Trigonometrik Oranlar: Sinüs, Kosinüs, Tanjant ve Kotanjant
AYT10 dakikalık okuma görüntülenme
Sinüs, kosinüs, tanjant ve kotanjant, bir dik üçgenin kenarları arasındaki oranlardır ve yalnızca açıya bağlıdır: üçgen büyüse de küçülse de aynı açı için oranlar değişmez. Bu yazıda dik üçgende kenar adlarını, dört temel oranı ve sekant ile kosekantı, oranlar arasındaki bağıntıları, bir orandan diğerlerini bulmayı, özel açıları, kenar ve hipotenüs hesabını, oranların açıya göre değişimini, yükseklik ve eğik düzlem problemlerini ve üçgenin alan formülünü çözümlü örneklerle ele alıyoruz.
Dik üçgende kenar adları
Bu yazıyı daha rahat anlamak için dik üçgeni, Pisagor bağıntısını ve açı ölçülerini biliyor olman yeterli.
Temel bilgiler için Trigonometri Konu Anlatımı yazısına göz at.
Bir dik üçgende dik açının karşısındaki en uzun kenara hipotenüs denir. Dar açılardan biri seçildiğinde, bu açının karşısındaki kenar karşı dik kenar, açının bir kolunu oluşturan diğer dik kenar ise komşu dik kenar olur.
Kenar adları seçilen açıya göre değişir. Aynı üçgende diğer dar açı seçilirse karşı ve komşu kenarlar yer değiştirir; hipotenüs ise her zaman aynıdır. Kapaktaki öğrencilerin renkli çubuklarla kurduğu üçgende mavi kol hipotenüsü, kırmızı ve yeşil çubuklar da iki dik kenarı temsil ediyor.
Hipotenüs dik açının karşısındadır ve en uzun kenardır.
Karşı ve komşu kenar, seçilen açıya göre belirlenir.
Sinüs
Bir dar açının sinüsü, karşı dik kenarın hipotenüse oranıdır ve ile gösterilir. Hipotenüs en uzun kenar olduğu için bu oran ile arasındadır; karşı kenar hipotenüse ne kadar yakınsa sinüs de e o kadar yaklaşır.
Dik kenarları ve olan bir dik üçgende birimlik kenarın karşısındaki açı olsun.
yı bulalım.
Hipotenüs: .
.
Kosinüs
Bir dar açının kosinüsü, komşu dik kenarın hipotenüse oranıdır ve ile gösterilir. Sinüs gibi kosinüs de dar açılarda ile arasındadır.
Aynı , , üçgeni verilsin.
yı bulalım.
nın komşu dik kenarı dir.
.
Sinüs ve kosinüs birlikte temel özdeşliği sağlar: . Bu eşitlik, Pisagor bağıntısının hipotenüsün karesine bölünmüş hâlidir.
Tanjant
Bir dar açının tanjantı, karşı dik kenarın komşu dik kenara oranıdır ve ile gösterilir. Tanjant hipotenüse bağlı olmadığı için den büyük de olabilir. Karşı kenar komşu kenardan uzunsa, yani açı den büyükse tanjant i aşar.
Aynı üçgen verilsin.
yı bulalım ve sinüs ile kosinüsle ilişkisini gösterelim.
.
; tanjant, sinüsün kosinüse bölümüdür.
Kotanjant
Bir dar açının kotanjantı, komşu dik kenarın karşı dik kenara oranıdır ve ile gösterilir. Tanjantın çarpmaya göre tersidir; bu yüzden ikisinin çarpımı her zaman dir.
Aynı üçgen verilsin.
yı bulalım.
.
.
Sekant ve kosekant
Kosinüs ve sinüsün çarpmaya göre terslerine de ayrı adlar verilir: sekant kosinüsün, kosekant sinüsün tersidir. Bu iki oran bazı özdeşliklerde ve ileri konularda karşına çıkar.
| Oran | Tanım | , , üçgeninde |
|---|---|---|
Oranlar yalnızca açıya bağlıdır
Aynı açılı iki dik üçgen benzerdir; kenarları orantılıdır. Bu yüzden oranlar üçgenin büyüklüğüne değil, yalnızca açıya bağlıdır. Kenarları , , olan üçgen ile kenarları , , olan üçgende aynı açının sinüsü dur.
