Logga in
Lektionen ger en omfattande översyn av trigonometri. Den förklarar trigonometriska funktioner som sinus, cosinus och tangens, och deras geometriska tolkningar med hjälp av rätvinkliga trianglar och enhetscirkeln. Innehållet inkluderar definitioner, regler, exempel och lösningar på problem relaterade till trigonometriska funktioner. Det erbjuder också interaktiva verktyg och övningar för att hjälpa studenter att förstå ämnet bättre.
Visa mindre Visa mer expand_more| | 5 sidor teori |
| | 20 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| | Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
De trigonometriska funktionerna sinus, cosinus och tangens har flera geometriska förklaringar. Här repeteras deras definitioner både med rätvinkliga trianglar och enhetscirkeln.
I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:
I en rätvinklig triangel anger sinus, cosinus och tangens förhållandet mellan längderna på två av triangelns sidor, baserat på en viss vinkel. Förhållandet kan vara mellan de två kateterna eller mellan en katet och hypotenusan. Definitionen för dessa trigonometriska funktioner ser ut på följande sätt.
sin(v)=Motstående katet/Hypotenusa
cos(v)=Närliggande katet/Hypotenusa
tan(v)=Motstående katet/Närliggande katet
Vilken katet som är motstående respektive närliggande beror på vilken vinkel man utgår från.
Tangensfunktionen kan också definieras med sinus och cosinus.
tan(v)=sin(v)/cos(v)
Bestäm tan(v) givet att sin(w) = 1/2. Svara exakt.
sin(w)= 1/2 och Hypotenusa= 4
VL * 4=HL* 4
Omarrangera ekvation
Höjden på triangeln är alltså 2cm. Vi använder till sist definitionen av tangens för att bestämma tan(v). tan(v) = Motstående katet/Närliggande katet = 2/3 Svaret är alltså att tan(v) = 2/3.
Enhetscirkeln, alltså en cirkel med radien 1 centrerad i origo, kan kopplas till sinus- och cosinusfunktionerna. En punkt på enhetscirkeln vars radie skapar vinkeln v mot positiva x-axeln har alltid x-koordinaten cos(v) och y-koordinaten sin(v).
x=cos(v) och y=sin(v)
Med hjälp av dessa samband kan man med härleda exakta sinus-, cosinus- och tangensvärden för standardvinklar. Justera det trigonometriska förhållandet och vinkeln för att se värdet.
Bestäm den röda punktens x-koordinat givet att tangensvärdet för vinkeln v är - 1,280. Avrunda till tre decimaler.
tan(v)= -1,280 och sin(v)= 0,788
VL * cos(v)=HL* cos(v)
.VL /(-1,280).=.HL /(-1,280).
Slå in på räknare
Avrunda till 31tiondelar 32hundradelar 33tusendelar 34tiotusendelar 35hundratusendelar 36miljontedelar 37hundramiljontedelar 38miljardtedelar
Den röda punktens x-koordinat är alltså ca -0,616.
Bestäm värdet på tan C i nedanstående triangel om du vet att tan B =0,4.
tan B=0,4 innebär att om vi delar längden av motstående och närliggande sida till vinkel B ska kvoten bli 0,4. I vårt fall ger detta sambandet tan B=x/y=0,4. För att få bort en variabel löser vi ut t.ex. x ur sambandet.
Nu ersätter vi x i figuren med 0,4y.
När vi beräknar tan C blir y motstående och 0,4y närliggande katet.
Tangensvärdet för C är alltså 2,5.
I nedanstående triangel är en sida 12cm och två vinklar är 48^(∘). Bestäm basen. Svara med en decimal.
Eftersom triangelns basvinklar är lika stora, innebär det att den är likbent. Därför måste sidan BC också vara 12cm. Vi kan även bestämma ∧ B genom att subtrahera de kända vinklarna från triangelns vinkelsumma 180^(∘): 180^(∘)-48^(∘)-48^(∘)=84^(∘). Men hur ska vi bestämma basen? Om man drar en höjd från punkten B kommer den att dela basen i två lika stora delar eftersom triangeln ABC är likbent.
Vi känner till vinkeln A och hypotenusan i den rätvinkliga triangeln ABD. Sätter vi in dessa värden i definitionen för cosinus kan vi bestämma sträckan AD.
Basen AC kommer att vara dubbelt så lång som AD.
Basen är alltså cirka 16,1cm.
Vi börjar med att ersätta de trigonometriska funktionerna med det exakta värdet för respektive standardvinkel. Det ger oss följande uttryck. .(1/sqrt(3)* (sqrt(3)/2)^3) /(sqrt(3)/2)^2. Vi förenklar uttrycket. Notera att vi inte måste beräkna potenserna, utan kan förkorta bråket med(sqrt(3)/2)^2.
Vi börjar på samma sätt som i föregående deluppgift, dvs. ersätter de trigonometriska uttrycken med motsvarande exakta värden. Vi får då
(sqrt(1/2)*1/sqrt(2))^(.1 /2.).
Till sist förenklar vi uttrycket.
Punkten M är cirkelns medelpunkt. Beräkna omkretsen O om man vet att kordan AB är 8cm. Svara exakt.
För att beräkna cirkelns omkrets måste vi veta dess diameter. Tittar vi på figuren inser vi att triangelns sidor som utgår från cirkelns mittpunkt även utgör cirkelns radie.
