İçeriğe geç
AYT Hazırlık
Dersler

20Konu 20 / 49
Trigonometri

Yönlü Açılar, Birim Çember ve Trigonometrik Fonksiyonlar

Dik üçgendeki oranlardan birim çembere geçiyoruz. Yönlü açı, derece, radyan ve esas ölçü; sinüs, kosinüs, tanjant, kotanjant, sekant, kosekant; bölgelere göre işaretler, temel özdeşlikler, indirgeme ve sıralama.

  • 9 ve 11. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 75 dk

LevhaYönlü Açılar, Birim Çember ve Trigonometrik FonksiyonlarYönlü Açılar, Birim Çember ve Trigonometrik Fonksiyonlar

Bir dönme dolaba bindin. Kabin dönerken yerden yüksekliğin bir artıyor, bir azalıyor; 25 dakika sonra tam olarak kaç metre yüksekte olursun? Bu soruyu yanıtlamak için tek bir şeye ihtiyacın var: yarıçapı 1 olan bir çember üzerinde dönen bir noktanın koordinatları. Trigonometrinin tamamı bu noktanın apsisi ile ordinatından ibarettir.

Isınma

Başlamadan önce

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Dik kenarları 3 birim ve 4 birim olan dik üçgenin hipotenüsü kaç birimdir?

Açıklama

Pisagor bağıntısı: 32+42=253^2 + 4^2 = 25 olduğundan hipotenüs 25=5\sqrt{25} = 5 birimdir. Ayrıntısı Dik Üçgen sayfasında.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Kenarları 3, 4 ve 5 birim olan dik üçgenin bütün kenarları 2 katına çıkarılıyor. Kısa dik kenarın hipotenüse oranı ne olur?

Açıklama

Yeni kenarlar 6, 8 ve 10 olur: 610=35\dfrac{6}{10} = \dfrac{3}{5}. Benzer üçgenlerde kenar oranları değişmez; trigonometrik oranlar bu yüzden üçgenin büyüklüğüne değil yalnızca açıya bağlıdır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Yarıçapı 1 birim olan bir çemberin çevresi kaç birimdir?

Açıklama

Çevre 2πr=2π⋅1=2π2\pi r = 2\pi \cdot 1 = 2\pi birimdir. Bu sayı birazdan “tam tur” açısının radyan ölçüsü olarak karşına çıkacak.

Temel

Dik üçgenden birim çembere

Dik üçgende trigonometrik oranlar

Bir dik üçgeni büyütüp küçülttüğünde kenarlar değişir ama kenarların birbirine oranı değişmez; çünkü ortaya çıkan üçgenler benzerdir. Demek ki bu oranlar yalnızca açıya bağlıdır. Sahnede üçgeni büyüt: uzunluklar değişirken oranların sabit kaldığını izle.

Bir dar açıya göre kenarları adlandıralım: açının karşısındaki dik kenar karşı, açının kolu olan dik kenar komşu, dik açının karşısındaki kenar hipotenüs.

α\alpha açısına göre karşı dik kenar, komşu dik kenar ve hipotenüs

Örnek

kolay

Kenarlardan oranları okumak

Dik kenarları 5 birim ve 12 birim olan bir dik üçgende en küçük açı α\alpha olduğuna göre sin⁡α+cos⁡α\sin\alpha + \cos\alpha toplamı kaçtır?

Önce hipotenüsü bul, çünkü sinüs ve kosinüsün paydası hipotenüstür: 52+122=169=13\sqrt{5^2 + 12^2} = \sqrt{169} = 13.

Bir üçgende en küçük açı en kısa kenarın karşısındadır. Öyleyse α\alpha açısının karşısı 5, komşusu 12 birimdir.

Tanımları uygula: sin⁡α=513\sin\alpha = \dfrac{5}{13} ve cos⁡α=1213\cos\alpha = \dfrac{12}{13}.

Sonuç

sin⁡α+cos⁡α=513+1213=1713\sin\alpha + \cos\alpha = \dfrac{5}{13} + \dfrac{12}{13} = \dfrac{17}{13}

30°, 45° ve 60° açıları

Bu üç açının oranlarını ezberlemek zorunda değilsin; iki özel üçgenden okunur. Kareyi köşegeniyle ikiye bölersen 45°-45°-90° üçgenini, eşkenar üçgeni yüksekliğiyle ikiye bölersen 30°-60°-90° üçgenini elde edersin.

Özel üçgenler: kenarlar 1,1,21, 1, \sqrt{2} ve 1,3,21, \sqrt{3}, 2
Açısin⁡\sincos⁡\costan⁡\tancot⁡\cot
30∘30^\circ12\dfrac{1}{2}32\dfrac{\sqrt{3}}{2}33\dfrac{\sqrt{3}}{3}3\sqrt{3}
45∘45^\circ22\dfrac{\sqrt{2}}{2}22\dfrac{\sqrt{2}}{2}1111
60∘60^\circ32\dfrac{\sqrt{3}}{2}12\dfrac{1}{2}3\sqrt{3}33\dfrac{\sqrt{3}}{3}

Tabloda bir düzen var: sin⁡30∘=cos⁡60∘\sin 30^\circ = \cos 60^\circ ve tan⁡30∘=cot⁡60∘\tan 30^\circ = \cot 60^\circ. Aynı üçgende bir açının karşısı, öbür dar açının komşusudur; toplamı 90∘90^\circ olan (tümler) açılarda sinüs ile kosinüs, tanjant ile kotanjant yer değiştirir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

sin⁡30∘+tan⁡45∘\sin 30^\circ + \tan 45^\circ toplamı kaçtır?

Açıklama

sin⁡30∘=12\sin 30^\circ = \dfrac{1}{2} ve tan⁡45∘=1\tan 45^\circ = 1 olduğundan toplam 32\dfrac{3}{2} olur.

Örnek

kolay

Duvara dayalı merdiven

6 metre uzunluğundaki bir merdiven, yerle 60∘60^\circ açı yapacak biçimde düz bir duvara dayanmıştır. Merdivenin duvara değdiği nokta yerden kaç metre yüksektedir?

Merdiven, duvar ve yer bir dik üçgen oluşturur. Merdiven hipotenüstür (6 m); aranan yükseklik 60∘60^\circ açının karşısındaki kenardır.

Karşı kenar ile hipotenüsü birbirine bağlayan oran sinüstür: sin⁡60∘=h6\sin 60^\circ = \dfrac{h}{6}.

sin⁡60∘=32\sin 60^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} yazıp hh değerini çek: h=6⋅32h = 6 \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{2}.

Sonuç

h=33h = 3\sqrt{3} metre (yaklaşık 5,25{,}2 metre)

Yönlü açı

Dik üçgendeki açı 0∘0^\circ ile 90∘90^\circ arasında kalır. Oysa dönen bir tekerlek 200∘200^\circ da döner, üç tam tur da atar, ters yöne de döner. Bunları anlatmak için açıya bir yön veriyoruz. Sahnede ışını iki yöne de çevir ve tam turu aşınca ne olduğuna bak.

Örneğin bir saatin yelkovanı 15 dakikada 90∘90^\circ döner; dönme saat yönünde olduğu için yönlü açının ölçüsü −90∘-90^\circ olur.

Derece, dakika, saniye

Tam tur 360360 eş parçaya bölündüğünde her parça 11 derecedir. Derecenin alt birimleri dakika ve saniyedir:

1∘=60′1′=60′′1^\circ = 60' \qquad 1' = 60''

Örnek

kolay

Derece ve dakikayla toplama

35∘ 48′+24∘ 27′35^\circ\, 48' + 24^\circ\, 27' toplamı kaçtır?

Aynı birimleri topla: dereceler 35+24=5935 + 24 = 59, dakikalar 48+27=7548 + 27 = 75.

Dakika 60’ı aşamaz, çünkü 60′=1∘60' = 1^\circ eder. 75′=60′+15′=1∘ 15′75' = 60' + 15' = 1^\circ\, 15' yaz ve 1∘1^\circ‘yi derecelere ekle.

Sonuç

35∘ 48′+24∘ 27′=60∘ 15′35^\circ\, 48' + 24^\circ\, 27' = 60^\circ\, 15'

Radyan

Dereceyi insanlar seçmiştir; 360 sayısının özel bir yanı yok. Radyan ise çemberin kendisinden çıkar: yarıçapı alıp çemberin üzerine yatırırsın. Sahnede yarıçap uzunluğundaki ipi yaya sar; tam tura kaç tane sığdığını say.

