Formule

Formule

Tabelul trigonometric adună valorile exacte ale funcțiilor \( \sin \), \( \cos \), \( \operatorname{tg} \) și \( \operatorname{ctg} \) pentru unghiurile remarcabile dintre \( 0^\circ \) și \( 360^\circ \), scrise atât în grade, cât și în radiani. Cele mai căutate valori sunt \( \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2} \), \( \cos 60^\circ = \dfrac{1}{2} \), \( \sin 45^\circ = \cos 45^\circ = \dfrac{\sqrt{2}}{2} \), \( \sin 60^\circ = \cos 30^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \) și \( \operatorname{tg} 45^\circ = 1 \). Tabelul complet este mai jos, urmat de trucurile de memorare, semnele pe cadrane și formulele de reducere la primul cadran.

Tabelul valorilor principale

Liniuța „—” înseamnă că funcția nu este definită pentru acel unghi (împărțire la zero).

GradeRadianisincostgctg
\( 0^\circ \)\( 0 \)\( 0 \)\( 1 \)\( 0 \)—
\( 30^\circ \)\( \frac{\pi}{6} \)\( \frac{1}{2} \)\( \frac{\sqrt{3}}{2} \)\( \frac{\sqrt{3}}{3} \)\( \sqrt{3} \)
\( 45^\circ \)\( \frac{\pi}{4} \)\( \frac{\sqrt{2}}{2} \)\( \frac{\sqrt{2}}{2} \)\( 1 \)\( 1 \)
\( 60^\circ \)\( \frac{\pi}{3} \)\( \frac{\sqrt{3}}{2} \)\( \frac{1}{2} \)\( \sqrt{3} \)\( \frac{\sqrt{3}}{3} \)
\( 90^\circ \)\( \frac{\pi}{2} \)\( 1 \)\( 0 \)—\( 0 \)
\( 120^\circ \)\( \frac{2\pi}{3} \)\( \frac{\sqrt{3}}{2} \)\( -\frac{1}{2} \)\( -\sqrt{3} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{3} \)
\( 135^\circ \)\( \frac{3\pi}{4} \)\( \frac{\sqrt{2}}{2} \)\( -\frac{\sqrt{2}}{2} \)\( -1 \)\( -1 \)
\( 150^\circ \)\( \frac{5\pi}{6} \)\( \frac{1}{2} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{2} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{3} \)\( -\sqrt{3} \)
\( 180^\circ \)\( \pi \)\( 0 \)\( -1 \)\( 0 \)—
\( 210^\circ \)\( \frac{7\pi}{6} \)\( -\frac{1}{2} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{2} \)\( \frac{\sqrt{3}}{3} \)\( \sqrt{3} \)
\( 225^\circ \)\( \frac{5\pi}{4} \)\( -\frac{\sqrt{2}}{2} \)\( -\frac{\sqrt{2}}{2} \)\( 1 \)\( 1 \)
\( 240^\circ \)\( \frac{4\pi}{3} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{2} \)\( -\frac{1}{2} \)\( \sqrt{3} \)\( \frac{\sqrt{3}}{3} \)
\( 270^\circ \)\( \frac{3\pi}{2} \)\( -1 \)\( 0 \)—\( 0 \)
\( 300^\circ \)\( \frac{5\pi}{3} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{2} \)\( \frac{1}{2} \)\( -\sqrt{3} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{3} \)
\( 315^\circ \)\( \frac{7\pi}{4} \)\( -\frac{\sqrt{2}}{2} \)\( \frac{\sqrt{2}}{2} \)\( -1 \)\( -1 \)
\( 330^\circ \)\( \frac{11\pi}{6} \)\( -\frac{1}{2} \)\( \frac{\sqrt{3}}{2} \)\( -\frac{\sqrt{3}}{3} \)\( -\sqrt{3} \)
\( 360^\circ \)\( 2\pi \)\( 0 \)\( 1 \)\( 0 \)—

Observație: \( \dfrac{\sqrt{3}}{3} = \dfrac{1}{\sqrt{3}} \) — în manuale apar ambele forme, sunt același număr. Toate formulele cu aceste valori (sume, duble, transformări) le găsești pe pagina de formule trigonometrice.

Cum ții minte tabelul

Nu trebuie să memorezi 17 linii. Este suficient să reții primul cadran (\( 0^\circ \)–\( 90^\circ \)) cu un singur truc, iar restul se deduce din semne și din reducerea la primul cadran.

