Тригонометриски Функции

Тригонометриска функција — функција на агол.

Името го добилеа по гранката од математиката која ги користи за решавање триаголници, а која се нарекува тригонометрија.

Кога аголот, знали аргументот на овие функции е реален број, тогаш тие се функции на рамнинската тригонометрија: синус и косинус, од кои се изведуваат сите останати. Од останатите основни функции на агол често во употреба се тангенс, па и котангенс, потоа, малку поретко се среќаваат косеканс и секанс, и конечно најретко синус версус и косинус версус. Кога аголот е комплексен број тогаш функциите на агол може да преминат во хиперболични функции.

Инверзните тригонометриски функции се викаат циклометриски функции и аркус-функции, т.е. функција-1.

Дефиниции

Тригонометриски Функции 
Сл.1. Тригонометриски триаголник

Основните тригонометриски функции, синус, косинус и тангенс обично се дефинираат со помош на правоаголен триаголник (види ја сликата десно). Имено, односот на две страни во правоаголниот триаголник е функција од остриот агол на триаголникот и затоа односите меѓу страните на правоаголниот триаголник се нарекуваат тригонометриски функции. Поимот „тригонометрија“ потекнува од грчките зборови за триаголник (тригонос) и за мерење (метрео), т.е. поимот тригонометрија буквално значи „мерење на триаголникот“. Синус од остар агол во правоаголен триаголник е односот меѓу спротивната катета на тоја гол и хипотенузата. Косинус од остриот агол во правоаголен триаголник е односот меѓу прилегнатата катета и хипотенузата. Тангенс е односот меѓу спротивната и прилегнатата катета на остар агол во правоаголен триаголник. Котангенс е односот меѓу прилегнатата и спротивната катета на остар агол во правоаголен триаголник.

    Тригонометриски Функции 

Позитивен математички агол има спротивна насока од стрелките на часовникот.

Тригонометриска кружница

На сликата (2) долу е прикажана кружница со полупречник еден со центар во координатниот почеток, т.е. Тригонометриски Функции  која се вика тригонометриска кружница.

Тригонометриски Функции 
Сл.2. Тригонометриска кружница
    Дефиниција 1

Тригонометриските реални функции на агол φ се дефинираат со равенките

    (а) Тригонометриски Функции  синус и косинус се реални броеви;
    (б) Тригонометриски Функции  тангенс и котангенс;
    (в) Тригонометриски Функции  секанс и косеканс.
    (г) Тригонометриски Функции  косинус версус и синус версус.

Функциите (в), а особено (г) ретко ги среќаваме.

    Теорема 1
    (а) Тригонометриски Функции  косинус и синус;
    (б) Тригонометриски Функции  тангенс и котангенс;
    (в) Тригонометриски Функции  секанс и косеканс.
    Доказ
    Точката Т од сликата 1. овде (сл.2.) е точката D.
    (а) Следи непосредно заради полупречникот r = 1.
    (б) Да ги воочиме сличните триаголници Тригонометриски Функции  од каде Тригонометриски Функции  т.е. Тригонометриски Функции  да ги воочиме сличните триаголници Тригонометриски Функции  одатле Тригонометриски Функции  т.е. Тригонометриски Функции 
    (в) Од истите слични триаголници (б) добиваме Тригонометриски Функции  т.е. Тригонометриски Функции  потоа Тригонометриски Функции  т.е. Тригонометриски Функции 

Крај на доказот.

Посебни агли

Овде ќе бидат анализирани особините на вредностите на тригонометриски функции за посебни агли.

