☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

منحنيا الجيب وجيب التمام والدوال العكسية

الأسبوع 14 · Graphs of the sine and cosine functions, and finding an angle from one of its ratios · 3 دروس
1

منحنى دالة الجيب: جدول القيم والمجال والمدى والدورة ⁦٢‎π⁩ والقيمة العظمى والصغرى

Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 4, Lessons 5–6
Goalأرسم المنحنى ⁦y = sin θ⁩ وأقرأ منه المجال والمدى والدورة والقيمة العظمى والصغرى.
New words
الدورة · طول دورة كاملة قبل أن يتكرر المنحنىالمدى · جميع القيم التي يمكن أن تأخذها ⁦y⁩القيمة العظمى والصغرى · أعلى قيمة وأدنى قيمة للدالة
Explanation

نرسم النقاط ⁦(θ, sin θ)⁩ من الجدول و⁦θ⁩ بالراديان ثم نصل بينها بمنحنى أملس فنحصل على موجة. المجال هو كل الأعداد الحقيقية (أي زاوية). والمدى ⁦[−١‎, ١‎]⁩ لأن ⁦sin θ = y⁩ على دائرة الوحدة. ترتفع الموجة إلى قيمة عظمى ⁦١‎⁩ عند ⁦θ = π/٢‎⁩ ثم تهبط وتمر بالصفر عند ⁦π⁩ وتصل إلى قيمة صغرى ⁦−١‎⁩ عند ⁦٣‎π/٢‎⁩ وتعود إلى الصفر عند ⁦٢‎π⁩ حيث تبدأ من جديد. إذن الدورة ⁦٢‎π⁩: ⁦sin(θ + ٢‎π) = sin θ⁩. ويمر المنحنى بنقطة الأصل وهو متماثل حولها لأن ⁦sin(−θ) = −sin θ⁩. ويقطع محور ⁦θ⁩ عند ⁦٠‎, π, ٢‎π, …⁩ أي عند كل مضاعفات ⁦π⁩.

θyπ/2π3π/22π−110y = sin θ(π/2, 1)(3π/2, −1)
Worked examples
⁦θ⁩⁦٠‎⁩⁦π/٦‎⁩⁦π/٢‎⁩⁦٥‎π/٦‎⁩⁦π⁩⁦٧‎π/٦‎⁩⁦٣‎π/٢‎⁩⁦١١‎π/٦‎⁩⁦٢‎π⁩
⁦sin θ⁩⁦٠‎⁩⁦١‎/٢‎⁩⁦١‎⁩⁦١‎/٢‎⁩⁦٠‎⁩⁦−١‎/٢‎⁩⁦−١‎⁩⁦−١‎/٢‎⁩⁦٠‎⁩
اقرأ جدول القيم: ⁦sin ٠‎ = ٠‎⁩ و⁦sin π/٦‎ = ½⁩ و⁦sin π/٢‎ = ١‎⁩ و⁦sin ٥‎π/٦‎ = ½⁩ و⁦sin π = ٠‎⁩ ثم قيم سالبة حتى ⁦−١‎⁩ عند ⁦٣‎π/٢‎⁩ وعودة إلى ⁦٠‎⁩ عند ⁦٢‎π⁩.
أين يكون ⁦sin θ = ٠‎⁩ لـ ⁦٠‎ ≤ θ ≤ ٣‎π⁩؟ عند ⁦θ = ٠‎, π, ٢‎π, ٣‎π⁩ (كل مضاعفات ⁦π⁩).
أوجد ⁦sin(١٣‎π/٢‎)⁩. ⁦١٣‎π/٢‎ = ٦‎π + π/٢‎⁩ و⁦٦‎π⁩ ثلاث دورات كاملة فإن ⁦sin(١٣‎π/٢‎) = sin(π/٢‎) = ١‎⁩.
Class activity

ارسمه بيدك. على ورق مربعات ارسم موجة الجيب من ⁦٠‎⁩ إلى ⁦٢‎π⁩ باستخدام الجدول وخذ ⁦٣‎⁩ سم لكل ⁦π⁩. علّم نقطتي العظمى والصغرى ثم أكمل النمط لدورة أخرى.

Practice
1
اذكر مجال ومدى ودورة ⁦y = sin θ⁩.
2
عند أي ⁦θ⁩ في ⁦[٠‎, ٢‎π]⁩ يكون ⁦sin θ = ١‎⁩؟ وعند أي ⁦θ⁩ يكون ⁦−١‎⁩؟
3
أوجد ⁦sin(٥‎π/٢‎)⁩ و⁦sin(−π/٢‎)⁩.
4
لأي ⁦θ⁩ في ⁦[٠‎, ٢‎π]⁩ يكون ⁦sin θ⁩ موجبًا؟
5
هل ⁦sin(θ + ٤‎π) = sin θ⁩؟ لماذا؟