Kotne funkcije, uvod

Kotne funkcije, uvod

Avtor: E-um (vsebinsko), Skupina NAUK (tehnično)

Uvod

Ko pomislimo na pravokotni trikotnik, ga običajno povežemo s Pitagorovim izrekom. Ta nam povsem zadošča, če ostajamo pri računanju tretje stranice trikotnika iz dveh znanih stranic.

Kako pa bi ravnali, če bi poleg velikosti stranic želeli izračunati tudi velikosti trikotnikovih ostrih kotov? Kako nam bodo tu v pomoč znane trikotnikove stranice?

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Z razmerji stranic pravokotnega trikotnika bomo vpeljali t. i. kotne funkcije.

Predstavitev kotne funkcije

Kotno funkcijo si lahko predstavljamo kot avtomat, v katerega namesto žetonov vlagamo velikosti kotov, ko pa pritisnemo na ustrezen gumb, nam avtomat vrne neko realno število.

Če bi vanj vrgli kot in pritisnili na tipko, na kateri piše sinus, bi iz avtomata padlo število .

Kaj pa pomenijo števila, ki jih kotom pripišejo kotne funkcije?

Da bomo to bolje razumeli, ponovimo nekaj dejstev o lastnostih trikotnikov.

Ponovitev o trikotnikihPonovi definicijo funkcije
Preskoči ponovitev o trikotnikih

Definicija funkcije

Funkcija iz množice v množico je tako prirejanje, ki vsakemu elementu množice priredi natanko en element množice . Množico imenujemo definicijsko območje ali domena, množico pa kodomena. Če množico predstavljajo realna števila, ki merijo velikosti kotov, množica pa je (pod)množica realnih števil, dobimo kotne funkcije.

Ponovitev o trikotnikih

Dopolni naslednji tekst z manjkajočimi besedami in številkami

Vsota notranjih kotov poljubnega (pravokotnega) trikotnika znaša . Ker meri pravi kot , ostala dva ostra kota skupaj znašata .Če poznamo velikost ostrega kota , kot izračunamo z izrazom . Tako so vsi koti pravokotnega trikotnika določeni z izbiro enega ostrega kota. S tem je določena oblika, ne pa tudi velikost pravokotnega trikotnika. Vsi trikotniki, ki se ujemajo v velikostih svojih notranjih kotov, so si enaki skladni podobni enakostranični enakokraki . Ena od lastnosti podobnih trikotnikov je, da se ujemajo v razmerjih istoležnih stranic, to je stranic, ki ležijo nasproti skladnih kotov.

Preveri

Nadaljuje ponovitev o trikotnikih

Preskoči ponovitev o trikotnikih

Pravilno

Bravo, še imaš znanje o trikotnikih.

Napačno

Vsi tvoji odgovori niso bili pravilni. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Vsota notranjih kotov poljubnega (pravokotnega) trikotnika znaša . Ker meri pravi kot , ostala dva ostra kota skupaj znašata .Če poznamo velikost ostrega kota , kot izračunamo z izrazom . Tako so vsi koti pravokotnega trikotnika določeni z izbiro enega ostrega kota. S tem je določena oblika, ne pa tudi velikost pravokotnega trikotnika. Vsi trikotniki, ki se ujemajo v velikostih svojih notranjih kotov, so si podobni. Ena od lastnosti podobnih trikotnikov je, da se ujemajo v razmerjih istoležnih stranic, to je stranic, ki ležijo nasproti skladnih kotov.

Ponovitev o trikotnikih

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Oglej si zgornjo skico in odgovori na vprašanja.

Koliko trikotnikov vidiš na sliki? Katere in kakšna lastnost jih odlikuje?


Kateri stranici sta istoležni stranici in kateri dve ?

Namig
Preveri

Pravilno

Bravo. Oba vprašanja si rešil prav.

Delno pravilno

Pravilno si rešil le prvo vprašanje, drugega še enkrat preveri.

Delno pravilno

Pravilno si rešil le drugo vprašanje, prvega še enkrat preveri.

Napačno

Tvoja odgovora nista pravilna. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Na sliki so trije trikotniki: , in , ki so si podobni, saj se zaradi vzporednih stranic ujemajo v velikosti kotov.
  • Stranica je istoležna s stranicama in , stranica pa s stranicama in .

Namig

Istoležne stranice ležijo v podobnih trikotnikih nasproti enako velikih kotov.

Ponovitev o trikotnikih

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Še enkrat si oglej skico in reši še naslednji nalogi.