Предзнак

На претходната слика (3) претставен е Декартовиот правоаголен координатен систем и точката D на тригонометриската кружница. Аголот BOD = φ може неограничено да расте додека подвижниот крак на аголот (OD) проаѓа редум низ првиот, вториот, третиот и четвртиот квадрант, а потоа повторно по истиот круг. Значи, аголот φ може да расте до 360° и понатаму. Притоа проекциите на точката D на апсцисата и ординатата секогаш се сметаат како косинус и синус на аголот φ. Тоа значи дека косинусот е позитивен кога точката D во првиот и четвртиот квадрант, а дека синусот е позитивен кога точката D е во првиот и вториот квадрант. Детално тоа се гледа во следната табела:

Тригонометриските функции по квадранти
Квадрант 1. (0°-90°) 2. (90°-180°) 3. (180°-270°) 4. (270°-360°)
синус + + - -
косинус + - - +
тангенс + - + -

Сведување на првиот квадрант

Преку тригонометриската кружница или адиционите формули лесно може да се провери точноста на формулата за сведување на вредностите на тригонометриските функции на функции на агли од првиот квадрант:

    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 

Функциите косинус и синус се периодични со основен период од 360°, a функцијата тангенс е периодична со период од 180°:

    Тригонометриски Функции 

Периодот на синусната и косинусната функција може да се најде од формулата: Тригонометриски Функции 

Така периодот на функцијата е Тригонометриски Функции  еднаков Тригонометриски Функции , односно Тригонометриски Функции .

Функциите на агли поголеми од 360 степени со претходните формули се сведува на функции од помали агли, а потоа, ако е потребно, на првиот квадрант, на начин видлив во следната табела:

Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 

Во општ случај тоа може да се запише вака:

    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 

Притоа f — е произволна тригонометриска функција, g — е нејзината соодветна функција (косинус за синус, синус за косинус и аналогно за останатите функции), а nцел број.

Вредности на тригонометриските функции

Тригонометриски Функции 
Вредности на тригонометриските функции прикажани на тригонометриската кружница

За некои од аглите од првиот квадрант функциите полесно се пресметуваат:

Најчести вредности на тригонометриските функции
Тригонометриски Функции  30° 45° 60° 90°
Тригонометриски Функции  0 Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  1
Тригонометриски Функции  1 Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  0
Тригонометриски Функции  0 Тригонометриски Функции  1 Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 

Еден од начинот на пресметување на овие вредности е прикажан во прегледот на основни агли. Од табелата се гледа дека веќе кај „основните“ агли тригонометриските функции се ирационални броеви и дека слични изрази за други агли би можело да бидат уште посложени. Поедноставен од тие посложени изрази би бил, на пример Тригонометриски Функции  и тоа е најмалиот агол чиј синус може да се претстави со запис на проста алгебарска комбинација од рационални броеви и корени. Со векови тригонометриските вредности биле запишувани во тригонометриски таблици, на 5 до 10 децимали, a во последно време се користат скоро исклучиво сметач или калкулатор.

Вредностите на тригонометриските функции на некои агли кои се пресметуваат по нешто подолг пат се дадени во следната табела:

Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 

Кога точката D еднаш ја обиколи кружницата поминува пат 2π односно прави 360°. Лак со должина π одговара на агол од 180° - рамен агол, π/2 е 90° - прав агол, π/3 е 60°, π/4 е 45°, π/6 е 30°, и општо лак со должина x радијани одговара на агол од 360x/2π степени. За еден радијан, х = 1, се добива агол 57,2957795... степени, т.е. во степени, минути и секунди 57°17'44,8". Еден степен има 60 минута, а една минута има 60 секунди. Изразите минути и секунди потекнуваат од латинските зборови: partes minutae primae и partes minutae secundae, т.е. први мали делови и втори мали делови. Математичките текстови за единица агол го подразбираат радијанот.

Редови

Тригонометриските функции, исто така, може да се претставуваат со (бесконечни) редови:

    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 

Овие редови може да се употребат и за дефинирање на тригонометриски функции на комплексен број z, и хиперболични функции.

