Birim Çember Konu Anlatımı
AYT10 dakikalık okuma görüntülenme
Birim çember, trigonometriyi dik üçgenin sınırlarından kurtarıp bütün açılara genişleten araçtır. Merkezi başlangıç noktası, yarıçapı bir olan bu çemberde her açıya bir nokta karşılık gelir ve noktanın koordinatları o açının kosinüsü ve sinüsüdür. Bu yazıda birim çemberin tanımını, eksen noktalarını, dört bölgeyi ve işaretleri, özel açıların noktalarını, referans açıyla diğer bölgelere geçişi, tanjant eksenini, simetrileri, aynı sinüs ya da kosinüsü veren açıları ve noktadan oran bulmayı çözümlü örneklerle ele alıyoruz.
Birim çember nedir?
Bu yazıyı daha rahat anlamak için dik üçgende trigonometrik oranları ve koordinat düzlemini biliyor olman yeterli.
Temel bilgiler için Trigonometri Konu Anlatımı yazısına göz at.
Merkezi başlangıç noktası, yarıçapı birim olan çembere birim çember denir. Çember üzerindeki her nokta başlangıç noktasına birim uzaklıkta olduğu için Pisagor bağıntısından birim çemberin denklemi elde edilir:
Kapaktaki öğrencilerin kullandığı çember dört renkli bölgeye ayrılmış; merkezden çıkan döner bir yarıçap ve bu yarıçapın ucundan eksenlere inen iki çubuk var. Bu çubuklar, trigonometrinin iki temel değerini, yani kosinüs ve sinüsü, uzunluk olarak gösterir.
Birim çember: merkez , yarıçap , denklem .
Çember üzerindeki her nokta biçimindedir.
Çember üzerindeki nokta
Pozitif ekseninden başlayıp saat yönünün tersine kadar dönen yarıçapın ucundaki noktaya denirse, nin yatay koordinatı , dikey koordinatı dır. Bu, bütün açılar için sinüs ve kosinüsün genel tanımıdır.
Dar açılarda bu tanım dik üçgen tanımıyla aynı sonucu verir. den eksenine inen dikme bir dik üçgen oluşturur; hipotenüs yarıçaptır ve uzunluğu dir. Hipotenüs olunca karşı kenar sinüse, komşu kenar kosinüse eşit olur.
Neden yarıçap 1?
Yarıçapın seçilmesi hesabı büyük ölçüde sadeleştirir. Dik üçgende sinüs karşı kenarın hipotenüse bölümüdür; hipotenüs olunca bölme işlemi ortadan kalkar ve sinüs doğrudan bir uzunluk olur. Başka bir yarıçapla çalışılsaydı her değer yarıçapa bölünmek zorunda kalırdı.
Bu seçim, trigonometrik değerlerin neden ile arasında kaldığını da açıklar: çember üzerindeki bir noktanın koordinatları yarıçaptan büyük olamaz. Sinüs ve kosinüs için ve sınırları buradan gelir.
Eksenlerle kesişim noktaları
Birim çember eksenleri dört noktada keser. Bu noktalar , , ve açılarına karşılık gelir ve değerleri doğrudan okunur.
| Açı | Nokta | ||
|---|---|---|---|
Bu dört değer, sinüs ve kosinüsün en büyük ve en küçük değerlerini de gösterir: sinüs en büyük değeri i de, en küçük değeri i de alır.
Dört bölge ve işaretler
Eksenler çemberi dört bölgeye ayırır ve her bölgede noktanın koordinatlarının işaretleri bellidir. Kapaktaki dört renk bu bölgeleri gösterir. Tanjant, sinüsün kosinüse bölümü olduğu için iki koordinat aynı işaretliyse pozitif, farklıysa negatiftir.
| Bölge | |||
|---|---|---|---|
| I | |||
| II | |||
| III | |||
| IV |
İşaretleri ezberlemeye çalışıp karıştırmak.
İşaret tablosunu ezberlemek gerekmez: kosinüs sağda pozitif, solda negatif; sinüs yukarıda pozitif, aşağıda negatiftir. Noktanın bulunduğu bölgeye bakmak her işareti doğrudan verir.