Trucul cu rădăcinile: pentru \( \sin \) la \( 0^\circ, 30^\circ, 45^\circ, 60^\circ, 90^\circ \), scrie sub fiecare unghi \( \dfrac{\sqrt{0}}{2}, \dfrac{\sqrt{1}}{2}, \dfrac{\sqrt{2}}{2}, \dfrac{\sqrt{3}}{2}, \dfrac{\sqrt{4}}{2} \). Simplificate, acestea sunt exact \( 0, \dfrac{1}{2}, \dfrac{\sqrt{2}}{2}, \dfrac{\sqrt{3}}{2}, 1 \).

Cosinusul este în oglindă: \( \cos \) parcurge aceleași valori, dar în ordine inversă — \( 1, \dfrac{\sqrt{3}}{2}, \dfrac{\sqrt{2}}{2}, \dfrac{1}{2}, 0 \). De aceea \( \cos 60^\circ = \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2} \) și \( \cos 30^\circ = \sin 60^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \).

Tangenta se calculează, nu se memorează: \( \operatorname{tg} x = \dfrac{\sin x}{\cos x} \), iar \( \operatorname{ctg} x = \dfrac{\cos x}{\sin x} = \dfrac{1}{\operatorname{tg} x} \). De exemplu \( \operatorname{tg} 30^\circ = \dfrac{1/2}{\sqrt{3}/2} = \dfrac{1}{\sqrt{3}} = \dfrac{\sqrt{3}}{3} \). Reține doar că \( \operatorname{tg} \) crește de la \( 0 \) spre infinit pe \( [0^\circ, 90^\circ) \): \( 0, \dfrac{\sqrt{3}}{3}, 1, \sqrt{3} \), apoi nedefinit.

Semnele în cele patru cadrane

Pe cercul trigonometric, \( \sin x \) este ordonata (înălțimea) punctului, iar \( \cos x \) este abscisa. Semnul lor urmează semnul coordonatelor din cadranul respectiv, iar \( \operatorname{tg} \) și \( \operatorname{ctg} \) au semnul produsului.

Itoate +IIsin +IIItg, ctg +IVcos +0°90°180°270°
Cadranele cercului trigonometric și funcțiile pozitive în fiecare
CadranUnghiurisincostg, ctg
I\( 0^\circ \)–\( 90^\circ \)+++
II\( 90^\circ \)–\( 180^\circ \)+−−
III\( 180^\circ \)–\( 270^\circ \)−−+
IV\( 270^\circ \)–\( 360^\circ \)−+−

Regulă mnemonică: „Toate, Sinus, Tangenta, Cosinus” — în cadranul I sunt pozitive toate, în II doar sinusul, în III doar tangenta (și cotangenta), în IV doar cosinusul.

Reducerea la primul cadran

Orice unghi din tabel se aduce la un unghi din \( [0^\circ, 90^\circ] \) cu formulele de mai jos; valoarea absolută o citești din primul cadran, iar semnul din tabelul cadranelor. Pentru \( x \in [0^\circ, 90^\circ] \):

  • Cadranul II: \( \sin(180^\circ - x) = \sin x \), \( \cos(180^\circ - x) = -\cos x \), \( \operatorname{tg}(180^\circ - x) = -\operatorname{tg} x \).
  • Cadranul III: \( \sin(180^\circ + x) = -\sin x \), \( \cos(180^\circ + x) = -\cos x \), \( \operatorname{tg}(180^\circ + x) = \operatorname{tg} x \).
  • Cadranul IV: \( \sin(360^\circ - x) = -\sin x \), \( \cos(360^\circ - x) = \cos x \), \( \operatorname{tg}(360^\circ - x) = -\operatorname{tg} x \).
  • Unghiuri negative: \( \sin(-x) = -\sin x \) (impară), \( \cos(-x) = \cos x \) (pară), \( \operatorname{tg}(-x) = -\operatorname{tg} x \).
  • Periodicitate: \( \sin \) și \( \cos \) au perioada \( 360^\circ \) (\( 2\pi \)), iar \( \operatorname{tg} \) și \( \operatorname{ctg} \) au perioada \( 180^\circ \) (\( \pi \)). Astfel \( \sin 390^\circ = \sin 30^\circ \), \( \operatorname{tg} 225^\circ = \operatorname{tg} 45^\circ = 1 \).

Exemplu rapid: \( \cos 120^\circ = \cos(180^\circ - 60^\circ) = -\cos 60^\circ = -\dfrac{1}{2} \).

