Trigonometrik özdeşlikler, sin\sin, cos\cos, tan\tan ve ilgili fonksiyonları içeren; her iki tarafın da tanımlı olduğu her açı için doğru olan formüllerdir. Cebir, precalculus ve başlangıç düzeyi kalkülüste kullanılan standart trigonometrik özdeşlikleri arıyorsanız, temel liste şu gruplardan oluşur: ters, bölüm, Pisagor, tek-çift, eşfonksiyon, toplam-fark, iki kat açı ve yarım açı özdeşlikleri.

Bunları kalıcı hâle getirmenin en hızlı yolu, amaçlarına göre gruplamaktır. Bazıları bir trigonometrik fonksiyonu başka biri cinsinden yazar, bazıları sinθ\sin \theta ile cosθ\cos \theta arasında bağlantı kurar, bazıları ise açıyı θ\theta'dan 2θ2\theta'ya ya da θ/2\theta/2'ye dönüştürür.

Bir denklemi trigonometrik özdeşlik yapan nedir?

Bir özdeşlik, tanım kümesindeki her açı için doğrudur. Örneğin,

sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1

bir özdeşliktir çünkü her θ\theta için geçerlidir.

Buna karşılık,

sinθ=12\sin \theta = \frac{1}{2}

bir özdeşlik değildir. Yalnızca belirli açılar için doğrudur.

Tanım kümesi koşulu önemlidir. Örneğin,

tanθ=sinθcosθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}

yalnızca cosθ0\cos \theta \neq 0 iken doğrudur.

Temel trigonometrik özdeşlikler listesi

Ters özdeşlikler

cscθ=1sinθ,secθ=1cosθ,cotθ=1tanθ\csc \theta = \frac{1}{\sin \theta}, \qquad \sec \theta = \frac{1}{\cos \theta}, \qquad \cot \theta = \frac{1}{\tan \theta}

Her formülde paydanın sıfır olmaması gerekir.

Bölüm özdeşlikleri

tanθ=sinθcosθ,cotθ=cosθsinθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}, \qquad \cot \theta = \frac{\cos \theta}{\sin \theta}

Bunlar, her şeyi sin\sin ve cos\cos cinsinden yazdıkları için sadeleştirme sorularında çoğu zaman ilk adımdır.

Pisagor özdeşlikleri

sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 1+tan2θ=sec2θ1 + \tan^2 \theta = \sec^2 \theta 1+cot2θ=csc2θ1 + \cot^2 \theta = \csc^2 \theta

İlk özdeşlik, diğer ikisinin kaynağıdır.

Tek-çift özdeşlikleri

sin(θ)=sinθ,cos(θ)=cosθ,tan(θ)=tanθ\sin(-\theta) = -\sin \theta, \qquad \cos(-\theta) = \cos \theta, \qquad \tan(-\theta) = -\tan \theta

Aynı örüntü ters fonksiyonlara da uzanır: csc\csc ve cot\cot tek, sec\sec ise çifttir.

Eşfonksiyon özdeşlikleri

sin(π2θ)=cosθ\sin\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \cos \theta cos(π2θ)=sinθ\cos\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \sin \theta tan(π2θ)=cotθ\tan\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \cot \theta

Bunlar tümler açılardan gelir.

Toplam ve fark özdeşlikleri

sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ\sin(\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta sin(αβ)=sinαcosβcosαsinβ\sin(\alpha - \beta) = \sin \alpha \cos \beta - \cos \alpha \sin \beta cos(α+β)=cosαcosβsinαsinβ\cos(\alpha + \beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta cos(αβ)=cosαcosβ+sinαsinβ\cos(\alpha - \beta) = \cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta tan(α+β)=tanα+tanβ1tanαtanβ\tan(\alpha + \beta) = \frac{\tan \alpha + \tan \beta}{1 - \tan \alpha \tan \beta} tan(αβ)=tanαtanβ1+tanαtanβ\tan(\alpha - \beta) = \frac{\tan \alpha - \tan \beta}{1 + \tan \alpha \tan \beta}

Tanjant formüllerinde paydanın sıfır olmaması gerekir.

İki kat açı özdeşlikleri

Açı toplamı formüllerinde α=β=θ\alpha = \beta = \theta alın.

sin(2θ)=2sinθcosθ\sin(2\theta) = 2 \sin \theta \cos \theta cos(2θ)=cos2θsin2θ\cos(2\theta) = \cos^2 \theta - \sin^2 \theta cos(2θ)=2cos2θ1\cos(2\theta) = 2\cos^2 \theta - 1 cos(2θ)=12sin2θ\cos(2\theta) = 1 - 2\sin^2 \theta tan(2θ)=2tanθ1tan2θ\tan(2\theta) = \frac{2\tan \theta}{1 - \tan^2 \theta}

Tanjantın bu biçiminde ayrıca 1tan2θ01 - \tan^2 \theta \neq 0 olması gerekir.

Yarım açı özdeşlikleri

Bunlar, iki kat açı formüllerinin yeniden düzenlenmesiyle elde edilir.

sin2θ=1cos(2θ)2\sin^2 \theta = \frac{1 - \cos(2\theta)}{2} cos2θ=1+cos(2θ)2\cos^2 \theta = \frac{1 + \cos(2\theta)}{2}

Açı θ/2\theta/2 biçiminde yazıldığında, karekök içeren biçimler şunlardır:

sin(θ2)=±1cosθ2\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm \sqrt{\frac{1 - \cos \theta}{2}} cos(θ2)=±1+cosθ2\cos\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos \theta}{2}}

İşaret, θ/2\theta/2 açısının bulunduğu bölgeye bağlıdır; bu yüzden ±\pm ifadesi düşünmeden atılamaz.

