Citește regula și exemplul acestei părți, apoi aplică-le în exerciții. Poți reveni oricând la aceeași explicație.
Valorile exacte pentru 30°, 45° și 60°
La Bac, sinusul, cosinusul și tangenta unghiurilor de 30°, 45° și 60° se folosesc fără calculator. Sinusul crește: 12, √22, √32; cosinusul are aceleași valori în ordine inversă.
Tangenta este sinusul împărțit la cosinus: tg 30° = √33, tg 45° = 1, tg 60° = √3. Într-un calcul înlocuim întâi fiecare valoare, apoi facem operațiile.
🌍 În viața reală
Un acoperiș cu panta de 45° urcă exact cât înaintează pe orizontală, pentru că tg 45° = 1: la 3 m de streașină, coama este cu 3 m mai sus.
🧮 De ținut minte
sin 30° = 12, sin 45° = √22, sin 60° = √32
cos 30° = √32, cos 45° = √22, cos 60° = 12
tg 30° = √33, tg 45° = 1, tg 60° = √3
✏️Exemplu cu alte date
Calculați 2 · cos 30° + tg 60°.
1cos 30° = √32 și tg 60° = √3.
22 · cos 30° = 2 · √32 = √3.
3√3 + √3 = 2√3.
📖Deschide toată lecțiaÎnchide lecția completăTeorie, exemple și exerciții rezolvate · pentru recapitulare⌄
Toată lecția pe o pagină
Trigonometrie, cosinus și sinusuri · nivel M2: teorie, exemple și exerciții rezolvate
Înveți câte o regulă, vezi unde apare în viața reală, urmărești un exemplu cu alte date, apoi construiești rezolvarea rând cu rând.
Valorile exacte pentru 30°, 45° și 60°
La Bac, sinusul, cosinusul și tangenta unghiurilor de 30°, 45° și 60° se folosesc fără calculator. Sinusul crește: 12, √22, √32; cosinusul are aceleași valori în ordine inversă.
Tangenta este sinusul împărțit la cosinus: tg 30° = √33, tg 45° = 1, tg 60° = √3. Într-un calcul înlocuim întâi fiecare valoare, apoi facem operațiile.
sin 30° = 12, sin 45° = √22, sin 60° = √32
cos 30° = √32, cos 45° = √22, cos 60° = 12
tg 30° = √33, tg 45° = 1, tg 60° = √3
Exemplu cu alte date
Calculați 2 · cos 30° + tg 60°.
cos 30° = √32 și tg 60° = √3.
2 · cos 30° = 2 · √32 = √3.
√3 + √3 = 2√3.
Pătratele valorilor și sin2x + cos2x = 1
sin2x înseamnă (sin x)2: aflăm valoarea, apoi o ridicăm la pătrat, sus și jos. De exemplu, sin230° = (12)2 = 14, iar radicalul dispare: (√32)2 = 34.
Pentru orice unghi, sin2x + cos2x = 1. Dacă vedem suma pătratelor pentru același unghi, rezultatul este 1 fără alte calcule.
sin2x = (sin x)2
sin2x + cos2x = 1
(√32)2 = 34
Exemplu cu alte date
Calculați 4 · cos245° − 1.
cos 45° = √22.
cos245° = (√22)2 = 24 = 12.
4 · 12 − 1 = 2 − 1 = 1.
Din sinus aflăm cosinusul și tangenta
Dacă știm sin α pentru un unghi ascuțit, aflăm cos α din sin2α + cos2α = 1: cos2α = 1 − sin2α, apoi luăm radicalul pozitiv, pentru că la un unghi ascuțit cosinusul este pozitiv. La fel aflăm sinusul din cosinus.
Tangenta este sinusul împărțit la cosinus. Dacă tg α = 1, sinusul și cosinusul sunt egale, iar unghiul ascuțit este 45°.
cos2α = 1 − sin2α
tg α = sin αcos α
Exemplu cu alte date
Unghiul α este ascuțit și sin α = 725. Calculați cos α și tg α.
cos2α = 1 − 49625 = 576625.
α este ascuțit, deci cos α = 2425.
tg α = 7252425 = 724.
Teorema lui Pitagora și reciproca ei
Într-un triunghi dreptunghic, ipotenuza la pătrat este suma pătratelor catetelor. Dacă știm ipotenuza și o catetă, cealaltă catetă se află scăzând pătratele. Dacă cele două catete sunt egale, unghiurile ascuțite au câte 45°.
Reciproca: dacă pătratul celei mai lungi laturi este egal cu suma pătratelor celorlalte două, triunghiul este dreptunghic, iar unghiul drept este opus celei mai lungi laturi.
ipotenuza2 = catetă2 + catetă2
catetă2 = ipotenuza2 − catetă2
Exemplu cu alte date
Laturile 9, 40 și 41 formează un triunghi dreptunghic?
Cea mai lungă latură este 41, iar 412 = 1681.
92 + 402 = 81 + 1600 = 1681.
Rezultatele sunt egale, deci triunghiul este dreptunghic, cu unghiul drept opus laturii 41.
Triunghiul dreptunghic în A: ipotenuza este BC
Când unghiul drept este în A, ipotenuza este BC, latura opusă lui A, iar catetele sunt AB și AC. Dacă lipsește o latură, o aflăm întâi cu Pitagora.
Față de B, cateta opusă este AC și cea alăturată este AB. Față de C este invers: cateta opusă este AB, iar cea alăturată este AC.
sin B = ACBC, cos B = ABBC
sin C = ABBC, cos C = ACBC
tg B = ACAB
Exemplu cu alte date
Triunghiul ABC este dreptunghic în A, AB = 20 și AC = 21. Calculați sin B și cos C.
