Przejdź do treści
Poznaj Compass

Funkcje trygonometryczne kątów od 0° do 180° — definicje, tabela i zadania

Dla kąta α\alpha od 0∘0^\circ do 180∘180^\circ i punktu P=(x,y)P=(x,y) na jego ramieniu: sin⁡α=yr\sin\alpha=\dfrac{y}{r}, cos⁡α=xr\cos\alpha=\dfrac{x}{r}, tg⁡α=yx\operatorname{tg}\alpha=\dfrac{y}{x}, gdzie r=x2+y2r=\sqrt{x^2+y^2}. Dla kąta rozwartego cosinus i tangens są ujemne.

Trygonometria · matura podstawowa 2 LO → Zobacz na planecie →

Wzory w skrócie

Sinus yy — druga współrzędna punktu PP na ramieniu kąta, rr — odległość PP od O=(0,0)O=(0,0)
sin⁡α=yr\sin\alpha=\dfrac{y}{r}
Cosinus xx — pierwsza współrzędna punktu PP
cos⁡α=xr\cos\alpha=\dfrac{x}{r}
Tangens tylko dla x≠0x\neq 0
tg⁡α=yx\operatorname{tg}\alpha=\dfrac{y}{x}
Odległość punktu od początku układu P=(x,y)P=(x,y) — dowolny punkt na drugim ramieniu kąta
r=x2+y2r=\sqrt{x^2+y^2}

Sinus, cosinus i tangens w układzie współrzędnych

Dla kąta α\alpha od 0∘0^\circ do 180∘180^\circ umieszczasz wierzchołek w O=(0,0)O=(0,0), jedno ramię na dodatniej półosi OXOX, a na drugim ramieniu bierzesz dowolny punkt P=(x,y)P=(x,y) odległy od OO o r=x2+y2r=\sqrt{x^2+y^2}. Wtedy sin⁡α=yr\sin\alpha=\dfrac{y}{r}, cos⁡α=xr\cos\alpha=\dfrac{x}{r}, tg⁡α=yx\operatorname{tg}\alpha=\dfrac{y}{x} (dla x≠0x\neq 0). Dla kąta ostrego to te same ilorazy co w trójkącie prostokątnym (naprzeciw, przyległa, przeciwprostokątna); dla kąta rozwartego x<0x<0, więc cosinus i tangens są ujemne, a sinus zostaje dodatni.

Tabela wartości funkcji trygonometrycznych dla 30°, 45°, 60°

Wartości kątów charakterystycznych:

α\alpha30∘30^\circ45∘45^\circ60∘60^\circ
sin⁡α\sin\alpha12\dfrac{1}{2}22\dfrac{\sqrt{2}}{2}32\dfrac{\sqrt{3}}{2}
cos⁡α\cos\alpha32\dfrac{\sqrt{3}}{2}22\dfrac{\sqrt{2}}{2}12\dfrac{1}{2}
tg⁡α\operatorname{tg}\alpha33\dfrac{\sqrt{3}}{3}113\sqrt{3}

Dodatkowo sin⁡90∘=1\sin 90^\circ = 1, cos⁡90∘=0\cos 90^\circ = 0, sin⁡180∘=0\sin 180^\circ = 0, cos⁡180∘=−1\cos 180^\circ = -1.

Jak obliczyć sinus, cosinus i tangens z punktu na ramieniu

Przykłady:

