Trigonometri
Belirsiz Durum Dâhil Sinüs Teoremi
Yazar MathSolver Pro Editorial Team · Yayımlanma
Sinüs teoremi, her üçgende her kenarın karşısındaki açının sinüsüne bölümünün aynı sayıyı verdiğini söyler. Onunla, iki açı ve bir kenar bilindiğinde ve biraz dikkatle iki kenar ile bunlardan birinin karşısındaki açı bilindiğinde üçgen çözülür.
Formül ve gösterimler
Üçgenin açılarını , ve , bunların karşısındaki kenarları ise , ve ile gösterin. Bir açının karşısındaki kenar, o açıya değmeyen kenardır. Bu gösterimlerle sinüs teoremi şöyle yazılır:
Burada , üç köşeden geçen çemberin, yani çevrel çemberin yarıçapıdır. Üç kesirden aynı anda hiçbir zaman ikiden fazlası kullanılmaz: uygulamada teorem, bir kenar, onun karşısındaki açı, başka bir kenar ve onun karşısındaki açı arasındaki bir orantıdır. Teorem ters çevrilmiş biçimde, , olarak da yazılabilir; bu, bir açı arandığında daha kullanışlıdır.
Teorem yalnızca dik üçgenler için değil, her üçgen için geçerlidir ve genel üçgen trigonometrisine aittir. olan bir dik üçgende, olduğundan tanıdık bağıntısına indirgenir.
Sinüs teoremi neden doğrudur?
köşesinden kenarına bir yükseklik indirin ve uzunluğunu ile gösterin. Üçgen iki dik üçgene ayrılır. açısını içerende hipotenüs 'dir; bu yüzden olur. açısını içerende hipotenüs 'dır; bu yüzden olur.
İki ifade de aynı yüksekliği anlatır; demek ki . İki tarafı 'ye bölerek elde ederiz. Akıl yürütmeyi başka bir köşeden inen yükseklikle tekrarlayarak kenarını da ekleriz. açısı genişse yüksekliğin ayağı üçgenin dışına düşer, ama aynı eşitlikler doğru kalır, çünkü .
Aynı yükseklik bir alan formülü verir. Alan, taban ile yüksekliğin çarpımının yarısıdır; yani tabanı ve yüksekliği için:
Örneğin uzunlukları 8 ve 11 olan iki kenarın 'lik bir açı oluşturduğu bir üçgenin alanı birim karedir.
Ne zaman uygulanır: AAK ve AKA durumları
Sinüs teoremi en az bir tam çifte ihtiyaç duyar: bir kenar ve onun karşısındaki açı. İki açıyı biliyorsanız üçüncüsünü de bilirsiniz, çünkü üçgenin açılarının toplamı 'dir. Bu yüzden iki açı ve bir kenar içeren her problem sinüs teoremiyle çözülebilir. Bu durumlar AAK (açı, açı, kenar) ve AKA (açı, kenar, açı) diye gösterilir.
Örnek 1 (AAK): , ,
- Üçüncü açı: .
- 'yi bulun: , yani .
- 'yi bulun: .
- Makullük kontrolü: en büyük açı olan , en büyük kenar olan 15,32'nin karşısındadır.
Örnek 2 (AKA): , ,
- Bilinen kenar, bilinen iki açının arasındadır. Önce açısını bulun; bu, , çiftini tamamlar.
- .
- .
Hesabı her zaman, hesaplayıp yuvarladığınız kenarla değil, verilen kenarla yapın. Böylece yuvarlama hataları birikmez.
Belirsiz durum (KKA)
İki kenar ve bunlardan birinin karşısındaki açı bilindiğinde veriler hiçbir üçgeni anlatmayabilir, tam olarak bir üçgeni ya da iki farklı üçgeni anlatabilir. Bunun nedeni, bir dar açının ve onun bütünlerinin aynı sinüse sahip olmasıdır; bu yüzden iki aday verir, ve , ve ikisi de uygun olabilir.
açısı dar, onun karşısındaki kenar, ise bilinen diğer kenar olsun. yüksekliğini hesaplayın. O zaman:
- ise kenar tabana ulaşamayacak kadar kısadır: üçgen yoktur.
- ise tabana ancak değer: bir dik üçgen vardır.
- ise iki konumda durabilir: iki üçgen vardır.
- ise yalnızca tek bir konum uygundur: bir üçgen vardır.
geniş açıysa üçgen olduğunda vardır, aksi hâlde yoktur; çünkü geniş açının karşısındaki kenar en büyük kenar olmalıdır.
Örnek 3: , , için iki üçgen
- Yükseklik: . olduğundan iki üçgen beklenmelidir.
- , yani ya da .
- Birinci üçgen: ve .
- İkinci üçgen: ve .
Örnek 4: önce hiç üçgen yok, sonra tam olarak bir tane
- , , için: . Sinüs 1'den büyük olamaz; bu yüzden üçgen yoktur.
