Zacznijmy od przypomnienia podstawowych definicji. Rozważmy dowolny kąt i skonstruujmy trójkąt prostokątny o kącie .
R113GzmhzFeBE
Ilustracja przedstawia trójkąt prostokątny o bokach a, b, c, gdzie a to pionowa przyprostokątna, b to pozioma przyprostokątna, c to przeciwprostokątna. Oznaczono następujące kąty wewnętrzne w trójkącie: kąt prosty między bokami a i b, kąt ostry alfa między bokami b i c, kąt 90 stopni odjąć alfa między bokami a i c.
Funkcje trygonometryczne kąta wprowadzamy w następujący sposób:
, , .
Uwaga!
Warto zauważyć, że wzięcie jakiegokolwiek innego trójkąta prostokątnego o kącie ostrym nie zmieni wartości funkcji trygonometrycznych. Właśnie to sprawia, że powyższa definicja w ogóle ma sens.
Poniższa aplikacja pozwoli Ci na wyznaczenie wartości funkcji trygonometrycznych dla kątów ostrych.
RWrXM2s4Qj9R5
Aplikacja służy do obliczania miar wybranych kątów ostrych. Nagłówek: Podaj kąt . Podamy dwa przykłady dla wybranych kątów. Przykład pierwszy dla mamy następujące wielkości: , oraz . Przykład drugi dla mamy następujące wielkości: , oraz
Aplikacja służy do obliczania miar wybranych kątów ostrych. Nagłówek: Podaj kąt . Podamy dwa przykłady dla wybranych kątów. Przykład pierwszy dla mamy następujące wielkości: , oraz . Przykład drugi dla mamy następujące wielkości: , oraz
Obliczymy, jaką co najmniej długość powinna mieć koronka potrzebna do obszycia serwety, której kształt przedstawiony jest na rysunku:
R16pG2kdYHYmS
Ilustracja przedstawia trójkąt prostokątny na tle w kratkę. Pozioma podstawa ma długość ośmiu kratek i podpisana jest jako 8 centymetrów. Pionowa przyprostokątna to bok a zajmujący 8 kratek, a przeciwprostokątna to bok c. Zaznaczono dwa kąty wewnętrzne trójkąta: kąt prosty oraz kąt o mierze 45 stopni między podstawą a bokiem c.
Rozwiązanie:
Zauważmy, że serweta ma kształt trójkąta prostokątnego równoramiennego, zatem ma długość . Korzystając z definicji cosinusa kąta ostrego w trójkącie prostokątnymcosinus kąta ostrego w trójkącie prostokątnymcosinusa kąta ostrego w trójkącie prostokątnym obliczymy długość odcinka : , stąd .
Korzystamy z apletu i wyznaczamy wartość . Mamy zatem: .
Na obszycie serwety potrzeba więc około koronki.
Przykład 2
Wyznaczymy wysokość drzewa przedstawionego na ilustracji.
R6yT8U8s3ORIP
Ilustracja przedstawia rysunek drzewa oraz trójkąta prostokątnego na tle w kratkę. Pionowa przyprostokątna ma taką samą długość, jak wysokość drzewa i zajmuje 8 kratek. Postawa będąca poziomą przyprostokątną zajmuje 12 kratek i opisana jest jaki 1,2 metra. W trójkącie zaznaczono dwa kąty wewnętrzne: kąt prosty oraz kąt o mierze 30 stopni między podstawą a przeciwprostokątną.
Rozwiązanie
Wysokość drzewa oznaczamy przez i korzystamy z definicji funkcji tangens w trójkącie prostokątnym: . Odczytujemy wartość tangensa z apletu i podstawiamy ją do wzoru: , co daje:
Przykład 3
Zgodnie z zasadami bezpieczeństwa, drabina opierana o ścianę może być nachylona do podłoża pod kątem . Jaką długość powinna mieć drabina, której koniec, oparty o ścianę zgodnie z zasadami bezpieczeństwa, znajdować się będzie około metry nad ziemią?
Rozwiązanie
Sytuację opisaną w zadaniu przedstawia rysunek:
R13FnUJxMBnc1
Ilustracja ścianę i podłogę oraz oznaczony między nimi kąt prosty. O ścianę oparta jest drabina o długości x tak, że odległość od podłogi do punktu podparcia na ścianie wynosi cztery, co zaznaczono na rysunku. Drabina nachylona jest do podłogi pod kątem ostrym alfa. Ściana, podłoga i drabina tworzą trójkąt prostokątny o pionowej przyprostokątnej równej 4, przeciwprostokątnej x oraz o zaznaczonych kątach wewnętrznych: prostym i ostrym alfa.
gdzie oznacza długość drabiny, zaś jest kątem jej nachylenia do podłoża.
Rozważymy najpierw przypadek dla . Korzystając z definicji sinusa kąta ostrego w trójkącie prostokątnymsinus kąta ostrego w trójkącie prostokątnymsinusa kąta ostrego w trójkącie prostokątnym mamy , stąd: .
Odczytujemy wartość przy pomocy naszego apletu i podstawiamy do wzoru: .
Sprawdzamy, jaką długość musi mieć drabina, gdy . Mamy wówczas: .
Ponownie korzystamy z apletu i odczytujemy wartość . Zatem .
