Протилежний катет до прилеглого. Cінус, косинус, тангенс і котангенс - все, що потрібно знати на ОГЕ та ЄДІ

Інструкція

Трикутник називається прямокутним, якщо один із його кутів дорівнює 90 градусів. Він складається з двох катетів та гіпотенузи. Гіпотенузою називають велику сторону цього трикутника. Вона лежить проти прямого кута. Катетами відповідно називають менші його сторони. Вони можуть як рівні між собою, і мати різну величину. Рівність катетів , що ви працюєте з прямокутним трикутником. Краса його в тому, що він поєднує в собі двох фігур: прямокутного та рівнобедреного трикутника. Якщо катети не рівні, то трикутник довільний і основному закону: що більше кут, то більше котить, що лежить навпроти нього.

Існує кілька способів знаходження гіпотенузи по куту. Але перш ніж скористатися одним із них, слід визначити, який і кут відомі. Якщо дано кут і катет, що прилягає до нього, то гіпотенузу легше все знайти по косинусу кута. Косинусом гострого кута (cos a) у прямокутному трикутнику називають відношення прилеглого катета до гіпотенузи. Звідси випливає, що гіпотенуза (с) дорівнюватиме відношення прилеглого катета (b) до косинуса кута a (cos a). Це можна записати так: a=b/c => c=b/cos a.

Якщо дано кут і протилежний катет, слід працювати . Синус гострого кута (sin a) у прямокутному трикутнику є відношення протилежного катета (a) до гіпотенузи (c). Тут принцип, що у попередньому прикладі, лише замість функції косинуса береться синус. sin a = a / c => c = a / sin a.

Також можна скористатися такою тригонометричною функцією, як . Але знаходження шуканої величини трохи ускладниться. Тангенсом гострого кута (tg a) у прямокутному трикутнику називають відношення протилежного катета (а) до прилеглого (b). Знайшовши обидва катеты, застосуйте теорему Піфагора (квадрат гіпотенузи дорівнює сумі квадратів катетів) і велика буде знайдена.

Зверніть увагу

Працюючи з теоремою Піфагора, не забувайте, що ви маєте справу зі ступенем. Знайшовши суму квадратів катетів, для отримання остаточної відповіді слід отримати квадратний корінь.

Джерела:

• як знайти катет та гіпотенузу

Гіпотенузою називається сторона у прямокутному трикутнику, яка знаходиться навпроти кута 90 градусів. Щоб розрахувати його довжину, достатньо знати довжину одного з катетів і величину одного з гострих кутів трикутника.

Інструкція

При відомому і гострому куті прямокутного , то розмір гіпотенузи по відношенню до катета до / цього кута, якщо даний кут є протилежним/прилеглим:

h = C1(або C2)/sinα;

h = С1(або С2)/cosα.

Приклад: Нехай дано ABC з гіпотенузою AB і C. Нехай кут B дорівнює 60 градусів, а кут A 30 градусів Довжина катета BC 8 см. Треба довжину гіпотенузи AB. Для цього можна скористатися будь-яким із запропонованих вище способів:

AB = BC/cos60 = 8 см.

AB = BC/sin30 = 8 см.

Слово « катет» походить від грецьких слів «перпендикуляр» чи «прямий» - це пояснює, чому саме так назвали обидві сторони прямокутного трикутника, що становлять його дев'яностоградусний кут. Знайти довжину будь-якого з катетов неважко, якщо відома величина прилеглого до нього кута і ще будь-якої з параметрів, тому що в цьому випадку фактично стануть відомі величини всіх трьох кутів.

Інструкція

Якщо крім величини прилеглого кута (β) відома довжина другого катета (b), то довжину катета (a) можна визначити як приватне від розподілу довжини відомого катетале в відомого кута: a=b/tg(β). Це випливає з визначення цієї тригонометричної. Можна обійтися без тангенсу, якщо скористатися теоремою. З неї випливає, що довжини шуканої до синуса протилежного кута відношенню довжини відомого катета до синуса відомого кута. Протилежний шуканому катету гострий кут можна виразити через відомий кут як 180 ° -90 ° -β = 90 ° -β, так як сума всіх кутів будь-якого трикутника повинна становити 180 °, а один з його кутів дорівнює 90 °. Отже, шукану довжину катета можна обчислити за формулою a=sin(90°-β)∗b/sin(β).

