Trigonometrik Özdeşlikler ve Formüller
AYT11 dakikalık okuma görüntülenme
Trigonometrik özdeşlikler, farklı görünen iki ifadenin aslında aynı değeri verdiğini söyleyen eşitliklerdir. Sadeleştirmenin, değer hesaplamanın ve trigonometrik denklem çözmenin araçları bu formüllerdir. Bu yazıda temel özdeşliği ve ondan türeyenleri, bölüm özdeşliklerini, sadeleştirme ve ispat yöntemini, toplam ve fark formüllerini, iki kat ve yarım açı formüllerini, kuvvet azaltmayı, toplamdan çarpıma ve çarpımdan toplama dönüşüm formüllerini ve özdeşliklerin denklem çözmede kullanımını çözümlü örneklerle ele alıyoruz.
Özdeşlik nedir?
Bu yazıyı daha rahat anlamak için trigonometrik oranları, özel açıları ve birim çemberi biliyor olman yeterli.
Temel bilgiler için Trigonometrik Oranlar: Sinüs, Kosinüs, Tanjant ve Kotanjant ve Birim Çember Konu Anlatımı yazılarına göz at.
Tanımlı olduğu her değer için doğru olan eşitliklere özdeşlik denir. Bir denklem yalnızca belirli değerlerde sağlanırken, bir özdeşlik değişken ne olursa olsun sağlanır. bir denklemdir; ise bir özdeşliktir.
Kapaktaki yapboz bu fikri görselleştiriyor: aynı kare iki farklı biçimde parçalara ayrılmış, ama iki durumda da toplam alan aynı. Trigonometrik özdeşlikler de aynı değeri farklı parçalarla ifade eder ve bir sorunun hangi biçimde daha kolay çözüleceğini seçmeyi sağlar.
Özdeşlik, tanımlı olduğu her değer için doğrudur.
Denklem ise yalnızca belirli değerlerde sağlanır.
Temel özdeşlik
Birim çemberdeki nokta ve çemberin denklemi olduğu için her açı için şu eşitlik doğrudur:
Bu özdeşlikten iki sık kullanılan biçim elde edilir: ve . İfadede ile bir karenin farkı görüldüğünde bu biçimlerin kullanılabileceği düşünülmelidir.
ifadesi verilsin, .
İfadeyi sadeleştirelim.
Pay olarak yazılır.
.
Temel özdeşlikten türeyenler
Temel özdeşliğin iki tarafı e bölünürse tanjantla, e bölünürse kotanjantla ilgili iki yeni özdeşlik elde edilir. Bölme yapılırken bölünen ifadenin sıfır olmadığı varsayılır.
| Özdeşlik | Nereden gelir |
|---|---|
| İki taraf e bölünür | |
| İki taraf e bölünür |
olduğu biliniyor ve dar açı.
değerini bulalım.
.
.
Bölüm özdeşlikleri
Tanjant ve kotanjant, sinüs ve kosinüsün bölümü olarak yazılır. Bu özdeşlikler, farklı oranlar içeren ifadeleri tek bir oran türüne çevirmenin en kısa yoludur.
| Özdeşlik | Koşul |
|---|---|
| İkisi de tanımlıysa |
Bir ifadede hem tanjant hem sinüs ve kosinüs varsa hepsini sinüs ve kosinüs cinsinden yazmak çoğu zaman sadeleştirmenin ilk adımıdır.
Sadeleştirme
Trigonometrik ifadeleri sadeleştirirken üç araç birlikte kullanılır: temel özdeşlik, bölüm özdeşlikleri ve cebirsel özdeşlikler. Tam kare açılımı ve iki kare farkı özellikle sık işe yarar.
ifadesi verilsin.
İfadeyi açıp sadeleştirelim.
.
Temel özdeşlikle: .
ifadesi verilsin.
İfadeyi sadeleştirelim.
Pay iki kare farkıdır: .
Sadeleşince kalır.
