Bevis

Trigonometriska värden för standardvinklar

För de så kallade standardvinklarna är det möjligt att härleda exakta trigonometriska värden.
Vinkel v 0^(∘) 30^(∘) 45^(∘) 60^(∘) 90^(∘)
sin(v) 0 1/2 1/sqrt(2) sqrt(3)/2 1
cos(v) 1 sqrt(3)/2 1/sqrt(2) 1/2 0
tan(v) 0 1/sqrt(3) 1 sqrt(3) Odef.
Vinkel v 120^(∘) 135^(∘) 150^(∘) 180^(∘)
sin(v) sqrt(3)/2 1/sqrt(2) 1/2 0
cos(v) -1/2 -1/sqrt(2) -sqrt(3)/2 -1
tan(v) -sqrt(3) - 1 -1/sqrt(3) 0

För många av bevisen behöver man använda två typer av rätvinkliga trianglar: en likbent och en halv liksidig triangel med vinklar och längder som i figuren.

För att härleda värdena i tabellen använder man även enhetscirkeln samt sambanden x=cos(v), y=sin(v) och tan(v)= sin(v)cos(v).

Vinkeln 0^(∘)

Bevis

sin(0^(∘))=0

Punkten som motsvarar vinkeln 0^(∘) hamnar längst ut till höger på enhetscirkeln.

Denna punkt ligger på x-axeln, där y-värdet lika med 0. Det betyder att sin(0^(∘))=0.

Q.E.D.

Bevis

cos(0^(∘))=1

Punkten som motsvarar vinkeln 0^(∘) hamnar längst ut till höger på enhetscirkeln.

Eftersom enhetscirkelns radie är 1 så har punkten x-värdet 1. Det betyder att cos(0^(∘))=1.

Q.E.D.

Bevis

tan(0^(∘))=0

Tangensvärdet beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel. De är 0 respektive 1, vilket betyder att tan(0^(∘))=sin(0^(∘))/cos(0^(∘))=0/1=0. Man får alltså att tan(0^(∘))=0.

Q.E.D.

Vinkeln 30^(∘)

Bevis

sin(30^(∘))=1/2

Genom att rita en radie med vinkeln 30^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot y-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 60^(∘) och en som är 30^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den korta kateten 12.

Det betyder att y-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 30^(∘) är 12, vilket i sin tur innebär att sin(30^(∘)) = 12.

Q.E.D.

Bevis

cos(30^(∘))=sqrt(3)/2

Genom att rita en radie med vinkeln 30^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot x-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 60^(∘) och en som är 30^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den långa kateten sqrt(3)2.

Det betyder att x-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 30^(∘) är sqrt(3)2, vilket i sin tur innebär att cos(30^(∘)) = sqrt(3)2.

Q.E.D.

Bevis

tan(30^(∘))=1/sqrt(3)

Tangensvärdet beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel.

tan(30^(∘))=sin(30^(∘))/cos(30^(∘))
tan(30^(∘))=1/2/sqrt(3)/2
tan(30^(∘))=1/sqrt(3)
Q.E.D.

Vinkeln 45^(∘)

Bevis

sin(45^(∘))=1/sqrt(2)

Genom att rita en radie med vinkeln 45^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot y-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel två vinklar som är 45^(∘), vilket innebär att detta är en likbent triangel med hypotenusan 1. Då har kateterna längden 1sqrt(2).

Det betyder att y-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 45^(∘) är 1sqrt(2), vilket i sin tur innebär att sin(45^(∘)) = 1sqrt(2).

Q.E.D.

Bevis

cos(45^(∘))=1/sqrt(2)

Genom att rita en radie med vinkeln 45^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot x-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel två vinklar som är 45^(∘), vilket innebär att detta är en likbent triangel med hypotenusan 1. Då har kateterna längden 1sqrt(2).

Det betyder att x-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 45^(∘) är 1sqrt(2), vilket i sin tur innebär att cos(45^(∘)) = 1sqrt(2).

Q.E.D.

Bevis

tan(45^(∘))=1

Tangensvärdet för 45^(∘) beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel.

tan(45^(∘))=sin(45^(∘))/cos(45^(∘))
tan(45^(∘))=1/sqrt(2)/1/sqrt(2)
tan(45^(∘))=1
Q.E.D.

Vinkeln 60^(∘)

Bevis

sin(60^(∘))=sqrt(3)/2

Genom att rita en radie med vinkeln 60^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot y-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 30^(∘) och en som är 60^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den långa kateten sqrt(3)2.

Det betyder att y-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 60^(∘) är sqrt(3)2, vilket i sin tur innebär att sin(60^(∘)) = sqrt(3)2.

Q.E.D.

Bevis

cos(60^(∘))=1/2

Genom att rita en radie med vinkeln 60^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot x-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 60^(∘) och en som är 30^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den korta kateten 12.

Det betyder att x-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 60^(∘) är 12, vilket i sin tur innebär att cos(60^(∘)) = 12.

Q.E.D.

Bevis

tan(60^(∘))=sqrt(3)

Tangensvärdet för 60^(∘) beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel.

tan(60^(∘))=sin(60^(∘))/cos(60^(∘))
tan(60^(∘))=sqrt(3)/2/1/2
tan(60^(∘))=sqrt(3)/1
tan(60^(∘))=sqrt(3)
Q.E.D.

Vinkeln 90^(∘)

Bevis

sin(90^(∘))=1

Punkten som motsvarar vinkeln 90^(∘) hamnar längst upp på enhetscirkeln.

Eftersom enhetscirkelns radie är 1 så har punkten y-värdet 1. Det betyder att sin(90^(∘)) = 1.