Имајќи ги предвид равенките Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  и Тригонометриски Функции  во Тејлоровиот ред може да се разложат следните функции:

    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 

Графикони

Тригонометриските функции може да се претстават графички. На следните слики се прикажани нивните графикони:

Тригонометриски Функции 
Тригонометриски Функции 
Графикони на тригонометриски функции: синусо, косинусо, тангенсо, секансо, косекансо, котангенсо

Парност

Косинус и секанс се парни функции, додека останатите четири се непарни функции:

    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 

Гранична вредност

Тригонометриски Функции 
Тетивата е пократка од лакот

На сликата лево се гледа тетивата Тригонометриски Функции  која сигурно е пократка од лакот Тригонометриски Функции  Тетивата е најкраткото растојание меѓу две точки на кружница. Затоа полутетивата Тригонометриски Функции  е пократка од полулакот Тригонометриски Функции  Триаголникот ODA, со остар агол Тригонометриски Функции  е правоаголен. Правиот агол е во темето D, катетата ОD изнесува Тригонометриски Функции , катетата DA изнесува Тригонометриски Функции , хипотенузата е со должина еден. Кога аголот е во радијани и Тригонометриски Функции  тогаш

    Теорема 1
    Тригонометриски Функции 

Доказ: Следи од Тригонометриски Функции  и Тригонометриски Функции  Крај.

Кога аголот тежи кон нула преку позитивните вредности, тогаш синусот е позитивен, а негативен е кога аголот тежи кон нула преку негативни вредности. Косинусот пак во двата случаја е позитивен. Од тоа произлегуваат лимесите за котангенс: Тригонометриски Функции  Со замена на х со комплементен агол се добиваат соодветните лимеси за тангенс.

Тригонометриски Функции 
Тригонометриски круг
    Теорема 2
    Тригонометриски Функции 
    Доказ
    На сликата десно, површината на правоаголниот триаголник OCD е помала од површината на кружниот исечок OAD, а оваа повторно е помала од површината на правоаголниот триаголник OAB. Со х агол AOB. Оттука Тригонометриски Функции  Ако овие нееднаквости ги поделиме со (позитивен) Тригонометриски Функции  ќе добиеме Тригонометриски Функции  а оттука Тригонометриски Функции  Со Тригонометриски Функции  вреди Тригонометриски Функции  па е Тригонометриски Функции  Синус е непарна функција па доказот за негативни агли е ист. Крај на доказот.

Извод

Извод од функцијата f(x) по дефиниција е гранична вредност: Тригонометриски Функции 

    Теорема 3
    (а) Тригонометриски Функции 
    (б) Тригонометриски Функции 
    (в) Тригонометриски Функции 
    (г) Тригонометриски Функции 
    Доказ
    (а) Тригонометриски Функции  па
      Тригонометриски Функции  када Тригонометриски Функции  (теорема 2).
    (б) Заради Тригонометриски Функции  биће Тригонометриски Функции 
    (в) Извод на количник Тригонометриски Функции 
      Тригонометриски Функции 
    (г) Извод на количник Тригонометриски Функции 
      Тригонометриски Функции  Крај на доказот 3.

Интеграли на тригонометриски функции

Ова се интегралите на некои тригонометриски функции:

    Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции  Тригонометриски Функции 

Други особини

Прегледот на скоро сите особини на тригонометриските функции кои се однесуваат на решавање на триаголници се дадени во статијата: рамнинска тригонометрија.

Во посебен прилог може да се најдат доказите за адиционите формули, каде спаѓаат и формулите за двојни агли, потоа половини агли, како и претставување на збир и разлика на тригонометриски функции со помош на производ и обратно, и изразување на останатите тригонометриски функции со помош на тангенс од половина агол.

Исто така, во посебен прилог се дадени тригонометриските равенки.

Тригонометриски функции како решенија на диференцијални равенки

Тригонометриските функции косинус и синус може да се претстават како решенија на диференцијални равенки:

    Тригонометриски Функции 

со почетним условом Тригонометриски Функции .

