Sinu

Datu un triangulu rittangulu, u sinu d'un angulu acutu hè difinitu com'è u rapportu trà i lunghezzi di u catetu oppostu à l'angulu è di l'iputenusa

In matematica, in particulari in trigunumitria, datu un triangulu rittangulu, u sinu di unu di i dui anguli interni aghjacenti à l'iputenusa hè difinitu com'è u rapportu trà i lunghezzi di u catetu oppostu à l'angulu è di l'iputenusa.

Più in generali, u sinu d'un angulu ${\displaystyle \alpha }$, espressu in gradi o radianti, hè una quantità chì dipendi solu da ${\displaystyle \alpha }$, custruita usendu a circumfarenza unitaria.

Difiniscendu com'è ${\displaystyle \sin(x)}$ u sinu in l'angulu ${\displaystyle x}$, s'otteni a funzioni sinu, una funzioni trigunumetrica di fundamintali impurtanza in l'analisa matematica.

Difinizioni

In u triangulu rossu annantu à a figura, u sinu di ${\displaystyle x}$ hè datu da

${\displaystyle \sin(x)={\overline {DC}}}$

Più in generali, si difinisci u sinu d'un angulu ${\displaystyle x}$ (aspressu in gradi o radianti) à parta da a circumfarenza guniumetrica, vali à dì da a circumfarenza di raghju unitariu in u pianu cartisianu. Presa a mezaretta chì esci da l'urighjina chì forma un angulu ${\displaystyle x}$ incù l'assu di l'ascissi com'è annantu à a figura, u sinu di l'angulu hè dunqua difinitu com'è u valori di a cuurdinata ${\displaystyle y}$ di u puntu d'intarsizioni trà a mezaretta è a circumfarenza (nantu à a figura, hè a lunghezza di u sigmentu ${\displaystyle CD}$).

U duminiu di a funzioni sinu hè l'insemu di i numari riali, mentri u cuduminiu hè l'intarvallu riali ${\displaystyle [-1;+1]}$, veni à dì applichendu tali funzioni à qualunqua numaru riali s'otteni sempri un numaru riali cumpresu trà ${\displaystyle -1}$ è ${\displaystyle +1}$, estremi inclusi.

A tavuledda siguenti esponi i principali valori nutevuli assunti da a funzioni sinu:

${\displaystyle x}$ in radianti	0	${\displaystyle {\frac {\pi }{6}}}$	${\displaystyle {\frac {\pi }{4}}}$	${\displaystyle {\frac {\pi }{3}}}$	${\displaystyle {\frac {\pi }{2}}}$	${\displaystyle \pi }$	${\displaystyle {\frac {3\pi }{2}}}$	${\displaystyle 2\pi }$
${\displaystyle x}$ in gradi	0°	30°	45°	60°	90°	180°	270°	360°
${\displaystyle \sin(x)}$	${\displaystyle 0}$	${\displaystyle {\frac {1}{2}}}$	${\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}$	${\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}$	${\displaystyle 1}$	${\displaystyle 0}$	${\displaystyle -1}$	${\displaystyle 0}$

In i testi di matematica u sinu di ${\displaystyle x}$ hè di solitu indicatu incù a nutazioni ${\displaystyle \sin(x)}$, induva ${\displaystyle \sin }$ hè un'abbriviazioni di u latinu sinus usata ancu in i paesi di lingua inglesa.

Esisti un'altra difinizioni di sinu chì si cullega à i rutazioni: u sinu d'un angulu ${\displaystyle x}$ hè u cumpunenti longu l'assu di l'urdinati di u virsori ${\displaystyle i}$, virsori di l'assu di l'ascissi, ghjiratu di ${\displaystyle x}$.

Funzioni sinu

A funzioni sinu hè difinita assucendu à ${\displaystyle x}$ u sinu di l'angulu ${\displaystyle x}$ (rapprisintatu in radianti), è hè indicata incù ${\displaystyle \sin(x)}$. postu ch'è ${\displaystyle x}$ è ${\displaystyle x+2\pi }$ definiscini u stessu angulu, a funzioni sinu hè una funzioni piriodica di periodu ${\displaystyle 2\pi }$ (induva ${\displaystyle 2\pi }$ hè l'angulu ghjiru).

Ripprisintazioni grafica di a funzioni sinu

Disegnu y = sin(x) usendu u chjerchju trigunumetricu unitariu.

Sinu è cusinu

Trà sinu è cusinu esisti a rilazioni fundamintali:

${\displaystyle \sin ^{2}x+\cos ^{2}x=1,}$

chì hè cunsiquenza di u tiurema di Pitagora. Infatti in u triangulu ${\displaystyle OCD}$ in a figura in altu u cusinu di ${\displaystyle x}$ hè difinitu com'è

${\displaystyle \cos(x)={\frac {\overline {OC}}{\overline {OD}}}.}$

D'altra parti u tiurema di Pitagora applicatu à u triangulu ${\displaystyle OCD}$ furnisci a rilazioni:${\displaystyle {\overline {DC}}^{2}+{\overline {OC}}^{2}={\overline {OD}}^{2},}$è dunqua:${\displaystyle \sin ^{2}x+\cos ^{2}x=\left({\frac {\overline {DC}}{\overline {OD}}}\right)^{2}+\left({\frac {\overline {OC}}{\overline {OD}}}\right)^{2}={\frac {{\overline {DC}}^{2}+{\overline {OC}}^{2}}{{\overline {OD}}^{2}}}={\frac {{\overline {OD}}^{2}}{{\overline {OD}}^{2}}}=1.}$ Vali ancu a rilazioni:

${\displaystyle \sin(x)=\cos \left(x-{\frac {\pi }{2}}\right).}$

Com'è par u cusinu, a cusecanti d'un angulu hè ${\displaystyle 1}$ divisu u sinu di l'angulu.