Dano je razmerje stranic . Zapiši še dve razmerji istoležnih stranic v podobnih trikotnikih.

Namig

Za kotne funkcije bomo potrebovali razmerja dveh stranic.

Razmerji in dopolni še z dvema razmerjema istoležnih stranic.

Preveri

Pravilno

Bravo. Oba vprašanja si rešil prav.

Delno pravilno

Pravilno si rešil le prvo vprašanje, drugega še enkrat preveri.

Delno pravilno

Pravilno si rešil le drugo vprašanje, prvega še enkrat preveri.

Napačno

Na oba vprašanja si odgovoril napačno. Poskusi še enkrat.

Dodatna razlaga rešitve

Razmerja pod pravilno rešitvijo oblikujejo sorazmerje (enakost razmerij).

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Če je dano je razmerje stranic sta še dve razmerji istoležnih stranic v podobnih trikotnikih CDDEEC in .
  • Razmerji in lahko dopolnimo še z dvema razmerjema istoležnih stranic in sicer in .

Definicija kotnih funkcij

 
Ker so razmerja stranic v pravokotnem trikotniku odvisna le od izbire enega ostrega kota, prav ta razmerja okličemo za kotne funkcije ostrega kota na naslednji način:



OperacijaIme funkcijeOznaka
kotu nasprotiležna kateta : hipotenuzasinus kotasin
kotu priležna kateta : hipotenuzakosinus kotacos
kotu nasprotiležna kateta : priležna katetatangens kotatg
kotu priležna kateta : nasprotiležna katetakotangens kotactg

Naloge: Prav ali narobe?

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Opazuj zgornjo skico pravokotnega trikotnika in ugotovi (ne)pravilnost naslednjih izjav.

K z ulomki zapisanim izrazom prenesi izraze za vse štiri kotne funkcije kotov oziroma . Opazuj dobljene povezave.

Nepravilno. Pravilno.
Pravilno. Nepravilno.
Nepravilno. Pravilno.
Pravilno. Nepravilno.


Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Preberi rešitev.
Rešitev:


Pravilno.

Nepravilno.

Pravilno.

Nepravilno.


Kotne funkcije posebnih parov kotov

Naj bo dan pravokotni trikotnik s stranicami , in , kot kaže spodnja skica.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka
Preveri

Pravilno

Pravilno si povezal izraze, ki so enaki.

Napačno

Mogoče je, da so nekateri izmed tvojih ujemanj pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Mogoče je, da so nekateri izmed tvojih ujemanj pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat. Preberi rešitev.
Rešitev:

Kotne funkcije

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Glede na rezultate s prejšnje naloge odgovori na vprašanja, ki ti bodo pomagala pri razmišljanju.

Najdeš med kotnimi funkcijami kotov in z zgornje skice kakšno povezavo?

Opaziš lahko, da velja:

=

=

=

=

Koliko merita in skupaj? °

Kako imenujemo taka dva kota? Suplementarna kota Komplementarna kota Sokota Sovršna kota

Preveri

Če se ne spomniš, kakšna je bila prejšnja naloga se lahko vrneš k reševanju le te.
Nazaj

Pravilno

Bravo. Vse naloge si rešil pravilno.

Pravilno

Pravilno si rešil prvo nalogo in odgovoril na tretje vprašanje.

Pravilno

Pravilno si rešil prvo nalogo in odgovoril na drugo vprašanje.

Pravilno

Pravilno si odgovoril na drugo in tretje vprašanje.

Pravilno

Pravilno si rešil le prvo nalogo.

Pravilno

Pravilno si odgovoril le na drugo vprašanje.

Pravilno

Pravilno si odgovoril le na tretje vprašanje.

Napačno

Vse tri naloge si rešil napačno. Poskusi še enkrat.

Kotne funkcije komplemetarnih kotov

 
Če je dan oster kot , njegov komplementarni kot izračunamo z izrazom .
Kotne funkcije ostrega kota Kotne funkcije komplementarnega kota



Vrednosti kotnih funkcij kota bodo obenem tudi vrednosti kotnih funkcij kota , vrednosti kotnih funkcij kota bodo iste kot pri kotu in podobno, če jih bomo zamenjali v skladu z zgoraj zapisanimi pravili.

Naloga 1

Imejmo običajno označen pravokotni trikotnik. Kaj lahko povemo o razmerju stranic , če je ?

Razmerje .
Razmerje .
Razmerje .
O razmerju ne moremo povedati ničesar.
Namig

Pravilno

Bravo. Tvoj odgovor je pravilen.

