00:00
00:00
KURSER  / 
Högskoleprovet Vår 2014
/  Provpass 5 – Verbal del (HPVAR2014P5)

Repetition av Trigonometri

Författare:Simon Rybrand
Så hjälper Eddler dig:
Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
Allt du behöver för att klara av nationella provet
Så hjälper Eddler dig:
Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
Allt du behöver för att klara av nationella provet

Denna lektion är en repetition av trigonometrin från Matematik 3c för dig som läser Matematik 4. Vi repeterar kort innehållet från lektionerna sin, cos och tan, enhetscirkeln, trigonometriska ekvationer, areasatsen, sinussatsen och cosinussatsen. Följ länkarna för att repetera respektive område djupare.

Samband i rätvinkliga trianglar

För rätvinkliga trianglar gäller följande samband.

 sinv=\sin v=sinv=ac=Motsta˚ende katetHypotenusa\frac{a}{c}=\frac{\text{Motstående katet}}{\text{Hypotenusa}}ac =Motstående katetHypotenusa   

cosv=\cos v=cosv= bc=Na¨rliggande katetHypotenusa\frac{b}{c}=\frac{\text{Närliggande katet}}{\text{Hypotenusa}}bc =Närliggande katetHypotenusa  

tanv=\tan v=tanv= ab=Motsta˚ende katetNa¨rliggande katet\frac{a}{b}=\frac{\text{Motstående katet}}{\text{Närliggande katet}}ab =Motstående katetNärliggande katet  

Enhetscirkeln

Med hjälp av en enhetscirkel utvidgar vi de trigonometriska sambanden sinv\sin vsinv,  cosv\text{ }\cos v cosv och tanv\tan vtanv till att gälla för alla vinklar vvv. Enhetscirkeln är mycket användbar för att ta fram nya samband och formler.

Enhetscirkeln

Med hjälp av enhetscirkeln kan ett antal samband tas fram. Dessa samband kommer du ha stor nytta av när du i Matematik 4 jobbar med trigonometriska ekvationer och formler.

Sammanfattning av samband

På enhetscirkeln gäller följande.

sinv=y\sin v=ysinv=y

cosv=x\cos v=xcosv=x

tanv=\tan v=tanv=sinvcosv\frac{\sin v}{\cos v}sinvcosv   , där  cosv0\cos v\ne0cosv0

sin(180v)=sinv\sin\left(180^{\circ}-v\right)=\sin vsin(180v)=sinv

cos(180v)=cosv\cos\left(180^{\circ}-v\right)=-\cos vcos(180v)=cosv

Exempel 1

En punkt PPP på enhetscirkeln har koordinaterna (0,6; 0,8)\left(0,6;\text{ }0,8\right)(0,6; 0,8)

Bestäm värdet för sinv\sin vsinv,  cosv\cos vcosv,  tanv\tan vtanv och vinkeln vvv  med en decimals noggrannhet.

Lösning

Vi vet att punkten  PPP s koordinater är  (0,6; 0,8)(0,6;\text{ }0,8)(0,6; 0,8)  och samtidigt vet vi att alla punkter på enhetscirkeln har koordinaterna  (cosv, sinv)(\cos v,\text{ }\sin v)(cosv, sinv).

Vi kan därmed avgöra att

sinv=0,8\sin v=0,8sinv=0,8

cosv=0,6\cos v=0,6cosv=0,6

Därefter kan vi bestämma tanv\tan vtanv genom

 tanv=\tan v=tanv=sinvcosv=0,80,6\frac{\sin v}{\cos v}=\frac{0,8}{0,6}\approxsinvcosv =0,80,6 1,31,31,3 

Slutligen bestämmer vi vinkeln vvv genom

sinv=0,8\sin v=0,8sinv=0,8

 v=sin1(0,8)v=\sin^{-1}\left(0,8\right)v=sin1(0,8) 

v53,1v\approx53,1^{\circ}v53,1

Trigonometriska ekvationer

En trigonometrisk ekvation är en ekvation som innehåller de trigonometriska sambanden, exempelvis  sin\sinsincos\coscos och tan\tantan. För att exempelvis lösa ekvationer med sinus så används arcsin\arcsinarcsin eller sin1\sin^{-1}sin1 (sinusinvers). På samma sätt används  arccos\arccosarccos  eller cos1\cos^{-1}cos1  (cosinusinvers) för ekvationer med cosinus och  arctan\arctanarctan eller tan1\tan^{-1}tan1  (tangensinvers) för ekvationer med tangens.

