
- •Звернення до читача
- •Вступ
- •1. Числові множини
- •2. Обчислення і розрахунки
- •3. Функціональні залежності
- •4. Основні властивості функцій
- •5. Корені n-го степеня
- •6. Степеневі функції з раціональними показниками
- •7. Основні поняття й аксіоми стереометрії
- •8. Взаємне розміщення двох прямих у просторі
- •9. Паралельне проектування
- •10. Зображення фігур у стереометрії
- •11. Паралельність прямих і площин
- •12. Паралельність площин
- •13. Тригонометричні функції числового аргументу
- •14. Основні співвідношення між тригонометричними функціями
- •15. Властивості і графіки тригонометричних функцій
- •16. Тригонометричні формули додавання та наслідки з них
- •17. Найпростіші тригонометричні рівняння і нерівності
- •18. Перпендикулярність прямої і площини
- •19. Зв’язок між паралельністю та перпендикулярністю прямих і площин
- •20. Перпендикулярність площин
- •21. Ортогональне проектування
- •22. Перпендикуляр і похила
- •23. Вимірювання відстаней у просторі
- •24. Вимірювання кутів у просторі
- •Відповіді і вказівки до задач

§14. основні співвідношення між тригонометричними функціями
У даному параграфі встановлюються співвідношення між тригонометричними функціями, які дозволяють за значенням однієї з функцій за певних умов знаходити значення всіх інших. Ðозглядаються також формули, які зводять обчислення значень тригонометричних функцій у довільній точці до обчислення їхніх значень для аргу-
менту з проміжку 0; |
π |
. |
|
2 |
|
1. Основна тригонометрична тотожність та наслідки з неї
Знайдемо зв’язок між сину- сом і косинусом того само-
го аргументу. Нехай Рt(х(t);
у(t)) — точка тригонометричного кола, яка відповідає числу t (рис. 294). Тоді, за
означенням синуса і косинуса, маємо такі рівності:
х(t) = cos t, y(t) = sin t.
Оскільки точка Рt належить тригономе-
тричному колу, то її координати задовольняють рівняння кола х2 + у2 = 1. Отже, для довільного t справджується рівність:
cos2t + sin2t = 1.
Ця рівність називається основною тригонометричною то-
тожністю.
До основних співвідношень між тригонометричними функціями одного аргументу відносять також рівності:
tgt = sincostt ; ctgt = sincostt .

252 Розділ 3. Тригонометричні Функції
З наведених вище рівностей випливають інші залежності між |
||||||||||
тригонометричними функціями одного і того самого аргументу: |
|
|||||||||
|
2 |
|
1 |
|
|
2 |
1 |
|
|
|
tgt ctgt =1, |
1 + tg |
t = |
|
, |
|
1 + ctg t = |
|
. |
|
|
cos2 t |
|
sin2 t |
|
|||||||
Перша з них є простим наслідком означень тангенса і котан- |
||||||||||
генса. Доведемо другу. Маємо: |
|
|
2 |
sin2 t |
cos2 t + sin2 t |
|
||||
1 + tg |
|
t =1 + cos2 t = |
|
cos2 t |
= |
|||||
|
|
|
|
|
= cos12 t . Третє співвідношення виводиться аналогічно. Рекомендуємо зробити це самостійно.
!Наведені співвідношення дозволяють за значенням однієї з тригонометричних функцій числа t обчислювати квадрати значень інших. Наприклад, якщо cost = 13 , то
sin2 t =1 − cos2 t =1 − 19 = 89 . Для знаходження самих зна-
чень потрібна додаткова інформація, яка б надавала можливість встановлювати їхні знаки.
У попередньому параграфі розглядались приклади, де доводилось за означеннями тригонометричних функцій визначати знаки їхніх значень. Узагальнимо ці міркування, з’ясувавши, при яких значеннях аргументу тригонометричні функції набувають додатних значень, а при яких — від’ємних.
Синус числа t — це ордината точки Pt (див. рис. 294). Додатни-
ми є ординати тих точок, які розміщені над віссю абсцис, тобто знаходяться у першій чи у другій чверті. Якщо точка Pt розташо-
вана під віссю абсцис, тобто в третій або у четвертій чверті, то її ордината є від’ємною (рис. 295).
Властив³сть 1. Синус набуває додатних значень у пер-
шій і другій чвертях, а від’ємних — у третій і четвертій.
Далі міркуємо аналогічно. Косинус числа t — це абсциса точки Pt . Додатними є абсциси тих точок, які розміщені правіше від осі
ординат, тобто знаходяться у першій чи у четвертій чверті. Якщо точка Pt розташована лівіше від осі ординат, тобто в другій або у
третій чверті, то її абсциса є від’ємною (рис. 296).