Якщо відомі величина прилеглого кута (β) та довжина гіпотенузи (c), то довжину катета (a) можна обчислити як добуток довжини гіпотенузи на косинус відомого кута: a=c∗cos(β). Це випливає з визначення косинуса як тригонометричної функції. Але можна скористатися, як і в попередньому кроці, теоремою синусів і тоді довжина шуканого катета дорівнюватиме добутку синуса між 90° і відомим кутом на відношення довжини гіпотенузи до синуса прямого кута. А оскільки синус 90° дорівнює одиниці, можна записати так: a=sin(90°-β)∗c.

Практичні обчислення можна проводити, наприклад, за допомогою програмного калькулятора, що є у складі ОС Windows. Для його запуску можна в головному меню на кнопці Пуск вибрати пункт Виконати, набрати команду calc і натиснути кнопку OK. У найпростішому варіанті інтерфейсу цієї програми, що відкривається за замовчуванням, тригонометричні функції не передбачені, тому після його запуску треба клацнути в меню розділ «Вид» і вибрати рядок «Науковий» або «Інженерний» (залежить від використовуваної версії операційної системи).

Відео на тему

Слово «катет» прийшло в російську мову з грецької. У точному перекладі воно означає виска, тобто перпендикуляр до землі. У математиці катетами називаються сторони, що утворюють прямий кут прямокутного трикутника. Протилежна цьому кутку сторона називається гіпотенузою. Термін «катет» застосовується також в архітектурі та технології зварювальних робіт.

Накресліть прямокутний трикутник АСВ. Позначте його катети як і b, а гіпотенузу - як. Усі сторони та кути прямокутного трикутника між собою певними. Відношення катета, що протилежить одному з гострих кутів, до гіпотенузи називається синусом даного кута. У цьому трикутнику sinCAB=a/c. Косинус - це ставлення до гіпотенузи катета, що прилягає, тобто cosCAB=b/c. Зворотні відносини називаються секансом та косекансом.

Секанс даного кута виходить при розподілі гіпотенузи на катет, тобто secCAB=c/b. Виходить величина, зворотна косинус, тобто виразити її можна за формулою secCAB=1/cosSAB.
Косеканс дорівнює частці від поділу гіпотенузи на протилежний катет і це величина, зворотна синусу. Вона може бути розрахована за формулою cosecCAB=1/sinCAB

Обидва катета пов'язані між собою та котангенсом. В даному випадку тангенсом буде відношення сторони a до сторони b, тобто катета, що протилежить до прилеглого. Це відношення може бути виражене формулою tgCAB=a/b. Відповідно, зворотним ставленням буде котангенс: ctgCAB=b/a.

Співвідношення між розмірами гіпотенузи та обох катетів визначив ще давньогрецький Піфагор. Теорема, його ім'я, люди користуються досі. Вона свідчить, що квадрат гіпотенузи дорівнює сумі квадратів катетів, тобто с2 = a2 + b2. Відповідно, кожен катет дорівнюватиме квадратному кореню з різниці квадратів гіпотенузи та іншого катета. Цю формулу можна записати як b = √ (с2-а2).

Довжину катета можна виразити і через відомі вам співвідношення. Згідно з теоремами синусів і косінусів, катет дорівнює добутку гіпотенузи на одну з цих функцій. Можна його висловити і чи котангенс. Катету можна знайти, наприклад, за формулою a = b*tan CAB. Точно так само, залежно від заданих тангенса або , визначається і другий катет.

В архітектурі також використовується термін "катет". Він застосовується по відношенню до іонічної капітелі та виска через середину її задка. Тобто і в цьому випадку цим терміном є перпендикуляр до заданої лінії.

У технології зварювальних робіт є "катет кутового шва". Як і в інших випадках, це найкоротша відстань. Тут йдеться про проміжок між однією з деталей, що зварюються, до межі шва, що знаходиться на поверхні іншої деталі.

Відео на тему

Джерела:

• що таке катет та гіпотенуза у 2019

Тригонометрія - розділ математичної науки, в якому вивчаються тригонометричні функції та їх використання у геометрії. Розвиток тригонометрії почався ще за часів античної Греції. За часів середньовіччя важливий внесок у розвиток цієї науки зробили вчені Близького Сходу та Індії.

Ця стаття присвячена базовим поняттям та визначенням тригонометрії. У ній розглянуто визначення основних тригонометричних функцій: синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу. Роз'яснено та проілюстровано їх зміст у контексті геометрії.

Yandex.RTB R-A-339285-1

Спочатку визначення тригонометричних функцій, аргументом яких є кут, виражалися через співвідношення сторін прямокутного трикутника.