Q.E.D.

Bevis

cos(90^(∘))=0

Punkten som motsvarar vinkeln 90^(∘) hamnar längst upp på enhetscirkeln.

Denna punkt ligger på y-axeln, där x-värdet lika med 0. Det betyder att sin(0^(∘))=0.

Q.E.D.

Bevis

tan(90^(∘)) — odefinierat

Tangensvärdet beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel: tan(90^(∘))=sin(90^(∘))/cos(90^(∘)). Men cos(90^(∘)) är lika med 0, vilket ger nolldivision. Därför är tan(90^(∘)) inte definierat.

Q.E.D.

Vinkeln 120^(∘)

Bevis

sin(120^(∘))=sqrt(3)/2

Genom att rita en radie med vinkeln 120^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot y-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 30^(∘) och en som är 60^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den långa kateten sqrt(3)2.

Det betyder att y-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 120^(∘) är sqrt(3)2, vilket i sin tur innebär att sin(120^(∘)) = sqrt(3)2.

Q.E.D.

Bevis

cos(120^(∘))=-1/2

Genom att rita en radie med vinkeln 120^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot x-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 60^(∘) och en som är 30^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den korta kateten 12.

Punkten som motsvarar vinkeln 120^(∘) ligger till vänster om y-axeln, så dess x-koordinat är - 12. Det innebär att cos(120^(∘)) = - 12.

Q.E.D.

Bevis

tan(120^(∘))=-sqrt(3)

Tangensvärdet för 120^(∘) beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel.

tan(120^(∘))=sin(120^(∘))/cos(120^(∘))
tan(120^(∘))=sqrt(3)/2/-1/2
tan(120^(∘))=sqrt(3)/-1
tan(120^(∘))=-sqrt(3)
Q.E.D.

Vinkeln 135^(∘)

Bevis

sin(135^(∘))=1/sqrt(2)

Genom att rita en radie med vinkeln 135^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot y-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel två vinklar som är 45^(∘), vilket innebär att detta är en likbent triangel med hypotenusan 1. Då har kateterna längden 1sqrt(2).

Det betyder att y-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 135^(∘) är 1sqrt(2), vilket i sin tur innebär att sin(135^(∘)) = 1sqrt(2).

Q.E.D.

Bevis

cos(135^(∘))=-1/sqrt(2)

Genom att rita en radie med vinkeln 135^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot x-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel två vinklar som är 45^(∘), vilket innebär att detta är en likbent triangel med hypotenusan 1. Då har kateterna längden 1sqrt(2).

Punkten som motsvarar vinkeln 135^(∘) ligger till vänster om y-axeln, så dess x-koordinat är - 1sqrt(2). Det innebär att cos(135^(∘)) = - 1sqrt(2).

Q.E.D.

Bevis

tan(135^(∘))=-1

Tangensvärdet för vinkeln 135^(∘) beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel.

tan(135^(∘))=sin(135^(∘))/cos(135^(∘))
tan(135^(∘))=1/sqrt(2)/-1/sqrt(2)
tan(135^(∘))=-1/sqrt(2)/1/sqrt(2)
tan(135^(∘))=-1
Q.E.D.

Vinkeln 150^(∘)

Bevis

sin(150^(∘))=1/2

Genom att rita en radie med vinkeln 150^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot y-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 60^(∘) och en som är 30^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den korta kateten 12.

Det betyder att y-koordinaten för punkten som motsvarar vinkeln 150^(∘) är 12, vilket i sin tur innebär att sin(150^(∘)) = 12.

Q.E.D.

Bevis

cos(150^(∘))=-sqrt(3)/2

Genom att rita en radie med vinkeln 150^(∘) mot den positiva x-axeln bildas en rätvinklig triangel mot x-axeln.

Förutom den räta vinkeln har denna triangel en vinkel som är 30^(∘) och en som är 60^(∘), vilket innebär att detta är en halv liksidig triangel med hypotenusan 1. Då är den långa kateten sqrt(3)2.

Punkten som motsvarar vinkeln 150^(∘) ligger till vänster om y-axeln, så dess x-koordinat är - sqrt(3)2. Det innebär att cos(150^(∘)) = - sqrt(3)2.

Q.E.D.

Bevis

tan(150^(∘))=-1/sqrt(3)

Tangensvärdet för vinkeln 150^(∘) beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel.

tan(150^(∘))=sin(150^(∘))/cos(150^(∘))
tan(150^(∘))=1/2/-sqrt(3)/2
tan(150^(∘))=1/-sqrt(3)
tan(150^(∘))=-1/sqrt(3)
Q.E.D.

Vinkeln 180^(∘)

Bevis

sin(180^(∘))=0

Punkten som motsvarar vinkeln 180^(∘) hamnar längst ut till vänster på enhetscirkeln.

Denna punkt ligger på x-axeln, där y-värdet lika med 0. Det betyder att sin(180^(∘))=0.

Q.E.D.

Bevis

cos(180^(∘))=-1

Punkten som motsvarar vinkeln 0^(∘) hamnar längst ut till vänster på enhetscirkeln.

Punkten ligger alltså på negativa delen av x-axeln, och eftersom enhetscirkelns radie är 1 så har punkten x-värdet -1. Det betyder att cos(0^(∘))=-1.

Q.E.D.

Bevis

tan(180^(∘))=0

Tangensvärdet beräknas genom att dividera sinusvärdet med cosinusvärdet för samma vinkel. De är 0 respektive -1 vilket betyder att tan(180^(∘))=0/-1=0. Man får alltså att tan(180^(∘))=0.

Q.E.D.
Uppgifter
Redigera lektion