Основні співвідношення між тригонометричними функціями |
253 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Властив³сть 2. Косинус набуває додатних значень у пер-
шій і четвертій чвертях, а від’ємних — у другій і третій.
Згідно з означенням, tgt = sincostt , ctgt = sincostt , тому tg t і ctg t набувають додатних значень, якщо sin t і cos t мають однакові знаки. Відповідно, tg t і ctg t набувають від’ємних значень, якщо sin t і cos t мають різні знаки (рис. 297).
Властив³сть 3. Тангенс і котангенс набувають додатних
значень у першій і третій чвертях, а від’ємних — у другій і четвертій.
Ïðèê ëàä 1. Визначити знаки чисел: 1) cos 230°; 2) sin 79π ;
3)tg 95π .
1) Визначимо, в якій чверті знаходиться точка тригонометричного кола, яка визначає положення кута 230°. Маємо: 180° < < 230° < 270°. Тому зазначена точка лежить у третій чверті. Косинус у третій чверті набуває від’ємних значень. Тому cos 230° < 0.
2) Визначимо спочатку, в якій чверті знаходиться точка тригономе-
тричного кола, що відповідає числу 7π . Оскільки π < |
7π < π, то числу |
||||||||
|
|
|
|
9 |
2 |
|
9 |
|
|
7π |
відповідаєточка,яказнаходитьсяудругійчверті.Тому sin 7π |
>0. |
|||||||
9 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
3)Оскільки 3π < |
9π < 2π,тоточка P9π розміщенаучетвертійчвер- |
|||||||
|
2 |
5 |
5 |
|
|
|
|
||
ті і tg |
9π |
< 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відповідь. 1) cos 230° < 0; 2) sin 7π |
> 0 ; 3) tg |
9π |
|
< 0. |
|
|||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
9 |
5 |
|
|
|

254 |
Розділ 3. Тригонометричні Функції |
Приклад 2. Відомо, що cos t = – 0,6 і π |
< t < π . Знайти sin t, tg t. |
||
2 |
|
|
= 1 – cos2t = |
З тотожності sin2t + cos2t = 1 знаходимо: sin2t |
|||
=1 −(−0,6)2 = 0,64 . Оскільки π < t < π , |
то |
точка Pt |
розміщена |
2 |
|
tgt = sint = − 4 . |
|
у другій чверті і sint > 0 . Тому sint = 0,8; |
|||
|
|
cost |
3 |
Відповідь. 0,8; − 4 . |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
Ïðèê ëàä 3 . Спростити вираз cos2 α −(ctg2α +1)sin2 α. |
||||
Застосовуючи послідовно рівність |
1 + ctg |
2 |
1 |
і основну |
|
|
t = sin2 t |
|
тригонометричну тотожність, матимемо: cos2 α −(ctg2α +1)sin2 α =
= cos2 α − sin12 α sin2 α = cos2 α −1 = −sin2 α.
Відповідь. −sin2 α.
При перетворенні тригонометричних виразів, як і алгебраїчних, області їхнього визначення можуть змінюватись. Так, у прикладі 3 даний вираз визначений при всіх дійсних значеннях α, окрім α = πп,
п Z. Спрощений вираз визначений при всіх дійсних значеннях
α. Щоб не ускладнювати запис, зазвичай домовляються, що рів-
ність даного виразу і спрощеного, отриманого за допомогою пере-
творень, справджується для всіх значень змінних, при яких визначені обидва вирази.
Розглянемо складніші приклади на застосування основних тригонометричних співвідношень.
Ïðèê ëàä 4. Визначити знаки чисел: sin2;
cos3; tg4; ctg5.
Відмітимо на тригонометричному колі точки Р2, Р3, Р4, Р5 (рис. 298). Враховуючи, що
sin 2 — це ордината точки P2 , дійдемо висно-
вку, що sin 2 > 0. Оскільки cos 3 – це абсциса точки P3 , то cos 3 < 0. Знаки tg4 і ctg 5 визна-
чимо, користуючись означеннями тангенса