Trigonometrik oranların bir açının fonksiyonu olarak tanımlanabilmesi bu gözleme dayanır. Açı sabit kaldıkça oran değişmez; açı değiştikçe oran da değişir. Bu yüzden bir oran bilindiğinde, o orana uyan herhangi bir dik üçgen çizilerek hesap yapılabilir; hangi büyüklükte çizildiğinin önemi yoktur.
Tümler açılarda oranlar
Bir dik üçgenin iki dar açısı tümlerdir: toplamları dir. Bir açının karşı kenarı öteki açının komşu kenarı olduğu için bir açının sinüsü, tümlerinin kosinüsüne eşittir; tanjant ile kotanjant da aynı biçimde yer değiştirir.
| ise | |
|---|---|
eşitliği verilsin ve dar açı olsun.
i bulalım.
Tümler açılarda sinüs ile kosinüs eşittir.
.
Oranlar arasındaki bağıntılar
Dört oran birbirinden bağımsız değildir; biri bilindiğinde diğerleri bulunur. Bu bağlantıyı sağlayan temel eşitlikler şunlardır:
| Bağıntı | Açıklama |
|---|---|
| Pisagor bağıntısından | |
| Tanjantın tanımından | |
| Ters oranlar | |
| Temel özdeşlik ye bölünür |
Bu bağıntıların ayrıntısı ve daha fazlası Trigonometrik Özdeşlikler ve Formüller yazısında anlatılıyor.
Bir orandan diğerlerini bulmak
Bir oran verildiğinde en pratik yol, o orana uyan bir dik üçgen çizmektir. Oranın payı ve paydası iki kenar olarak alınır, üçüncü kenar Pisagor bağıntısıyla bulunur ve diğer oranlar üçgenden okunur.
dar açı ve olsun.
Diğer oranları bulalım.
Karşı kenar , komşu kenar alınır; hipotenüs tir.
, , .
dar açı ve olsun.
ve yı bulalım.
Komşu kenar , hipotenüs ; karşı kenar .
ve .
Özel açılar
, ve açılarının oranları iki özel üçgenden bulunur. Kenarları , , olan üçgenin açıları , , ; kenarları , , olan üçgenin açıları , , dir.
| Açı | ||||
|---|---|---|---|---|
ile nin değerlerini karıştırmak.
Küçük açının karşısındaki kenar da küçüktür. nin karşısındaki kenar en kısa kenardır, bu yüzden küçük değer olan dir; ise daha büyük olan tür.
Orandan açıyı bulmak
Bir oranın değeri özel açılardan birine karşılık geliyorsa açı doğrudan bulunur. Bu, kenar uzunlukları verilen bir dik üçgenin açılarını bulmanın da yoludur: önce bir oran hesaplanır, sonra tabloya bakılır.
Bir dik üçgende dik kenarlar ve tür.
Kısa kenarın karşısındaki açıyı bulalım.
.
Tanjantı olan dar açı dir; diğer dar açı dir.
Kenar bulmak
Bir açı ve bir kenar bilindiğinde diğer kenarlar oranlarla bulunur. Hangi oranın kullanılacağı, bilinen ve istenen kenarların açıya göre konumuna bağlıdır: hipotenüs ve karşı kenar varsa sinüs, hipotenüs ve komşu kenar varsa kosinüs, iki dik kenar varsa tanjant kullanılır.
Hipotenüsü olan bir dik üçgende bir açı dir.
Dik kenarları bulalım.
Karşı kenar: .
Komşu kenar: .
Bir dik üçgende lik açının karşısındaki kenar dir.
Hipotenüsü bulalım.
, yani .
.
Çevre ve alan hesabı
Bir dik üçgenin hipotenüsü ve bir açısı bilindiğinde bütün kenarlar bulunur; buradan çevre ve alan da hesaplanır. Bu tür sorularda önce iki dik kenar sinüs ve kosinüsle bulunur.
Hipotenüsü olan bir dik üçgende bir açı dir.
Üçgenin çevresini ve alanını bulalım.
Dik kenarlar: ve .
Çevre: . Alan: .
