Trigonometrické funkce: Co jsou zač a jak počítat?

Na trigonometrické funkcejsou funkce sinus, kosinus a tečna. Všechny trigonometrické funkce se vztahují k hodnotě úhel ve stupních nebo radiánech s hodnotou trigonometrického poměru, vztah, který lze provést studiem trigonometrického cyklu. S individuálním studiem každé z trigonometrických funkcí je možné provést reprezentaci graf, mimo jiné prostudujte znaménko funkce pro každý z kvadrantů Důležité.

Přečtěte si také: 4 nejvíce udělané chyby v tzákladní tuhost

Co jsou trigonometrické funkce?

Nejběžnější trigonometrické funkce jsou sinusová funkce, kosinová funkce a tangensová funkce. Jejich studium je spojeno s trigonometrický cyklus.

Trigonometrický cyklus.
Trigonometrický cyklus.

Pro každou hodnotu úhlu existuje jedna hodnota sinu a kosinu. Trigonometrické funkce nejsou nic jiného než vztah mezi úhlem a hodnotou trigonometrického poměru pro tento úhel. Pamatujte, že hodnota tohoto úhlu může být dána v radiánech nebo stupních a že hodnota sinu a kosinu je vždy a reálné číslo mezi -1 a 1.

Sinusové a kosinusové hodnoty pro hlavní úhly.
Sinusové a kosinusové hodnoty pro hlavní úhly.

Všimněte si na obrázku, že pro každý úhel kosinus a sinus připouštějím hodnota. Je založen na studiu každé z trigonometrických funkcí, které sledujeme vztah mezi hodnotou úhlu a hodnotou trigonometrického poměru.

Přečtěte si také: Jaké jsou pozoruhodné úhly?

kosinová funkce

Funkce kosinus je funkce F: R → R, jehož zákon formace je F(x) = cos (x). Jako kosinus úhlu je vždy číslo mezi 1 a -1, pak -1 ≤ cos (x) ≤ 1.

  • Doména

Doménou kosinové funkce je množina reálných čísel, protože neexistuje žádné omezení hodnoty x, kde x je úhel v radiánech. Pro každé reálné číslo najdete hodnotu cos (x), tedy DF= A.

  • obraz

Víme, že pultoména kosinové funkce je množina reálných čísel, ale když analyzujeme obraz funkce, je možné vidět, že je vždy hodnota větší než nebo rovna -1 a menší než nebo rovna 1, protože trigonometrický cyklus má poloměr 1, takže největší hodnota, kterou může kosinová funkce mít, je 1 a podobně nejmenší hodnota, kterou může mít, je -1. Im = [-1, 1]

  • Graf funkce kosinu

Graf kosinové funkce jeobsažené mezi rovinkyy = -1 a y = 1. Pamatujte, že k tomu dochází, protože obraz funkce je vždy číslo mezi -1 a 1 a má rostoucí a klesající část, jak vidíme níže:

Graf kosinové funkce.
Graf kosinové funkce.

Porovnáním hodnoty úhlu s hodnotou trigonometrického poměru to uvidíte grafika má cyklické chování, tj. chování se vždy periodicky opakuje. Graf kosinové funkce je znám jako kosinus.

  • Signál

Víme, že v trigonometrickém cyklu kosinus má kladné hodnotyv kvadrantech I a IV. První kvadrant je mezi 0 ° a 90 ° a čtvrtý kvadrant je mezi 270 ° a 360 °. V radiánech je funkce kladná pro hodnoty x mezi 0 a π / 2 a mezi 3π / 2 a 2π.

Kosinová funkce má záporné hodnotyv kvadrantech II a III, tj. úhel je mezi 90 ° a 270 °. V radiánech, aby byla kosinová funkce záporná, je x mezi π / 2 a 3π / 2.

Znaménko kosinové funkce.
Znaménko kosinové funkce.
  • Období funkce kosinu

Graf kosinové funkce má a 2π období. Při analýze je možné vidět, že graf je obsažen v rozsahu od 0 do 2π. U hodnot před nebo po tomto rozsahu se graf opakuje.

  • Parita

Kosinová funkce je považována za a sudá funkce, protože v grafu je symetrie vzhledem k ose y. Když je funkce považována za sudou, musíme F (x) = F (-x), tj. cos (x) = cos (-x).

Pozoruhodné oblouky kosinové funkce

Podívejme se na kosinovou hodnotu pro hlavní úhly:

Pozoruhodné oblouky kosinové funkce.
Pozoruhodné oblouky kosinové funkce.

Podívejte se také: Sekans, kosekans a kotangens - inverzní trigonometrické poměry sinus, kosinus a tangenta

sinusová funkce

Funkce kosinus je funkce F: R → R, jehož zákon formace je F(x) = hřích (x). Jako sinus úhlu, stejně jako kosinus je vždy číslo mezi 1 a -1, pak -1 ≤ sin (x) ≤ 1.

  • Doména

Doména funkce sine je množina reálných čísel. Funkce F(x) = sin (x) je definován pro všechna reálná čísla, takže DF= A.

  • obraz

Obraz funkce sine má maximální hodnota v F(x) = 1 a minimální hodnota, kdyžf (x) = -1. Obraz funkce je tedy skutečný rozsah [-1, 1].

  • graf sinusové funkce

Graf sinusové funkce je také omezen vodorovnými čarami y = -1 a y = 1. Chování je podobné chování periodické sinusové funkce, která má intervaly zvětšování a zmenšování. Viz grafické znázornění sinusové funkce v kartézské rovině níže:

graf sinusové funkce
graf sinusové funkce

Graf sinusové funkce je také periodický a je známý jako sinus.

  • Signál

Na rozdíl od kosinové funkce, funkce sine má kladné hodnoty vs kvadrants I a II za prvé, tj. pro úhly mezi 0 ° a 180 °. V radiánech je funkce kladná pro hodnoty mezi 0 a π.

Funkce sine má záporné hodnotyve II a IV kvadrants, tj. úhel je mezi 180 ° a 360 °. V radiánech, aby byla sinusová funkce záporná, je x mezi π a 2π.

sine funkce znamení
sine funkce znamení
  • Období funkce kosinu

Graf sinusové funkce má a období 2π. To znamená, že po nebo před intervalem od 0 do 2π je graf periodický, to znamená, že se opakuje.

  • Parita

Funkce sine je považována za a obsazení impár, protože v grafu je symetrie ve vztahu k půlící čáře lichých kvadrantů. Když je funkce považována za lichou, musíme F (x) = -F (x), tj. sin (-x) = -sin (x).

Pozoruhodné oblouky sinusové funkce

Podívejme se na sinusovou hodnotu pro hlavní úhly:

Pozoruhodné oblouky sinusové funkce.
Pozoruhodné oblouky sinusové funkce.

Tečná funkce

Víme, že tečna je důvod mezi sínusem a kosinem. Na rozdíl od dvou předchozích trigonometrických funkcí nemá tangensová funkce ani maximální, ani minimální hodnotu. Existují také omezení pro doménu, ale zákon formování funkce tangenty je F(x) = opálení (x).

  • Doména

Funkce tangenty má omezení pro svou doménu, protože je tvořena poměrem mezi sinusem a kosinem, neexistují žádné hodnoty pro tečnu, když cos (x) = 0. Vážením v trigonometrickém cyklu od 0 ° do 360 ° není tangenciální funkce definována pro úhly 90 ° a 270 °, protože se jedná o hodnoty, kde kosinus je roven 0. Pokud existují úhly větší než jedna úplná otáčka, nejsou všechny ty, kde je kosinová hodnota 0, součástí domény kosinové funkce.

  • obraz

Na rozdíl od funkce sinus a funkce kosinus obraz funkce tangenty je množina reálných čísel, to znamená, že není omezen a nemá žádnou maximální ani minimální hodnotu. Im = R.