Yay uzunluğu yarıçapa eşitse merkez açı 1 radyandır (yaklaşık 57,3∘57{,}3^\circ)

Sık kullanacakların: 30∘=π630^\circ = \dfrac{\pi}{6}, 45∘=π445^\circ = \dfrac{\pi}{4}, 60∘=π360^\circ = \dfrac{\pi}{3}, 90∘=π290^\circ = \dfrac{\pi}{2}, 270∘=3π2270^\circ = \dfrac{3\pi}{2}. Birim yazılmamışsa ölçü radyandır: sin⁡2\sin 2 ifadesindeki 2, iki radyandır.

Örnek

kolay

Derece ile radyan arasında geçiş

150∘150^\circ kaç radyandır? 7π4\dfrac{7\pi}{4} radyan kaç derecedir?

D180=Rπ\dfrac{D}{180} = \dfrac{R}{\pi} eşitliğinde D=150D = 150 yaz: R=150π180=5π6R = \dfrac{150\pi}{180} = \dfrac{5\pi}{6}.

Radyandan dereceye geçerken en kısa yol π\pi yerine 180∘180^\circ yazmaktır, çünkü π\pi radyan 180∘180^\circ eder: 7⋅180∘4=315∘\dfrac{7 \cdot 180^\circ}{4} = 315^\circ.

Sonuç

150∘=5π6150^\circ = \dfrac{5\pi}{6} radyan ve 7π4\dfrac{7\pi}{4} radyan =315∘= 315^\circ

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

2π3\dfrac{2\pi}{3} radyan kaç derecedir?

Açıklama

π\pi yerine 180∘180^\circ yaz: 2⋅180∘3=120∘\dfrac{2 \cdot 180^\circ}{3} = 120^\circ.

Esas ölçü

30∘30^\circ, 390∘390^\circ ve −330∘-330^\circ ölçülü açıların bitim kenarı aynıdır; aralarında yalnızca tam turlar vardır. Bitim kenarı aynı olan açıların trigonometrik değerleri de aynıdır, bu yüzden hepsini tek bir temsilciyle göstermek işimizi kolaylaştırır.

Örnek

kolay

Üç farklı esas ölçü

Ölçüleri 1000∘1000^\circ, −130∘-130^\circ ve 29π4\dfrac{29\pi}{4} radyan olan açıların esas ölçülerini bul.

1000∘1000^\circ: içindeki tam turları at. 1000=2⋅360+2801000 = 2 \cdot 360 + 280 olduğundan esas ölçü 280∘280^\circ‘dir.

−130∘-130^\circ: esas ölçü negatif olamaz, bu yüzden bir tam tur ekle: −130∘+360∘=230∘-130^\circ + 360^\circ = 230^\circ.

29π4\dfrac{29\pi}{4}: tam tur 2π=8π42\pi = \dfrac{8\pi}{4}‘tür. 29=3⋅8+529 = 3 \cdot 8 + 5 olduğundan üç tam tur atılır: 29π4−6π=5π4\dfrac{29\pi}{4} - 6\pi = \dfrac{5\pi}{4}.

Sonuç

Esas ölçüler sırasıyla 280∘280^\circ, 230∘230^\circ ve 5π4\dfrac{5\pi}{4}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

−400∘-400^\circ ölçülü açının esas ölçüsü kaç derecedir?

Açıklama

−400∘+2⋅360∘=320∘-400^\circ + 2 \cdot 360^\circ = 320^\circ ve 0∘≤320∘<360∘0^\circ \le 320^\circ < 360^\circ.

Birim çember

Dik üçgende hipotenüsü 1 seçersen karşı kenar doğrudan sin⁡α\sin\alpha, komşu kenar doğrudan cos⁡α\cos\alpha olur. Bu üçgeni koordinat düzlemine, hipotenüsü orijinden çıkacak biçimde yerleştir: hipotenüsün ucu yarıçapı 1 olan bir çember çizer. Sahnede noktayı sürükle; koordinatlarının nasıl değiştiğini izle.

PP dönerken apsisi cos⁡θ\cos\theta, ordinatı sin⁡θ\sin\theta değerini verir

Bu tanım dar açıda dik üçgen tanımıyla aynı sonucu verir, ama artık her açı için geçerlidir. Çember üzerindeki bir noktanın koordinatları −1-1 ile 11 arasında kaldığından her θ\theta için

−1≤sin⁡θ≤1−1≤cos⁡θ≤1-1 \le \sin\theta \le 1 \qquad -1 \le \cos\theta \le 1

Eksenler üzerindeki noktalardan şu değerler okunur:

Açı0∘0^\circ90∘90^\circ180∘180^\circ270∘270^\circ
Nokta(1,0)(1, 0)(0,1)(0, 1)(−1,0)(-1, 0)(0,−1)(0, -1)
sin⁡\sin001100−1-1
cos⁡\cos1100−1-100

Örnek

kolay

Geniş açının sinüsü ve kosinüsü

Birim çemberden yararlanarak sin⁡120∘\sin 120^\circ ve cos⁡120∘\cos 120^\circ değerlerini bul.

120∘120^\circ açısının bitim kenarı ikinci bölgededir ve xx ekseninin negatif tarafıyla 180∘−120∘=60∘180^\circ - 120^\circ = 60^\circ açı yapar.

PP noktasından xx eksenine dikme in. Hipotenüsü 1, bir açısı 60∘60^\circ olan dik üçgen oluşur: yatay kenar cos⁡60∘=12\cos 60^\circ = \dfrac{1}{2}, düşey kenar sin⁡60∘=32\sin 60^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2}.

Uzunlukları koordinata çevirirken yöne bak: PP noktası yy ekseninin solunda, xx ekseninin üstündedir. Apsis negatif, ordinat pozitiftir: P=(−12, 32)P = \left(-\dfrac{1}{2},\ \dfrac{\sqrt{3}}{2}\right).

Sonuç

sin⁡120∘=32\sin 120^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} ve cos⁡120∘=−12\cos 120^\circ = -\dfrac{1}{2}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

cos⁡180∘+sin⁡90∘\cos 180^\circ + \sin 90^\circ toplamı kaçtır?

Açıklama

180∘180^\circ açısının noktası (−1,0)(-1, 0), 90∘90^\circ açısının noktası (0,1)(0, 1)‘dir: cos⁡180∘+sin⁡90∘=−1+1=0\cos 180^\circ + \sin 90^\circ = -1 + 1 = 0.

Orta

İşaretler, özdeşlikler ve indirgeme

Bölgelere göre işaretler

cos⁡θ\cos\theta bir apsis, sin⁡θ\sin\theta bir ordinat olduğuna göre işaretlerini bulmak için formül gerekmez: noktanın hangi bölgede olduğuna bakman yeter. Sahnede noktayı dört bölgede gezdir; hangi değerin ne zaman işaret değiştirdiğini izle.

Eksenler düzlemi dört bölgeye ayırır: 0∘0^\circ ile 90∘90^\circ arası I. bölge, 90∘90^\circ ile 180∘180^\circ arası II. bölge, 180∘180^\circ ile 270∘270^\circ arası III. bölge, 270∘270^\circ ile 360∘360^\circ arası IV. bölgedir. Sinüs ordinat olduğu için xx ekseninin üstünde (I ve II), kosinüs apsis olduğu için yy ekseninin sağında (I ve IV) pozitiftir.

Her bölgede pozitif olan trigonometrik fonksiyonlar

Örnek

orta

Bir çarpımın işareti

sin⁡200∘⋅cos⁡310∘⋅tan⁡100∘\sin 200^\circ \cdot \cos 310^\circ \cdot \tan 100^\circ çarpımının işareti nedir?

Değer hesaplamaya gerek yok; yalnızca bölgeleri bul. 200∘200^\circ III. bölgede, 310∘310^\circ IV. bölgede, 100∘100^\circ II. bölgededir.

III. bölgede ordinat negatiftir: sin⁡200∘\sin 200^\circ negatif. IV. bölgede apsis pozitiftir: cos⁡310∘\cos 310^\circ pozitif.

Tanjant, ordinatın apsise oranıdır. II. bölgede ordinat pozitif, apsis negatiftir; oran negatif çıkar: tan⁡100∘\tan 100^\circ negatif.

Sonuç

(−)⋅(+)⋅(−)=(+)(-) \cdot (+) \cdot (-) = (+); çarpım pozitiftir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

sin⁡θ\sin\theta negatif ve tan⁡θ\tan\theta pozitif ise θ\theta açısının bitim kenarı hangi bölgededir?

Açıklama

Sinüs III ve IV. bölgelerde negatiftir. Tanjant I ve III. bölgelerde pozitiftir. İkisini birden sağlayan III. bölgedir.