Unghiuri complementare și formula fundamentală

Două unghiuri sunt complementare dacă au suma \( 90^\circ \). Sinusul unui unghi este cosinusul complementului său — de aici și numele „co-sinus”:

\[ \sin(90^\circ - x) = \cos x, \qquad \cos(90^\circ - x) = \sin x, \qquad \operatorname{tg}(90^\circ - x) = \operatorname{ctg} x. \]

Aceasta explică simetria tabelului: linia lui \( 30^\circ \) și linia lui \( 60^\circ \) au valorile sin/cos schimbate între ele. Formula fundamentală a trigonometriei leagă sinusul și cosinusul aceluiași unghi:

\[ \sin^2 x + \cos^2 x = 1. \]

Verificare pe tabel, la \( 30^\circ \): \( \left(\dfrac{1}{2}\right)^2 + \left(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 = \dfrac{1}{4} + \dfrac{3}{4} = 1 \). Din ea rezultă \( 1 + \operatorname{tg}^2 x = \dfrac{1}{\cos^2 x} \) și \( 1 + \operatorname{ctg}^2 x = \dfrac{1}{\sin^2 x} \). În triunghiul dreptunghic, aceeași formulă este teorema lui Pitagora împărțită la pătratul ipotenuzei.

Grade ↔ radiani

Un cerc complet are \( 360^\circ = 2\pi \) radiani, deci \( 180^\circ = \pi \) rad. De aici rezultă cele două formule de transformare:

\[ x_{\text{rad}} = x_{\text{grade}} \cdot \frac{\pi}{180}, \qquad x_{\text{grade}} = x_{\text{rad}} \cdot \frac{180}{\pi}. \]
Grade\( 0^\circ \)\( 30^\circ \)\( 45^\circ \)\( 60^\circ \)\( 90^\circ \)\( 180^\circ \)\( 270^\circ \)\( 360^\circ \)
Radiani\( 0 \)\( \frac{\pi}{6} \)\( \frac{\pi}{4} \)\( \frac{\pi}{3} \)\( \frac{\pi}{2} \)\( \pi \)\( \frac{3\pi}{2} \)\( 2\pi \)

Practic: împarți numărul de grade la 180 și simplifici fracția — \( 150^\circ = \dfrac{150}{180}\pi = \dfrac{5\pi}{6} \). Un radian este aproximativ \( 57{,}3^\circ \). La Bacalaureat și în analiză, argumentul funcțiilor trigonometrice este aproape întotdeauna în radiani.

Greșeli frecvente

  • Confuzia \( \sin 30^\circ \) cu \( \sin 60^\circ \). Reține: unghiul mic are sinusul mic — \( \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2} < \dfrac{\sqrt{3}}{2} = \sin 60^\circ \).
  • Semnul pierdut la reducere. \( \cos 150^\circ \) nu este \( \dfrac{\sqrt{3}}{2} \), ci \( -\dfrac{\sqrt{3}}{2} \): cadranul II are cosinusul negativ.
  • \( \operatorname{tg} 90^\circ = 1 \)” sau „\( = 0 \)”. Tangenta nu este definită la \( 90^\circ \), pentru că \( \cos 90^\circ = 0 \) și nu putem împărți la zero.
  • Amestecul grade/radiani. \( \sin 2 \) (radiani) nu are legătură cu \( \sin 2^\circ \). Pe calculator verifică modul DEG/RAD înainte de orice calcul.

Întrebări frecvente

Cât este sin 30°, sin 45° și sin 60°? \( \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2} \), \( \sin 45^\circ = \dfrac{\sqrt{2}}{2} \approx 0{,}707 \), \( \sin 60^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \approx 0{,}866 \). Cosinusurile sunt aceleași valori în ordine inversă: \( \cos 30^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \), \( \cos 45^\circ = \dfrac{\sqrt{2}}{2} \), \( \cos 60^\circ = \dfrac{1}{2} \).

Cât este tg 90°? Nu există: \( \operatorname{tg} 90^\circ = \dfrac{\sin 90^\circ}{\cos 90^\circ} = \dfrac{1}{0} \), nedefinit. Când unghiul se apropie de \( 90^\circ \), tangenta crește nemărginit (spre \( +\infty \) din stânga). La fel, \( \operatorname{ctg} 0^\circ \) și \( \operatorname{ctg} 180^\circ \) nu sunt definite.

Cum transform gradele în radiani? Înmulțești cu \( \dfrac{\pi}{180} \): \( 45^\circ = 45 \cdot \dfrac{\pi}{180} = \dfrac{\pi}{4} \), \( 120^\circ = \dfrac{120\pi}{180} = \dfrac{2\pi}{3} \). Invers, din radiani în grade, înmulțești cu \( \dfrac{180}{\pi} \): \( \dfrac{\pi}{6} = 30^\circ \).

Vezi și: teorema sinusului, teorema cosinusului și toate paginile din hubul Geometrie și trigonometrie.

