3
إيجاد زاوية من إحدى نسبها بالدالة العكسية والربعان الممكنان وزوايا الميل والمنحدرات
Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 4, Lessons 5–6
Goalأجد الزوايا من نسبة معلومة مع الربعين الممكنين وأحل مسائل المنحدرات.
New words
الدالة العكسية · تعيد الزاوية من نسبتها مثل sin⁻¹الزاوية المرجعية · الزاوية الحادة التي لها النسبة نفسها بإهمال الإشارةالميل · الارتفاع ÷ الامتداد الأفقي = tan زاوية الميل
Explanation
الدوال العكسية sin⁻¹ وcos⁻¹ وtan⁻¹ تعطي زاوية من نسبتها. الآلة الحاسبة تعطي زاوية واحدة فقط (بين −٩٠° و٩٠° لـ sin⁻¹ وtan⁻¹ وبين ٠° و١٨٠° لـ cos⁻¹) لكن النسبة تخص عادة زاويتين في [٠°, ٣٦٠°[. الطريقة: (١) نهمل الإشارة ونوجد الزاوية الحادة المرجعية؛ (٢) نستخدم إشارة النسبة لنعيّن الربعين (الكل، الجيب، الظل، جيب التمام)؛ (٣) نكتب الزاوية في كل ربع ١٨٠° − α أو ١٨٠° + α أو ٣٦٠° − α. وللمنحدرات: إذا ارتفع المنحدر h على مسافة أفقية d فإن tan θ = h/d؛ وإذا كان طول المنحدر نفسه ℓ فإن sin θ = h/ℓ. ارسم دائمًا مثلثًا قائمًا أولًا.
| النسبة | الزاوية الحادة المرجعية | الربعان | الزوايا في [٠°, ٣٦٠°[ |
|---|---|---|---|
| sin θ = ٠٫٥ | ٣٠° | الأول والثاني | ٣٠°, ١٥٠° |
| cos θ = −٠٫٥ | ٦٠° | الثاني والثالث | ١٢٠°, ٢٤٠° |
| tan θ = −١ | ٤٥° | الثاني والرابع | ١٣٥°, ٣١٥° |
| sin θ = −٠٫٦ | ٣٦٫٨٧° | الثالث والرابع | ٢١٦٫٨٧°, ٣٢٣٫١٣° |
Worked examples
حل sin θ = ٠٫٥ لـ ٠° ≤ θ < ٣٦٠°: الزاوية المرجعية ٣٠° وsin موجب في الربعين الأول والثاني: θ = ٣٠° أو ١٥٠°.
حل cos θ = −√٣/٢: الزاوية المرجعية ٣٠° وcos سالب في الربعين الثاني والثالث: θ = ١٨٠° − ٣٠° = ١٥٠° أو ١٨٠° + ٣٠° = ٢١٠°. وحل tan θ = −١: المرجعية ٤٥° والربعان الثاني والرابع: θ = ١٣٥° أو ٣١٥°.
منحدر يرتفع ١ م على مسافة أفقية ١٢ م: tan θ = ١/١٢ فإن θ = tan⁻¹(١/١٢) ≈ ٤٫٧٦°. ومنحدر طوله ١٠ م يرتفع ١٫٢ م: sin θ = ١٫٢/١٠ = ٠٫١٢ فإن θ ≈ ٦٫٨٩°. وsin θ = −٠٫٦ تعطي الزاوية المرجعية ٣٦٫٨٧° فإن θ ≈ ٢١٦٫٨٧° أو ٣٢٣٫١٣°.
Class activity
قس ميلًا. أسند لوحًا طوله ٢ م إلى جدار. قس ارتفاع وصوله وبعد قدمه عن الجدار. احسب زاويته مع الأرض من sin θ = الارتفاع ÷ ٢ ثم تحقق بالمنقلة.
Practice
1
حل sin θ = −٠٫٥ لـ ٠° ≤ θ < ٣٦٠°.
المرجعية ٣٠° والربعان الثالث والرابع: θ = ٢١٠° أو ٣٣٠°.
2
حل cos θ = −√٢/٢ لـ ٠° ≤ θ < ٣٦٠°.
المرجعية ٤٥°: θ = ١٣٥° أو ٢٢٥°.
3
حل tan θ = −١ لـ ٠° ≤ θ < ٣٦٠°.
المرجعية ٤٥°: θ = ١٣٥° أو ٣١٥°.
4
طريق يرتفع ٨ م لكل ١٠٠ م مسافة أفقية. أوجد زاوية الميل.
tan θ = ٠٫٠٨ وθ ≈ ٤٫٥٧°.
5
منحدر طوله ١٠ م يرتفع ١٫٢ م. أوجد زاويته مع الأرض.
sin θ = ٠٫١٢ وθ ≈ ٦٫٨٩°.