Sinus, cosinus i tangens to po prostu ilorazy dwóch boków trójkąta prostokątnego. Nie zależą od tego, jak duży jest trójkąt, tylko od kąta. Dlatego da się je spisać w tabelę, która czeka na Ciebie na karcie wzorów. W tym rozdziale uczysz się, który bok dzielić przez który, skąd biorą się wartości dla 30∘, 45∘ i 60∘ i jak czytać tablicę.
Dział VII: Trygonometria. Matura podstawowa i rozszerzona. Około 45 minut, 3 przykłady i 8 zadań z rozwiązaniami. Aktualizacja: .
Po tym poradniku:
nazywasz boki trójkąta prostokątnego względem kąta: naprzeciw kąta, przy kącie, przeciwprostokątna
obliczasz sinα, cosα i tgα z długości boków
znasz (albo szybko wyprowadzasz) wartości dla 30∘, 45∘ i 60∘
odczytujesz z tablicy wartość funkcji i przybliżoną miarę kąta
1Sinus, cosinus i tangens w trójkącie prostokątnym
Weź trójkąt prostokątny i jeden z jego kątów ostrych, α. Boki nazywasz względem tego kąta:
przyprostokątna przy kącieα: tu b, jedno z ramion kąta α.
Oznaczenia są takie jak na karcie wzorów: kąt prosty w C, kąt α w A.
Kąt α przy wierzchołku A: bok a leży naprzeciw niego, bok b przy nim.
sinα=cacosα=cbtgα=ba
naprzeciw przez przeciwprostokątną, przy kącie przez przeciwprostokątną, naprzeciw przez przy kącie
Sprawdź na suwakach, że wielkość trójkąta nie ma znaczenia. Gdy powiększasz trójkąt, wszystkie boki rosną tyle samo razy, więc ilorazy się nie zmieniają. Zmieniają się dopiero, gdy ruszysz kąt.
Przykład Trzy funkcje z trzech boków
W trójkącie prostokątnym przyprostokątne mają długości 5 i 12. Kąt α leży naprzeciw krótszej przyprostokątnej. Oblicz sinα, cosα i tgα.
1
Najpierw przeciwprostokątna z twierdzenia Pitagorasa: c2=52+122=25+144=169
Komentarz:
Najpierw kwadraty, potem suma, na końcu pierwiastek. 25+144 to nie 5+12.
2
c=169=13
3
Naprzeciw kąta α leży a=5, przy kącie α leży b=12.
Komentarz:
Bok naprzeciw kąta to ten, który go nie dotyka. Zaznacz α na szkicu, zanim coś podstawisz.
4
Sinus to bok naprzeciw kąta przez przeciwprostokątną: sinα=135
✗ Typowy błąd
Źle:
Sinus to bok naprzeciw kąta przez przeciwprostokątną: sinα=1312
Co poszło nie tak:
12 leży przy kącie, więc to cosinus. Sinus i cosinus się zamienią, a tangens wyjdzie 512.
5
Cosinus to bok przy kącie przez przeciwprostokątną: cosα=1312
6
Tangens to bok naprzeciw kąta przez bok przy kącie: tgα=125
Komentarz:
W tangensie nie ma przeciwprostokątnej: 135:1312=125.
7
Kontrola: sinus i cosinus kąta ostrego są mniejsze od 1, bo przyprostokątna jest krótsza od przeciwprostokątnej. Tutaj wszystko się zgadza.
Zadanie 1
1 pkt
W trójkącie prostokątnym ABC kąt przy wierzchołku C jest prosty, ∣BC∣=8, ∣AC∣=15 i ∣AB∣=17 (zobacz rysunek). Sinus kąta α przy wierzchołku A jest równy:
A.
178
B.
1715
C.
158
D.
817
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 1
Odpowiedź:
A.178
Rozwiązanie
Naprzeciw kąta α (przy A) leży bok BC, bo nie wychodzi z wierzchołka A.
sinα=∣AB∣∣BC∣=178
Skąd biorą się błędne odpowiedzi
B
To cosinus: bok AC=15 leży przy kącie α, a sinus bierze bok naprzeciw kąta.
C
To tangens: dwie przyprostokątne. Sinus dzieli bok naprzeciw kąta przez przeciwprostokątną.
D
Ułamek odwrócony. Taki „sinus” jest większy od 1, a to niemożliwe, bo przyprostokątna jest krótsza od przeciwprostokątnej.
W trójkącie prostokątnym ABC kąt przy wierzchołku C jest prosty, ∣AC∣=24 i ∣BC∣=7. Kąt przy wierzchołku A oznaczamy α. Oblicz sinα, cosα i tgα. Wyniki wpisz jako ułamki, np. 3/5.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 2
Odpowiedź:
sinα=0,28
cosα=0,96
tgα=0,291666667
Rozwiązanie
∣AB∣=576+49=625=25
Naprzeciw kąta α leży ∣BC∣=7, przy kącie α leży ∣AC∣=24.
Trójkąt prostokątny ma dwa kąty ostre: α przy A i β przy B. Razem dają 90∘. Bok, który dla α leży naprzeciw, dla β leży przy kącie, i odwrotnie. Przeciwprostokątna jest wspólna.
sinβ=cb=cosαcosβ=ca=sinαtgβ=ab=tgα1
dla kątów ostrych jednego trójkąta prostokątnego, czyli gdy α + β = 90°
Zadanie 3
2 pkt
Kąty α i β są kątami ostrymi tego samego trójkąta prostokątnego. Oceń, czy zdanie jest prawdziwe dla każdego takiego trójkąta.
Oceń każde zdanie: prawda (P) czy fałsz (F)?
sinα=cosβ
tgα=tgβ
tgα⋅tgβ=1
sinα+sinβ=1
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 3
Odpowiedź:
sinα=cosβ: P (prawda)
tgα=tgβ: F (fałsz)
tgα⋅tgβ=1: P (prawda)
sinα+sinβ=1: F (fałsz)
Rozwiązanie
Z rysunku: sinα=ca, cosβ=ca, tgα=ba, tgβ=ab.
Stąd sinα=cosβ i tgα⋅tgβ=1.
sinα+sinβ=ca+b>1, bo a+b>c (nierówność trójkąta).
Wolisz sprawdzać od razu? W kursie te same zadania oceniają się same, a przy błędnej odpowiedzi widzisz, co poszło nie tak. Przećwicz ten rozdział w kursie, za darmo
3Kąty 30°, 45° i 60°
Dla trzech kątów wartości są dokładne, z pierwiastkami. Nie trzeba ich pamiętać na ślepo, bo biorą się z dwóch prostych figur:
połowa kwadratu o boku 1: trójkąt o kątach 45∘, 45∘, 90∘, z przyprostokątnymi 1 i 1 oraz przeciwprostokątną 2 (przekątna kwadratu);
połowa trójkąta równobocznego o boku 2: trójkąt o kątach 30∘, 60∘, 90∘, z bokami 1, 3 i 2.
Wysokość dzieli trójkąt równoboczny na dwa trójkąty o kątach 30∘, 60∘ i 90∘.
Przykład Wartości dla 30° i 60° z trójkąta równobocznego
Korzystając z rysunku, wyznacz sin60∘, cos60∘, tg60∘ oraz sin30∘, cos30∘, tg30∘.
1
Wysokość z twierdzenia Pitagorasa w trójkącie ADC: h=22−12=3
2
Kąt 60∘ przy A: naprzeciw leży h=3, przy kącie ∣AD∣=1, przeciwprostokątna 2. sin60∘=23,cos60∘=21,tg60∘=13=3
3
Kąt 30∘ przy C: role przyprostokątnych się zamieniają. sin30∘=21,cos30∘=23,tg30∘=31=33
4
Z połowy kwadratu tak samo: sin45∘=cos45∘=21=22 i tg45∘=11=1.
dla kąta ostrego; sinus i tangens rosną, cosinus maleje
Przećwicz ten rozdział w kursie
W kursie ten rozdział jest interaktywny: wpisujesz odpowiedzi i od razu wiesz, czy są dobre, przykłady odsłaniasz krok po kroku, a na końcu czeka test sprawdzający. Pierwszy rozdział każdego działu jest za darmo, bez zakładania konta.