Визначення тригонометричних функцій

Синус кута (sin α) - відношення катета, що протилежить цьому куту, до гіпотенузи.

Косинус кута (cos α) – відношення прилеглого катета до гіпотенузи.

Тангенс кута (t g α) - відношення протилежного катета до прилеглого.

Котангенс кута (c t g α) - відношення прилеглого катета до протилежного.

Дані визначення дано для гострого кута прямокутного трикутника!

Наведемо ілюстрацію.

У трикутнику ABC з прямим кутом С синус кута дорівнює відношенню катета BC до гіпотенузи AB.

Визначення синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу дозволяють обчислювати значення цих функцій за відомими довжинами сторін трикутника.

Важливо пам'ятати!

Область значень синуса і косинуса: від -1 до 1. Іншими словами синус і косинус набувають значення від -1 до 1. Область значень тангенсу та котангенсу - вся числова пряма, тобто ці функції можуть набувати будь-яких значень.

Визначення, дані вище, відносяться до гострих кутів. У тригонометрії вводиться поняття кута повороту, величина якого, на відміну від гострого кута, не обмежена рамками від 0 до 90 градусів.

У цьому контексті можна дати визначення синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу кута довільної величини. Уявімо одиничне коло з центром на початку декартової системи координат.

Початкова точка A з координатами (1 , 0) повертається навколо центру одиничного кола на деякий кут і переходить в точку A 1 . Визначення дається через координати точки A 1 (x, y).

Синус (sin) кута повороту

Синус кута повороту - це ордината точки A 1 (x, y). sin α = y

Косинус (cos) кута повороту

Косинус кута повороту α - це абсцис точки A 1 (x, y). cos α = х

Тангенс (tg) кута повороту

Тангенс кута повороту - це відношення ординати точки A 1 (x, y) до її абсцисі. t g α = y x

Котангенс (ctg) кута повороту

Котангенс кута повороту - це відношення абсциси точки A 1 (x, y) до її ординаті. c t g α = x y

Синус та косинус визначені для будь-якого кута повороту. Це логічно, адже абсцису та ординату точки після повороту можна визначити за будь-якого вугілля. Інакше справа з тангенсом і котангенсом. Тангенс не визначено, коли точка після повороту перетворюється на точку з нульовою абсцисою (0 , 1) і (0 , - 1). У таких випадках вираз для тангенсу t g α = y x просто не має сенсу, оскільки в ньому є поділ на нуль. Аналогічно ситуація із котангенсом. Відмінністю у тому, що котангенс не визначено у випадках, як у нуль звертається ордината точки.

Важливо пам'ятати!

Синус та косинус визначені для будь-яких кутів α.

Тангенс визначений для всіх кутів, крім α = 90 ° + 180 ° · k , k ∈ Z (α = π 2 + π · k , k ∈ Z)

Котангенс визначений для всіх кутів, крім α = 180 ° · k , k ∈ Z (α = π · k , k ∈ Z)

При вирішенні практичних прикладів не говорять "синус кута повороту". Слова "кут повороту" просто опускають, маючи на увазі, що з контексту і так зрозуміло, про що йдеться.

Числа

Як бути з визначенням синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу числа, а не кута повороту?

Синус, косинус, тангенс, котангенс числа

Синусом, косинусом, тангенсом і котангенсом числа tназивається число, яке відповідно дорівнює синусу, косинусу, тангенсу та котангенсу в tрадіан.

Наприклад, синус числа 10 π дорівнює синусу кута повороту величиною 10 π рад.

Існує й інший підхід до визначення синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу числа. Розглянемо його докладніше.

Будь-якому дійсному числу tставиться у відповідність точка на одиничному колі з центром на початку прямокутної декартової системи координат. Синус, косинус, тангенс та котангенс визначаються через координати цієї точки.

Початкова точка на колі - точка A з координатами (1, 0).

Позитивного числа t

Негативному числу tвідповідає точка, в яку перейде початкова точка, якщо рухатиметься по колу проти годинникової стрілки та пройде шлях t .

Тепер, коли зв'язок числа та точки на колі встановлено, переходимо до визначення синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу.