Exemple

Exemple rezolvate

Exemplul 1 — calculează \( \sin 150^\circ \)

Pasul 1. \( 150^\circ \) este în cadranul II, unde sinusul este pozitiv.

Pasul 2. Reducem la primul cadran: \( 150^\circ = 180^\circ - 30^\circ \), deci \( \sin 150^\circ = \sin(180^\circ - 30^\circ) = \sin 30^\circ \).

Răspuns: \( \sin 150^\circ = \dfrac{1}{2} \).

Exemplul 2 — calculează \( \cos 225^\circ \)

Pasul 1. \( 225^\circ \) este în cadranul III, unde cosinusul este negativ.

Pasul 2. \( 225^\circ = 180^\circ + 45^\circ \), deci \( \cos 225^\circ = \cos(180^\circ + 45^\circ) = -\cos 45^\circ \).

Răspuns: \( \cos 225^\circ = -\dfrac{\sqrt{2}}{2} \).

Exemplul 3 — calculează \( \operatorname{tg} 300^\circ \)

Pasul 1. \( 300^\circ \) este în cadranul IV, unde tangenta este negativă.

Pasul 2. \( 300^\circ = 360^\circ - 60^\circ \), deci \( \operatorname{tg} 300^\circ = -\operatorname{tg} 60^\circ = -\sqrt{3} \).

Verificare prin raport: \( \sin 300^\circ = -\dfrac{\sqrt{3}}{2} \), \( \cos 300^\circ = \dfrac{1}{2} \), deci \( \operatorname{tg} 300^\circ = \dfrac{-\sqrt{3}/2}{1/2} = -\sqrt{3} \).

Răspuns: \( \operatorname{tg} 300^\circ = -\sqrt{3} \).

Exemplul 4 — verifică o identitate cu valori din tabel

Verificați că \( \sin^2 x + \cos^2 x = 1 \) și că \( \sin(90^\circ - x) = \cos x \) pentru \( x = 60^\circ \).

Pasul 1. Din tabel, \( \sin 60^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \) și \( \cos 60^\circ = \dfrac{1}{2} \). Atunci \( \sin^2 60^\circ + \cos^2 60^\circ = \dfrac{3}{4} + \dfrac{1}{4} = 1 \). ✓

Pasul 2. \( 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \), iar \( \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2} = \cos 60^\circ \). ✓

Concluzie: ambele identități se confirmă pe valorile din tabel; aceeași verificare merge pentru orice unghi remarcabil.

Exerciții

Exerciții propuse

  1. Calculați \( \sin 120^\circ \), \( \cos 120^\circ \) și \( \operatorname{tg} 120^\circ \).
  2. Calculați \( \cos 330^\circ \) și \( \operatorname{ctg} 330^\circ \).
  3. Calculați \( E = \sin 30^\circ \cdot \cos 60^\circ + \sin 45^\circ \cdot \cos 45^\circ \).
  4. Transformați în radiani: \( 135^\circ \), \( 240^\circ \), \( 15^\circ \).
  5. Transformați în grade: \( \dfrac{5\pi}{4} \), \( \dfrac{7\pi}{6} \), \( \dfrac{\pi}{12} \).
  6. Determinați semnul expresiei \( \sin 200^\circ \cdot \cos 100^\circ \cdot \operatorname{tg} 250^\circ \).
  7. Calculați \( \sin 390^\circ + \cos(-60^\circ) + \operatorname{tg} 405^\circ \).
  8. Arătați că \( \sin 210^\circ + \sin 330^\circ + \cos 180^\circ = -2 \).
Răspunsuri
  1. \( \sin 120^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \), \( \cos 120^\circ = -\dfrac{1}{2} \), \( \operatorname{tg} 120^\circ = -\sqrt{3} \).
  2. \( \cos 330^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \), \( \operatorname{ctg} 330^\circ = -\sqrt{3} \).
  3. \( E = \dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1}{2} + \dfrac{\sqrt{2}}{2}\cdot\dfrac{\sqrt{2}}{2} = \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{2} = \dfrac{3}{4} \).
  4. \( \dfrac{3\pi}{4} \), \( \dfrac{4\pi}{3} \), \( \dfrac{\pi}{12} \).
  5. \( 225^\circ \), \( 210^\circ \), \( 15^\circ \).
  6. \( \sin 200^\circ < 0 \) (cadran III), \( \cos 100^\circ < 0 \) (cadran II), \( \operatorname{tg} 250^\circ > 0 \) (cadran III); produsul este pozitiv.
  7. \( \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2} + 1 = 2 \).
  8. \( -\dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{2} - 1 = -2 \).
Actualizat la
Testează-te la acest capitol Grile din subiecte oficiale de Evaluare Națională, cu scor și explicații →
Publicitate