Opracowanie:
Wartości funkcji trygonometrycznych

Wartości funkcji trygonometrycznych

Zweryfikowane

Jeśli jesteś już w średniej szkole to pewnie słyszałaś/słyszałeś już o funkcjach trygonometrycznych. W zależności od kąta i danej funkcji, przyjmują one różne wartości. Na początku powiemy sobie o znanych nam funkcjach trygonometrycznych, później nauczymy się, jak je obliczać, a na końcu zastosujemy zdobytą wiedzę.


Zaczynamy więc od narysowania sobie trójkąta prostokątnego. Zaznaczamy w nim dwa kąty ostre. Rozpoznajemy, że bok c jest przeciwprostokątną trójkąta. Bok b jest przyprostokątną przy kącie
, natomiast bok a jest przyprostokątną naprzeciw kąta . Po oznaczeniu odpowiednich boków możemy wypisać sobie definicje funkcji trygonometrycznych dla kąta oraz kąta .
Wyróżniamy cztery funkcje trygonometryczne: sinus, cosinus, tangens, cotangens.

Sinus kąta to stosunek przyprostokątnej naprzeciw kąta i przeciwprostokątnej. Ten stosunek wyraża się wzorem:

Cosinus kąta to stosunek przyprostokątnej przy kącie i przeciwprostokątnej. Ten stosunek wyraża się wzorem:

Tangens kąta
to stosunek przyprostokątnej naprzeciw kąta i przyprostokątnej przy kącie. Ten stosunek wyraża się wzorem:

Cotangens kąta
to stosunek przyprostokątnej przy kącie i przyprostokątnej naprzeciw kąta. Ten stosunek wyraża się wzorem: .

Jeśli przeanalizuje się te wszystkie funkcje trygonometryczne, lecz dla kąta
, moglibyśmy zauważyć, że:




Powyższe zależności są bardzo ważne. W wielu zadaniach dzięki pamiętaniu, że np.
jest równy co do wartości .

Skoro już wiemy, jak działają funkcję trygonometryczne, poznamy teraz ich dokładne oraz przybliżone wartości, dla typowych i najczęściej pojawiających się kątów w zadaniach matematycznych. W związku z tym, że dane te zazwyczaj przedstawiane są w tabelkach, ja również zapiszę je w postaci tabeli, by było ci je łatwiej zapamiętać. W pierwszej tabeli znajdziesz dokładne wartości funkcji trygonometrycznych. Te wartości zazwyczaj stosuje się w zadaniach matematycznych, gdzie jest to narzucone. Ponadto, gdy widzisz, że gdy użyjesz dokładnych wartości funkcji trygonometrycznych w zadaniu, obliczenia ci się ułatwią (np. skrócą ci się ułamki itd.), to wtedy również warto zastosować dokładne wartości.



15°


18°


22°30′


30°


45°


60°


75°


90°



0









1



1









0



0






1




nie istnieje



nie istnieje






1




0



W związku z tym, że poznaliśmy już dokładne wartości funkcji trygonometrycznych, możemy przejść do rozpisania sobie dokładnych wartości funkcji trygonometrycznych dla kątów ostrych.





Skoro poznaliśmy już wszystkie wartości funkcji trygonometrycznych, czas zastosować zdobytą wiedzę w praktyce. Co to oznacza? Oznacza to nic innego, jak wykonanie szeregu zadań, które pozwalają nam na skorzystać z tych wartości.

Zadanie 1

Obserwator patrzy na czubek drzewa pod kątem 40° od ziemi, stojąc 16 metrów od drzewa. Oblicz wysokość drzewa.

Rozwiązanie takiego zadania rozpoczynamy od narysowania sobie obrazka.

Następnie zauważamy, że znając miarę kąta oraz długość przyprostokątnej przy kącie, przy użyciu wybranej funkcji trygonometrycznej możemy obliczyć wysokość drzewa. Kolejno, powinniśmy oznaczyć boki naszego trójkąta, bądź jego wierzchołki.

Teraz przechodzimy do obliczeń. Mamy do wyboru funkcję tangens lub cotangens. Ja wybiorę pierwszą opcję.

Następnie przekształcamy wzór w taki sposób, aby z łatwością można było wyliczyć długość odcinka |BC|.

Odpowiedź: Przybliżona wysokość drzewa to 13,4 metra.

Zadanie 2

Janek stoi na jednym brzegu rzeki. Patrzy On na trzcinę na drugim brzegu rzeki, która znajduje się po przekątnej, nachylonej pod kątem 64 stopni do pierwszego brzegu rzeki. 20 metrów od stojącego Janka znajduje się drzewo. Drzewo oraz trzcina znajdują się w linii prostej, stanowiąc tym samym szerokość rzeki. Oblicz szerokość rzeki.

Rozwiązanie takiego zadania zaczynamy od narysowania rysunku.



Odpowiedź: Przybliżona szerokość rzeki wynosi 41 metrów.

Powyższe zadanie zostało zweryfikowane przez nauczyciela
To top