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 și triunghiuri · nivel M3: 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.
Rapoarte și sume de valori exacte
Înlocuim fiecare funcție cu valoarea din tabel și abia apoi calculăm: întâi înmulțirile și împărțirile, apoi adunările.
Sinusul unui unghi este egal cu cosinusul complementului său: sin 60° = cos 30° = √32. Două valori egale împărțite dau 1.
sin x = cos(90° − x)
tg 45° = 1
Exemplu cu alte date
Calculați sin 30°cos 60° + tg 60° · tg 30°.
sin 30° = 12 și cos 60° = 12, deci raportul lor este 1.
tg 60° · tg 30° = √3 · √33 = 33 = 1.
1 + 1 = 2.
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.
Înălțimea în triunghiul isoscel și cateta necunoscută
În triunghiul isoscel, înălțimea pe bază cade în mijlocul bazei și formează două triunghiuri dreptunghice: ipotenuza este latura egală, iar o catetă este jumătate din bază.
Când știm ipotenuza și o catetă, cealaltă catetă se află scăzând pătratele. Aria triunghiului este baza ori înălțimea, împărțit la 2.
h2 = (latura egală)2 − (jumătate din bază)2
aria = bază · înălțime2
Exemplu cu alte date
Un triunghi isoscel are laturile egale de 17 și baza 16. Calculați înălțimea pe bază și aria.
Înălțimea împarte baza în 8 și 8.
h2 = 172 − 82 = 289 − 64 = 225, deci h = 15.
Aria = 16 · 152 = 120.
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.
Teorema cosinusului cu un unghi obtuz
Pentru un unghi obtuz, cosinusul este negativ: cos 120° = −cos 60° = −12.
În teorema cosinusului, termenul −2 · AB · AC · cos A devine plus, pentru că minus înmulțit cu minus dă plus. De aceea latura opusă unghiului obtuz este cea mai lungă.
cos 120° = −12
BC2 = AB2 + AC2 − 2 · AB · AC · cos A
Exemplu cu alte date
În triunghiul ABC, AB = 3, AC = 5 și ∠A = 120°. Calculați BC.
−2 · 3 · 5 · (−12) = +15.
BC2 = 9 + 25 + 15 = 49.
BC = 7, cea mai lungă latură a triunghiului.
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.
Exerciții rezolvate din lecție (33)
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.