فعالیت کار در کلاس مثلثات ریاضی دهم
به کمک شکل فعالیت قبل، با پیدا کردن نسبتهای مثلثاتی زاویههای $30^\circ$ و $60^\circ$، جدول زیر را کامل کنید (در صورت لزوم، مخرج کسرها را گویا کنید).
| مقدار | $30^\circ$ | $45^\circ$ | $60^\circ$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| $\sin A$ | | $\frac{\sqrt{2}}{2}$ | |
| $\cos A$ | | $\frac{\sqrt{2}}{2}$ | |
| $\tan A$ | $\frac{\sqrt{3}}{3}$ | $1$ | $\sqrt{3}$ |
| $\cot A$ | $\sqrt{3}$ | $1$ | $\frac{\sqrt{3}}{3}$ |
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس صفحه 32 ریاضی دهم
سلام دانشآموزان کوشا! این کار در کلاس یکی از **مهمترین** بخشهای درس مثلثات است. هدف این است که شما مقادیر نسبتهای مثلثاتی سه زاویهی خاص ($30^\circ$، $45^\circ$ و $60^\circ$) را به صورت دقیق یاد بگیرید. برای پیدا کردن این مقادیر، از دو نوع مثلث قائمالزاویه استاندارد استفاده میکنیم:
### **۱. پیدا کردن نسبتهای $45^\circ$ (مثلث قائمالزاویهی متساویالساقین)**
زاویههای حادّه در این مثلث هر دو $45^\circ$ هستند. اگر طول ساقها را $a$ در نظر بگیریم، طول وتر (با استفاده از قضیهی فیثاغورس) برابر است با:
$$\text{وتر} = \sqrt{a^2 + a^2} = \sqrt{2a^2} = a\sqrt{2}$$
حالا برای زاویهی $A = 45^\circ$، داریم:
* **ضلع مقابل:** $a$
* **ضلع مجاور:** $a$
* **وتر:** $a\sqrt{2}$
* $\sin 45^\circ = \frac{\text{ضلع مقابل}}{\text{وتر}} = \frac{a}{a\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$
* **گویا کردن مخرج:** $$\frac{1}{\sqrt{2}} \times \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$ (این مقدار از قبل در جدول وارد شده است.)
* $\cos 45^\circ = \frac{\text{ضلع مجاور}}{\text{وتر}} = \frac{a}{a\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}$ (این مقدار نیز از قبل در جدول وارد شده است.)
---
### **۲. پیدا کردن نسبتهای $30^\circ$ و $60^\circ$ (مثلث قائمالزاویهی $30-60-90$)**
این مثلث از **نصف کردن یک مثلث متساویالاضلاع** به وجود میآید. اگر طول ضلع مثلث متساویالاضلاع $2a$ باشد، اضلاع مثلث قائمالزاویهی جدید عبارتند از:
* **وتر** (همان ضلع مثلث متساویالاضلاع): $2a$
* **ضلع مقابل به $30^\circ$** (نصف ضلع پایینی): $a$
* **ضلع مقابل به $60^\circ$** (ارتفاع مثلث، با فیثاغورس): $\sqrt{(2a)^2 - a^2} = \sqrt{4a^2 - a^2} = \sqrt{3a^2} = a\sqrt{3}$
#### **محاسبات برای $A = 30^\circ$**
* **ضلع مقابل:** $a$
* **ضلع مجاور:** $a\sqrt{3}$
* **وتر:** $2a$
1. **سینوس ($30^\circ$):**
$$\sin 30^\circ = \frac{\text{ضلع مقابل}}{\text{وتر}} = \frac{a}{2a} = \mathbf{\frac{1}{2}}$$
2. **کسینوس ($30^\circ$):**
$$\cos 30^\circ = \frac{\text{ضلع مجاور}}{\text{وتر}} = \frac{a\sqrt{3}}{2a} = \mathbf{\frac{\sqrt{3}}{2}}$$
#### **محاسبات برای $A = 60^\circ$**
* **ضلع مقابل:** $a\sqrt{3}$
* **ضلع مجاور:** $a$
* **وتر:** $2a$
1. **سینوس ($60^\circ$):**
$$\sin 60^\circ = \frac{\text{ضلع مقابل}}{\text{وتر}} = \frac{a\sqrt{3}}{2a} = \mathbf{\frac{\sqrt{3}}{2}}$$
2. **کسینوس ($60^\circ$):**
$$\cos 60^\circ = \frac{\text{ضلع مجاور}}{\text{وتر}} = \frac{a}{2a} = \mathbf{\frac{1}{2}}$$
---
### **تکمیل جدول**
حالا مقادیر به دست آمده را در جدول وارد میکنیم. مقادیر تانژانت و کتانژانت نیز از نسبت $\tan A = \frac{\sin A}{\cos A}$ و $\cot A = \frac{1}{\tan A}$ به دست میآیند و تکمیل شدهاند.
| مقدار | $30^\circ$ | $45^\circ$ | $60^\circ$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| $\sin A$ | $\mathbf{\frac{1}{2}}$ | $\frac{\sqrt{2}}{2}$ | $\mathbf{\frac{\sqrt{3}}{2}}$ |
| $\cos A$ | $\mathbf{\frac{\sqrt{3}}{2}}$ | $\frac{\sqrt{2}}{2}$ | $\mathbf{\frac{1}{2}}$ |
| $\tan A$ | $\frac{\sqrt{3}}{3}$ | $1$ | $\sqrt{3}$ |
| $\cot A$ | $\sqrt{3}$ | $1$ | $\frac{\sqrt{3}}{3}$ |