Odp. Drabina musi mieć długość większą nić i mniejszą niż .
Przykład 4
Maciek i Michał zmierzyli długości swoich cieni o różnych porach dnia. Gdy promienie słońca padały pod kątem , cień Maćka miał długość ok. . Gdy promienie słońca padały pod kątem , cień Michała miał długość ok. . Sprawdzimy, który z chłopców jest wyższy i o ile .
Rozwiązanie
Wyznaczymy wzrost Maćka:
R14JpjG4o1pOq
Ilustracja przedstawia chłopca w stroju sportowym trzymającego piłkę do koszykówki. Po prawej stronie rysunku przedstawiono trójkąt prostokątny, którego pionowa przyprostokątna to wysokość chłopca. Pozioma przyprostokątna ma długość 121,41 centymetrów. Przeciwprostokątna jest nachylona do podstawy pod kątem o mierze 56 stopni.
Korzystając z definicji tangensa kąta ostrego w trójkącie prostokątnymtangens kąta ostrego w trójkącie prostokątnymtangensa kąta ostrego w trójkącie prostokątnym i apletu obliczającego wartości funkcji trygonometrycznych mamy: , zatem .
Obliczymy teraz wzrost Michała:
RQ9rbJzcyalG1
Ilustracja przedstawia chłopca w stroju sportowym. Po prawej stronie rysunku przedstawiono trójkąt prostokątny, którego pionowa przyprostokątna to wysokość chłopca. Pozioma przyprostokątna ma długość 195,47 centymetrów. Przeciwprostokątna jest nachylona do podstawy pod kątem o mierze 42 stopni.
Analogicznie, jak w przypadku Maćka, mamy: .
Odp. Maciek jest wyższy od Michała o około .
W niektórych przypadkach nie jest nam potrzebna długość boku wielokąta, ale miara jego kąta wewnętrznego.
Poniższa aplikacja pozwoli Ci wyznaczyć miarę kąta, jeśli znasz przybliżoną wartość jego tangensa.
R1d4kYTgwxpej
Aplikacja służy do obliczania miary kąta po podaniu jego tangensa. Nagłówek: Podaj przybliżoną wartość tangensa. Podamy dwa przykłady. Przykład pierwszy: , zatem . Przykład drugi: , zatem .
Aplikacja służy do obliczania miary kąta po podaniu jego tangensa. Nagłówek: Podaj przybliżoną wartość tangensa. Podamy dwa przykłady. Przykład pierwszy: , zatem . Przykład drugi: , zatem .
Wyznaczymy miary kątów ostrych w trójkącie egipskim.
Rozwiązanie
Przedstawmy trójkąt egipskitrójkąt egipskitrójkąt egipski na rysunku.
R1b4Y8xubjskZ
Ilustracja przedstawia trójkąt prostokątny o pionowej przyprostokątnej o długości 3, poziomej przyprostokątnej o długości 4 oraz o przeciwprostokątnej o długości pięć. W trójkącie zaznaczono dwa kąty wewnętrzne: kąt prosty oraz ostry kąt alfa miedzy bokami 4 i 5
Oznaczmy przez miarę kąta przy dłuższej przyprostokątnej. Wtedy .
Korzystając z powyższego apletu, mamy: . Drugi kąt ostry ma zatem miarę ok. .
Przykład 6
Wymiary pokoju w kształcie trapezu prostokątnego przedstawia poniższy rysunek.
R13E1JW55fEYy
Ilustracja przedstawia trapez prostokątny. Górna podstawa ma długość 9, dolna podstawa ma długość 6,5, lewy bok i wysokość figury mają długość pięć. Prawy ukośny bok jest nachylony do górnej podstawy pod kątem ostrym alfa.
Aby położyć w pokoju kafelki, należy część z nich przyciąć pod kątem . Obliczymy, jaka jest przybliżona wartość kąta .
Rozwiązanie
Wprowadźmy oznaczenia jak na rysunku.
R1KcyuUvYwYlo
Ilustracja przedstawia trapez prostokątny. Górna podstawa ma długość 9, dolna podstawa ma długość 6,5, lewy bok i wysokość figury mają długość pięć. Prawy ukośny bok jest nachylony do górnej podstawy pod kątem ostrym alfa. Prawy bok wraz z wysokością i kawałkiem górnej podstawy o długości x tworzą trójkąt prostokątny.
Oczywiście . Zatem . Korzystając z powyższego apletu, mamy: .
Słownik
trójkąt egipski
trójkąt egipski
trójkąt o bokach wyrażonych kolejnymi liczbami naturalnymi: , ,
sinus kąta ostrego w trójkącie prostokątnym
sinus kąta ostrego w trójkącie prostokątnym
stosunek długości przyprostokątnej leżącej naprzeciw tego kąta do długości przeciwprostokątnej
cosinus kąta ostrego w trójkącie prostokątnym
cosinus kąta ostrego w trójkącie prostokątnym
stosunek długości przyprostokątnej leżącej przy tym kącie do długości przeciwprostokątnej
tangens kąta ostrego w trójkącie prostokątnym
tangens kąta ostrego w trójkącie prostokątnym
stosunek długości przyprostokątnej leżącej naprzeciw tego kąta do długości drugiej przyprostokątnej