- , , için: , yani ya da .
- olduğundan ikinci seçenek elenir. Bir üçgen: , .
Bir arazi ölçümü problemi
Haritacılar, yürüyerek ölçülemeyen uzaklıkları bulmak için sinüs teoremini kullanır. Bir nehrin kıyısındaki ve noktaları birbirinden 100 m uzaktadır. Karşı kıyıda bir ağacı vardır. 'de kıyı ile ağaca bakış doğrusu arasındaki açı , 'da ise 'dir.
Örnek 5: nehrin genişliği
- Ağaçtaki açı: ; 100 m uzunluğundaki bilinen tabanın karşısında.
- açısının karşısındaki, 'dan ağaca olan uzaklık: m.
- 'den ağaca olan uzaklık: m.
- Genişlik, yani ağaçtan kıyıya dik uzaklık: m. ile de aynı değer elde edilir; bu da bir kontroldür.
Devasa üçgen ağlarında tekrarlanan aynı nirengi fikri, uydu konumlamasından çok önce koca ülkelerin haritalarının çıkarılmasını sağladı ve bugün de uydu navigasyon alıcılarının ve mobil iletişim ağlarının konumu açılardan ve uzaklıklardan nasıl tahmin ettiğinin temelinde yatıyor.
Sinüs teoremi mi, kosinüs teoremi mi?
Verilere bakın. Bir kenarınız, onun karşısındaki açınız ve bir öğeniz daha varsa sinüs teoremini kullanın. İki kenarınız ve aralarındaki açınız (KAK) ya da üç kenarınızın hepsi (KKK) varsa tam bir çift yoktur; bu yüzden kosinüs teoremi ile başlayın. Kosinüs teoremi bir kez uygulandıktan sonra genellikle bir çift ortaya çıkar ve gerisini sinüs teoremi tamamlayabilir; ama arksinüsün belirsizliğinden kaçınmak için en büyük açıyı önce kosinüs teoremiyle bulmak daha güvenlidir.
Durum durum eksiksiz seçim yöntemini üçgen çözme rehberimizde bulabilirsiniz. Açı değerlerine gelince, birim çember neden olduğunu açıklar ve belirsiz durum tam da buradan doğar.
Sık yapılan hatalar
- Bir kenarı karşısında olmadığı bir açıyla eşleştirmek. Önce etiketli bir şekil çizin.
- KKA durumunda ikinci çözümü, 'yi unutmak.
- Açılarının toplamı 'yi aşan ikinci bir çözümü kabul etmek.
- Açılar derece cinsindeyken hesap makinesini radyan modunda kullanmak.
- Ara açıları fazla yuvarlamak; bu, kenarların nihai değerlerini belirgin biçimde değiştirebilir.
Hızlı bir makullük kontrolü hataların çoğunu ortaya çıkarır: en büyük kenar en büyük açının, en küçük kenar ise en küçük açının karşısında olmalıdır. Kosinüs teoremi hesap makinesi her üçgeni üç veriden çözer ve belirsiz durumda iki çözümü de gösterir; böylece kendi hesaplarınızı kontrol edebilirsiniz.
Sıkça sorulan sorular
Sinüs teoremi dik üçgenlerde işe yarar mı?
Evet. için olur; dolayısıyla elde edilir ve bu, olağan tanımına dönüşür. Dik üçgende temel tanımlar genellikle daha hızlıdır, ama sinüs teoremi aynı sonuçları verir.
KKA durumu neden bazen iki üçgen verir?
için denklemi bir dar açı ve aynı sinüse sahip bütünler geniş açıyı verir. Bilinen açı ile geniş aday açının toplamı 'den küçük kalıyorsa iki üçgen de vardır.
Sinüs teoremindeki 2R ne anlama gelir?
Her oranı, üç köşeden geçen çemberin çapına eşittir. Örneğin ve olan bir üçgen verir; bu yüzden çevrel çemberinin yarıçapı 10'dur.
Sinüs teoremiyle bir açı bulunabilir mi?
Evet, eşitliğini çözüp ardından arksinüs uygulayarak. Arksinüsün yalnızca dar açılar verdiğini unutmayın; bu yüzden bütünler geniş açının da uygun olup olmadığını kontrol edin.
Problemimin hangi durum olduğunu nasıl anlarım?
Bilinen üç öğeyi üçgenin çevresi boyunca sıralandıkları düzende yazın. İki açı ve herhangi bir kenar AAK ya da AKA'dır ve sinüs teoremi problemi doğrudan çözer. İki kenar ve aralarındaki açı KAK, üç kenar ise KKK'dir; iki durum da önce kosinüs teoremini gerektirir. İki kenar ve aralarında olmayan açı KKA'dır; bu, sıfır, bir ya da iki üçgen olup olmadığını kontrol etmeniz gereken belirsiz durumdur.