Тригонометријске вредности карактеристичних углова

Тригонометрија, тригонометријске функције оштрог угла правогуглог троугла. Једноставни примери.

Тригонометријске вредности углова од 30∘30^\circ, 45∘45^\circ и 60∘60^\circ добијају се тачно, без калкулатора. Дијагонала дели квадрат странице 1 на два правоугла троугла са по два угла од 45∘45^\circ и хипотенузом 2\sqrt{2}, па је sin⁡45∘=cos⁡45∘=22\sin 45^\circ = \cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} и tg⁡45∘=1\operatorname{tg} 45^\circ = 1.

Висина дели једнакостранични троугао странице 2 на два правоугла троугла са угловима 30∘30^\circ и 60∘60^\circ и катетама 1 и 3\sqrt{3}. Отуда је sin⁡30∘=cos⁡60∘=12\sin 30^\circ = \cos 60^\circ = \frac{1}{2}, sin⁡60∘=cos⁡30∘=32\sin 60^\circ = \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}, tg⁡30∘=33\operatorname{tg} 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{3} и tg⁡60∘=3\operatorname{tg} 60^\circ = \sqrt{3}, а котангенси су реципрочни тангенсима. Табелу не морате да памтите: довољно је да нацртате ова два троугла. За проверу: синус расте са углом, а косинус опада.

α = 30°1−11−1Oxy0°30°45°60°90°120°135°150°180°210°225°240°270°300°315°330°Psin αcos αα
sin α
0,5
cos α
0,866
tg α
0,5774
На 30∘30^\circ синус је тачно 0,50{,}5, а на 60∘60^\circ синус је једнак косинусу од 30∘30^\circ: 32≈0,866\frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0{,}866. На 45∘45^\circ синус и косинус су једнаки, 22≈0,707\frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0{,}707, а тангенс је 1.

Углови од 30∘30^\circ, 45∘45^\circ и 60∘60^\circ стално се јављају у техници: школски троуглови за цртање имају управо те углове, а покретне степенице се често праве са нагибом од 30∘30^\circ.

Покретне степенице

Покретне степенице у тржном центру нагнуте су под углом од 30∘30^\circ према поду и савлађују висину од 4,5 m између два спрата. Колико су дугачке степенице и колико простора заузимају по поду?

Решење

  1. Степенице, под и висина чине правоугли троугао: дужина степеница dd је хипотенуза, а висина од 4,5 m катета наспрам угла од 30∘30^\circ.
  2. Из sin⁡30∘=4,5d\sin 30^\circ = \frac{4{,}5}{d} и sin⁡30∘=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2} следи d=2⋅4,5=9d = 2 \cdot 4{,}5 = 9 m.
  3. Простор по поду је налегла катета: x=d⋅cos⁡30∘=9⋅32=4,53≈7,79x = d \cdot \cos 30^\circ = 9 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 4{,}5\sqrt{3} \approx 7{,}79 m.

Одговор: Степенице су дугачке 9 m, а по поду заузимају око 7,79 m.

Задатак за вежбу

Сајла дуга 6 m држи стуб: један крај јој је закачен за стуб, а други за тло, са којим заклапа угао од 60∘60^\circ. Колико је доњи крај сајле удаљен од стуба и на којој висини је сајла закачена?

Прикажи решење

Удаљеност је 6⋅cos⁡60∘=6⋅12=36 \cdot \cos 60^\circ = 6 \cdot \frac{1}{2} = 3 m, а висина 6⋅sin⁡60∘=33≈5,206 \cdot \sin 60^\circ = 3\sqrt{3} \approx 5{,}20 m.