Tanjant, kotanjant, sekant, kosekant

Sinüs ve kosinüs çemberin içindeki iki uzunluktu. Bitim kenarını çemberin dışına, x=1x = 1 teğet doğrusuna kadar uzatırsan iki uzunluk daha ortaya çıkar: tanjant ve sekant. Sahnede açıyı 90∘90^\circ‘ye yaklaştır; tanjantın nasıl sınırsız büyüdüğünü gör.

OHPOHP ve OATOAT benzer dik üçgenlerdir: ∣AT∣=tan⁡θ|AT| = \tan\theta, ∣OT∣=sec⁡θ|OT| = \sec\theta

Şekildeki iki dik üçgenin açıları aynıdır, yani benzerdirler. ∣OA∣=1|OA| = 1 olduğundan ∣AT∣∣OA∣=∣HP∣∣OH∣\dfrac{|AT|}{|OA|} = \dfrac{|HP|}{|OH|} eşitliği ∣AT∣=sin⁡θcos⁡θ=tan⁡θ|AT| = \dfrac{\sin\theta}{\cos\theta} = \tan\theta verir. Aynı benzerlikten ∣OT∣∣OP∣=∣OA∣∣OH∣\dfrac{|OT|}{|OP|} = \dfrac{|OA|}{|OH|}, yani ∣OT∣=1cos⁡θ=sec⁡θ|OT| = \dfrac{1}{\cos\theta} = \sec\theta çıkar. x=1x = 1 doğrusuna bu yüzden tanjant ekseni denir; benzer biçimde y=1y = 1 doğrusu kotanjant eksenidir.

Bu çizim yeni değil: 10. yüzyılda Ebu’l Vefa trigonometrik oranları yarıçapı 1 olan çember üzerinde ele almış ve tanjantı ayrı bir fonksiyon olarak incelemiş, 15. yüzyılda Gıyaseddin Cemşid sin⁡1∘\sin 1^\circ değerini çok sayıda basamağa kadar doğru hesaplamıştır.

Temel özdeşlikler

Hepsi Pisagor bağıntısıdır. Birincisi OHPOHP üçgeninde (cos⁡θ\cos\theta, sin⁡θ\sin\theta, 1), üçüncüsü OATOAT üçgeninde (1, tan⁡θ\tan\theta, sec⁡θ\sec\theta) yazılmıştır. Dördüncüsü, birinci özdeşliğin iki yanı sin⁡2θ\sin^2\theta ile bölünerek de bulunur. sin⁡2θ\sin^2\theta yazımı (sin⁡θ)2(\sin\theta)^2 demektir.

Örnek

orta

Bir değerden diğerlerini bulmak

π2<θ<π\dfrac{\pi}{2} < \theta < \pi ve sin⁡θ=35\sin\theta = \dfrac{3}{5} olduğuna göre cos⁡θ\cos\theta ve tan⁡θ\tan\theta değerleri kaçtır?

Sinüs ile kosinüsü bağlayan özdeşliği kullan: cos⁡2θ=1−sin⁡2θ=1−925=1625\cos^2\theta = 1 - \sin^2\theta = 1 - \dfrac{9}{25} = \dfrac{16}{25}.

Karekök alınca iki aday çıkar: cos⁡θ=45\cos\theta = \dfrac{4}{5} ya da cos⁡θ=−45\cos\theta = -\dfrac{4}{5}. Hangisi olduğunu bölge söyler: θ\theta II. bölgededir, apsis negatiftir. Öyleyse cos⁡θ=−45\cos\theta = -\dfrac{4}{5}.

Tanjant sinüsün kosinüse oranıdır: tan⁡θ=3/5−4/5=−34\tan\theta = \dfrac{3/5}{-4/5} = -\dfrac{3}{4}.

Sonuç

cos⁡θ=−45\cos\theta = -\dfrac{4}{5} ve tan⁡θ=−34\tan\theta = -\dfrac{3}{4}

Örnek

orta

Rampanın yüksekliği

Bir otoparkın 26 metre uzunluğundaki rampası yatayla θ\theta açısı yapmaktadır ve tan⁡θ=512\tan\theta = \dfrac{5}{12}‘dir. Rampanın üst ucu, alt ucundan kaç metre yüksektedir?

Rampa hipotenüs, yükseklik θ\theta açısının karşısındaki kenardır. Bu ikisini bağlayan oran sinüstür; elimizde ise tanjant var. Önce sin⁡θ\sin\theta değerini bulmalıyız.

tan⁡θ=512\tan\theta = \dfrac{5}{12} için karşısı 5k5k, komşusu 12k12k olan yardımcı dik üçgeni düşün. Hipotenüsü 25k2+144k2=13k\sqrt{25k^2 + 144k^2} = 13k olur; θ\theta dar açı olduğundan sin⁡θ=513\sin\theta = \dfrac{5}{13}.

Gerçek üçgende hipotenüs 26 metredir: h=26⋅sin⁡θ=26⋅513h = 26 \cdot \sin\theta = 26 \cdot \dfrac{5}{13}.

Sonuç

h=10h = 10 metre

Örnek

orta

Özdeşlikle sadeleştirme

sin⁡x1+cos⁡x+1+cos⁡xsin⁡x\dfrac{\sin x}{1 + \cos x} + \dfrac{1 + \cos x}{\sin x} ifadesinin en sade biçimi nedir?

İki kesri toplamak için payda eşitle. Ortak payda sin⁡x⋅(1+cos⁡x)\sin x \cdot (1 + \cos x) olur:

sin⁡2x+(1+cos⁡x)2sin⁡x⋅(1+cos⁡x)\dfrac{\sin^2 x + (1 + \cos x)^2}{\sin x \cdot (1 + \cos x)}

Payı aç: sin⁡2x+1+2cos⁡x+cos⁡2x\sin^2 x + 1 + 2\cos x + \cos^2 x. Burada sin⁡2x+cos⁡2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1 olduğu için pay 2+2cos⁡x=2(1+cos⁡x)2 + 2\cos x = 2(1 + \cos x) olur.

(1+cos⁡x)(1 + \cos x) çarpanı sadeleşir: 2(1+cos⁡x)sin⁡x⋅(1+cos⁡x)=2sin⁡x\dfrac{2(1 + \cos x)}{\sin x \cdot (1 + \cos x)} = \dfrac{2}{\sin x}.

Sonuç

2sin⁡x=2cosec⁡x\dfrac{2}{\sin x} = 2\cosec x

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

sin⁡x+cos⁡x=12\sin x + \cos x = \dfrac{1}{2} olduğuna göre sin⁡x⋅cos⁡x\sin x \cdot \cos x çarpımı kaçtır?

Açıklama

İki yanın karesini al: sin⁡2x+2sin⁡xcos⁡x+cos⁡2x=14\sin^2 x + 2\sin x\cos x + \cos^2 x = \dfrac{1}{4}. sin⁡2x+cos⁡2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1 olduğundan 2sin⁡xcos⁡x=−342\sin x\cos x = -\dfrac{3}{4} ve sin⁡xcos⁡x=−38\sin x\cos x = -\dfrac{3}{8}.

İndirgeme: her açıyı dar açıya taşımak

sin⁡150∘\sin 150^\circ değerini bulmak için yeni bir tablo gerekmez. 150∘150^\circ açısının noktası, 30∘30^\circ açısının noktasının yy eksenine göre yansımasıdır; ordinatları aynıdır. Sahnede θ\theta açısını değiştir ve dört noktanın birlikte nasıl hareket ettiğini izle.

θ\theta, π−θ\pi - \theta, π+θ\pi + \theta ve 2π−θ2\pi - \theta açılarının noktaları: koordinatlar aynı, yalnızca işaretler değişir

Dört noktanın koordinatları yalnızca işaretle ayrılır. Örneğin π−θ\pi - \theta açısının noktası (−a,b)(-a, b) olduğundan sin⁡(π−θ)=b=sin⁡θ\sin(\pi - \theta) = b = \sin\theta ve cos⁡(π−θ)=−a=−cos⁡θ\cos(\pi - \theta) = -a = -\cos\theta olur. 2π−θ2\pi - \theta ile −θ-\theta açılarının bitim kenarı aynıdır; bu yüzden sin⁡(−θ)=−sin⁡θ\sin(-\theta) = -\sin\theta ve cos⁡(−θ)=cos⁡θ\cos(-\theta) = \cos\theta.

Tümler açılarda ise koordinatlar yer değiştirir:

θ\theta ve π2−θ\dfrac{\pi}{2} - \theta açılarının noktaları y=xy = x doğrusuna göre simetriktir

π2−θ\dfrac{\pi}{2} - \theta açısının noktası (b,a)(b, a) olduğundan sin⁡(π2−θ)=a=cos⁡θ\sin\left(\dfrac{\pi}{2} - \theta\right) = a = \cos\theta ve cos⁡(π2−θ)=b=sin⁡θ\cos\left(\dfrac{\pi}{2} - \theta\right) = b = \sin\theta olur. İsim değişiminin nedeni budur.

