فعالیت ۱ تکمیل جدول سینوس حسابان یازدهم
در جدول زیر نسبت سینوس به ازای برخی مقادیر در بازه $[۰, ۲\pi]$ مشخص شده است. این جدول را تکمیل کنید.
| $x$ (رادیان) | ۰ | $\frac{\pi}{۶}$ | $\frac{\pi}{۳}$ | $\frac{\pi}{۲}$ | $\frac{۵\pi}{۶}$ | $\frac{۷\pi}{۶}$ | $\frac{۳\pi}{۲}$ | $\frac{۱۱\pi}{۶}$ | $۲\pi$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| $y = \sin x$ | ۰ | $\frac{۱}{۲}$ | $\frac{\sqrt{۳}}{۲} \approx ۰.۸۶$ | $\dots$ | $\dots$ | $\dots$ | $-۱$ | $\dots$ | $\dots$ |
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۱ صفحه ۱۰۵ حسابان یازدهم
سلام! برای تکمیل جدول، از مقادیر سینوس زوایای اصلی و همچنین **روابط تقارنی** (زوایای مکمل و قرینه) در دایره مثلثاتی استفاده میکنیم. 🎯
### تکمیل جدول
| $x$ (رادیان) | ۰ | $\frac{\pi}{۶}$ | $\frac{\pi}{۳}$ | $\frac{\pi}{۲}$ | $\frac{۵\pi}{۶}$ | $\frac{۷\pi}{۶}$ | $\frac{۳\pi}{۲}$ | $\frac{۱۱\pi}{۶}$ | $۲\pi$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| $y = \sin x$ | ۰ | $\frac{۱}{۲}$ | $\frac{\sqrt{۳}}{۲} \approx ۰.۸۶$ | $\mathbf{۱}$ | $\mathbf{\frac{۱}{۲}}$ | $\mathbf{-\frac{۱}{۲}}$ | $-۱$ | $\mathbf{-\frac{۱}{۲}}$ | $\mathbf{۰}$ |
### توضیح محاسبات زوایای غیر حاده
1. **$\mathbf{x = \frac{\pi}{۲}}$**: زاویه ۹۰ درجه. $\sin(\frac{\pi}{۲}) = \mathbf{۱}$.
2. **$\mathbf{x = \frac{۵\pi}{۶}}$**: ربع دوم. زاویه مرجع: $\pi - \frac{۵\pi}{۶} = \frac{\pi}{۶}$. $\sin(\pi - \frac{\pi}{۶}) = \sin(\frac{\pi}{۶}) = \mathbf{\frac{۱}{۲}}$.
3. **$\mathbf{x = \frac{۷\pi}{۶}}$**: ربع سوم. زاویه مرجع: $\frac{۷\pi}{۶} - \pi = \frac{\pi}{۶}$. $\sin(\pi + \frac{\pi}{۶}) = -\sin(\frac{\pi}{۶}) = \mathbf{-\frac{۱}{۲}}$.
4. **$\mathbf{x = \frac{۱۱\pi}{۶}}$**: ربع چهارم. زاویه مرجع: $۲\pi - \frac{۱۱\pi}{۶} = \frac{\pi}{۶}$. $\sin(۲\pi - \frac{\pi}{۶}) = -\sin(\frac{\pi}{۶}) = \mathbf{-\frac{۱}{۲}}$.
5. **$\mathbf{x = ۲\pi}$**: زاویه ۳۶۰ درجه. $\sin(۲\pi) = \mathbf{۰}$.
فعالیت ۲ نمایش زوج مرتب و رسم نمودار سینوس حسابان یازدهم
جدول بالا به صورت زوج مرتب در زیر داده شده است. با توجه به جدول فوق مجموعه زوج مرتبها را تکمیل و سپس نقاط آمده را در دستگاه مختصات روی منحنی داده شده قرار میدهید. آیا نقاط متناظر با زوج مرتبها روی منحنی داده شده قرار میگیرند؟ آیا این منحنی تابع است؟ (با رسم خطوط موازی محور $y$ها بررسی کنید).
$$f = \{(\circ, \circ), (\frac{\pi}{۶}, \frac{۱}{۲}), (\frac{\pi}{۳}, \frac{\sqrt{۳}}{۲}), (\frac{\pi}{۲}, \dots), (\frac{۵\pi}{۶}, \dots), (\frac{۷\pi}{۶}, \dots), (\frac{۳\pi}{۲}, -۱), (\frac{۱۱\pi}{۶}, \dots), (۲\pi, \dots) \}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۲ صفحه ۱۰۵ حسابان یازدهم
سلام! این فعالیت، نقاط گسسته تابع $\mathbf{y = \sin x}$ را به نمایش **منحنی پیوسته** آن تبدیل میکند و مفهوم تابع بودن را مرور میکند.
