Тригонометрические тождества.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


Подписи к слайдам:

Пускай кому- то мил английский, Кому – то химия важна, Без математики же всем нам Но ни туда и ни сюда Нам уравнения, как поэмы А синусы поддерживают дух Нам косинусы, будто песни, А формулы тригонометрии Ласкают слух!

Тема урока: “ Основные тригонометрические тождества. Решение задач”. Знать: Уметь: Цель урока:

ЗНАЮ! УМЕЮ! РЕШУ! Я

Что называется единичной окружностью? х у α R

Какие направления поворота единичного радиуса известны? х у α R

В каких единицах измеряется угол поворота единичного радиуса? х у α R

Что такое угол в один радиан? Сколько приблизительно градусов содержит угол в 1 радиан? х у α R

Сформулируйте правила перевода из градусной меры угла в радианную меру и наоборот.

Сформулируйте правила перевода из градусной меры угла в радианную меру и наоборот. 30 0 π 45 0 π 2 2 π

Какие тригонометрические функции вы знаете?

Какие тригонометрические функции вы знаете? От чего зависит значение тригонометрических функций?

Углом какой четверти является угол α , если: α =15° α =190° α =100°

Углом какой четверти является угол α , если: α =-20° α =-110° α =289°

Работа в группах Правила работы в группе: Группа совместно обсуждает и решает, выдвигает идеи или опровергает их. Каждый член группы должен работать в полную меру своих сил. Во время работы с уважением относитесь к товарищам: принимая или отвергая идею, делайте это вежливо. Помните, что каждый имеет право на ошибку. Помните, что успех группы зависит от того, насколько каждый проявит свои достоинства.

Работа в группах

0° 30° 45° 60° 90° sin cos tg ctg 0 1 1 0 0 1 - - 1 0 Таблица значений тригонометрической функции

1 A 2 B 3 C 4 D 5 E 6 H 7 через K 8 L 9 через и M 10 через и N 1 - cos 2 α 1-sin 2 α sin 2 α Критерии оценивания: 10 заданий – оценка « 5 » . 8-9 заданий – оценка « 4 » . 5-7 заданий – оценка « 3 » . 1-4 заданий – оценка « 2 » . Установить соответствие между левой и правой частью тождества.

1 M 2 L 3 N 4 E 5 B 6 C 7 через A 8 K 9 через и H 10 через и D 1 - cos 2 α 1-sin 2 α sin 2 α Критерии оценивания: 10 заданий – оценка « 5 » . 8-9 заданий – оценка « 4 » . 5-7 заданий – оценка « 3 » . 1-4 заданий – оценка « 2 » . Установить соответствие между левой и правой частью тождества.

Основное тригонометрическое тождество «тригонометрическая единица»

Основное тригонометрическое тождество «тригонометрическая единица» Косинус квадрат Очень рад. К нему едет брат Синус квадрат! Когда они встретятся Окружность удивиться: Выйдет целая семья, То есть единица!

1. 3 sin 2 α + 3 cos 2 α 2. (1 – cos α)(1 + cos α) при α =90° 3. 1- sin 2 40 0 4. 5. tg α∙ ctg α 6. (ctg 2 α + 1)(1 – sin 2 α) 7. tg α∙ ctg α -1 8. cos 2 α + ctg 2 α + sin 2 α и с т П к у 1 cos 2 40° 3 ctg 2 α 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Получите имя математика, в книге которого впервые встречается термин – «тригонометрия». 1 2 3 4 5 6 7 8 П и т и с к у с 2-2 cos(-60 0)

Питискус

Аль-Батуни Аль-Хорезми

Бхаскара Насиреддин Туси

Леонард Эйлер

По заданному значению тригонометрической функции найдите значение другой функции Четверть Дано: Найти: Решение: I sinα= 0,6 II cosα= sinα III tgα= ctgα IV cosα= tgα

По заданному значению тригонометрической функции найдите значение другой функции Четверть Дано: Найти: Решение: I sinα= 0,6

По заданному значению тригонометрической функции найдите значение другой функции Четверть Дано: Найти: Решение: II cosα= sinα = =

По заданному значению тригонометрической функции найдите значение другой функции Четверть Дано: Найти: Решение: III tgα= ctgα ctgα = = =

По заданному значению тригонометрической функции найдите значение другой функции Четверть Дано: Найти: Решение: IV cosα = tgα tgα = = = = = =

Применение тригонометрии в жизни человека.