Основні співвідношення між тригонометричними функціями |
|
255 |
||
і котангенса: tg4 = sin |
4 > 0, бо sin 4 < 0, cos 4 < 0, |
ctg 5 = cos5 |
< 0 , |
|
|
cos |
4 |
sin5 |
|
бо sin 5 < 0, cos 4 > 0. |
|
|
|
|
Відповідь. |
sin 2 >0; cos 3 < 0; tg 4 > 0; ctg 5 < 0. |
|
|
|
Ïðèê ëàä 5 . |
Довести, що |
|
|
sin3 α(1 − ctgα) − cos3 α(1 − tgα) = sin α − cosα .
Скориставшись означеннями tgα і ctgα та основною триго- |
||||||||||
нометричною тотожністю, одержимо: |
cos α |
|
|
sin α |
|
|||||
sin |
3 |
3 |
α(1 − tgα) = sin |
3 |
|
3 |
|
= |
||
|
α(1 − ctgα) − cos |
|
α 1 − |
|
− cos |
α 1 − |
|
|||
|
|
|
|
|
|
sin α |
|
|
cosα |
|
= sin |
3 |
sin α − cosα |
− cos |
3 |
cosα −sin α |
= sin |
2 |
α(sin α − cosα)− |
||||
|
α |
sin α |
|
|
α |
cosα |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– cos2 α(cosα −sin α) = (sin α − cosα)(sin2 α + cos2 α)= sin α − cosα.
Зверніть увагу на те, що у прикладі 5 вирази, що стоять у лівій і правій частинах рівності, мають різні області визначення, але їхні значення на спільній частині областей визначення співпадають.
Контрольні запитання
1°. Яке рівняння задовольняють координати всіх точок тригонометричного кола?
2°. Чи можуть синус і косинус одного й того самого аргументу дорівнювати відповідно: а) 0 і 0; б) 1 і 0; в) 1 і –1; г) 0,6 і 0,8; ґ) 0,5
і 0,5?
3. Чи правильно, що cos t = 35 , якщо sint = 45 ?
4. Чи можуть тангенс і котангенс одного й того самого аргументу
дорівнювати відповідно: а°) 1 і 0; б°) 1 і 1; в°) 1 і –1; г) 3 |
і |
1 |
; |
|
|
3 |
|
ґ) 2 + 3 і 2 − 3 ; д) 1 + 2 і 1 − 2 ?
5.Для яких точок Pt тригонометричного кола мають різні знaки:
а) sint і cos t; б) sin t і tg t?
6.Де розміщена точка Рt на тригонометричному колі, якщо:
а°) sin t > 0; б°) tg t < 0; в) cos 2t < 0; г) sin t cos t < 0; ґ) |sin t| = –sin t?

256 |
Розділ 3. Тригонометричні Функції |
|
|
|
|
2. Формули зведення |
|
|
|
|
Існують формули, які зводять обчислення значень |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тригонометричних функцій для довільного аргу- |
|
|
|
|
менту до обчислення їхніх значень на проміжку |
|
π |
. Ці формули називають формулами зведення. |
||
0; |
2 |
|
||
|
|
|
|
Формули зведення ґрунтуються на означеннях тригонометрич-
них функцій і властивостях геометричних перетворень – поворотів. Розглянемо на тригонометричному колі точку Pt (рис. 299).
Точку Pπ+t можна одержати з точки Pt за допомогою повороту на кут π. Тому точки Pt і Pπ+t симетричні відносно початку коорди-
нат. Їхні координати — протилежні числа. Отже, мають місце наступні формули:
cos(π +t) = −cost; sin(π +t) = −sint .
Точки Pt , Pπ−t симетричні відносно осі ординат (рис. 300). Вони
мають однакові ординати і протилежні абсциси. Це випливає з того, що точки Pt і P−t симетричні відносно осі абсцис, а точки P−t
і Pπ−t симетричні відносно початку координат. Тому справджуються наступні формули:
|
|
cos(π −t) = −cost; |
sin(π −t) = sint . |
||||||||
Точки P−t |
і P2π−t |
збігаються (2π — повний оберт!) (рис. 301), |
|||||||||
тому точки Pt |
і P2π−t |
симетричні відносно осі абсцис, у них одна- |
|||||||||
кові абсциси і протилежні ординати. Відповідні формули мають |
|||||||||||
такий вигляд: |
|
|
|
sin(2π −t) = −sint . |
|||||||
|
|
cos(2π −t) = cost; |
|||||||||
Оскільки точки Pt |
і P2π+t збігаються, то справджуються наступ- |
||||||||||
ні формули: |
|
|
|
|
|
sin(2π +t) = sint . |
|||||
|
|
cos(2π +t) = cost; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

