Μετάβαση στο περιεχόμενο
Topos Uranos

Περίληψη

Αυτό το μάθημα ανοίγει την ενότητα της αναλυτικής τριγωνομετρίας, με μια αρχική αξιολόγηση που μετρά το σημείο εκκίνησης. Η ενότητα μετατρέπει τις τριγωνομετρικές συναρτήσεις, που μελετήθηκαν στην πρώτη ενότητα ως συναρτήσεις μιας γωνίας, σε έναν αλγεβρικό λογισμό με δικούς του κανόνες: ταυτότητες που ισχύουν για κάθε γωνία, τύπους που εκφράζουν τους τριγωνομετρικούς αριθμούς ενός αθροίσματος μέσω εκείνων των προσθετέων του, μετατροπές αθροισμάτων σε γινόμενα, εξισώσεις και ανισώσεις, και τη χρήση τους για τη μέτρηση γωνιών μεταξύ ευθειών και για την αναγνώριση των κωνικών με πλάγιους άξονες. Παρουσιάζει τα έξι μαθήματα της ενότητας με τη λογική τους σειρά, διατρέχει την ιστορία αυτών των ιδεών από τους πίνακες χορδών της ελληνικής αστρονομίας ως την αναλυτική διατύπωση του Όιλερ, διατυπώνει το πρόβλημα από το οποίο γεννήθηκαν, τον υπολογισμό της χορδής οποιουδήποτε τόξου από λίγες γνωστές χορδές, και το λύνει σε ένα παράδειγμα με τα εργαλεία που θα αποδείξει η ενότητα. Κλείνει δείχνοντας πού επανεμφανίζονται αυτές οι ιδέες στο υπόλοιπο του κύκλου μαθημάτων, σε άλλους κύκλους μαθημάτων του ιστοτόπου και στην επιστήμη και την τεχνική.

Μαθησιακοί στόχοι

  1. Να περιγραφεί το περιεχόμενο κάθε μαθήματος της ενότητας και να εξηγηθεί πώς το καθένα στηρίζεται σε όσα προηγούνται.
  2. Να τοποθετηθούν στο ιστορικό τους πλαίσιο οι πίνακες χορδών, η μετάβαση από τη χορδή στο ημίτονο και η αναλυτική διατύπωση των τριγωνομετρικών συναρτήσεων.
  3. Να διατυπωθεί το πρόβλημα του υπολογισμού μιας χορδής από άλλες γνωστές χορδές και να αναγνωριστούν στη λύση του οι τύποι της διαφοράς και της μισής γωνίας.
  4. Να εντοπιστούν εφαρμογές της αναλυτικής τριγωνομετρίας στον απειροστικό λογισμό, στη μηχανική, στον προγραμματισμό και στη γραμμική άλγεβρα.

Αρχική αξιολόγηση

Πριν διατρέξουμε την ενότητα, αξίζει να μετρήσουμε το σημείο εκκίνησης. Αυτός ο αυτοέλεγχος δεν βαθμολογείται: χρησιμεύει για να ξέρουμε πού να σταθούμε. Οι εννέα πρώτες ερωτήσεις αφορούν τα έξι μαθήματα της ενότητας, δύο για καθένα από τα μαθήματα των ταυτοτήτων, των τύπων αθροίσματος και των εξισώσεων, που στηρίζουν τα υπόλοιπα, και μία για καθένα από τα άλλα τρία· η δέκατη είναι ένα πρόβλημα μοντελοποίησης, που ζητά να διατυπωθεί με τον τύπο της διπλάσιας γωνίας μια κατάσταση σε πλαίσιο. Οι ίδιες δεξιότητες μετρώνται ξανά στο τέλος, στο μάθημα της σύνθεσης, με άλλα δεδομένα. Οι τρεις τελευταίες ελέγχουν όσα η ενότητα θεωρεί γνωστά από την πρώτη ενότητα και από τον πρώτο κύκλο μαθημάτων: τις τιμές του μοναδιαίου κύκλου, τις αντίστροφες συναρτήσεις και το εσωτερικό γινόμενο.

Αρχική αξιολόγηση

Πριν ξεκινήσεις την ενότητα, μέτρησε το σημείο εκκίνησής σου. Είναι μια σύντομη αυτοαξιολόγηση: δεν βαθμολογείται και το αποτέλεσμα αποθηκεύεται μόνο στον περιηγητή σου.

  1. Ερώτηση 1Ποια από τις παρακάτω ισότητες είναι ταυτότητα στο κοινό πεδίο ορισμού της;

  2. Ερώτηση 2Αν tan⁡θ=−34\tan \theta = -\frac{3}{4} και η θ\theta βρίσκεται στο δεύτερο τεταρτημόριο, να υπολογιστεί το cos⁡θ\cos \theta.

  3. Ερώτηση 3Να υπολογιστεί η tan⁡7π12\tan \frac{7\pi}{12}, με τη γραφή 7π12=π3+π4\frac{7\pi}{12} = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4}.

  4. Ερώτηση 4Αν sin⁡θ=35\sin \theta = \frac{3}{5} και π2<θ<π\frac{\pi}{2} < \theta < \pi, να υπολογιστεί το sin⁡2θ\sin 2\theta.

  5. Ερώτηση 5Να υπολογιστεί η μέγιστη τιμή της f(x)=3sin⁡x−4cos⁡x+1f(x) = 3 \sin x - 4 \cos x + 1.

  6. Ερώτηση 6Πόσες λύσεις έχει η εξίσωση 2cos⁡2x−cos⁡x−1=02 \cos^2 x - \cos x - 1 = 0 στο [0,2π)\ico{0}{2\pi};

  7. Ερώτηση 7Όταν η cos⁡x−sin⁡x=1\cos x - \sin x = 1 λύνεται με ύψωση στο τετράγωνο, προκύπτουν οι υποψήφιες λύσεις x=kπ2x = \frac{k\pi}{2}. Ποιες είναι οι λύσεις στο [0,2π)\ico{0}{2\pi};

  8. Ερώτηση 8Ποια γωνία σχηματίζουν οι ευθείες y=2x+1y = 2x + 1 και y=−3x+4y = -3x + 4;

  9. Ερώτηση 9Τι παριστάνει η εξίσωση x2+4xy+y2−3=0x^2 + 4xy + y^2 - 3 = 0;

  10. Ερώτηση 10Από έναν κορμό κυκλικής διατομής με διάμετρο 2020 εκατοστά θέλουμε να κόψουμε ένα δοκάρι ορθογώνιας διατομής, με τις τέσσερις κορυφές της διατομής πάνω στον κύκλο του κορμού. Αν θ\theta είναι η γωνία που σχηματίζει μια διαγώνιος του ορθογωνίου με μία από τις πλευρές του, ποιο είναι το μέγιστο δυνατό εμβαδόν της διατομής, σε τετραγωνικά εκατοστά;

  11. Ερώτηση 11Από προηγούμενες ενότητεςΠοιες είναι οι συντεταγμένες του σημείου P(−7π6)P\left( -\frac{7\pi}{6} \right) του μοναδιαίου κύκλου;

  12. Ερώτηση 12Από προηγούμενες ενότητεςΝα υπολογιστεί το arccos⁡(cos⁡4π3)\arccos\left( \cos \frac{4\pi}{3} \right).

  13. Ερώτηση 13Από προηγούμενες ενότητεςΝα υπολογιστεί το συνημίτονο της γωνίας που σχηματίζουν τα διανύσματα (3,4)\left( 3, 4 \right) και (4,3)\left( 4, 3 \right).