### ۱. تکمیل مجموعه زوج مرتبها
از مقادیر به دست آمده در فعالیت ۱ استفاده میکنیم:
$$f = \{(\circ, \circ), (\frac{\pi}{۶}, \frac{۱}{۲}), (\frac{\pi}{۳}, \frac{\sqrt{۳}}{۲}), (\frac{\pi}{۲}, \mathbf{۱}), (\frac{۵\pi}{۶}, \mathbf{\frac{۱}{۲}}), (\frac{۷\pi}{۶}, \mathbf{-\frac{۱}{۲}}), (\frac{۳\pi}{۲}, -۱), (\frac{۱۱\pi}{۶}, \mathbf{-\frac{۱}{۲}}), (۲\pi, \mathbf{۰}) \}$$
### ۲. قرار دادن نقاط و بررسی روی منحنی
* **نقاط روی منحنی؟**: **بله**. این نقاط، که نقاط کلیدی تابع سینوس هستند، دقیقاً روی منحنی پیوسته $\mathbf{y = \sin x}$ قرار میگیرند. منحنی، اتصال پیوسته تمام این نقاط است.
* **منحنی تابع است؟**: **بله**.
* **دلیل**: با رسم خطوط موازی محور $y$ها (خطوط عمودی)، مشاهده میشود که هر خط عمودی نمودار را **دقیقاً در یک نقطه** قطع میکند.
* این بدان معناست که به ازای هر ورودی $x$، تنها **یک** مقدار $\sin x$ (خروجی $y$) وجود دارد، که تعریف تابع بودن است.
**نتیجه**: تابع $\mathbf{y = \sin x}$، یک **تابع پیوسته** است که تمام $x$های دامنه را به $y$های یکتا در بازه $[ -۱, ۱]$ نگاشت میکند.
فعالیت ۳ تعیین موقعیت $\sin(۱)$ روی نمودار حسابان یازدهم
نمودار داده شده در سؤال قبل منحنی تابع $y = \sin x$ در بازه $[۰, ۲\pi]$ میباشد. با توجه به نمودار، مقدار $\sin ۱$ کجای محور $y$ها قرار میگیرد؟
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۳ صفحه ۱۰۵ حسابان یازدهم
سلام! برای پیدا کردن مقدار $\mathbf{\sin ۱}$، باید به یاد بیاوریم که در تابع $\mathbf{y = \sin x}$، $x$ بر حسب **رادیان** است. 🎯
### گام اول: تعیین موقعیت $x=۱$ رادیان
* **رابطه تبدیل**: $\mathbf{\pi \text{ رادیان} \approx ۳.۱۴ \text{ رادیان} = ۱۸۰^{\circ}}$.
* **$x=۱$ رادیان**: $\mathbf{۱ \text{ رادیان} \approx ۵۷.۳^{\circ}}$ (در ربع اول).
### گام دوم: تعیین موقعیت $x=۱$ روی محور $x$
* $\mathbf{\frac{\pi}{۲}} \approx \frac{۳.۱۴}{۲} \approx ۱.۵۷$ رادیان است.
* بنابراین، $x=۱$ رادیان بین $athbf{x=۰}$ و $\mathbf{x = \frac{\pi}{۲}}$ (نصف این فاصله) روی محور $x$ قرار میگیرد.
### گام سوم: تعیین مقدار $\sin ۱$ روی محور $y$
* $\sin(\frac{\pi}{۶}) = ۰.۵$ و $\sin(\frac{\pi}{۲}) = ۱$.
* مقدار $x=۱$ رادیان کمی از $x=\frac{\pi}{۳} \approx ۱.۰۴۷$ کوچکتر است.