  • P=(8,6)P=(8,6): r=10r=10, więc sin⁡α=610=35\sin\alpha=\dfrac{6}{10}=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{\dfrac{3}{5}}}, cos⁡α=45\cos\alpha=\dfrac{4}{5}, tg⁡α=34\operatorname{tg}\alpha=\dfrac{3}{4}.
  • P=(−3,4)P=(-3,4) (kąt rozwarty): r=5r=5, więc sin⁡α=45\sin\alpha=\dfrac{4}{5}, cos⁡α=−35\cos\alpha=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{-\dfrac{3}{5}}}, tg⁡α=4−3=−43\operatorname{tg}\alpha=\dfrac{4}{-3}=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{-\dfrac{4}{3}}}.
  • P=(−1,3)P=(-1,\sqrt{3}): r=2r=2, ramię tworzy z ujemną półosią OXOX kąt 60∘60^\circ, więc α=120∘\alpha=120^\circ i sin⁡120∘=32\sin 120^\circ=\dfrac{\sqrt{3}}{2}, cos⁡120∘=−12\cos 120^\circ=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{-\dfrac{1}{2}}}.
  • sin⁡30∘⋅tg⁡60∘+cos⁡60∘=12⋅3+12=3+12\sin 30^\circ\cdot\operatorname{tg}60^\circ+\cos 60^\circ=\dfrac{1}{2}\cdot\sqrt{3}+\dfrac{1}{2}=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{\dfrac{\sqrt{3}+1}{2}}}.

Kąt rozwarty na maturze — znaki funkcji

Na maturze: karta wzorów CKE podaje definicje sin⁡α=yr\sin\alpha=\frac{y}{r}, cos⁡α=xr\cos\alpha=\frac{x}{r}, tg⁡α=yx\operatorname{tg}\alpha=\frac{y}{x}, tabelę wartości dla 30∘30^\circ, 45∘45^\circ, 60∘60^\circ oraz wzór tg⁡α=sin⁡αcos⁡α\operatorname{tg}\alpha=\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha} — nie musisz ich pamiętać, musisz umieć je podstawić. Typowe zadanie za 1 pkt: rysunek z punktem PP w drugiej ćwiartce i pytanie o tg⁡α\operatorname{tg}\alpha — licz yx\frac{y}{x} ze znakiem, nie mieszaj z odległością rr. Zadanie za 2 pkt: dane tg⁡α=−k\operatorname{tg}\alpha=-k i 90∘<α<180∘90^\circ<\alpha<180^\circ, a Ty wybierasz prawdziwe zależności: sin⁡α⋅cos⁡α<0\sin\alpha\cdot\cos\alpha<0 oraz sin⁡α=−kcos⁡α\sin\alpha=-k\cos\alpha. Pułapka: dla kąta rozwartego ujemny jest cosinus, nigdy sinus.

Przykłady krok po kroku

Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.

Przykład 1 Sinus, cosinus i tangens w trójkącie prostokątnym

72425ABC
Trójkąt prostokątny 7, 24, 25; kąt α naprzeciw boku 7

Dobierasz boki względem kąta α i zapisujesz sin, cos, tg jako ilorazy; brakujący bok liczysz z twierdzenia Pitagorasa.

Zadanie W trójkącie prostokątnym ABCABC kąt prosty jest przy wierzchołku CC, ∣AC∣=24|AC| = 24 i ∣BC∣=7|BC| = 7. Oblicz sin⁡α\sin\alpha, cos⁡α\cos\alpha i tg⁡α\operatorname{tg}\alpha, gdzie α=∠BAC\alpha = \angle BAC.

  1. Przeciwprostokątna leży naprzeciw kąta prostego, więc to ABAB; z twierdzenia Pitagorasa ∣AB∣=242+72=576+49=625=25|AB| = \sqrt{24^2 + 7^2} = \sqrt{576 + 49} = \sqrt{625} = 25.
  2. Kąt α\alpha jest przy wierzchołku AA, więc bok naprzeciw to BC=7BC = 7, a przyprostokątna przyległa to AC=24AC = 24 — boki dobieram względem kąta, nie „na oko”.
  3. sin⁡α=naprzeciwprzeciwprostokątna=725\sin\alpha = \dfrac{\text{naprzeciw}}{\text{przeciwprostokątna}} = \dfrac{7}{25}.
  4. cos⁡α=przyległaprzeciwprostokątna=2425\cos\alpha = \dfrac{\text{przyległa}}{\text{przeciwprostokątna}} = \dfrac{24}{25}.
  5. tg⁡α=naprzeciwprzyległa=724\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{\text{naprzeciw}}{\text{przyległa}} = \dfrac{7}{24}.

