Calculadora de trigonometría inversa

Evalúa arcoseno, arcocoseno y arcotangente con soluciones paso a paso

Arrastra y suelta o haz clic para añadir imágenes o PDF

Math Input
arcsin(1/2)
arccos(-sqrt(2)/2)
arctan(sqrt(3))
sin(arccos(3/5))

¿Qué son las funciones trigonométricas inversas?

Las funciones trigonométricas inversas invierten las funciones trigonométricas estándar. Dada una razón, devuelven el ángulo:

arcsin(x)=θ    sin(θ)=x\arcsin(x) = \theta \iff \sin(\theta) = x
arccos(x)=θ    cos(θ)=x\arccos(x) = \theta \iff \cos(\theta) = x
arctan(x)=θ    tan(θ)=x\arctan(x) = \theta \iff \tan(\theta) = x

Dado que las funciones trigonométricas no son inyectivas, restringimos sus dominios para definir inversas adecuadas:

FunciónDominioRango (valores principales)
arcsin(x)\arcsin(x)[1,1][-1, 1][π2,π2]\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]
arccos(x)\arccos(x)[1,1][-1, 1][0,π][0, \pi]
arctan(x)\arctan(x)(,)(-\infty, \infty)(π2,π2)\left(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right)

Notaciones alternativas: sin1(x)\sin^{-1}(x), cos1(x)\cos^{-1}(x), tan1(x)\tan^{-1}(x) (nota: sin1(x)1sinx\sin^{-1}(x) \neq \frac{1}{\sin x}).

Relaciones clave:

  • arcsin(x)+arccos(x)=π2\arcsin(x) + \arccos(x) = \frac{\pi}{2} para todo x[1,1]x \in [-1, 1]
  • arctan(x)+arccot(x)=π2\arctan(x) + \text{arccot}(x) = \frac{\pi}{2} para todo xx

Las funciones trigonométricas inversas aparecen en la integración (11+x2dx=arctanx+C\int \frac{1}{1+x^2}\,dx = \arctan x + C), la geometría, la navegación y la física.

Cómo evaluar funciones trigonométricas inversas

Método 1: Usar valores conocidos

Para valores estándar, usa la circunferencia unitaria a la inversa:

arcsin(12)=π6porque sinπ6=12\arcsin\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{\pi}{6} \quad \text{porque } \sin\frac{\pi}{6} = \frac{1}{2}

Valores exactos comunes:

Entradaarcsin\arcsinarccos\arccosarctan\arctan
0000π2\frac{\pi}{2}00
12\frac{1}{2}π6\frac{\pi}{6}π3\frac{\pi}{3}
22\frac{\sqrt{2}}{2}π4\frac{\pi}{4}π4\frac{\pi}{4}
32\frac{\sqrt{3}}{2}π3\frac{\pi}{3}π6\frac{\pi}{6}
11π2\frac{\pi}{2}00π4\frac{\pi}{4}
3\sqrt{3}π3\frac{\pi}{3}

Método 2: Método del triángulo rectángulo

Para evaluar composiciones como cos(arcsin(35))\cos(\arcsin(\frac{3}{5})):

  1. Sea θ=arcsin(35)\theta = \arcsin(\frac{3}{5}), así que sinθ=35\sin\theta = \frac{3}{5}
  2. Dibuja un triángulo rectángulo: cateto opuesto =3= 3, hipotenusa =5= 5
  3. Halla el cateto adyacente =259=4= \sqrt{25 - 9} = 4 (teorema de Pitágoras)
  4. Por lo tanto cosθ=45\cos\theta = \frac{4}{5}

Método 3: Identidades algebraicas

Identidades útiles para simplificar:

sin(arccosx)=1x2\sin(\arccos x) = \sqrt{1 - x^2}
cos(arcsinx)=1x2\cos(\arcsin x) = \sqrt{1 - x^2}
tan(arcsinx)=x1x2\tan(\arcsin x) = \frac{x}{\sqrt{1 - x^2}}
sin(arctanx)=x1+x2\sin(\arctan x) = \frac{x}{\sqrt{1 + x^2}}
cos(arctanx)=11+x2\cos(\arctan x) = \frac{1}{\sqrt{1 + x^2}}

Método 4: Derivadas de las funciones trigonométricas inversas

Son esenciales para el cálculo:

ddxarcsinx=11x2\frac{d}{dx}\arcsin x = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}
ddxarccosx=11x2\frac{d}{dx}\arccos x = -\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}
ddxarctanx=11+x2\frac{d}{dx}\arctan x = \frac{1}{1+x^2}

