Тригонометрия — это раздел математики, в котором изучаются тригонометрические функции, их свойства, взаимосвязи и применение.
Слово «тригонометрия» образовано от греческих слов «trigonom» (треугольник) и «metreo» (измерять).
Возникновение и развитие тригонометрии связаны с практическими потребностями в измерении и вычислении сначала элементов треугольников на местности, а позднее — в строительстве, мореплавании и астрономии. Современная тригонометрия широко применяется в разных областях математики, в частности в геометрии, других науках, в технике. Например, тригонометрические функции используются при решении задач оптики, задач кинематического анализа и синтеза механизмов, гармонического анализа и других.
Cинус, косинус, тангенс, котангенс острого угла прямоугольного треугольника
Нет понятий «просто синус» или «просто косинус», не имеют смысла записи типа «sin» и «cos» сами по себе, они сами по себе никакой величины не обозначают (точно так же, как и, например, значок квадратного корня сам по себе). Те, кто этого не понимает, часто делает грубую ошибку типа: sin x /cos x = in /co
Есть понятие синуса, косинуса, тангенса, котангенса как тригонометрических функций угла. Здесь угол — аргумент функции. Он может обозначаться «х», «а», «альфа», «бета», «гамма», «фи», «дельта» или ещё какой-нибудь буквой. Суть от этого не меняется.
Для того, чтобы более наглядно представить приведенные ниже определения, начертите прямоугольный треугольник. Это треугольник, один из углов которого — прямой (т.е. один из углов равен 90 градусов). Стороны, прилежащие к прямому углу (перпендикулярные друг другу стороны) — это катеты данного прямоугольного треугольника. Противолежащая прямому углу сторона — это гипотенуза.
Теперь выберите любой из двух других (острых) углов треугольника и обозначьте его, например, альфа. Один из катетов будет примыкать к вершине этого угла (и, собственно, образовывать этот угол вместе с гипотенузой). Это — прилежащий катет. Другой катет не примыкает к вершине этого угла, он находится как бы напротив данной вершины. Это — противолежащий катет.
Кстати, почему-то не все представляют, что такое угол треугольника при данной вершине. У треугольника (обозначим его ABC) есть три вершины: А, В и С. Когда говорят об угле А треугольника, то подразумевают угол, образованный сторонами ВА и АС. Это и есть угол при вершине А.
Итак,
Синусом острого угла называется отношение противолежащего этому углу катета к гипотенузе.
Косинусом острого угла называется отношение прилежащего к этому углу катета к гипотенузе.
Тангенсом острого угла называется отношение противолежащего этому углу катета к прилежащему катету.
Котангенсом острого угла называется отношение прилежащего этому углу катета к противолежащему катету.
Секансом острого угла называется отношение гипотенузы к прилежащему к этому углу катету. Обозначается: sec x.
Косекансом острого угла называется отношение гипотенузы к противолежащему этому углу катету. Обозначается: cosec x.
Как найти углы в прямоугольном треугольнике, если известны стороны?
Дан треугольник АВС, угол С — прямой.
Стороны АВ, АС и ВС известны.
Т.к. угол С — прямой, он равен 90 градусам.
Другие углы можно найти, например, так:
если известен катет и гипотенуза
sinA = BC / AB,
sinB = AC / AB,
если известны два катета
tg A = BC / AC
tg B = AC / BC
Предположим, получили, что sin A = ½. По таблице смотрим, что такому значению sin x соответствует величина угла 30 градусов.
Или, к примеру, получили, что tg B = 1. Значит, угол В равен 45 градусов.
Или, к примеру, мы получили, что sin B = 0,259. По таблице Брадиса или с помощью калькулятора находим, что угол В равен 15 градусов.
sin 15° = 0,259
arcsin0,259 = 15°
Как найти углы в прямоугольном треугольнике, если известен один угол?
Поскольку треугольник прямоугольный, то один из его углов равен 90 градусов. Величина второго угла известна (по условию задачи, обозначим её альфа). В сумме углы треугольника составляют 180 градусов. Значит, третий угол равен 180—90—альфа.
Еединичная окружность (единичный круг)
Единичный круг — это круг с центром в начале координат и радиусом, равным единице (R = 1).
Единичная окружность — это окружность единичного круга (т.е. окружность с центром в начале координат и с радиусом, равным единице).
Единичный радиус-вектор — это вектор, начало которого совпадает с началом координат, а его длина равна единице.
Углы отсчитывают от начального положения подвижного радиуса-вектора (совпадает с положением Ох).
Координатные четверти отсчитываются так:
y
|
|
(II четверть) | (I четверть)
|
________________________ x
|0
|
(III четверть) | (IV четверть)
|
|
Угол первой четверти — от 0 до 90 градусов (от 0 до пи/2).
Угол второй четверти — от 90 до 180 градусов (от пи/2 до пи).
Угол третьей четверти — от 180 до 270 градусов (от пи до 2пи/3).
Угол четвертой четверти — от 270 до 360 градусов (от 2пи/3 до 2пи).
Например:
- углы первой четверти: 30 градусов, 85 градусов, пи/4;
- углы второй четверти: 120 градусов, 178 градусов;
- углы третьей четверти: 205 градусов, 260 градусов;
- углы четвертой четверти: 272 градуса, 305 градусов.
Тригонометрические функции
К тригонометрическим функциям относятся функции:
y = sin x;
y = cos x;
y = tg x;
y = ctg x;
y = sec x;
y = cosec x.
Синусом угла, образованного осью Ох и произвольным радиусом-вектором ОА, называется отношение проекции этого вектора на ось Оу к его длине.
Косинусом угла, образованного осью Ох и произвольным радиусом-вектором ОА, называется отношение проекции этого вектора на ось Ох к его длине.
Тангенсом угла, образованного осью Ох и произвольным радиусом-вектором ОА, называется отношение проекции этого вектора на ось Оу к его проекции на ось Ох.
Котангенсом угла, образованного осью Ох и произвольным радиусом-вектором ОА, называется отношение проекции этого вектора на ось Ох к его проекции на ось Оу.
Секансом угла, образованного осью Ох и произвольным радиусом-вектором ОА, называется отношение длины этого вектора к его проекции на ось Ох.
Косекансом угла, образованного осью Ох и произвольным радиусом-вектором ОА, называется отношение длины этого вектора к его проекции на ось Оу.
Тригонометрические функции связаны между собой, и этим можно воспользоваться для нахождения синуса угла по его косинусу или котангенсу или косинуса угла по его синусу или тангенсу.
Как найти синус угла, если известен косинус?
Нужно воспользоваться основным тригонометрическим тождеством:
sin2a + cos2a = 1
sin2a = 1 − cos2a
|sin a| = КОРЕНЬ(1 − cos2a)
sin a = ± КОРЕНЬ(1 − cos2a)
знак перед корнем нужно выбрать в соответствии с четвертью данного угла (синус положительный в I и II четвертях, косинус положительный в I и IV четвертях)
Как найти косинус угла, если известен синус?
Нужно воспользоваться основным тригонометрическим тождеством:
sin2a + cos2a = 1
cos2a = 1 − sin2a
|cos a| = КОРЕНЬ(1 − sin2a)
cos a = ± КОРЕНЬ(1 − sin2a)
знак перед корнем нужно выбрать в соответствии с четвертью данного угла (синус положительный в I и II четвертях, косинус положительный в I и IV четвертях)
Как найти синус угла, если известен котангенс?
Нужно воспользоваться тригонометрическим тождеством
1 + ctg2 a = 1/sin2 a
sin2 a = 1 / (1 + ctg2 a)
|sin a| = 1/ КОРЕНЬ(1 + ctg2 a)
sin a = ±1/ КОРЕНЬ(1 + ctg2 a)
знак перед корнем нужно выбрать в соответствии с четвертью данного угла (синус положительный в I и II четвертях, котангенс положительный в I и III четвертях)
Как найти косинус угла, если известен тангенс?