Основні співвідношення між тригонометричними функціями |
257 |
!Головною особливістю наведеної групи формул є те, що вони стосуються лише однієї тригонометричної функції. Існує ще одна група формул зведення для синуса і косинуса. Вона відрізняється тим, що в кожній формулі містяться обидві тригонометричні функції.
Формулизведеннядлятангенсаікотангенсавипливаютьізозна- |
||||||||||||||||||||||||||
чень цих функцій і відповідних формул для синуса і косинуса. |
||||||||||||||||||||||||||
Наприклад, tg (π +t) = |
sin (π +t) |
|
= −sint = tgt; |
|
|
|||||||||||||||||||||
cos(π +t) |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−cost |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
cos |
π |
+t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
−sint |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
= −tgt. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ctg |
2 |
+t |
= |
|
|
|
|
|
|
= |
cost |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
sin |
+t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Узагальнено формули зведення подані у таблиці 29. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 29 |
|
Аргумент |
|
π |
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3π |
|
3π |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
−t |
+t |
π −t |
|
π +t |
−t |
+t |
2π −t 2π +t |
|||||||||||||
Функція |
|
2 |
2 |
|
2 |
2 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
sin |
|
|
π |
|
|
cos t |
cos t |
sin t |
|
–sin t |
–cos t |
–cos t |
–sin t |
sin t |
||||||||||||
cos |
|
|
|
sin t |
–sin t |
–cos t |
–cos t |
–sin t |
sin t |
cos t |
cos t |
|||||||||||||||
tg |
|
|
|
ctg t |
–ctg t |
–tg t |
|
tg t |
сtg t |
–ctg t |
–tg t |
tg t |
||||||||||||||
ctg |
|
|
|
tg t |
–tg t |
–ctg t |
сtg t |
tg t |
–tg t |
–ctg t |
ctg t |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
= cost, |
|
|
|
π |
|
|
|
= sint; |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
sin |
2 |
−t |
|
cos |
2 |
−t |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
π |
|
|
|
= cost, |
|
cos |
π |
+t |
|
= −sint; |
|
|
|
|
|||||||||
|
sin |
2 |
+t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
3π |
−t |
|
= −cost, |
cos |
3π |
|
|
= −sint; |
|
|
|
|
|||||||||||
|
sin |
2 |
|
|
|
2 |
−t |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
3π |
+t |
|
= −cost, |
cos |
3π |
|
|
= sint. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
sin |
2 |
|
|
|
2 |
+t |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Обґрунтуємо наведені формули пізніше. |
|
|
|
|
Аналізуючи таблицю, можна сформулювати так зване мнемонічне правило, яке дозволяє краще запам’ятати формули зведення.
17 Математика, 10 кл.

258 |
Розділ 3. Тригонометричні Функції |
1) У формулі зведення функція не змінюється, якщо до аргументу додавати ±π або ж ±2π , і змінюється (синус на
косинус, тангенс на котангенс, косинус на синус, котангенс на тангенс), якщо додавати числа ± 2π чи ±32π .
2)Одержана функція у правій частині рівності береться
зтим самим знаком, який має початкова функція, якщо
вважати, що 0 |
< t < |
π |
2 . |
||
Ïðèê ëàä 6 . |
Знайти cos(270° – α). |
Насамперед, помічаємо, що вираз містить кут 270° або 2π рад.
Тому функція змінюється, і у правій частині рівності має стояти sinα. Щоб визначити знак перед sinα, припускаємо, що кут α — гострий. Тоді точка P270°−α лежить у третій чверті тригонометрич-
ного кола. Але косинус у третій чверті — від’ємний. Тому перед sinα слід поставити знак «–» . Отже, cos(270° – α) = –sinα.
Відповідь. –sinα.
Приклад 7. Обчислити:1) sin116π; 2) cos 54π; 3) tg 43π; 4)sin1020°.
Для розв’язання перших трьох завдань подамо число, яке стоїть під знаком тригонометричної функції, у вигляді суми або
різниці чисел π або 2π і деякого числа, яке менше від |
π |
, і застосу- |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
ємо відповідну формулу зведення. Необхідні пояснення наведені |
|||||||||||||||||||||
при розв’язанні прикладу 6: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1) |
sin |
11π |
= sin |
|
|
|
π |
= −sin |
π |
= − |
1 |
; |
|
|
|||||||
6 |
|
2π − |
|
6 |
2 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2) |
|
|
5π |
|
|
|
|
π |
|
|
|
π |
|
|
2 |
|
; |
|
|
||
cos |
|
|
= cos |
π + |
|
= −cos |
|
= − |
|
|
|
|
|
||||||||
4 |
|
4 |
4 |
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3) |
tg |
4π |
|
|
|
|
π |
|
π |
= |
3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3 |
= tg π + |
3 |
= tg |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В останньому завданні виділимо з наведеного кута обертання
повні оберти, міри яких кратні 360°, їх можна відкинути. Далі застосовуємо формулу зведення.

