ม.ปลาย · 35 นาที

ฟังก์ชันตรีโกณมิติบนวงกลมหนึ่งหน่วย

ลากจุดแดงบนวงกลมหนึ่งหน่วยเพื่อกำหนดมุม θ แล้วเลือกมุมใหม่ เช่น −θ, 180° − θ, 180° + θ, 90° + θ, 270° − θ ดูแอนิเมชันการเกิดมุมและเทียบค่า sin cos ในตาราง เห็นที่มาของสูตรมุมสัมพันธ์ พร้อมโหมดฝึกโจทย์ตรวจคำตอบ และโหมดออกแบบโจทย์เพื่อบันทึกรูปไปใช้ในข้อสอบ

ปกบทเรียนฟังก์ชันตรีโกณมิติบนวงกลมหนึ่งหน่วย แสดงจุดที่มุม 30° คือ (√3/2, 1/2) และมุม 150° คือ (−√3/2, 1/2) พร้อมค่า sin 30° = 1/2, cos 30° = √3/2, cos 150° = −√3/2 และครูผายมือไปที่ภาพ

มุมสัมพันธ์กับสมมาตรของวงกลม

จุดบนวงกลมหนึ่งหน่วยที่มุม θ คือ (cos θ, sin θ) เมื่อสร้างมุมใหม่จาก θ เช่น −θ หรือ 180° − θ จุดใหม่จะเป็นภาพสะท้อนของจุดเดิมข้ามแกนหรือข้ามจุดกำเนิด ทำให้ค่า sin และ cos เปลี่ยนเฉพาะเครื่องหมายหรือสลับกัน

ตัวอย่าง

จุดที่มุม 30° คือ (32, 12) จุดที่มุม 150° คือภาพสะท้อนข้ามแกน y ได้ (−32, 12)

วงกลมหนึ่งหน่วยแสดงจุด P(√3/2, 1/2) ที่มุม 30° และจุด P′(−√3/2, 1/2) ที่มุม 150° อยู่บนเส้น y = 1/2 พร้อมกรอบการสะท้อนข้ามแกน y ที่ (x, y) ไปเป็น (−x, y) cos เปลี่ยนเครื่องหมาย sin คงเดิม
มุม 150° = 180° − 30° คือภาพสะท้อนของจุดมุม 30° ข้ามแกน y จึงได้ (−32, 12)

มุม −θ, 180° − θ, 180° + θ, 360° − θ

sin(−θ) = −sin θ และ cos(−θ) = cos θ ส่วน sin(180° − θ) = sin θ และ cos(180° − θ) = −cos θ ส่วน sin(180° + θ) = −sin θ และ cos(180° + θ) = −cos θ และ sin(360° − θ) = −sin θ และ cos(360° − θ) = cos θ

ตัวอย่าง

sin 210° = sin(180° + 30°) = −sin 30° = −12 และ cos 330° = cos(360° − 30°) = cos 30° = 32

วงกลมหนึ่งหน่วยแสดงจุดที่มุม 30°, 150°, 210°, 330° พร้อมพิกัด ตารางความสัมพันธ์ของมุม −θ, 180° − θ, 180° + θ, 360° − θ และตัวอย่าง sin 210° = −1/2 กับ cos 330° = √3/2
sin 210° = sin(180° + 30°) = −12 และ cos 330° = cos(360° − 30°) = 32

มุม 90° ± θ และ 270° ± θ

สำหรับมุมที่ผ่านแกนตั้ง ค่า sin และ cos จะสลับกัน sin(90° − θ) = cos θ, cos(90° − θ) = sin θ, sin(90° + θ) = cos θ, cos(90° + θ) = −sin θ, sin(270° − θ) = −cos θ, cos(270° − θ) = −sin θ, sin(270° + θ) = −cos θ, cos(270° + θ) = sin θ

ตัวอย่าง

sin 120° = sin(90° + 30°) = cos 30° = 32 ตรงกับ sin(180° − 60°) = sin 60° = 32

ตารางมุม 90° ± θ และ 270° ± θ ที่ค่า sin และ cos สลับกัน วงกลมหนึ่งหน่วยแสดงจุดที่มุม 120° และตัวอย่าง sin 120° = sin(90° + 30°) = cos 30° = √3/2 คู่กับ sin(180° − 60°) = sin 60° = √3/2
คิด sin 120° ได้สองทาง ผ่าน 90° + 30° หรือ 180° − 60° ได้ 32 เท่ากัน

วิธีใช้ห้องทดลอง

ลากจุดแดงหรือพิมพ์ค่า θ เลือกมุมใหม่จากรายการ ดูแอนิเมชันการหมุนที่สร้างมุมใหม่ กดข้ามไปจบเพื่อดูผลทันที ตารางด้านข้างเทียบ sin และ cos ของ θ กับ θ′ ตั้งแต่ค่าตัวเลขจนถึงสูตรทั่วไป

ตัวอย่าง

ตั้ง θ = 30° เลือก θ′ = 180° − θ ได้ θ′ = 150° และตารางแสดง sin 150° = 12 และ cos 150° = −32

ขั้นตอนใช้ห้องทดลอง 4 ขั้น ลากจุดแดง เลือกมุมใหม่ θ′ ดูแอนิเมชัน และเทียบค่า วงกลมหนึ่งหน่วยแสดงจุด (0.866, 0.5) ที่ 30° และ (−0.866, 0.5) ที่ 150° พร้อมตาราง sin และ cos ของ θ = 30° และ θ′ = 150°
ตั้ง θ = 30° แล้วเลือก θ′ = 180° − θ = 150° ตารางแสดง sin 150° = 12 และ cos 150° = −32

ฝึกโจทย์และบันทึกรูปไปทำข้อสอบ

โหมดฝึกโจทย์ให้หาค่า sin หรือ cos ของมุมใหม่จากค่าของ θ แล้วตรวจคำตอบ โหมดออกแบบโจทย์ให้ครูตั้ง θ และมุมใหม่ เลือกซ่อนค่าในตาราง แล้วกด "ซ่อนเครื่องมือ + บันทึกภาพ PNG" ได้รูปวงกลมที่สะอาดสำหรับข้อสอบ

ตัวอย่าง

ถ้า sin θ = 35 และ θ อยู่ในจตุภาคที่ 1 แล้ว sin(180° + θ) = −35

ภาพตัวอย่างโจทย์ กำหนด sin θ = 3/5 และ θ อยู่ในจตุภาคที่ 1 จงหา sin(180° + θ) วงกลมหนึ่งหน่วยแสดงจุด P(0.8, 0.6) และ P′(−0.8, −0.6) พร้อมเฉลย sin(180° + θ) = −sin θ = −3/5
มุม 180° + θ ชี้ไปยังจุดตรงข้ามผ่านจุดกำเนิด ค่า y กลายเป็นลบ จึงได้ −35

ฟังก์ชันตรีโกณมิติบนวงกลมหนึ่งหน่วย

มุมสัมพันธ์ −θ · 90°±θ · 180°±θ · 270°±θ · 360°±θ
xy1−11−1Oθ = 30°180°−θP (32, 12)Q (−32, 12)ค่าθ = 30°θ′ = 180° − θsin1212cos32−32sin(180° − θ) = sin θcos(180° − θ) = −cos θลากเพื่อเปลี่ยนมุม θ

ล้อเมาส์เพื่อซูม · ลากจุดสีแดงหรือลากบนเส้นวงกลมเพื่อเปลี่ยนมุม θ

ลองคิดด้วยตัวเอง

เช็กความเข้าใจ

sin(90° + θ) เท่ากับข้อใด
← กลับไปเลือกบทเรียน