ตรีโกณมิติ — หาค่า ลดรูป และแก้สมการ พร้อมอธิบายทีละขั้นตอน
โจทย์
พิมพ์นิพจน์ สมการ หรือสิ่งที่ต้องการลดรูป เหมือนเขียนลงสมุด ตัวเลขที่ไม่มีเครื่องหมายองศาจะถือเป็นองศา ถ้าเป็นเรเดียนให้ใช้ π
วิธีทำ — ทีละขั้นตอน
ค่าฟังก์ชันอื่น ๆ ของมุมนี้
ดูจากกราฟ: ทำไมจึงมีรากมากมายไม่จำกัด
เส้นสีส้ม y = a ตัดกราฟคลื่นที่จุดซึ่งเป็นคำตอบ ไซน์และโคไซน์วนซ้ำทุก ๆ 2π (นี่คือคาบ) จุดตัดจึงเรียงต่อกันไปไม่สิ้นสุด แต่ละคาบจะเพิ่มรากชุดเดิมเข้ามา นี่คือที่มาของ “+ 2πn” หรือ “+ πn” ในคำตอบ
บนวงกลมหนึ่งหน่วย
มุมวัดจากแกน cos ในทิศทวนเข็มนาฬิกา โคไซน์ของมุมคือพิกัดแนวนอนของจุด ส่วนไซน์คือพิกัดแนวตั้ง คำตอบของ sin x = a คือจุดที่มีความสูงเท่ากับ a (เส้นแนวนอน) และคำตอบของ cos x = a คือจุดที่มีพิกัดแนวนอนตามที่ต้องการ (เส้นแนวตั้ง) โดยทั่วไปบนวงกลมจะมีจุดแบบนี้สองจุด จึงมีรากสองตัวในแต่ละรอบ
มุมวัดจากแกน cos ในทิศทวนเข็มนาฬิกา โคไซน์คือพิกัดแนวนอนของจุด ส่วนไซน์คือพิกัดแนวตั้ง
สามเหลี่ยมมุมฉาก
ใส่ค่าใดก็ได้สองค่า โดยต้องเป็นความยาวด้านอย่างน้อยหนึ่งค่า แล้วค่าที่เหลือจะคำนวณให้เอง
sin α = a/c คือด้านตรงข้ามมุม α หารด้วยด้านตรงข้ามมุมฉาก cos α = b/c คือด้านประชิดมุม α หารด้วยด้านตรงข้ามมุมฉาก และ tan α = a/b คือด้านตรงข้ามมุม α หารด้วยด้านประชิดมุม α
วิธีทำ — ทีละขั้นตอน
ตารางค่าฟังก์ชันตรีโกณมิติ
ค่าของมุมสำคัญ ซึ่งถูกถามบ่อยที่สุด เครื่องหมายขีดหมายความว่าฟังก์ชันไม่นิยามที่จุดนั้น
| องศา | เรเดียน | sin | cos | tg | ctg |
|---|
สูตรพื้นฐาน
เอกลักษณ์ตรีโกณมิติ
| sin²x + cos²x = 1 | เอกลักษณ์พื้นฐาน |
| tg x = sin x / cos x | ctg x = cos x / sin x |
| tg x · ctg x = 1 | 1 + tg²x = 1/cos²x |
สูตรผลบวกและผลต่างของมุม
| sin(α ± β) = sin α·cos β ± cos α·sin β |
| cos(α ± β) = cos α·cos β ∓ sin α·sin β |
| tg(α ± β) = (tg α ± tg β) / (1 ∓ tg α·tg β) |
สูตรมุมสองเท่าและมุมครึ่ง
| sin 2α = 2·sin α·cos α | |
| cos 2α = cos²α − sin²α = 1 − 2sin²α = 2cos²α − 1 | |
| sin²α = (1 − cos 2α)/2 | cos²α = (1 + cos 2α)/2 |
สูตรลดทอนมุม
หลักการ: เมื่อเป็นมุม π/2 หรือ 3π/2 ฟังก์ชันจะเปลี่ยนเป็น “โคฟังก์ชัน” (sin ↔ cos, tan ↔ cot) เมื่อเป็นมุม π หรือ 2π ฟังก์ชันไม่เปลี่ยน ส่วนเครื่องหมายดูจากจตุภาคที่มุมเดิมอยู่
| sin(π/2 − α) = cos α | cos(π/2 − α) = sin α |
| sin(π − α) = sin α | cos(π − α) = −cos α |
| sin(π + α) = −sin α | cos(π + α) = −cos α |
| sin(2π − α) = −sin α | cos(2π − α) = cos α |
📚 ทฤษฎี: วิธีแก้สมการตรีโกณมิติพื้นฐาน
สมการตรีโกณมิติพื้นฐานคือสมการในรูป sin x = a, cos x = a หรือ tan x = a การแก้สมการคือการหามุมทั้งหมดที่ทำให้ฟังก์ชันมีค่าเท่ากับ a มุมเช่นนี้มีมากมายไม่จำกัด เพราะฟังก์ชันตรีโกณมิติเป็นฟังก์ชันที่มีคาบ คำตอบจึงเขียนเป็นสูตรทั่วไปที่มีพารามิเตอร์ n เป็นจำนวนเต็ม
ไซน์มีคาบ 2π แต่ในหนึ่งคาบรากของมันสมมาตรกันเทียบกับ π/2 สูตรจึงมีตัวคูณ (−1)ⁿ และคาบ πn รากของโคไซน์สมมาตรกันเทียบกับศูนย์ จึงมีเครื่องหมาย ± แทนเจนต์มีคาบ π และมีสูตรที่ง่ายที่สุด
กรณีพิเศษ sin x = 0, ±1 และ cos x = 0, ±1 ให้จำแยกไว้ สูตรทั่วไปก็ใช้ได้กับกรณีเหล่านี้ แต่ยาวเทอะทะ ส่วนรูปเขียนแบบสั้นช่วยประหยัดเวลาในห้องสอบ
ถ้า |a| > 1 สมการที่มีไซน์หรือโคไซน์จะไม่มีคำตอบ เพราะค่าของฟังก์ชันทั้งสองไม่เคยออกนอกช่วง −1 ถึง 1 ส่วนแทนเจนต์และโคแทนเจนต์ไม่มีข้อจำกัดนี้ จึงมีค่าได้ทุกค่า
ใช้ฟรีไหม
ใช่ ฟรีทั้งหมดและไม่ต้องสมัครสมาชิก เครื่องมือทำงานในเบราว์เซอร์ของคุณทั้งหมด ไฟล์ไม่ถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ เซิร์ฟเวอร์จึงไม่ใช้ทั้ง CPU และแบนด์วิดท์ — จึงไม่มีเหตุผลที่จะเก็บเงิน ไม่มีลายน้ำ ไม่มีข้อจำกัดเรื่องขนาดหรือจำนวนไฟล์