Домашнее задание Сообщение: «Тригонометрия в жизни человека» № 304 с.111

y=sinx Спасибо за урок!

1 sin 240° 8 cos 290 ° 2 tg 98° 9 tg(-120°) 3 sin 70° 10 sin 4 ctg 200° 11 cos 5 cos 113° 12 cos 6 sin (- 140°) 13 sin 7 cos (-300 °) 14 tg Определите знак выражения - - - - - - + + + + + + + +


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

В презентации представлены решения ключевых задач школьного курса математики на нахождение всех видов расстояний и углов в пространстве по алгоритму, что позволяет использовать ее как при изучен...

Презентация к уроку:"Угол между плоскостями.Решение задачи различными методами"

Данная презентация может использоваться для наглядности на уроках повторения, для подготовки к ЕГЭ при решении задач типа С-2....

    Тригонометрические функции - Запрос «sin» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Запрос «sec» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Запрос «Синус» перенаправляется сюда; см. также другие значения … Википедия

    Tan

    Рис. 1 Графики тригонометрических функций: синуса, косинуса, тангенса, секанса, косеканса, котангенса Тригонометрические функции вид элементарных функций. Обычно к ним относят синус (sin x), косинус (cos x), тангенс (tg x), котангенс (ctg x),… … Википедия

    Косинус - Рис. 1 Графики тригонометрических функций: синуса, косинуса, тангенса, секанса, косеканса, котангенса Тригонометрические функции вид элементарных функций. Обычно к ним относят синус (sin x), косинус (cos x), тангенс (tg x), котангенс (ctg x),… … Википедия

    Котангенс - Рис. 1 Графики тригонометрических функций: синуса, косинуса, тангенса, секанса, косеканса, котангенса Тригонометрические функции вид элементарных функций. Обычно к ним относят синус (sin x), косинус (cos x), тангенс (tg x), котангенс (ctg x),… … Википедия

    Секанс - Рис. 1 Графики тригонометрических функций: синуса, косинуса, тангенса, секанса, косеканса, котангенса Тригонометрические функции вид элементарных функций. Обычно к ним относят синус (sin x), косинус (cos x), тангенс (tg x), котангенс (ctg x),… … Википедия

    История тригонометрии - Геодезические измерения (XVII век) … Википедия

    Формула тангенса половинного угла - В тригонометрии, формула тангенса половинного угла связывает тангенс половинного угла с тригонометрическими функциями полного угла: Различные вариации этой формулы выглядят следующим образом … Википедия

    Тригонометрия - (от греч. τρίγονο (треугольник) и греч. μετρειν (измерять), то есть измерение треугольников) раздел математики, в котором изучаются тригонометрические функции и их приложения к геометрии. Данный термин впервые появился в 1595 г. как… … Википедия

    Решение треугольников - (лат. solutio triangulorum) исторический термин, означающий решение главной тригонометрической задачи: по известным данным о треугольнике (стороны, углы и т. д.) найти остальные его характеристики. Треугольник может располагаться на… … Википедия

Книги

  • Комплект таблиц. Алгебра и начала анализа. 10 класс. 17 таблиц + методика , . Таблицы отпечатаны на плотном полиграфическом картоне размером 680 х 980 мм. В комплект входит брошюра с методическими рекомендациями для учителя. Учебный альбом из 17 листов.… Купить за 3944 руб
  • Таблицы интегралов и другие математические формулы , Двайт Г.Б.. Десятое издание известного справочника содержит весьма подробные таблицы неопределенных и определенных интегралов, а также большое число других математических формул: разложения в ряды,…

В этой статье мы всесторонне рассмотрим . Основные тригонометрические тождества представляют собой равенства, устанавливающие связь между синусом, косинусом, тангенсом и котангенсом одного угла, и позволяют находить любую из этих тригонометрических функций через известную другую.