En sık kullanılanlar:

Açısin⁡\sincos⁡\costan⁡\tan
π2−θ\dfrac{\pi}{2} - \thetacos⁡θ\cos\thetasin⁡θ\sin\thetacot⁡θ\cot\theta
π2+θ\dfrac{\pi}{2} + \thetacos⁡θ\cos\theta−sin⁡θ-\sin\theta−cot⁡θ-\cot\theta
π−θ\pi - \thetasin⁡θ\sin\theta−cos⁡θ-\cos\theta−tan⁡θ-\tan\theta
π+θ\pi + \theta−sin⁡θ-\sin\theta−cos⁡θ-\cos\thetatan⁡θ\tan\theta
3π2−θ\dfrac{3\pi}{2} - \theta−cos⁡θ-\cos\theta−sin⁡θ-\sin\thetacot⁡θ\cot\theta
3π2+θ\dfrac{3\pi}{2} + \theta−cos⁡θ-\cos\thetasin⁡θ\sin\theta−cot⁡θ-\cot\theta
2π−θ2\pi - \theta−sin⁡θ-\sin\thetacos⁡θ\cos\theta−tan⁡θ-\tan\theta

Tabloyu ezberleme; her satırı iki adımlı kuralla kendin üretebilmelisin. Kural, θ\theta dar açı olmasa da doğru sonucu verir; dar açı kabulü yalnızca işareti kolay bulmak içindir.

Örnek

orta

Üç açıyı dar açıya indirgemek

sin⁡150∘+cos⁡240∘+tan⁡315∘\sin 150^\circ + \cos 240^\circ + \tan 315^\circ toplamı kaçtır?

150∘=180∘−30∘150^\circ = 180^\circ - 30^\circ: II. bölge, sinüs pozitif, kk çift olduğundan ad aynı. sin⁡150∘=sin⁡30∘=12\sin 150^\circ = \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2}.

240∘=180∘+60∘240^\circ = 180^\circ + 60^\circ: III. bölge, kosinüs negatif, ad aynı. cos⁡240∘=−cos⁡60∘=−12\cos 240^\circ = -\cos 60^\circ = -\dfrac{1}{2}.

315∘=360∘−45∘315^\circ = 360^\circ - 45^\circ: IV. bölge, tanjant negatif, ad aynı. tan⁡315∘=−tan⁡45∘=−1\tan 315^\circ = -\tan 45^\circ = -1.

Sonuç

12−12−1=−1\dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{2} - 1 = -1

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

sin⁡(3π2−θ)\sin\left(\dfrac{3\pi}{2} - \theta\right) ifadesi aşağıdakilerden hangisine eşittir?

Açıklama

3π2−θ\dfrac{3\pi}{2} - \theta III. bölgededir, sinüs orada negatiftir. k=3k = 3 tek olduğundan ad değişir: −cos⁡θ-\cos\theta.

Sahnede dene

Sahnede θ=30∘\theta = 30^\circ seç ve dört noktanın ordinatlarını oku. Hangi iki açının sinüsü 12\dfrac{1}{2}, hangi ikisinin −12-\dfrac{1}{2}?

İleri

Sıralama ve birleşik sorular

Trigonometrik değerleri sıralamak

Sınavda değerlerin kendisi değil, sırası sorulur: hangisi büyük? Yanıt birim çemberdeki uzunlukları karşılaştırmaktan geçer. Sahnede açıyı 0∘0^\circ‘den 90∘90^\circ‘ye götür; sinüs, kosinüs ve tanjant çubuklarının boylarını ve 45∘45^\circ‘de olanı izle.

I. bölgede açı büyüdükçe nokta yukarı ve sola kayar: sinüs ve tanjant artar, kosinüs ve kotanjant azalır. 45∘45^\circ dönüm noktasıdır; orada sin⁡=cos⁡\sin = \cos ve tan⁡=cot⁡=1\tan = \cot = 1 olur.

Son satırın nedeni: tan⁡θ=sin⁡θcos⁡θ\tan\theta = \dfrac{\sin\theta}{\cos\theta} ifadesinde payda 1’den küçük olduğu için sonuç sin⁡θ\sin\theta‘dan büyüktür; sec⁡θ=1cos⁡θ\sec\theta = \dfrac{1}{\cos\theta} ifadesinde ise pay 1, yani sin⁡θ\sin\theta‘dan büyüktür. Farklı bölgelerdeki açıları sıralarken önce işaretlere bak, sonra hepsini indirgemeyle I. bölgeye taşı.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

0∘<θ<45∘0^\circ < \theta < 45^\circ olduğuna göre aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Açıklama

45∘45^\circ‘den küçük dar açılarda nokta y=xy = x doğrusunun altındadır: ordinat (sin⁡θ\sin\theta) apsisten (cos⁡θ\cos\theta) küçüktür.

Örnek

zor

Farklı bölgelerden üç değer

a=sin⁡110∘a = \sin 110^\circ, b=cos⁡200∘b = \cos 200^\circ ve c=tan⁡250∘c = \tan 250^\circ sayılarını küçükten büyüğe sırala.

Önce işaretler. 110∘110^\circ II. bölgede: sinüs pozitif. 200∘200^\circ III. bölgede: kosinüs negatif. 250∘250^\circ III. bölgede: tanjant pozitif. Tek negatif sayı bb olduğundan en küçük odur.

Kalan ikisini I. bölgeye indir: a=sin⁡(180∘−70∘)=sin⁡70∘a = \sin(180^\circ - 70^\circ) = \sin 70^\circ ve c=tan⁡(180∘+70∘)=tan⁡70∘c = \tan(180^\circ + 70^\circ) = \tan 70^\circ.

Aynı dar açıda sinüs tanjanttan küçüktür; ayrıca sin⁡70∘<1<tan⁡70∘\sin 70^\circ < 1 < \tan 70^\circ. Öyleyse a<ca < c.

Sonuç

b<a<cb < a < c

Örnek

zor

Dönme dolap

Yarıçapı 20 metre olan bir dönme dolabın merkezi yerden 22 metre yüksektedir. Dolap saat yönünün tersine, sabit hızla dönmekte ve bir turunu 12 dakikada tamamlamaktadır. Bir kabin, merkezle aynı yükseklikte ve merkezin sağında olduğu anda harekete başlıyor. Bu kabin 25 dakika sonra yerden kaç metre yüksekte olur?

Kabinin başlangıç konumunu 0∘0^\circ kabul et; saat yönünün tersine döndüğü için açı pozitif yönde büyür. 12 dakikada 360∘360^\circ dönen kabin dakikada 30∘30^\circ döner; 25 dakikada 25⋅30∘=750∘25 \cdot 30^\circ = 750^\circ.

Konumu belirleyen esas ölçüdür, çünkü tam turlar kabini aynı yere getirir: 750∘−2⋅360∘=30∘750^\circ - 2 \cdot 360^\circ = 30^\circ.

Birim çemberde ordinat sin⁡30∘\sin 30^\circ‘dir. Yarıçap 20 metre olduğundan kabin, merkezin 20⋅sin⁡30∘=1020 \cdot \sin 30^\circ = 10 metre üstündedir.

Merkez yerden 22 metre yüksekte olduğundan yüksekliği yere göre yaz: 22+1022 + 10.

Sonuç

Kabin yerden 3232 metre yüksektedir.

Örnek

zor

Toplamdan çarpıma

0<x<π20 < x < \dfrac{\pi}{2} ve tan⁡x+cot⁡x=4\tan x + \cot x = 4 olduğuna göre sin⁡x+cos⁡x\sin x + \cos x toplamı kaçtır?

Her şeyi sinüs ve kosinüs cinsinden yaz; karmaşık ifadelerde en güvenli yol budur:

tan⁡x+cot⁡x=sin⁡xcos⁡x+cos⁡xsin⁡x=sin⁡2x+cos⁡2xsin⁡xcos⁡x=1sin⁡xcos⁡x\tan x + \cot x = \dfrac{\sin x}{\cos x} + \dfrac{\cos x}{\sin x} = \dfrac{\sin^2 x + \cos^2 x}{\sin x \cos x} = \dfrac{1}{\sin x \cos x}

Bu ifade 4’e eşit olduğundan sin⁡xcos⁡x=14\sin x \cos x = \dfrac{1}{4}.

