Soluzioni
  • La funzione coseno è pari in quanto cos(-x)=cos(x) per ogni x appartenente al dominio della funzione coseno. Per capirlo si può usare la circonferenza goniometrica, oppure guardare il grafico della funzione coseno e notare che è simmetrico rispetto all'asse delle ordinate.

    Vediamo i due metodi nel dettaglio.

    Stabilire se la funzione coseno è pari oppure dispari con la circonferenza goniometrica

    Richiamiamo brevemente le definizioni di funzione dispari e di funzione pari.

    Sia f:R → R una funzione reale di variabile reale e chiamiamo D il suo dominio.

    f è una funzione dispari se per ogni x ∈ D risulta che f(-x) = -f(x);

    f è una funzione pari se per ogni x ∈ D risulta che f(-x) = f(x).

    Consideriamo la funzione coseno

    f(x) = cos(x)

    Sappiamo che ha come dominio tutto R, che viene definita tramite l'ampiezza di angoli (espressa in gradi oppure in radianti) e che restituisce un numero reale compreso tra -1 e 1 ottenuto mediante la circonferenza goniometrica.

    Ciò premesso, per stabilire se il coseno è una funzione dispari oppure pari fissiamo un angolo α qualsiasi e concentriamoci sui valori del coseno di -α e del coseno di α:

    - se cos(-α) = -cos(α), la funzione coseno è dispari;

    - se cos(-α) = cos(α), la funzione coseno è pari.

    Disegniamo la circonferenza goniometrica e tracciamo due angoli con vertici nell'origine degli assi, uno di ampiezza α e l'altro di ampiezza -α: il primo si ottiene partendo dal semiasse delle ascisse positive e girando in senso antiorario, il secondo si ricava partendo sempre dal semiasse delle ascisse positive ma girando in senso orario.

    Indichiamo con P il punto di intersezione tra il secondo lato dell'angolo di ampiezza α e la circonferenza goniometrica, e chiamiamo Q il punto di intersezione tra il secondo lato dell'angolo di ampiezza -α e la circonferenza.

     

    Funzione coseno pari o dispari

    Coseno pari o dispari con la circonferenza goniometrica.

     

    Il coseno di un angolo è definito come l'ascissa del punto di intersezione tra il secondo lato dell'angolo e la circonferenza goniometrica, dunque

    cos(α) = x_P ; cos(-α) = x_Q

    Come risulta evidente dalla precedente immagine, i punti P,Q hanno la stessa ascissa

    x_Q = x_P

    per cui

    cos(-α) = cos(α)

    Dall'arbitrarietà della scelta dell'angolo α segue che cos(-x) = cos(x) per ogni x ∈ R, e quindi la funzione coseno è pari.

    Nota bene: se hai già studiato le formule trigonometriche saprai che l'uguaglianza

    cos(-α) = cos(α)

    è una delle formule degli archi associati. Quella che abbiamo proposto ne è la dimostrazione.

    Stabilire se la funzione coseno è pari oppure dispari dal suo grafico

    Un altro metodo con cui stabilire se una funzione è pari oppure dispari è quello di guardare il grafico della funzione e di cercare eventuali simmetrie rispetto all'origine oppure rispetto all'asse y.

    Ricordiamo infatti che:

    • se il grafico di una funzione è simmetrico rispetto all'asse y, allora la funzione è pari;

    • se il grafico di una funzione è simmetrico rispetto all'origine degli assi, allora la funzione è dispari.

    Osserviamo il grafico della funzione coseno, detto anche cosinusoide:

     

    Grafico coseno

    Grafico della funzione coseno.

     

    Indubbiamente è presente una simmetria rispetto all'asse y, per cui la funzione coseno è pari.

    ***

    Non abbiamo altro da aggiungere, se non lasciarti un paio di riferimenti utili:

    - per un elenco di tutte le proprietà della funzione coseno - click!

    - se vuoi sapere se la funzione seno è pari oppure dispari - click!

    Risposta di Galois
 
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