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Razmerje .

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Poskusi še enkrat.

Namig

Sinus kota pove razmerje med kotu nasprotiležno kateto in hipotenuzo, torej .

Naloga 2

Kaj lahko povemo o razmerju stranic v pravokotnem trikotniku, v katerem je cos?

Razmerje .
Razmerje .
Razmerje .
O razmerju ne moremo povedati ničesar.
Namig

Pravilno

Bravo. Tvoj odgovor je pravilen.

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Razmerje .

Namig

Kosinus kota opisuje razmerje priležne katete in hipotenuze, nas pa v danem primeru zanima ravno obratno razmerje.

Naloga 3

Izračunaj ostali dve stranici pravokotnega trikotnika, če veš, da je cm, .

Stranica in .
Stranica in .
Stranica in .
Stranic in ne moremo izračunati.
Namig

Pravilno

Bravo. Tvoj odgovor je pravilen.

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Stranica in .

Namig

Velja, da je . Za izračun uporabimo Pitagorov izrek, saj je trikotnik pravokotni.

Naloga 4

Imejmo pravokotni trikotnik s stranicami , in in ogliščem pri pravem kotu. Z ulomki zapiši izraze za vse štiri kotne funkcije kotov (kot pri oglišču )in (kot pri oglišču ).

, ,
, ,
, ,
, .
, cos α = ,
, ,
, ,
, .
, ,
, ,
, ,
, .
, ,
, ,
, ,
, .

Pravilno

Bravo. Tvoj odgovor je pravilen.

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor je žal napačen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Z ulomki zapisani izrazi so:
    , ,
    , ,
    , ,
    , .

Naloga 5

Presodi ali so spodnji zapisi pravilni ali nepravilni, če so , in stranice pravokotnega trikotnika z ogliščem pri pravem kotu in je kot kot pri oglišču , kot pa kot pri oglišču .

Nepravilno. Pravilno.
Nepravilno. Pravilno.
Nepravilno. Pravilno.
Nepravilno. Pravilno.
Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Preberi rešitev.
Rešitev:


  • Nepravilno.

    Pravilno.

    Pravilno.

    Nepravilno.

Naloga 6

Z upoštevanjem zvez med kotnimi funkcijami komplementarnih kotov in enakosti dopolni naslednje zveze:

=


=


=


=


=



=


=


=

Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Preberi rešitev.
Rešitev:

Naloga 7

Izračunaj vse štiri kotne funkcije ostrega kota v pravokotnem trikotniku, v katerem meri hipotenuza cm, kotu priležna kateta pa cm.

, ,
, .
, ,
, .
, ,
, .


Pravilno

Bravo. Na vprašanje si odgovoril pravilno.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Vse štiri kotne funkcije so: , , , .

Naloga 8

Izračunaj vse štiri kotne funkcije kota , če je to kot v pravokotnem trikotniku, kjer meri hipotenuza cm, kotu nasprotna kateta pa cm. Poskusi utemeljiti, zakaj v tako oblikovanem pravokotnem trikotniku en ostri kot zagotovo meri .


Namig

Naprej

Pravilno

Bravo. Na vprašanje si odgovoril pravilno.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • Kotne funkcije so: , , , .

Utemeljitev

Pravokotni trikotnik, v katerem je kateta polovica hipotenuze, je polovica enakostraničnega trikotnika, ki vsebuje polovico kota , torej v njem nastopa kot .

Naloga 9

Izračunaj drugi dve stranici in kota v pravokotnem trikotniku, katerega hipotenuza meri cm, en kot pa . Ob tem upoštevaj, da je .

Naprej

Pravilno

Bravo. Na vprašanje si odgovoril pravilno.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Poskusi še enkrat.

Napačno

Tvoj odgovor ni pravilen. Preberi rešitev.
Rešitev:

  • , , cm, cm.

In še za konec

Ker je v pravokotnem trikotniku razmerje stranic določeno z izbiro enega samega ostrega kota, lahko sklepamo tudi obratno: iz znanega razmerja stranic lahko povemo, kateri ostri kot je v pravokotnem trikotniku zagotovo nastopal. Včasih bomo velikost kota iz razmerja znali ugotoviti kar na pamet, v večini primerov pa si bomo morali pomagati s kalkulatorjem. Tipične vrednosti kotnih funkcij nekaterih ostrih kotov in zveze med kotnimi funkcijami pa bodo tema gradiva Kotne funkcije na splošno.

Rezultati

0%
0%