Toplam ile çarpımı bağlayan köprü tam karedir: (sin⁡x+cos⁡x)2=1+2sin⁡xcos⁡x=1+12=32(\sin x + \cos x)^2 = 1 + 2\sin x\cos x = 1 + \dfrac{1}{2} = \dfrac{3}{2}.

Karekök alırken işareti aralık belirler: xx I. bölgede olduğundan sin⁡x\sin x ve cos⁡x\cos x pozitiftir, toplamları da pozitiftir.

Sonuç

sin⁡x+cos⁡x=32=62\sin x + \cos x = \sqrt{\dfrac{3}{2}} = \dfrac{\sqrt{6}}{2}

Buradan sonrası ayrı sayfalardadır: Toplam, Fark ve İki Kat Açı Formülleri, Trigonometrik Denklemler, grafikler ve periyot için Trigonometrik Fonksiyon Grafikleri.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • Dik üçgen: sin⁡=kars¸ıhipotenu¨s\sin = \dfrac{\text{karşı}}{\text{hipotenüs}}, cos⁡=koms¸uhipotenu¨s\cos = \dfrac{\text{komşu}}{\text{hipotenüs}}, tan⁡=kars¸ıkoms¸u\tan = \dfrac{\text{karşı}}{\text{komşu}}, cot⁡=koms¸ukars¸ı\cot = \dfrac{\text{komşu}}{\text{karşı}}. 30∘30^\circ, 45∘45^\circ, 60∘60^\circ değerleri özel üçgenlerden okunur.
  • Yönlü açı: saat yönünün tersi pozitif, saat yönü negatif. 1∘=60′1^\circ = 60', 1′=60′′1' = 60''.
  • Radyan: 180∘=π180^\circ = \pi radyan; D180=Rπ\dfrac{D}{180} = \dfrac{R}{\pi}.
  • Esas ölçü: tam turlar atılır ya da eklenir; sonuç [0∘,360∘)[0^\circ, 360^\circ) aralığındadır.
  • Birim çember: P=(cos⁡θ,sin⁡θ)P = (\cos\theta, \sin\theta); −1≤sin⁡θ,cos⁡θ≤1-1 \le \sin\theta, \cos\theta \le 1.
  • İşaretler: I. bölgede hepsi, II. bölgede sin⁡\sin ve cosec⁡\cosec, III. bölgede tan⁡\tan ve cot⁡\cot, IV. bölgede cos⁡\cos ve sec⁡\sec pozitiftir.
  • Özdeşlikler: sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1, tan⁡θ⋅cot⁡θ=1\tan\theta \cdot \cot\theta = 1, 1+tan⁡2θ=sec⁡2θ1 + \tan^2\theta = \sec^2\theta, 1+cot⁡2θ=cosec⁡2θ1 + \cot^2\theta = \cosec^2\theta.
  • İndirgeme: önce asıl fonksiyonun bölgedeki işareti; π\pi ve 2π2\pi çevresinde ad aynı, π2\dfrac{\pi}{2} ve 3π2\dfrac{3\pi}{2} çevresinde ad değişir.
  • Sıralama: I. bölgede sin⁡\sin ve tan⁡\tan artar, cos⁡\cos ve cot⁡\cot azalır; dar açıda sin⁡θ<tan⁡θ<sec⁡θ\sin\theta < \tan\theta < \sec\theta.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

9 çıkmış soru7 özgün soru

2025 AYTSoru 28

Orta

İndirgeme ve sıralama

xx, yy ve zz sayıları {π4,3π4,5π4}\left\{ \dfrac{\pi}{4}, \dfrac{3\pi}{4}, \dfrac{5\pi}{4} \right\} kümesinin birbirinden farklı elemanlarıdır ve

sin⁡x<tan⁡y<sec⁡z\sin x < \tan y < \sec z

eşitsizliği sağlanmaktadır.

Buna göre xx, yy ve zz sayılarının sıralaması aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

Üç açının sinüs, tanjant ve sekant değerlerini bir tabloya yaz. Eşitsizliğin en sağındaki sec⁡z\sec z hangi değeri alabilir?

Çözüm

Açılar 45∘45^\circ, 135∘135^\circ ve 225∘225^\circ'dir; sırasıyla I, II ve III. bölgededir. İndirgemeyle değerleri yaz:

  • π4\dfrac{\pi}{4} için: sin⁡=22\sin = \dfrac{\sqrt{2}}{2}, tan⁡=1\tan = 1, sec⁡=2\sec = \sqrt{2}
  • 3π4\dfrac{3\pi}{4} için: sin⁡=22\sin = \dfrac{\sqrt{2}}{2}, tan⁡=−1\tan = -1, sec⁡=−2\sec = -\sqrt{2}
  • 5π4\dfrac{5\pi}{4} için: sin⁡=−22\sin = -\dfrac{\sqrt{2}}{2}, tan⁡=1\tan = 1, sec⁡=−2\sec = -\sqrt{2}

zz: Bu üç açıda tan⁡y\tan y en az −1-1'dir. sec⁡z=−2\sec z = -\sqrt{2} olsaydı tan⁡y<−2\tan y < -\sqrt{2} gerekirdi; bu olamaz. Öyleyse sec⁡z=2\sec z = \sqrt{2}, yani z=π4z = \dfrac{\pi}{4}.

xx ve yy: kalan iki açı 3π4\dfrac{3\pi}{4} ve 5π4\dfrac{5\pi}{4}'tür.

  • y=3π4y = \dfrac{3\pi}{4}, x=5π4x = \dfrac{5\pi}{4} olsaydı −22<−1-\dfrac{\sqrt{2}}{2} < -1 gerekirdi; yanlış.
  • y=5π4y = \dfrac{5\pi}{4}, x=3π4x = \dfrac{3\pi}{4} için 22<1<2\dfrac{\sqrt{2}}{2} < 1 < \sqrt{2}; doğru.

z=π4z = \dfrac{\pi}{4}, x=3π4x = \dfrac{3\pi}{4}, y=5π4y = \dfrac{5\pi}{4} olduğundan z<x<yz < x < y.

Tuzak: soru trigonometrik değerlerin değil, açıların sırasını istiyor.

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2024 AYTSoru 27

Kolay

Sıralama

a=sin⁡(40∘)b=sec⁡(40∘)c=tan⁡(40∘)a = \sin(40^\circ) \qquad b = \sec(40^\circ) \qquad c = \tan(40^\circ)

sayıları veriliyor. Buna göre aa, bb ve cc sayılarının sıralaması aşağıdakilerden hangisidir?

Çözüm

40∘40^\circ dar açıdır: 0<sin⁡40∘<10 < \sin 40^\circ < 1 ve 0<cos⁡40∘<10 < \cos 40^\circ < 1.

aa ile cc: tan⁡40∘=sin⁡40∘cos⁡40∘\tan 40^\circ = \dfrac{\sin 40^\circ}{\cos 40^\circ}. Pozitif bir sayıyı 1'den küçük pozitif bir sayıya bölmek onu büyütür; sin⁡40∘<tan⁡40∘\sin 40^\circ < \tan 40^\circ, yani a<ca < c.

cc ile bb: sec⁡40∘=1cos⁡40∘\sec 40^\circ = \dfrac{1}{\cos 40^\circ}. Paydalar aynı, paylarda sin⁡40∘<1\sin 40^\circ < 1 olduğundan tan⁡40∘<sec⁡40∘\tan 40^\circ < \sec 40^\circ, yani c<bc < b.

Sıralama: a<c<ba < c < b.

Birim çember yorumu: OATOAT dik üçgeninde dik kenarlar 1 ve tan⁡40∘\tan 40^\circ, hipotenüs sec⁡40∘\sec 40^\circ'dir; hipotenüs en uzun kenardır. Yaklaşık değerler: 0,64<0,84<1,310{,}64 < 0{,}84 < 1{,}31.

Cevap: B

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2023 AYTSoru 27

Kolay

Bölgelere göre işaretler

aa sayısı (3π4,π)\left( \dfrac{3\pi}{4}, \pi \right) aralığındadır.

x=sin⁡(2a)⋅tan⁡(a)x = \sin(2a) \cdot \tan(a) y=cos⁡(2a)⋅cot⁡(2a)y = \cos(2a) \cdot \cot(2a) z=sin⁡(a)⋅cot⁡(2a)z = \sin(a) \cdot \cot(2a)

Buna göre xx, yy ve zz sayılarının işaretleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

Çözüm

İki açı var: aa ve 2a2a. Bölgelerini bul.

