Terav­nurga koosinus

Ees­pool tutvusime nurga siinuse mõistega. Kõigis täis­nurksetes kolm­nurkades terav­nurgaga α on selle nurga vastas­kaateti ja hüpotenuusi suhe sama. Seda suhet nimetataksegi nurga siinuseks.

Analoogiliselt saame näidata, et kõigis täis­nurksetes kolm­nurkades terav­nurgaga α (joonisel 2 kolm­nurgad ABC, ADE, AKF, AGH) on selle nurga lähis­kaateti ja hüpotenuusi suhe sama (vt ka joonis 1):

Joonis 1
Joonis 2

ACAB=AEAD=AFAK=AHAG

Seda suhet nimetatakse nurga α koosinuseks ja tähistatakse sümboliga cos α.

Et selle suhte leidmiseks piisab vaid ühest täis­nurksest kolm­nurgast, mille terav­nurk on α, siis võime öelda, et täis­nurkse kolm­nurga

terav­nurga koosinus on selle nurga lähis­kaateti ja hüpotenuusi suhe, sümbolites:
cos α=bc
​ja
cos β=ac.

Näide 1

Leiame täis­nurkse kolm­nurga α ja β koosinuse, kui a = 4,2 cm, b = 5,6 cm ja c = 7 cm.

Lahendus. Et terav­nurga koosinus on selle nurga lähis­kaateti ja hüpotenuusi suhe, siis

cos α=bc=5,67=0,8 ja cos β=ac=4,27=0,6.

Vastus. cos α = 0,8; cos β = 0,6.

Täisnurkses kolmnurgas cos α=bc ja sin β=bc. Järelikult cos α = sin β.

Täis­nurkse kolm­nurga ühe terav­nurga koosinus võrdub teise terav­nurga siinusega.

Et täis­nurkses kolm­nurgas α + β = 90°, millest β = 90° – α, siis

cos α=sin (90°-α).

Analoogiliselt

sin α=cos (90°-α).

Nurka 90° – α nimetatakse nurga α täiendus­nurgaks ehk täpsemalt täiendus­nurgaks 90°-ni, sest α + (90° – α) = 90°.

See­tõttu võime kaks viimast valemit sõnastada ka järgmiselt:

terav­nurga koosinus võrdub tema täiendus­nurga siinusega ja terav­nurga siinus võrdub tema täiendus­nurga koosinusega.

Nimetus „koosinus” tuleneb ladina­keelsest terminist complementi sinus, mis tähendabki täiendus­nurga siinust.

Näide 2

Leiame cos 60°, teades, et sin 30° = 0,5.

Lahendus. Et cos α = sin(90° – α), siis cos 60° = sin(90° – 60°) = sin 30° = 0,5.

Vastus. cos 60° = 0,5.

Nagu nurga siinuse, nii ka koosinuse korral

0 < cos α < 1.

Terav­nurga koosinus on suurem kui 0 ​ja väiksem kui 1.

Seejuures

nurga α kasvades kahaneb cos α väärtus,

sest nurga kasvades kahaneb selle lähis­kaatet (hüpotenuus on konstantne) ja seega ka suhe bc=cos α.

Terav­nurga koosinuse väärtuseks võib olla iga arv 0 ja 1 vahelt ning cos α väärtuse järgi saab konstrueerida nurga α.

Näide 3

Konstrueerime nurga α, kui cos α=34.

Lahendus. Nurga koosinus on selle nurga lähis­kaateti ja hüpotenuusi suhe. Seega tuleb konstrueerida täis­nurkne kolm­nurk kaatetiga 3 ja hüpotenuusiga 4.

Konstruktsiooni teeme analoogiliselt peatükis 4.4 näites 3 esitatud konstruktsiooniga.

Tasku­arvutil on cos α leidmiseks klahv cos, mida kasutatakse sama moodi kui klahvi sin sin α leidmisel.

Näide 4

Leiame tasku­arvutil 1) cos 81° ja 2) cos 25°16'.

Lahendus. Kontrollime, et arvuti oleks lülitatud kraadi­mõõdu režiimile (klahv DEG või DRG).