Основні співвідношення між тригонометричними функціями |
259 |
4)sin 1020° = sin(2 · 360° + 300°) = sin 300° = sin(360° – 60°) =
=–sin 60° = − 23 .
Відповідь. 1) − 1 |
; 2) − |
2 |
; 3) |
3; 4) − |
|
3 |
. |
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепер обґрунтуємо формули, в яких до аргументу |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
додаються |
π або |
3π . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
і Pπ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Візьмемо дві точки P0 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
(рис. 302). Вони симетричні одна одній від2- |
|
|
|||||||||||||||||
носно бісектриси першого і третього коорди- |
|
|
|||||||||||||||||
натних кутів. Щоб побудувати точку Pt , |
по- |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
трібно рухатись |
по |
колу від точки P0 |
|
на |
|
|
|||||||||||||
відстань |
|
t |
|
|
у певному напрямі. Щоб побуду- |
|
|
||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
вати точку |
|
|
|
Pπ |
, треба на таку саму відстань |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
2 |
−t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
рухатись по колу від точки Pπ , але у протилежному напрямі. При |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цьому точки |
Pt |
і |
Pπ−t |
при |
будь-якому t залишатимуться |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
симетричними відносно зазначеної прямої (у = х).
Звідси випливає, що ордината першої точки збігається з абсци- |
|||||||||||||||
сою другої, а її абсциса — з ординатою другої, тобто |
|||||||||||||||
|
π |
|
|
|
|
|
|
π |
|
= sint . |
|
|
|
||
sin |
2 |
−t |
= cost; cos |
2 |
−t |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Усі інші формули обґрунтовуються за допомогою цих і раніше |
|||||||||||||||
отриманих формул: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
π |
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
π |
−t |
|
|
sin |
2 |
+t |
= sin |
π − |
2 |
+t |
= sin |
= cost; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||
|
π |
|
|
|
|
|
π |
|
|
π |
|
= −sint; |
|||
cos |
2 |
+t |
= −cos π − |
2 |
+t |
= −cos |
−t |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
3π |
−t |
|
= sin |
|
π + |
π |
|
|
= −sin |
π |
|
= −cost; |
||
sin |
2 |
|
|
|
|
|
−t |
|
|
−t |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
||
|
3π |
−t |
|
|
|
π + |
π |
|
|
= −cos |
π |
|
= −sint. |
||
cos |
2 |
|
|
= cos |
|
|
−t |
|
|
−t |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
17*

