TuzimunMath

TuzimunMath

Ты знаешь, кто номер один!
На Пикабу
Дата рождения: 12 декабря
19К рейтинг 73 подписчика 12 подписок 54 поста 21 в горячем
Награды:
5 лет на Пикабу
36

Теорема сикусов

На дворе 1⁴+2⁴+3⁴+5⁴+6⁴ год, а ты до сих пор не знаешь, что такое сикус? Тогда тебе сюда https://pikabu.ru/story/sikus_trigonometricheskaya_funktsiya..., а если ты знаешь, что такое сикус, то читай дальше!


Теорема сикусов.


Пусть есть произвольный треугольник ABC со сторонами a, b и с и углами α, β и γ.

Тогда для него справедливо следующее утверждение:

(для других углов аналогично)


Доказательство:

По определению sic(α) = sin(α) + cos(α). Умножаем это равенство на 2bc и получаем следующее выражение:

И преобразовав его получаем формулу теоремы сикусов! (S - площадь треугольника)


Если вы не поняли почему 2bc*cos(α) = c² + b² - a², то смотрите теорему косинусов.


Если вы хотите, что бы я написал статью в википедии про теорему сикусов, то пишите в комментариях.


А так же настоятельно рекомендую узнать, что такое "Тосинус" и "Керсинус"!

Показать полностью 3
39

Сикус (тригонометрическая функция)

Сикус — тригонометрическая функция, отражающая для прямоугольного треугольника зависимость суммы длин катетов и гипотенузы. Эта функция может значительно облегчить решение задач на прямоугольный треугольник с известной суммой длин катетов.

Определение: Сикус - это сумма синуса и косинуса одного угла.

Другими словами сикус угла α - это отношение (a+b)/c. (sic α = (a+b)/c).

Сикусом угла β называется отношение (a+b)/c. (sic β = (a+b)/c).

Стоит отметить, что sic(x)=sic(90°-x).

Вывод сикуса острого угла:

По определению sic(α) = sin(α) + cos(α)

cos(α) = b/c, а sin(α) = a/c

График функции y = sic(x) имеет следующий вид:

Нули функции: 0.75π + πn, где n ∈ Z.

Период функции 2π.

Максимальное значение √2.

Минимальное значение -√2.

Первообразная и производная сикуса:

Разложение в ряд Тейлора

А теперь применение сикуса при решении задач с прямоугольным треугольником!

В прямоугольном треугольнике ABC (угол C прямой) сумма длин катетов равна 4, а угол CAB равен 30°. Найти длину гипотенузы. (такие задачи очень часто встречались, когда только начинали учить тригонометрию)

Решение (без рисунка!):

Для начала определим величину сикуса 30°

А теперь просто пишем чему равен сикус 30° из этого прямоугольного треугольника (с - длина гипотенузы) и моментально получаем ответ!

Если вам понравилось, то настоятельно рекомендую посмотреть эти посты:

https://pikabu.ru/story/kersinustrigonometricheskaya_funktsi...

https://pikabu.ru/story/tosinus_trigonometricheskaya_funktsi...

Если нашли ошибку или неточность, то пишите об этом в комментариях!

(следующий пост будет про теорему сикусов)

Показать полностью 7
72

Как найти синус любого целого угла

Этот вопрос мучает меня с того момента, как мы начали изучать тригонометрию. И спустя чуть больше года я нашел способ!
Порядок действий:
1) Найти синус и косинус 15°
2) Найти синус и косинус 18°
3) Зная синусы и косинусы 15° и 18°, найти синус 3° (используя формулу синуса разности аргументов)
4) Зная синус 3°, найти синус 1° (используя формулу тройного угла)
5) Зная синус 1°, мы можем найти синус любого целого угла (используя формулы двойного, тройного и т.д. углов)

Пункт 1. Найти синус и косинус 15°.
Есть много способов искать синус и косинус 15°, самый простой из них - это синус/косинус половинного угла, но я буду выводить из прямоугольного треугольника. Такой способ, который я вам сейчас покажу, я нигде не видел (хотя долго искал), так что можно сказать, что он авторский ©.
Нарисуем такой треугольник

Начнем с треугольника ACM. Пусть AC = 1.
Тогда: AM = 2, CM = √3.

Переходим к треугольнику AMB. Очевидно, что этот треугольник равнобедренный, значит: BM = AM = 2.
Заканчиваем треугольником ABC.
AC = 1, BC = MC + BM = 2 + √3. Мы знаем длины двух катетов, и необходимо найти гипотенузу. Искать будем по теореме Пифагора.

Нарисуем опять изначальный треугольник, только уже с известными сторонами.

Синус и косинус 15° успешно найдены!

Пункт 2. Найти синус и косинус 18°.
Тут я ничего вам авторского показать не могу, так что можете посмотреть видео как выводить синус 18°, а косинус можно найти из основного тригонометрического тожества

Не смотря на то, что видео не на русском языке там должно быть все понятно, а я буду использовать уже готовые значения синуса и косинуса 18°.