Нужно воспользоваться тригонометрическим тождеством
1 + tg2 a = 1/cos2 a
cos2 a = 1 / (1 + tg2 a)
|cos a| = 1/ КОРЕНЬ(1 + tg2 a)
cos a = ±1/ КОРЕНЬ(1 + tg2 a)
знак перед корнем нужно выбрать в соответствии с четвертью данного угла (косинус положительный в I и IV четвертях, тангенс положительный в I и III четвертях)
Тригонометрическое тождество
Тригонометрическим тождеством называется равенство, в которое входят тригонометрические функции и которое удовлетворяется произвольным допустимым значением угла — аргумента тригонометрических функций, но не удовлетворяется, если каждую в отдельности тригонометрическую функцию заменить произвольной величиной.
Основные тригонометрические тождества:
sin2a + cos2a = 1
tg a = sin a / cos a
ctg a = cos a / sin a
sec a = 1 / cos a
cosec a = 1 / sin a
Arcsin, arcos, arctg, arcctg (обратные тригонометрические функции)
- arcsin — читается: арксинус;
- arcos — читается: арккосинус;
- arctg — читается: арктангенс;
- arcctg — читается: арккотангенс.
arcsin, arcos, arctg, arcctg — это обратные тригонометрические функции.
Обратной тригонометрической функцией y = arcsin x называют угол у, взятый на отрезке от –пи/2 до +пи/2, синус которого равен х:
y = arcsin x sin y = x
Обратной тригонометрической функцией y = arccos x называют угол у, взятый на отрезке от –пи до +пи, косинус которого равен х:
y = arccos x cos y = x
Обратной тригонометрической функцией y = arctg x называют угол у, взятый на промежутке от –пи/2 до +пи/2 (исключая концы), тангенс которого равен х:
y = arctg x tg y = x
Обратной тригонометрической функцией y = arcctg x называют угол у, взятый на промежутке от 0 до пи (исключая концы), котангенс которого равен х:
y = arctg x tg y = x
Например,
sin 30° = 0,5
arcsin0,5 = 30°
Синусоида и косинусоида
График функции y = sin x называется синусоидой.
График функции y = cos x называется косинусоидой.
Источники информации:
- Справочник по элементарной математике. Геометрия, тригонометрия, векторная алгебра. Под редакцией П.Ф. Фильчакова. —К.: Наукова думка, 1967. — 442 с.
- В.Д. Гетманцев, О.Ф. Саушкiн. Математика: Тригонометрiя: Посiбник для слухачiв пiдотовчих вiддiлень, вступникiв до вищих навчальних закладiв, студентiв педагогiчних iнститутiв (на укр.). —К.: Либiдь, 1994. — 144 с.
- docme.ru — зачем нужна тригонометрия?
- ru.wikipedia.org — Википедия — тригонометрия;
- ru.wikihow.com — как изучать тригонометрию?
Прошу, очень надо!! Как найти синус, косинус и тангенс, если известен только котангенс??…
1 Ответ
оставил комментарий
11 Май, 18
от
15Anastasia15_zn
Начинающий
(359 баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
bayd_zn
Отличник
(7.5k баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
15Anastasia15_zn
Начинающий
(359 баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
15Anastasia15_zn
Начинающий
(359 баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
bayd_zn
Отличник
(7.5k баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
bayd_zn
Отличник
(7.5k баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
15Anastasia15_zn
Начинающий
(359 баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
bayd_zn
Отличник
(7.5k баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
15Anastasia15_zn
Начинающий
(359 баллов)
оставил комментарий
11 Май, 18
от
bayd_zn
Отличник
(7.5k баллов)
Сомневаетесь в ответе?
Найдите правильный ответ на вопрос ✅ «Формула как найти cos и sin, если известен ctg b tg …» по предмету 📘 Алгебра, а если вы сомневаетесь в правильности ответов или ответ отсутствует, то попробуйте воспользоваться умным поиском на сайте и найти ответы на похожие вопросы.
