מתמטיקה תיכונית/טריגונומטריה/הפונקציות הטריגונומריות של זוויות יחודיות

מתוך ויקיספר, אוסף ספרי הלימוד והמדריכים החופשי.

קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Nuvola apps kcmsystem.png

דף זה זקוק לעריכה, על מנת שיתאים לסטנדרטים של ויקיספר העברי

הסיבה שניתנה לכך היא יש להעביר את הוכחות לכרך הוכחות + ליצור טבלה מלאה. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה שלו.

תוכן עניינים

[עריכה] תבנית- כיצד מוצאים את X

בנושא זה אנו נתקן (או נחדד) את חלק מהדברים אשר נאמרו בנושאים קודמים. טענו בנושא הרדיאן כי ה-X שווה ל-α, הובחן, עובדה זו נכונה בחלקה. למעשה, X = sinα, כלומר, כאשר \alpha=30^\circ, נלחץ במחשבון \sin30^\circ ונמצא את X ; X=\frac{1}{2}

[עריכה] הפונקציה הטריגונומטריות עבור פונקציות מיוחדות

קיימים מספר של זוויות מיוחדות (0^\circ, 30^\circ, 60^\circ,90^\circ); משולשים ייחודים (משולש זהב, משולש כסף), אשר נמצאות בשימוש קבוע. ידעת ערך הפונקציה עבור זוויות אלו מקלה על דרך החישוב ומציאת פיתרון "יפה" (ללא שארית).

[עריכה] הפונקציות הטריגונומטריות - הוכחות

[עריכה] מקרא

  1. {\color{Gray}\triangle} - משולש כסף
  2. {\color{BurntOrange}\triangle} - משולש זהב.

[עריכה] הפונקציות הטריגונומטריות לזווית \alpha^\circ=45^\circ

תמונה חופשיתאין תמונה חופשית

נתון :

  1. \angle\alpha=45^\circ
  2. \angle\beta=90^\circ
  3. sinα = | AB |
  4. cosα = | OB |

צ"ל:

  1. | AB | = ?
  2. | OB | = ?

הוכחה : 
\begin{align}
&\angle \beta =90^\circ\\
&\angle \alpha=45^\circ\\
&\downarrow\\
&\angle A=90^\circ-45^\circ=45^\circ\\
&\downarrow\\
&{\color{blue}AB=OB=X}\\
&AO=1_{cm}=r     (Unit circles)\\
&\downarrow\\
&X^2+X^2=1\\
&2x^2=1\\
&X^2=\frac{1}{2}=\sqrt{\frac{1}{2}}\\
&X=\frac{\sqrt {2}}{2}\\
&\downarrow\\
&{\color{blue}\sin 45^\circ=\cos45^\circ=\frac{\sqrt {2}}{2}}\\
\end{align}

ע"פ הנחה זו נוכל למצוא את tan45^\circ : tan45^\circ=\frac{\sin45^\circ}{\cos45^\circ}=\frac{\sqrt{2}}{2}

[עריכה] הפונקציה הטריגונומטרית לזווית 30^\circ

נתון :

  1. \angle\alpha=30^\circ
  2. \angle\beta=90^\circ
  3. sinα = | AB |
  4. cosα = | OB |

צ"ל:

  1. | AB | = ?
  2. | OB | = ?

הוכחה :


\begin{align}
&\angle \beta =90^\circ\\
&\angle \alpha=30^\circ\\
&\downarrow\\
&\angle A=90^\circ-30^\circ=60^\circ\\
&\downarrow\\
&AB=\frac{1}{2}OA ({\color{Gray}\triangle})\\
&AO=1_{cm}=r   (Unit circles)\\
&\downarrow\\
&{\color{blue}\sin\alpha^\circ=AB=\frac{1}{2}}\\
&\downarrow\\
&(\frac{1}{2})^2+OB^2=1\\
&OB^2=1-\frac{1}{4}=\frac{3}{4}\\
&{\color{blue} OB=\sqrt{\frac{3}{4}}=\frac{\sqrt{3}}{2}}\\
\end{align}

ע"פ הנחה זו נוכל למצוא את tan30^\circ :

tan30^\circ=\frac{\sin30^\circ}{\cos30^\circ}=\frac{\frac{1}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=\frac{1}{\sqrt{3}}=\frac{\sqrt 3}{3}


[עריכה] פונקציה טריגונומטרית לזווית 60^\circ

נתון :

  1. \angle\alpha=60^\circ
  2. \angle\beta=90^\circ
  3. sinα = | AB |
  4. cosα = | OB |

צ"ל:

  1. | AB | = ?
  2. | OB | = ?

הוכחה :


\begin{align}
&\angle \beta =90^\circ\\
&\angle \alpha=60^\circ\\
&\downarrow\\
&\angle A=90^\circ-60^\circ=30^\circ\\
&\downarrow\\
&OB=\frac{1}{2}OA ({\color{Gray}\triangle})\\
&AO=1_{cm}=r   (Unit circles)\\
&\downarrow\\
&{\color{blue}\cos\alpha^\circ=OB=\frac{1}{2}}\\
&\downarrow\\
&(\frac{1}{2})^2+AB^2=1\\
&AB^2=1-\frac{1}{4}=\frac{3}{4}\\
&{\color{blue} AB=\sqrt{\frac{3}{4}}=\frac{\sqrt{3}}{2}}\\
\end{align}

ע"פ הנחה זו נוכל למצוא את tan60^\circ :

tan60^\circ=\frac{\sin60^\circ}{\cos60^\circ}\frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{\frac{1}{2}}=\frac{\sqrt{3}}{1}={\sqrt 3}

[עריכה] סיכום

[עריכה] ערכי הפונקציות סינוס וקוסינוס

דרך לזכור את הערכים הפשוטים של הפונקצייות סינוס וקוסינוס:

\begin{matrix}
 & 0^{o} & 30^{o} & 45^{o} & 60^{o} & 90^{o} \\ 
sin: & \dfrac{\sqrt{0}}{2} &  \dfrac{\sqrt{1}}{2} &  \dfrac{\sqrt{2}}{2} &  \dfrac{\sqrt{3}}{2} &  \dfrac{\sqrt{4}}{2} \\ \\
cos: & \dfrac{\sqrt{4}}{2} &  \dfrac{\sqrt{3}}{2} &  \dfrac{\sqrt{2}}{2} &  \dfrac{\sqrt{1}}{2} &  \dfrac{\sqrt{0}}{2}
\end{matrix}

[עריכה] ערכי הפונקציות טנגס וקוטנגס

חישוב יתבצע על פי הזהויות (שוויונות) :

  1. \tan=\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha}
  2. \cot=\frac{\cos\alpha}{\sin\alpha}
זווית במעלות טנגנס בריבוע קוטנגנס בריבוע
0^\circ 0 אין מספר
30^\circ \frac{\sqrt 3}{3} \sqrt 3
45^\circ 1 1
60^\circ \sqrt 3 \frac{\sqrt 3}{3}
90^\circ אין מספר 0