecante externa, o cosseno verso e o cosseno coverso. A lista de identidades trigonométricas mostra mais relações entre essas funções.

Historicamente, as funções trigonométricas eram frequentemente combinadas com logaritmos em funções compostas como o seno logarítmico, o cosseno logarítmico, a secante logarítmica, a cossecante logarítmica, a tangente logarítmica e a cotangente logarítmica.[24][25][26][27]

Etimologia

A palavra sine deriva[28] do latim sinus, que significa "curvatura; baía", e mais especificamente "a dobra pendurada da parte superior de uma toga", "o seio de uma vestimenta", que foi escolhida como a tradução do que foi interpretado como a palavra árabe jaib, que significa "bolso" ou "dobra" nas traduções do século XII das obras de al-Battānī e al-Khwārizmī para o latim medieval.[29] A escolha foi baseada em uma leitura errada da forma escrita árabe j-y-b (جيب), que se originou como uma transliteração do sânscrito jīvā, que junto com seu sinônimo jyā (o termo sânscrito padrão para o seno) se traduz como "corda de arco", sendo por sua vez adotado do grego antigo χορδή "corda".[30]

A palavra tangente vem do latim tangens que significa "tocar", já que a linha toca o círculo de raio unitário, enquanto secante deriva do latim secans — "cortar" — já que a linha corta o círculo.[31]

O prefixo "co-" (em "cosseno", "cotangente", "cossecante") é encontrado em Canon triangulorum de Edmund Gunter (1620), que define o cosinus como uma abreviação para sinus complementi (seno do ângulo complementar) e prossegue para definir cotangens de forma semelhante.[32][33]

