Тригонометријске функције оштрог угла – примери 1

Тригонометријске функције оштрог угла правоуглог троугла. Једноставни примери.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији.

Пр.1   Дијагонале ромба износе 16cm16cm и 20cm20cm. Одреди вредности

          свих триегонометријских функција углова које образује страница

          ромба са његовим дијагоналама.

Пр.2   Катета правоуглог троугла је a=16cma = 16cm, а sin⁡α=12\sin \alpha = \frac{1}{2}.

          Одреди странице овог троугла као и тригонометријске вредности

          угла β\beta.


Пр.1

55

Углови које образује страница aa ромба са његовим дијагоналама d1d_1 и d2d_2 означимо са α\alpha и β.\beta.

(d12)2+(d22)2=a282+62=a264+36=a2a2=100a=10cm\begin{aligned}&{\left( {\frac{{{d_1}}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{d_2}}}{2}} \right)^2} = {a^2} \\ &{8^2} + {6^2} = {a^2} \\ &64 + 36 = {a^2} \\ &{a^2} = 100 \\ &a = 10cm\end{aligned}

sin⁡α=610=35cos⁡α=810=45tgα=68=34ctgα=43\begin{aligned}&\sin \alpha = \frac{6}{{10}} = \frac{3}{5} \\ &\cos \alpha = \frac{8}{{10}} = \frac{4}{5} \\ &tg\alpha = \frac{6}{8} = \frac{3}{4} \\ &ctg\alpha = \frac{4}{3}\end{aligned}

sin⁡β=cos⁡α=45cos⁡β=sin⁡α=35tgβ=ctgα=43ctgβ=tgα=34\begin{aligned}&\sin \beta = \cos \alpha = \frac{4}{5} \\ &\cos \beta = \sin \alpha = \frac{3}{5} \\ &tg\beta = ctg\alpha = \frac{4}{3} \\ &ctg\beta = tg\alpha = \frac{3}{4}\end{aligned}

Пр.2

56

Имамо a=16cma = 16cm, а sin⁡α=12\sin \alpha = \frac{1}{2}, и знамо да jе sin⁡α=ac\sin \alpha = \frac{a}{c}. Онда

12=16c⇒c=2⋅16⇒c=32cm\frac{1}{2} = \frac{{16}}{c} \Rightarrow c = 2 \cdot 16 \Rightarrow c = 32cm

b2=c2−a2⇒b2=1024−256⇒b=163cm{b^2} = {c^2} - {a^2} \Rightarrow {b^2} = 1024 - 256 \Rightarrow b = 16\sqrt 3 cm

sin⁡β=bc=16332=32cos⁡β=ac=1632=12tgβ=3212=3ctgβ=13=33β=60∘\begin{aligned}&\sin \beta = \frac{b}{c} = \frac{{16\sqrt 3 }}{{32}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \\ &\cos \beta = \frac{a}{c} = \frac{{16}}{{32}} = \frac{1}{2} \\ &tg\beta = \frac{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}}{{\frac{1}{2}}} = \sqrt 3 \\ &ctg\beta = \frac{1}{{\sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 3 }}{3} \\ &\beta = {60^ \circ }\end{aligned}

Да бисте одредили тригонометријске функције угла у сложенијој фигури, прво пронађите правоугли троугао у ком је тај угао оштар. Дијагонале ромба секу се под правим углом и полове се, па страница и половине дијагонала чине такав троугао: a2=(d12)2+(d22)2a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2.

Кад знате две странице, трећу добијате Питагорином теоремом, а затим рачунате односе. Ако су дати страница и вредност функције, на пример sin⁡α=ac\sin\alpha = \frac{a}{c}, из ње следи непозната страница: c=asin⁡αc = \frac{a}{\sin\alpha}. Други оштар угао не рачунајте поново: sin⁡β=cos⁡α\sin\beta = \cos\alpha, cos⁡β=sin⁡α\cos\beta = \sin\alpha и tg⁡β=ctg⁡α\operatorname{tg}\beta = \operatorname{ctg}\alpha. Вредност sin⁡α=12\sin\alpha = \frac{1}{2} значи да је хипотенуза двоструко дужа од наспрамне катете, тј. α=30∘\alpha = 30^\circ.