260 |
|
|
|
|
|
|
Розділ 3. Тригонометричні Функції |
|||
3π |
|
|
π |
|
π |
|
= −cost; |
|||
sin |
2 |
+t |
= sin |
π + |
2 |
+t |
= −sin |
2 |
+t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3π |
|
|
π |
|
π |
|
= sint. |
|||
cos |
2 |
+t |
= cos |
π + |
2 |
+t |
= −cos |
2 |
+t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для тангенса і котангенса кількість формул зведення можна зменшити. Справа в тім, що тангенс і котангенс довільного аргу-
менту можна звести до цих функцій аргументу з проміжку [0; π].
Справді, кожній точці на лінії тангенсів чи лінії котангенсів відповідає безліч чисел t + πn, n Z, тому тангенс і котангенс для t + πn при всіх n Z набувають того самого значення:
tg (t + πn) = tg t, ctg (t + πn) = ctg t.
Послуговуючись цим висновком, для переходу до тангенса чи |
||||||||||||||||||||||||||
котангенса |
|
гострого кута |
достатньо |
знати |
формули тангенса |
|||||||||||||||||||||
і котангенса для π ±t, π −t (90°±t,180°−t). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
17π; |
|
|
|
11π |
|
|
|
|
|
|||||
Ïðèê ëàä |
|
8 . Обчислити: |
1) tg |
2) ctg |
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Виділимо з аргументу цілу кількість значень π. |
|
|
||||||||||||||||||||||||
1) |
|
17π |
|
|
5π |
|
5π |
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
π |
|
1 |
|
|
|||||
tg |
|
6 |
= tg 2π + |
6 |
|
= tg |
6 |
= tg π − |
|
= −tg |
6 |
= − |
|
|
; |
|||||||||||
|
3 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2) |
ctg |
11π |
|
|
|
3π |
|
3π |
= ctg |
|
|
π |
|
= −ctg |
π |
= −1. |
||||||||||
4 |
|
= ctg 2π + |
4 |
= ctg |
4 |
π − |
4 |
|
4 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Відповідь. − |
1 |
; |
–1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольні запитання
1.Як розміщені на тригонометричному колі одна відносно дру-
|
гої точки: а°) |
Pπ+t і Pt ; б°) Pπ−t |
і Pt ; в) Pt і Pπ−t ; г) Pt |
і P |
3π |
−t ? |
||
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
2°. |
Яка точка симетрична точці |
Pt тригонометричного кола від- |
||||||
|
носно: а) початку координат; б) осі ординат; в) осі абсцис? |
|||||||
3. |
Які координати має точка тригонометричного кола, симетрич- |
|||||||
|
3 |
; |
4 |
|
|
|
|
|
|
на точці P |
5 |
відносно: а°) початку координат; б°) осі ор- |
|||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
динат; в°) осі абсцис; г) прямої у = х; ґ) прямої у = –х? |

Основні співвідношення між тригонометричними функціями |
261 |
4.Як можна представити кут 112°, щоб скориставшись формулами зведення обчислити cos 112°?
5.Чому дорівнює вираз:
а) sin (π +1)+ sin1; б) sin (π +1)+ sin (π −1); в) cos π +1 + sin1?
2
6.Чи правильним є твердження, що косинус суми двох кутів трикутника дорівнює косинусу третього кута?
7.Чому дорівнює тангенс тупого кута паралелограма, якщо тан- генс гострого кута дорівнює 32 ?
Задачі
259. |
Визначте знак виразу: |
|
|
|
3°) sin 4πcos 9πtg 2π |
|
||||||
|
1°) sin 65°; |
|
2°) tg 147° sin 269°; |
; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
7 |
9 |
|
|
4) sin(−2) cos2 tg(−3) ; |
|
|
|
5*) sin |
3πtg 7πcost . |
|
|||||
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
5 |
9 |
|
|
260. |
Нехай 0 < α < |
. Визначте знак виразу: |
|
|
|
|
||||||
|
π |
|
2 |
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
+ α |
3) sin (2α − π); |
|
|
|||||||
|
1°) sin |
− α |
2°) cos |
2 |
; |
|
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) tg (α − π); |
|
5) cos(π − α); |
|
|
2π − |
α |
|
|
|||
|
|
|
6) ctg |
. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
261.Обчисліть значення кожної з тригонометричних функцій, якщо:
1°) sint = −0,8; |
3π |
< t < 2π ; |
2°) cost = − |
12 |
; π < t < |
3π |
; |
||||
2 |
13 |
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3) tgt = −2,4; |
π |
< t < π ; |
4) ctgt = 3; 0 < t < π ; |
|
|
||||||
|
|
|
2 |
< t < 3π ; |
|
5 |
2 |
|
|
||
5°) sint =0,6; |
π |
6°) cost = − |
; π < t < 2π . |
||||||||
2 |
13 |
||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||
262. Знайдіть координати точки |
Pt на тригонометричному колі, |
||||||||||
якщо: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1) ctgt = − |
5 |
; |
|
|
|
2) tgt = −4 ; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
12 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||
3*) ctgt = 2 + |
3; |
|
4*) tgt =1 + |
2 . |
|
|

