Logo strony doKwadratu

WZORY REDUKCYJNE

Wzory redukcyjne pozwalają przekształcić funkcję trygonometryczną kąta większego niż \(90^o\) (lub \(\frac{\pi}{2}\) ) na funkcję kąta ostrego z przedziału \((0^o, 90^o)\)

Wzór redukcyjny

Do redukowania kątów funkcji trygonometrycznych będziemy posługiwać się jednym ogólnym wzorem postaci: \[\text{funkcja}(k\cdot90^\circ\pm \alpha) = \left\{ \begin{array}{cl} \pm \text{funkcja} (\alpha) & \text{dla}\,\, k\,\, \text{parzyste} \\ \pm \text{kofunkcja} (\alpha) & \text{dla}\,\, k\,\, \text{nieparzyste} \end{array} \right.\]

Jak korzystać z tego wzoru, pokazane jest poniżej.
Schemat postępowania

1) Dany kąt przedstawiamy w postaci \((k\cdot90^\circ + \alpha)\) lub \((k\cdot90^\circ - \alpha)\) pamiętamy tylko, aby kąt \(\alpha\) zawierał się w przedziale \((0^\circ, 90^\circ )\)

\[ 240^\circ =2\cdot90^\circ +60^\circ \,\,\,\,\,\,\,\,\, k=2,\,\alpha=60^\circ\] \[ 120^\circ =1\cdot90^\circ +30^\circ \,\,\,\,\,\,\,\,\, k=1,\,\alpha=30^\circ\] \[ 120^\circ =2\cdot90^\circ -60^\circ \,\,\,\,\,\,\,\,\, k=2,\,\alpha=60^\circ\] \[ 315^\circ =3\cdot90^\circ +45^\circ \,\,\,\,\,\,\,\,\, k=3,\,\alpha=45^\circ\] \[ 330^\circ =4\cdot90^\circ -30^\circ \,\,\,\,\,\,\,\,\, k=4,\,\alpha=30^\circ\]

2) Ustalamy ile wynosi liczba \(k\)
a) jeżeli \(k\) jest liczbą parzystą wówczas nasza funkcja pozostaje bez zmian.
b) jeżeli \(k\) jest liczbą nieparzystą wówczas nasza funkcja zmieni się na kofunkcję według schematu: \[\sin x \,\,\,\,\,\ zmieniamy\,\, na \,\,\,\,\,\ \cos x\] \[\cos x \,\,\,\,\,\ zmieniamy\,\, na \,\,\,\,\,\ \sin x\] \[\text{tg}\, x \,\,\,\,\,\ zmieniamy\,\, na \,\,\,\,\,\ \text{ctg}\, x\] \[\text{ctg}\, x \,\,\,\,\,\ zmieniamy\,\, na \,\,\,\,\,\ \text{tg}\, x\]

3) Ustalamy znak (+ czy -) po prawej stronie wzoru. W tym celu określamy w której ćwiartce znajduje się końcowe ramię naszego kąta wyjściowego, a następnie sprawdzamy jaki znak w tej ćwiartce ma nasza wyjściowa funkcja (nie kofunkcja). W tym celu pomocny może być poniższy rysunek. Rysunek pomagający określić znak funkcji trygonometrycznej w zależności od ćwiartki, W pierwszej ćwiartce same plusy, w drugiej tylko sinus, w trzeciej tangens i cotangens, a w czwartej cosinus.

4) Jeżeli kąt, który mamy obliczyć jest ujemny np. \(\sin (-300^\circ)\), wówczas musimy zastosować jeden z poniższych wzorów, wynikający z parzystości i nieparzystości funkcji trygonometrycznych a następnie rozwiązywać według powyższego schematu. \[\sin (-x)=-\sin x\] \[\cos (-x)=\cos x\] \[\text{tg} (-x)=-\text{tg} x\] \[\text{ctg} (-x)=-\text{ctg} x\]
Przykład
Oblicz:  \(\sin 210^\circ\)

Rozwiązanie

\( 210^\circ\) przedstawiamy w postaci \((2\cdot90^\circ+30^\circ)\) pamiętamy, aby kąt \(\alpha\) zawierał się w przedziale \((0^\circ \lt \alpha \lt 90^\circ )\)
\(\sin 210^\circ = \sin(2\cdot90^\circ+30^\circ)\)
ile wynosi \(k=?\)
\(k=2\) jest parzyste zatem funkcja sinus pozostaje
jaka ćwiartka ?
Kąt \( 210^\circ\) należy do przedziału \(\left( 180^\circ ,270^\circ \right)\) czyli końcowe ramię kąta leży w III ćwiartce.
W III ćwiartce sinus jest ujemny

zatem mamy
\(\sin 210^\circ=\sin(2\cdot90^\circ+30^\circ)=-\sin30^\circ\)
wartość \(\sin30^\circ=\frac12\) odczytujemy z tabeli

ostatecznie możemy zapisać
\(\displaystyle\sin 210^\circ=-\sin30^\circ=-\frac12 \)
Odpowiedź
\(\displaystyle\sin 210^\circ=-\frac12\)

WZORY REDUKCYJNE - ZADANIA

Zadanie 1
Oblicz:   \(\cos 330^\circ\)

Rozwiązanie



Zadanie 2
Oblicz:  \(\text{ctg}\, 225^\circ\)

Rozwiązanie



Zadanie 3
Oblicz:  \(\text{tg}\, 150^\circ\)

Rozwiązanie



Zadanie 4
Oblicz:  \(\sin\,(-405)^\circ\)

Rozwiązanie



Zadanie 5
Oblicz:  \(\cos (-120)^\circ\)

Rozwiązanie



→ dalej Wzory redukcyjne tabela →

← wstecz Sumy i różnice funkcji trygonometrycznych←