Смотреть другие ответы
Все категории
- Фотография и видеосъемка
- Знания
- Другое
- Гороскопы, магия, гадания
- Общество и политика
- Образование
- Путешествия и туризм
- Искусство и культура
- Города и страны
- Строительство и ремонт
- Работа и карьера
- Спорт
- Стиль и красота
- Юридическая консультация
- Компьютеры и интернет
- Товары и услуги
- Темы для взрослых
- Семья и дом
- Животные и растения
- Еда и кулинария
- Здоровье и медицина
- Авто и мото
- Бизнес и финансы
- Философия, непознанное
- Досуг и развлечения
- Знакомства, любовь, отношения
- Наука и техника
14
Прошу, очень надо!! Как найти синус, косинус и тангенс, если известен только котангенс?? Какие формулы использовать для нахожден
Прошу, очень надо!!
Как найти синус, косинус и тангенс, если известен только котангенс??
Какие формулы использовать для нахождения?
1 ответ:
0
0
Дано: ctg а
Найти: sin а, cos а, tg а,
Решение:
Сначала найдем tg а: tg а = 1/ctg а.
далее выразим через tgа cosа: 1+ tg² a = 1/cos² a
извлечем корень из cos² a.
sin а можно найти разными способами:
1) по основному тригонометрическому тождеству sin² a + cos² a = 1
2) через ctg a: ctg² a +1 = 1/sin² a
3) через tg a : tg а = sin а/cos а
НО нужно помнить, что правильность ответа зависит от четвертей функций, в которых лежат углы, это нужно учитывать.
Читайте также
16ab^2 — 5b^2c-10c^3+32ac^2=16a(b^2+c^2)-5c(b^2+2c^2)=(b^2+c^2)(16a-5c)
2^2х-1=81
4х-1=81
4х=81-1
4х=80
х=80:4
Х=20
Ответ: х=20
Ну вроде вот
………………………
3t³-4t²-17t+6=0
целые делители 6: +-1; +-2; +-3; +-6
t=-2 корень уравнения, 3t³-4t²-17t+6 разделить «уголком» на t+2. получим разложение на множители:
(t+2)*3*(t-3)*(t-1/3)=0
1. t+2=0, t₁=-2. -2<0
2. t-3=0, t₂=3
3. t-1/3=0. t₃=1/3
обратная замена:
ответ: x₁=1, x₂=-1
1 рад = 360 градусов/2 Пи, следовательно 21 рад = (21*360)/(2*3.14)=1203,82 градуса(то есть 1203,82/360 оборотов). Теперь найдем какое число оборотов совершит вал за 1 минуту, то есть за 60 секунд. 1203,82*60/360=200,64 оборота.
Ответ: вал совершит 200 полных оборотов.
Внимание! Эти формулы работают только если аргументы у тригонометрических функций одинаковые, т.е.
(sin^2 776^° +cos^2 776^° =1)
(tg, 3xcdot ctg, 3x=1)
Но:
(sin^2x+cos^23x≠1)
(tg, xcdot ctg, y≠1)
Все формулы связи тригонометрических функций учить не надо, потому что они достаточно легко получаются друг из друга несложными преобразованиями (подробности в этих видео). Кроме того, при частом использовании они постепенно запоминаются сами.
Примеры применения формул связи
Зачем нужны формулы связи? Они позволяют найти все тригонометрические функции угла, если известна лишь одна из них, а также дают возможность упрощать выражения, доказывать тождества, решать тригонометрические уравнения, заменяя одну функцию другой и так далее.
Пример. Найдите (5sin,α), если (cos,α=frac{2sqrt{6}}{5}) и (α∈(frac{3π}{2};2π)).
Решение. Нам известен косинус, найти надо синус. А что связывает синус и косинус? Основное тригонометрическое тождество:
(sin^2α+cos^2α=1).
