Trigonometrijske funkcije
Razširitev pojma kot
Kot v geometriji definiramo kot del ravnine, omejen z dvema poltrakoma, ki imata skupno izhodišče.
Ta definicija je primerna za kote od 0° do 360°.
Na splošno si kot raje predstavljamo kot
zasuk:
v koordinatnem sistemu pozitivni del abscisne osi zasukamo okoli koordinatnega izhodišča. Pri taki definiciji kota
lahko govorimo tudi o kotih, ki so večji od 360°, pa tudi o kotih,
ki so manjši od 0° (zasuk v negativni smeri).
Pozitivni del abscisne osi imenujemo
fiksni krak kota, zasukani poltrak pa
gibljivi krak kota.
Pri sukanju gibljivega kraka okoli izhodišča koordinatnega sistema potuje točka
A(1, 0) po enotski
krožnici. Dolžina poti (
d), ki jo ta točka opravi pri določenem kotu oziroma zasuku,
se imenuje
velikost kota v radianih.
Ker je obseg enotske krožnice enak 2
π, vidimo, da je
360° = 2
π radianov.
Pri radianih po dogovoru izpuščamo oznako enote, torej pišemo kar
360° = 2
π
180° =
π itd.
Definicije trigonometrijskih (kotnih) funkcij
Sinus kota je ordinata točke
T, v kateri gibljivi krak kota seka enotsko krožnico.
Kosinus kota je abscisa točke
T, v kateri gibljivi krak kota seka enotsko krožnico.
Tangens kota je ordinata točke
U, v kateri nosilka gibljivega kraka kota seka navpično premico
x = 1.
Kotangens kota je abscisa točke
V, v kateri nosilka gibljivega kraka kota seka vodoravno premico
y = 1.
Oznake:
sinus kota
x označujemo z oznako sin
x,
kosinus kota
x označujemo z oznako cos
x,
tangens kota
x označujemo z oznako tg
x (ali tudi tan
x),
kotangens kota
x označujemo z oznako ctg
x (ali tudi cot
x,
cotan
x, ctan
x ali ctn
x).
(Glej tudi:
Definicije kotnih funkcij v pravokotnem trikotniku.)
Osnovne zveze med kotnimi funkcijami
Med kotnimi funkcijami istega kota
x veljajo zveze:
Opomba:
Potence kotnih funkcij po dogovoru označujemo (v Evropi) na krajši način:
(sin
x)
n = sin
n x. Tak način označevanja smo uporabili tudi v zgornjih zvezah.
Po tem dogovoru pomeni tudi zapis
sin
−1 x = (sin
x)
−1
(in ne
arkus sinus x, kar ta oznaka pomeni v nekaterih drugih koncih sveta).
Grafi in lastnosti trigonometrijskih funkcij
Opomba: Pri risanju grafov kotnih funkcij vedno privzamemo, da je argument
x
kot
v radianih.
-
Funkcija f (x) = sin x
Df =
Zf = [−1, 1]
Ničle: x = kπ
; k ∈
Maksimumi: M( + 2kπ, 1)
; k ∈
Minimumi: m(− + 2kπ, −1)
; k ∈
-
Funkcija f (x) = cos x
Df =
Zf = [−1, 1]
Ničle: x = + kπ
; k ∈
Maksimumi: M(2kπ, 1)
; k ∈
Minimumi: m(π + 2kπ, −1)
; k ∈
-
Funkcija f (x) = tg x
Df =
\ { + kπ ; k ∈ }
Zf =
Ničle: x = kπ
; k ∈
Poli: x = + kπ
; k ∈
-
Funkcija f (x) = ctg x
Df =
\ {kπ ; k ∈ }
Zf =
Ničle: x = + kπ
; k ∈
Poli: x = kπ
; k ∈
Pomembnejše formule
Adicijski izreki
sin(
x +
y) = sin
x cos
y + cos
x sin
y
sin(
x −
y) = sin
x cos
y − cos
x sin
y
cos(
x +
y) = cos
x cos
y − sin
x sin
y
cos(
x −
y) = cos
x cos
y + sin
x sin
y
Funkcije dvojnih kotov
sin 2
x = 2 sin
x cos
x
cos 2
x = cos
2 x − sin
2 x
Faktorizacija kotnih funkcij
sin
x + sin
y =
2 sin
cos
sin
x − sin
y =
2 sin
cos
cos
x + cos
y =
2 cos
cos
cos
x − cos
y =
−2 sin
sin
Razčlenjevanje kotnih funkcij
sin
x sin
y =
−
(cos(
x +
y) − cos(
x −
y))
cos
x cos
y =
(cos(
x +
y) + cos(
x −
y))
sin
x cos
y =
(sin(
x +
y) + sin(
x −
y))