Сразу перечислим основные тригонометрические тождества, которые разберем в этой статье. Запишем их в таблицу, а ниже дадим вывод этих формул и приведем необходимые пояснения.

Навигация по странице.

Связь между синусом и косинусом одного угла

Иногда говорят не об основных тригонометрических тождествах, перечисленных в таблице выше, а об одном единственном основном тригонометрическом тождестве вида . Объяснение этому факту достаточно простое: равенства получаются из основного тригонометрического тождества после деления обеих его частей на и соответственно, а равенства и следуют из определений синуса, косинуса, тангенса и котангенса . Подробнее об этом поговорим в следующих пунктах.

То есть, особый интерес представляет именно равенство , которому и дали название основного тригонометрического тождества.

Прежде чем доказать основное тригонометрическое тождество, дадим его формулировку: сумма квадратов синуса и косинуса одного угла тождественно равна единице. Теперь докажем его.

Основное тригонометрическое тождество очень часто используется при преобразовании тригонометрических выражений . Оно позволяет сумму квадратов синуса и косинуса одного угла заменять единицей. Не менее часто основное тригонометрическое тождество используется и в обратном порядке: единица заменяется суммой квадратов синуса и косинуса какого-либо угла.

Тангенс и котангенс через синус и косинус

Тождества, связывающие тангенс и котангенс с синусом и косинусом одного угла вида и сразу следуют из определений синуса, косинуса, тангенса и котангенса. Действительно, по определению синус есть ордината y, косинус есть абсцисса x, тангенс есть отношение ординаты к абсциссе, то есть, , а котангенс есть отношение абсциссы к ординате, то есть, .

Благодаря такой очевидности тождеств и часто определения тангенса и котангенса дают не через отношение абсциссы и ординаты, а через отношение синуса и косинуса. Так тангенсом угла называют отношение синуса к косинусу этого угла, а котангенсом – отношение косинуса к синусу.

В заключение этого пункта следует отметить, что тождества и имеют место для всех таких углов , при которых входящие в них тригонометрические функции имеют смысл. Так формула справедлива для любых , отличных от (иначе в знаменателе будет нуль, а деление на нуль мы не определяли), а формула - для всех , отличных от , где z - любое .

Связь между тангенсом и котангенсом

Еще более очевидным тригонометрическим тождеством, чем два предыдущих, является тождество, связывающее тангенс и котангенс одного угла вида . Понятно, что оно имеет место для любых углов , отличных от , в противном случае либо тангенс, либо котангенс не определены.

Доказательство формулы очень просто. По определению и , откуда . Можно было доказательство провести и немного иначе. Так как и , то .

Итак, тангенс и котангенс одного угла, при котором они имеют смысл, есть .

Это последний и самый главный урок, необходимый для решения задач B11. Мы уже знаем, как переводить углы из радианной меры в градусную (см. урок «Радианная и градусная мера угла »), а также умеем определять знак тригонометрической функции, ориентируясь по координатным четвертям (см. урок «Знаки тригонометрических функций »).

Дело осталось за малым: вычислить значение самой функции - то самое число, которое записывается в ответ. Здесь на помощь приходит основное тригонометрическое тождество.

Основное тригонометрическое тождество. Для любого угла α верно утверждение:

sin 2 α + cos 2 α = 1.

Эта формула связывает синус и косинус одного угла. Теперь, зная синус, мы легко найдем косинус - и наоборот. Достаточно извлечь квадратный корень:

Обратите внимание на знак «±» перед корнями. Дело в том, что из основного тригонометрического тождества непонятно, каким был исходный синус и косинус: положительным или отрицательным. Ведь возведение в квадрат - четная функция, которая «сжигает» все минусы (если они были).