Синус (sin) числа t

Синус числа t- ордината точки одиничного кола, що відповідає числу t. sin t = y

Косинус (cos) числа t

Косинус числа t- абсцису точки одиничного кола, що відповідає числу t. cos t = x

Тангенс (tg) числа t

Тангенс числа t- відношення ординати до абсцису точки одиничного кола, що відповідає числу t. t g t = y x = sin t cos t

Останні визначення знаходяться у відповідності та не суперечать визначенню, даному на початку цього пункту. Крапка на колі, що відповідає числу tзбігається з точкою, в яку переходить початкова точка після повороту на кут tрадіан.

Тригонометричні функції кутового та числового аргументу

Кожному значенню кута відповідає певне значення синуса і косинуса цього кута. Також, як усім кутам α, відмінним від α = 90 ° + 180 ° · k , k ∈ Z (α = π 2 + π · k , k ∈ Z) відповідає певне значення тангенсу. Котангенс, як сказано вище, визначений для всіх α, крім α = 180 ° · k , k ∈ Z (α = π · k , k ∈ Z).

Можна сказати, що sin α, cos α, t g α, c t g α - це функції кута альфа, або функції кутового аргументу.

Аналогічно можна говорити про синус, косинус, тангенс і котангенс, як про функції числового аргументу. Кожному дійсному числу tвідповідає певне значення синуса чи косинуса числа t. Усім числам, відмінним від π 2 + π · k, k ∈ Z відповідає значення тангенсу. Котангенс, аналогічно, визначено всім чисел, крім π · k , k ∈ Z.

Основні функції тригонометрії

Синус, косинус, тангенс та котангенс - основні тригонометричні функції.

З контексту зазвичай зрозуміло, з яким аргументом тригонометричної функції (кутовий аргумент чи числовий аргумент) ми маємо справу.

Повернемося до даних на самому початку визначенням та кутку альфа, що лежить у межах від 0 до 90 градусів. Тригонометричні визначення синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу повністю узгоджуються з геометричними визначеннями, даними за допомогою співвідношень сторін прямокутного трикутника. Покажемо це.

Візьмемо одиничне коло з центром у прямокутній декартовій системі координат. Повернемо початкову точку A(1,0) на кут величиною до 90 градусів і проведемо з отриманої точки A1(x, y) перпендикуляр до осі абсцис. В отриманому прямокутному трикутнику кут A 1 O H дорівнює куту повороту α довжина катета O H дорівнює абсцисі точки A 1 (x , y) . Довжина катета, що протилежить куту, дорівнює ординаті точки A 1 (x , y), а довжина гіпотенузи дорівнює одиниці, оскільки вона є радіусом одиничного кола.

Відповідно до визначення з геометрії, синус кута α дорівнює відношенню протилежного катета до гіпотенузи.

sin α = A 1 H O A 1 = y 1 = y

Значить, визначення синуса гострого кута в прямокутному трикутнику через співвідношення сторін еквівалентно визначенню синуса кута повороту α при альфа лежить в межах від 0 до 90 градусів.

Аналогічно відповідність визначень можна показати для косинуса, тангенсу та котангенсу.

Якщо ви помітили помилку в тексті, будь ласка, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter

Сінусгострого кута α прямокутного трикутника – це відношення протилежногокатета до гіпотенузи.
Позначається так: sin α.

Косінусгострого кута α прямокутного трикутника – це відношення прилеглого катета до гіпотенузи.
Позначається так: cos α.

Тангенсгострого кута α – це відношення протилежного катета до прилеглого катета.
Позначається так: tg.

Котангенсгострого кута α – це відношення прилеглого катета до протилежного.
Позначається так: ctg?

Синус, косинус, тангенс та котангенс кута залежать тільки від величини кута.

Правила:

Основні тригонометричні тотожності у прямокутному трикутнику:

(α – гострий кут, що протилежить катету b і прилеглий до катета a . Сторона з - Гіпотенуза. β - Другий гострий кут).

При зростанні гострого кутаsin α іtg α зростають, аcos α зменшується.

Для будь-якого гострого кута:

sin (90° - α) = cos α

cos (90° - α) = sin α

Приклад-пояснення:

Нехай у прямокутному трикутнику АВС
АВ = 6,
НД = 3,
кут А = 30 º.

З'ясуємо синус кута А та косинус кута В.

Рішення .

1) Спочатку знаходимо величину кута В. Тут все просто: так як у прямокутному трикутнику сума гострих кутів дорівнює 90 º, то кут В = 60 º:

В = 90 º - 30 º = 60 º.