Odpowiedź: sin α = 7/25, cos α = 24/25, tg α = 7/24

Przykład 2 Wartość wyrażenia z kątami 30°, 45°, 60°

Podstawiasz wartości sin, cos, tg dla 30°, 45°, 60° z tabeli i wykonujesz działania na ułamkach z pierwiastkami.

Zadanie Oblicz wartość wyrażenia tg⁡30∘⋅tg⁡60∘+sin⁡45∘⋅cos⁡45∘\operatorname{tg}30^\circ \cdot \operatorname{tg}60^\circ + \sin 45^\circ \cdot \cos 45^\circ.

  1. Wypisuję z tabeli potrzebne wartości, zanim zacznę liczyć: tg⁡30∘=33\operatorname{tg}30^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{3}, tg⁡60∘=3\operatorname{tg}60^\circ = \sqrt{3}, sin⁡45∘=cos⁡45∘=22\sin 45^\circ = \cos 45^\circ = \dfrac{\sqrt{2}}{2}.
  2. Pierwszy iloczyn: 33⋅3=33=1\dfrac{\sqrt{3}}{3}\cdot\sqrt{3} = \dfrac{3}{3} = 1 — pierwiastek razy ten sam pierwiastek daje liczbę pod pierwiastkiem.
  3. Drugi iloczyn: 22⋅22=24=12\dfrac{\sqrt{2}}{2}\cdot\dfrac{\sqrt{2}}{2} = \dfrac{2}{4} = \dfrac{1}{2}.
  4. Dodaję: 1+12=321 + \dfrac{1}{2} = \dfrac{3}{2}.

Odpowiedź: 3/2

Przykład 3 Tangens kąta z punktu na ramieniu i równanie prostej

xy-11234567-1123450PRamię kąta ostrego przez punkt P(6, 4); tg α = y/x = 2/3

Dla kąta o wierzchołku w (0, 0) i ramieniu na dodatniej półosi OX liczysz tg α = y/x ze współrzędnych punktu na drugim ramieniu; tg α to zarazem współczynnik kierunkowy prostej zawierającej ramię.

Zadanie Kąt ostry α\alpha ma wierzchołek w punkcie O=(0,0)O = (0,0), jedno ramię na dodatniej półosi OXOX, a drugie ramię przechodzi przez punkt P=(6,4)P = (6, 4). Oblicz tg⁡α\operatorname{tg}\alpha i podaj równanie prostej zawierającej to ramię.

  1. Rzut punktu PP na oś OXOX to P′=(6,0)P' = (6, 0); trójkąt OP′POP'P jest prostokątny, a kąt α\alpha jest przy OO — więc przyprostokątna naprzeciw α\alpha ma długość y=4y = 4, a przyległa x=6x = 6.
  2. Z definicji tg⁡α=yx=46=23\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{y}{x} = \dfrac{4}{6} = \dfrac{2}{3}; odległość ∣OP∣|OP| nie jest potrzebna, bo tangens nie używa przeciwprostokątnej.
  3. Prosta przez OO i PP ma postać y=axy = ax, a jej współczynnik kierunkowy to właśnie tg⁡α\operatorname{tg}\alpha, więc y=23xy = \dfrac{2}{3}x.
  4. Sprawdzenie: dla x=6x = 6 dostaję y=23⋅6=4y = \dfrac{2}{3}\cdot 6 = 4, czyli punkt PP leży na tej prostej.

