Zależności trygonometryczne kąta ostrego
3. Funkcje trygonometryczne kąta 90 - alfa
Jak myślisz, czy można znaleźć długość przyprostokątnej trójkąta prostokątnego, znając jedynie długość drugiej przyprostokątnej oraz długość wysokości poprowadzonej z wierzchołka kąta prostego?
Korzystając z twierdzenia Pitagorasa możemy zbudować układ trzech równań z trzema niewiadomymi... Na szczęście problem okazuje się być dużo łatwiejszy. Musimy tylko wykorzystać trygonometrię!

Wyprowadzisz wzory na wartości funkcji trygonometrycznych kąta .
Obliczysz wartości funkcji trygonometrycznych kąta znając wartości funkcji trygonometrycznych kąta .
Popatrzmy na trójkąt prostokątny i przypomnijmy raz jeszcze definicje wartości funkcji trygonometrycznych kątów tego trójkąta.

Suma miar kątów w trójkącie wynosi , więc , a zatem .
Biorąc pod uwagę powyższe rozważania sformułujmy twierdzenie wiążące funkcje trygonometryczne kątów oraz .
Powyższe twierdzenie jest najprostszym przykładem wzorów redukcyjnychwzorów redukcyjnych.
Zanim przejdziemy do zarysowanego we wstępie problemu znalezienia długości przyprostokątnej trójkąta prostokątnego, gdy znamy długość drugiej przyprostokątnej i wysokości poprowadzonej z wierzchołka kąta prostego, rozważmy łatwiejszy przykład.
Korzystając z danych na rysunku obliczymy wartości funkcji trygonometrycznych kąta .

Rozwiązanie
Zaczniemy od obliczenia długości przeciwprostokątnej . Skorzystamy z twierdzenia Pitagorasa:
.
Zatem .
Wykorzystamy twierdzenie o funkcjach trygonometrycznych kąta :
Harcerze chcą wybudować bramę na obozie harcerskim. Chcą, aby brama miała kształt trójkąta prostokątnego, którego wysokość poprowadzona z wierzchołka kąta prostego ma długość , a jedno z ramion ma długość . Obliczymy, jaka będzie długość drugiego ramienia.
Rozwiązanie
Zacznijmy od rysunku.

Nie znamy szerokości bramy, ani długości , więc nie możemy korzystać z twierdzenia Pitagorasa. Popatrzmy na kąty w powstałych trójkątach.

Z definicji sinusa wiemy, że .
Zatem .
Skorzystamy z jedynki trygonometrycznej, gdyż, żeby policzyć , potrzebujemy znać .
Z definicji sinusa wiemy, że .
Zatem , więc .
Odpowiedź
Drugie ramię powinno mieć długość około metrów i centymetrów.
Twierdzenie o wartościach funkcji trygonometrycznych kąta wykorzystujemy nie tylko w planimetrii. Niejednokrotnie ułatwia ono rachunki i pozwala unikać korzystania z przybliżonych wartości funkcji trygonometrycznych. Rozważmy kilka przykładów.
Obliczymy .
Rozwiązanie
Zauważmy, że .
Możemy więc przekształcić wyjściową równość
a następnie skorzystać z faktu, że
i zapisać równanie:
.
Zwróćmy uwagę, że mogliśmy rozwiązać to zadanie korzystając z faktu, że oraz otrzymując ciąg równości:
.
Obliczymy wartość wyrażenia .
Mnożenie jest przemienne oraz , , , , więc wyjściową równość możemy zapisać jako:
.
Ponieważ nasze równanie przyjmuje postać:
.
Udowodnimy, że
.
Rozwiąznie
Zauważmy, że: , i ,
zatem
, oraz .
Mamy:
.
c. n. u.
Gra edukacyjna

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DE3XNESZ7
Rozwiąż poniższy test jednokrotnego wyboru składający się z dziesięciu pytań.
W trójkącie prostokątnym mniejszy z kątów ma miarę . Przyprostokątne tego trójkąta mają długość i . Oblicz wartości funkcji trygonometrycznych kątów oraz .
Uprość wyrażenie .
Zestaw ćwiczeń inetraktywnych
Dany jest trójkąt prostokątny jak na rysunku poniżej.

Korzystając z informacji przedstawionych na rysunku, oblicz . Uzupełnij tekst, przeciągając odpowiednie wyrażenia we właściwe miejsce.

oraz 1. pięć, 2. początek ułamka, sześćset dwadzieścia pięć, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 3. sto osiemdziesiąt stopni, minus, alfa, 4. sinus alfa, 5. początek ułamka, siedemset dwadzieścia, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 6. alfa, 7. kosinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu, 8. początek ułamka, sto czterdzieści cztery, mianownik, trzynaście, koniec ułamka, 9. dwanaście, 10. sześćset dwadzieścia pięć, 11. kosinus alfa, 12. dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, 13. sinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu równa się, sinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu, równa się1. pięć, 2. początek ułamka, sześćset dwadzieścia pięć, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 3. sto osiemdziesiąt stopni, minus, alfa, 4. sinus alfa, 5. początek ułamka, siedemset dwadzieścia, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 6. alfa, 7. kosinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu, 8. początek ułamka, sto czterdzieści cztery, mianownik, trzynaście, koniec ułamka, 9. dwanaście, 10. sześćset dwadzieścia pięć, 11. kosinus alfa, 12. dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, 13. sinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu podzielić na, trzynaście.
Jednocześnie 1. pięć, 2. początek ułamka, sześćset dwadzieścia pięć, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 3. sto osiemdziesiąt stopni, minus, alfa, 4. sinus alfa, 5. początek ułamka, siedemset dwadzieścia, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 6. alfa, 7. kosinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu, 8. początek ułamka, sto czterdzieści cztery, mianownik, trzynaście, koniec ułamka, 9. dwanaście, 10. sześćset dwadzieścia pięć, 11. kosinus alfa, 12. dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, 13. sinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu równa się, x, podzielić na 1. pięć, 2. początek ułamka, sześćset dwadzieścia pięć, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 3. sto osiemdziesiąt stopni, minus, alfa, 4. sinus alfa, 5. początek ułamka, siedemset dwadzieścia, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 6. alfa, 7. kosinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu, 8. początek ułamka, sto czterdzieści cztery, mianownik, trzynaście, koniec ułamka, 9. dwanaście, 10. sześćset dwadzieścia pięć, 11. kosinus alfa, 12. dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, 13. sinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu, więc x, równa się1. pięć, 2. początek ułamka, sześćset dwadzieścia pięć, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 3. sto osiemdziesiąt stopni, minus, alfa, 4. sinus alfa, 5. początek ułamka, siedemset dwadzieścia, mianownik, sto sześćdziesiąt dziewięć, koniec ułamka, 6. alfa, 7. kosinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu, 8. początek ułamka, sto czterdzieści cztery, mianownik, trzynaście, koniec ułamka, 9. dwanaście, 10. sześćset dwadzieścia pięć, 11. kosinus alfa, 12. dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, 13. sinus nawias, dziewięćdziesiąt stopni, minus, alfa, zamknięcie nawiasu.
Doprowadź wyrażenie:
do najprostszej postaci.
Słownik
wzory, które pozwalają przekształcić funkcje trygonometryczne kątów postaci , , , w funkcje trygonometryczne kąta