α = 28,1°β = 61,9°17 cmABCD
30 cm
Хоризонтална дијагонала
16 cm
sin α
0,471
cos α
0,882
α + β
90°
Летвица је увек дуга 17 cm, а мењају се дијагонале и углови. Синус угла α\alpha је половина хоризонталне дијагонале кроз страницу: кад је вертикална дијагонала 30 cm, sin⁡α=817≈0,471\sin\alpha = \frac{8}{17} \approx 0{,}471, као у примеру.

Бравари и столари из дијагонала ромба рачунају дужину летви и угао под којим се секу кад праве решетке, ограде и паркет са шаром ромбова.

Решетка за пузавице

Растегљива дрвена решетка за пузавице састоји се од летвица које образују ромбове. Кад се решетка развуче, сваки ромб има вертикалну дијагоналу 30 cm и хоризонталну 16 cm. Колика је страница ромба, тј. део летвице између два споја? Израчунајте тригонометријске функције угла α\alpha између летвице и вертикалне дијагонале и угла β\beta између летвице и хоризонталне дијагонале.

Решење

  1. Дијагонале ромба се полове и секу под правим углом, па летвица и половине дијагонала, 15 cm и 8 cm, чине правоугли троугао.
  2. Страница је хипотенуза: a=152+82=225+64=289=17a = \sqrt{15^2 + 8^2} = \sqrt{225 + 64} = \sqrt{289} = 17 cm.
  3. Наспрам угла α\alpha је половина хоризонталне дијагонале: sin⁡α=817\sin\alpha = \frac{8}{17}, cos⁡α=1517\cos\alpha = \frac{15}{17}, tg⁡α=815\operatorname{tg}\alpha = \frac{8}{15} и ctg⁡α=158\operatorname{ctg}\alpha = \frac{15}{8}.
  4. Како је β=90∘−α\beta = 90^\circ - \alpha: sin⁡β=cos⁡α=1517\sin\beta = \cos\alpha = \frac{15}{17}, cos⁡β=sin⁡α=817\cos\beta = \sin\alpha = \frac{8}{17}, tg⁡β=158\operatorname{tg}\beta = \frac{15}{8} и ctg⁡β=815\operatorname{ctg}\beta = \frac{8}{15}.

Одговор: Страница ромба је 17 cm; sin⁡α=817\sin\alpha = \frac{8}{17}, cos⁡α=1517\cos\alpha = \frac{15}{17}, tg⁡α=815\operatorname{tg}\alpha = \frac{8}{15} и ctg⁡α=158\operatorname{ctg}\alpha = \frac{15}{8}, а за угао β\beta синус и косинус, као и тангенс и котангенс, замене места.

Задатак за вежбу

У правоуглом троуглу катета је a=12a = 12 cm и sin⁡α=35\sin\alpha = \frac{3}{5}, где је α\alpha угао наспрам катете aa. Израчунајте хипотенузу, другу катету и тригонометријске функције угла β\beta.

Прикажи решење

c=asin⁡α=12:35=20c = \frac{a}{\sin\alpha} = 12 : \frac{3}{5} = 20 cm и b=202−122=16b = \sqrt{20^2 - 12^2} = 16 cm. За угао β\beta: sin⁡β=1620=45\sin\beta = \frac{16}{20} = \frac{4}{5}, cos⁡β=35\cos\beta = \frac{3}{5}, tg⁡β=43\operatorname{tg}\beta = \frac{4}{3} и ctg⁡β=34\operatorname{ctg}\beta = \frac{3}{4}.