BC2 = 202 + 212 = 400 + 441 = 841, deci BC = 29.
Față de B, cateta opusă este AC: sin B = 2129.
Față de C, cateta alăturată este AC: cos C = 2129.
Teorema cosinusului: latura opusă unui unghi
În orice triunghi, pătratul unei laturi este suma pătratelor celorlalte două, minus de două ori produsul lor înmulțit cu cosinusul unghiului dintre ele.
Latura din stânga este opusă unghiului din formulă: pentru ∠A calculăm BC. Dacă unghiul are 90°, cos 90° = 0 și regăsim teorema lui Pitagora.
BC2 = AB2 + AC2 − 2 · AB · AC · cos A
Exemplu cu alte date
În triunghiul ABC, AB = 3, AC = 8 și ∠A = 60°. Calculați BC.
2 · 3 · 8 · cos 60° = 2 · 3 · 8 · 12 = 24.
BC2 = 9 + 64 − 24 = 49.
BC = √49 = 7.
Cosinusul unui unghi din cele trei laturi
Din teorema cosinusului izolăm cos A: suma pătratelor laturilor care formează unghiul, minus pătratul laturii opuse, împărțit la dublul produsului primelor două.
Latura opusă unghiului apare cu minus. Dacă rezultatul este pozitiv, unghiul este ascuțit; dacă este negativ, este obtuz.
cos A = AB2 + AC2 − BC22 · AB · AC
Exemplu cu alte date
Laturile sunt AB = 4, AC = 5 și BC = 6. Calculați cos A.
BC = 6 este opusă unghiului A, deci apare cu minus.
cos A = 16 + 25 − 362 · 4 · 5 = 540.
cos A = 18.
Teorema sinusurilor
În orice triunghi, fiecare latură împărțită la sinusul unghiului opus dă același rezultat, egal cu 2R, unde R este raza cercului circumscris.
Ca să aflăm o latură, egalăm raportul cunoscut cu cel căutat, de exemplu BCsin A = ACsin B, și izolăm latura. Împărțirea la 12 înseamnă înmulțire cu 2.
BCsin A = ACsin B = ABsin C = 2R
AC = BC · sin Bsin A
Exemplu cu alte date
În triunghiul ABC, BC = 4, ∠A = 45° și ∠B = 30°. Calculați AC.
BC este opusă lui A, iar AC este opusă lui B: BCsin A = ACsin B.
AC = 4 · 12√22 = 2 · 2√2 = 4√2.
AC = 4√22 = 2√2.
Aria cu sinusul unghiului dintre două laturi
Dacă știm două laturi și unghiul dintre ele, aria este produsul celor două laturi înmulțit cu sinusul unghiului, totul împărțit la 2.
Unghiul trebuie să fie chiar cel dintre cele două laturi: pentru AB și AC folosim unghiul A. Dacă știm aria, aceeași formulă ne dă sinusul unghiului.
S = AB · AC · sin A2
Exemplu cu alte date
În triunghiul ABC, AB = 16, AC = 5 și ∠A = 30°. Calculați aria.
S = AB · AC · sin A2, iar sin 30° = 12.
16 · 5 · 12 = 40.
S = 402 = 20.
Tipul triunghiului din laturi, apoi aria
Comparăm pătratul celei mai lungi laturi cu suma pătratelor celorlalte două. Dacă sunt egale, triunghiul este dreptunghic, iar unghiul drept este între cele două laturi mai mici.
Unghiul dintre catete are 90°, iar sin 90° = 1, deci aria cu sinus devine produsul catetelor împărțit la 2.
ipotenuza2 = catetă2 + catetă2 ⇒ unghi drept
S = catetă · catetă · sin 90°2
Exemplu cu alte date
Un triunghi are laturile 12, 16 și 20. Ce tip este și cât este aria?
122 + 162 = 144 + 256 = 400 = 202.
Triunghiul este dreptunghic, cu catetele 12 și 16.
Aria = 12 · 16 · 12 = 96.
Razele r și R în triunghiul dreptunghic
Raza cercului înscris se află din aria și semiperimetrul triunghiului: r = As, unde s este jumătate din perimetru.
În triunghiul dreptunghic, centrul cercului circumscris este mijlocul ipotenuzei, deci R este jumătate din ipotenuză.
r = As
R = ipotenuza2
Exemplu cu alte date
Un triunghi dreptunghic are laturile 9, 12 și 15. Calculați r și R.
A = 9 · 122 = 54 și s = 9 + 12 + 152 = 18.
r = 5418 = 3.
R = 152 = 7,5.
Exerciții rezolvate din lecție (32)
Încearcă singur fiecare exercițiu, apoi deschide rezolvarea ca să te verifici.
Exercițiul 1
Calculați sin 30° + cos 60°.
Vezi rezolvarea
Din tabelul valorilor exacte: sin 30° = 12 și cos 60° = 12.
Adunăm: 12 + 12.
Răspuns final: 1.
Răspuns: 1
Exercițiul 2
Calculați 2·sin 30° + 2·cos 60°.
Vezi rezolvarea
sin 30° = 12 și cos 60° = 12.
Înlocuim: 2·(12) + 2·(12) = 1 + 1.
Răspuns final: 2.
Răspuns: 2
Exercițiul 3
Calculați sin245° + cos245°.
Vezi rezolvarea
Folosim identitatea fundamentală sin2x + cos2x = 1, valabilă pentru orice unghi x.