2) Обчислимо sin A. Ми знаємо, що синус дорівнює відношенню протилежного катета до гіпотенузи. Для кута А протилежним катетом є сторона ЗС. Отже:

BC 3 1
sin A = - = - = -
AB 6 2

3) Тепер обчислимо cos B. Ми знаємо, що косинус дорівнює відношенню прилеглого катета до гіпотенузи. Для кута В ​​прилеглим катетом є та сама сторона ВС. Це означає, що знову треба розділити ВС на АВ – тобто здійснити самі дії, як і під час обчислення синуса кута А:

BC 3 1
cos B = - = - = -
AB 6 2

У результаті виходить:
sin A = cos B = 1/2.

sin 30º = cos 60º = 1/2.

З цього випливає, що у прямокутному трикутнику синус одного гострого кута дорівнює косинусу іншого гострого кута – і навпаки. Саме це і означають наші дві формули:
sin (90° - α) = cos α
cos (90° - α) = sin α

Переконаємося в цьому ще раз:

1) Нехай α = 60º. Підставивши значення в формулу синуса, отримаємо:
sin (90º – 60º) = cos 60º.
sin 30 º = cos 60 º.

2) Нехай α = 30 º. Підставивши значення в формулу косинуса, отримаємо:
cos (90 ° - 30 º) = sin 30 º.
cos 60 ° = sin 30 º.

(Докладніше про тригонометрію - див. розділ Алгебра)

Ставлення протилежного катета до гіпотенузи називають синусом гострого кутапрямокутний трикутник.

\sin \alpha = \frac(a)(c)

Косинус гострого кута прямокутного трикутника

Відношення прилеглого катета до гіпотенузи називають косинус гострого кутапрямокутний трикутник.

\cos \alpha = \frac(b)(c)

Тангенс гострого кута прямокутного трикутника

Ставлення протилежного катета до прилеглого катета називають тангенсом гострого кутапрямокутний трикутник.

tg \alpha = \frac(a)(b)

Котангенс гострого кута прямокутного трикутника

Відношення прилеглого катета до протилежного катета називають котангенсом гострого кутапрямокутний трикутник.

ctg \alpha = \frac(b)(a)

Синус довільного кута

Ордината точки на одиничному колі , якому відповідає кут \alpha називають синусом довільного кутаповороту \ alpha .

\sin \alpha=y

Косинус довільного кута

Абсцис точки на одиничному колі, якому відповідає кут \alpha називають косинус довільного кутаповороту \ alpha .

\cos \alpha=x

Тангенс довільного кута

Ставлення синуса довільного кута повороту \alpha до його косинусу називають тангенсом довільного кутаповороту \ alpha .

tg \alpha = y_(A)

tg \alpha = \frac(\sin \alpha)(\cos \alpha)

Котангенс довільного кута

Відношення косинуса довільного кута повороту \alpha до його синусу називають котангенсом довільного кутаповороту \ alpha .

ctg \alpha =x_(A)

ctg \alpha = \frac(\cos \alpha)(\sin \alpha)

Приклад знаходження довільного кута

Якщо \alpha - деякий кут AOM , де M - точка одиничного кола, то

\sin \alpha=y_(M) , \cos \alpha=x_(M) , tg \alpha=\frac(y_(M))(x_(M)), ctg \alpha=\frac(x_(M))(y_(M)).

Наприклад, якщо \angle AOM = -\frac(\pi)(4), то: ордината точки M дорівнює -\frac(\sqrt(2))(2), абсцису дорівнює \frac(\sqrt(2))(2)і тому

\sin \left (-\frac(\pi)(4) \right)=-\frac(\sqrt(2))(2);

\cos \left (\frac(\pi)(4) \right)=\frac(\sqrt(2))(2);

tg;

ctg \left (-\frac(\pi)(4) \right)=-1.

Таблиця значень синусів косінусів тангенсів котангенсів

Значення основних кутів, що часто зустрічаються, наведені в таблиці:

Поняття синуса (), косинуса (), тангенса (), котангенса () нерозривно пов'язані з поняттям кута. Щоб добре розібратися в цих, на перший погляд, складних поняттях (які викликають у багатьох школярів стан жаху), і переконатися, що «не такий страшний чорт, як його малюють», почнемо від початку і розберемося в понятті кута.

Поняття кута: радіан, градус

Давай подивимося малюнку. Вектор "повернувся" щодо точки на певну величину. Так ось мірою цього повороту щодо початкового положення і виступатиме кут.

Що ще необхідно знати про поняття кута? Ну, звичайно ж, одиниці виміру кута!

Кут, як і геометрії, і у тригонометрії, може вимірюватися у градусах і радіанах.