Подставим вместо косинуса его значение:
(sin^2α+)((frac{2sqrt{6}}{5}))(^2=1)
(sin^2α+)(frac{4cdot 6}{25})(=1)
(sin^2α+)(frac{24}{25})(=1)
(sin^2α=1-)(frac{24}{25})
(sin^2α=)(frac{1}{25})
(sinα=±)(frac{1}{5})
Внимание! Последняя строчка – место, где теряется огромное количество баллов на ЕГЭ! Это одна из самых популярных ошибок – забыть отрицательный корень. Пожалуйста, раз и навсегда запомните, что у неполного квадратного уравнения вида (x^2=a) (при (a>0)) два корня (x_1=sqrt{a}) и (x_2=-sqrt{a}). Пусть двойка над иксом (та которая «квадрат») будет вам вечным маяком, сигнализирующим: «тут ДВА корня! Два! Не забудь!»
Вернемся к задаче. Получилось, что синус может иметь значение (frac{1}{5}), а может (-)(frac{1}{5}). И какое значение нам надо выбрать — с минусом или плюсом? Тут нам на помощь приходит информация, что (α∈(frac{3π}{2};2π)). Давайте нарисуем числовую окружность и отметим отрезок ((frac{3π}{2};2π)).
Обратите внимание – в этой четверти синус принимает только отрицательные значения (можно провести перпендикуляры до оси синусов и убедиться, что это так).
Значит, в нашем случае (sin,α=-frac{1}{5}) т.е. (5sin,α=5cdot(-frac{1}{5})=-1).
Ответ: (-1).
Пример.Найдите (tg,α), если (cos,α=)(frac{sqrt{10}}{10}) и (α∈(frac{3π}{2};2π)).
Решение. Есть 2 пути решения этой задачи:
— напрямую вычислить тангенс через формулу (tg^2α+1=)(frac{1}{cos^2α});
— сначала с помощью тождества (sin^2α+cos^2α=1) найти (sin,α), а потом через формулу (tg,α=)(frac{sin,α}{cos,α}) получить тангенс.
В учебниках обычно идут первым путем, поэтому мы пойдем вторым.
Вычисляем синус:
(sin^2α+)((frac{sqrt{10}}{10})^2)(=1)
(sin^2α+)(frac{10}{100})(=1)
(sin^2α+)(frac{1}{10})(=1)
(sin^2α=1-)(frac{1}{10})
(sin^2α=)(frac{9}{10});
(sin,α=±)(frac{3}{sqrt{10}})
Опять (α∈(frac{3π}{2};2π)), значит в итоге синус может быть только отрицательным. То есть, (sin,α=-)(frac{3}{sqrt{10}}).
А теперь вычисляем тангенс: (tg,α=-)(frac{3}{sqrt{10}})(:)(frac{sqrt{10}}{10})(=)(-frac{3}{sqrt{10}}cdotfrac{10}{sqrt{10}})(=-)(frac{30}{10})(=-3).
Ответ: (-3).
Пример. Известно, что (tg,α=-frac{3}{4}) и (frac{π}{2}<α<π). Найдите значения трех других тригонометрических функций угла (α).
Решение. Проще всего из тангенса найти котангенс:
(ctg, α=)(frac{1}{tg, α})
(ctg,α=1:(-frac{3}{4})=1cdot(-frac{4}{3})=-frac{4}{3}).
Теперь вычислим косинус по упомянутой выше формуле:
(tg^2 α+1=)(frac{1}{cos^2α})
((-)(frac{3}{4}))(^2+1=)(frac{1}{cos^2α})
(frac{9}{16})(+1=)(frac{1}{cos^2α})
(frac{9+16}{16})(=)(frac{1}{cos^2α})
(frac{25}{16})(=)(frac{1}{cos^2α})
(cos^2α=)(frac{16}{25})
(cosα=±)(frac{4}{5})
Опять перед нами стоит выбор плюс или минус. Отметим отрезок ((frac{π}{2};π)) на тригонометрической окружности и посмотрим какие значения принимает косинус в этой четверти, чтобы определится со знаком.
Очевидно, что косинус отрицателен в этой четверти, а значит (cos,α=-)(frac{4}{5}).
Осталось найти синус:
(sin^2α+cos^2α=1)
(sin^2α+(-)(frac{4}{5})()^2=1)
(sin^2α+)(frac{16}{25})(=1)
(sin^2α=1-)(frac{16}{25})
(sin^2α=)(frac{9}{25})
(sin,α=±)(frac{3}{5})
Опять используем круг, чтобы определить знак.
