ฟังก์ชันตรีโกณมิติของมุม
ฟังก์ชันตรีโกณมิติของมุม จะเกี่ยวข้องกับมุมที่มีหน่วยเป็นองศา (degree) และมุมที่มัหน่วยเป็นเรเดียน (radian)
ในบทความนี้จะกล่าวถึงมุมทั้งหน่วยองศาและเรเดียน มุมฉาก การเปลี่ยนหน่วยของมุม สมบัติของฟังก์ชันตรีโกณมิติ และสามเหลี่ยมมุมฉาก
ก่อนที่จะเริ่มเข้าสู่เนื้อหา พี่อยากให้น้องๆได้รู้พื้นฐานเกี่ยวกับฟังก์ชันตรีโกณมิติเพื่อที่จะได้เข้าใจเนื้อหาในบทความนี้มากขึ้น
- การวัดความยาวส่วนโค้ง
- ค่าของฟังก์ชันไซน์และโคไซน์
- ฟังก์ชันตรีโกณมิติอื่นๆ
หลังจากที่ไปทบทวนความรู้มาแล้วเรามาเริ่มเนื้อหาใหม่กันเลยค่ะ
หน่วยของมุม
1.) องศา (degree) คือหน่วยของมุมในระนาบ 2 มิติ โดยที่
1 มุมฉาก = 90°
1° = 60′ (ลิปดา)
1′ = 60″ (ฟิลิปดา)
มุมฉากที่น้องๆคุ้นกัน ก็คือ สามเหลี่ยมมุมฉาก
2.) เรเดียน (radian) คือหน่วยวัดมุมบนระนาบ 2 มิติ
มุม 1 เรเดียน คือขนาดของมุมที่วัดจากจุดศูนย์กลางของวงกลมที่กางออกตามส่วนโค้ง ซึ่งความยาวส่วนโค้งมีความยาวเท่ากับรัศมีของวงกลมพอดี
ดังนั้น มุม θ =
ดังนั้นถ้าเราหมุนรัศมีครบ 1 รอบ จะได้ว่า นั่นคือ θ = เรเดียน
จากนั้นเรามาพิจารณามุมฉาก (90°) ซึ่ง
ดังนั้น 90° = ⇒ 180° =
ตัวอย่างการเปลี่ยนหน่วยของมุม
- 5 เรเดียน เปลี่ยนเป็นองศา
จาก = 180° ดังนั้น 5 = 5(180) = 900°
- เรเดียน เปลี่ยนเป็นองศา
จะได้ = = 240°
- 780° เปลี่ยนเป็นเรเดียน
ใช้วิธีเทียบสัดส่วน คือ
180° =
780° = =
- -330° เปลี่ยนเป็นเรเดียน
จะได้ =
ฟังก์ชันตรีโกณมิติของมุม 180° ± A, 360±A และ (-A) เมื่อ 0 < A < 90°
sin(180° – A) = sinA cosec(180° – A) = cosecA
cos(180° – A) = -cosA sec(180° – A) = -secA
tan(180° – A) = -tanA cot(180° – A) = -cotA
————————————————————————————————
sin(180° + A) = -sinA cosec(180° + A) = -cosecA
cos(180° + A) = -cosA sec(180° + A) = -secA
tan(180° + A) = tanA cot(180° + A) = cotA
————————————————————————————————
sin(360° + A) = sinA cosec(360° + A) = cosecA
cos(360° + A) = cosA sec(360° + A) = secA
tan(360° + A) = tanA cot(360° + A) = cot
————————————————————————————————
sin(360° – A) = -sinA cosec(360° – A) = -cosecA
cos(360° – A) = cosA sec(360° – A) = secA
tan(360° – A) = -tanA cot(360° – A) = -cot
————————————————————————————————
sin(-A) = -sinA cosec(-A) = -cosecA
cos(-A) = cosA sec(-A) = secA
tan(-A) = -tanA cot(-A) = -cotA
ฟังก์ชันตรีโกณมิติของมุม ของรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก
A, B และ C เป็นมุมของสามเหลี่ยม
ในรูปนี้จะพิจารณามุม A
a แทนความยาวด้านตรงข้ามมุม A ⇒ ข้าม
b แทนความยาวด้านประชิดมุม A ⇒ ชิด
c แทนความยาวด้านตรงข้ามมุมฉาก ⇒ ฉาก
จากรูปจะได้ว่า
sinA = ข้าม/ฉาก =
cosA = ชิด/ฉาก =
tanA = ข้าม/ชิด =
ตัวอย่าง
ให้ cosθ = และ ≤ θ ≤
ขั้นแรกเราจะพิจารณาเงื่อนไขที่โจทย์ให้มา นั่นก็คือ ≤ θ ≤
ซึ่งจากเงื่อนไขนี้สามารถบอกได้ว่าเรากำลังพิจารณาค่าของฟังก์ชันตรีโกณที่อยู่ใน ควอดรันต์ที่ 2
ดังนั้น sinθ, cosecθ มีค่าเป็นบวก tanθ, cotθ และ secθ มีค่าเป็นลบ
จาก cosθ = = ชิด/ฉาก เราจะวาดรูปได้ดังนี้
หา a โดยใช้ทฤษฎีบทพีทาโกรัส
c² = a² + b²
25 = a² + 9
a² = 16
a = ±4
จาก a คือความยาว ดังนั้น a = 4
ดังนั้น sinθ =
tanθ =
cotθ =
secθ =
cosecθ =
การหาขนาดของมุมจากรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก
ถ้าเรามีรูปสามเหลี่ยมที่บอกความยาวด้านมา เราสามารถหามุมได้โดยใช้ข้อมูลเหล่านั้นช่วย
เช่น
1)
จากรูปจะเห็นว่าบอกความความยาวด้านชิดมุมA และด้านตรงข้ามมุมฉาก
นั่นคือ รู้ชิด รู้ฉาก ดังนั้นเราจะหามุมจากฟังก์ชันcos
cosA = = =
ดังนั้น A = 45°
2)
จากรูป เรารู้ความยาวด้านชิดมุมA และด้านตรงข้ามมุมA
ดังนั้นจะหาโดยใช้ tanA = =
ดังนั้น A = 60°
มุมอื่นๆที่ควรรู้
มุม A = 35 จะได้ sin35° = และ cos35° =
มุมA = 53 จะได้ sin53° = และ cos53° =
วิดีโอเพิ่มเติม