Trigonometrik özdeşlikler, sin, cos, 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 ile cosθ arasında bağlantı kurar, bazıları ise açıyı θ'dan 2θ'ya ya da θ/2'ye dönüştürür.
Bir denklemi trigonometrik özdeşlik yapan nedir?
Bir özdeşlik, tanım kümesindeki her açı için doğrudur. Örneğin,
sin2θ+cos2θ=1
bir özdeşliktir çünkü her θ için geçerlidir.
Buna karşılık,
sinθ=21
bir özdeşlik değildir. Yalnızca belirli açılar için doğrudur.
Tanım kümesi koşulu önemlidir. Örneğin,
tanθ=cosθsinθ
yalnızca cosθ=0 iken doğrudur.
Temel trigonometrik özdeşlikler listesi
Ters özdeşlikler
cscθ=sinθ1,secθ=cosθ1,cotθ=tanθ1
Her formülde paydanın sıfır olmaması gerekir.
Bölüm özdeşlikleri
tanθ=cosθsinθ,cotθ=sinθcosθ
Bunlar, her şeyi sin ve cos cinsinden yazdıkları için sadeleştirme sorularında çoğu zaman ilk adımdır.
Pisagor özdeşlikleri
sin2θ+cos2θ=11+tan2θ=sec2θ1+cot2θ=csc2θ
İlk özdeşlik, diğer ikisinin kaynağıdır.
Tek-çift özdeşlikleri
sin(−θ)=−sinθ,cos(−θ)=cosθ,tan(−θ)=−tanθ
Aynı örüntü ters fonksiyonlara da uzanır: csc ve cot tek, sec ise çifttir.
Tanjantın bu biçiminde ayrıca 1−tan2θ=0 olması gerekir.
Yarım açı özdeşlikleri
Bunlar, iki kat açı formüllerinin yeniden düzenlenmesiyle elde edilir.
sin2θ=21−cos(2θ)cos2θ=21+cos(2θ)
Açı θ/2 biçiminde yazıldığında, karekök içeren biçimler şunlardır:
sin(2θ)=±21−cosθcos(2θ)=±21+cosθ
İşaret, θ/2 açısının bulunduğu bölgeye bağlıdır; bu yüzden ± ifadesi düşünmeden atılamaz.
Temel trigonometrik özdeşlikler nereden gelir?
Birim çember ilk Pisagor özdeşliğini verir
Birim çember üzerinde, θ açısına karşılık gelen nokta (cosθ,sinθ) olur. Bu çember üzerindeki her nokta x2+y2=1 denklemini sağladığı için, x=cosθ ve y=sinθ yazınca
cos2θ+sin2θ=1
elde edilir.
Bu, temel Pisagor özdeşliğidir.
Diğer Pisagor özdeşlikleri bölme işleminden gelir
Eğer cosθ=0 ise,
sin2θ+cos2θ=1
eşitliğini cos2θ'ya bölün:
cos2θsin2θ+1=cos2θ1tan2θ+1=sec2θ
Eğer sinθ=0 ise, sin2θ'ya bölmek
1+cot2θ=csc2θ
sonucunu verir.
İki kat açı özdeşlikleri açı toplamı formüllerinden gelir
Şununla başlayın:
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
ve α=β=θ alın:
sin(2θ)=2sinθcosθ
Kosinüs ve tanjant için iki kat açı özdeşlikleri de aynı şekilde türetilir.
Çözümlü örnek: bir iki kat açı ifadesini sadeleştirme
Şu ifadeyi sadeleştirin:
sin(2θ)1−cos(2θ)
Burada, ifadenin tanımlı olduğu açılar dikkate alınmalıdır.
İki kat açı özdeşliklerini kullanın:
1−cos(2θ)=1−(1−2sin2θ)=2sin2θ
ve
sin(2θ)=2sinθcosθ
Şimdi yerine yazın:
sin(2θ)1−cos(2θ)=2sinθcosθ2sin2θ=cosθsinθ=tanθ
Bu sonuç yalnızca başlangıçtaki paydanın sıfır olmadığı yerlerde geçerlidir; yani sin(2θ)=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 ya da cosθ ile bölme işlemi, yalnızca bu nicelik sıfır değilse geçerlidir.
Bir diğer yaygın hata, yarım açı formüllerindeki ± işaretini atmaktır. Karekök tek başına trigonometrik değerin işaretini belirlemez.
Öğrenciler ayrıca sin2θ ile sin(θ2) ifadelerini karıştırır. sin2θ gösterimi, (sinθ)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 ve cosθ cinsinden yazıldığında daha kolay hâle gelir.
Benzer bir soru deneyin
Şu ifadeyi sadeleştirin:
1+cos(2θ)sin(2θ)
Bunu iki kat açı özdeşliklerini kullanarak yapın ve başlangıçtaki ifadenin tanım kümesi koşulunu göz önünde bulundurun. Sonrasında bir adım daha atmak isterseniz, sonucunuzu tanθ ile karşılaştırın.
Bir soruyla yardıma mı ihtiyacın var?
Sorunuzu yükleyin ve saniyeler içinde doğrulanmış adım adım çözüm alın.