שיעור תאוריה

טריגונומטריה ומשולש החסום במעגל

שימוש בפונקציות הטריגונומטריות (סינוס, קוסינוס וטנגנס), טבלת זוויות מיוחדות, הזהות הפיתגורית, ומשפטי הסינוסים והקוסינוסים.

איך מזהים שהנושא מתאים

הגישה לטריגונומטריה

הטריגונומטריה מאפשרת לקשר בין אורכי צלעות לגדלי זוויות בתוך משולש. במשולש ישר זווית הקשרים פשוטים ומתבססים על sin, cos ו-tan. אם המשולש אינו ישר זווית, משתמשים במשפט הסינוסים או הקוסינוסים. ישנו גם קשר מיוחד בין משולש למעגל החוסם אותו.

פונקציות טריגונומטריות במשולש ישר זווית

פונקציה הגדרה מילת זכרון
sin(α) ניצב מול αיתר ס.מ.י — סינוס מול יתר
cos(α) ניצב ליד αיתר ק.ל.י — קוסינוס ליד יתר
tan(α) ניצב מול αניצב ליד α ט.מ.ל — טנגנס מול ליד

טבלת זוויות מיוחדות

כדאי לשנן ערכים אלו — הם מופיעים לעתים קרובות מאוד בשאלות הבגרות:

זווית sin cos tan
0 1 0
30° 12 √32 1√3 ≈ 0.577
45° √22 √22 1
60° √32 12 √3 ≈ 1.732
90° 1 0 לא מוגדר

נוסחאות ומשפטים מרכזיים

הזהות הפיתגורית

sin²(α) + cos²(α) = 1

זהות זו נכונה לכל זווית α. שימושית מאוד כשנתון sin או cos ומבקשים למצוא את השני.

משפט הסינוסים

asin A = bsin B = csin C = 2R

a, b, c הן הצלעות שמול הזוויות A, B, C, ו-R הוא רדיוס המעגל החוסם.

משפט הקוסינוסים

c² = a² + b² − 2ab · cos C

C היא הזווית הכלואה בין a ו-b, והצלע c נמצאת מולה. שימוש: כשנתונות שתי צלעות וזווית ביניהן, ומחפשים את הצלע השלישית.

נושא נוסחה / תכונה משמעות
משולש ישר זווית חסום במעגל היתר = קוטר = 2R זווית היקפית של 90° תמיד נשענת על קוטר המעגל. אם גיליתם שזווית = 90°, היתר = 2R!
שטח משולש S = a · b · sin(γ)2 שתי צלעות כפול סינוס הזווית הכלואה ביניהן, חלקי 2. במשולש ישר זווית: פשוט ניצב · ניצב2.

שיטת פתרון

  1. זיהוי משולש ישר זווית: מיד זהו מיהו היתר ומי הם הניצבים. אם הוא חסום במעגל, היתר = 2R.
  2. בחירת הפונקציה המתאימה: לפי מה נתון ומה מחפשים בחרו sin, cos או tan. אם נתון היתר ומחפשים ניצב מול — sin. אם נתון ניצב ליד ומחפשים ניצב מול — tan.
  3. הצבה בזהירות: ודאו שהמחשבון מכוון ל-D (Degrees). הציבו בנוסחה וחלצו את הנעלם.
  4. חישוב שטח: לאחר שמצאתם את כל הצלעות הדרושות, חשבו שטח לפי הנוסחה המתאימה.

הערות מוכנות למבחן