Математика, 9 клас

Ъгълът решава

Смали правоъгълния триъгълник наполовина – отношенията на страните му не помръдват. Те зависят само от острия ъгъл. Прочети защо, после провери в симулацията.

Четирите отношения

В правоъгълния триъгълник ABC правият ъгъл е при C, а α е острият ъгъл при A. Страната срещу правия ъгъл е хипотенузата c. Катетът срещу α е срещулежащият катет a, а катетът до α е прилежащият катет b.

  • синус на α = срещулежащ катет : хипотенуза = a : c;
  • косинус на α = прилежащ катет : хипотенуза = b : c;
  • тангенс на α = срещулежащ катет : прилежащ катет = a : b;
  • котангенс на α = прилежащ катет : срещулежащ катет = b : a.

Кой катет е срещу ъгъла? Завърти триъгълника: имената на катетите зависят от ъгъла, а не от това дали катетът е „долу“ или „вдясно“.

Защо зависят само от ъгъла?

Два правоъгълни триъгълника с един и същ остър ъгъл α имат два равни ъгъла, затова са подобни. Страните им са пропорционални: ако единият е два пъти по-голям, всяка негова страна е два пъти по-дълга – и всяко отношение остава същото.

Синусът е „отпечатък“ на ъгъла, не на триъгълника.

  • Синусът и косинусът са между 0 и 1: катетът е по-къс от хипотенузата. Тангенсът и котангенсът могат да са произволно големи.
  • Когато ъгълът расте, синусът и тангенсът растат, а косинусът и котангенсът намаляват – но не пропорционално: синусът на 60° не е два пъти синуса на 30°.

Основните тъждества

По Питагор a² + b² = c². Разделяме на c²:

(синус α)² + (косинус α)² = 1

  • тангенсът на α е синусът на α : косинуса на α;
  • тангенсът по котангенса на един и същ ъгъл е 1.

Другият остър ъгъл

Острите ъгли на правоъгълния триъгълник са α и 90° − α. Катетът срещу единия е прилежащ на другия. Затова синусът на α е косинусът на (90° − α), а тангенсът на α е котангенсът на (90° − α).

Точните стойности

Стойности за 30°, 45° и 60°
ъгълсинускосинустангенскотангенс
30°1/2√3/2√3/3√3
45°√2/2√2/211
60°√3/21/2√3√3/3

Приближението не е точно число. Косинусът на 30° е √3/2 ≈ 0,866025… Ако вземеш 0,87, проверката 0,87² + 0,5² дава 1,0069, а не 1.

Спусни височина

В равнобедрен триъгълник, в равнобедрен или правоъгълен трапец височината отрязва правоъгълен триъгълник. В него ъгълът при основата, отрязаният катет и бедрото са свързани с косинуса и тангенса на ъгъла.

Мисии: стълбата и кулата

Стълбата до прозореца. Подножието на стълбата трябва да е на около една четвърт от дължината ѝ от стената – тогава косинусът на ъгъла със земята е 1/4 и ъгълът е около 75,5°. Стълба от 10 m стига безопасно най-много 9,68 m. Истинската стълба се поставя от възрастен.

Колко висока е кулата? От разстояние d мерникът сочи върха под ъгъл α. Височината над окото е d по тангенса на α; към нея се добавя височината на окото. При 45° височината над окото е равна на разстоянието.

Към симулацията