Oranların açıya göre değişimi
Dar açı den ye doğru büyürken karşı kenar uzar, komşu kenar kısalır. Bu yüzden sinüs ve tanjant artar, kosinüs ve kotanjant azalır.
| Oran | de | de | Açı büyürken |
|---|---|---|---|
| Artar | |||
| Azalır | |||
| Tanımsız | Artar |
ile , ile ve ile karşılaştırılsın.
Hesap yapmadan karşılaştıralım.
Sinüs artan olduğu için ; kosinüs azalan olduğu için .
ve tanjant artan olduğu için .
Yükseklik açısı problemi
Yerdeki bir noktadan bir cismin tepesine bakıldığında bakış doğrusunun yerle yaptığı açıya yükseklik açısı denir. Cisme olan uzaklık ve yükseklik açısı biliniyorsa yükseklik tanjantla bulunur.
Bir binaya metre uzaktan bakıldığında yükseklik açısı dir.
Binanın yüksekliğini bulalım.
.
, yaklaşık metre.
Aynı durumda bina ile gözlemci arasındaki bakış doğrusunun uzunluğu da bulunabilir: hipotenüs metredir.
İki gözlem noktası
Klasik bir problemde bir cismin tepesine aynı doğrultudaki iki noktadan bakılır. İki yükseklik açısı ve noktalar arasındaki uzaklık biliniyorsa, iki dik üçgen için tanjant eşitlikleri yazılır ve ortak yükseklik bulunur.
Bir kulenin tepesine, aralarında metre bulunan iki noktadan ve lik açılarla bakılıyor. Yakın nokta ile kule arasındaki uzaklık olsun.
Kulenin yüksekliğini bulalım.
Yakın noktadan: . Uzak noktadan: .
Eşitlenir: , yani . Yükseklik , yaklaşık metredir.
Sonuç ilginç bir özellik de gösterir: uzak noktadaki lik açı ile yakın noktadaki lik açı arasında oluşan üçgen ikizkenardır. Bu yüzden yakın noktadan kulenin tepesine olan uzaklık da metredir.
Eğik düzlem
Rampalar, merdivenler ve eğik düzlemler günlük hayatta en sık karşılaşılan dik üçgenlerdir ve hepsi aynı yapıdadır: rampanın uzunluğu hipotenüs, ulaştığı yükseklik karşı dik kenar, yatay uzunluğu komşu dik kenardır.
Uzunluğu metre olan bir rampa yerle açı yapıyor.
Rampanın ulaştığı yüksekliği ve yatay uzunluğunu bulalım.
Yükseklik: metre.
Yatay uzunluk: , yaklaşık metre.
Merdivenin açısı
Bazı problemlerde kenarlar verilir ve açı istenir. Bu durumda uygun oran hesaplanır ve değerin hangi açıya karşılık geldiğine bakılır.
metrelik bir merdiven duvara dayandığında duvarda metre yüksekliğe ulaşıyor.
Merdivenin yerle yaptığı açıyı ve duvardan uzaklığını bulalım.
; açı dir.
Uzaklık: metre.
İkizkenar üçgende yükseklik
Dik üçgen içermeyen üçgenlerde de trigonometrik oranlar kullanılır: uygun bir yükseklik çizilerek üçgen iki dik üçgene ayrılır ve her birinde oranlar ayrı ayrı uygulanır. İkizkenar üçgende tepeden inen yükseklik tabanı ikiye böler.
Eşit kenarları ve tepe açısı olan bir ikizkenar üçgen verilsin.
Yüksekliği ve taban uzunluğunu bulalım.
Taban açıları dir; yükseklik .
Tabanın yarısı ; taban tür.
Tanjant ile sinüsün karşılaştırılması
Dar bir açı için tanjant her zaman sinüsten büyüktür. Bunun nedeni, olması ve dar açılarda kosinüsün den küçük olmasıdır: bir sayıyı den küçük pozitif bir sayıya bölmek onu büyütür.
açısı verilsin.
Sinüs ve tanjantı karşılaştıralım.
.
, yaklaşık ; tanjant daha büyüktür.
