I. Тригонометрические функции числового аргумента
Синус, косинус, тангенс и котангенс
1. Радианная мера. Угол в 1 радиан – это такой центральный угол, длина дуги которого равна радиусу окружности.
Радианная и градусная меры связаны зависимостью 180°=π радиан; угол в n° равен π n
180 радиан.
А
с
b
С a В
Основные тригонометрические функции острого угла :
sin a = ; tg a = ; ctg a = .
Основные формулы тригонометрии
Основные тригонометрические тождества:
= 1;
tg a = ctg a = ;
tg a ctg a = 1;
a + 1 = ;
a + 1 = .
Формулы сложения:
cos (α – ß) = cos α cos ß + sin α sin ß;
cos (α + ß) = cos α cos ß - sin α sin ß;
sin (α – ß) = sin α cos ß- cos α sin ß;
sin (α + ß) = sin α cos ß + cos α sin ß;
= ;
= .
y y
x x
Знаки синуса Знаки косинуса
y
x
Знаки тангенса и котангенса
Формулы суммы и разности синусов (косинусов):
+ sin = 2 sin cos ;
- sin = 2 sin cos ;
+ cos = 2 cos cos ;
- cos = - 2 sin sin .
Формулы двойного аргумента:
sin 2 = 2 sin cos ;
cos 2 = -
cos 2 = ;
cos 2 = ;
tg 2 .
Формулы половинного аргумента:
= sin ;
= .
Упражнения.
1. Найдите значения других трех основных тригонометрических функций, если:
а) sin a = 0,8 < a <
б) cos a = < a < ;
в) sin a = 0 < a < ;
г) cos a = < a < .
2. Упростите выражение:
а) ;
б) ;
в)
г) +
3. Докажите тождества:
a) ;
+ =2.
II. Решение тригонометрических уравнений и неравенств
Арксинус, арккосинус и арктангенс
Арксинусом числа а называется такое число из отрезка [ ], синус которого равен а.
Пример. Найдём аrcsin
аrcsin = , так как sin = и € [ ].
Арккосинусом числа а называется такое число из отрезка [0 ], косинус которого равен а.
Пример. arccos = , так какcos = и € [0 ].
Арктангенсом числа а называется такое число из интервала , тангенс которого равен а.
Пример. arctg = , так какtg = 1 и €
Арккотангенсом числа а называется такое число из интервала [0 ], котангенс которого равен а.
Пример. arcctg = , так какctg = и € [0 ]
Упражнения.
4. Найдите значения выражений:
4.1. а) arcsin 0 + arccos 0;
б) arcsin + arccos ;
в) arcsin + arccos ;
г) arcsin ( 1) + arccos .
4.2. а) arccos ( 0,5) + arcsin ( 0,5);
б) arccos arcsin ();
в) arccos arcsin
г) arccos arcsin .
4.3. а) arctg 1 arctg
б) arctg 1 arctg ();
в) arctg + arctg 0;
г) arctg .
Решение простейших тригонометрических уравнений
Уравнение cos t = a (1)
(Если > 1, то уравнение не имеет решений)
Формула корней уравнения (1): t = ± arccos a + 2 , n € Z (2)
(Этой формулой можно пользоваться только при ≤ 1)
Особая форма записи решений уравнений (1) принята также для a = 1 и a = 0:
cos t = 1 при t = + 2 , n € Z
cos t = при t = + , n € Z
Пример 1. Решим уравнение cos x =
По формуле (2) x = ± arccos + 2 , n € Z
Уравнение sin t = a (3)
(не имеет решений при > 1, так как ≤ 1 для любого t)
Решения уравнения (3) удобно записывать не двумя, а одной формулой: \
t = (– 1) ᵏ + , k € Z (4)
sin t = 1
t = + 2 , n € Z.
При а = 1 и а = 0 принята следующая запись решений:
sin t = 1, если t = + 2 , n € Z.
sin t = 0, если t = , n € Z.
Пример 2. Решим уравнение: sin x = . По формуле (4)
х = (– 1) ᵏ arcsin + , k € Z, т.е.
х = (– 1) ᵏ + , k € Z.
Уравнение tg t = a (5)
t = arctg a + , n € Z. (6)
Пример 3. Решим уравнение: tg х = . По формуле (6) находим решение
х = + , n € Z, а так как = , приходим к окончательному ответу:
x = + , n € Z.
Упражнения.
5. Решите уравнения:
а) sin =
б) tg ( 4x) = ;
в) cos ( x ) = ;
г) ctg = 1.