Kotanjant da tanjantla aynı işarete sahiptir, çünkü biri ötekinin çarpmaya göre tersidir. Bu yüzden tablo tanjant için doğruysa kotanjant için de doğrudur.
İşaretlerden bölgeyi bulmak
İşaret tablosu tersinden de okunur: iki değerin işareti biliniyorsa açının bölgesi tek olarak belirlenir. Sorularda açının bölgesi çoğu zaman doğrudan verilmez, bu yolla bulunur.
ve ile ve durumları verilsin.
Her durumda açının bölgesini bulalım.
Sinüs pozitif ve kosinüs negatifse nokta yukarıda ve soldadır: ikinci bölge.
Tanjant pozitif ve sinüs negatifse kosinüs de negatiftir; nokta aşağıda ve soldadır: üçüncü bölge.
Büyük ve negatif açılar
den büyük açılarda önce tam dönüşler çıkarılır ve esas ölçü bulunur; negatif açılarda ise tam dönüş eklenir. Esas ölçü bulunduktan sonra nokta her zamanki gibi okunur.
ve açıları verilsin.
Birim çemberdeki noktalarını bulalım.
; nokta dir.
saat yönünde dönüştür ve dördüncü bölgededir; nokta olur.
Birinci bölgedeki özel noktalar
, ve açılarına karşılık gelen noktalar, özel açıların değerlerinden okunur. Bu noktalar birinci bölgededir ve bütün diğer bölgelerdeki özel noktalar bunların yansımasıdır.
| Açı | Nokta |
|---|---|
Her noktanın gerçekten çember üzerinde olduğu denklemle kontrol edilebilir: .
Referans açı
Bir açının kolunun ekseniyle yaptığı dar açıya o açının referans açısı denir. Bir açının trigonometrik değerlerinin mutlak değeri, referans açısının değerlerine eşittir; işaret ise bölgeden gelir.
| Bölge | Referans açı |
|---|---|
| II | |
| III | |
| IV |
açısı verilsin.
Birim çemberdeki noktasını bulalım.
Açı üçüncü bölgededir ve referans açısı dir.
Üçüncü bölgede iki koordinat da negatiftir: nokta dir.
Diğer bölgelere yansıtma
Referans açısı olan dört açı, birim çemberde birbirinin yansıması olan dört nokta verir. Koordinatların mutlak değerleri aynıdır; yalnızca işaretler bölgeye göre değişir.
| Açı | Bölge | Nokta |
|---|---|---|
| I | ||
| II | ||
| III | ||
| IV |
Aynı düzen ve için de geçerlidir. Böylece birim çemberdeki on altı özel nokta, birinci bölgedeki üç nokta ile eksenlerdeki dört noktadan türetilir. Bu yüzden birim çemberi öğrenmek, aslında üç noktayı ve yansıtma kuralını öğrenmektir.
Radyanla konumlar
Birim çemberdeki noktalar radyanla da adlandırılır. radyan yarım dönüş olduğu için radyan cinsinden açıların bölgesi ye göre konumlarından anlaşılır: den küçükse birinci, den küçükse ikinci bölgededir.
| Radyan | Derece | Bölge |
|---|---|---|
| I | ||
| II | ||
| III | ||
| IV |
Paydaları olan bu açılar, nin altıda birinin katlarıdır ve hepsinin referans açısı , yani dir. Bu düzeni görmek, radyanla verilen soruları derece çevirmeden çözmeyi sağlar.
Tanjant ekseni
Tanjantın da birim çemberde geometrik bir karşılığı vardır. Çembere noktasında teğet olan doğrusuna tanjant ekseni denir. Açının kolu uzatılınca bu doğruyu kestiği noktanın yüksekliği dır.
ve açıları verilsin.
Kolların tanjant eksenini kestiği noktaları bulalım.
; kol doğrusunu de keser.
; kol te keser.
Açı ye yaklaştıkça kol dikleşir ve tanjant eksenini giderek daha yüksekte keser; de kol eksene paralel olur ve hiç kesmez. nin tanımsız olmasının geometrik nedeni budur.
Kotanjant ekseni
Kotanjantın da benzer bir geometrik karşılığı vardır. Çembere noktasında teğet olan doğrusuna kotanjant ekseni denir. Açının kolu uzatılınca bu doğruyu kestiği noktanın yatay koordinatı dır.
ve açıları verilsin.
