Корице уџбеника

59. Тригонометријске Функције Оштрих Углова

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

1)

\[ \cos \alpha_2 < \cos \alpha_3 < \cos \alpha_1 \] За оштре углове, повећавањем угла вредност косинуса се смањује. Знак неједнакости се окреће: \[ \alpha_2 > \alpha_3 > \alpha_1 \] односно: \[ \alpha_1 < \alpha_3 < \alpha_2 \]

2)

\[ \operatorname{tg} \alpha_3 < \operatorname{tg} \alpha_1 < \operatorname{tg} \alpha_2 \] За оштре углове, повећавањем угла вредност тангенса се повећава. Знак неједнакости остаје исти: \[ \alpha_3 < \alpha_1 < \alpha_2 \]

Детаљно решење

Да бисмо поређали оштре углове по величини, потребно је да знамо како се мењају вредности тригонометријских функција (косинуса и тангенса) када се угао повећава од \( 0^\circ \) до \( 90^\circ \).

1) \( \cos \alpha_2 < \cos \alpha_3 < \cos \alpha_1 \)

Својство функције косинус

За оштре углове, вредност косинуса се смањује како се угао повећава. То значи да већем углу одговара мања вредност косинуса, и обрнуто (функција је опадајућа).

Поређење углова

Полазимо од дате неједнакости: \[ \cos \alpha_2 < \cos \alpha_3 < \cos \alpha_1 \] Пошто је косинус опадајућа функција за оштре углове, знак неједнакости се обрће када поредимо саме углове. Најмањој вредности косинуса одговара највећи угао: \[ \alpha_2 > \alpha_3 > \alpha_1 \] Када их запишемо од најмањег до највећег, добијамо коначан поредак: \[ \alpha_1 < \alpha_3 < \alpha_2 \]

2) \( \operatorname{tg} \alpha_3 < \operatorname{tg} \alpha_1 < \operatorname{tg} \alpha_2 \)

Својство функције тангенс

За разлику од косинуса, вредност тангенса се повећава како се оштар угао повећава. То значи да већем углу одговара већа вредност тангенса (функција је растућа).

Поређење углова

Полазимо од дате неједнакости: \[ \operatorname{tg} \alpha_3 < \operatorname{tg} \alpha_1 < \operatorname{tg} \alpha_2 \] С обзиром на то да је тангенс растућа функција, поредак углова остаје исти као и поредак њихових тангенса. Знак неједнакости задржавамо: \[ \alpha_3 < \alpha_1 < \alpha_2 \]

Кратак запис решења:

1)

Косинус је опадајућа функција за оштре углове: \[ \cos \alpha_2 < \cos \alpha_3 < \cos \alpha_1 \implies \alpha_2 > \alpha_3 > \alpha_1 \implies \alpha_1 < \alpha_3 < \alpha_2 \]

2)

Тангенс је растућа функција за оштре углове: \[ \operatorname{tg} \alpha_3 < \operatorname{tg} \alpha_1 < \operatorname{tg} \alpha_2 \implies \alpha_3 < \alpha_1 < \alpha_2 \]