262 |
|
|
|
|
|
|
263. Обчисліть: |
|
|||||
1) |
|
tg α |
|
, якщо sin α = − |
2 |
|
1 − cosα |
3 |
|||||
|
|
|
||||
2) |
|
ctgα |
|
, якщо cosα = − |
3 |
|
1 + sin α |
|
4 |
||||
|
|
|
Розділ 3. Тригонометричні Функції
іctg α > 0;
іctg α < 0.
264. |
Спростіть вираз: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
1°) |
sin2 α −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
cos2 α −1 |
|
|
|
||||||||||||||
|
1 − cos2 α |
; |
|
|
|
|
|
|
1 −sin2 α; |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
3°) |
cosαtgα −sin α ; |
4°) |
cosα −sin αctg α; |
|||||||||||||||||||||||||
|
5°) |
cos2 α + ctg2α + sin2 α ; |
6°) |
cos2 α + tg2α + sin2 α ; |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
; |
|
8) 1 + tg |
2 |
|
|
1 |
; |
|||||||||
|
7) 1 + ctg |
|
α + |
|
|
|
|
|
α + |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
cos2 α |
|
sin2 α |
|||||||||||||||||||||||||
|
9) 1 + ctg2α ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
10) |
|
1 + tg2α |
; |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + ctg2 α |
|
|||||||||||||||||||
|
|
1 + tg2α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
11) sin2 α −sin4 α + cos4 α ; |
|
12) cos2 |
α − cos4 α + sin4 α ; |
|||||||||||||||||||||||||
|
13) (tg α + ctg α)(1 + cosα)(1 − cosα) |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
14) |
(tg α + ctg α)(1 + sin α)(1 −sin α) ; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
15*) |
|
tgα |
|
; |
|
|
|
|
|
16*) |
|
|
ctg α |
. |
||||||||||||||
|
|
|
1 + tg2 |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + ctg2α |
||||||||||||
265. |
Доведіть тотожність: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
1°) |
1 |
|
+ |
|
1 |
|
|
= |
|
1 |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
sin2 |
α |
cos2 |
α |
|
sin2 α cos2 |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
2) ctg2α − tg2α = cos2 α −sin2 α; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin2 α cos2 α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3°) cos4 α −sin4 α =1 −2sin2 α; |
|
4°) sin4 α − cos4 α =1 −2cos2 α; |
||||||||||||||||||||||||||
|
5) tg2α −sin2 α = tg2α sin2 α; |
|
6) ctg2α − cos2 α = ctg2α cos2 α; |
||||||||||||||||||||||||||
|
7)cos2 α + 2sin2 α + sin2 αtg2α = |
|
|
|
1 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
cos2 α |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
8) sin2 α + 2cos2 α + cos2 αc tg2α = |
|
1 |
|
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
sin2 α |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
266°. Обчисліть значення тригонометричних функцій для на- |
||||
ступних кутів: |
3) 150°; |
4) 210°; |
5) 225°; |
|
1) 120°; |
2) 135°; |
|||
6) 240°; |
7) 300°; |
8) 315°; |
9) 330°; |
10) 390°. |

Основні співвідношення між тригонометричними функціями |
|
|
|
|
|
263 |
||||||||||||||||||
267°. Користуючись формулами зведення, обчисліть: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
1) sin |
19π |
; |
|
2) cos |
11π |
; |
3) |
tg |
11π |
; |
|
4) ctg |
31π |
; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
6 |
7π |
|
3 |
13π |
|
4 |
4π |
|
|
6 |
7π |
||||||||||||
− |
− |
− |
8) ctg |
− |
||||||||||||||||||||
5) sin |
3 |
; |
6) cos |
|
6 |
; 7) |
tg |
3 |
; |
|
4 |
. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
268°. Обчисліть значення виразу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1) cos 990° |
– sin 780° – ctg 945°; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2) tg 1080° |
– sin 855° + cos 1305°; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3) 3cos 1860° |
+ sin(–1920° ) + cos(–630°); |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
4) cos 2850° – cos (–765°) + tg 1035°. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
269. Зведіть до тригонометричних функцій додатного аргументу, меншого від π:
1)9 ; 2) cos 359π; 3) tg 3512π; 4) ctg 185π.
270.Зведіть до значення тригонометричної функції для числа зsin 28π
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
відрізка 0; |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
1) |
sin 4π ; |
2) cos 7π ; |
3) tg −5π ; 4) |
ctg −11π . |
|||
|
|
3 |
4 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
271. |
Обчисліть: |
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
(sin10°+ sin 20°+ sin30°)−(cos60°+ cos70°+ cos80°); |
|
|
||||
|
2*) ctg 31° ctg 32° ctg 33° … ctg 57° ctg 58° ctg 59°. |
|
||||||
272. |
Обчисліть суму: |
|
|
|
|
|
||
|
1) |
sin 0°+ sin1°+ sin 2°+...+ sin359°+ sin360°; |
|
|
|
|||
|
2) |
tg20°+ tg40°+ tg60°+...+ tg160°+ tg180°. |
|
|
|
273. Спростіть вираз: |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||
1) |
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
||||
sin(π + α) |
+ cos |
2 |
+ α |
|
+ cos(2π − α) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin α |
|
|
tg |
− α |
|
|
|
cosα |
|
|
|||||
2) |
|
− |
2 |
|
|
+ |
|
|
; |
|
|||||||
|
sin(π + α) |
ctg(π − α) |
|
cos(π − α) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3π |
|
|
|
|
|
ctg |
2 |
− α |
− tg(π + α) + sin |
2 |
− α |
||||||||||
3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||
|
|
|
|
|
|
cos(π + α) |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−sin 3π − α 2 ;
2

