Trigonometriakaavat ovat yhtälöitä, jotka yhdistävät kolmioiden sivut ja kulmat. Ne ovat välttämättömiä monien matematiikan, fysiikan, tekniikan ja muiden alojen ongelmien ratkaisemisessa.
Tässä on joitain yleisimmistä trigonometriakaavojen tyypeistä:
- Perusmääritelmät: Nämä kaavat määrittelevät trigonometriset suhteet (sini, kosini, tangentti jne.) suorakulmaisen kolmion sivuina.
- Pythagoraan lause: Tämä lause liittyy suorakulmaisen kolmion sivujen pituuteen.
- Kulmasuhteet: Nämä kaavat liittyvät eri kulmien trigonometrisiin suhteisiin, kuten summa- ja erotuskaavat, kaksoiskulmakaavat ja puolikulmakaavat.
- Vastavuoroiset identiteetit: Nämä kaavat ilmaisevat yhden trigonometrisen suhteen toisen suhteen, kuten sin(θ) = 1/coc(θ).
- Yksikköympyrä: Yksikköympyrä on graafinen esitys trigonometrisista suhteista, ja sitä voidaan käyttää monien muiden kaavojen johtamiseen.
- Sinien laki ja kosinin laki: Nämä lait koskevat minkä tahansa kolmion sivuja ja kulmia, eivät vain suorakulmioita.
Lue eteenpäin oppiaksesi erilaisista trigonometrisista kaavoista ja identiteeteistä, ratkaistuista esimerkeistä ja harjoittelutehtävistä.
Sisällysluettelo
- Mikä on trigonometria?
- Trigonometriakaavan yleiskatsaus
- Trigonometriset perussuhteet
- Trigonometriset identiteetit
- Luettelo trigonometriakaavoista
Mikä on trigonometria?
Trigonometria määritellään matematiikan haaraksi, joka keskittyy kolmioiden pituuksiin ja kulmiin liittyvien suhteiden tutkimiseen. Trigonometria koostuu erilaisista ongelmista, jotka voidaan ratkaista trigonometristen kaavojen ja identiteettien avulla.
Kulmat (asteina) | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° | 180° | 270° | 360° |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kulmat (radiaaneina) | 0° | p/6 | p/4 | p/3 | p/2 | Pi | 3p/2 | 2 p |
ilman | 0 | 1/2 | 1/√2 | √3/2 | 1 | 0 | -1 | 0 |
cos | 1 | √3/2 | 1/√2 | 1/2 | 0 | -1 | 0 | 1 |
niin | 0 | 1/√3 | 1 | √3 | ∞ | 0 | ∞ | 0 |
pinnasänky | ∞ | √3 | 1 | 1/√3 | 0 | ∞ | 0 | ∞ |
cosec | ∞ | 2 | √2 | 23 | 1 | ∞ | -1 | ∞ |
sek | 1 | 23 | √2 | 2 | ∞ | -1 | ∞ | 1 |
Trigonometriasuhdetaulukko |
Trigonometriafunktiot
Trigonometriset funktiot ovat matemaattisia funktioita, jotka yhdistävät suorakulmaisen kolmion kulmat sen sivujen pituuteen. Niillä on laajat sovellukset useilla eri aloilla, kuten fysiikassa, tekniikassa, tähtitiedessä ja muilla. Ensisijaisia trigonometrisia funktioita ovat sini, kosini, tangentti, kotangentti, sekantti ja kosekantti.
Trigonometrinen funktio | Verkkotunnus | Alue | Kausi |
---|---|---|---|
synti(θ) | Kaikki oikeat numerot eli R | [-yksitoista] | 2 Pi tai 360° |
cos(θ) | Kaikki oikeat luvut, eli | [-yksitoista] | 2 Pi tai 360° |
tan(θ) | Kaikki reaaliluvut, paitsi π/2:n parittomat kerrannaiset | R | Pi tai 180° |
pinnasänky (θ) | Kaikki reaaliluvut, lukuun ottamatta π:n kerrannaisia | R | 2 Pi tai 360° |
sek(θ) | Kaikki reaaliluvut, lukuun ottamatta arvoja, joissa cos(x) = 0 | R-[-1, 1] | 2 Pi tai 360° |
kosek(θ) | Kaikki reaaliluvut, lukuun ottamatta π:n kerrannaisia | R-[-1, 1] | Pi tai 180° |
Trigonometriakaavan yleiskatsaus
Trigonometriakaavat ovat matemaattisia lausekkeita, jotka yhdistävät a:n kulmat ja sivut Suorakulmainen kolmio . On 3 sivua suorakulmainen kolmio on tehty:
- Hypotenuusa : Tämä on suorakulmaisen kolmion pisin sivu.
