זהויות טריגונומטריות

טריגונומטריה · נושא 12 מתוך 12

זהויות טריגונומטריות הן שוויונות שמתקיימים לכל ערך של הזווית. הזהות היסודית היא sin⁡2α+cos⁡2α=1\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1, ממנה נובעות זהויות נוספות. זהויות סכום זוויות מאפשרות לפרק ביטוי מורכב: sin⁡(α+β)=sin⁡αcos⁡β+cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha + \beta) = \sin\alpha\cos\beta + \cos\alpha\sin\beta, ונוסחה דומה עבור cos⁡\cos. זהויות הזווית הכפולה מבטאות את sin⁡(2α)\sin(2\alpha) ואת cos⁡(2α)\cos(2\alpha) באמצעות פונקציות של α\alpha לבד. זהויות הזוויות השליליות קובעות ש-sin⁡(−α)=−sin⁡α\sin(-\alpha) = -\sin\alpha, ש-cos⁡(−α)=cos⁡α\cos(-\alpha) = \cos\alpha, ושל-tan⁡(−α)=−tan⁡α\tan(-\alpha) = -\tan\alpha.

עמוד 32
1 / 2

שאלות נפוצות

מה הנוסחה של sin⁡(2α)\sin(2\alpha) ו-cos⁡(2α)\cos(2\alpha)?

sin⁡(2α)=2sin⁡αcos⁡α\sin(2\alpha) = 2\sin\alpha\cos\alpha.
cos⁡(2α)=cos⁡2α−sin⁡2α\cos(2\alpha) = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha.

לקוסינוס יש שתי צורות שקולות נוספות: cos⁡(2α)=2cos⁡2α−1\cos(2\alpha) = 2\cos^2\alpha - 1 ו-cos⁡(2α)=1−2sin⁡2α\cos(2\alpha) = 1 - 2\sin^2\alpha.

איך משתמשים בזהויות כדי להוכיח שוויון?

מתחילים מאגף אחד וממירים אותו בעזרת הזהויות עד שמגיעים לאגף השני.
מומלץ לעבוד מהאגף המורכב אל האגף הפשוט.

מותר להשתמש בזהות היסודית sin⁡2α+cos⁡2α=1\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1 בכל שלב.

מהן זהויות הזוויות המשלימות ל-180°180°?

sin⁡(180°−α)=sin⁡α\sin(180° - \alpha) = \sin\alpha, כלומר הסינוסים של הזוויות שוים.
cos⁡(180°−α)=−cos⁡α\cos(180° - \alpha) = -\cos\alpha, כלומר הקוסינוס מחליף סימן.

הזהויות האלה הן הסיבה ששני הענפים של משוואת sin⁡\sin כוללים גם את 180°−α180° - \alpha.

מה ההבדל בין sin⁡(−α)\sin(-\alpha) ל-cos⁡(−α)\cos(-\alpha)?

sin⁡\sin היא פונקציה אי-זוגית: sin⁡(−α)=−sin⁡α\sin(-\alpha) = -\sin\alpha.
cos⁡\cos היא פונקציה זוגית: cos⁡(−α)=cos⁡α\cos(-\alpha) = \cos\alpha.

בזכות הזהויות האלה אפשר לעבוד עם זוויות שליליות בלי לצאת מהטווח הראשי.

איך הופכים sin⁡αcos⁡α\sin\alpha\cos\alpha לצורה פשוטה יותר?

משתמשים בזהות הזווית הכפולה בכיוון ההפוך: sin⁡αcos⁡α=12sin⁡(2α)\sin\alpha\cos\alpha = \frac{1}{2}\sin(2\alpha).
ההמרה חוסכת מכפלה ומחליפה אותה בפונקציה אחת.

זה שימושי במיוחד בהוכחות ובפתרון משוואות שבהן מופיע sin⁡αcos⁡α\sin\alpha\cos\alpha.

תרגול עצמי

טוען שאלות...

איך היה הנושא הזה?

סקירה