Odpowiedź: tg α = 2/3, prosta y = (2/3)x

Przykład 4 Sinus i cosinus kąta ostrego z punktu na ramieniu

xy-1123456789-112345670PPunkt P(8, 6) na ramieniu kąta α; r = |OP| = 10, sin α = y/r, cos α = x/r

Liczysz odległość r = x2+y2\sqrt{x² + y²} punktu od początku układu i podstawiasz sin α = y/r oraz cos α = x/r.

Zadanie Kąt ostry α\alpha ma wierzchołek w O=(0,0)O = (0,0), jedno ramię na dodatniej półosi OXOX, a drugie ramię przechodzi przez punkt P=(8,6)P = (8, 6). Oblicz sin⁡α\sin\alpha i cos⁡α\cos\alpha.

  1. Sinus i cosinus potrzebują odległości r=∣OP∣r = |OP|, bo to ona gra rolę przeciwprostokątnej: r=82+62=64+36=100=10r = \sqrt{8^2 + 6^2} = \sqrt{64 + 36} = \sqrt{100} = 10.
  2. Rzędna y=6y = 6 to przyprostokątna naprzeciw α\alpha, więc sin⁡α=yr=610=35\sin\alpha = \dfrac{y}{r} = \dfrac{6}{10} = \dfrac{3}{5}.
  3. Odcięta x=8x = 8 to przyprostokątna przyległa, więc cos⁡α=xr=810=45\cos\alpha = \dfrac{x}{r} = \dfrac{8}{10} = \dfrac{4}{5}.
  4. Kontrola: (35)2+(45)2=9+1625=1\left(\dfrac{3}{5}\right)^2 + \left(\dfrac{4}{5}\right)^2 = \dfrac{9 + 16}{25} = 1 — zgadza się.

Odpowiedź: sin α = 3/5, cos α = 4/5

Przykład 5 Sinus, cosinus i tangens kąta rozwartego z punktu w II ćwiartce

xy-5-4-3-2-11-112340PRamię kąta rozwartego α przez P(−4, 3); r = 5, cos α = x/r < 0, tg α = y/x < 0

Dla punktu P = (x, y) z x < 0 liczysz r i podstawiasz do definicji: sin α = y/r > 0, cos α = x/r < 0, tg α = y/x < 0.

Zadanie Kąt α\alpha ma wierzchołek w O=(0,0)O = (0,0), jedno ramię na dodatniej półosi OXOX, a drugie ramię przechodzi przez punkt P=(−4,3)P = (-4, 3). Oblicz sin⁡α\sin\alpha, cos⁡α\cos\alpha i tg⁡α\operatorname{tg}\alpha.

  1. Punkt PP ma x<0x < 0 i y>0y > 0, czyli leży w drugiej ćwiartce — kąt α\alpha jest rozwarty. Definicje są te same, tylko do wzorów wchodzi ujemna odcięta.
  2. r=(−4)2+32=16+9=5r = \sqrt{(-4)^2 + 3^2} = \sqrt{16 + 9} = 5 — odległość jest zawsze dodatnia, kwadrat gubi znak.
  3. sin⁡α=yr=35\sin\alpha = \dfrac{y}{r} = \dfrac{3}{5} — dodatni, bo y>0y > 0.
  4. cos⁡α=xr=−45=−45\cos\alpha = \dfrac{x}{r} = \dfrac{-4}{5} = -\dfrac{4}{5} — ujemny, bo x<0x < 0.
  5. tg⁡α=yx=3−4=−34\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{y}{x} = \dfrac{3}{-4} = -\dfrac{3}{4} — ujemny, bo dzielisz dodatnią rzędną przez ujemną odciętą.

Odpowiedź: sin α = 3/5, cos α = −4/5, tg α = −3/4

Przykład 6 Znaki funkcji kąta rozwartego i zależność sin α = tg α · cos α

xy-2-11-11230Ptg α = −2: punkt P(−1, 2) na ramieniu; x < 0, y > 0, więc cos α < 0 < sin α

Dla 90° < α < 180° ustalasz znaki: sin α > 0, cos α < 0, tg α < 0, a z tg α = sin α / cos α wiążesz sin α z cos α.

Zadanie Kąt α\alpha spełnia tg⁡α=−2\operatorname{tg}\alpha = -2 oraz 90∘<α<180∘90^\circ < \alpha < 180^\circ. Oceń, które zależności są prawdziwe: (1) sin⁡α⋅cos⁡α>0\sin\alpha\cdot\cos\alpha > 0, (2) cos⁡α<0\cos\alpha < 0, (3) sin⁡α=−2cos⁡α\sin\alpha = -2\cos\alpha, (4) sin⁡α=−12cos⁡α\sin\alpha = -\frac{1}{2}\cos\alpha.

  1. Kąt rozwarty: punkt na ramieniu leży w drugiej ćwiartce, więc x<0x < 0 i y>0y > 0. Stąd sin⁡α=yr>0\sin\alpha = \dfrac{y}{r} > 0 i cos⁡α=xr<0\cos\alpha = \dfrac{x}{r} < 0 — zależność (2) jest prawdziwa.
  2. Iloczyn liczby dodatniej i ujemnej jest ujemny: sin⁡α⋅cos⁡α<0\sin\alpha\cdot\cos\alpha < 0 — zależność (1) jest fałszywa.
  3. Z karty wzorów tg⁡α=sin⁡αcos⁡α\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{\sin\alpha}{\cos\alpha}; mnożę obie strony przez cos⁡α\cos\alpha: sin⁡α=tg⁡α⋅cos⁡α=−2cos⁡α\sin\alpha = \operatorname{tg}\alpha\cdot\cos\alpha = -2\cos\alpha — zależność (3) jest prawdziwa.
  4. Zależność (4) miałaby współczynnik −12-\dfrac{1}{2}, czyli odwrotność tangensa — to błąd polegający na pomyleniu sin⁡cos⁡\dfrac{\sin}{\cos} z cos⁡sin⁡\dfrac{\cos}{\sin}; jest fałszywa. Kontrola na punkcie P=(−1,2)P = (-1, 2): sin⁡α=25\sin\alpha = \dfrac{2}{\sqrt{5}}, cos⁡α=−15\cos\alpha = -\dfrac{1}{\sqrt{5}} i faktycznie 25=−2⋅(−15)\dfrac{2}{\sqrt{5}} = -2\cdot\left(-\dfrac{1}{\sqrt{5}}\right).

Odpowiedź: Prawdziwe: (2) cos α < 0 oraz (3) sin α = −2 cos α

Najczęstsze błędy

  • Ujemny sinus kąta rozwartego. Dla kąta rozwartego ujemne są cosinus i tangens, a sinus zostaje dodatni.
  • Liczenie tangensa z odległością rr. Tangens to yx\frac{y}{x} ze znakiem — dla punktu w II ćwiartce wychodzi ujemny.
  • Odwrócenie ilorazu: tg⁡α=sin⁡αcos⁡α\operatorname{tg}\alpha=\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha}, więc z tg⁡α=−2\operatorname{tg}\alpha=-2 wynika sin⁡α=−2cos⁡α\sin\alpha=-2\cos\alpha, a nie sin⁡α=−12cos⁡α\sin\alpha=-\frac{1}{2}\cos\alpha.
  • Dobieranie boków trójkąta prostokątnego „na oko”. Przyprostokątną leżącą naprzeciw i przyległą ustala się względem kąta α\alpha.

Sprawdź się na zadaniach

Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.

Zadanie 1

Boki trójkąta prostokątnego mają długości 2020, 2121 i 2929. Kąt α\alpha leży naprzeciw boku o długości 2121. Ile wynosi cos⁡α\cos\alpha?