Кутом (один градус) називають центральний кут в колі, що спирається на кругову дугу, рівну частині кола. Таким чином, все коло складається з «шматочків» кругових дуг, або кут, що описується колом, дорівнює.

Тобто малюнку вище зображений кут, рівний, тобто цей кут спирається на кругову дугу розміром довжини кола.

Кутом у радіан називають центральний кут в колі, що спирається на кругову дугу, довжина якої дорівнює радіусу кола. Ну що, розібрався? Якщо ні, то давай розумітися на малюнку.

Отже, малюнку зображений кут, рівний радіану, тобто цей кут спирається на кругову дугу, довжина якої дорівнює радіусу кола (довжина дорівнює довжині або радіус дорівнює довжині дуги). Таким чином, довжина дуги обчислюється за такою формулою:

Де – центральний кут у радіанах.

Ну що, можеш, знаючи це, відповісти, скільки радіан містить кут, який описує коло? Так, для цього треба згадати формулу довжини кола. Ось вона:

Ну ось, тепер співвіднесемо ці дві формули і отримаємо, що кут, що описується коло дорівнює. Тобто, співвіднісши величину у градусах та радіанах, отримуємо, що. Відповідно, . Як можна побачити, на відміну «градусів», слово «радіан» опускається, оскільки одиниця виміру зазвичай зрозуміла з контексту.

А скільки радіан складають? Все вірно!

Вловив? Тоді вперед закріплювати:

Виникли проблеми? Тоді дивись відповіді:

Прямокутний трикутник: синус, косинус, тангенс, котангенс кута

Отже, з поняттям кута розібралися. А що ж таке синус, косинус, тангенс, котангенс кута? Давай розбиратись. Для цього нам допоможе прямокутний трикутник.

Як називаються сторони прямокутного трикутника? Все вірно, гіпотенуза і катети: гіпотенуза - це сторона, що лежить навпроти прямого кута (у прикладі це сторона); катети - це дві сторони, що залишилися і (ті, що прилягають до прямого кута), причому, якщо розглядати катети щодо кута, то катет - це прилеглий катет, а катет - протилежний. Отже, тепер дамо відповідь на запитання: що таке синус, косинус, тангенс і котангенс кута?

Синус кута- Це ставлення протилежного (далекого) катета до гіпотенузи.

У нашому трикутнику.

Косинус кута- Це ставлення прилеглого (близького) катета до гіпотенузи.

У нашому трикутнику.

Тангенс кута- Це ставлення протилежного (далекого) катета до прилеглого (близького).

У нашому трикутнику.

Котангенс кута- Це ставлення прилеглого (близького) катета до протилежного (дальнього).

У нашому трикутнику.

Ці визначення необхідні запам'ятати! Щоб було простіше запам'ятати який катет на що ділити, необхідно чітко усвідомити, що в тангенсеі котангенсісидять тільки катети, а гіпотенуза з'являється тільки в синусіі косинус. А далі можна придумати ланцюжок асоціацій. Наприклад, ось таку:

Косинус→торкатися→доторкнутися→прилежний;

Котангенс→торкатися→доторкнутися→прилежний.

Насамперед, необхідно запам'ятати, що синус, косинус, тангенс і котангенс як відносини сторін трикутника не залежить від довжин цих сторін (при одному вугіллі). Не віриш? Тоді переконайся, подивившись на малюнок:

Розглянемо, наприклад, косинус кута. За визначенням, з трикутника: , але ми можемо обчислити косинус кута і з трикутника: . Бачиш, довжини у сторін різні, а значення косинуса одного кута одне й те саме. Таким чином, значення синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу залежать виключно від величини кута.

Якщо розібрався у визначеннях, то вперед закріплюйте їх!

Для трикутника, зображеного нижче малюнку, знайдемо.

Ну що, вловив? Тоді пробуй сам: порахуй те саме для кута.

Одиничне (тригонометричне) коло

Розбираючись у поняттях градуса і радіана, ми розглядали коло з рівним радіусом. Таке коло називається одиничною. Вона дуже знадобиться щодо тригонометрії. Тому зупинимося на ній трохи докладніше.

Як можна помітити, це коло побудовано в декартовій системі координат. Радіус кола дорівнює одиниці, при цьому центр кола лежить на початку координат, початкове положення радіус-вектора зафіксовано вздовж позитивного напрямку осі (у нашому прикладі, це радіус).

