☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

النسب المثلثية لزاوية حادة

الأسبوع 10 · Trigonometric ratios of an acute angle: sine, cosine, tangent, complementary angles and side lengths · 3 دروس
2

الزاويتان الحادتان: الزاويتان المتتامتان و tan θ = sin θ ÷ cos θ

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 3, Lesson 4
Goalأستخدم الزاويتين الحادتين في مثلث قائم واحد لربط الجيب وجيب التمام، وأستخدم ⁦tan θ = sin θ ÷ cos θ⁩.
New words
الزاويتان المتتامتان · زاويتان مجموعهما ⁦٩٠‎°⁩⁦sin θ = cos β⁩ · عندما ⁦θ + β = ٩٠‎°⁩ يكون جيب إحداهما جيب تمام الأخرى⁦tan θ = sin θ ÷ cos θ⁩ · الظل هو نسبة الجيب إلى جيب التمام⁦sin²θ⁩ · تعني ⁦(sin θ)²⁩: مربع الجيب
Explanation

الزاويتان الحادتان في المثلث القائم مجموعهما ⁦٩٠‎°⁩ فهما متتامتان: ⁦θ + β = ٩٠‎°⁩. الضلع المقابل لـ⁦θ⁩ هو المجاور لـ⁦β⁩ والعكس. لذلك ⁦sin θ = cos β⁩ و⁦cos θ = sin β⁩، والظلان مقلوبان: ⁦tan θ × tan β = ١‎⁩. في المثلث ⁦٥‎-١٢‎-١٣‎⁩ حيث ⁦θ⁩ تقابل ٥: ⁦sin θ = ٥‎/١٣‎ = cos β⁩ و⁦cos θ = ١٢‎/١٣‎ = sin β⁩ و⁦tan θ = ٥‎/١٢‎⁩ و⁦tan β = ١٢‎/٥‎⁩. وهناك علاقة أخرى. نقسم النسبتين: ⁦sin θ ÷ cos θ = (المقابل ÷ الوتر) ÷ (المجاور ÷ الوتر) = المقابل ÷ المجاور⁩. إذن ⁦tan θ = sin θ ÷ cos θ⁩. وأخيرًا، بنظرية فيثاغورث ⁦sin²θ + cos²θ = ١‎⁩ لأن ⁦(المقابل² + المجاور²) ÷ الوتر² = ١‎⁩.

للزاوية θللزاوية β
⁦sin⁩⁦٥‎/١٣‎⁩⁦١٢‎/١٣‎⁩
⁦cos⁩⁦١٢‎/١٣‎⁩⁦٥‎/١٣‎⁩
⁦tan⁩⁦٥‎/١٢‎⁩⁦١٢‎/٥‎⁩
Worked examples
في المثلث القائم ⁦٨‎-١٥‎-١٧‎⁩ الزاوية ⁦θ⁩ تقابل ٨. بيّن أن ⁦tan θ = sin θ ÷ cos θ⁩. ⁦sin θ = ٨‎/١٧‎⁩ و⁦cos θ = ١٥‎/١٧‎⁩ و⁦tan θ = ٨‎/١٥‎⁩. ⁦(٨‎/١٧‎) ÷ (١٥‎/١٧‎) = ٨‎/١٧‎ × ١٧‎/١٥‎ = ٨‎/١٥‎⁩ ✓. وللزاوية الحادة الأخرى ⁦β⁩: ⁦sin β = ١٥‎/١٧‎ = cos θ⁩.
إذا كان ⁦sin θ = ٣‎/٥‎⁩ فأوجد ⁦cos β⁩ حيث ⁦θ + β = ٩٠‎°⁩. ⁦cos β = sin θ = ٣‎/٥‎⁩ لأن الزاويتين متتامتان. تحقق: في المثلث ⁦٣‎-٤‎-٥‎⁩ حيث ⁦θ⁩ تقابل ٣، الضلع المجاور لـ⁦β⁩ هو ٣ أيضًا فـ⁦cos β = ٣‎/٥‎⁩.
في مثلث ⁦ABC⁩ فيه ⁦∠B = ٩٠‎°⁩ أثبت أن ⁦sin²A + sin²C = ١‎⁩. ⁦sin A = BC ÷ AC⁩ و⁦sin C = AB ÷ AC⁩. إذن ⁦sin²A + sin²C = (BC² + AB²) ÷ AC² = AC² ÷ AC² = ١‎⁩ بنظرية فيثاغورث.
Class activity

بدّل الزاوية. على مثلث ⁦٣‎-٤‎-٥‎⁩ مقصوص من الكرتون علّم الزاويتين الحادتين ⁦θ⁩ و⁦β⁩. اكتب النسب الست (⁦sin⁩ و⁦cos⁩ و⁦tan⁩ لكل زاوية). أي أزواج النسب متساوية؟ وأي زوج حاصل ضربه ١؟

Practice
1
في المثلث ⁦٩‎-٤٠‎-٤١‎⁩ الزاوية ⁦θ⁩ تقابل ٩. أوجد ⁦sin θ⁩ و⁦cos β⁩ للزاوية الحادة الأخرى ⁦β⁩.
2
⁦θ + β = ٩٠‎°⁩ و⁦sin θ = ٠٫٦‎⁩. ما ⁦cos β⁩؟
3
⁦tan θ = ٢‎/٣‎⁩ و⁦θ + β = ٩٠‎°⁩. أوجد ⁦tan β⁩.
4
تحقق من ⁦tan θ = sin θ ÷ cos θ⁩ في المثلث ⁦٣‎-٤‎-٥‎⁩ للزاوية المقابلة لـ٣.
5
في المثلث ⁦ABC⁩ و⁦∠B = ٩٠‎°⁩ أثبت أن ⁦tan A × tan C = ١‎⁩.