segunda-feira, 8 de abril de 2013

A função cosseno e seu gráfico

A função cosseno é uma função trigonométrica dita periódica, ou seja, ela se repete após um período, que é constante.

Uma função cosseno é representada na forma abaixo:


${\Large f(x)=\cos x}$


Vejamos algumas características importantes da função cosseno.

${\large Período}$

O período desta função é de ${2\pi}$  e por consequência, ela se repetirá a cada intervalo de ${2\pi}$

${\large Domínio}$

O valor que a variável  ${\normalsize x}$ pode assumir é qualquer um, portanto o domínio desta função é ${\large D=R}$

${\large Imagem}$

A Imagem é o intervalo onde os valores de ${\normalsize f(x)} $ se encontram. No caso, a função cosseno vai de $-1$ até $1$ e portanto a sua imagem é de $Im=[-1,1]$

${\large Gráfico}$

O gráfico da função cosseno tem a forma dita ${\normalsize cossenóide}$ e ele é mostrado abaixo:




Vamos verificar se o gráfico está correto?

Se calcularmos:

${\Large \cos 0=1}$

${\Large \cos \frac{\pi}{2}=0}$

${\Large\cos \pi=-1}$

${\Large \cos \frac{3\pi}{2}=0}$

${\Large \cos 2\pi=1}$


Veja que os valores condizem exatamente com o gráfico. Caso você quisesse fazer um gráfico da função, bastava calcular antes estes 5 pontos "chaves".

Vamos agora a mais alguns exemplos expressões coma função cosseno.


${\large 1) }$ Desenhe o gráfico da função $f(x)=3\cos x$


${\large Solução }$


É bem simples fazer este gráfico, veja:



${\Large 3.\cos 0=3}$

${\Large 3.\cos \frac{\pi}{2}=0}$

${\Large 3.\cos \pi=-3}$

${\Large3.\cos \frac{3\pi}{2}=0}$

${\Large3.\cos 2\pi=3}$


Veja que todos os valores foram multiplicados por ${3}$. De maneira geral, qualquer função da forma ${f(x)=A.\cos x}$, com ${\normalsize A}$ sendo qualquer número real, temos as amplitudes da função cosseno multiplicadas por ${\normalsize A}$. E o gráfico desta função é:



Observações importantes:

O período desta função continua sendo ${2\pi}$

A amplitude desta função agora é de ${3}$


Agora é importante atentar para a diferença entre este exercício acima e o abaixo. Veja:


${\large 2) }$ Desenhe o gráfico da função $f(x)=\cos 3x$


${\large Solução}$

Veja que agora, os valores ${\large 0}$ , ${\large \frac{\pi}{2}}$ , ${\large \pi}$ , ${\large \frac{3\pi}{2}}$ e ${\large2 \pi}$ serão divididos por ${\large 3}$ e com isso mudará o valor do argumento da função cosseno. Isso ocorre porque a imagem da função cosseno tem uma imagem $Im=[-1,1]$. Quanto mais aumentamos o argumento, mais "comprimida" a função irá se tornando.



${\Large\cos 0=1}$

${\Large \cos \frac{\pi}{6}=0}$

${\Large \cos \frac{\pi}{3}=-1}$

${\Large \cos \frac{\pi}{2}=0}$

${\Large \cos \frac{2\pi}{3}=0}$

O gráfico desta função é mostrado abaixo:




Observações importantes:

O período desta função agora é  ${\Large \frac{2\pi}{3}}$

A amplitude continua sendo  ${1}$