Кожній точці кола відповідають два числа: координата по осі та координата по осі. А що це за числа-координати? І взагалі, яке відношення вони мають до цієї теми? Для цього треба згадати розглянутий прямокутний трикутник. На малюнку, наведеному вище, можна помітити цілих два прямокутні трикутники. Розглянемо трикутник. Він прямокутний, оскільки є перпендикуляром до осі.

Чому дорівнює трикутнику? Все вірно. Крім того, нам відомо, що - це радіус одиничного кола, а значить, . Підставимо це значення на нашу формулу для косинуса. Ось що виходить:

А чому дорівнює трикутнику? Ну звичайно, ! Підставимо значення радіуса в цю формулу та отримаємо:

Так, а можеш сказати, які координати має точка, що належить колу? Ну що, аж ніяк? А якщо збагнути, що й – це просто числа? Який координаті відповідає? Ну, звісно, ​​координати! А якій координаті відповідає? Все правильно, координаті! Таким чином, точка.

А чому тоді рівні? Все вірно, скористаємося відповідними визначеннями тангенсу та котангенсу і отримаємо, що, а.

А що, якщо кут буде більшим? Ось, наприклад, як у цьому рисунку:

Що ж змінилося у цьому прикладі? Давай розбиратись. Для цього знову звернемося до прямокутного трикутника. Розглянемо прямокутний трикутник: кут (як прилеглий до кута). Чому дорівнює значення синуса, косинуса, тангенсу та котангенсу для кута? Все вірно, дотримуємося відповідних визначень тригонометричних функцій:

Ну от, як бачиш, значення синуса кута так само відповідає координаті; значення косинуса кута – координаті; а значення тангенсу та котангенсу відповідним співвідношенням. Таким чином, ці співвідношення можна застосовувати до будь-яких поворотів радіус-вектора.

Вже згадувалося, що початкове становище радіус-вектора - вздовж позитивного спрямування осі. Досі ми обертали цей вектор проти годинникової стрілки, а що буде, якщо повернути його за годинниковою стрілкою? Нічого екстраординарного, вийде так само кут певної величини, але він буде негативним. Таким чином, при обертанні радіус-вектора проти годинникової стрілки виходять позитивні кути, а при обертанні за годинниковою стрілкою - негативні.

Отже, ми знаємо, що цілий оберт радіус-вектора по колу становить або. А чи можна повернути радіус-вектор на чи на? Ну звісно, ​​можна! У першому випадку, таким чином, радіус-вектор зробить один повний оборот і зупиниться в положенні.

У другому випадку, тобто радіус-вектор зробить три повні обороти і зупиниться в положенні або.

Таким чином, з наведених прикладів можемо зробити висновок, що кути, що відрізняються на або (де - будь-яке ціле число), відповідають одному положенню радіус-вектора.

Нижче на малюнку зображено кут. Це зображення відповідає куту тощо. Цей список можна продовжити до безкінечності. Всі ці кути можна записати загальною формулою або (де – будь-яке ціле число)

Тепер, знаючи визначення основних тригонометричних функцій та використовуючи одиничне коло, спробуй відповісти, чому рівні значення:

Ось тобі на допомогу одиничне коло:

Виникли проблеми? Тоді давай розбиратись. Отже, ми знаємо, що:

Звідси ми визначаємо координати точок, що відповідають певним заходам кута. Ну що ж, почнемо по порядку: кутку відповідає точка з координатами, отже:

Не існує;

Далі, дотримуючись тієї ж логіки, з'ясовуємо, що кутам відповідають точки з координатами, відповідно. Знаючи це, легко визначити значення тригонометричних функцій у відповідних точках. Спочатку спробуй сам, а потім звіряйся з відповідями.

Відповіді:

Не існує

Не існує

Не існує

Не існує

Таким чином, ми можемо скласти таку табличку:

Немає потреби пам'ятати всі ці значення. Достатньо пам'ятати відповідність координат точок на одиничному колі та значень тригонометричних функцій:

А ось значення тригонометричних функцій кутів і, наведених нижче в таблиці, необхідно запам'ятати:

Не треба лякатися, зараз покажемо один із прикладів досить простого запам'ятовування відповідних значень:

Для користування цим методом життєво необхідно запам'ятати значення синуса для всіх трьох заходів кута (), а також значення тангенсу кута. Знаючи ці значення, досить просто відновити всю таблицю цілком - значення косинуса переносяться відповідно до стрілочок, тобто:

Знаючи це можна відновити значення. Чисельник « » буде відповідати, а знаменник « » відповідає. Значення котангенсу переносяться відповідно до стрілок, вказаних на малюнку. Якщо це усвідомити і запам'ятати схему зі стрілочками, достатньо пам'ятати всього значення з таблиці.

