y=csc⁡xy = \csc x

Gráfica de la función cosecante y=csc⁡xy = \csc x

La función cosecante y=csc⁡xy = \csc x es la función trigonométrica definida como la inversa multiplicativa del seno1. También se escribe cosec⁡x\operatorname{cosec} x y, en un triángulo rectángulo, es la razón entre la hipotenusa y el cateto opuesto.

Definición

csc⁡x=1sin⁡x\csc x = \frac{1}{\sin x}

Dominio y rango

  • El dominio es todo número real con x≠nπx \neq n\pi
  • El rango es y≤−1y \leq -1 o y≥1y \geq 1
  • El período es 2π2\pi
  • Es una función impar

Como −1≤sin⁡x≤1-1 \leq \sin x \leq 1 y sin⁡x≠0\sin x \neq 0, se tiene ∣csc⁡x∣≥1|\csc x| \geq 1.

Simetría y período

Como sin⁡x\sin x es impar, csc⁡(−x)=−csc⁡x\csc(-x) = -\csc x, de modo que la gráfica tiene simetría central respecto del origen. El período es 2π2\pi, el mismo que el del seno.

Asíntotas y límites

Hay una asíntota vertical en cada x=nπx = n\pi.

Aproximaciónsin⁡x\sin xcsc⁡x\csc x
x→0+x \to 0^{+}0+0^{+}+∞+\infty
x→0−x \to 0^{-}0−0^{-}−∞-\infty

Monotonía y extremos

La derivada es ddxcsc⁡x=−csc⁡xcot⁡x\dfrac{d}{dx}\csc x = -\csc x \cot x. Entre dos asíntotas consecutivas la curva forma una U o una U invertida.

xxsin⁡x\sin xcsc⁡x\csc xExtremo
π2+2nπ\dfrac{\pi}{2} + 2n\pi1111mínimo local
3π2+2nπ\dfrac{3\pi}{2} + 2n\pi−1-1−1-1máximo local

Relación con otras funciones

1+cot⁡2x=csc⁡2x1 + \cot^2 x = \csc^2 x

Está ligada a la secante por csc⁡x=sec⁡(π2−x)\csc x = \sec\left( \dfrac{\pi}{2} - x \right); desplazar la gráfica de sec⁡x\sec x en π2\dfrac{\pi}{2} hacia la derecha produce csc⁡x\csc x.

Aspectosec⁡x\sec xcsc⁡x\csc x
Definición1cos⁡x\dfrac{1}{\cos x}1sin⁡x\dfrac{1}{\sin x}
Asíntotasπ2+nπ\dfrac{\pi}{2} + n\pinπn\pi
Simetríaparimpar
Derivadasec⁡xtan⁡x\sec x\tan x−csc⁡xcot⁡x-\csc x\cot x

Integral

∫csc⁡x dx=ln⁡∣tan⁡x2∣+C\int \csc x\,dx = \ln\left|\tan\frac{x}{2}\right| + C

Aplicaciones

  • Los cálculos con triángulos que usan el teorema del seno en forma recíproca
  • El análisis de oscilaciones y ondas
  • Las integrales en las que csc⁡2x\csc^2 x aparece como derivada de la cotangente
  1. Trigonometric functions, Wikipedia