Szinusz Definíció



Bevezető


A trigonometrikus függvények vagy szögfüggvények eredetileg egy derékszögű háromszög egy szöge és két oldalának hányadosa közötti összefüggést írják le. A szögfüggvények fontosak többek között a geometriai számításoknál, különféle mozgások és a periodikus jelenségek leírásánál, és a műszaki élet számtalan területén.

A szögfüggvények fontosak többek között a geometriai számításoknál...

Lényegében a szinusz függvény (sin) az α szöggel szemben lévő ("a" oldal) a befogó és a c átfogó hányadosa, mint ahogy az alábbi képen is látható:

Szinusz derékszögű háromszögben

A sinx függvény bevezetése


A szögeket gyakran fokokban adjuk meg, de radiánokban is megadhatjuk. Amikor azt mondjuk, hogy „minden szögnek” létezik szinusza, azt úgy is érthetjük, hogy minden valós számhoz (mint radiánban megadott szöghöz) tartozik pontosan egy szinuszérték. A szinusz szögfüggvényt és a többi szögfüggvényt is tekinthetjük egy-egy valósszámú típusú függvénynek. Az eddig megismert függvények után újabb függvényeket ismerünk meg, a trigonometriai függvényeket. Az függvényt szinuszfüggvények nevezzük.

Hullám

Ismertebb szögfüggvények derékszögű háromszögben


sin α =
szöggel szemközti befogó / átfogó
=
a / c

cos α =
szögg melletti befogó / átfogó
=
b / c

tan α =
szögg szemközti befogó / szög melletti befogó
=
a / b


Gyakorlatban


Mint említettem a trigonometria nagy eséllyel csillagászati célok miatt született meg így nézzük meg gyakorlatban is, hogy őseink milyen problémákat oldottak meg a fondorlatos szinusz tétellel.

Kezdjük is első problémánk hogyan lehet megmérni azt hogy egy csillag milyen tévol van a földtől? (Csatoltam képet, hogy jobban eltudjuk képzelni az emberek többsége végülis vizuális tipusú)

Csillagászati számitás problémáinak megoldása

A csillag távolságának megállapításához megmérjük, hogy milyen szögben látszik a csillag a Földről nézve nyáron és télen is (ezt meg is felezhetjük akár). Ez alapján kitudjuk számolni a szöget. Szerencsére azt tudjuk hogy a Föld és a Nap közötti távolság úgy durván ~ 150 millió km és az α feltételezzük legyen 1o. És ez a két adat éppen elég is, hogy használhassuk Szinusz függvényünket. Ezután nincs is más dolgunk behelyetesítjük az adatainkat és meg is van az eredmény nagyjából ~ 8823 millió kilométerre van a csillagunk. A számolást és az ábrát képen vezettem le feljebb.


Történelme


 A trigonometriát valószínűleg asztronómiai célokra találták fel...

A trigonometriát valószínűleg asztronómiai célokra találták fel. A trigonometria kezdeteit az ókori Egyiptom, Mezopotámia és az Indus-völgyi civilizációig lehet követni több, mint 4000 évvel ezelőttig. A fokokban, percekben és másodpercekben történő szögmérés a babiloni hatvanas számrendszerből ered. A trigonometria szögfüggvényes alkalmazása a hellenizmus korában élt görög matematikustól, Hipparkhosztól származik kb. i. e. 150-ből. Bővebenn itt.

Gyakorlatban

Egy egyik oldala 10 cm, a rajta fekvő két szög 35o és 44o mekkora a másik két oldala?

Ezeket tudjuk:
a = 10 cm
β = 35o
γ = 44o


α = ?
b = ?
c = ?
Az α már egyből kitudjuk számolni mert ugye egy háromszög belső szögeinek összege 180o és két szöget már alapból tudunk vagyis:
180o-(35o+44o)=101o vagyis az α=101o
Behelyetesítünk:
10 / b
=
sin 101o / sin 35o
keresztbe szorzunk
b * sin 101o = 10 * sin 35o / 35
b = 5,84 cm

b / c
=
sin β / sin γ

5,84 / c
=
sin 35o / sin 44o
keresztbe szorzunk
c * sin 35o = 5,84 * sin 44o / sin 44o
c = 7,07 cm


Gyakorlatban

Egy két oldala 8 cm és 10 cm, a 10cm-es oldallal szemközti szög 75o. Hatázozd meg a hiányzó oldalakat!

Ezeket tudjuk:
a = 8 cm
α = 75o
b = 10 cm


γ = ?
β = ?
c = ?
a / b
=
sin β / sin α

8 / 10
=
sin β / sin α

0,8 =
sin β / sin 75o
* sin 75o
0,8 * sin 75o = sin β β = 50,60o
γ = 180-(50,60o+75o)=54,4o
a / c
=
sin β / sin γ

8 / c
=
sin 50,60o / sin 54,4o
keresztbe szorzunk
c * sin 50,60o = 8 * sin 54,4o
c = 8,42 cm


Gyakorlatban

Egy két szöge 20o és 126o. A legkisebb szöggel szemközti oldal 12 cm. Mekkora a másik két oldal?

Ezeket tudjuk:
β = 126o
α = 20o
c = 12 cm


γ = ?
b = ?
a = ?
Az γ már egyből kitudjuk számolni mert ugye egy háromszög belső szögeinek összege 180o és két szöget már alapból tudunk vagyis:
180o-(126o+20o)=34o vagyis az γ=34o
Behelyetesítünk:
b / c
=
sin β / sin γ

b / 12
=
sin 126o / sin 20o
keresztbe szorzunk
12 * sin 126o = b * sin 20o / (sin 126o * 12)
b = 28,38 cm
a / b
=
sin β / sin γ

a / 28,38
=
sin 34o / sin 126o
keresztbe szorzunk
28,38 * sin 34o = a * sin 126o / (28,38 * sin 34o)
a = 19,62 cm