Kolların kotanjant eksenini kestiği noktaları bulalım.
; kol doğrusunu de keser.
; kol de keser.
Çeyrek dönüş eklemek
Bir açıya eklenince nokta çeyrek dönüş ilerler ve koordinatlar yer değiştirir. Bu yüzden ve dır.
ve değerleri istensin.
Çeyrek dönüş kuralıyla bulalım.
.
ve .
Simetriler
Birim çemberdeki yansımalar, farklı açıların değerleri arasındaki ilişkileri verir. Aşağıdaki eşitlikler, noktaların eksenlere ya da başlangıç noktasına göre simetrisinden gelir.
| Açı | Simetri | ||
|---|---|---|---|
| eksenine göre | |||
| eksenine göre | |||
| Başlangıç noktasına göre | |||
| eksenine göre |
ve değerleri istensin.
Simetrilerle bulalım.
.
.
Aynı sinüse sahip açılar
Birim çemberde aynı yükseklikteki iki nokta, yani yatay bir doğrunun çemberi kestiği iki nokta, aynı sinüse sahiptir. Bu noktalar eksenine göre simetriktir; bu yüzden ile aynı sinüsü verir.
ile arasında eşitliği verilsin.
Açıları bulalım.
Birinci bölgede .
Yüksekliği aynı olan ikinci nokta: .
Aynı kosinüse sahip açılar
Aynı yatay konumdaki iki nokta aynı kosinüse sahiptir ve bu noktalar eksenine göre birbirinin tam simetriğidir. Bu yüzden ile aynı kosinüsü verir.
ile arasında eşitliği verilsin.
Açıları bulalım.
Kosinüs negatif olduğu için noktalar ikinci ve üçüncü bölgededir; referans açı dir.
Açılar ve dir.
Birim çemberle eşitsizlik
Trigonometrik eşitsizlikler birim çemberde bir yay olarak görünür ve bu yay, cebirsel bir işlem yapmadan çözüm aralığını gösterir. Örneğin sinüsün belirli bir değerden büyük olduğu açılar, çemberin o yüksekliğin üstünde kalan yayına karşılık gelir.
ile arasında eşitsizliği verilsin.
Çözüm aralığını bulalım.
Sinüsün olduğu açılar ve dir.
Yükseklik bu iki nokta arasındaki yayda den büyüktür: .
Noktadan oranlar
Birim çember üzerindeki bir nokta verildiğinde açının bütün trigonometrik değerleri okunur: kosinüs yatay, sinüs dikey koordinattır; tanjant ve kotanjant bunların oranlarıdır.
Birim çember üzerinde noktası verilsin.
Noktaya karşılık gelen açının bölgesini ve oranlarını bulalım.
Kontrol: ; nokta çember üzerindedir ve ikinci bölgededir.
, , , .
Yarıçapı r olan çember
Birim çemberdeki fikir her çembere genellenir: merkezi başlangıç noktası, yarıçapı olan bir çemberde açısına karşılık gelen nokta dır. Birim çember, olan özel durumdur. Bu genelleme, dönen bir tekerleğin üzerindeki bir noktanın konumunu ya da bir saat kolunun ucunun yerini hesaplamak için kullanılır.
Yarıçapı olan bir çemberde lik açıya karşılık gelen nokta istensin.
Noktanın koordinatlarını bulalım.
.
. Nokta tür.
Değerleri karşılaştırmak
Birim çember, trigonometrik değerleri hesaplamadan karşılaştırmayı sağlar. Birinci bölgede açı büyüdükçe nokta yükselir ve sola kayar: sinüs artar, kosinüs azalır. Bu yüzden birinci bölgede açıları karşılaştırmak, değerleri karşılaştırmak için yeterlidir.
, ve değerleri verilsin.
Değerleri karşılaştıralım.
Birinci bölgede sinüs artan olduğu için dir.
Tümler açılardan tir. Sıralama: .
Yay uzunluğu ve açı
Birim çemberde radyanın anlamı en açık biçimde görülür: yarıçap olduğu için radyan cinsinden açı, açının gördüğü yayın uzunluğuna eşittir. Tam dönüşün yay uzunluğu çemberin çevresi olan dir ve bu yüzden tam dönüş radyandır.