Toplam verilince çarpımı bulmak
Sık sorulan bir soru tipinde toplamı verilir ve çarpımı istenir. Toplamın karesi alınınca içinden temel özdeşlik ve çarpımın iki katı çıkar; böylece açının kendisini bulmadan çarpıma ulaşılır.
olduğu biliniyor.
ve değerlerini bulalım.
Kare alınır: , yani .
ve olur.
Aynı yol fark için de işler: olduğundan toplamın karesi ile farkın karesinin toplamı her zaman dir.
Tümler açılarla sadeleştirme
Toplamı olan iki açıdan birinin sinüsü diğerinin kosinüsüne eşittir. Bu kural, özel olmayan açıların karelerini içeren ifadeleri temel özdeşliğe çevirir ve hesap makinesi gerektirecek gibi görünen soruları birkaç satırda bitirir.
ifadesi verilsin.
İfadenin değerini bulalım.
ile tümlerdir: .
İfade olur ve değeri dir.
Özdeşlik ispatı
Bir özdeşliği ispatlamak için genellikle daha karmaşık görünen taraftan başlanır ve adım adım diğer tarafa ulaşılır. İki tarafı birden değiştirmek yerine tek taraf üzerinde çalışmak, ispatın doğruluğunu güvenceye alır.
eşitliği verilsin.
Eşitliğin özdeşlik olduğunu gösterelim.
Sol taraf sinüs ve kosinüsle yazılır: .
Pay dir; sonuç sağ tarafa eşittir.
Özdeşliği ispatlarken sonucu baştan doğru kabul etmek.
İspat, iki tarafın eşit olduğunu göstermelidir. Eşitliği baştan doğru sayıp iki tarafa işlem yapmak ve doğru bir eşitliğe varmak, başlangıçtaki eşitliğin doğru olduğunu kanıtlamaz.
Toplam formülleri
İki açının toplamının trigonometrik değerleri, açıların kendi değerlerinden hesaplanır. Bu formüller, özel olmayan birçok açının değerini özel açılardan bulmayı sağlar:
| Formül | |
|---|---|
değeri istensin.
Toplam formülüyle bulalım.
: .
.
Formüllerin birim çemberden ispatı ve daha fazla örnek için Trigonometrik Toplam ve Fark Formülleri yazısına bakabilirsin.
Tanjant toplam formülüyle açı bulmak
Tanjant toplam formülü yalnızca değer hesaplamak için değil, iki açının toplamını bulmak için de kullanılır. İki dar açının tanjantları biliniyorsa toplamlarının tanjantı hesaplanır, sonra hangi açıya karşılık geldiğine bakılır.
ve dar açılar, ve olsun.
toplamını bulalım.
.
İki dar açının toplamı ile arasındadır; tanjantı olan açı dir.
Tanjant değeri tek başına açıyı belirlemez; aynı tanjant değeri arayla tekrar eder. Bu yüzden açının hangi aralıkta olduğu mutlaka ayrıca kontrol edilmelidir.
Fark formülleri
Fark formülleri, toplam formüllerinde yerine yazılarak elde edilir. Kosinüs çift, sinüs tek olduğu için yalnızca işaretler değişir:
| Formül | |
|---|---|
ve değerleri istensin.
Fark formülleriyle bulalım.
.
.
ile nin aynı çıkması tesadüf değildir: iki açı tümlerdir ve bir açının kosinüsü tümlerinin sinüsüne eşittir.
Açılar toplanmaz
Trigonometrik fonksiyonlar toplamaya dağılmaz. ifadesi ye eşit değildir; toplam formülü bu yüzden gereklidir.
ve verilsin.
ile yi karşılaştıralım.
.
, yaklaşık . İki değer farklıdır.
İki kat açı formülleri
Toplam formüllerinde yazılınca iki kat açı formülleri elde edilir. Kosinüsün iki kat açı formülünün üç biçimi vardır ve temel özdeşlikle birbirine dönüşür:
| Formül | |
|---|---|
dar açı ve olsun.
, ve değerlerini bulalım.
. .
ve .
İki kat ve yarım açı formüllerinin ayrıntılı anlatımı İki Kat Açı ve Yarım Açı Formülleri yazısında.