Temel trigonometrik özdeşlikler nereden gelir?

Birim çember ilk Pisagor özdeşliğini verir

Birim çember üzerinde, θ\theta açısına karşılık gelen nokta (cosθ,sinθ)(\cos \theta, \sin \theta) olur. Bu çember üzerindeki her nokta x2+y2=1x^2 + y^2 = 1 denklemini sağladığı için, x=cosθx = \cos \theta ve y=sinθy = \sin \theta yazınca

cos2θ+sin2θ=1\cos^2 \theta + \sin^2 \theta = 1

elde edilir.

Bu, temel Pisagor özdeşliğidir.

Diğer Pisagor özdeşlikleri bölme işleminden gelir

Eğer cosθ0\cos \theta \neq 0 ise,

sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1

eşitliğini cos2θ\cos^2 \theta'ya bölün:

sin2θcos2θ+1=1cos2θ\frac{\sin^2 \theta}{\cos^2 \theta} + 1 = \frac{1}{\cos^2 \theta} tan2θ+1=sec2θ\tan^2 \theta + 1 = \sec^2 \theta

Eğer sinθ0\sin \theta \neq 0 ise, sin2θ\sin^2 \theta'ya bölmek

1+cot2θ=csc2θ1 + \cot^2 \theta = \csc^2 \theta

sonucunu verir.

İki kat açı özdeşlikleri açı toplamı formüllerinden gelir

Şununla başlayın:

sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ\sin(\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta

ve α=β=θ\alpha = \beta = \theta alın:

sin(2θ)=2sinθcosθ\sin(2\theta) = 2\sin \theta \cos \theta

Kosinüs ve tanjant için iki kat açı özdeşlikleri de aynı şekilde türetilir.

Çözümlü örnek: bir iki kat açı ifadesini sadeleştirme

Şu ifadeyi sadeleştirin:

1cos(2θ)sin(2θ)\frac{1 - \cos(2\theta)}{\sin(2\theta)}

Burada, ifadenin tanımlı olduğu açılar dikkate alınmalıdır.

İki kat açı özdeşliklerini kullanın:

1cos(2θ)=1(12sin2θ)=2sin2θ1 - \cos(2\theta) = 1 - \left(1 - 2\sin^2 \theta\right) = 2\sin^2 \theta

ve

sin(2θ)=2sinθcosθ\sin(2\theta) = 2\sin \theta \cos \theta

Şimdi yerine yazın:

1cos(2θ)sin(2θ)=2sin2θ2sinθcosθ=sinθcosθ=tanθ\frac{1 - \cos(2\theta)}{\sin(2\theta)} = \frac{2\sin^2 \theta}{2\sin \theta \cos \theta} = \frac{\sin \theta}{\cos \theta} = \tan \theta

Bu sonuç yalnızca başlangıçtaki paydanın sıfır olmadığı yerlerde geçerlidir; yani sin(2θ)0\sin(2\theta) \neq 0 olmalıdır. Bu koşul önemlidir çünkü bir ortak çarpanı sadeleştirmek, başta dışlanmış değerleri gizleyebilir.

Trigonometrik özdeşliklerde sık yapılan hatalar

Tanım kümesi kısıtlarını göz ardı etmek en çok sorun çıkaran hatadır. sinθ\sin \theta ya da cosθ\cos \theta ile bölme işlemi, yalnızca bu nicelik sıfır değilse geçerlidir.

Bir diğer yaygın hata, yarım açı formüllerindeki ±\pm işaretini atmaktır. Karekök tek başına trigonometrik değerin işaretini belirlemez.

Öğrenciler ayrıca sin2θ\sin^2 \theta ile sin(θ2)\sin(\theta^2) ifadelerini karıştırır. sin2θ\sin^2 \theta gösterimi, (sinθ)2(\sin \theta)^2 anlamına gelir.

Trigonometrik özdeşlikler ne zaman kullanılır?

Trigonometrik özdeşlikler, bir ifadeyi daha kullanışlı bir biçime dönüştürmeniz gerektiğinde karşınıza çıkar. Buna ödev sorularını sadeleştirmek, iki ifadenin eşit olduğunu göstermek, trigonometrik denklemleri çözmek ve integral gibi kalkülüs konularına hazırlanmak dahildir.

Uygulamada, birçok soru her şey sinθ\sin \theta ve cosθ\cos \theta cinsinden yazıldığında daha kolay hâle gelir.

Benzer bir soru deneyin

Şu ifadeyi sadeleştirin:

sin(2θ)1+cos(2θ)\frac{\sin(2\theta)}{1 + \cos(2\theta)}

Bunu iki kat açı özdeşliklerini kullanarak yapın ve başlangıçtaki ifadenin tanım kümesi koşulunu göz önünde bulundurun. Sonrasında bir adım daha atmak isterseniz, sonucunuzu tanθ\tan \theta ile karşılaştırın.

Bir soruyla yardıma mı ihtiyacın var?

Sorunuzu yükleyin ve saniyeler içinde doğrulanmış adım adım çözüm alın.

GPAI Solver Aç →