гэр » Уран зохиол » Синус болон косинус нэмэх томъёоны жишээ. Нэмэлт томъёо: нотолгоо, жишээ. Тангенс ба котангенс нэмэх томъёо

Синус болон косинус нэмэх томъёоны жишээ. Нэмэлт томъёо: нотолгоо, жишээ. Тангенс ба котангенс нэмэх томъёо

Би чамайг хууран мэхлэх хуудас бичихгүй гэж итгүүлэхийг оролдохгүй. Бичих! Тригонометрийн талаархи хууран мэхлэлтийн хуудсыг оруулав. Дараа нь би хууран мэхлэх хуудас яагаад хэрэгтэй, яагаад хууран мэхлэх хуудас хэрэгтэй болохыг тайлбарлахаар төлөвлөж байна. Хэрхэн сурахгүй, харин тригонометрийн зарим томьёог санаж байх тухай мэдээлэл энд байна. Тиймээс - хууран мэхлэх хуудасгүй тригонометр! Бид цээжлэхийн тулд холбоог ашигладаг.

1. Нэмэх томъёо:

Косинусууд үргэлж "хосоор ирдэг": косинус-косинус, синус-синус. Бас нэг зүйл: косинусууд "хангалтгүй" байна. Тэдний хувьд "бүх зүйл буруу байна" тул "-" тэмдгийг "+" болгож, эсрэгээр нь өөрчилдөг.

Синусууд - "холимог": синус-косинус, косинус-синус.

2. Нийлбэр ба ялгааны томъёо:

косинусууд үргэлж "хосоор ирдэг". Хоёр косинус - "колобокс" -ийг нэмснээр бид хос косинус - "колобокс"-ийг олж авна. Мөн хассанаар бид колобокс авахгүй нь гарцаагүй. Бид хэд хэдэн синус авдаг. Мөн хасах оноотой.

Синусууд - "холимог" :

3. Бүтээгдэхүүнийг нийлбэр ба зөрүү болгон хувиргах томъёо.

Бид хэзээ косинус хосыг авах вэ? Бид косинусыг нэмэх үед. Тийм ч учраас

Бид хоёр синусыг хэзээ авах вэ? Косинусыг хасах үед. Эндээс:

"Холих" нь синусыг нэмэх, хасах үед хоёуланг нь олж авдаг. Илүү хөгжилтэй зүйл юу вэ: нэмэх эсвэл хасах уу? Энэ нь зөв, нугалах. Мөн томъёоны хувьд тэд нэмэлтийг авдаг:

Эхний болон гурав дахь томъёонд нийлбэрийг хаалтанд бичнэ. Нэр томъёоны газруудыг дахин байрлуулах нь нийлбэрийг өөрчлөхгүй. Захиалга нь зөвхөн хоёр дахь томьёоны хувьд чухал юм. Гэхдээ андуурахгүйн тулд, санахад хялбар болгохын тулд эхний хаалтанд байгаа гурван томьёоны бүх ялгааг авна.

хоёрдугаарт - хэмжээ

Таны халаасанд байгаа хууран мэхлэх хуудас нь сэтгэлийн амар амгаланг өгдөг: хэрэв та томъёог мартвал хуулж болно. Мөн тэд танд итгэлийг өгдөг: хэрэв та хууран мэхлэх хуудсыг ашиглаж чадахгүй бол томъёог амархан санаж чадна.

Бид тригонометрийн хамгийн их хэрэглэгддэг томьёоны тухай яриагаа үргэлжлүүлж байна. Тэдгээрийн хамгийн чухал нь нэмэх томъёо юм.

Тодорхойлолт 1

Нэмэх томьёо нь эдгээр өнцгийн тригонометрийн функцийг ашиглан хоёр өнцгийн ялгаа эсвэл нийлбэрийн функцийг илэрхийлэх боломжийг олгодог.

Эхлэхийн тулд бид нэмэлт томъёоны бүрэн жагсаалтыг өгч, дараа нь тэдгээрийг баталж, хэд хэдэн жишээн дээр дүн шинжилгээ хийх болно.

Yandex.RTB R-A-339285-1

Тригонометрийн үндсэн нэмэх томъёо

Хоёр өнцгийн нийлбэрийн синус ба зөрүүний синус, нийлбэр ба ялгаварын косинус, нийлбэр ба ялгаварын тангенс ба котангенс гэсэн найман үндсэн томъёо байдаг. Тэдний стандарт томъёолол, тооцоог доор харуулав.

1. Хоёр өнцгийн нийлбэрийн синусыг дараах байдлаар гаргаж болно.

Бид эхний өнцгийн синусын үржвэр ба хоёр дахь өнцгийн косинусын үржвэрийг тооцоолно;

Эхний өнцгийн косинусыг эхний өнцгийн синусаар үржүүлэх;

Үүссэн утгуудыг нэмнэ үү.

Томъёоны график бичих нь дараах байдалтай байна: sin (α + β) = sin α · cos β + cos α · sin β

2. Зөрүүний синусыг бараг ижил аргаар тооцдог, зөвхөн үүссэн бүтээгдэхүүнийг нэмж болохгүй, харин бие биенээсээ хасах хэрэгтэй. Тиймээс бид эхний өнцгийн синусын үржвэрийг хоёр дахь өнцгийн косинусаар, эхний өнцгийн косинусын хоёр дахь синусаар тооцоолж, тэдгээрийн ялгааг олно. Томъёо нь ингэж бичигдсэн: нүгэл (α - β) = нүгэл α · cos β + sin α · sin β

3. Нийлбэрийн косинус. Үүний тулд бид эхний өнцгийн косинусын үржвэрийг хоёр дахь косинус ба эхний өнцгийн синусыг хоёр дахь синусаар тус тус олж, тэдгээрийн ялгааг олно: cos (α + β) = cos α · cos β - нүгэл α · нүгэл β

4. Ялгааны косинус: эдгээр өнцгүүдийн синус ба косинусын үржвэрийг урьдын адил тооцоолж, нэм. Томъёо: cos (α - β) = cos α cos β + sin α sin β

5. Нийлбэрийн тангенс. Энэ томьёо нь бутархай хэлбэрээр илэрхийлэгдэх ба түүний тоологч нь шаардлагатай өнцгүүдийн шүргэгчийн нийлбэр бөгөөд хуваагч нь нэгж бөгөөд үүнээс хүссэн өнцгүүдийн шүргэгчийн үржвэрийг хасдаг. График тэмдэглэгээнээс бүх зүйл тодорхой байна: t g (α + β) = t g α + t g β 1 - t g α · t g β

6. Ялгааны тангенс. Бид эдгээр өнцгүүдийн шүргэгчийн зөрүү ба үржвэрийн утгыг тооцоолж, ижил төстэй байдлаар үргэлжлүүлнэ. Хуваагч дээр бид нэгийг нэмдэг бөгөөд эсрэгээр нь биш: t g (α - β) = t g α - t g β 1 + t g α · t g β

7. Нийлбэрийн котангенс. Энэ томьёог ашиглан тооцоолохын тулд эдгээр өнцгийн котангентын үржвэр ба нийлбэр хэрэгтэй болно, бид үүнийг дараах байдлаар гүйцэтгэнэ: c t g (α + β) = - 1 + c t g α · c t g β c t g α + c t g β

8. Ялгааны котангенс . Томъёо нь өмнөхтэй төстэй боловч тоологч ба хуваагч нь хасах бөгөөд нэмэх нь c t g (α - β) = - 1 - c t g α · c t g β c t g α - c t g β.

Эдгээр томьёо нь хос хосоороо төстэй байдгийг та анзаарсан байх. ± (нэмэх-хасах) ба ∓ (хасах-нэмэх) тэмдгүүдийг ашиглан бид бичлэг хийхэд хялбар болгох үүднээс тэдгээрийг бүлэглэж болно.

нүгэл (α ± β) = sin α · cos β ± cos α · sin β cos (α ± β) = cos α · cos β ∓ sin α · sin β t g (α ± β) = t g α ± t g β 1 ∓ t g α · t g β c t g (α ± β) = - 1 ± c t g α · c t g β c t g α ± c t g β

Үүний дагуу бид утга тус бүрийн нийлбэр ба зөрүүг бүртгэх нэг томьёотой бөгөөд зөвхөн нэг тохиолдолд дээд тэмдэгт, нөгөө тохиолдолд доод тэмдэгт анхаарлаа хандуулдаг.

Тодорхойлолт 2

Бид ямар ч α ба β өнцгийг авч болох ба косинус ба синусыг нэмэх томъёо нь тэдгээрт тохирно. Хэрэв бид эдгээр өнцгүүдийн шүргэгч ба котангентын утгыг зөв тодорхойлж чадвал тангенс ба котангенсийн нэмэлт томъёо нь тэдгээрт хүчинтэй байх болно.

Алгебрийн ихэнх ойлголтуудын нэгэн адил нэмэх томъёог баталж болно. Бидний батлах эхний томьёо бол косинусын ялгааны томъёо юм. Үлдсэн нотлох баримтыг үүнээс амархан гаргаж болно.