Координати точки на колі

А чи можна знайти точку (її координати) на колі, знаючи координати центру кола, його радіус та кут повороту?

Ну, звісно, ​​можна! Давай виведемо загальну формулу для знаходження координат точки.

Ось, наприклад, перед нами таке коло:

Нам дано, що точка – центр кола. Радіус кола дорівнює. Необхідно знайти координати точки, одержаної поворотом точки на градусів.

Як очевидно з малюнка, координаті точки відповідає довжина відрізка. Довжина відрізка відповідає координаті центру кола, тобто дорівнює. Довжину відрізка можна виразити, використовуючи визначення косинуса:

Тоді маємо, що для точки координат.

За тією ж логікою знаходимо значення координати для точки. Таким чином,

Отже, у загальному вигляді координати точок визначаються за формулами:

Координати центру кола,

Радіус кола,

Кут повороту вектор радіуса.

Як можна помітити, для одиничного кола, що розглядається нами, ці формули значно скорочуються, оскільки координати центру дорівнюють нулю, а радіус дорівнює одиниці:

Ну що, спробуємо ці формули на смак, повправляючись у знаходженні крапок на колі?

1. Знайти координати точки на одиничному колі, отриманому поворотом точки на.

2. Знайти координати точки на одиничному колі, отриманому поворотом точки на.

3. Знайти координати точки на одиничному колі, отриманому поворотом точки на.

4. Крапка - центр кола. Радіус кола дорівнює. Необхідно знайти координати точки, отриманої поворотом початкового радіус-вектора.

5. Крапка - центр кола. Радіус кола дорівнює. Необхідно знайти координати точки, отриманої поворотом початкового радіус-вектора.

Виникли проблеми у знаходженні координот точки на колі?

Розв'яжи ці п'ять прикладів (або добре розберись у рішенні) і ти навчишся їх знаходити!

1.

Можна зауважити, що. Адже ми знаємо, що відповідає повному обороту початкової точки. Таким чином, точка, що шукається, буде знаходитися в тому ж положенні, що і при повороті на. Знаючи це, знайдемо шукані координати точки:

2. Окружність одинична з центром у точці, отже, ми можемо скористатися спрощеними формулами:

Можна зауважити, що. Ми знаємо, що відповідає двом повним оборотам початкової точки. Таким чином, точка, що шукається, буде знаходитися в тому ж положенні, що і при повороті на. Знаючи це, знайдемо шукані координати точки:

Синус та косинус – це табличні значення. Згадуємо їх значення та отримуємо:

Таким чином, потрібна точка має координати.

3. Окружність одинична з центром у точці, отже, ми можемо скористатися спрощеними формулами:

Можна зауважити, що. Зобразимо приклад на малюнку:

Радіус утворює з віссю кути, рівні та. Знаючи, що табличні значення косинуса та синуса рівні, і визначивши, що косинус тут набуває негативного значення, а синус позитивне, маємо:

Докладніше такі приклади розбираються щодо формул приведення тригонометричних функцій у темі .

Таким чином, потрібна точка має координати.

4.

Кут повороту радіуса вектора (за умовою)

Для визначення відповідних знаків синуса та косинуса побудуємо одиничне коло та кут:

Як можна побачити, значення, тобто позитивно, а значення, тобто – негативно. Знаючи табличні значення відповідних тригонометричних функцій, отримуємо, що:

Підставимо отримані значення в нашу формулу і знайдемо координати:

Таким чином, потрібна точка має координати.

5. Для вирішення цього завдання скористаємося формулами у загальному вигляді, де

Координати центру кола (у нашому прикладі,

Радіус кола (за умовою,)

Кут повороту векторного радіуса (за умовою,).

Підставимо всі значення у формулу та отримаємо:

та - табличні значення. Згадуємо та підставляємо їх у формулу:

Таким чином, потрібна точка має координати.

КОРОТКИЙ ВИКЛАД І ОСНОВНІ ФОРМУЛИ

Синус кута - це відношення протилежного (далекого) катета до гіпотенузи.

Косинус кута - це ставлення прилеглого (близького) катета до гіпотенузи.

Тангенс кута - це відношення протилежного (далекого) катета до прилеглого (близького).

Котангенс кута - це відношення прилеглого (близького) катета до протилежного (далекого).