ForHosting KIT · Matemática

Calculadora de cos(2θ)

Digite um ângulo θ em radianos e receba o cosseno do seu dobro, calculado como cos²θ menos sen²θ: com θ igual a 0,7853981634, um quarto de π, o resultado é exatamente 0. Se o ângulo estiver em graus, multiplique antes por π/180. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
Theta (θ)
0,7853981634
Você obtém
Theta
0,7853981634
cos 2θ
0
Identidade
cos(2θ) = cos²(θ) − sin²(θ)

A calculadora de cos(2θ) recebe um ângulo θ em radianos e retorna o cosseno do seu dobro, cos(2θ), avaliado pela identidade de ângulo duplo cos²θ − sin²θ em vez de escalonar o ângulo primeiro. O cosseno do ângulo duplo aparece em todo lugar onde uma fase é duplicada: mistura de sinais, óptica de polarização, cinemática de engrenagens, potência em corrente alternada. A única entrada é um número finito em radianos; qualquer outra coisa é rejeitada com um erro claro de entrada inválida antes de qualquer cálculo acontecer.

O que cos(2θ) significa e por que é calculado com uma identidade

Duplicar um ângulo e tirar o seu cosseno parece não precisar de mais do que uma multiplicação e uma chamada a cos. Porém, em aritmética de ponto flutuante, avaliar cos(2θ) diretamente multiplica por dois o erro de entrada em θ antes mesmo de a função transcendental rodar, e perto dos picos e zeros da curva do cosseno esse erro pode dominar o resultado.

A identidade de ângulo duplo cos(2θ) = cos²θ − sin²θ contorna o problema: ela trabalha com cos θ e sin θ no ângulo original, de modo que a única quantidade amplificada é a que realmente importa para você. A identidade é exata para todo θ real, não exige truncamento de séries e custa duas avaliações transcendentais mais algumas multiplicações. É por isso que esta calculadora computa o valor pela identidade em vez de chamar cos(2·θ).

Você passa um número — o ângulo θ em radianos — e recebe o valor de cos(2θ), o θ que forneceu ecoado de volta e a identidade usada, de modo que a resposta se documenta a si mesma em qualquer pipeline ou trilha de auditoria onde terminar.

Regras de entrada: um único número finito em radianos

O contrato é deliberadamente pequeno. O campo theta é obrigatório e deve ser um número finito, expresso em radianos. O que não é aceito é qualquer coisa que não seja um número finito: um campo vazio, uma string não numérica, NaN, Infinity ou a ausência total do objeto de entrada.

Radianos são a única unidade porque a identidade de ângulo duplo não tem unidades e a entrada em radianos evita um passo de conversão que adicionaria arredondamento antes do cálculo começar: se o seu ângulo está em graus, multiplique-o por π/180 primeiro.

Onde o cosseno do ângulo duplo aparece na prática

O cosseno do ângulo duplicado é a peça central de qualquer modelo em que uma fase é elevada ao quadrado ou uma frequência é duplicada. Em eletrônica, misturar duas senoides produz um termo em cos(2ωt) que um demodulador precisa prever. Em mecânica, a resultante de duas forças iguais com ângulo θ e a transformação de tensões sobre um elemento rotacionado ambas se reduzem a termos em cos(2θ).

Conferir um cálculo de polarização

Transforme uma intensidade cos²θ da lei de Malus na sua forma (1 + cos 2θ)/2 sem refazer a identidade à mão para cada ângulo.

Ensinar a identidade do ângulo duplo

Mostre aos estudantes que cos²θ − sin²θ e o cosseno direto do ângulo duplicado concordam exatamente, a partir de uma única entrada em radianos.

Quanto custa?

O mesmo algoritmo é grátis para rodar no seu navegador nesta página.

Em que unidade está o ângulo?

Apenas radianos. Se o seu ângulo está em graus, multiplique-o por π/180 antes de enviá-lo.

Qual identidade é usada?

cos(2θ) = cos²θ − sin²θ, avaliada a partir de sin θ e cos θ no ângulo original. A identidade usada é retornada na resposta.

O que acontece se o ângulo não for um número?

Strings não numéricas, NaN e Infinity são todos recusados.

Posso passar o ângulo como string?

Sim. Uma string numérica como "0.5235987756" é interpretada como número; strings vazias ou não numéricas são rejeitadas.

Qual é a precisão do resultado?

O valor é calculado em dupla precisão e arredondado para dez casas decimais, de modo que entradas idênticas sempre produzem saídas idênticas.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/math/cos-2-theta

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/math/cos-2-theta \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"theta":0.7853981633974483}'
{
  "theta": 0.7853981633974483
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "math.cos_2_theta",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Regras de entrada: um único número finito em radianos

Um número JSON é a forma natural, mas uma string numérica como "1.0471975512" também é aceita e convertida, porque envios de formulários e query strings chegam como texto. Cada um desses casos é rejeitado com um erro invalid_input e uma mensagem que diz exatamente qual regra foi violada, de modo que um programa chamador possa ramificar pelo código em vez de interpretar prosa.

Onde o cosseno do ângulo duplo aparece na prática

Em óptica, a lei de Malus para luz polarizada é uma afirmação sobre cos²θ, que a identidade reescreve como (1 + cos 2θ)/2 — a quantidade que este endpoint retorna. A API custa US$ 0,002 por requisição, e o algoritmo idêntico roda grátis no navegador desta página, então você só paga quando automatiza a chamada.

Verificar um modelo de mistura de sinais

Confirme o termo cos(2ωt) que o seu demodulador deveria produzir em uma dada fase, com um valor verificado por golden que você pode fixar em um teste de regressão.

Ver a documentação completa do KIT →