انتقل إلى المحتوى
Topos Uranos

ملخص

يفتتح هذا الدرس وحدة علم المثلثات التحليلي بتقييم دخول يقيس نقطة البداية. وتحوّل هذه الوحدة الدوال المثلثية، التي دُرست في الوحدة الأولى بوصفها دوال لزاوية، إلى حساب جبري له قواعده الخاصة: متطابقات تصح لكل زاوية، وصيغ تعبّر عن النسب المثلثية لمجموع بدلالة نسب حدّيه، وتحويلات للمجاميع إلى جداءات، ومعادلات ومتراجحات، واستعمال ذلك كله في قياس الزوايا بين المستقيمات وفي التعرّف على القطوع المخروطية ذات المحاور المائلة. ويعرض الدرس دروس الوحدة الستة بترتيبها المنطقي، ويتتبّع تاريخ هذه الأفكار من جداول الأوتار في الفلك اليوناني إلى الصياغة التحليلية عند أويلر، ويصوغ المسألة التي نشأت منها، وهي حساب وتر أي قوس انطلاقًا من أوتار قليلة معلومة، ويحلّها في مثال بالأدوات التي ستبرهنها الوحدة. ويختم ببيان المواضع التي تعود فيها هذه الأفكار في بقية الدورة، وفي دورات أخرى على الموقع، وفي العلم والتقنية.

أهداف التعلم

  1. وصف محتوى كل درس من دروس الوحدة وشرح كيف يستند كل منها إلى ما قبله.
  2. وضع جداول الأوتار، والانتقال من الوتر إلى الجيب، والصياغة التحليلية للدوال المثلثية في سياقها التاريخي.
  3. صياغة مسألة حساب وتر انطلاقًا من أوتار أخرى معلومة، والتعرّف في حلها على صيغتي الفرق ونصف الزاوية.
  4. تحديد تطبيقات علم المثلثات التحليلي في التفاضل والتكامل، وفي الميكانيكا، وفي البرمجة، وفي الجبر الخطي.

تقييم الدخول

قبل اجتياز الوحدة يحسن قياس نقطة البداية. وهذا الاختبار الذاتي لا يمنح درجة: إنما يفيد في معرفة مواضع التوقف. فالأسئلة التسعة الأولى تتناول دروس الوحدة الستة، سؤالان لكل من دروس المتطابقات وصيغ المجموع والمعادلات، وهي التي تقوم عليها الدروس الأخرى، وسؤال واحد لكل من الدروس الثلاثة الباقية؛ والسؤال العاشر مسألة نمذجة تطلب صياغة وضعية في سياق بصيغة ضعف الزاوية. وتُقاس المهارات نفسها مرة أخرى في النهاية، في درس الخلاصة، بمعطيات أخرى. أما الأسئلة الثلاثة الأخيرة فتتحقق مما تعدّه الوحدة معلومًا من الوحدة الأولى ومن دورة الجبر والهندسة 1: قيم دائرة الوحدة، والدوال العكسية، والجداء السلمي.

تقييم الدخول

قبل أن تبدأ الوحدة، قِس نقطة انطلاقك. إنه تقييم ذاتي قصير: لا يُمنح عليه درجة، وتُحفظ نتيجته في متصفحك فقط.

  1. السؤال 1أيّ المساواة الآتية متطابقة على مجال تعريفها المشترك؟

  2. السؤال 2إذا كان tan⁡θ=−34\tan \theta = -\frac{3}{4} وكانت θ\theta في الربع الثاني، فاحسب cos⁡θ\cos \theta.

  3. السؤال 3احسب tan⁡7π12\tan \frac{7\pi}{12}، بكتابة 7π12=π3+π4\frac{7\pi}{12} = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4}.

  4. السؤال 4إذا كان sin⁡θ=35\sin \theta = \frac{3}{5} وπ2<θ<π\frac{\pi}{2} < \theta < \pi، فاحسب sin⁡2θ\sin 2\theta.

  5. السؤال 5احسب القيمة العظمى للدالة f(x)=3sin⁡x−4cos⁡x+1f(x) = 3 \sin x - 4 \cos x + 1.

  6. السؤال 6كم حلًّا للمعادلة 2cos⁡2x−cos⁡x−1=02 \cos^2 x - \cos x - 1 = 0 في [0,2π)\ico{0}{2\pi}؟

  7. السؤال 7عند حل المعادلة cos⁡x−sin⁡x=1\cos x - \sin x = 1 بالتربيع نحصل على القيم المرشحة x=kπ2x = \frac{k\pi}{2}. فما الحلول في [0,2π)\ico{0}{2\pi}؟

  8. السؤال 8ما الزاوية التي يصنعها المستقيمان y=2x+1y = 2x + 1 وy=−3x+4y = -3x + 4؟

  9. السؤال 9ماذا تمثّل المعادلة x2+4xy+y2−3=0x^2 + 4xy + y^2 - 3 = 0؟

  10. السؤال 10يُراد أن تُقتطع من جذع شجرة مقطعه العرضي دائري وقطره 2020 سنتيمترًا عارضةٌ مقطعها العرضي مستطيل، بحيث تقع رؤوس هذا المستطيل الأربعة على دائرة الجذع. إذا كانت θ\theta الزاوية التي يصنعها قطر من قطري المستطيل مع أحد ضلعيه، فما أكبر مساحة ممكنة للمقطع العرضي، بالسنتيمترات المربعة؟

  11. السؤال 11من وحدات سابقةما إحداثيات النقطة P(−7π6)P\left( -\frac{7\pi}{6} \right) من دائرة الوحدة؟

  12. السؤال 12من وحدات سابقةاحسب arccos⁡(cos⁡4π3)\arccos\left( \cos \frac{4\pi}{3} \right).

  13. السؤال 13من وحدات سابقةاحسب جيب تمام الزاوية التي يصنعها المتجهان (3,4)\left( 3, 4 \right) و(4,3)\left( 4, 3 \right).