Comparación de enfoques

MétodoIdeal paraIndicador clave
Valores conocidosRazones estándarLa entrada es 0,12,22,32,10, \frac{1}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}, 1
Triángulo rectánguloComposicionesExpresiones del tipo cos(arcsin())\cos(\arcsin(\cdot))
IdentidadesSimplificación algebraicaHay que eliminar la trigonometría inversa
CalculadoraDecimales no estándarNo se espera una forma exacta

Errores comunes que debes evitar

  • Confundir sin1(x)\sin^{-1}(x) con 1sinx\frac{1}{\sin x}: La notación sin1(x)\sin^{-1}(x) significa arcoseno, no cosecante. Usa el contexto o prefiere la notación "arc" para evitar confusiones.
  • Ignorar los rangos de valores principales: arcsin(12)=π6\arcsin(-\frac{1}{2}) = -\frac{\pi}{6}, no 11π6\frac{11\pi}{6}. La respuesta debe estar en el rango definido [π2,π2][-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}].
  • Aplicar la cancelación incorrectamente: sin(arcsinx)=x\sin(\arcsin x) = x para x[1,1]x \in [-1,1], pero arcsin(sinx)=x\arcsin(\sin x) = x solo cuando x[π2,π2]x \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]. Fuera de este rango, obtienes el ángulo de referencia con el signo apropiado.
  • Errores de dominio: arcsin(2)\arcsin(2) y arccos(3)\arccos(-3) no están definidos en los números reales, ya que sus dominios son [1,1][-1, 1].
  • Signo equivocado en el paso pitagórico: al usar el método del triángulo rectángulo, asegúrate de tomar el signo correcto según el cuadrante que implica el rango de valores principales.

Examples

Step 1: Necesitamos θ[0,π]\theta \in [0, \pi] tal que cosθ=32\cos\theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}
Step 2: Sabemos que cosπ6=32\cos\frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}. Como el coseno es negativo, θ\theta está en el cuadrante II
Step 3: θ=ππ6=5π6\theta = \pi - \frac{\pi}{6} = \frac{5\pi}{6}
Answer: 5π6\frac{5\pi}{6}

Step 1: Sea θ=arctan43\theta = \arctan\frac{4}{3}, así que tanθ=43\tan\theta = \frac{4}{3} con θ(π2,π2)\theta \in (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})
Step 2: Dibuja un triángulo rectángulo: cateto opuesto =4= 4, cateto adyacente =3= 3, hipotenusa =16+9=5= \sqrt{16 + 9} = 5
Step 3: sinθ=opuestohipotenusa=45\sin\theta = \frac{\text{opuesto}}{\text{hipotenusa}} = \frac{4}{5}
Answer: 45\frac{4}{5}

Step 1: Primero calcula sin5π4\sin\frac{5\pi}{4}. Este ángulo está en el cuadrante III con ángulo de referencia π4\frac{\pi}{4}: sin5π4=22\sin\frac{5\pi}{4} = -\frac{\sqrt{2}}{2}
Step 2: Ahora halla arcsin(22)\arcsin(-\frac{\sqrt{2}}{2}): necesitamos θ[π2,π2]\theta \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}] con sinθ=22\sin\theta = -\frac{\sqrt{2}}{2}
Step 3: θ=π4\theta = -\frac{\pi}{4} (en el cuadrante IV del rango restringido)
Answer: π4-\frac{\pi}{4}

Frequently Asked Questions

Arcsin(x) responde a '¿qué ángulo tiene un seno de x?'. De forma similar para arccos y arctan. Son las operaciones inversas de sin, cos y tan. Por ejemplo, arcsin(1/2) = 30 grados (o pi/6 radianes) porque sin(30 grados) = 1/2.

Porque el seno, el coseno y la tangente son periódicos, cada valor de salida corresponde a infinitos ángulos. Para que la inversa sea una función adecuada (una salida por entrada), restringimos a un rango de valores principales. Para arcsin es [-pi/2, pi/2], para arccos es [0, pi] y para arctan es (-pi/2, pi/2).

No. sin^(-1)(x) significa arcsin(x), la función inversa. El recíproco 1/sin(x) se escribe como csc(x) (cosecante). Esta es una fuente común de confusión debido a la notación ambigua del exponente.

Arcsin y arccos solo aceptan entradas entre -1 y 1 inclusive, ya que el seno y el coseno nunca superan esos límites. Arctan acepta cualquier número real como entrada, ya que la tangente puede producir cualquier valor real.

Related Solvers

Try AI-Math for Free

Get step-by-step solutions to any math problem. Upload a photo or type your question.

Start Solving