Birim çemberde noktasından başlayıp çember üzerinde birim yol alan bir nokta verilsin.
Noktanın vardığı yeri bulalım.
Yay uzunluğu olduğu için açı radyan, yani dir.
Nokta noktasına varır; bu yarım dönüştür.
Birim çemberden grafiğe
Birim çemberde dönen noktanın yüksekliği açıya göre çizilirse sinüs grafiği, yatay konumu çizilirse kosinüs grafiği elde edilir. Nokta dan ye giderken yükselir, ye kadar iner, de en alçak noktaya varır ve de başladığı yere döner.
Bu hareket, sinüs grafiğinin neden ile arasında salındığını ve neden her de bir tekrar ettiğini açıklar. Grafiklerin ayrıntısı Trigonometrik Fonksiyonların Grafikleri yazısında.
Sınavda birim çember
İleri düzeyde (AYT) birim çember; bölgelere göre işaretler, referans açıyla değer bulma, simetriler, aynı değeri veren açılar ve değer karşılaştırma biçiminde karşına çıkabilir.
Trigonometrik denklem ve eşitsizlik soruları da çoğu zaman birim çember üzerinde düşünülerek çözülür.
Birim çember sorularında açıyı çember üzerinde kabaca işaretlemek her zaman işe yarar. Noktanın hangi bölgede olduğu ve referans açısı bir kez görülünce işaret ve değer aynı anda belirlenir.
Sık yapılan hatalar
| Hata | Doğrusu |
|---|---|
| Noktayı yazmak | |
| Açıyı saat yönünde ölçmek | Pozitif yön saat yönünün tersidir |
| Referans açıyı eksenine göre almak | Referans açı ekseniyle yapılan açıdır |
| Aynı sinüsü veren tek açı yazmak | ve |
| Aynı kosinüsü veren açıları almak | ve |
| yi sonsuz sayı sanmak | Tanımsızdır |
Bu hataların çoğu, çember çizilmeden ezbere işlem yapmaktan doğar. Küçük bir çember çizip noktayı işaretlemek, koordinatların hangisinin sinüs hangisinin kosinüs olduğunu ve işaretlerini bir bakışta gösterir.
Hap bilgi özeti
Birim çember: merkez , yarıçap , denklem .
Çember üzerindeki her nokta biçimindedir.
Sık sorulanlar
Birim çember nedir?
Merkezi başlangıç noktası, yarıçapı 1 olan çemberdir. Denklemi x kare artı y kare eşittir 1 dir.
Birim çemberde sinüs ve kosinüs nedir?
Açıya karşılık gelen noktanın dikey koordinatı sinüs, yatay koordinatı kosinüstür.
Referans açı nedir?
Açının kolunun x ekseniyle yaptığı dar açıdır. Değerlerin mutlak değeri referans açıdan, işaret bölgeden gelir.
Tanjant ekseni nedir?
Birim çembere (1, 0) noktasında teğet olan x eşittir 1 doğrusudur. Açının kolunun bu doğruyu kestiği noktanın yüksekliği tanjanttır.
Hangi açılar aynı sinüsü verir?
Açı teta ve 180 eksi teta aynı sinüsü verir, çünkü bu noktalar aynı yüksekliktedir.
Neden tanjant 90 derecede tanımsızdır?
90 derecede kosinüs sıfırdır ve tanjant sinüsün kosinüse bölümüdür. Geometrik olarak açının kolu tanjant eksenine paraleldir ve onu kesmez.
Birim çemberde radyan ne anlama gelir?
Yarıçap 1 olduğu için radyan cinsinden açı, açının gördüğü yayın uzunluğuna eşittir. Tam dönüşün yay uzunluğu 2 pi dir.
Bir açının bölgesi işaretlerden nasıl bulunur?
Sinüsün işareti noktanın yukarıda mı aşağıda mı, kosinüsün işareti sağda mı solda mı olduğunu söyler. İkisi birlikte bölgeyi belirler.
Kontrol listesi
0 / 10 tamamlandı
Tebrikler, bu konunun kontrol listesini tamamladın.
Bunlar da ilgini çekebilir