Получается, что (sin,α=)(frac{3}{5}).
Ответ: (ctg,α=-)(frac{4}{3}); (cos,α=-)(frac{4}{5}); (sin,α=)(frac{3}{5}).
Пример (ЕГЭ). Найдите (tg^2 α), если (5 sin^2α+13 cos^2α=6).
Решение. Давайте пойдем от того, что известно. В равенстве (5 sin^2α+13 cos^2α=6) синус заменим на косинус:
(5(1-cos^2α)+13 cos^2α=6)
(5-5 cos^2α+13 cos^2α=6)
(5+8 cos^2α=6)
(8 cos^2α=1)
(cos^2α=)(frac{1}{8})
Поняли почему именно синус заменили на косинус, а не наоборот? И почему не надо извлекать корень, досчитывая до «чистого» косинуса? Потому что для нахождения (tg^2α) хорошо подходит формула (tg^2α+1=)(frac{1}{cos^2α}) :
(tg^2 α+1=1:)(frac{1}{8})
(tg^2 α+1=1cdot)(frac{8}{1})
(tg^2 α+1=8)
(tg^2 α=7)
Ответ: (7).
Теперь еще одна задача из ЕГЭ, для наглядности мы ее решение оформили картинкой.
Пример. Упростите выражение (frac{1}{sin^2 α})(-ctg^2 α-cos^2 β).
Решение.
(frac{1}{sin^2 α})(-ctg^2 α-cos^2 β) |
Самое очевидное, что можно сделать – это представить котангенс как отношение косинуса к синусу. |
|
(=)(frac{1}{sin^2 α})(-)(frac{cos^2α}{sin^2 α})(-cos^2 β=) |
Приводим дроби к общему знаменателю. |
|
(=)(frac{1-cos^2α}{sin^2 α})(-cos^2 β=) |
(1-cos^2α) можно заменить на (sin^2 α). |
|
(=)(frac{sin^2 α}{sin^2 α})(-cos^2 β=) |
Сокращаем синусы. |
|
(=1-cos^2 β=sin^2 β). |
Пример. Докажите тождество (frac{cos^4α-sin^4α}{(1-sinα)(1+sinα)})(+2tg^2 α=)(frac{1}{cos^2 α}).
Решение.
(frac{cos^4α-sin^4α}{(1-sinα)(1+sinα)})(+2tg^2 α=)(frac{1}{cos^2 α}) |
Чтобы доказать это тождество, будем преобразовывать левую часть, пытаясь свести ее к правой. Поехали. Разложим числитель левой дроби по формуле разности квадратов, а знаменатель, наоборот, соберем по ней же. |
|
(frac{(cos^2α-sin^2α )(cos^2 α+sin^2α)}{1-sin^2α})(+2tg^2 α=)(frac{1}{cos^2 α}) |
Очевидно, что вторая скобка числителя равна (1) (по основному тригонометрическому тождеству), а знаменатель можно заменить на (cos^2 α). |
|
(frac{cos^2α-sin^2α}{cos^2 α})(+2tg^2 α=)(frac{1}{cos^2 α}) |
Теперь разложим тангенс по формуле (tg, α=)(frac{sin,α}{cos,α}). |
|
(frac{cos^2α-sin^2α}{cos^2 α})(+2)(frac{sin^2α}{cos^2α})(=)(frac{1}{cos^2 α}) |
Приводим дроби к общему знаменателю. |
|
(frac{cos^2α-sin^2α+2 sin^2α}{cos^2 α})(=)(frac{1}{cos^2 α}) |
Приводим подобные слагаемые. |
|
(frac{cos^2α+sin^2α}{cos^2 α})(=)(frac{1}{cos^2 α}) |
И вновь нас выручает основное тригонометрическое тождество |
|
(frac{1}{cos^2 α}) (=)(frac{1}{cos^2 α}) |
Левая часть полностью идентична правой, то есть тождество доказано.