Ver também

Nota

  1. Também igual a

Referências

  1. Klein, Felix (1924) [1902]. «Die goniometrischen Funktionen». Elementarmathematik vom höheren Standpunkt aus: Arithmetik, Algebra, Analysis (em alemão). 1 3rd ed. Berlin: J. Springer. Ch. 3.2, pgs 175 ff.  Traduzido como «The Goniometric Functions». Elementary Mathematics from an Advanced Standpoint: Arithmetic, Algebra, Analysis (em inglês). Traduzido por Hedrick, E. R.; Noble, C. A. [S.l.]: Macmillan. 1932. Ch. 3.2, pgs 162 ff. 
  2. Protter & Morrey (1970, pp. APP-2, APP-3)
  3. «Sine, Cosine, Tangent». www.mathsisfun.com (em inglês). Consultado em 29 de agosto de 2020 
  4. Protter & Morrey (1970, p. APP-7)
  5. a b Rudin, Walter, 1921–2010. Principles of mathematical analysis (em rundi) Third ed. New York: [s.n.] ISBN 0-07-054235-X. OCLC 1502474 
  6. Diamond, Harvey (2014). «Defining Exponential and Trigonometric Functions Using Differential Equations». Mathematics Magazine (em inglês). 87 (1): 37–42. ISSN 0025-570X. doi:10.4169/math.mag.87.1.37 
  7. Spivak, Michael (1967). «15». Calculus (em inglês). [S.l.]: Addison-Wesley. pp. 256–257. LCCN 67-20770 
  8. Stueben, Michael; Sandford, Diane (1998). Twenty years before the blackboard: the lessons and humor of a mathematics teacher. Col: Spectrum series. Washington, DC: Mathematical Association of America. p. 119. ISBN 978-0-88385-525-6 
  9. Bityutskov, V.I. (7 de fevereiro de 2011). «Trigonometric Functions». Encyclopedia of Mathematics (em inglês). Consultado em 29 de dezembro de 2017. Cópia arquivada em 29 de dezembro de 2017 
  10. Larson, Ron (2013). Trigonometry 9th ed. [S.l.]: Cengage Learning. p. 153. ISBN 978-1-285-60718-4. Cópia arquivada em 15 de fevereiro de 2018  Extrato da página 153 Arquivado em 2018-02-15 no Wayback Machine
  11. ';The Universal Encyclopaedia of Mathematics, Pan Reference Books, 1976, pp. 529–530. Versão em inglês George Allen e Unwin, 1964. Traduzido da versão alemã Meyers Rechenduden, 1960.
  12. Farlow, Stanley J. (1993). Partial differential equations for scientists and engineers (em inglês) Reprint of Wiley 1982 ed. [S.l.]: Courier Dover Publications. p. 82. ISBN 978-0-486-67620-3. Cópia arquivada em 20 de março de 2015 
  13. Ver por exemplo, Folland, Gerald B. (2009). «Convergence and completeness». Fourier Analysis and its Applications (em inglês) Reprint of Wadsworth & Brooks/Cole 1992 ed. [S.l.]: American Mathematical Society. pp. 77ff. ISBN 978-0-8218-4790-9. Cópia arquivada em 19 de março de 2015 
  14. a b c Boyer, Carl B. (1991). A History of Mathematics (em inglês) (2nd ed.). John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-54397-7, p. 210.
  15. a b Gingerich, Owen (1986). «Islamic Astronomy». Scientific American (em inglês). 254. p. 74. Consultado em 13 de julho de 2010. Cópia arquivada em 19 de outubro de 2013 
  16. Jacques Sesiano, "Islamic mathematics", p. 157, em Selin, Helaine; D'Ambrosio, Ubiratan, eds. (2000). Mathematics Across Cultures: The History of Non-western Mathematics (em inglês). [S.l.]: Springer Science+Business Media. ISBN 978-1-4020-0260-1 
  17. a b «trigonometry» (em inglês). Encyclopedia Britannica. 17 de novembro de 2023 
  18. O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. «Madhava of Sangamagrama» (em inglês). School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland. Consultado em 8 de setembro de 2007. Arquivado do original em 14 de maio de 2006 
  19. Van Brummelen, Glen (2018). «The end of an error: Bianchini, Regiomontanus, and the tabulation of stellar coordinates». Archive for History of Exact Sciences (em inglês). 72 (5): 547–563. JSTOR 45211959. doi:10.1007/s00407-018-0214-2 
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  21. O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., «Função trigonométrica», MacTutor History of Mathematics archive (em inglês), Universidade de St. Andrews 
  22. Bourbaki, Nicolás (1994). Elements of the History of MathematicsRegisto grátis requerido (em inglês). [S.l.]: Springer. ISBN 9783540647676 
  23. Nielsen (1966, pp. xxiii–xxiv)
  24. von Hammer, Ernst Hermann Heinrich, ed. (1897). Lehrbuch der ebenen und sphärischen Trigonometrie. Zum Gebrauch bei Selbstunterricht und in Schulen, besonders als Vorbereitung auf Geodäsie und sphärische Astronomie (em alemão) 2 ed. Stuttgart, Germany: J. B. Metzlerscher Verlag. Consultado em 6 de fevereiro de 2024 
  25. Heß, Adolf (1926). Trigonometrie für Maschinenbauer und Elektrotechniker - Ein Lehr- und Aufgabenbuch für den Unterricht und zum Selbststudium (em alemão) 6 ed. Winterthur, Switzerland: Springer. ISBN 978-3-662-35755-2. doi:10.1007/978-3-662-36585-4  Parâmetro desconhecido |orig-date= ignorado (ajuda)
  26. Lötzbeyer, Philipp (1950). «§ 14. Erläuterungen u. Beispiele zu T. 13: lg sin X; lg cos X und T. 14: lg tg x; lg ctg X». Erläuterungen und Beispiele für den Gebrauch der vierstelligen Tafeln zum praktischen Rechnen (em alemão) 1 ed. Berlin, Germany: Walter de Gruyter & Co.. ISBN 978-3-11114038-4. doi:10.1515/9783111507545. Archive ID 541650. Consultado em 6 de fevereiro de 2024 
  27. Roegel, Denis, ed. (30 de agosto de 2016). A reconstruction of Peters's table of 7-place logarithms (volume 2, 1940) (em inglês). Vandoeuvre-lès-Nancy, France: Université de Lorraine. hal-01357842. Consultado em 6 de fevereiro de 2024. Cópia arquivada em 6 de fevereiro de 2024 
  28. A forma anglicizada foi registrada pela primeira vez em 1593 em Horologiographia, the Art of Dialling de Thomas Fale.
  29. Várias fontes atribuem o primeiro uso de sinus à:
    • tradução de Platão Tiburtino de 1116 de Astronomia de al-Battānī;
    • tradução de Gerardo de Cremona de Álgebra de al-Khwārizmī;
    • tradução de Robert de Chester de 1145 das tabelas de al-Khwārizmī.
    Ver Merlet, A Note on the History of the Trigonometric Functions (em inglês) em Ceccarelli (ed.), International Symposium on History of Machines and Mechanisms (em inglês), Springer, 2004
    Ver Maor (1998), capítulo 3, para uma etimologia anterior creditando Gerard.
    Ver Katx, Victor (julho de 2008). A history of mathematics (em inglês) 3rd ed. Boston: Pearson. p. 210 (barra lateral). ISBN 978-0321387004 
  30. Ver Plofker, Mathematics in India (em inglês), Princeton University Press, 2009, p. 257
    Ver «Clark University» (em inglês). Cópia arquivada em 15 de junho de 2008 
    Ver Maor (1998), capítulo 3, sobre a etimologia.
  31. Oxford English Dictionary
  32. Gunter, Edmund (1620). Canon triangulorum. [S.l.: s.n.] 
  33. Roegel, Denis, ed. (6 de dezembro de 2010). «';A reconstruction of Gunter's Canon triangulorum (1620)» (Research report) (em inglês). HAL. inria-00543938. Consultado em 28 de julho de 2017. Cópia arquivada em 28 de julho de 2017 

Ligações externas

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