Amplitud, periodo y desplazamiento de fase de y = a sen(bx + c)
Qubito
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Amplitud, periodo y desplazamiento de fase de y = a sen(bx + c)
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Cerramos las transformaciones de y = a sen(bx + c) con el último parámetro que faltaba: c, que desplaza la onda horizontalmente.
La idea es la misma que usamos con el periodo. El seno completa un ciclo cuando su argumento recorre de 0 a 2π, así que en y = a sen(bx + c) un ciclo ocurre cuando bx + c va de 0 a 2π. Despejando x aparece el número −c/b: ahí empieza el ciclo, y eso es el desplazamiento de fase. Si es negativo, la onda se corre a la izquierda; si es positivo, a la derecha.
Después aplicamos el teorema a tres ejemplos resueltos paso a paso, hacemos el camino inverso (hallar la ecuación de una onda mirando su gráfica) y terminamos con una aplicación real: una fórmula que modela el flujo de aire al respirar.
📌 CONTENIDO
0:00 Amplitud, periodo y desplazamiento de fase
0:06 La ecuación y = a sen(bx + c)
0:24 Un ciclo completo: despejamos x
0:52 El desplazamiento de fase −c/b
1:00 Desfase negativo: izquierda; positivo: derecha
1:20 El teorema
1:56 La forma y = a sen[b(x + c/b)]
2:10 Ejemplo 1: y = 3 sen(2x + π/2)
2:54 La gráfica y su ciclo
3:03 Ejemplo 2: y = −4 cos(2x + π/3)
3:46 La gráfica y el efecto del signo de a
4:08 Ejemplo 3: y = −sen(3x + π) − 1
4:51 El desplazamiento vertical: máximo y mínimo
5:16 Hallar la ecuación de una onda desde su gráfica
5:38 Amplitud y periodo leídos en la figura
6:14 El desplazamiento de fase y el valor de c
7:01 Otras ecuaciones para la misma gráfica
7:49 Solución alternativa
8:48 Aplicación: el ritmo de la respiración
10:00 La gráfica del flujo de aire
🔑 EL TEOREMA
Para y = a sen(bx + c) o y = a cos(bx + c), con a y b distintos de cero:
Amplitud: |a|
Periodo: 2π/|b|
Desplazamiento de fase: −c/b
Un ciclo completo se obtiene resolviendo 0 ≤ bx + c ≤ 2π
✅ LOS EJEMPLOS
y = 3 sen(2x + π/2): amplitud 3, periodo π, un ciclo en [−π/4, 3π/4]
y = −4 cos(2x + π/3): amplitud 4, periodo π, un ciclo en [−π/6, 5π/6]
y = −sen(3x + π) − 1: amplitud 1, periodo 2π/3, un ciclo en [−π/3, π/3]
La onda de la figura: y = 5 sen(π/2 x + π/2)
La respiración: F(t) = 0.6 sen(2π/5 t)
⚠️ EL ERROR MÁS COMÚN
Leer el desplazamiento de fase como c, sin dividir entre b ni cambiar el
signo. En y = 3 sen(2x + π/2) la onda no se mueve π/2 a la izquierda, sino π/4. La forma y = a sen[b(x + c/b)] lo deja a la vista: lo que se suma directamente a x es c/b, no c.
💡 UN DETALLE PARA LOS CURIOSOS
En el ejemplo 3, −sen(3x + π) resulta ser igual a sen 3x. Sumar π al
argumento lleva al punto diametralmente opuesto de la circunferencia unitaria, donde el seno cambia de signo, y el signo menos de afuera lo devuelve. Dos ecuaciones muy distintas, una misma gráfica. Lo mismo ocurre en el ejercicio de la figura: una onda admite infinitas ecuaciones, y por eso el problema exige condiciones para quedarse con una.
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