gamedschool

Toplam-Fark ve İki Kat Açı Formülleri konu anlatımı

12. sınıf Matematik · Trigonometri

Lise · 12. sınıf · Matematik · Ünite: Trigonometri · ~4 dk okuma

İki açının toplamının ve farkının sinüs, kosinüs ve tanjantı; formüllerin birim çember ve uzaklık formülüyle elde edilişi; 15°, 75°, 105° gibi açıların trigonometrik değerleri; iki kat açı formülleri (sin 2a, cos 2a’nın üç biçimi, tan 2a); yarım açı ilişkileri (cos²a = (1 + cos 2a)/2); dik üçgen bilgisiyle formül uygulamaları ve trigonometrik ifadeleri sadeleştirme.

Toplam ve fark formülleri

Formüller:

  • sin (a + b) = sin a · cos b + cos a · sin b
  • sin (a − b) = sin a · cos b − cos a · sin b
  • cos (a + b) = cos a · cos b − sin a · sin b
  • cos (a − b) = cos a · cos b + sin a · sin b
  • tan (a ± b) = (tan a ± tan b) / (1 ∓ tan a · tan b)

⚠️ sin (a + b) ≠ sin a + sin b! (sin 90° = 1 ama sin 45° + sin 45° = √2)

Özel açılar:

  • sin 75° = sin (45° + 30°) = (√2/2)(√3/2) + (√2/2)(1/2) = (√6 + √2)/4 ≈ 0,966
  • cos 15° = cos (45° − 30°) = (√6 + √2)/4
  • sin 15° = sin (45° − 30°) = (√6 − √2)/4
  • tan 15° = tan (45° − 30°) = (1 − √3/3)/(1 + √3/3) = 2 − √3
  • cos 105° = cos (60° + 45°) = (√2 − √6)/4

İki kat açı formülleri

a = b alınırsa toplam formüllerinden elde edilir:

  • sin 2a = 2 sin a · cos a
  • cos 2a = cos²a − sin²a = 2cos²a − 1 = 1 − 2sin²a
  • tan 2a = 2 tan a / (1 − tan²a)

Yarım açı ilişkileri: cos²a = (1 + cos 2a)/2 · sin²a = (1 − cos 2a)/2

  • cos² 15° = (1 + cos 30°)/2 = (2 + √3)/4

Dik üçgenle uygulama: Dar açı a için sin a = 3/5 ise (3-4-5 üçgeni)

  • cos a = 4/5, tan a = 3/4
  • sin 2a = 2 · (3/5)(4/5) = 24/25
  • cos 2a = (4/5)² − (3/5)² = 7/25
  • tan 2a = 2(3/4) / (1 − 9/16) = (3/2)/(7/16) = 24/7 (kontrol: 24/25 ÷ 7/25 ✓)

Sadeleştirme ve ispat

Sadeleştirme örnekleri:

  • sin 50° cos 10° + cos 50° sin 10° = sin (50° + 10°) = sin 60° = √3/2
  • cos² 22,5° − sin² 22,5° = cos 45° = √2/2
  • 2 sin 15° cos 15° = sin 30° = 1/2
  • (1 − cos 2x)/sin 2x = 2sin²x / (2 sin x cos x) = tan x

Özdeşlik ispatı: (sin x + cos x)² = 1 + sin 2x

  • Sol taraf: sin²x + 2 sin x cos x + cos²x = 1 + 2 sin x cos x = 1 + sin 2x ✓

Uygulama – üç kat açı: sin 3a = sin (2a + a) = sin 2a cos a + cos 2a sin a = 3 sin a − 4 sin³a

💡 Formülleri ezberlemek yerine cos (a − b) formülünden ve sin x = cos (90° − x) ilişkisinden diğerlerini türetebilirsin.

Kavramlar

toplam formülü
iki açının toplamının trigonometrik değeri
iki kat açı
2a açısı
yarım açı
a/2 açısı
özdeşlik
her değer için doğru eşitlik
sadeleştirme
ifadeyi en basit hâline getirme
Önemli noktalar
  • sin (a ± b) = sin a cos b ± cos a sin b
  • cos (a ± b) = cos a cos b ∓ sin a sin b
  • tan (a ± b) = (tan a ± tan b)/(1 ∓ tan a tan b)
  • sin 2a = 2 sin a cos a
  • cos 2a = cos²a − sin²a = 2cos²a − 1 = 1 − 2sin²a
  • sin (a + b) ≠ sin a + sin b

Örnek soru ve çözümü

Soru

Şekildeki dik üçgende a açısı için sin 2a ve cos 2a değerlerini bulunuz.

Çözüm

Kenarlar 3, 4, 5 olduğundan sin a = 3/5, cos a = 4/5. sin 2a = 2 · (3/5) · (4/5) = 24/25. cos 2a = cos²a − sin²a = 16/25 − 9/25 = 7/25.

Çözümlü örnekler

1. sin 20° cos 10° + cos 20° sin 10° kaçtır? KolayÇözüm

sin 30° = 1/2.

2. tan a = 2 ve tan b = 3 ise tan (a + b) kaçtır? OrtaÇözüm

(2 + 3)/(1 − 6) = 5/(−5) = −1.

3. cos a = −3/5 ve a ikinci bölgede ise sin 2a kaçtır? ZorÇözüm

İkinci bölgede sin a > 0 → sin a = 4/5. sin 2a = 2 · (4/5) · (−3/5) = −24/25.

Sık yapılan hatalar

  • sin (a + b)’yi sin a + sin b sanmak.
  • cos (a + b) formülünde işareti + yazmak.
  • Bölge bilgisini dikkate almadan sin ve cos işaretini belirlemek.

Biliyor muydun?

Toplam formülleri Hipparkos ve Batlamyus’tan beri astronomide kullanıldı; Batlamyus kiriş tablolarını hazırlarken bugünkü sin (a − b) formülüne denk bir ilişkiden yararlandı!

Kendini dene

1. sin (a + b) neye eşittir?
  1. cos a cos b − sin a sin b
  2. sin a + sin b
  3. sin a cos b + cos a sin b
  4. sin a sin b + cos a cos b
Cevabı göster

Doğru cevap: C) sin a cos b + cos a sin b · Formül.

2. Tabloya göre cos (a + b) açılımı hangisidir?
  1. cos a cos b + sin a sin b
  2. cos a + cos b
  3. sin a cos b + cos a sin b
  4. cos a cos b − sin a sin b
Cevabı göster

Doğru cevap: D) cos a cos b − sin a sin b · Tablo.

3. sin 75° kaçtır?
  1. (√6 + √2)/4
  2. √3/2
  3. (√6 − √2)/4
  4. (√2 − √6)/4
Cevabı göster

Doğru cevap: A) (√6 + √2)/4 · 45° + 30°.

4. tan 15° kaçtır?
  1. √3 − 1
  2. 2 − √3
  3. 2 + √3
  4. 1/√3
Cevabı göster

Doğru cevap: B) 2 − √3 · 45° − 30°.

5. sin 2a hangisine eşittir?
  1. 2 sin a
  2. sin a + cos a
  3. sin²a − cos²a
  4. 2 sin a cos a
Cevabı göster

Doğru cevap: D) 2 sin a cos a · İki kat.

Konunun tüm sorularını ve testlerini gamedschool’da çözebilir, yanlışlarını tekrar edebilirsin.

12. Sınıf Matematik konuları
Konuyu oyunla pekiştir

gamedschool’da bu konunun testlerini çöz, XP ve altın kazan, Pixel Dünyası’nda arkadaşlarınla buluş. Öğrenciler için ücretsiz.

Ücretsiz kayıt ol