  • a∈(3π4,π)a \in \left( \dfrac{3\pi}{4}, \pi \right), yani 135∘135^\circ ile 180∘180^\circ arası: II. bölge. sin⁡a>0\sin a > 0 ve tan⁡a<0\tan a < 0.
  • 2a∈(3π2,2π)2a \in \left( \dfrac{3\pi}{2}, 2\pi \right), yani 270∘270^\circ ile 360∘360^\circ arası: IV. bölge. sin⁡2a<0\sin 2a < 0, cos⁡2a>0\cos 2a > 0 ve cot⁡2a<0\cot 2a < 0.

İşaretleri yerine koy:

  • x=sin⁡(2a)⋅tan⁡(a)x = \sin(2a) \cdot \tan(a): (−)⋅(−)=(+)(-) \cdot (-) = (+)
  • y=cos⁡(2a)⋅cot⁡(2a)y = \cos(2a) \cdot \cot(2a): (+)⋅(−)=(−)(+) \cdot (-) = (-)
  • z=sin⁡(a)⋅cot⁡(2a)z = \sin(a) \cdot \cot(2a): (+)⋅(−)=(−)(+) \cdot (-) = (-)

İşaretler sırasıyla +,−,−+, -, - olur. Tuzak: aa ile 2a2a farklı bölgelerdedir; her çarpanda hangi açının yazdığına dikkat et.

Cevap: B

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2022 AYTSoru 28

Kolay

Bölgelere göre işaretler

aa sayısı (π4,π3)\left( \dfrac{\pi}{4}, \dfrac{\pi}{3} \right) aralığındadır.

x=cos⁡(2a)⋅cot⁡(2a)x = \cos(2a) \cdot \cot(2a) y=cos⁡(4a)⋅cot⁡(4a)y = \cos(4a) \cdot \cot(4a) z=cos⁡(6a)⋅cot⁡(6a)z = \cos(6a) \cdot \cot(6a)

Buna göre xx, yy ve zz sayılarının işaretleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

Çözüm

Dereceye çevir: 45∘<a<60∘45^\circ < a < 60^\circ. Her açının bölgesini bul.

  • 2a∈(90∘,120∘)2a \in (90^\circ, 120^\circ): II. bölge. Kosinüs negatif, kotanjant negatif; çarpım pozitif. x>0x > 0.
  • 4a∈(180∘,240∘)4a \in (180^\circ, 240^\circ): III. bölge. Kosinüs negatif, kotanjant pozitif; çarpım negatif. y<0y < 0.
  • 6a∈(270∘,360∘)6a \in (270^\circ, 360^\circ): IV. bölge. Kosinüs pozitif, kotanjant negatif; çarpım negatif. z<0z < 0.

İşaretler sırasıyla ++, −-, −- olur.

Kısa yol: cos⁡t⋅cot⁡t=cos⁡2tsin⁡t\cos t \cdot \cot t = \dfrac{\cos^2 t}{\sin t} olduğundan her ifadenin işareti sin⁡t\sin t ile aynıdır; sinüs II. bölgede pozitif, III ve IV. bölgelerde negatiftir.

Cevap: C

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2021 AYTSoru 27

Kolay

Sıralama

aa sayısı (π6,π4)\left( \dfrac{\pi}{6}, \dfrac{\pi}{4} \right) aralığındadır.

x=tan⁡ay=tan⁡(2a)z=tan⁡(3a)x = \tan a \qquad y = \tan(2a) \qquad z = \tan(3a)

Buna göre xx, yy ve zz sayılarının sıralaması aşağıdakilerden hangisidir?

Çözüm

Dereceye çevir: 30∘<a<45∘30^\circ < a < 45^\circ. Her açının aralığını ayrı ayrı bul.

  • a∈(30∘,45∘)a \in (30^\circ, 45^\circ): I. bölge ve 45∘45^\circ'den küçük, bu yüzden 0<tan⁡a<10 < \tan a < 1.
  • 2a∈(60∘,90∘)2a \in (60^\circ, 90^\circ): I. bölge ve 45∘45^\circ'den büyük, bu yüzden tan⁡(2a)>1\tan(2a) > 1.
  • 3a∈(90∘,135∘)3a \in (90^\circ, 135^\circ): II. bölge; tanjant negatiftir, tan⁡(3a)<0\tan(3a) < 0.

Öyleyse z<0<x<1<yz < 0 < x < 1 < y, yani z<x<yz < x < y.

Tuzak: "açı büyüdükçe tanjant büyür" kuralı yalnızca aynı bölge içinde geçerlidir; 90∘90^\circ aşılınca tanjant negatife düşer.

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2020 AYTSoru 28

Orta

İndirgeme ve sıralama

Dar açılı bir ABCABC üçgeninin iç açılarının derece cinsinden ölçüleri xx, yy ve zz'dir ve x>y>zx > y > z olduğu bilinmektedir.

a=sin⁡(x+y)b=sin⁡(x+z)c=sin⁡(y+z)a = \sin(x + y) \qquad b = \sin(x + z) \qquad c = \sin(y + z)

Buna göre aa, bb ve cc sayılarının sıralaması aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

Üçgende iki açının toplamı, 180∘180^\circ eksi üçüncü açıdır. sin⁡(180∘−θ)\sin(180^\circ - \theta) neye eşittir?

Çözüm

Üçgenin iç açıları toplamı 180∘180^\circ olduğundan

x+y=180∘−z,x+z=180∘−y,y+z=180∘−xx + y = 180^\circ - z, \qquad x + z = 180^\circ - y, \qquad y + z = 180^\circ - x

sin⁡(180∘−θ)=sin⁡θ\sin(180^\circ - \theta) = \sin\theta indirgemesiyle

a=sin⁡z,b=sin⁡y,c=sin⁡xa = \sin z, \qquad b = \sin y, \qquad c = \sin x

Üçgen dar açılı olduğundan xx, yy ve zz açılarının üçü de 0∘0^\circ ile 90∘90^\circ arasındadır; bu aralıkta sinüs artandır. z<y<xz < y < x olduğundan sin⁡z<sin⁡y<sin⁡x\sin z < \sin y < \sin x, yani a<b<ca < b < c.

Tuzak: x+yx + y en büyük toplam diye aa'yı en büyük sanmak. Toplamlar geniş açıdır; II. bölgede açı büyüdükçe sinüs küçülür.

Cevap: A

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2019 AYTSoru 31

Kolay

Sıralama

aa sayısı (π12,π6)\left( \dfrac{\pi}{12}, \dfrac{\pi}{6} \right) aralığındadır.

x=sin⁡(3a)y=cos⁡(3a)z=tan⁡(3a)x = \sin(3a) \qquad y = \cos(3a) \qquad z = \tan(3a)

Buna göre xx, yy ve zz sayılarının sıralaması aşağıdakilerden hangisidir?

Çözüm

Önce 3a3a açısının aralığını bul. π12<a<π6\dfrac{\pi}{12} < a < \dfrac{\pi}{6} eşitsizliğinin her yanını 3 ile çarp:

π4<3a<π2\dfrac{\pi}{4} < 3a < \dfrac{\pi}{2}

Yani 3a3a, 45∘45^\circ ile 90∘90^\circ arasında bir dar açıdır.

Bu aralıkta nokta y=xy = x doğrusunun üstündedir: 0<cos⁡(3a)<sin⁡(3a)<10 < \cos(3a) < \sin(3a) < 1. Ayrıca 45∘45^\circ'den büyük dar açılarda tanjant 1'den büyüktür: tan⁡(3a)>1\tan(3a) > 1.

Öyleyse cos⁡(3a)<sin⁡(3a)<1<tan⁡(3a)\cos(3a) < \sin(3a) < 1 < \tan(3a), yani y<x<zy < x < z.

Tuzak: aralığı aa için değil 3a3a için kullanmak gerekir; aa'nın kendisi 45∘45^\circ'den küçüktür ve orada sıra tersine döner.

Cevap: C

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2019 AYTSoru 32

Orta

Temel özdeşlikler

0<x<π20 < x < \dfrac{\pi}{2} olmak üzere

sec⁡x⋅tan⁡x⋅(1−sin⁡x)=14\sec x \cdot \tan x \cdot (1 - \sin x) = \dfrac{1}{4}

eşitliği sağlanıyor. Buna göre cosec⁡x\cosec x kaçtır?

İpucu

Her şeyi sin⁡x\sin x ve cos⁡x\cos x cinsinden yaz. Paydada oluşan cos⁡2x\cos^2 x ifadesini 1−sin⁡2x1 - \sin^2 x olarak çarpanlarına ayır.