Үндсэн ойлголтуудыг тодруулъя. Бидэнд нэгж тойрог хэрэгтэй болно. Хэрэв бид тодорхой А цэгийг авч, α ба β өнцгийг төвийн эргэн тойронд (О цэг) эргүүлбэл бүтнэ. Дараа нь O A 1 → ба O A → 2 векторуудын хоорондох өнцөг нь (α - β) + 2 π · z эсвэл 2 π - (α - β) + 2 π · z (z нь дурын бүхэл тоо) -тэй тэнцүү байх болно. Үүссэн векторууд нь α - β эсвэл 2 π - (α - β) -тэй тэнцүү өнцөг үүсгэдэг эсвэл эдгээр утгуудаас бүхэл тооны эргэлтээр ялгаатай байж болно. Зургийг харна уу:

Бид багасгах томъёог ашиглаад дараах үр дүнг авсан.

cos ((α - β) + 2 π z) = cos (α - β) cos (2 π - (α - β) + 2 π z) = cos (α - β)

Үр дүн: O A 1 → ба O A 2 → векторуудын хоорондох өнцгийн косинус нь α - β өнцгийн косинустай тэнцүү тул cos (O A 1 → O A 2 →) = cos (α - β).

Синус ба косинусын тодорхойлолтыг эргэн санацгаая: синус нь өнцгийн функц, эсрэг талын өнцгийн хөлийг гипотенузтай харьцуулсан харьцаатай тэнцүү, косинус нь нэмэлт өнцгийн синус юм. Тиймээс оноо А 1Тэгээд А 2координат (cos α, sin α) ба (cos β, sin β) байна.

Бид дараахь зүйлийг авна.

O A 1 → = (cos α, sin α) ба O A 2 → = (cos β, sin β)

Хэрэв энэ нь тодорхойгүй бол векторуудын эхэн ба төгсгөлд байрлах цэгүүдийн координатыг хар.

Векторуудын урт нь 1-тэй тэнцүү, учир нь Бидэнд нэгж тойрог байна.

Одоо O A 1 → ба O A 2 → векторуудын скаляр үржвэрт дүн шинжилгээ хийцгээе. Координатуудад дараах байдлаар харагдана.

(O A 1 → , O A 2) → = cos α · cos β + sin α · sin β

Эндээс бид тэгш байдлыг гаргаж болно:

cos (α - β) = cos α cos β + sin α sin β

Тиймээс косинусын ялгааны томъёо батлагдсан.

Одоо бид дараах томъёог батлах болно - нийлбэрийн косинус. Бид өмнөх тооцооллыг ашиглаж болох тул энэ нь илүү хялбар юм. α + β = α - (- β) дүрслэлийг авч үзье. Бидэнд байгаа:

cos (α + β) = cos (α - (- β)) = = cos α cos (- β) + sin α sin (- β) = = cos α cos β + sin α sin β

Энэ бол косинусын нийлбэрийн томъёоны баталгаа юм. Сүүлийн мөрөнд эсрэг талын өнцгийн синус ба косинусын шинж чанарыг ашигладаг.

Нийлбэрийн синусын томъёог ялгааны косинусын томъёоноос гаргаж болно. Үүнийг багасгах томъёог авч үзье.

sin (α + β) = cos (π 2 (α + β)) хэлбэрийн. Тэгэхээр
нүгэл (α + β) = cos (π 2 (α + β)) = cos ((π 2 - α) - β) = = cos (π 2 - α) cos β + sin (π 2 - α) sin β = = sin α cos β + cos α sin β

Синусын томъёоны ялгааг нотлох баримт энд байна:

нүгэл (α - β) = нүгэл (α + (- β)) = sin α cos (- β) + cos α син (- β) = = sin α cos β - cos α sin β
Сүүлчийн тооцоонд эсрэг өнцгүүдийн синус ба косинусын шинж чанарыг ашиглахыг анхаарна уу.

Дараа нь тангенс ба котангенсийн нэмэлт томъёоны нотолгоо хэрэгтэй болно. Үндсэн тодорхойлолтуудыг (тангенс нь синус ба косинусын харьцаа, котангенс нь эсрэгээр) санаж, аль хэдийн гаргаж авсан томъёог авч үзье. Бид чадлаа:

t g (α + β) = нүгэл (α + β) cos (α + β) = sin α cos β + cos α sin β cos α cos β - sin α sin β

Бидэнд нарийн төвөгтэй бутархай байна. Дараа нь cos α ≠ 0 ба cos β ≠ 0 гэдгийг харгалзан бид түүний хүртэгч ба хуваагчийг cos α · cos β-д хуваах хэрэгтэй.
sin α · cos β + cos α · sin β cos α · cos β cos α · cos β - sin α · sin β cos α · cos β = sin α · cos β cos α · cos β + cos α · sin β cos α · cos β cos α · cos β cos α · cos β - sin α · sin β cos α · cos β

Одоо бид бутархайг багасгаж, дараах томъёог авна: sin α cos α + sin β cos β 1 - sin α cos α · s i n β cos β = t g α + t g β 1 - t g α · t g β.
Бид t g (α + β) = t g α + t g β 1 - t g α · t g β авсан. Энэ бол шүргэгч нэмэх томъёоны баталгаа юм.

Бидний батлах дараагийн томьёо бол ялгааны томъёоны тангенс юм. Тооцоололд бүх зүйл тодорхой харагдаж байна:

t g (α - β) = t g (α + (- β)) = t g α + t g (- β) 1 - t g α t g (- β) = t g α - t g β 1 + t g α t g β

Котангентын томъёог ижил төстэй байдлаар нотолсон болно.
c t g (α + β) = cos (α + β) sin (α + β) = cos α · cos β - sin α · sin β sin α · cos β + cos α · sin β = = cos α · cos β - нүгэл α · нүгэл β sin α · нүгэл β sin α · cos β + cos α · sin β sin α · sin β = cos α · cos β sin α · sin β - 1 sin α · cos β sin α · sin β + cos α · sin β sin α · sin β = = - 1 + c t g α · c t g β c t g α + c t g β
Цаашид:
c t g (α - β) = c t g (α + (- β)) = - 1 + c t g α c t g (- β) c t g α + c t g (- β) = - 1 - c t g α c t g β c t g α - c t g

Нэмэлт томъёог a ба b өнцгийн синус ба косинусууд, cos(a+b), cos(a-b), sin(a+b), sin(a-b) функцүүдийн утгуудыг илэрхийлэхэд ашигладаг.

Синус ба косинусыг нэмэх томъёо

Теорем: Аливаа a ба b-ийн хувьд дараах тэгшитгэл үнэн: cos(a+b) = cos(a)*cos(b) - sin(a)*sin(b).

Энэ теоремыг баталъя. Дараах зургийг авч үзье.

Үүн дээр Mo цэгийг a, -b, a+b өнцгөөр тус тус эргүүлснээр Ma, M-b, M(a+b) цэгүүдийг олж авна. Синус ба косинусын тодорхойлолтоос эдгээр цэгүүдийн координатууд дараах байдалтай байна: Ma(cos(a); sin(a)), M-b (cos(-b); sin(-b)), M(a+). б) (cos(a+ b); нүгэл(а+б)). AngleMoOM(a+b) = өнцөгM-bOMa, тиймээс MoOM(a+b) ба M-bOMa гурвалжин нь тэнцүү бөгөөд тэдгээр нь ижил өнцөгт байна. Энэ нь MoM(a-b) ба M-bMa суурь нь тэнцүү гэсэн үг. Тиймээс (MoM(a-b))^2 = (M-bMa)^2. Хоёр цэгийн хоорондох зайны томъёог ашиглан бид дараахь зүйлийг олж авна.

(1 - cos(a+b))^2 + (sin(a+b))^2 = (cos(-b) - cos(a))^2 + (sin(-b) - sin(a) )^2.

sin(-a) = -sin(a) ба cos(-a) = cos(a). Эдгээр томьёо болон нийлбэр ба зөрүүний квадратыг харгалзан тэгшитгэлээ өөрчилье, тэгвэл:

1 -2*cos(a+b) + (cos(a+b))^2 +(sin(a+b))^2 = (cos(b))^2 - 2*cos(b)*cos (a) + (cos(a)^2 +(sin(b))^2 +2*sin(b)*sin(a) + (sin(a))^2.

Одоо бид үндсэн тригонометрийн таних тэмдгийг хэрэглэж байна:

2-2*cos(a+b) = 2 - 2*cos(a)*cos(b) + 2*sin(a)*sin(b).

Ижил төстэйг нь өгөөд -2-оор бууруулъя:

cos(a+b) = cos(a)*cos(b) - sin(a)*sin(b). Q.E.D.

Дараахь томъёонууд бас хүчинтэй байна.

cos(a-b) = cos(a)*cos(b) + sin(a)*sin(b);
нүгэл(а+б) = нүгэл(а)*кос(б) + кос(а)*син(б);
нүгэл(а-б) = нүгэл(а)*кос(б) - cos(a)*sin(b).

Эдгээр томьёог дээр дурдсанаас багасгаж, b-г -b-ээр солих томъёог ашиглан олж авч болно. Мөн тангенс ба котангентын нэмэлт томъёо байдаг боловч тэдгээр нь бүх аргументуудад хүчинтэй биш юм.