- Pystysuora/vastakkainen puoli : Se on sivu, joka muodostaa suoran kulman annettuun kulmaan nähden.
- Pohja : Pohja viittaa viereiseen puoleen, jossa sekä hypotenuusa että vastakkainen puoli on yhdistetty.
Trigonometriasuhde
Kaikki trigonometriset suhteet, tuloiden identiteetit, puolikulmakaavat, kaksoiskulmakaavat, summa- ja ero-identiteetit, kofunktioiden identiteetit, suhdemerkit eri kvadranteissa jne. on esitetty tässä lyhyesti luokkien 9, 10, 11, 12 oppilaille. .
entiteetti suhteellinen
Tässä on luettelo trigonometrian kaavoista, joista aiomme keskustella:
- Trigonometristen suhteiden peruskaavat
- Yksikköympyrän kaavat
- Trigonometriset identiteetit
Trigonometriset perussuhteet
Trigonometriassa on 6 suhdetta. Näitä kutsutaan trigonometrisiksi funktioiksi. Alla on luettelo trigonometriset suhteet , mukaan lukien sini, kosini, sekantti, kosekantti, tangentti ja kotangentti.
Luettelo trigonometrisista suhteista | |
---|---|
Trigonometrinen suhde | Määritelmä |
synti i | Pystysuora / hypotenuusa |
cos θ | Pohja / hypotenuusa |
tan θ | Pystysuora / pohja |
sek θ | Hypotenuusa / pohja |
cosec θ | Hypotenuusa / kohtisuora |
pinnasänky i | Pohja / kohtisuora |
Yksikköympyräkaava trigonometriassa
Yksikköympyrälle, jonka säde on 1, i on kulma. Hypotenuusan ja kannan arvot ovat yhtä suuria kuin yksikköympyrän säde.
Hypotenuusa = viereinen puoli (pohja) = 1
Trigonometrian suhteet saadaan seuraavasti:
- sin θ = y/1 = y
- cos θ = x/1 = x
- tan θ = y/x
- pinnasänky θ = x/y
- sek θ = 1/x
- cosec θ = 1/y
Trigonometrinen funktiokaavio
Trigonometriset identiteetit
Trigonometristen funktioiden välinen suhde ilmaistaan trigonometristen identiteettien avulla, joita joskus kutsutaan trigonometrisiksi identiteeteiksi tai trigikaavoiksi. Ne pysyvät todellisina kaikille niille annettujen muuttujien reaalilukuarvoille.
- Vastavuoroiset identiteetit
- Pythagoraan identiteetit
- Jaksoisuusidentiteetit (radiaaneina)
- Parillisen ja parittoman kulman kaava
- Yhteistoimintojen identiteetit (asteina)
- Summa- ja ero-identiteetit
- Kaksoiskulma-identiteetit
- Käänteiset trigonometriakaavat
- Kolmikulmaiset identiteetit
- Puolikulman identiteetit
- Summa tuoteidentiteeteihin
- Tuoteidentiteetit
Keskustellaan näistä identiteetistä yksityiskohtaisesti.
Vastavuoroiset identiteetit
Kaikki vastavuoroiset identiteetit saadaan käyttämällä suorakulmaista kolmiota referenssinä. Vastavuoroiset identiteetit ovat seuraavat:
- cosec θ = 1/sin θ
- sek θ = 1/cos θ
- pinnasänky θ = 1/tan θ
- sin θ = 1/kosek θ
- cos θ = 1/s θ
- tan θ = 1/vauvansänky θ
Pythagoraan identiteetit
Pythagoraan lauseen mukaan suorakulmaisessa kolmiossa, jos 'c' on hypotenuusa ja 'a' ja 'b' ovat kaksi jalkaa, niin c2 = a2 + b2. Pythagoraan identiteetit voidaan saada käyttämällä tätä lausetta ja trigonometrisiä suhteita. Käytämme näitä identiteettejä muuntaaksemme yhden trig-suhteen toiseksi .
- ilman2θ + cos2θ = 1
- 1 + niin2θ = sek2i
- 1 + pinnasänky2θ = kosek2i
Trigonometriakaavakaavio
Jaksoisuusidentiteetit (radiaaneina)
Näitä identiteettejä voidaan käyttää kulmien siirtämiseen π/2:lla, π:llä, 2π:lla jne. Näitä kutsutaan myös yhteisfunktioidentiteeteiksi.