Çözüm

sec⁡x=1cos⁡x\sec x = \dfrac{1}{\cos x} ve tan⁡x=sin⁡xcos⁡x\tan x = \dfrac{\sin x}{\cos x} yaz:

sin⁡x⋅(1−sin⁡x)cos⁡2x=14\dfrac{\sin x \cdot (1 - \sin x)}{\cos^2 x} = \dfrac{1}{4}

Paydayı iki kare farkı olarak ayır: cos⁡2x=1−sin⁡2x=(1−sin⁡x)(1+sin⁡x)\cos^2 x = 1 - \sin^2 x = (1 - \sin x)(1 + \sin x). Verilen aralıkta sin⁡x≠1\sin x \neq 1 olduğundan (1−sin⁡x)(1 - \sin x) sadeleşir:

sin⁡x1+sin⁡x=14\dfrac{\sin x}{1 + \sin x} = \dfrac{1}{4}

İçler dışlar çarpımı: 4sin⁡x=1+sin⁡x4\sin x = 1 + \sin x, yani sin⁡x=13\sin x = \dfrac{1}{3}.

cosec⁡x=1sin⁡x=3\cosec x = \dfrac{1}{\sin x} = 3.

Kontrol: sin⁡x=13\sin x = \dfrac{1}{3} için cos⁡2x=89\cos^2 x = \dfrac{8}{9} ve sol taraf 13⋅2389=14\dfrac{\frac{1}{3} \cdot \frac{2}{3}}{\frac{8}{9}} = \dfrac{1}{4} olur.

Cevap: E

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2018 AYTSoru 29

Orta

Birim çemberde uzunluklar

Şekilde OO merkezli, yarıçapı 1 birim olan bir yarım çember ile OABOAB ve ODCODC dik üçgenleri çizilmiştir. AA ve CC noktaları hem OABOAB üçgeninin hem de yarım çemberin üzerindedir; m(AOC^)=xm(\widehat{AOC}) = x'tir.

Buna göre

∣AB∣+∣BC∣∣CD∣+∣DA∣\dfrac{|AB| + |BC|}{|CD| + |DA|}

oranı xx cinsinden aşağıdakilerden hangisine eşittir?

İpucu

∣OA∣=∣OC∣=1|OA| = |OC| = 1. Dört uzunluğun her birini sin⁡x\sin x, cos⁡x\cos x, tan⁡x\tan x ve sec⁡x\sec x cinsinden yaz; ODCODC ile OABOAB üçgenlerinin benzer olduğuna dikkat et.

Çözüm

AA ve CC yarım çember üzerinde olduğundan ∣OA∣=∣OC∣=1|OA| = |OC| = 1.

Küçük üçgen (ODCODC, dik açı DD'de): hipotenüs 1 olduğundan ∣CD∣=sin⁡x|CD| = \sin x ve ∣OD∣=cos⁡x|OD| = \cos x. Buradan ∣DA∣=∣OA∣−∣OD∣=1−cos⁡x|DA| = |OA| - |OD| = 1 - \cos x.

Büyük üçgen (OABOAB, dik açı AA'da): ∣OA∣=1|OA| = 1 olduğundan ∣AB∣=tan⁡x|AB| = \tan x ve ∣OB∣=sec⁡x|OB| = \sec x. Buradan ∣BC∣=∣OB∣−∣OC∣=sec⁡x−1|BC| = |OB| - |OC| = \sec x - 1.

Pay: tan⁡x+sec⁡x−1=sin⁡x+1−cos⁡xcos⁡x\tan x + \sec x - 1 = \dfrac{\sin x + 1 - \cos x}{\cos x}.

Payda: sin⁡x+1−cos⁡x\sin x + 1 - \cos x.

∣AB∣+∣BC∣∣CD∣+∣DA∣=1cos⁡x=sec⁡x\dfrac{|AB| + |BC|}{|CD| + |DA|} = \dfrac{1}{\cos x} = \sec x

Kısa yol: ODCODC ve OABOAB üçgenleri benzerdir, benzerlik oranı ∣OA∣∣OD∣=1cos⁡x\dfrac{|OA|}{|OD|} = \dfrac{1}{\cos x}'tir. OABOAB üçgenindeki her uzunluk, ODCODC üçgenindeki karşılığının sec⁡x\sec x katıdır; ∣BC∣|BC| ile ∣DA∣|DA| da bu oranı korur. Tuzak: ∣BC∣|BC| ve ∣DA∣|DA| üçgen kenarı değil, iki uzunluğun farkıdır.

Cevap: E

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Radyan ve derece

Ölçüsü 2π5\dfrac{2\pi}{5} radyan olan bir açının bütünleri kaç derecedir?

Çözüm

π\pi radyan 180∘180^\circ olduğundan 2π5\dfrac{2\pi}{5} radyan =2⋅180∘5=72∘= \dfrac{2 \cdot 180^\circ}{5} = 72^\circ.

Bütünler açıların toplamı 180∘180^\circ'dir: 180∘−72∘=108∘180^\circ - 72^\circ = 108^\circ.

Tuzak: 7272 açının kendisidir; soru bütünlerini istiyor. Kontrol: 108∘=3π5108^\circ = \dfrac{3\pi}{5} ve 2π5+3π5=π\dfrac{2\pi}{5} + \dfrac{3\pi}{5} = \pi.

Cevap: C

Özgün soru2

Kolay

Esas ölçü

Ölçüsü −43π6-\dfrac{43\pi}{6} radyan olan açının esas ölçüsü kaç radyandır?

Çözüm

Esas ölçü [0,2π)[0, 2\pi) aralığında olmalıdır. Tam tur 2π=12π62\pi = \dfrac{12\pi}{6}'dır; açı negatif olduğu için sonuç pozitif olana kadar tam tur eklenir.

−43π6-\dfrac{43\pi}{6} sayısına 4 tam tur (8π=48π68\pi = \dfrac{48\pi}{6}) ekle:

−43π6+48π6=5π6-\dfrac{43\pi}{6} + \dfrac{48\pi}{6} = \dfrac{5\pi}{6}

0≤5π6<2π0 \le \dfrac{5\pi}{6} < 2\pi olduğundan esas ölçü 5π6\dfrac{5\pi}{6}'dır.

Tuzak: eksi işaretini atıp 43π6−6π=7π6\dfrac{43\pi}{6} - 6\pi = \dfrac{7\pi}{6} bulmak. 7π6\dfrac{7\pi}{6}, pozitif yönlü 43π6\dfrac{43\pi}{6} açısının esas ölçüsüdür.

Cevap: B

Özgün soru3

Kolay

İndirgeme

sin⁡210∘⋅cos⁡300∘+tan⁡135∘\sin 210^\circ \cdot \cos 300^\circ + \tan 135^\circ

işleminin sonucu kaçtır?

Çözüm

Her açıyı dar açıya indir; önce işaret, sonra ad.

  • 210∘=180∘+30∘210^\circ = 180^\circ + 30^\circ: III. bölge, sinüs negatif. sin⁡210∘=−sin⁡30∘=−12\sin 210^\circ = -\sin 30^\circ = -\dfrac{1}{2}.
  • 300∘=360∘−60∘300^\circ = 360^\circ - 60^\circ: IV. bölge, kosinüs pozitif. cos⁡300∘=cos⁡60∘=12\cos 300^\circ = \cos 60^\circ = \dfrac{1}{2}.
  • 135∘=180∘−45∘135^\circ = 180^\circ - 45^\circ: II. bölge, tanjant negatif. tan⁡135∘=−tan⁡45∘=−1\tan 135^\circ = -\tan 45^\circ = -1.
(−12)⋅12+(−1)=−14−1=−54\left(-\dfrac{1}{2}\right) \cdot \dfrac{1}{2} + (-1) = -\dfrac{1}{4} - 1 = -\dfrac{5}{4}

Tuzak: tan⁡135∘\tan 135^\circ değerini +1+1 almak 34\dfrac{3}{4}, sin⁡210∘\sin 210^\circ değerini pozitif almak −34-\dfrac{3}{4} sonucuna götürür.

Cevap: A

Özgün soru4

Orta

İndirgeme

xx bir dar açı olmak üzere

sin⁡(π−x)⋅cos⁡(3π2+x)−cos⁡(π+x)⋅sin⁡(π2−x)tan⁡(π2+x)⋅cot⁡(π−x)\dfrac{\sin(\pi - x) \cdot \cos\left(\dfrac{3\pi}{2} + x\right) - \cos(\pi + x) \cdot \sin\left(\dfrac{\pi}{2} - x\right)}{\tan\left(\dfrac{\pi}{2} + x\right) \cdot \cot(\pi - x)}

ifadesinin en sade biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

Altı ifadeyi tek tek indir: önce verilen fonksiyonun bölgedeki işareti, sonra ad (π2\dfrac{\pi}{2} ve 3π2\dfrac{3\pi}{2} çevresinde ad değişir). Payda tanıdık bir özdeşlik çıkacak.

Çözüm

Pay.

