Twój postęp zapisuje się tylko w tej przeglądarce. Zaloguj się, żeby nie stracić go po zmianie urządzenia. Zaloguj się
Trygonometria

Wartości funkcji trygonometrycznychPodstawa

Naucz się wyznaczać wartości funkcji trygonometrycznych z danych boków oraz odtwarzać brakujące wartości. Pamiętaj o zakresach dla kąta ostrego.

Matematyka ·2 min czytania ·6 ćwiczeń


Wartości funkcji trygonometrycznych obliczamy z odpowiednich proporcji boków. Jeśli brakuje jednej długości, najpierw wyznaczamy ją z twierdzenia Pitagorasa. Sam iloraz boków pozwala obliczyć funkcję bez wyznaczania miary kąta.

Co wiemy, a czego szukamy?

W trójkącie prostokątnym oznaczmy przyprostokątną naprzeciw kąta \(\alpha\) przez \(a\), drugą przyprostokątną przez \(b\), a przeciwprostokątną przez \(c\). Wtedy \(\sin\alpha=\frac ac\), \(\cos\alpha=\frac bc\), \(\tan\alpha=\frac ab\).

Informacja \(\sin\alpha=\frac35\) opisuje proporcję, a nie konkretne centymetry. Boki naprzeciw i przeciwprostokątna mogą wynosić \(3\) i \(5\), ale także \(6\) i \(10\). Do obliczania pozostałych ilorazów wygodnie wybrać najprostsze proporcjonalne długości.

Rysunek porządkuje dane

Brakującą przyprostokątną obliczamy z PitagorasaTrójkąt prostokątny. Kąt α przy lewym dolnym wierzchołku. Przyprostokątna naprzeciw ma oznaczenie a = 8, przy kącie b = ?, przeciwprostokątna c = 17. b² = 17² − 8². Rysunek pokazuje oznaczenia, nie skalę.Brakującą przyprostokątną obliczamy z Pitagorasaαb = ?a = 8c = 17b² = 17² − 8². Rysunek pokazuje oznaczenia, nie skalę.

Na rysunku znamy bok naprzeciw kąta i przeciwprostokątną. Szukana przyprostokątna leży przy kącie. Twierdzenie Pitagorasa mówi, że suma kwadratów przyprostokątnych jest równa kwadratowi przeciwprostokątnej: \(a^2+b^2=c^2\).

Przykład: od dwóch boków do trzech funkcji

Przyjmijmy \(a=8\), \(c=17\). Obliczamy dodatnią długość \(b\).

  1. Odejmij kwadrat znanej przyprostokątnej od kwadratu przeciwprostokątnej.\(b^2=17^2-8^2=289-64=225\)
  2. Długość boku jest dodatnia, więc wybierz dodatni pierwiastek.\(b=\sqrt{225}=15\)
  3. Wstaw właściwe pary boków do trzech definicji.\(\sin\alpha=\frac8{17},\quad \cos\alpha=\frac{15}{17},\quad \tan\alpha=\frac8{15}\)

Możemy skontrolować rysunek: bok naprzeciw kąta jest krótszy od przyprostokątnej przy kącie, dlatego tangens jest mniejszy od jednego.

Gdy podana jest jedna wartość funkcji

Wiemy, że \(\cos\alpha=\frac5{13}\), a kąt jest ostry. Wybierzmy proporcjonalne boki \(b=5\), \(c=13\). Brakujący bok spełnia \(a^2=13^2-5^2=169-25=144\), więc \(a=12\). Otrzymujemy \(\sin\alpha=\frac{12}{13}\) i \(\tan\alpha=\frac{12}{5}\).

Tangens większy od jednego jest tutaj poprawny: bok naprzeciw kąta jest dłuższy od przyprostokątnej przy nim. Nie stosujemy do tangensa ograniczenia obowiązującego dla sinusa i cosinusa.

Typowy błąd: odejmowanie długości

Brakujący bok to \(17-8=9\).Twierdzenie Pitagorasa dotyczy kwadratów długości. Nie odejmujemy samych boków.
\(b=\sqrt{17^2-8^2}=15\).

Jak ocenić otrzymaną wartość?

Dla kąta ostrego musi zachodzić \(0\lt\sin\alpha\lt1\) i \(0\lt\cos\alpha\lt1\). Dodatni tangens nie ma górnego ograniczenia. Jeśli sinus wyszedł większy od jednego, sprawdź, czy nie odwrócono ułamka. Jeśli używasz tablic do odczytania kąta, wynik może być przybliżony — wtedy stosuj znak \(\approx\), a nie równość.

Najczęstsze pytania

Czy iloraz \(\frac35\) określa konkretne długości boków?
Nie. Określa ich proporcję. Taką samą proporcję mają długości \(3\) i \(5\) oraz \(6\) i \(10\).
Jak obliczyć brakującą przyprostokątną?
Od kwadratu przeciwprostokątnej odejmij kwadrat znanej przyprostokątnej, a potem wyciągnij dodatni pierwiastek.

Poćwicz

ABCD

Przeciwprostokątna ma długość \(5\), a jedna przyprostokątna \(3\). Ile wynosi kwadrat drugiej przyprostokątnej?

ABCD

W trójkącie \(8\text{-}15\text{-}17\), gdy bok 8 leży naprzeciw \(\alpha\), sinus wynosi:

ABCD

Trójkąt prostokątny ma boki \(8\), \(15\), \(17\). Bok długości \(8\) leży naprzeciw kąta \(\alpha\). Ile wynosi \(\cos\alpha\)?

ABCD

Trójkąt prostokątny ma boki \(8\), \(15\), \(17\). Bok długości \(8\) leży naprzeciw kąta \(\alpha\). Ile wynosi \(\tan\alpha\)?

ABCD

Jeśli \(\cos\alpha=\frac{5}{13}\), a kąt jest ostry, \(\sin\alpha\) wynosi:

ABCD

Która wartość może być tangensem kąta ostrego?

Sprawdź, ile już umiesz

Przećwicz to zagadnienie na fiszkach albo przejdź do zestawu zadań z całego działu.

Ebook PDF 395 zadań maturalnych z matematyki podstawowej z rozwiązaniami krok po kroku w jednym pliku. Zobacz ebook (19,99 zł)