  • Graf tangenciální funkce

Funkce tangenta je také periodická jako funkce sinus a kosinus, to znamená, že se vždy opakuje. Když porovnáme:

Graf funkce tečny.
Graf funkce tečny.
  • Signál

tečná funkce má kladnou hodnotu pro liché kvadranty, tj. a III kvadranty. Pro úhly mezi 0 ° a 90 ° a úhly mezi 180 ° a 270 ° má funkce kladné hodnoty. V radiánech musí být hodnota x mezi 0 a π / 2 nebo π a 3π / 2.

Graf tangenciální funkce
Graf tangenciální funkce
  • Časový kurz

Období funkce tangenty se také liší od funkcí sinus a kosinus. Ó období funkce tangenty je π.

  • Parita

tečná funkce é zvláštní funkce, protože tan (-x) = -tan (x), takže v grafu je symetrie s ohledem na původ Kartézské letadlo.

Pozoruhodné oblouky tečné funkce

Podívejme se na tangenciální hodnotu pro hlavní úhly:

Pozoruhodné oblouky tečné funkce.
Pozoruhodné oblouky tečné funkce.

Podívejte se také: Jak najít sinus a kosinus doplňkových úhlů?

vyřešená cvičení

Otázka 1 - (Enem 2017) Paprsky slunečního světla se dostávají na hladinu jezera a tvoří s jeho povrchem úhel x, jak je znázorněno na obrázku.

Za určitých podmínek lze předpokládat, že světelná intenzita těchto paprsků na povrchu jezera být dán přibližně I (x) = k · sin (x), kde k je konstanta, a za předpokladu, že X je mezi 0 ° a 90º.

Když x = 30 °, sníží se intenzita světla na jaké procento z jeho maximální hodnoty?

A) 33%

B) 50%

C) 57%

D) 70%

E) 86%

Řešení

Alternativa B

V rozsahu od 0 ° do 90 ° má funkce sine nejvyšší hodnotu, když x = 90 °, takže musíme:

i = k · sin (90 °)
i = k · 1
i = k

Nyní, když x = 30º, musíme:

i = k · bez (30.)
i = k · 1/2
i = k / 2

Všimněte si, že intenzita i byla snížena o polovinu, tj. O 50%.

Otázka 2 - (Enem 2015) Podle brazilského institutu pro geografii a statistiku (IBGE) jsou sezónní produkty produkty, které představují přesně definované cykly výroby, spotřeby a ceny. Stručně řečeno, existují období roku, kdy je jeho dostupnost na maloobchodních trzích omezená, s vysokými cenami, někdy bohatými, s nižšími cenami, ke kterým dochází v měsíci maximální výroby sklizeň. Z historické řady bylo pozorováno, že cenu P v kilogramech určitého sezónního produktu lze popsat funkcí:

Kde x představuje měsíc roku, kde x = 1 spojené s měsícem leden, x = 2, s měsícem únor atd., Až x = 12, spojené s měsícem prosinec.

Při sklizni je měsíc maximální produkce tohoto produktu

A) leden.

B) duben.

C) červen.

D) červenec.

E) říjen.

Řešení

Alternativa D

Sklizeň připouští maximální produkci, když je cena nejnižší, víme, že kosinová funkce předpokládá svou minimální hodnotu, když cos (x) = -1.

Úhel, který má hodnotu cos -1, je úhel π. Argument úhel se tedy musí rovnat π, takže musíme:

7. měsíc je měsíc červenec.

Raul Rodrigues de Oliveira
Učitel matematiky

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/funcoes-trigonometricas-1.htm

Ochranný faktor proti slunci (SPF)

Ochranný faktor proti slunci (SPF)

Vystavujete se slunce po určitou dobu může pokožka lidského těla vytvářet erytém, což je zarudnut...

read more
Účinky kyselého deště na historické památky

Účinky kyselého deště na historické památky

Vy účinky kyselý déšť o historických památkách jsou způsobeny výskytem anorganických reakcí, tzv ...

read more

Venkov a Urban na jihovýchodě

Zemědělská a pastorační výroba v Brazílii měla vždy velký význam, a to jak z ekonomického, tak z ...

read more