264 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Розділ 3. Тригонометричні Функції |
|||
|
|
|
3π |
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
sin |
2 |
+ α |
|
tg |
− α |
|
|
|
|
|
||
4) |
|
|
|
|
2 |
|
. |
|
|
|
|
|||
|
ctg(2π − α) |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
sin(π + α) |
|
|
|
|
|
||||||
274. Доведіть тотожність: |
|
|
|
|
|
|||||||||
1) |
|
|
π |
|
|
|
π |
|
= 0 |
π |
|
π |
|
|
sin |
4 |
+ α − cos |
− α |
; 2)tg |
+ α |
= ctg |
− α . |
|||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
4 |
|
275. Косинус одного зі суміжних кутів дорівнює −1213 . Знайдіть синус другого суміжного кута.
276. Косинус одного з кутів паралелограма дорівнює −135 . Зна-
йдіть синус другого з його кутів.
277. Сума косинусів гострих кутів прямокутного трикутника дорівнює m. Знайдіть:
1) суму квадратів синусів цих кутів;
2*) добуток синусів цих кутів.
Вправи для повторення
278.Виберіть серед кутів:
1) 205°; 335°; 385°; 695°; 745°; –25°; –205°; –335° такі, синус яких дорівнює sin 25°;
|
2) π; 4π; 6π; 11π; 21π; − |
4π; − |
9π; − |
19π такі, косинус яких |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
5 |
5 |
5 |
|
5 |
5 |
|
|
5 |
|
|
5 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
дорівнює cos |
π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
279. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 303 зображено графік функції y = f(x), визначеної на |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
множині усіх дійсних чисел. Яким буде графік функції: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1) y = f(x – 1); |
|
|
|
2) y = f(x + 1); |
|
|
3) y = f(x – 2)? |
||||||||||||||||||||||||||
280. |
Данографікифункцій,визначенихнавідрізку[–1;0](рис.304). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Добудуйтекожнийзних(якщоцеможливо)дографіка:1)пар- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ної функції; 2) непарної функції. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

Основні співвідношення між тригонометричними функціями |
265 |
Підсумок
Головні твердження
Назва твердження або словесне формулювання
Основна
тригонометрична тотожність і наслідки з неї
Функція не змінюєть-
ся, якщо до аргументу t додати ±π або ж
±2π , і змінюється (си-
нус на косинус, тангенс на котангенс,
косинус на синус, ко-
тангенс на тангенс), якщо додати числа
± 2π чи ± 32π . Знак у
правій частині рівності збігається зі знаком у лівій частині, якщо t задовольняє
умову: 0 < t < 2π .
Зміст Графічна твердження ілюстрація
sin2t + cos2t = 1,
|
2 |
1 |
|
||
1 |
+ tg t |
= |
|
, |
|
cos2 t |
|||||
|
2 |
1 |
|
||
1 |
+ ctg |
t = |
|
||
sin2 t |
sin(π +t) = −sint cos(π +t) = −cost sin(π −t) = sint cos(π −t) = −cost
π |
|
|
|
|
= cost; |
|
sin |
|
−t |
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
= sint |
|||
cos |
|
|
−t |
|||
2 |
|
|
|
|||
π |
|
|
= cost |
|||
sin |
|
|
+t |
|||
2 |
|
|
|
|||
|
π |
|
|
|
= −sint |
|
cos |
2 |
+t |
||||
|
|
|
|
|
|
|
3π |
|
|
|
= −cost |
||
sin |
2 |
|
−t |
|||
|
|
|
|
|
||
3π |
|
|
|
= −sint |
||
cos |
2 |
|
−t |
|||
|
|
|
|
|
||
3π |
+t |
|
||||
cos |
2 |
|
= sint |
|||
|
|
|
|
|||
3π |
|
|
|
= −cost |
||
sin |
2 |
|
+t |
|||
|
|
|
|
|