  • sin⁡(π−x)=sin⁡x\sin(\pi - x) = \sin x (II. bölge, sinüs pozitif, ad aynı)
  • cos⁡(3π2+x)=sin⁡x\cos\left(\dfrac{3\pi}{2} + x\right) = \sin x (IV. bölge, kosinüs pozitif, ad değişir)
  • cos⁡(π+x)=−cos⁡x\cos(\pi + x) = -\cos x (III. bölge, kosinüs negatif, ad aynı)
  • sin⁡(π2−x)=cos⁡x\sin\left(\dfrac{\pi}{2} - x\right) = \cos x (I. bölge, sinüs pozitif, ad değişir)

Pay: sin⁡x⋅sin⁡x−(−cos⁡x)⋅cos⁡x=sin⁡2x+cos⁡2x=1\sin x \cdot \sin x - (-\cos x) \cdot \cos x = \sin^2 x + \cos^2 x = 1.

Payda.

  • tan⁡(π2+x)=−cot⁡x\tan\left(\dfrac{\pi}{2} + x\right) = -\cot x (II. bölge, tanjant negatif, ad değişir)
  • cot⁡(π−x)=−cot⁡x\cot(\pi - x) = -\cot x (II. bölge, kotanjant negatif, ad aynı)

Payda: (−cot⁡x)⋅(−cot⁡x)=cot⁡2x(-\cot x) \cdot (-\cot x) = \cot^2 x.

1cot⁡2x=tan⁡2x\dfrac{1}{\cot^2 x} = \tan^2 x

Kontrol (x=45∘x = 45^\circ): pay 12+12=1\dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2} = 1, payda tan⁡135∘⋅cot⁡135∘=(−1)(−1)=1\tan 135^\circ \cdot \cot 135^\circ = (-1)(-1) = 1; sonuç 1=tan⁡245∘1 = \tan^2 45^\circ. Bu değer B seçeneğiyle de uyuşur; x=30∘x = 30^\circ ile ayırt edilir: payda tan⁡120∘⋅cot⁡150∘=(−3)(−3)=3\tan 120^\circ \cdot \cot 150^\circ = (-\sqrt{3})(-\sqrt{3}) = 3, sonuç 13=tan⁡230∘\dfrac{1}{3} = \tan^2 30^\circ.

Cevap: C

Özgün soru5

Orta

Yönlü açı ve birim çember

Bir duvar saatinin yelkovanı 12 cm uzunluğundadır ve saatin merkezi etrafında dönmektedir. Saat tam 3'ü gösterirken yelkovanın ucu en üst noktadadır.

Buna göre saat 3'ü 40 dakika geçtiğinde yelkovanın ucu, saatin merkezinden geçen yatay doğruya göre nerededir?

İpucu

Yelkovan saat yönünde döner; bu, negatif yönlü bir açıdır. Başlangıç konumu (en üst nokta) standart konumda kaç derecedir?

Çözüm

Saatin merkezini orijin al. En üst nokta, standart konumda 90∘90^\circ açısına karşılık gelir.

Yelkovan 60 dakikada 360∘360^\circ, yani dakikada 6∘6^\circ döner. 40 dakikada 240∘240^\circ döner; dönme saat yönünde olduğundan yönlü açı −240∘-240^\circ'dir.

Yelkovanın yeni konumu: 90∘−240∘=−150∘90^\circ - 240^\circ = -150^\circ; esas ölçüsü −150∘+360∘=210∘-150^\circ + 360^\circ = 210^\circ.

Yarıçapı 12 cm olan çemberde ucun ordinatı

12⋅sin⁡210∘=12⋅(−12)=−612 \cdot \sin 210^\circ = 12 \cdot \left(-\dfrac{1}{2}\right) = -6

olur. Ordinat negatif olduğundan uç, yatay doğrunun 6 cm aşağısındadır.

Kontrol: 40. dakikada yelkovan 8 rakamını gösterir; 8 rakamı kadranın sol alt bölümündedir. Tuzak: açıyı pozitif yönde almak (90∘+240∘=330∘90^\circ + 240^\circ = 330^\circ) yine −6-6 verir ama ucu yanlışlıkla sağ alta koyar; apsis sorulsaydı sonuç değişirdi.

Cevap: B

Özgün soru6

Zor

Temel özdeşlikler

0<x<π20 < x < \dfrac{\pi}{2} olmak üzere

sin⁡x−cos⁡x=15\sin x - \cos x = \dfrac{1}{5}

olduğuna göre tan⁡x\tan x kaçtır?

İpucu

Eşitliğin karesini alarak sin⁡x⋅cos⁡x\sin x \cdot \cos x çarpımını bul. Ardından (sin⁡x+cos⁡x)2(\sin x + \cos x)^2 ifadesini hesapla; fark ile toplamı bilirsen iki değeri de bulursun.

Çözüm

İki yanın karesini al:

sin⁡2x−2sin⁡xcos⁡x+cos⁡2x=125⇒2sin⁡xcos⁡x=1−125=2425\sin^2 x - 2\sin x\cos x + \cos^2 x = \dfrac{1}{25} \quad\Rightarrow\quad 2\sin x\cos x = 1 - \dfrac{1}{25} = \dfrac{24}{25}

Toplamın karesi:

(sin⁡x+cos⁡x)2=1+2sin⁡xcos⁡x=4925(\sin x + \cos x)^2 = 1 + 2\sin x\cos x = \dfrac{49}{25}

xx I. bölgede olduğundan toplam pozitiftir: sin⁡x+cos⁡x=75\sin x + \cos x = \dfrac{7}{5}.

Toplam ve farkı alt alta yaz:

sin⁡x+cos⁡x=75,sin⁡x−cos⁡x=15\sin x + \cos x = \dfrac{7}{5}, \qquad \sin x - \cos x = \dfrac{1}{5}

Taraf tarafa toplanırsa 2sin⁡x=852\sin x = \dfrac{8}{5}, yani sin⁡x=45\sin x = \dfrac{4}{5} ve cos⁡x=35\cos x = \dfrac{3}{5} bulunur.

tan⁡x=4/53/5=43\tan x = \dfrac{4/5}{3/5} = \dfrac{4}{3}.

Kontrol: 45−35=15\dfrac{4}{5} - \dfrac{3}{5} = \dfrac{1}{5} ve 1625+925=1\dfrac{16}{25} + \dfrac{9}{25} = 1. Tuzak: 34\dfrac{3}{4} seçeneği sinüs ile kosinüsün yerini karıştıranlar içindir; fark pozitif olduğundan sinüs büyük olandır.

Cevap: B

Özgün soru7

Zor

Sıralama

Açı ölçüleri radyan cinsinden olmak üzere

a=sin⁡1b=sin⁡2c=sin⁡3a = \sin 1 \qquad b = \sin 2 \qquad c = \sin 3

sayıları veriliyor. Buna göre aa, bb ve cc sayılarının sıralaması aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

π≈3,14\pi \approx 3{,}14 olduğundan π2≈1,57\dfrac{\pi}{2} \approx 1{,}57'dir. 2 ve 3 radyanlık açılar hangi bölgededir? sin⁡(π−θ)=sin⁡θ\sin(\pi - \theta) = \sin\theta ile hepsini I. bölgeye taşı.

Çözüm

π2≈1,57\dfrac{\pi}{2} \approx 1{,}57 ve π≈3,14\pi \approx 3{,}14 olduğundan 1 radyan I. bölgede, 2 ve 3 radyan II. bölgededir. Üç sinüs de pozitiftir; işaretle ayıramayız, I. bölgeye indirmeliyiz.

sin⁡(π−θ)=sin⁡θ\sin(\pi - \theta) = \sin\theta kullan:

b=sin⁡2=sin⁡(π−2)≈sin⁡1,14c=sin⁡3=sin⁡(π−3)≈sin⁡0,14b = \sin 2 = \sin(\pi - 2) \approx \sin 1{,}14 \qquad c = \sin 3 = \sin(\pi - 3) \approx \sin 0{,}14

Şimdi üç açı da I. bölgededir: 0,14<1<1,14<π20{,}14 < 1 < 1{,}14 < \dfrac{\pi}{2}. I. bölgede sinüs artan olduğundan

sin⁡0,14<sin⁡1<sin⁡1,14\sin 0{,}14 < \sin 1 < \sin 1{,}14

yani c<a<bc < a < b.

Tuzak: "açı büyüdükçe sinüs büyür" diyerek a<b<ca < b < c yazmak; bu yalnızca I. bölgede doğrudur. Yaklaşık değerler: c≈0,14c \approx 0{,}14, a≈0,84a \approx 0{,}84, b≈0,91b \approx 0{,}91.

Cevap: D