Як знайти синус?
Вивчення геометрії допомагає розвивати мислення. Цей предмет обов`язково входить в шкільну підготовку. У життєдіяльності знання цього предмета може стати в нагоді - наприклад, при плануванні квартири.
З історії
В рамках курсу геометрії вивчається також тригонометрія, яка досліджує тригонометричні функції. У тригонометрії ми вивчаємо синуси, косинуси, тангенси і котангенс кута.
Але на даний момент почнемо з найпростішого - синуса. Давайте розглянемо більш детально найперше поняття - синус кута в геометрії. Що таке синус і як його знайти?
Поняття «синус кута» і синусоїди
Синус кута - це співвідношення значень протилежного катета і гіпотенузи прямокутного трикутника. Це пряма тригонометрическая функція, яка на письмі позначається як «sin (x)», де (х) - кут трикутника.
На графіку синус кута позначається синусоїдою зі своїми особливостями. Синусоїда виглядає як безперервна хвилеподібна лінія, яка лежить в певних рамках на площині координат. Функція непарна, тому симетрична відносно 0 на площині координат (виходить з початку відліку координат).
Область визначення цієї функції лежить в діапазоні від -1 до +1 на декартовій системі координат. Період функції синус кута становить 2 Пі. Це означає, що кожні 2 Пі малюнок повторюється, і синусоїда проходить повний цикл.
рівняння синусоїди
- sin х = a / c
- де а - протилежні до кута трикутника катет
- с - гіпотенуза прямокутного трикутника
Властивості синуса кута
- sin (x) = - sin (x). Ця особливість демонструє, що функція симетрична, і якщо відкласти на системі координат в обидві сторони значення х і (х), то ординати цих точок будуть протилежними. Вони будуть знаходитися на рівній відстані один від одного.
- Ще однією особливістю цієї функції є те, що графік функції зростає на відрізку [- П / 2 + 2 Пn] - [П / 2 + 2Пn], де n - будь-яке ціле число. Зменшення графіка синуса кута буде спостерігатися на відрізку: [П / 2 + 2 Пn] - [3П / 2 + 2Пn].
- sin (x)> 0, коли х лежить в діапазоні (2Пn, П + 2Пn)
- (X) lt; 0, коли х знаходиться в діапазоні (П + 2Пn, 2Пn)
Значення синусів кута визначаються за спеціальними таблицями. Створені такі таблиці для полегшення процесу підрахунку складних формул і рівнянь. Вона легка у використанні і містить значення не тільки функції sin (x), але також і значення інших функцій.
Більш того, таблиця стандартних значень цих функцій включена до обов`язкового вивчення напам`ять, як таблиця множення. Особливо це актуально для класів з фізико-математичним ухилом. У таблиці можна побачити значення основних використовуваних в тригонометрії кутів: 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 135, 150, 180, 270 і 360 градусів.
значення кута alpha- (градусів) | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 | 90 | 120 | 135 | 150 | 180 | 270 | 360 |
значення кута alpha- в радіанах (через число пі) | 0 | pi- / 12 | pi- / 6 | pi- / 4 | pi- / 3 | 5pi- / 12 | pi- / 2 | 2pi- / 3 | 3pi- / 4 | 5pi- / 6 | pi- | 3pi- / 2 | 2pi- |
sin (синус) | 0 | radic-3-1 / 2radic-2 | 1/2 | radic-2/2 | radic-3/2 | radic-3 + 1 / 2radic-2 | 1 | radic-3/2 | radic-2/2 | 1/2 | 0 | -1 | 0 |
Також існує таблиця, яка визначає значення тригонометричних функцій нестандартних кутів. Користуючись різними таблицями, можна без праці обчислити синус, косинус, тангенс і котангенс деяких кутів.
З тригонометричними функціями складаються рівняння. Вирішувати ці рівняння легко, якщо знати прості тригонометричні тотожності та приведення функцій, наприклад, такі, як sin (П / 2 + х) = cos (x) та інші. Для таких привидів також складена окрема таблиця.
Як знайти синус кута
Коли стоїть завдання знайти синус кута, а за умовою у нас є тільки косинус, тангенс, або котангенс кута, ми легко можемо обчислити потрібне за допомогою тригонометричних тотожностей.
- sin2x + cos2x = 1
Виходячи з цього рівняння, ми можемо знайти як синус, так і косинус, в залежності від того, яке значення невідомо. У нас вийде тригонометрическое рівняння з одним невідомим:
- sin2x = 1 - cos2x
- sin x = ± radic- 1 - cos2x
- ctg2x + 1 = 1 / sin2x
З цього рівняння можна знайти значення синуса, знаючи значення котангенса кута. Для спрощення замініть sin2x = у, і тоді у вас вийде просте рівняння. Наприклад, значення котангенса дорівнює 1, тоді:
- 1 + 1 = 1 / у
- 2 = 1 / у
- 2у = 1
- у = 1/2
Тепер виконуємо зворотний заміну Ігрека:
- sin2x = ½
- sin x = 1 / radic-2
Оскільки ми взяли значення котангенса для стандартного кута (450), Отримані значення можна перевірити по таблиці.
Якщо у вас дано значення тангенса, а потрібно знайти синус, допоможе ще одне тригонометричну тотожність:
- tg x * ctg x = 1
З цього виходить що:
- ctg x = 1 / tg x
Для того щоб знайти синус нестандартного кута, наприклад, 2400, необхідно скористатися формулами приведення кутів. Ми знаємо, що pi- у нас відповідає 1800. Таким чином, ми висловимо наше рівність за допомогою стандартних кутів шляхом розкладання.
- 2400 = 1800 + 600
Нам необхідно знайти наступне: sin (1800 + 600). У тригонометрії є формули приведення, які в даному випадку стануть в нагоді. Це формула:
- sin (pi- + х) = - sin (х)
Таким чином, синус кута 240 градусів дорівнює:
- sin (1800 + 600) = - Sin (600) = - radic-3/2
У нашому випадку, х = 60, а П, відповідно, 180 градусам. Значення (-radic-3/2) ми знайшли по таблиці значень функцій стандартних кутів.
Таким чином можна розкласти нестандартні кути, наприклад: 210 = 180 + 30.
У підручниках і інтернеті можна зустріти безліч формул для розрахунку тригонометричних рівнянь - віднімання, додавання, множення і ділення тригонометричних функцій різних кутів один на одного, піднесення в ступеня і перетворення однієї функції в іншу за допомогою простих тотожностей і багато інших операцій.
Додаткову інформацію щодо синусів і косинусів можна отримати в статтях: