Przejdź do treści
Cała strona · Zbiór zadań · szkoła średnia

MATeMAtyka 2. Zbiór zadań — strona 175

temat „4.6. Funkcje trygonometryczne kąta wypukłego” · 10 zadań z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 7

3 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Dla kąta rozwartego sinus jest dodatni, a cosinus, tangens i cotangens są ujemne. Korzystamy z jedynki trygonometrycznej.

a) Z tg⁡α=−43\operatorname{tg}\alpha=-\frac43 bierzemy trójkąt odniesienia o przyprostokątnych 4,34,3 i przeciwprostokątnej 55.

b) Jeśli cos⁡α=−725\cos\alpha=-\frac7{25}, to

sin⁡α=1−49625=2425.\sin\alpha=\sqrt{1-\frac{49}{625}}=\frac{24}{25}.

c) Jeśli sin⁡α=2129\sin\alpha=\frac{21}{29}, to

cos⁡α=−1−441841=−2029.\cos\alpha=-\sqrt{1-\frac{441}{841}}=-\frac{20}{29}.

Pozostałe wartości otrzymujemy z ilorazów sinusa i cosinusa.

Odpowiedź

a) sin⁡α=45\sin\alpha=\frac45, cos⁡α=−35\cos\alpha=-\frac35, ctg⁡α=−34\operatorname{ctg}\alpha=-\frac34.

b) sin⁡α=2425\sin\alpha=\frac{24}{25}, tg⁡α=−247\operatorname{tg}\alpha=-\frac{24}{7}, ctg⁡α=−724\operatorname{ctg}\alpha=-\frac7{24}.

c) cos⁡α=−2029\cos\alpha=-\frac{20}{29}, tg⁡α=−2120\operatorname{tg}\alpha=-\frac{21}{20}, ctg⁡α=−2021\operatorname{ctg}\alpha=-\frac{20}{21}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 8

5 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

W I ćwiartce wszystkie funkcje mają znak dodatni, a w II ćwiartce sinus jest dodatni, natomiast cosinus i tangens są ujemne.

a) Oba składniki są dodatnie, więc suma jest dodatnia.

b) tg⁡130∘<0\operatorname{tg}130^\circ<0 i sin⁡20∘>0\sin20^\circ>0, więc iloczyn jest ujemny.

c) Czynniki mają znaki kolejno ++, −-, −-, więc iloczyn jest dodatni.

d) tg⁡40∘>0\operatorname{tg}40^\circ>0 i cos⁡140∘<0\cos140^\circ<0, więc odejmujemy liczbę ujemną; wynik jest dodatni.

e) Oba ilorazy są ujemne, zatem ich suma jest ujemna.

Odpowiedź

a) dodatnia; b) ujemna; c) dodatnia; d) dodatnia; e) ujemna.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 9

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Dla punktu P(12,5)P(12,5) odległość od początku układu wynosi 1313, więc

sin⁡α=513.\sin\alpha=\frac5{13}.

Kąt rozwarty o tym samym sinusie ma ramię końcowe będące odbiciem względem osi OYOY, dlatego można wybrać Q(−12,5)Q(-12,5). Ponadto

α=arcsin⁡513≈22,6∘,β=180∘−α≈157,4∘.\alpha=\arcsin\frac5{13}\approx22{,}6^\circ,\qquad \beta=180^\circ-\alpha\approx157{,}4^\circ.
Odpowiedź

Przykładowo Q(−12,5)Q(-12,5); α≈22,6∘\alpha\approx22{,}6^\circ, β≈157,4∘\beta\approx157{,}4^\circ.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 10

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) tg⁡54∘=m5\operatorname{tg}54^\circ=\frac m5, więc m=5tg⁡54∘≈6,88≈7m=5\operatorname{tg}54^\circ\approx6{,}88\approx7.

b) tg⁡40∘=16m\operatorname{tg}40^\circ=\frac{16}{m}, więc m=16tg⁡40∘≈19,07≈19m=\frac{16}{\operatorname{tg}40^\circ}\approx19{,}07\approx19.

c) Z sin⁡α=0,6292\sin\alpha=0{,}6292 mamy cos⁡α=1−0,62922\cos\alpha=\sqrt{1-0{,}6292^2} oraz

m=21tg⁡α=210,62921−0,62922≈17.m=21\operatorname{tg}\alpha=21\frac{0{,}6292}{\sqrt{1-0{,}6292^2}}\approx17.

d) Z cos⁡α=0,8384\cos\alpha=0{,}8384 mamy sin⁡α=1−0,83842\sin\alpha=\sqrt{1-0{,}8384^2} oraz

m=13ctg⁡α=130,83841−0,83842≈20.m=13\operatorname{ctg}\alpha=13\frac{0{,}8384}{\sqrt{1-0{,}8384^2}}\approx20.
Odpowiedź

a) m≈7m\approx7; b) m≈19m\approx19; c) m≈17m\approx17; d) m≈20m\approx20.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 11

brak w kluczu
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Z tg⁡α=310\operatorname{tg}\alpha=\frac3{10} możemy przyjąć przyprostokątne 33 i 1010, a przeciwprostokątną 109\sqrt{109}. Zatem

sin⁡α=3109<310=0,3,\sin\alpha=\frac3{\sqrt{109}}<\frac3{10}=0{,}3,

bo 109>10\sqrt{109}>10. Ponadto

cos⁡α=10109>910=0,9,\cos\alpha=\frac{10}{\sqrt{109}}>\frac9{10}=0{,}9,

gdyż po podniesieniu dodatnich stron do kwadratu nierówność jest równoważna 10000>81⋅109=882910000>81\cdot109=8829.

Odpowiedź

sin⁡α<0,3\sin\alpha<0{,}3 i cos⁡α>0,9\cos\alpha>0{,}9.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: brak w kluczu

Zadanie 12

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Niech P=(x,y)P=(x,y). Z tg⁡α=2\operatorname{tg}\alpha=2 wynika y=2xy=2x (wartości bezwzględne wystarczą do odległości). Warunek OP=45OP=4\sqrt5 daje

x2+y2=80,x2+4x2=80.x^2+y^2=80,\qquad x^2+4x^2=80.

Stąd ∣x∣=4|x|=4 i ∣y∣=8|y|=8. Odległość od osi OXOX jest równa ∣y∣|y|, a od osi OYOY — ∣x∣|x|.

Odpowiedź

Od osi OXOX: 88; od osi OYOY: 44.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 13

brak w kluczu
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Oba kąty są ostre, a

tg⁡α=2120,tg⁡β=512.\operatorname{tg}\alpha=\frac{21}{20},\qquad \operatorname{tg}\beta=\frac5{12}.

Ponieważ 2β<90∘2\beta<90^\circ, możemy obliczyć

tg⁡(2β)=2⋅5121−(512)2=120119.\operatorname{tg}(2\beta)=\frac{2\cdot\frac5{12}}{1-\left(\frac5{12}\right)^2} =\frac{120}{119}.

Mamy 2120>120119\frac{21}{20}>\frac{120}{119}. Tangens jest rosnący w (0;90∘)(0;90^\circ), więc α>2β\alpha>2\beta.

Odpowiedź

α>2β\alpha>2\beta.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: brak w kluczu

Zadanie 14

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Dla kąta ostrego warunek tg⁡α=33\operatorname{tg}\alpha=\frac{\sqrt3}{3} daje α=30∘\alpha=30^\circ. Zatem 150∘−α=120∘150^\circ-\alpha=120^\circ. Korzystając z wartości funkcji dla kąta 120∘120^\circ, otrzymujemy wynik.

Odpowiedź

sin⁡(150∘−α)=32\sin(150^\circ-\alpha)=\frac{\sqrt3}{2}, cos⁡(150∘−α)=−12\cos(150^\circ-\alpha)=-\frac12, tg⁡(150∘−α)=−3\operatorname{tg}(150^\circ-\alpha)=-\sqrt3, ctg⁡(150∘−α)=−33\operatorname{ctg}(150^\circ-\alpha)=-\frac{\sqrt3}{3}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 15

3 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Mamy sin⁡α=15\sin\alpha=\frac15 oraz, ponieważ α\alpha jest ostry,

cos⁡α=1−125=265.\cos\alpha=\sqrt{1-\frac1{25}}=\frac{2\sqrt6}{5}.

a) cos⁡(180∘−α)=−cos⁡α\cos(180^\circ-\alpha)=-\cos\alpha, więc pierwiastek jest równy 1−cos⁡2α=sin⁡α=15\sqrt{1-\cos^2\alpha}=\sin\alpha=\frac15.

b) Ponieważ sin⁡(90∘−α)=cos⁡α\sin(90^\circ-\alpha)=\cos\alpha, iloczyn wynosi

(1−cos⁡α)(1+cos⁡α)=1−cos⁡2α=sin⁡2α=125.(1-\cos\alpha)(1+\cos\alpha)=1-\cos^2\alpha=\sin^2\alpha=\frac1{25}.

c) tg⁡(180∘−α)=−tg⁡α\operatorname{tg}(180^\circ-\alpha)=-\operatorname{tg}\alpha, zatem

1+tg⁡2α=1cos⁡α=5612.\sqrt{1+\operatorname{tg}^2\alpha}=\frac1{\cos\alpha}=\frac{5\sqrt6}{12}.
Odpowiedź

a) 0,20{,}2; b) 0,040{,}04; c) 5612\frac{5\sqrt6}{12}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 16

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Podstawiamy wartości funkcji szczególnych i rozwiązujemy równania liniowe f(x)=0f(x)=0.

a) 32x+12=0\frac{\sqrt3}{2}x+\frac12=0, więc x=−33x=-\frac{\sqrt3}{3}.

b) 33x+1=0\frac{\sqrt3}{3}x+1=0, więc x=−3x=-\sqrt3.

c) −22x+22=0-\frac{\sqrt2}{2}x+\frac{\sqrt2}{2}=0, więc x=1x=1.

d) −3x+32=0-\sqrt3x+\frac{\sqrt3}{2}=0, więc x=12x=\frac12.

Odpowiedź

a) −33-\frac{\sqrt3}{3}; b) −3-\sqrt3; c) 11; d) 12\frac12.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem