ฟังก์ชันตรีโกณมิติ คือฟังก์ชันที่นิยามด้วย วงกลมหนึ่งหน่วย (วงกลมรัศมี 1 หน่วย จุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดกำเนิด) ถ้าวัดส่วนโค้งยาว หน่วยจากจุด ไปถึงจุด จะได้ และ จากสองฟังก์ชันนี้จึงนิยาม tan, cot, sec และ cosec ต่อ แล้วนำไปใช้กับมุม กราฟ สูตรผลบวกของมุม ตัวผกผัน เอกลักษณ์ สมการ และการหาด้านกับมุมของรูปสามเหลี่ยม
สวัสดีครับ นี่พี่ติว OCM
บทนี้สูตรเยอะ แต่เกือบทุกสูตรโยงกลับไปที่วงกลมหนึ่งหน่วยได้ ถ้าเห็นภาพจุด วิ่งรอบวงกลม เรื่องเครื่องหมาย ค่ามุมพิเศษ และคาบจะไม่ต้องท่องครับ
สรุปบทนี้ใน 1 ตาราง
หัวข้อ | ต้องทำอะไรเป็น |
|---|---|
ฟังก์ชันไซน์และโคไซน์ | หาจุดปลายส่วนโค้งบนวงกลมหนึ่งหน่วย บอกเครื่องหมายตามจตุภาค |
ฟังก์ชันตรีโกณมิติอื่น ๆ | tan cot sec cosec และเอกลักษณ์พื้นฐาน |
ฟังก์ชันตรีโกณมิติของมุม | แปลงองศากับเรเดียน ใช้กับรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก |
กราฟ | บอกคาบ แอมพลิจูด เรนจ์ |
ผลบวกและผลต่าง | สูตรผลบวก ผลต่าง มุมสองเท่า |
ตัวผกผัน | หาค่า arcsine arccosine arctangent |
เอกลักษณ์และสมการ | พิสูจน์เอกลักษณ์ แก้สมการ |
กฎของโคไซน์และกฎของไซน์ | หาด้านและมุมของรูปสามเหลี่ยมใด ๆ |
ระยะทางและความสูง | ใช้มุมก้ม มุมเงยแก้โจทย์ |
1ฟังก์ชันไซน์และโคไซน์
วงกลมหนึ่งหน่วยคือกราฟของ ให้ เป็นจำนวนจริง วัดส่วนโค้งยาว หน่วยจากจุด
วัดทวนเข็มนาฬิกา
วัดตามเข็มนาฬิกา
จุดปลายคือ
ถ้าจุดปลายส่วนโค้งคือ
θ = 5π6 (150°)
เส้นสีน้ำเงินบนแกน X ยาวเท่ากับ cos θ เส้นสีส้มบนแกน Y ยาวเท่ากับ sin θ
θ = 5π/6 (150°) วัดส่วนโค้งยาว 5π/6 หน่วยจากจุด (1, 0) ทวนเข็มนาฬิกา จุดปลายอยู่ในจตุภาคที่ 2 มุมอ้างอิง 30° ได้ cos θ = −√3/2 และ sin θ = 1/2
สิ่งที่ได้ตามมาทันที
และ โดเมนของทั้งสองฟังก์ชันคือเซตของจำนวนจริง
เส้นรอบวงของวงกลมหนึ่งหน่วยยาว จึงได้ และ เมื่อ เป็นจำนวนเต็ม
และ
เครื่องหมายในแต่ละจตุภาค
จตุภาค | (พิกัด ) | (พิกัด ) |
|---|---|---|
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 |
หาค่าจากมุมอ้างอิง
หาจุดปลายส่วนโค้งก่อน ดูว่าทำมุมแหลมกับแกน X เท่าไร แล้วใส่เครื่องหมายตามจตุภาค
(จตุภาคที่ 3)
(จตุภาคที่ 4)
(วัดตามเข็มนาฬิกาไปตกจตุภาคที่ 3)
2ฟังก์ชันตรีโกณมิติอื่น ๆ
แต่ละตัวนิยามเฉพาะเมื่อตัวส่วนไม่เป็น 0 เช่น และ ไม่นิยามเมื่อ
หาร ด้วย หรือ จะได้
3ฟังก์ชันตรีโกณมิติของมุม
องศาและเรเดียน
มุมที่จุดศูนย์กลางของวงกลมซึ่งรองรับส่วนโค้งยาวเท่ารัศมี มีขนาด 1 เรเดียน ถ้าวงกลมรัศมี มีส่วนโค้งยาว รองรับมุม เรเดียน จะได้
องศาเป็นเรเดียน: คูณ เช่น
เรเดียนเป็นองศา: คูณ เช่น
ส่วนโค้งยาว 6 เซนติเมตรบนวงกลมรัศมี 4 เซนติเมตร รองรับมุม เรเดียน
มุมที่มีจุดยอดที่ และด้านเริ่มต้นทับแกน X ทางบวก เรียกว่ามุมใน ตำแหน่งมาตรฐาน ค่าฟังก์ชันตรีโกณมิติของมุม เรเดียนเท่ากับค่าของจำนวนจริง ถ้ามุมเป็นองศา ให้แปลงเป็นเรเดียนก่อน
มุมของรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก
ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ที่มีมุม เป็นมุมฉาก
ตัวอย่าง: มุม เป็นมุมแหลม และ ให้ด้านตรงข้ามมุม ยาว 8 ด้านประชิดยาว 15 ด้านตรงข้ามมุมฉากยาว จึงได้ , , , และ
4กราฟของฟังก์ชันตรีโกณมิติ
ฟังก์ชัน | โดเมน | เรนจ์ | คาบ |
|---|---|---|---|
สำหรับ และ เมื่อ และ
แอมพลิจูด คือครึ่งหนึ่งของผลต่างระหว่างค่าสูงสุดกับค่าต่ำสุด
คาบ
เรนจ์
ตัวอย่าง: มีแอมพลิจูด คาบ และเรนจ์
y = 2sin 2x
เส้นประสีส้มคือค่าสูงสุดและต่ำสุด ห่างจากแกน X เท่ากับแอมพลิจูด
y = 2sin 2x มีแอมพลิจูด |a| = 2 คาบ 2π/b = π เรนจ์ [−2, 2] และโดเมนเป็นจำนวนจริงทั้งหมด
5ฟังก์ชันตรีโกณมิติของผลบวกและผลต่าง
ตัวอย่าง:
มุมสองเท่า
แทน ในสูตรผลบวก
ตัวอย่าง: และ จะได้ ดังนั้น
จากสูตรผลบวกและผลต่าง ยังพิสูจน์สูตรอื่นได้อีก เช่น และ
6ตัวผกผันของฟังก์ชันตรีโกณมิติ
ฟังก์ชันตรีโกณมิติไม่เป็นฟังก์ชัน 1-1 จึงต้องจำกัดโดเมนก่อน ตัวผกผันจึงจะเป็นฟังก์ชัน
ฟังก์ชัน | โดเมน | เรนจ์ |
|---|---|---|
บางเล่มเขียน , และ แทน arcsine, arccosine และ arctangent
เพราะเป็นค่าเดียวใน ที่ไซน์เท่ากับ
: ให้ อยู่ใน ไซน์จึงไม่เป็นลบ ได้
7เอกลักษณ์และสมการตรีโกณมิติ
เอกลักษณ์
จัดข้างที่ซับซ้อนกว่าให้เท่ากับอีกข้าง มักเปลี่ยนทุกตัวเป็น sin กับ cos
สมการ
แก้ เมื่อ
ได้
ได้
ถ้าโจทย์ไม่จำกัดช่วง ให้บวก เมื่อ เป็นจำนวนเต็ม
8กฎของโคไซน์และกฎของไซน์
ในรูปสามเหลี่ยม ด้าน , , อยู่ตรงข้ามมุม , , ตามลำดับ
กฎของโคไซน์ ใช้เมื่อรู้สองด้านกับมุมในระหว่าง หรือรู้ครบสามด้าน
กฎของไซน์ ใช้เมื่อรู้สองมุมกับหนึ่งด้าน หรือรู้สองด้านกับมุมตรงข้ามด้านใดด้านหนึ่ง
ตัวอย่าง: , และ
พื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมหาได้จาก ตัวอย่างนี้ได้ ตารางหน่วย
9การหาระยะทางและความสูง
ถ้าวัตถุอยู่สูงกว่าแนวเส้นระดับสายตา มุมที่มองขึ้นไปเรียกว่า มุมเงย ถ้าอยู่ต่ำกว่า มุมที่มองลงไปเรียกว่า มุมก้ม
วาดรูป กำหนดมุมเงยหรือมุมก้ม และระยะที่รู้
ถ้าเป็นรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ใช้ sin cos tan
ถ้าไม่ใช่ ใช้กฎของไซน์หรือกฎของโคไซน์
ตัวอย่าง: มองยอดเสาเป็นมุมเงย เดินตรงเข้าหาเสาอีก 10 เมตร มองเป็นมุมเงย เสาสูงเท่าไร (ไม่คิดความสูงของผู้มอง)
ให้เสาสูง และจุดที่สองห่างจากโคนเสา เมตร จะได้ และ
จุดที่นักเรียนพลาดบ่อย
ตั้งเครื่องคิดเลขผิดโหมด (องศากับเรเดียน)
ใส่เครื่องหมายผิดจตุภาค เช่น เขียน ที่ถูกคือ
ตอบ arcsine หรือ arccosine นอกเรนจ์ เช่น ตอบ ที่ถูกคือ
แก้สมการแล้วหารด้วย หรือ ทิ้ง ทำให้คำตอบหาย
ใช้กฎของไซน์หามุมแล้วลืมว่ามุมป้านก็มีไซน์เท่ากัน () ต้องตรวจว่ามุมไหนเป็นมุมภายในได้จริง