Kaikki trigonometriset identiteetit toistaa itseään tietyn ajan kuluttua. Siksi ne ovat luonteeltaan syklisiä. Tämä arvojen toistoaika on erilainen eri trigonometrisille identiteeteille.
- sin (π/2 – A) = cos A & cos (π/2 – A) = sin A
- sin (π/2 + A) = cos A & cos (π/2 + A) = – sin A
- sin (3π/2 – A) = – cos A & cos (3π/2 – A) = – sin A
- sin (3π/2 + A) = – cos A & cos (3π/2 + A) = sin A
- sin (π – A) = sin A & cos (π – A) = – cos A
- sin (π + A) = – sin A & cos (π + A) = – cos A
- sin (2π – A) = – sin A & cos (2π – A) = cos A
- sin (2π + A) = sin A & cos (2π + A) = cos A
Tässä on taulukko, joka vertaa trigonometrisiä ominaisuuksia eri kvadranteissa:
Kvadrantti | Sini (sin θ) | Kosini (cos θ) | Tangentti (rusketus θ) | Cosecant (csc θ) | Sekantti (sek θ) | Kotangentti (kulma θ) |
---|---|---|---|---|---|---|
I (0° - 90°) | Positiivinen | Positiivinen | Positiivinen | Positiivinen | Positiivinen | Positiivinen |
II (90° - 180°) | Positiivinen | Negatiivinen | Negatiivinen | Positiivinen | Negatiivinen | Negatiivinen |
III (180° - 270°) | Negatiivinen | Negatiivinen | Positiivinen | Negatiivinen | Negatiivinen | Positiivinen |
IV (270° - 360°) | Negatiivinen | Positiivinen | Negatiivinen | Negatiivinen | Positiivinen | Negatiivinen |
Parillisen ja parittoman kulman kaava
Parillisen ja parittoman kulman kaavoja, jotka tunnetaan myös nimellä parilliset-parittomat identiteetit, käytetään negatiivisten kulmien trigonometristen funktioiden ilmaisemiseen positiivisina kulmina. Nämä trigonometriset kaavat perustuvat parillisten ja parittomien funktioiden ominaisuuksiin.
- sin(-θ) = -sinθ
- cos(-θ) = cosθ
- tan(-θ) = -tan9
- cot(-θ) = -cotθ
- sek(-θ) = secθ
- cosec(-θ) = -kosekθ
Yhteistoimintojen identiteetit (asteina)
Yhteisfunktioidentiteetit antavat meille keskinäisen suhteen eri trigonometriafunktioiden välillä. Yhteisfunktiot on lueteltu tässä asteina:
- sin(90°−x) = cos x
- cos(90°−x) = sin x
- tan(90°−x) = pinnasänky x
- pinnasänky(90°−x) = rusketus x
- sek(90°−x) = kosek x
- cosec(90°−x) = sek x
Summa- ja ero-identiteetit
Summa- ja ero-identiteetit ovat kaavoja, jotka yhdistävät kahden kulman summan tai eron sinin, kosinin ja tangentin yksittäisten kulmien sineihin, kosineihin ja tangentteihin.
- sin(x+y) = sin(x)cos(y) + cos(x)sin(y)
- sin(x-y) = sin(x)cos(y) – cos(x)sin(y)
- cos(x+y) = cos(x)cos(y) – sin(x)sin(y)
- cos(x-y)=cos(x)cos(y) + sin(x)sin(y
an(x+y)=frac{tan ext{ x}+tan ext{ y}}{1- tan ext{ x}.tan ext{ y}} an(x -y)=frac{tan ext{ x}-tan ext{ y}}{1+ tan ext{ x}.tan ext{ y}}
Kaksoiskulma-identiteetit
Kaksoiskulmaidentiteetit ovat kaavoja, jotka ilmaisevat kulmien trigonometrisiä funktioita, jotka ovat kaksinkertaiset tietyn kulman mittaan alkuperäisen kulman trigonometristen funktioiden suhteen.