Именно поэтому во всех задачах B11, которые встречаются в ЕГЭ по математике, обязательно есть дополнительные условия, которые помогают избавиться от неопределенности со знаками. Обычно это указание на координатную четверть, по которой можно определить знак.

Внимательный читатель наверняка спросит: «А как быть с тангенсом и котангенсом?» Напрямую вычислить эти функции из приведенных выше формул нельзя. Однако существуют важные следствия из основного тригонометрического тождества, которые уже содержат тангенсы и котангенсы. А именно:

Важное следствие: для любого угла α можно переписать основное тригонометрическое тождество следующим образом:

Эти уравнения легко выводятся из основного тождества - достаточно разделить обе стороны на cos 2 α (для получения тангенса) или на sin 2 α (для котангенса).

Рассмотрим все это на конкретных примерах. Ниже приведены настоящие задачи B11, которые взяты из пробных вариантов ЕГЭ по математике 2012.

Нам известен косинус, но неизвестен синус. Основное тригонометрическое тождество (в «чистом» виде) связывает как раз эти функции, поэтому будем работать с ним. Имеем:

sin 2 α + cos 2 α = 1 ⇒ sin 2 α + 99/100 = 1 ⇒ sin 2 α = 1/100 ⇒ sin α = ±1/10 = ±0,1.

Для решения задачи осталось найти знак синуса. Поскольку угол α ∈ (π /2; π ), то в градусной мере это записывается так: α ∈ (90°; 180°).

Следовательно, угол α лежит во II координатной четверти - все синусы там положительны. Поэтому sin α = 0,1.

Итак, нам известен синус, а надо найти косинус. Обе эти функции есть в основном тригонометрическом тождестве. Подставляем:

sin 2 α + cos 2 α = 1 ⇒ 3/4 + cos 2 α = 1 ⇒ cos 2 α = 1/4 ⇒ cos α = ±1/2 = ±0,5.

Осталось разобраться со знаком перед дробью. Что выбрать: плюс или минус? По условию, угол α принадлежит промежутку (π 3π /2). Переведем углы из радианной меры в градусную - получим: α ∈ (180°; 270°).

Очевидно, это III координатная четверть, где все косинусы отрицательны. Поэтому cos α = −0,5.

Задача. Найдите tg α , если известно следующее:

Тангенс и косинус связаны уравнением, следующим из основного тригонометрического тождества:

Получаем: tg α = ±3. Знак тангенса определяем по углу α . Известно, что α ∈ (3π /2; 2π ). Переведем углы из радианной меры в градусную - получим α ∈ (270°; 360°).

Очевидно, это IV координатная четверть, где все тангенсы отрицательны. Поэтому tg α = −3.

Задача. Найдите cos α , если известно следующее:

Снова известен синус и неизвестен косинус. Запишем основное тригонометрическое тождество:

sin 2 α + cos 2 α = 1 ⇒ 0,64 + cos 2 α = 1 ⇒ cos 2 α = 0,36 ⇒ cos α = ±0,6.

Знак определяем по углу. Имеем: α ∈ (3π /2; 2π ). Переведем углы из градусной меры в радианную: α ∈ (270°; 360°) - это IV координатная четверть, косинусы там положительны. Следовательно, cos α = 0,6.

Задача. Найдите sin α , если известно следующее:

Запишем формулу, которая следует из основного тригонометрического тождества и напрямую связывает синус и котангенс:

Отсюда получаем, что sin 2 α = 1/25, т.е. sin α = ±1/5 = ±0,2. Известно, что угол α ∈ (0; π /2). В градусной мере это записывается так: α ∈ (0°; 90°) - I координатная четверть.

Итак, угол находится в I координатной четверти - все тригонометрические функции там положительны, поэтому sin α = 0,2.