* ما میدانیم که $\sin(\frac{\pi}{۳}) = \frac{\sqrt{۳}}{۲} \approx ۰.۸۶۶$.
از آنجا که $\mathbf{x=۱}$ رادیان در نزدیکی $\mathbf{\frac{\pi}{۳}}$ قرار دارد، مقدار $\sin ۱$ باید:
* بزرگتر از $\sin(\frac{\pi}{۴}) \approx ۰.۷۰۷$ باشد.
* نزدیک به $\sin(\frac{\pi}{۳}) \approx ۰.۸۶۶$ باشد.
**نتیجه**: مقدار $\mathbf{\sin ۱}$ تقریباً $\mathbf{۰.۸۴}$ است و $\mathbf{\sin ۱ \approx ۰.۸۴}$ روی محور $y$ (کمی زیر $\frac{\sqrt{۳}}{۲}$ یا $۰.۸۶$) قرار میگیرد. (با استفاده از نمودار، میتوان حدس زد که مقدار کمی پایینتر از $۰.۹$ است.)
فعالیت ۴ تفاوت بین سینوس رادیان و درجه حسابان یازدهم
در تابع $y = \sin x$ همیشه $x$ را بر حسب رادیان در نظر میگیرند مگر آنکه صریحاً گفته شود $x$ بر حسب درجه است یا از نماد $\circ$ استفاده شود. با توجه به ارتباط دایره مثلثاتی و نمودار تابع سینوس که در زیر داده شده، تفاوت $\sin ۲$ و $\sin ۲^{\circ}$ را بیان کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۴ صفحه ۱۰۵ حسابان یازدهم
سلام! این فعالیت به مهمترین تفاوت در تحلیل توابع مثلثاتی میپردازد: **تفاوت بین زاویه بر حسب رادیان (عدد بدون واحد) و زاویه بر حسب درجه**. ⚠️
### ۱. تحلیل $\mathbf{\sin ۲}$
* **زاویه**: $\mathbf{۲}$ رادیان. (چون واحدی ذکر نشده است)
* **موقعیت**: $\pi \approx ۳.۱۴$ رادیان است. پس $۲$ رادیان در **ربع دوم** ($۹۰^{\circ} < ۲ \text{ rad} < ۱۸۰^{\circ}$) قرار دارد.
* **مقدار**: مقدار سینوس در ربع دوم **مثبت** است. $\mathbf{\sin ۲ \approx ۰.۹۰۹}$ است. (این مقدار به ۱ بسیار نزدیک است.)
### ۲. تحلیل $\mathbf{\sin ۲^{\circ}}$
* **زاویه**: $\mathbf{۲}$ درجه. (نماد $\circ$ درجه را نشان میدهد)
* **موقعیت**: $۲^{\circ}$ در **ربع اول** قرار دارد.
* **مقدار**: $۲^{\circ}$ یک زاویه بسیار کوچک نزدیک به صفر است. $\sin ۰^{\circ} = ۰$.
* **مقدار**: مقدار سینوس برای زوایای کوچک تقریباً برابر خود زاویه (بر حسب رادیان) است: $۲^{\circ} \approx ۲ \times \frac{\pi}{۱۸۰} \approx ۰.۰۳۴۹$ رادیان.
$$\mathbf{\sin ۲^{\circ} \approx ۰.۰۳۵}$$
### ۳. تفاوت
* $\mathbf{\sin ۲}$ (رادیان): یک عدد **نسبتاً بزرگ** (حدود ۰.۹) است که سینوس زاویهای در **ربع دوم** است.
* $\mathbf{\sin ۲^{\circ}}$ (درجه): یک عدد **بسیار کوچک** (حدود ۰.۰۳۵) است که سینوس زاویهای در **نزدیکی صفر** است.
**نتیجه**: مقدار $\mathbf{\sin ۲}$ تقریباً **۲۶ برابر** $\mathbf{\sin ۲^{\circ}}$ است. این تفاوت نشان میدهد که در توابع مثلثاتی، اگر واحد صریحاً درجه نباشد، باید زاویه را **رادیان** فرض کنیم و مقدار آن کاملاً متفاوت خواهد بود.