- sin (2x) = 2sin(x) • cos(x) = [2tan x/(1 + tan2x)]
- cos(2x) = cos2(x) – ilman2(x) = [(1 – tan2x)/(1 + rusketus2x)] = 2cos2(x) – 1 = 1 – 2sin2(x)
- rusketus (2x) = [2tan(x)]/ [1 – rusketus2(x)]
- s (2x) = s2x/(2 – sek2x)
- kosek (2x) = (sek x • kosek x)/2
Käänteiset trigonometriakaavat
Käänteiset trigonometriset kaavat liittyvät käänteisiin trigonometrisiin funktioihin, jotka ovat trigonometristen perusfunktioiden käänteisfunktioita. Näitä kaavoja käytetään kulman löytämiseen, joka vastaa annettua trigonometristä suhdetta.
- ilman -1 (–x) = – synti -1 x
- cos -1 (–x) = π – cos -1 x
- niin -1 (–x) = – tan -1 x
- cosec -1 (–x) = – kosek -1 x
- sek -1 (–x) = π – sek -1 x
- pinnasänky -1 (–x) = π – pinnasänky -1 x
Kolmikulmaiset identiteetit
Triple Angle Identiteetit ovat kaavoja, joita käytetään ilmaisemaan kolmoiskulmien (3θ) trigonometriset funktiot yksittäisten kulmien (θ) funktioina. Nämä trigonometriset kaavat ovat hyödyllisiä trigonometristen yhtälöiden yksinkertaistamisessa ja ratkaisemisessa, kun kyseessä ovat kolmoiskulmat.
sin 3x=3sin x – 4sin 3 x
jalat vs jalkacos 3x = 4cos 3 x – 3cos x
\tan ext{ 3x}=frac{3 tan ext{ x}-tan^3x}{1- 3tan^2x}
Puolikulman identiteetit
Puolikulman identiteetit ovat niitä trigonometrisiä kaavoja, joita käytetään määrittämään tietyn kulman puolikkaan sini, kosini tai tangentti. Näitä kaavoja käytetään puolikulmien trigonometristen funktioiden ilmaisemiseen alkuperäisen kulman suhteen.
\sinfrac{x}{2}=pm sqrt{frac{1- cos ext{ x}}{2}}
cosfrac{x}{2}=pm sqrt{frac{1+ cos ext{ x}}{2}}
\tan(frac{x}{2})=pm sqrt{frac{1- cos(x)}{1+cos(x)}} Myös,
\ \tan(frac{x}{2})=pm sqrt{frac{1- cos(x)}{1+cos(x)}}
\ an(frac{x}{2})=pm sqrt{frac{(1- cos(x))(1-cos(x))}{(1+cos(x))(1-cos(x))}}
=sqrt{frac{(1- cos(x))^2}{1-cos^2(x)}}
=sqrt{frac{(1- cos(x))^2}{sin^2(x)}}
=frac{1-cos(x)}{sin(x)}
\tan(frac{x}{2})=frac{1-cos(x)}{sin(x)}
Summa tuoteidentiteeteihin
Summasta tuotteeseen -identiteetit ovat trigonometrisiä kaavoja, jotka auttavat meitä ilmaisemaan trigonometristen funktioiden summia tai eroja trigonometristen funktioiden tuloina.
- sinx + siny = 2[sin((x + y)/2)cos((x − y)/2)]
- sinx − siny = 2[cos((x + y)/2)sin((x − y)/2)]
- cosx + kodikas = 2[cos((x + y)/2)cos((x − y)/2)]
- cosx − kodikas = −2[sin((x + y)/2)sin((x − y)/2)]
Tuoteidentiteetit
Tuoteidentiteetit, jotka tunnetaan myös tuote-summa-identiteeteinä, ovat kaavoja, jotka mahdollistavat trigonometristen funktioiden tulojen ilmaisemisen trigonometristen funktioiden summina tai eroina.
Nämä trigonometriset kaavat on johdettu sinin ja kosinin summa- ja erotuskaavoista.
- sinx⋅cosy = [sin(x + y) + sin(x − y)]/2
- cosx⋅cosy = [cos(x + y) + cos(x − y)]/2
- sinx⋅siny = [cos(x − y) − cos(x + y)]/2
Luettelo trigonometriakaavoista
Alla oleva taulukko sisältää perustrigonometriset suhteet kulmille, kuten 0°, 30°, 45°, 60° ja 90°, joita käytetään yleisesti ongelmien ratkaisemiseen.