För att fullständigt lösa dessa ekvationer så använder vi vår förståelse av enhetscirkeln.

Allmän lösning för sinus

Grundekvation sinus

sinv=a\sin v=asinv=a  där 1a1-1\le a\le11a1

Alla lösningar ges av

v=sin1a+n360°v=\sin^{-1}a+n\cdot360°v=sin1a+n·360° ,  nnn är ett heltal

eller

v=180°sin1a+n360°v=180°-\sin^{-1}a+n\cdot360°v=180°sin1a+n·360° , nnn är ett heltal

Vi tittar på ett exempel.

Exempel 2

För vilka vinklar i intervallet 0x1800^{\circ}\le x\le180^{\circ}0x180 gäller att 2sinx=0,62\sin x=0,62sinx=0,6 ?

Lösning

 2sinx=0,62\sin x=0,62sinx=0,6          dividera både led med 222 

sinx=0,3\sin x=0,3sinx=0,3          ta sinusinversen i båda led

 x=sin10,3x=\sin^{-1}0,3x=sin10,3 

x17,5x\approx17,5^{\circ}x17,5

Alla lösningar ges av

x=17,5+n360x=17,5^{\circ}+n\cdot360^{\circ}x=17,5+n·360

och

x=18017,5+n360x=180^{\circ}-17,5^{\circ}+n\cdot360^{\circ}x=18017,5+n·360

x=162,5+n360x=162,5^{\circ}+n\cdot360^{\circ}x=162,5+n·360

där nnn är ett heltal.

Här söktes dock endast lösningarna i intervallet 0x1800^{\circ}\le x\le180^{\circ}0x180 vilket ger oss lösningarna

x1=17,5x_1=17,5^{\circ}x1=17,5  och x2=162,5x_2=162,5^{\circ}x2=162,5

Allmän lösning för cosinus

Grundekvation cosinus

cosv=a\cos v=acosv=a  där 1a1-1\le a\le11a1

Alla lösningar ges av

v=±cos1a+n360°v=\pm\cos^{-1}a+n\cdot360°v=±cos1a+n·360° ,  nnn är ett heltal

Exempel 3

Lös ekvationen cosx=0,7\cos x=0,7cosx=0,7 fullständigt och svara med en decimals noggrannhet.

Lösning

cosx=0,7\cos x=0,7cosx=0,7                 ta cosinusinversen i båda led

 x=±cos10,7+n360x=\pm\cos^{-1}0,7+n\cdot360^{\circ}x=±cos10,7+n·360  där  nnn är ett heltal.

x±45,6+n360x\approx\pm45,6^{\circ}+n\cdot360^{\circ}x±45,6+n·360

Areasatssen, sinussatsen och cosinussatsen

De tre triangelsatserna areasatsen, sinussatsen och cosinussatsen beskrever förhållanden mellan vinklar och siffror i godtyckliga trianglar. Med hjälp av dessa kan du ta reda på okända vinklar, sidor eller areor.

Areasatsen

För en triangel ABCABCABC ges arean av följande kvot.

Bild till areasatsen

  Area=\text{Area}=Area= a b sinC2\frac{a\text{ }b\text{ }\sin C}{2}a b sinC2  

där CCC är mellanliggande vinkel för sidorna aaa och bbb 

Då det finns tre vinklar i samma triangel gäller så klart att likhet råden mellan följande tre kvoter, eftersom att de alla motsvarar samma triangels area.  

 a bsinC2=b csinA2=a csinB2\frac{a\text{ }b\cdot\sin C}{2}=\frac{b\text{ }c\cdot\sin A}{2}=\frac{a\text{ }c\cdot\sin B}{2}a b·sinC2 =b c·sinA2 =a c·sinB2  

Sinussatsen

För en triangel ABCABCABC gäller att

Sinussatsen

 sinAa=sinBb=sinCc\frac{\sin A}{a}=\frac{\sin B}{b}=\frac{\sin C}{c}sinAa =sinBb =sinCc  

där sidan aaa är motstående vinkeln AAA, sidan  bbb motstående vinkeln  BBB  och sidan ccc  motstående vinkel  CCC.

Cosinussatsen

För en triangel ABCABCABC gäller att

Cosinussatsen

c2=a2+b22abcosCc^2=a^2+b^2-2\cdot a\cdot b\cdot\cos Cc2=a2+b22·a·b·cosC

där sidan aaa är motstående vinkeln AAA, sidan bbb motstående vinkeln BBB och sidan ccc motstående vinkel CCC.