Prubità analitichi di a funzioni sinu

A funzioni sinu (in turchinu) è a so apprussimazioni data da u pulinomiu di Taylor di 7º gradu (rusulatu).

A dirivata di a funzioni sinu hè a funzioni cusinu. Avemu veni à dì:${\displaystyle \sin 'x=\cos x.}$ A dirivata siconda hè inveci:${\displaystyle \sin ''x=-\sin x.}$ A funzioni sinu hè una funzioni analitica, è a so espansioni in seria di Taylor hè:${\displaystyle \sin x=x-{\frac {x^{3}}{3!}}+{\frac {x^{5}}{5!}}-{\frac {x^{7}}{7!}}+\cdots =\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{n}x^{2n+1}}{(2n+1)!}}.}$ In analisa matematica st'ugualità hè spessu usata par difiniscia u sinu. A stessa seria difinisci u sinu com'è funzioni olumorfa annantu à tuttu u pianu cumplessu.

Equazioni fundamintali rilativi à u sinu

Si rapportani quì di seguitu parechji equazioni fundamintali riguardu à a funzioni sinu;

${\displaystyle \sin ^{2}x+\cos ^{2}(x)=1,}$

${\displaystyle \sin(x\pm y)=\sin x\cos y\pm \cos x\sin y,}$

${\displaystyle \cos(x\pm y)=\cos x\cos y\mp \sin x\sin y,}$

incù l`aghjunta di a cundizioni ch'è:

${\displaystyle 0<x\cos x<\sin x<x{\text{ par }}0<x<1.}$

Esisti ancu un'idantità trigunumetrica chì metti in rilazioni a funzioni sinu è a funzioni tangenti:

${\displaystyle \sin(x)={\frac {2\tau }{1+\tau ^{2}}}\quad {\text{ incù }}\quad \tau =\tan {\frac {x}{2}}.}$

st'idantità si svela di fundamintali impurtanza in a risuluzioni d'equazioni guniumetrichi in a quali a scunnisciuta figura com'è argumentu sii d'un sinu sii d'un cusinu (o di funzioni dirivati da quiddi). Esisti, infatti, un'idantità analoga par ciò chì riguarda u cusinu, u chì parmetti a risuluzioni di l'equazioni in a scunnisciuta ${\displaystyle \tau }$.

Difinizioni currilati

• U reciprocu di u sinu (difinitu induva u sinu hè diffarenti da zeru) hè a cusecanti

${\displaystyle \csc x={\frac {1}{\sin x}}}$

• A funzioni sinu, ristretta à l'intarvallu ${\displaystyle \left[-{\frac {\pi }{2}},{\frac {\pi }{2}}\right]}$ hè iniettiva è dunqua hà una inversa, chjamata arcusinu (indicatu incù ${\displaystyle \arcsin }$ o incù ${\displaystyle \sin ^{-1}}$ chì ripiglia a nutazioni di a funzioni inversa). Par difinizioni s'hà dunqua:

${\displaystyle x=\arcsin y\Longleftrightarrow y=\sin x,\quad -{\frac {\pi }{2}}\leq x\leq {\frac {\pi }{2}},\quad -1\leq y\leq 1.}$

Storia è urighjina di u nomu

U cuncettu di sinu fù introduttu da u matematicu è astrunomu indiana Aryabhata I (in devanāgarī: आर्यभट) (476 - 550) in a so opara Aryabhatiya (499).

U sinu hè par difinizioni a mità d'una corda, veni à dì un sigmentu chì unisci dui punti (ditti estremi) d'una circumfarenza. A parola sanscrita par mità corda hè jya-ardha, calchì volta sustituitu incù ardha-jya è abbriviatu in jya (corda). Stu terminu fù impurtatu in a lingua araba com'è jiba, un terminu senza significatu prima di tandu ma chì riflittia a prununcia funetica di u nomu jya. Sicondu i reguli di a lingua araba, 'ssu nomu fù scrittu incù i dui cunsunanti jb, senza vucali. Più dopu, quandu i traduttori uccidintali ebbini cunniscenza di i fonti arabi, intarpritàni a parola jb com'è jaib, chì u so significatu era baia. Infini, u talianu Gherardo da Cremona (1114 - 1187) tradussi a parola in latinu com'è sinus, di a quali u significatu era par appuntu baia.

U sinu d'un angulu hè indicatu incù ${\displaystyle \mathrm {sin} (x)}$.

Da veda dinò

• Funzioni trigunumetrica
• Sinusoidi
• Cusinu
• Tangenti (matematica)
• Arcusinu
• Circumfarenza guniumetrica
• formula di Eulero
• Formuli di duplicazioni
• Formuli di bisizzioni
• Formuli di Werner
• Tiurema di i sini
• Funzioni piriodica
• Funzioni altirnata
• sinu iperbolicu

Noti

Fonti

'Ss'articulu pruveni in parti o in tutalità da l'articulu currispundenti di a wikipedia in talianu.