Gymnasiet
Ma4
Kapitel 1.1.2

Trigonometriska värden och identiteter

Trigonometriska identiteter gäller för alla vinklar. Här lär du dig använda dem för att räkna ut värden, förenkla uttryck och bevisa nya samband.

På den här sidan

Bakgrund

En trigonometrisk identitet är en likhet som gäller för alla vinklar där båda leden är definierade. Identiteter används för att förenkla uttryck, för att räkna ut ett trigonometriskt värde ur ett annat och för att skriva om ekvationer så att de går att lösa. Här lär du dig de viktigaste identiteterna och hur man bevisar nya.

Teori

Grundidentiteter

sin⁡2x+cos⁡2x=1\sin^2x+\nobreak \cos^2x=\nobreak 1tan⁡x=sin⁡xcos⁡x,cos⁡x≠0\tan x=\dfrac{\sin x}{\cos x},\qquad\allowbreak \cos x\neq\nobreak 0

Om trigonometriska ettan divideras med cos⁡2x\displaystyle \cos^2x fås en tredje identitet:

sin⁡2xcos⁡2x+cos⁡2xcos⁡2x=1cos⁡2x ⇔ tan⁡2x+1=1cos⁡2x\dfrac{\sin^2x}{\cos^2x}+\nobreak \dfrac{\cos^2x}{\cos^2x}=\dfrac{1}{\cos^2x}\ \Leftrightarrow\ \tan^2x+\nobreak 1=\dfrac{1}{\cos^2x}

Ett värde ger de andra

Om sinus är känt ger trigonometriska ettan cos⁡x=±1−sin⁡2x\displaystyle \cos x=\pm\sqrt{1-\sin^2x}. Kvadranten avgör tecknet. Sedan ger kvoten tangens.

Att bevisa en identitet

  1. Börja med det mest komplicerade ledet.
  2. Skriv om med kända identiteter, till exempel tangens som sinus genom cosinus.
  3. Förenkla tills du får det andra ledet. Ange villkor, till exempel att en nämnare inte får vara noll.

Att likheten stämmer för några värden på x\displaystyle x är inget bevis, men det är ett bra sätt att hitta fel.

Exempel och tillämpningar

Exempel 1: Cosinus och tangens ur sinus

Uppgift: Vinkeln v\displaystyle v ligger mellan π2\displaystyle \frac{\pi}{2} och π\displaystyle \pi, och sin⁡v=35\displaystyle \sin v=\frac{3}{5}. Bestäm cos⁡v\displaystyle \cos v och tan⁡v\displaystyle \tan v exakt.

Exempel 2: Förenkla ett uttryck

Uppgift: Förenkla 1−cos⁡2xsin⁡xcos⁡x\displaystyle \dfrac{1-\cos^2x}{\sin x\cos x}.

Exempel 3: Bevisa en identitet

Uppgift: Visa att (sin⁡x+cos⁡x)2=1+2sin⁡xcos⁡x\displaystyle (\sin x+\cos x)^2=1+2\sin x\cos x.

Exempel 4: Uttryck i en enda funktion

Uppgift: Skriv 2cos⁡2x+sin⁡x\displaystyle 2\cos^2x+\sin x med bara sinus.

Interaktiva funktioner

Kontrollera en identitet

Välj identitet och vinkel i radianer. Båda leden ska bli lika för alla tillåtna vinklar.

Vinkel: x=0,7\displaystyle x=0{,}7

sin⁡2x+cos⁡2x=1\sin^2x+\nobreak \cos^2x=\nobreak 1VL≈1,HL≈1\text{VL}\approx\nobreak 1,\quad\allowbreak \text{HL}\approx\nobreak 1

Kontrollen visar att leden är lika för den valda vinkeln. Det är ett test, inte ett bevis.

Vanliga misstag

  • Att glömma det negativa tecknet när roten dras ur.
  • Att skriva sin⁡2x\displaystyle \sin^2x som sin⁡x2\displaystyle \sin x^2, som betyder sinus av x2\displaystyle x^2.
  • Att förkorta termer i stället för faktorer.
  • Att visa en identitet genom att bara testa några värden.

Vanliga frågor

Tips för att bemästra identiteter

Viktigt att tänka på

  • Skriv om tangens som sinus genom cosinus när du fastnar.
  • Leta efter sin⁡2x+cos⁡2x\displaystyle \sin^2x+\cos^2x i uttrycket.
  • Använd kvadreringsreglerna och konjugatregeln precis som i vanlig algebra.

Testa dig själv: Värden och identiteter1/3

Vinkeln v\displaystyle v ligger i fjärde kvadranten och cos⁡v=513\displaystyle \cos v=\frac{5}{13}. Vad är sin⁡v\displaystyle \sin v?

Testa att du förstått

Träna uppgifter i trigonometri för Matematik 4. Du får facit och förklaring direkt.

Träna på det här

Aktivera JavaScript för att använda formulär och interaktiva verktyg. Sidans innehåll och länkar kan läsas utan JavaScript.