Trigonometristen suhteiden taulukko | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kulmat (asteina) | 0 | 30 | Neljä viisi | 60 | 90 | 180 | 270 | 360 |
Kulmat (radiaaneina) | 0 | p/6 | p/4 | p/3 | p/2 | Pi | 3p/2 | 2 p |
ilman | 0 | 1/2 | 1/√2 | √3/2 | 1 | 0 | -1 | 0 |
cos | 1 | √3/2 | 1/√2 | 1/2 | 0 | -1 | 0 | 1 |
niin | 0 | 1/√3 | 1 | √3 | ∞ | 0 | ∞ | 0 |
pinnasänky | ∞ | √3 | 1 | 1/√3 | 0 | ∞ | 0 | ∞ |
cosec | ∞ | 2 | √2 | 23 | 1 | ∞ | -1 | ∞ |
sek | 1 | 23 | √2 | 2 | ∞ | -1 | ∞ | 1 |
Ratkaistiin kysymyksiä trigonometriakaavasta
Tässä on joitain ratkaistuja esimerkkejä trigonometrian kaavoista, joiden avulla saat paremman käsityksen käsitteistä.
Kysymys 1: Jos cosec θ + cot θ = x, etsi kosek θ – cot θ arvo trigonometriakaavan avulla.
imessage-pelit Androidilla
Ratkaisu:
cosec θ + cot θ = x
Tiedämme, että cosec2θ+ pinnasänky2θ = 1
(cosec θ -cot θ)( cosec θ+ cot θ) = 1
(cosec θ -cot θ) x = 1
cosec θ-cot θ = 1/x
Kysymys 2: Osoita trigonometriakaavojen avulla, että tan 10° tan 15° tan 75° tan 80° =1
Ratkaisu:
Meillä on,
L.H.S = rusketus 10 ° siis 15 ° siis 75 ° siis 80 °
= rusketus (90-80) ° siis 15 ° rusketus (90-15) ° siis 80 °
= pinnasänky 80 ° siis 15 ° pinnasänky 15 ° siis 80 °
=(pinnasänky 80 ° * siis 80 ° )( pinnasänky 15 ° * siis 15 ° )
= 1 = R.H.S
Kysymys 3: Jos sin θ cos θ = 8, etsi (sin θ + cos θ) arvo 2 käyttämällä trigonometriakaavoja.
Ratkaisu:
(sin θ + cos θ)2
suunnittelukuvioita javassa= ilman2θ + cos2θ + 2sinθcosθ
= (1) + 2 (8) = 1 + 16 = 17
= (sin θ + cos θ)2= 17
Kysymys 4: Todista trigonometristen kaavojen avulla, että (tan θ + sek θ – 1)/(tan θ – sek θ + 1) = (1 + sin θ)/cos θ.
Ratkaisu:
L.H.S = (tan θ + s θ – 1)/(tan θ – s θ + 1)
= [(tan θ + sek θ) – (sek2θ – niin2θ)]/(tan θ – sek θ + 1), [Alkaen, sek2θ – niin2θ = 1]
javascript pudotusvalikosta= {(tan θ + sek θ) – (sek θ + tan θ) (sek θ – tan θ)}/(tan θ – s θ + 1)
= {(tan θ + sek θ) (1 – s θ + tan θ)}/(tan θ – s θ + 1)
= {(tan θ + sek θ) (tan θ – s θ + 1)}/(tan θ – sek θ + 1)
= tan θ + sec θ
= (sin θ/cos θ) + (1/cos θ)
= (sin θ + 1)/cos θ
= (1 + sin θ)/cos θ = R.H.S. Todistettu.
Aiheeseen liittyvät artikkelit | |
---|---|
Trigonometrian peruskäsitteet | Trigonometriset funktiot |
Trigonometriataulukko | Trigonometrian sovellukset |
Usein kysytyt kysymykset trigonometrisista kaavoista ja identiteeteistä
Mikä on trigonometria?
Trigonometria on matematiikan haara, joka keskittyy kolmioiden, erityisesti suorakulmaisten kolmioiden, kulmien ja sivujen välisiin suhteisiin.
Mitkä ovat kolme trigonometristä perussuhdetta?
- Sin A = kohtisuora/hypotenuusa
- Cos A = emäs/hypotenuusa
- Tan A = kohtisuora/pohja
Mihin kolmioon trigonometriset kaavat soveltuvat?
Trigonometriset kaavat soveltuvat suorakulmaisiin kolmioihin.
Mitkä ovat tärkeimmät trigonometriset suhteet?
Sini, kosini, tangentti, kotangentti, sekantti ja kosekantti.
Millä kulmalla rusketussuhteen arvo on yhtä suuri kuin sängyn suhde?
Arvolle 45° rusketus 45° = pinnasänky 45° = 1.
Mikä on sin3x:n kaava?
Sin3x:n kaava on 3sin x – 4 sin3x.