    Тригонометриски Функции 
    Тригонометриски Функции 

Тригонометриски функции како решенија на функционални равенки

Функциите косинус и синус може да се одредат како непрекинати решенија на системи функционални равенки:

Тригонометриски Функции 

Инверзни тригонометриски функции

Инверзни тригонометриски функции се arcsin x (аркус синус икс), arccos x (аркус косинус), arctg x (аркус тангенс), arcctg x (аркус котангенс). Тие се инверзни на тригонометриските функции sin x (синус икс), cos x (косинус), tg x (тангенс), ctg x (котангенс). Претставката аркус потекнува од латинскиот збор arcus - лак, агол. Се нарекуваат и циклометриски функции.

    Тригонометриски Функции 

Примена во физиката

Примената на тригонометријата и тригонометриските функции во физиката е многу голема.

Така на пример доста се користат во анализа на простирањето на брановите, опишување на хармониските осцилации како периодични движења, претставување на наизменичната струја, итн.

Поврзано

Тригонометриски и хиперболични функции
СинусКосинусТангенсКотангенсСекансКосеканс
Функцијаsin(x)cos(x)tg(x)ctg(x)sec(x)cosec(x)
Инверзнаarcsin(x)arccos(x)arctg(x)arcctg(x)arcsec(x)arccosec(x)
Хиперболичнаsinh(x)cosh(x)tgh(x)ctgh(x)sech(x)cosech(x)
Инв. хиперболична arcsinh(x) arccosh(x) arctgh(x) arcctgh(x) arcsech(x) arccosech(x)

Tags:

Тригонометриски Функции ДефиницииТригонометриски Функции Тригонометриска кружницаТригонометриски Функции Посебни аглиТригонометриски Функции Вредности на тригонометриските функцииТригонометриски Функции РедовиТригонометриски Функции ГрафикониТригонометриски Функции ПарностТригонометриски Функции Гранична вредностТригонометриски Функции ИзводТригонометриски Функции Интеграли на тригонометриски функцииТригонометриски Функции Други особиниТригонометриски Функции Тригонометриски функции како решенија на диференцијални равенкиТригонометриски Функции Тригонометриски функции како решенија на функционални равенкиТригонометриски Функции Инверзни тригонометриски функцииТригонометриски Функции Примена во физикатаТригонометриски Функции ПоврзаноТригонометриски ФункцииАголМатематикаТриаголникТригонометрија

🔥 Trending searches on Wiki Македонски:

Јани БојаџиЈасен (резерват)КрвПовикувачки броеви во МакедонијаПетар ПанЕгипетМеѓународен аеродром СкопјеПраисторијаИсторија на автомобилотШишевски манастирСкопјеПрва македонска фудбалска лигаГустав ШвабОхридско ЕзероЖолчкаАнгиографијаБели дробовиМечкин КаменОпштина БрвеницаДесет Божји заповедиСпасен СилјаноскиВикторија ЛобаПоткастЧај во пустината (филм)Македонска кујнаСветско населениеПелистерАдолф ХитлерШведскаКрива ПаланкаГлаголска придавкаСтево ТопчевМомче во пижами со риги (филм)Горица (Албанија)Римски бројкиКичевоРуса треваГемиџииЛарингитисРенесансаЃурѓовденБлаже КонескиТумор на мозокЛимфен системТромбоцитопенијаПериоден систем на елементитеИсламот во МакедонијаВасил РинговСмрдлива ВодаСоцијалистичка Федеративна Република ЈугославијаНемања ГудељАнтички МакедонциАкутен бронхитисМето Јовановски (глумец)ТетанусЧир на желудникотГригор ПрличевНеготиноНикола Димитров (дипломат)Солунска ГлаваКрушевоПанче КараѓозовБорис ЧоревскиЈошка МиленковскиМакедонски јазикЗемји членки на Европската УнијаЦветан ДимовСписок на македонски народни и староградски песниВлатко СтефановскиКанадаБубрежна инфекцијаМакедонска револуционерна организацијаБраќа МиладиновциВодно🡆 More