Bölgesi verilen açıda iki kat
Açı ikinci bölgedeyse kosinüs negatif, sinüs pozitiftir. İki kat açı formülleri uygulanırken bu işaretler sonucu doğrudan etkiler; önce eksik oran temel özdeşlikle bulunur, işareti bölgeden seçilir, sonra formül uygulanır.
ikinci bölgede ve olsun.
ve değerlerini bulalım.
tür. .
olur.
Kısa hesap kalıpları
İki kat açı formülleri tersten okunursa bazı çarpımlar ve farklar tek bir değere dönüşür. çarpımı in yarısıdır; farkı ise doğrudan tir.
ve ifadeleri verilsin.
İki ifadenin değerini bulalım.
.
olur.
Kuvvet azaltma
Kosinüsün iki kat açı formülü kare terimler için çözülünce kuvvet azaltma formülleri elde edilir. Bu formüller kareli ifadeleri birinci kuvvete indirir ve özellikle integral konusunda çok kullanılır:
| Formül | |
|---|---|
değeri istensin.
Kuvvet azaltma formülüyle bulalım.
.
Sonuç tür.
Yarım açı formülleri
Kuvvet azaltma formüllerinde yerine yazılıp karekök alınınca yarım açı formülleri elde edilir. Karekökün işareti, yarım açının bulunduğu bölgeye göre seçilir:
değeri istensin.
Yarım açı formülüyle bulalım.
birinci bölgededir, işaret pozitiftir: .
, yaklaşık .
Üç kat açı
Toplam ve iki kat açı formülleri birleştirilerek üç kat açı formülleri de elde edilir. yazılıp açılırsa sonuç yalnızca cinsinden yazılabilir:
için formülü kontrol edelim.
İki tarafı ayrı ayrı hesaplayalım.
Sol taraf: .
Sağ taraf: . İki taraf eşittir.
Toplamdan çarpıma dönüşüm
İki sinüsün ya da iki kosinüsün toplamı ve farkı bir çarpım olarak yazılabilir. Bu dönüşümler, toplam biçimindeki ifadeleri çarpanlarına ayırarak denklem çözmeyi ve sadeleştirmeyi kolaylaştırır:
| Toplam | Çarpım |
|---|---|
ifadesi verilsin.
Dönüşüm formülüyle hesaplayalım.
.
Sonuç dır.
Çarpımdan toplama dönüşüm
Tersine, iki trigonometrik değerin çarpımı toplam olarak yazılabilir. Bu formüller toplam ve fark formüllerinin taraf tarafa toplanmasıyla elde edilir:
| Çarpım | Toplam |
|---|---|
ifadesi verilsin.
Çarpımı toplama çevirerek hesaplayalım.
.
Sonuç olur.
Denklem çözmede özdeşlik
Trigonometrik denklemlerde farklı açılar ya da farklı oranlar varsa önce özdeşliklerle tek bir açıya ve tek bir orana indirgenir. Sonra denklem çarpanlarına ayrılır ve her çarpan ayrı ayrı çözülür.
aralığında denklemi verilsin.
Denklemi çözelim.
İki kat açı formülüyle: , yani .
için ya da ; için ya da .
Denklemin iki tarafını e bölmek.
e bölünseydi kalır ve yapan ile çözümleri kaybolurdu. Bilinmeyen içeren bir ifadeye bölmek yerine ortak çarpan paranteze alınmalıdır.
İki kat açıyla denklem
Denklemde ile birlikte görünüyorsa için biçimi seçilir. Böylece denklem e göre ikinci dereceden bir denkleme dönüşür ve çarpanlara ayırarak çözülür.
aralığında denklemi verilsin.
Denklemi çözelim.
, yani .
için ; için ya da .
En büyük ve en küçük değer
biçimindeki bir ifade, toplam formülü sayesinde tek bir sinüs olarak yazılabilir. Sonuçta ifadenin alabileceği en büyük değer , en küçük değer ise bunun negatifidir.
ifadesi verilsin.
İfadenin alabileceği en büyük ve en küçük değeri bulalım.
.
İfade aralığında değer alır.
