ม.ปลาย · 30 นาที

วงกลมหนึ่งหน่วย ไซน์และโคไซน์

ลากจุดบนวงกลมหนึ่งหน่วยเพื่อดูว่า cos θ คือพิกัด x และ sin θ คือพิกัด y ของจุดนั้น สลับหน่วยองศาและเรเดียน ดูสามเหลี่ยมมุมฉากอ้างอิง วาดกราฟคลื่นไซน์และโคไซน์ ฝึกโจทย์พร้อมตรวจคำตอบ และออกแบบโจทย์เพื่อบันทึกเป็นรูปภาพสำหรับข้อสอบได้

ปกบทเรียนวงกลมหนึ่งหน่วย ไซน์และโคไซน์ มีวงกลมรัศมี 1 บนแกน x และ y จุด P(cos θ, sin θ) ทำมุม θ กับแกน x พร้อมเส้นประบอกพิกัด และครูชี้ไปที่ภาพ

วงกลมหนึ่งหน่วยคืออะไร

วงกลมหนึ่งหน่วยคือวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดกำเนิด (0, 0) และรัศมี 1 หน่วย เมื่อหมุนรัศมีทวนเข็มนาฬิกาจากแกน x ทางขวาไปเป็นมุม θ ปลายรัศมีจะอยู่ที่จุด P(cos θ, sin θ) นั่นคือ พิกัด x ของจุดคือ cos θ และพิกัด y ของจุดคือ sin θ

ตัวอย่าง

ที่มุม 90° ปลายรัศมีอยู่ที่ (0, 1) จึงได้ cos 90° = 0 และ sin 90° = 1 ที่มุม 180° ปลายรัศมีอยู่ที่ (−1, 0) จึงได้ cos 180° = −1 และ sin 180° = 0

วงกลมหนึ่งหน่วยศูนย์กลาง (0, 0) รัศมี 1 ระบุจุด (1, 0), (0, 1), (−1, 0), (0, −1) จุด P(cos θ, sin θ) พร้อมกรอบตัวอย่าง θ = 90° ได้ P(0, 1) และ θ = 180° ได้ P(−1, 0)
ที่ 90° ได้ cos 90° = 0, sin 90° = 1 และที่ 180° ได้ cos 180° = −1, sin 180° = 0 เพราะ cos θ คือพิกัด x และ sin θ คือพิกัด y

มุมพิเศษและค่าที่ควรจำ

มุม 30° 45° 60° มีค่าไซน์เป็น 12, 22, 32 ตามลำดับ และค่าโคไซน์เป็น 32, 22, 12 ตามลำดับ เมื่อติ๊ก "มุมพิเศษ" ในห้องทดลอง จุดจะหยุดเฉพาะมุมเหล่านี้ และแสดงค่าแม่นยำเป็นเศษส่วนหรือรากที่สอง สัญลักษณ์ของ sin และ cos ขึ้นกับจตุภาคที่จุดอยู่

ตัวอย่าง

sin 150° อยู่จตุภาคที่ 2 ค่า y เป็นบวก มีมุมอ้างอิง 30° จึงได้ sin 150° = 12 ส่วน cos 150° ค่า x เป็นลบ จึงได้ cos 150° = −32

ตารางค่า sin θ และ cos θ ของมุม 0°, 30°, 45°, 60°, 90° คู่กับวงกลมหนึ่งหน่วยที่ระบุเครื่องหมาย (cos, sin) ทั้งสี่จตุภาค และตัวอย่าง sin 150° = 1/2, cos 150° = −√3/2
มุม 150° อยู่จตุภาคที่ 2 มีมุมอ้างอิง 30° จึงได้ sin 150° = 12 และ cos 150° = −32

องศากับเรเดียน

หมุนครบรอบเท่ากับ 360° หรือ 2π เรเดียน ดังนั้น 180° เท่ากับ π เรเดียน การแปลงจากองศาเป็นเรเดียนให้คูณด้วย π180 ส่วนการแปลงจากเรเดียนเป็นองศาให้คูณด้วย 180π ห้องทดลองสลับหน่วยได้ทันทีและแสดงมุมเรเดียนเป็นพหุคูณของ π

ตัวอย่าง

30° = 30 × π180 = π6 เรเดียน 45° = π4 เรเดียน 60° = π3 เรเดียน และ 270° = 3π2 เรเดียน

แผ่นสรุปองศากับเรเดียน 360° = 2π และ 180° = π สูตรแปลงทั้งสองทาง ตารางแปลง 30° ถึง 360° เป็น π/6 ถึง 2π และตัวอย่าง 30° = 30 × π/180 = π/6 เรเดียน
คูณด้วย π180 เพื่อแปลงองศาเป็นเรเดียน เช่น 30° = π6 และ 270° = 3π2

กราฟไซน์และโคไซน์จากวงกลม

ติ๊ก "วาดกราฟ" เพื่อดูค่า sin θ หรือ cos θ ที่เปลี่ยนไปตามมุม เส้นประเชื่อมจุดบนวงกลมกับจุดบนกราฟ กราฟเป็นคลื่นที่ซ้ำทุก 360° ค่าอยู่ระหว่าง −1 ถึง 1 เสมอ กราฟไซน์เริ่มที่ 0 ส่วนกราฟโคไซน์เริ่มที่ 1

ตัวอย่าง

ที่ θ = 0° 90° 180° 270° 360° ค่า sin θ เป็น 0, 1, 0, −1, 0 และค่า cos θ เป็น 1, 0, −1, 0, 1

วงกลมหนึ่งหน่วยคู่กับกราฟ y = sin θ และ y = cos θ จาก 0° ถึง 360° ระบุจุดที่ 0°, 90°, 180°, 270°, 360° และตารางค่า sin เป็น 0, 1, 0, −1, 0 ส่วน cos เป็น 1, 0, −1, 0, 1
ค่าไซน์และโคไซน์ที่มุม 0° ถึง 360° ทุก 90° กลายเป็นจุดสำคัญของกราฟทั้งสอง

ฝึกโจทย์และออกแบบโจทย์ส่งออกเป็นรูป

โหมด "ฝึกโจทย์" สุ่มมุมให้หาค่า sin หรือ cos พร้อมตรวจคำตอบ รับได้ทั้งเศษส่วน รากที่สอง และทศนิยม 2 ตำแหน่ง โหมด "ออกแบบโจทย์" ให้ครูตั้งมุม ซ่อนค่าตอบ พิมพ์โจทย์ แล้วกดปุ่ม "ซ่อนเครื่องมือ + บันทึกภาพ PNG" ได้รูปที่มีเฉพาะวงกลมและโจทย์ ไม่มีแผงเครื่องมือบัง นำไปวางในข้อสอบได้ทันที

ตัวอย่าง

ตั้งมุม 210° ซ่อนค่าไซน์ พิมพ์โจทย์ว่า "จงหาค่า sin 210°" แล้วบันทึกภาพ เฉลยคือ −12 เพราะอยู่จตุภาคที่ 3 และมุมอ้างอิงคือ 30°

ภาพโจทย์และเฉลย จงหาค่า sin 210° วงกลมหนึ่งหน่วยแสดงจุด (−0.866, −0.5) ที่มุม 210° มุมอ้างอิง 30° ในจตุภาคที่ 3 และเฉลย sin 210° = −sin 30° = −1/2
ตัวอย่างโจทย์ที่ส่งออกเป็นรูป มุม 210° อยู่จตุภาคที่ 3 ค่า y เป็นลบ จึงได้ sin 210° = −12

ห้องทดลองวงกลมหนึ่งหน่วย

sin θ · cos θ · มุมพิเศษ · กราฟ
xy1−112−121−112−12OθP

ลากจุดบนวงกลมเพื่อหมุน · ลากพื้นกราฟเพื่อเลื่อน · ล้อเมาส์เพื่อซูมกราฟ · ลากแถบระหว่างวงกลมกับกราฟเพื่อปรับขนาด

ลองคิดด้วยตัวเอง

เช็กความเข้าใจ

cos 120° มีค่าเท่าใด
← กลับไปเลือกบทเรียน