فعالیت الف روابط مثلثاتی زوایای مکمل حسابان یازدهم
در دایره مثلثاتی روبهرو نقطه $P(x_P, y_P)$ انتهای کمان روبهرو به زاویه $\alpha$ است. با توجه به دستگاه مختصات واضح است که نقطه $Q(x_Q, y_Q)$ که نقطه $P$ نسبت به محور $y$ها قرینه است، $Q(x_Q, y_Q) = Q(-x_P, y_P)$ است.
الف) با توجه به مختصات نقاط $P$ و $Q$ روابط زیر را مانند نمونه تکمیل کنید.
$$x_Q = -x_P \implies \cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha$$
$$y_Q = y_P \implies \dots$$
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت الف صفحه ۱۰۰ حسابان یازدهم
سلام! این فعالیت به کشف **روابط مثلثاتی زوایای مکمل** (Supplementary Angles) میپردازد. زوایای $\mathbf{\alpha}$ و $\mathbf{\pi - \alpha}$ نسبت به محور $y$ قرینه هستند و لذا نقاط انتهایی آنها ($P$ و $Q$) نیز نسبت به محور $y$ قرینه خواهند بود. 🔄
### ۱. شناسایی مختصات نقاط
* **نقطه $P$ (انتهای کمان $\alpha$)**: $P(x_P, y_P) = P(\mathbf{\cos \alpha}, \mathbf{\sin \alpha})$
* **نقطه $Q$ (انتهای کمان $\pi - \alpha$)**: $Q(x_Q, y_Q) = Q(\mathbf{\cos (\pi - \alpha)}, \mathbf{\sin (\pi - \alpha)})$
### ۲. تکمیل رابطه اول (مختصات $x$)
با توجه به قرینه بودن $P$ و $Q$ نسبت به محور $y$، مختصات $x$ قرینه یکدیگرند:
$$\mathbf{x_Q = -x_P}$$
$$\implies \mathbf{\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha} \quad \text{(داده شده)}$$
### ۳. تکمیل رابطه دوم (مختصات $y$)
با توجه به قرینه بودن $P$ و $Q$ نسبت به محور $y$، مختصات $y$ آنها مساوی است:
$$\mathbf{y_Q = y_P}$$
$$\implies \mathbf{\sin(\pi - \alpha) = \sin \alpha}$$
**نتیجهگیری**:
$$\mathbf{\sin(\pi - \alpha) = \sin \alpha}$$
$$\mathbf{\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha}$$
فعالیت ب روابط مثلثاتی زوایای مکمل (تانژانت و کتانژانت) حسابان یازدهم
ب) با توجه به روابط قسمت الف، تساویهای زیر را تکمیل کنید.
$$\tan (\pi - \alpha) = \dots$$
$$\cot (\pi - \alpha) = \dots$$
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ب صفحه ۱۰۰ حسابان یازدهم
حالا که روابط سینوس و کسینوس زوایای مکمل را داریم ($\mathbf{\sin(\pi - \alpha) = \sin \alpha}$ و $\mathbf{\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha}$)، میتوانیم روابط تانژانت و کتانژانت را نیز از طریق تعریف آنها به دست آوریم. 🧐
---
### ۱. محاسبه $\tan (\pi - \alpha)$
$$\tan (\pi - \alpha) = \frac{\sin(\pi - \alpha)}{\cos(\pi - \alpha)}$$
با جایگذاری روابط به دست آمده از قسمت الف:
$$\tan (\pi - \alpha) = \frac{\sin \alpha}{-\cos \alpha}$$
$$\tan (\pi - \alpha) = -\left(\frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}\right) = \mathbf{-\tan \alpha}$$
---
### ۲. محاسبه $\cot (\pi - \alpha)$
$$\cot (\pi - \alpha) = \frac{\cos(\pi - \alpha)}{\sin(\pi - \alpha)}$$
با جایگذاری روابط به دست آمده از قسمت الف:
$$\cot (\pi - \alpha) = \frac{-\cos \alpha}{\sin \alpha}$$
$$\cot (\pi - \alpha) = -\left(\frac{\cos \alpha}{\sin \alpha}\right) = \mathbf{-\cot \alpha}$$
**نتیجهگیری (روابط مکمل)**:
$$\mathbf{\sin (\pi - \alpha) = \sin \alpha}$$
$$\mathbf{\cos (\pi - \alpha) = -\cos \alpha}$$
$$\mathbf{\tan (\pi - \alpha) = -\tan \alpha}$$
$$\mathbf{\cot (\pi - \alpha) = -\cot \alpha}$$