Најважније из лекције

Основни односи: За угао \(\alpha\), наспрамну катету \(a\), налеглу катету \(b\) и хипотенузу \(c\):
\(\sin \alpha = \frac{a}{c}\), \(\cos \alpha = \frac{b}{c}\), \(\text{tg } \alpha = \frac{a}{b}\), \(\text{ctg } \alpha = \frac{b}{a}\).
Вредности: \(0 < \sin \alpha < 1\) и \(0 < \cos \alpha < 1\), док \(\text{tg } \alpha\) и \(\text{ctg } \alpha\) могу бити било који позитивни бројеви.
Правило раста: Када се угао \(\alpha\) повећава, вредности синуса и тангенса расту, док вредности косинуса и котангенса опадају.
Основа за дефинисање тригонометријских функција лежи у чињеници да су сви правоугли троуглови који имају један исти оштар угао \(\alpha\) међусобно слични (на основу другог става сличности).
Ако је \(\alpha\) неки оштар угао, тада за сваки правоугли троугао чији је један оштар угао \(\alpha\), размера било које две странице тог троугла јесте константна (стална) вредност, независно од величине самог троугла.
Тригонометријске функције оштрог угла представљају размере страница у правоуглом троуглу. Вредност ових функција зависи искључиво од величине угла.
Нацртати правоугли троугао са теменима П, К и Р. Теме П је доле лево, теме К доле десно, а теме Р горе десно. Угао код темена К је прави угао и треба га означити квадратним симболом. Оштар угао \(\alpha\) је означен у темену П. Страница КР, која је наспрамна углу \(\alpha\), означена је као наспрамна катета \(a\). Страница ПК, која је налегла углу \(\alpha\), означена је као налегла катета \(b\). Страница ПР, која је хипотенуза, означена је као хипотенуза \(c\). Ознаке страница \(a\), \(b\) и \(c\) поставити на средину одговарајућих страница. Ознаку угла \(\alpha\) поставити унутар угла код темена П.
Тангенс угла \(\alpha\) (\(\text{tg } \alpha\)): Размера наспрамне и налегле катете. \[ \text{tg } \alpha = \frac{a}{b} \]
Котангенс угла \(\alpha\) (\(\text{ctg } \alpha\)): Размера налегле и наспрамне катете. \[ \text{ctg } \alpha = \frac{b}{a} \]
Синус угла \(\alpha\) (\(\sin \alpha\)): Размера наспрамне катете и хипотенузе. \[ \sin \alpha = \frac{a}{c} \]
Косинус угла \(\alpha\) (\(\cos \alpha\)): Размера налегле катете и хипотенузе. \[ \cos \alpha = \frac{b}{c} \]
Одредимо катету \(a\) правоуглог троугла ако је хипотенуза \(c = 10 \text{ cm}\) и \(\sin \alpha = 0,6\).
Како је \(\sin \alpha = \frac{a}{c}\), заменом добијамо:
\(0,6 = \frac{a}{10}\)
\(a = 0,6 \cdot 10 = 6 \text{ cm}\).
За сваки оштар угао \(\alpha\) (\(0^\circ < \alpha < 90^\circ\)) важи:
  • Синус и косинус су увек позитивни бројеви мањи од 1, јер је катета увек краћа од хипотенузе: \[ 0 < \sin \alpha < 1 \quad \text{и} \quad 0 < \cos \alpha < 1 \]
  • Тангенс и котангенс могу бити било који позитивни реални бројеви: \[ 0 < \text{tg } \alpha < +\infty \quad \text{и} \quad 0 < \text{ctg } \alpha < +\infty \]
Промена вредности функција са повећањем угла:
Ако угао \(\alpha\) расте (повећава се од \(0^\circ\) ка \(90^\circ\)):
  • Вредности синуса (\(\sin \alpha\)) и тангенса (\(\text{tg } \alpha\)) се повећавају.
  • Вредности косинуса (\(\cos \alpha\)) и котангенса (\(\text{ctg } \alpha\)) се смањују.

Задаци за вежбање

Лак: У правоуглом троуглу дате су катете \(a = 3 \text{ cm}\), \(b = 4 \text{ cm}\) и хипотенуза \(c = 5 \text{ cm}\). Израчунај \(\sin \alpha\) и \(\cos \alpha\), где је \(\alpha\) угао наспрам катете \(a\).
Користимо дефиниције:
\(\sin \alpha = \frac{\text{наспрамна катета}}{\text{хипотенуза}} = \frac{a}{c} = \frac{3}{5} = 0,6\)
\(\cos \alpha = \frac{\text{налегла катета}}{\text{хипотенуза}} = \frac{b}{c} = \frac{4}{5} = 0,8\)
Средњи: У правоуглом троуглу познато је да је \(\cos \alpha = \frac{2}{3}\) и да је хипотенуза \(c = 15 \text{ cm}\). Израчунај дужину налегле катете \(b\).
Из дефиниције косинуса знамо да је \(\cos \alpha = \frac{b}{c}\).
Заменом познатих вредности добијамо:
\(\frac{2}{3} = \frac{b}{15}\)
\(b = \frac{2}{3} \cdot 15 = 2 \cdot 5 = 10 \text{ cm}\).
Одговор: Налегла катета је \(10 \text{ cm}\).
Тежак: За оштар угао \(\alpha\) у правоуглом троуглу важи да је \(\text{tg } \alpha = \frac{5}{12}\). Ако је налегла катета \(b = 24 \text{ cm}\), одреди дужину хипотенузе \(c\).
Израчунавање наспрамне катете \(a\) преко тангенса:
\(\text{tg } \alpha = \frac{a}{b} \Rightarrow \frac{5}{12} = \frac{a}{24}\)
\(a = \frac{5}{12} \cdot 24 = 5 \cdot 2 = 10 \text{ cm}\).
Коришћење Питагорине теореме за рачунање хипотенузе \(c\):
\(c^2 = a^2 + b^2\)
\(c^2 = 10^2 + 24^2 = 100 + 576 = 676\)
\(c = \sqrt{676} = 26 \text{ cm}\).
Одговор: Хипотенуза је \(26 \text{ cm}\).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: