במשולש ישר זווית הסינוס והקוסינוס הוגדרו רק לזוויות חדות. אבל גלגל שמסתובב, מחוג של שעון או גובה של גל עוברים את בלי לעצור. כדי לדבר עליהם צריך הגדרה שעובדת לכל זווית.
ההגדרה על מעגל היחידה
מעגל היחידה הוא מעגל שמרכזו בראשית ורדיוסו . מסובבים קרן מהכיוון החיובי של ציר נגד כיוון השעון בזווית , והיא פוגשת את המעגל בנקודה .
הקוסינוס הוא שיעור ה- של הנקודה, והסינוס הוא שיעור ה-.
לזווית חדה זו בדיוק ההגדרה המוכרת: מורידים אנך מ- לציר ומקבלים משולש ישר זווית שהיתר שלו . הניצב שמול מחולק ביתר — ומכיוון שהיתר , הניצב עצמו הוא , והוא הגובה של .
לאיזו נקודה על מעגל היחידה מגיעים בזווית ? מה אם כן ו-?
Show the answer and the solution
הקרן מצביעה ישר למעלה, לנקודה . לכן ו- — ערכים שהמשולש לא יכול היה לתת.
הסימנים בארבעת הרביעים
, — הנקודה מימין ולמעלה.
, — משמאל ולמעלה.
, — משמאל ולמטה.
, — מימין ולמטה.
מה הסימן של ? ושל ?
Show the answer and the solution
ברביע השלישי: הנקודה משמאל לציר ומתחת לציר . שניהם שליליים.
שלוש הזוויות המיוחדות
מחצית משולש שווה צלעות.
משולש ישר זווית שווה שוקיים.
הסינוס והקוסינוס של מתחלפים.
זווית ברביע אחר נשענת על אחת מהן. היא : הנקודה שלה היא שיקוף של הנקודה של בציר — אותו גובה, הפוך. לכן ו-.
חישוב
מוצאים רביע, זווית חדה שעליה נשענים, וסימן.
רביע שלישי, נשען על
הגודל נקבע לפי הזווית החדה
ברביע השלישי הקוסינוס שלילי
זווית גדולה מ- או שלילית היא פשוט עוד סיבוב, או סיבוב עם כיוון השעון: , והנקודה של היא הנקודה של .
פיתגורס במעגל
המרחק של מהראשית הוא , ושיעוריה הם ו-.
נתון . מה אפשר להגיד על בלי לדעת באיזה רביע ?
Show the answer and the solution
, ולכן או . רק הרביע מכריע: ברביע I חיובי, ברביע IV שלילי.
הטעויות שחוזרות בפרק.
ברביע השני הקוסינוס שלילי. הגודל נלקח מ-, הסימן מהרביע.
מתחת לציר — הגובה שלילי.
הריבוע חל על הערך של הסינוס, לא על הזווית.
Exercises
Exercise 1
מהו ?
Show the answer and the solution
Answer: -0.5
Worked solution:
ברביע השני
שם הקוסינוס שלילי
ברביע השני הקוסינוס שלילי והסינוס חיובי. זה מה שהופך משולש לקהה.
Exercise 2
מהו ?
Show the answer and the solution
Answer: C
Worked solution:
רביע שלישי, נשען על
הגודל
ברביע השלישי הסינוס שלילי
התשובה: . מי שבחר שכח את הסימן של הרביע השלישי.
Exercise 3
מיינו את הזוויות לפי הסימן של הסינוס שלהן.
Show the answer and the solution
Answer: — · — · — · — · — · —
Worked solution:
חצי המעגל העליון
חצי המעגל התחתון
זווית שלילית: מסובבים עם כיוון השעון
המלכודת: ו-. הן גדולות מ-, אבל עדיין בחצי העליון — הסינוס חיובי עד .
Exercise 4
הקרן בזווית פוגשת את מעגל היחידה בנקודה . מהם שיעורי ?
Show the answer and the solution
Answer: C
Worked solution:
ההגדרה
שיקוף של בציר
ה- מתהפך, הגובה נשאר
התשובה: . הזוג שייך ל- — נשען על ולא על .
Exercise 5
התאימו לכל ביטוי את ערכו.
Show the answer and the solution
Answer: — · — · — · — · —
Worked solution:
חצי סיבוב
סיבוב שלם
רביע שלישי, נשען על
המלכודת: . הזווית נשענת על , ולכן הגודל הוא ולא .
Exercise 6
נתון ש- ו- זווית חדה. מהו ?
Show the answer and the solution
Answer: 0.8
Worked solution:
הזהות היסודית
חיובי, כי הזווית חדה
התנאי «חדה» הוא שמכריע את הסימן — בלעדיו יש שתי תשובות.
Exercise 7
אם , מהו ?
Show the answer and the solution
Answer: 0.64
Worked solution:
הזהות היסודית
מציבים
מעבירים
זהו פיתגורס במעגל היחידה.
Exercise 8
הנקודה על מעגל היחידה נמצאת ברביע השלישי, ושיעור ה- שלה הוא . מתאימה לזווית . מהו ?
Show the answer and the solution
Answer: -0.8
Worked solution:
שיעור ה- הוא הקוסינוס
פיתגורס במעגל
ברביע השלישי הגובה שלילי
המלכודת: לענות . השורש נותן שני סימנים, והרביע השלישי בוחר את השלילי.
Exercise 9
האם ייתכן שקיימת זווית שעבורה ו-?
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
בודקים את פיתגורס במעגל
הנקודה אינה על מעגל היחידה
לא ייתכן. כל אחד מהערכים לבד אפשרי, אבל יחד הם חייבים לקיים .
Exercise 10
הוכיחו את הזהות היסודית , בעזרת מעגל היחידה.
Show the answer and the solution
- — הגדרת הסינוס והקוסינוס על מעגל היחידה
- המרחק מהראשית אל שווה ל- — נמצאת על המעגל שרדיוסו
- — נוסחת המרחק בין ל-
- — העלאת שני האגפים בריבוע