Aynı fikirle çarpımının en büyük değerinin olduğu da hemen görülür.
Formüllerin özeti
En sık kullanılan formüller aşağıdaki tabloda bir araya getirilmiştir. Hepsi temel özdeşlik ile toplam formüllerinden türetilebilir; bu yüzden türetme yolunu bilmek, tabloyu ezberlemekten daha güvenilirdir.
| Konu | Formül |
|---|---|
| Temel | |
| Toplam | |
| Toplam | |
| İki kat | |
| İki kat | |
| Kuvvet azaltma |
Sınavda özdeşlikler
İleri düzeyde (AYT) özdeşlikler; sadeleştirme, toplam ve fark formülleriyle değer hesaplama, iki kat açı formülleri ve denklem çözme biçiminde karşına çıkabilir.
Dönüşüm formülleri ve yarım açı formülleri de özellikle değer hesaplama sorularında kullanılabilir.
Özdeşlik sorularında önce ifadede hangi açıların ve hangi oranların bulunduğuna bak. Açılar farklıysa toplam ya da iki kat açı formülleriyle tek açıya, oranlar farklıysa bölüm özdeşlikleriyle sinüs ve kosinüse indir. Çoğu soru bu iki adımdan sonra temel özdeşlikle biter.
Sık yapılan hatalar
| Hata | Doğrusu |
|---|---|
| Toplam formülü kullanılır | |
| de artı işareti kullanmak | Kosinüs toplamında eksi vardır |
| Yarım açıda işareti bölgeye göre seçmemek | İşaret yarım açının bölgesinden |
| Denklemde e bölmek | Ortak çarpan alınır |
| in yalnız bir biçimini bilmek | Üç biçim de kullanılabilir |
Bu hataların çoğu formülleri ezberleyip nereden geldiğini bilmemekten doğar. Şüpheye düşüldüğünde formülü özel bir açıyla, örneğin ile denemek, doğru hatırlanıp hatırlanmadığını hemen gösterir.
Hap bilgi özeti
Özdeşlik, tanımlı olduğu her değer için doğrudur.
Denklem ise yalnızca belirli değerlerde sağlanır.
Sık sorulanlar
Trigonometrik özdeşlik nedir?
Tanımlı olduğu her açı için doğru olan trigonometrik eşitliktir. Sinüs kare artı kosinüs kare eşittir 1 en temel özdeşliktir.
Sinüs toplam formülü nedir?
sin(a + b), sin a çarpı cos b artı cos a çarpı sin b ye eşittir.
İki kat açı formülü nedir?
sin 2x eşittir 2 sin x cos x tir. cos 2x ise cos kare x eksi sin kare x, 2 cos kare x eksi 1 ya da 1 eksi 2 sin kare x biçiminde yazılabilir.
Kuvvet azaltma formülü ne işe yarar?
Sinüs ya da kosinüsün karesini iki kat açının kosinüsü cinsinden, yani birinci kuvvetten bir ifadeyle yazar. İntegral hesaplarında çok kullanılır.
Özdeşlik nasıl ispatlanır?
Genellikle karmaşık taraftan başlanır ve özdeşlikler adım adım uygulanarak diğer tarafa ulaşılır. İki tarafa birden işlem yapılmaz.
sin 75 derece nasıl hesaplanır?
75 derece 45 ile 30 derecenin toplamı olarak yazılır ve toplam formülü uygulanır. Sonuç kök 6 artı kök 2 bölü 4 tür.
Tanjant toplam formülü nedir?
tan(a + b), tan a artı tan b nin 1 eksi tan a çarpı tan b ye bölümüdür. Payda sıfır olursa toplam açının tanjantı tanımsızdır.
3 sin x artı 4 cos x ifadesinin en büyük değeri kaçtır?
3 ün karesi ile 4 ün karesinin toplamının karekökü, yani 5 tir. En küçük değeri ise eksi 5 tir.
Kontrol listesi
0 / 10 tamamlandı
Tebrikler, bu konunun kontrol listesini tamamladın.
Bunlar da ilgini çekebilir