Üçgenin alanı
İki kenarı ve aralarındaki açı bilinen bir üçgenin alanı sinüsle bulunur. Kenarlardan biri taban kabul edilirse yükseklik, diğer kenarın açının sinüsüyle çarpımıdır:
İki kenarı ve olan, bu kenarlar arasındaki açısı olan bir üçgen verilsin.
Alanını bulalım.
.
Alan birimkaredir.
Açı olduğunda olur ve formül bildik dik üçgen alanına döner. Bu, formülün tutarlılığı için iyi bir kontroldür. Açı den uzaklaştıkça sinüs küçülür ve aynı iki kenarla kurulan üçgenin alanı da küçülür; en büyük alan kenarlar dik olduğunda elde edilir.
Sınavda trigonometrik oranlar
İleri düzeyde (AYT) trigonometrik oranlar; bir orandan diğerlerini bulma, özel açılar, kenar ve hipotenüs hesabı, tümler açılar ve oranların karşılaştırılması biçiminde karşına çıkabilir.
Geometri sorularında da dik üçgende kenar bulma, yükseklik ve alan hesabı için sık kullanılır.
Oran sorularında bir dik üçgen çizmek neredeyse her zaman en kısa yoldur. Verilen oranı kenarlara yaz, üçüncü kenarı Pisagor ile bul ve istenen oranı üçgenden oku. Açının bölgesi sorulmuyorsa ve açı dar ise bütün oranlar pozitiftir. Açı geniş olduğunda ise oranların işaretleri birim çemberden belirlenir.
Sık yapılan hatalar
| Hata | Doğrusu |
|---|---|
| Karşı ve komşu kenarı karıştırmak | Kenarlar açıya göre belirlenir |
| Sinüsü karşı bölü komşu almak | Sinüs karşı bölü hipotenüs |
| yi almak | |
| Tanjantın den büyük olamayacağını sanmak | Tanjant her pozitif değeri alabilir |
| Kotanjantı sinüsün tersi sanmak | Kotanjant tanjantın tersidir |
| Alan formülünde açıyı kenarların arasından almamak | Açı iki kenarın arasındaki açıdır |
Bu hataların çoğu, çizim yapmadan formül hatırlamaya çalışmaktan doğar. Üçgeni çizip açıyı işaretlemek ve kenarları açıya göre adlandırmak, bütün tanımları doğru uygulamanın en güvenli yoludur.
Hap bilgi özeti
Hipotenüs dik açının karşısındadır ve en uzun kenardır.
Karşı ve komşu kenar, seçilen açıya göre belirlenir.
Sık sorulanlar
Sinüs nedir?
Dik üçgende bir dar açının karşısındaki dik kenarın hipotenüse oranıdır. Dar açılar için 0 ile 1 arasındadır.
Kosinüs nedir?
Dik üçgende bir dar açının komşu dik kenarının hipotenüse oranıdır.
Tanjant ile kotanjant arasındaki ilişki nedir?
Tanjant karşı kenarın komşu kenara, kotanjant komşu kenarın karşı kenara oranıdır. Biri ötekinin tersidir ve çarpımları 1 dir.
Bir orandan diğerleri nasıl bulunur?
Orana uyan bir dik üçgen çizilir, üçüncü kenar Pisagor bağıntısıyla bulunur ve diğer oranlar üçgenden okunur.
Tümler açılarda oranlar nasıl ilişkilidir?
Toplamları 90 derece olan iki açıdan birinin sinüsü diğerinin kosinüsüne, birinin tanjantı diğerinin kotanjantına eşittir.
İki kenarı ve aradaki açısı bilinen üçgenin alanı nasıl bulunur?
İki kenarın çarpımının yarısı, aradaki açının sinüsüyle çarpılır.
Sekant ve kosekant nedir?
Sekant kosinüsün, kosekant sinüsün çarpmaya göre tersidir. Dik kenarları 5 ve 12 olan üçgende sekant 13 bölü 12 dir.
Tanjant 1 den büyük olabilir mi?
Evet. Tanjant iki dik kenarın oranıdır ve açı 45 dereceden büyükse karşı kenar komşu kenardan uzun olduğu için 1 i aşar.
Kontrol listesi
0 / 10 tamamlandı
Tebrikler, bu konunun kontrol listesini tamamladın.
Bunlar da ilgini çekebilir


