Geometriyada sinus, kosinus va tangens to'g'ri burchakli uchburchak tomonlari nisbati sifatida faqat o'tkir burchaklar (0∘<α<90∘) uchun ta'riflangan edi.
Biroq tebranishlar, to'lqinlar va aylanma harakatni o'rganishda har qanday burchak (manfiy yoki 360∘ dan katta) talab qilinadi. Shu sababli trigonometriya uchburchak doirasidan chiqib, birlik aylana yordamida barcha haqiqiy sonlar uchun umumlashtiriladi.
Asosiy g'oya
1. Birlik aylana va trigonometrik nuqta
Koordinatalar boshida markazlashgan va radiusi R=1 bo'lgan aylana birlik aylana deyiladi.
Boshlang'ich P0(1;0) nuqtani α burchakka burishdan hosil bo'lgan nuqta Pα(x;y) bo'lsin (soat miliga qarshi — musbat, soat mili bo'yicha — manfiy yo'nalish).
Ta'riflar:
sinα=y (Pα nuqtaning ordinatasi);
cosα=x (Pα nuqtaning abssissasi);
tgα=xy=cosαsinα (x=0);
ctgα=yx=sinαcosα (y=0).
Demak, aylanadagi har bir nuqta Pα=(cosα;sinα) koordinataga ega.
1-misol. Bitta funksiya bo'yicha qolganlarini topish
Agar cosα=−135 va α∈(2π;π) (II chorak) bo'lsa, sinα, tgα va ctgα larni toping.
Yechilishi:
Asosiy ayniyatdan sin2α=1−cos2α=1−16925=169144.
II chorakda sinα>0, demak sinα=1312.
tgα=cosαsinα=−5/1312/13=−512=−2,4.
ctgα=tgα1=−125.
Javob:sinα=1312; tgα=−2,4; ctgα=−125.
2-misol. Ayniyatlar yordamida soddalashtirish
Quyidagi ifodalarni soddalashtiring:
a) sin2α−cos2αsin4α−cos4α;
b) (sinα+cosα)2−2sinαcosα.
Yechilishi:
a) sin4α−cos4α=(sin2α−cos2α)(sin2α+cos2α)=(sin2α−cos2α)⋅1. Kasr qisqarib, natija 1 bo'ladi.
b) Qavsni ochsak: sin2α+2sinαcosα+cos2α−2sinαcosα=sin2α+cos2α=1.
O'quvchilar bu mavzuda ko'p uchraydigan odatiy xatolar:
Kvadrat ildiz chiqarishda burchak choragini inobatga olmaslik:
✗ Noto'g'ri:cosα=1−sin2α deb har doim musbat ishora olish.
✓ To'g'ri:cosα=±1−sin2α. Ishora α burchak qaysi chorakka tegishli ekaniga qarab tanlanadi (II va III chorakda manfiy).
Kosinus manfiy ishorasini oldinga chiqarish:
✗ Noto'g'ri:cos(−x)=−cosx.
✓ To'g'ri: Kosinus — yagona juft asosiy trigonometrik funksiyadir: cos(−x)=cosx. Qolganlari esa toq: sin(−x)=−sinx, tg(−x)=−tgx.
Yozuvdagi qavslarni e'tiborsiz qoldirish:
✗ Noto'g'ri:sin2x bilan sinx2 ni bir xil deb tushunish.
✓ To'g'ri:sin2x=(sinx)2 (funksiya qiymatining kvadrati), sinx2 esa x2 burchakning sinusidir.
Tangens va kotangens aniqlanish sohasini unutish:
✗ Noto'g'ri:tgα⋅ctgα=1 barcha sonlar uchun to'g'ri deyish.
✓ To'g'ri:α=2πk (k∈Z) nuqtalarda tangens yoki kotangens mavjud emas. Tenglik faqat ikkala funksiya ham aniqlanganda o'rinli.
DTM uslubidagi test
Yuqoridagi frontmatter bo'limida keltirilgan 5 ta test savoli orqali mavzuni o'zlashtirganlik darajangizni sinab ko'ring. Har bir savol DTM standartlariga moslab tuzilgan.
Test
0 / 5 javob berildi
1.Agar sinα=−54 va α∈(π;23π) bo'lsa, cosα ning qiymatini toping.
2.Ifodani soddalashtiring: 1+tg2α1+1+ctg2α1.
3.y=5−3cos2x funksiyaning eng kichik qiymatini toping.
4.Birlik aylanada α=65π burchakka mos keluvchi nuqtaning koordinatalarini toping.
5.Qaysi chorakda sinα<0 va ctgα>0 shartlar bir vaqtda bajariladi?