Genom att bestämma radien och multiplicera med 2 kan vi beräkna cirkelns diameter. Så hur kan vi då ta reda på radien? Om vi delar den likbenta triangeln i två rätvinkliga trianglar kan vi använda trigonometri för att bestämma radien som utgör de rätvinkliga trianglarnas hypotenusa. Vi vet dessutom att trianglarnas baser måste vara 4cm eftersom kordan AB är 8cm.
Vi ska alltså bestämma hypotenusan och eftersom vi känner till en vinkel samt dess närliggande katet kan vi använda cosinus.
Eftersom vi ska svara exakt låter vi bli att slå in sista steget på räknaren. Vi vet nu radiens längd och multiplicerar den med 2 för att bestämma cirkelns diameter: Diameter=2* 4/cos 63^(∘)=8/cos 63^(∘). Till sist beräknar vi omkretsen genom att multiplicera diametern med π: O=8π/cos 63^(∘)cm.
Bestäm koordinaterna till punkten P. Ange svaret exakt, utan att rationalisera nämnaren.
Eftersom punkten ligger på enhetscirkeln kan vi bestämma dess koordinater genom att beräkna sinus- och cosinusvärdet för vinkeln som markerats u.
Denna medelpunktsvinkel spänner upp samma cirkelbåge som randvinkeln 67,5^(∘), så enligt randvinkelsatsen är u=2* 67,5^(∘)=135^(∘). Nu bestämmer vi koordinaterna för punkten P genom att beräkna cos 135^(∘) och sin 135^(∘). Eftersom 135^(∘) är en standardvinkel kan vi läsa av värdena i tabellen för trigonometriska värden för standardvinklar. cos 135^(∘) = -1/sqrt(2), sin 135^(∘) = 1/sqrt(2) Punkten P:s koordinater är alltså (-1/sqrt(2),1/sqrt(2)).
En paraseglare är fäst vid en båt med ett 72 meter långt rep. Uppskatta paraseglarens höjd över båten när elevationsvinkeln är 38^(∘). Avrunda svaret till en decimal.
Vi får veta att en paraseglare är fäst vid en båt med ett rep som är 72 meter långt. Vi vet också att elevationsvinkeln mellan paraseglaren och båten är 38^(∘). Låt oss rita ett diagram som representerar situationen!
Eftersom vi känner till hypotenusans längd och måttet på en spetsig vinkel, kan vi använda det trigonometriska förhållandet för sinus för att uppskatta paraseglarens höjd h. sin θ = motstående/hypotenusa I vårt fall är längden på den motstående kateten h, längden på hypotenusan är 72 meter och vinkelns mått är 38^(∘). sin θ = motstående/hypotenusa ⇒ sin 38^(∘) = h/72
Paraseglarens höjd över båten är ungefär 44,3 meter.
Duquesne Incline i Pittsburgh, Pennsylvania, har en elevationsvinkel på 30^(∘). Spåret har en längd på ungefär 242 meter. Beräkna bergsbanans höjd.
Vi vet att Duquesne Incline har en elevationsvinkel på 30^(∘). Vi vet också att spåret har en längd på ungefär 242 meter.
Eftersom vi känner till en spetsig vinkel och hypotenusan, kan vi använda förhållandet för sinus för att beräkna bergsbanans höjd h. sin θ = motstående/hypotenusa I vårt fall är den motstående katetens längd h, hypotenusans längd är 242 och vinkelns mått är 30^(∘). sin θ = motstående/hypotenusa ⇒ sin 30^(∘)= h/242 Låt oss lösa ekvationen för h!
Bergsbanans höjd är 121 meter.
Din vän påstår att det är möjligt att rita en rätvinklig triangel så att värdena för cosinusfunktionen för de spetsiga vinklarna är lika. Har din vän rätt? Förklara ditt resonemang.
Vår vän påstår att det är möjligt att rita en rätvinklig triangel så att värdena för cosinusfunktionen för de spetsiga vinklarna är lika. cos θ = cos α Vi vill undersöka om detta stämmer. För att göra det, tänk på att vi i en rätvinklig triangel har tre vinklar: 90^(∘), θ och α. Vi kan hitta värdet på den tredje vinkeln genom att subtrahera θ från den räta vinkeln. α = 90^(∘) -θ Notera att den motstående kateten till θ måste vara den närliggande kateten till vinkeln 90^(∘) - θ.
Därefter kan vi skriva om cosinus uttryckt i sinusfunktionen. cos (90^(∘) - θ) = sin θ Nu skriver vi även om vår väns påstående uttryckt i sinus. cos θ = sin θ
Eftersom vinkeln θ är spetsig måste dess värde ligga mellan 0^(∘) och 90^(∘). Vi kan hitta det värde på θ som uppfyller denna likhet genom att använda tabellen över trigonometriska värden för speciella vinklar.
| Trigonometriska värden för speciella vinklar | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| θ | Sinus | Cosinus | Tangens | Cosekant | Sekant | Cotangens |
| 30^(∘) | 1/2 | sqrt(3)/2 | sqrt(3)/3 | 2 | 2sqrt(3)/3 | sqrt(3) |
| 45^(∘) | sqrt(2)/2 | sqrt(2)/2 | 1 | sqrt(2) | sqrt(2) | 1 |
| 60^(∘) | sqrt(3)/2 | 1/2 | sqrt(3) | 2sqrt(3)/3 | 2 | sqrt(3)/3 |
Som vi kan se är de lika endast för 45^(∘). cos 45^(∘) =sqrt(2)/2 sin 45^(∘) =sqrt(2)/2 Därför är lösningen på den föregående ekvationen θ=45^(∘). Detta innebär att vår väns påstående är korrekt.