Пункт 3. Найти синус 3°.
Все вы знаете формулу синуса разности аргументов (я надеюсь).

В нашем случае α = 18°, а β = 15°. Говорить тут особо нечего, а просто писать и считать...
Для удобства я буду использовать следующие значения синуса и косинуса 15°.

(это тоже самое, что я вывел в П.1)

Тут даже сводить к общему знаменателю не надо, поскольку он и так общий. Сначала умножаем, потом вычитаем и в конце получаем выражение, на которое смотреть страшно!

Но если чуть чуть поиграться с этим выражением, то мы получим конфеточку.

Пункт 4. Найти синус 1°.
Будем использовать формулу синуса тройного угла

В нашем случае α = 1°.
Получаем кубическое уравнение относительно sin1° в каноническом виде.

Для удобства сделаем две замены, тогда наше уравнение имеет следующий вид:

Решая это уравнение, мы понимаем, что это уравнение имеет три действительных корня, и эти корни будут значениями синуса 1°, 121° и 241°.
Т.к.sin(3*1°)=sin3°, sin(3*121°)=sin363°=sin3°, аналогично для 241°
Другими словами, если x1, x2 и x3 - это корни, то х1 = sin1°, x2 = sin121°, x3 = sin241°. Как определить какой из этих корней будет синусом 1°? Все более чем просто! Стоит отметить, что
sin241° < sin1° < sin121°, а это значит, что если расставить корни в порядке возрастания, то sin1° будет по середине!
Как решать кубические уравнения я не буду рассказывать, а просто выпишу корни этого уравнения.

(косинус 3° находим по основному тригонометрическому тождеству)

Справка: i - мнимая единица (если кто то не знает)

Теперь задание самым бешеным математикам: избавиться от мнимой части (если извлечь кубические корни, то для х1 мнимая часть сокращается, а для х2 и х3 она сократится при умножении на i√3).
И расставить корни в порядке убывания или возрастания, все равно sin1° будет посередине. Я делать этого не буду, т.к. это страшно и долго, и вообще моя задача показать сам процесс, а не выполнить его полностью.

Пункт 5. Находим синус любого целого угла по формулам синуса двойного, тройного и т.д. углов!

Конец!

Если нашли ошибку или есть вопросы, то пишите в комментарии! А если хотите больше треша, то можете посмотреть два моих предыдущих поста про тригонометрию! (На первый пост не обращайте внимания, т.к. это была проверка как работает Пикабу!)
P.s. давайте соберём 100 плюсиков:)

Показать полностью 16 1
98

Керсинус (тригонометрическая функция)

Керсинус — тригонометрическая функция, отражающая для прямоугольного треугольника зависимость длин гипотенузы и высоты опущенной на гипотенузу. Эта функция не имеет широкого применения в науках, связанных с математикой.

Определение: Керсинус — это произведение синуса угла и косинуса того же самого угла.

Другими словами керсинус угла α - это отношение h/c. (cer α = h/c).

Керсинусом угла β называется отношение h/c. (cer β = h/c).

Стоит отметить, что cer(x)=cer(90°-x).

На рисунке нету h, поскольку я забыл его добавить. CH = h.

График функции y = cer(x) имеет следующий вид:

Максимальное значение функции 0.5

Минимальное значение функции -0.5

Период функции π.

Нули функции 0.5π + πn , n ∈ Z

Первообразная и производная керсинуса:

И под конец, мое любимое, ряд Тейлора

Если хотите еще подобных вещей, то можете посмотреть мою предыдущую статью https://pikabu.ru/story/tosinus_trigonometricheskaya_funktsi...

Так же можете посетить мой сайт http://www.perfect-math.top/

Ну а скоро будет интересный пост про Великую (прям как я) теорему Ферма!


Задавайте любый вопросы (по теме) в комментариях!

Показать полностью 5
88

Тосинус (тригонометрическая функция)

Не надо обвинять меня в вандализме!
Тосинус — тригонометрическая функция, которая может возникнуть при рассмотрении прямоугольных треугольников и выражает зависимость длин сторон этого треугольника и частей гипотенузы, на которые её делит высота от острых углов. Эта функция не имеет широкого применения в науках, связанных с математикой.

Тосинусом угла α называется отношение a/n. (tos α = a/n).
Тосинусом угла β называется отношение b/m. (tos β = b/m).
Другими словами тосинус — это отношение тангенса угла к его косинусу.

График функции y = tos(x) имеет следующий вид:

Период функции 2π.
Функция имеет разрыв второго рода в точках вида 0.5π + πn, n ∈ Z.
Первообразная и производная тосинуса:

Основные тождества:

Значения тосинуса нестандартных углов

А теперь моё любимое, разложение в ряд Тейлора

Да, выглядит страшно... но это не важно.

Еще раз говорю, что не надо обвинять меня в вандализме! Имейте совесть! Лето на улице, а человеку нечем заняться, даже сделал сайт про тосинус http://www.perfect-math.top

Задавайте любые вопросы в комментариях!

Показать полностью 14
Отличная работа, все прочитано!