  1. Sõltuvalt arvuti margist sisestame nurga 81° ja vajutame klahvile cos või kasutame skeemi cos 81 =. Ekraanile tuleb 0,1564344… Seega on cos 81° ≈ 0,1564.
  2. Teisendame nurga 25°16' kraadidesse (ekraanile saame nurga 25,266667°) ning vajutame klahvile cos. Uuemate arvutitega sobib näiteks arvutus­skeem: cos ( 25 + 16 : 60 ) =. Ekraanil on tulemus 0,904331… Seega kirjutame cos 25°16' ≈ 0,9043.

Vastus. cos 81° ≈ 0,1564; cos 25°16' ≈ 0,9043.

Ülesanded A

cos α = 

cos β = 

cos γ = 

cos ε = 

cos α = 

cos δ = 

cos β = 

cos γ = 

cos α = 

cos β = 

cos γ = 

cos δ = 

cos α ≈ 

cos β ≈ 

cos β ≈ 

cos γ ≈ 

Vastus. cos α = .

Vastus. Terav­nurkade koosinused on  ja .

b = 7, c = 8

cos α = 

a = 9, c = 15

cos α = 

a = 4,4, b = 6,6

cos α ≈ 

Vastus. Selle kaateti lähis­nurga koosinus on .

Täis­nurkse kolm­nurga üks kaatet on teisest 113 korda pikem. Leia terav­nurkade koosinused.

Vastus. Terav­nurkade koosinused on  ja .

sin α + cos α

sin α – cos α

sin α : cos α

(sin α)2 + (cos α)2

sin α · sin β = cos α · cos β.

sin α · cos β + cos α · sin β = 1.

Vastus. sin α = cos α  täis­nurkse kolm­nurga korral. Selle kolm­nurga nurgad α ja β on .

Vastus. Nurga α lähis­kaatet on .

Vastusa ≈ .

Vastus. Nurga β lähis­kaatet on .

Antud nurk

Täiendus­nurk

α = 30°

β = °

α = 45°

β = °

β = 26°15'

α = °'

β = 49'

α = °'

  1. cos 47°24', kui sin 42°36' = 0,6769.
    cos 47°24'
  2. sin 35°, kui cos 55° = 0,5736.
    sin 35° = 
  1. sin α, kui cos β = 0,8.
    sin α = 
  2. cos β, kui sin α = 0,7007.
    cos β = 

sin 27°  cos 66°

sin 48°  cos 41°58'

cos 33°  sin 33°

cos 32°  sin 58°

597.1 Terav­nurga koosinus

Konstrueeri vihikus nurk, mille koosinus on 0,375.

597.2 Terav­nurga koosinus

Konstrueeri vihikus nurk, mille koosinus on 0,6.

Leia täis­nurkse kolm­nurga hüpotenuus, kui üks terav­nurk on 30° ja selle lähis­kaatet on 83 cm.

Vastus. Hüpotenuus on  cm.

Vastus. b cm.

Vastus. b ≈  dm.

sin α = 

cos α = 

sin β ≈ 

cos β ≈ 

sin γ = 

cos γ = 

A(; )

A(; )

A(; ).

cos 33° ≈ 

cos 89° ≈ 

cos 57° ≈ 

cos 77°42' ≈ 

cos 84°18' ≈ 

cos 8°6' ≈ 

cos 5°14' ≈ 

cos 29°49' ≈ 

cos 60°55' ≈ 

cos 81°39' ≈ 

cos 10°3' ≈ 

cos 49°57' ≈ 

Vastus. c ≈ .

Vastus. a ≈ 

Vastus. c ≈ 

Vastus. Puud tuleb paigutada üks­teisest  m kaugusele.

Ülesanded B

sin(60° – α) = cos(α + 30°)

Vihje
Tõestuseks näita, et antud nurgad on täiendus­nurgad.

cos(45° + α) = sin(45° – α)

Vihje
Tõestuseks näita, et antud nurgad on täiendus­nurgad.

sin(50° – α) = cos(60° – α)

Vastus. α = °.

sin α = cos(α + 45°)

Vastus. α = °'.