Zadanie 2

Liczba cos⁡230∘−sin⁡230∘\cos^2 30^\circ - \sin^2 30^\circ jest równa:

Zadanie 3

Prosta o równaniu y=34x+2y = \frac{3}{4}x + 2 tworzy z dodatnią półosią OXOX kąt ostry α\alpha. Tangens kąta α\alpha jest równy:

Zadanie 4

W kartezjańskim układzie współrzędnych zaznaczono kąt ostry α\alpha o wierzchołku w O=(0,0)O = (0,0). Jedno ramię pokrywa się z dodatnią półosią OXOX, a drugie przechodzi przez punkt P=(1,3)P = (1, 3). Sinus kąta α\alpha jest równy:

Zadanie 5

W kartezjańskim układzie współrzędnych zaznaczono kąt α\alpha o wierzchołku w O=(0,0)O = (0,0). Jedno ramię pokrywa się z dodatnią półosią OXOX, a drugie przechodzi przez punkt P=(−2,1)P = (-2, 1). Sinus kąta α\alpha jest równy:

Zadanie 6

Kąt α\alpha spełnia tg⁡α=−43\operatorname{tg}\alpha = -\frac{4}{3} oraz 90∘<α<180∘90^\circ < \alpha < 180^\circ. Wtedy:

Zadanie egzaminacyjne arkusz CKE · zadanie 20

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x, y) zaznaczono kąt α\alpha o wierzchołku w punkcie O=(0,0)O = (0, 0). Jedno z ramion tego kąta pokrywa się z dodatnią półosią OxOx, a drugie przechodzi przez punkt P=(−3,1)P = (-3, 1) (zobacz rysunek).

Rysunek do zadania CKE 20

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Tangens kąta α\alpha jest równy

Filmy, które pomogą

Krótkie wytłumaczenia z różnych kanałów.

Sinus, cosinus i tangens kąta rozwartego Pi-stacja Matematyka
Funkcje trygonometryczne kąta wypukłego — omówienie Lernado

Najczęstsze pytania

Jak obliczyć sinus kąta rozwartego?

Weź punkt P=(x,y)P=(x,y) na ramieniu kąta, oblicz r=x2+y2r=\sqrt{x^2+y^2} i podstaw sin⁡α=yr\sin\alpha=\dfrac{y}{r}. Dla P=(−3,4)P=(-3,4): r=5r=5, więc sin⁡α=45\sin\alpha=\dfrac{4}{5} — sinus kąta rozwartego jest dodatni.

Jakie znaki mają funkcje trygonometryczne kąta rozwartego?

Dla 90∘<α<180∘90^\circ<\alpha<180^\circ punkt na ramieniu ma x<0x<0 i y>0y>0, więc sin⁡α>0\sin\alpha>0, cos⁡α<0\cos\alpha<0 i tg⁡α<0\operatorname{tg}\alpha<0.

Ile wynosi sinus, cosinus i tangens 30°, 45° i 60°?

sin⁡30∘=cos⁡60∘=12\sin 30^\circ=\cos 60^\circ=\dfrac{1}{2}, sin⁡45∘=cos⁡45∘=22\sin 45^\circ=\cos 45^\circ=\dfrac{\sqrt{2}}{2}, sin⁡60∘=cos⁡30∘=32\sin 60^\circ=\cos 30^\circ=\dfrac{\sqrt{3}}{2}, a tangensy tych kątów to kolejno 33\dfrac{\sqrt{3}}{3}, 11 i 3\sqrt{3}.

Ile wynosi sin 120° i cos 120°?

sin⁡120∘=32\sin 120^\circ=\dfrac{\sqrt{3}}{2}, cos⁡120∘=−12\cos 120^\circ=-\dfrac{1}{2}. Wynika to z punktu P=(−1,3)P=(-1,\sqrt{3}) na ramieniu kąta: r=2r=2, więc sin⁡α=32\sin\alpha=\dfrac{\sqrt{3}}{2}, cos⁡α=−12\cos\alpha=\dfrac{-1}{2}.

Ile wynosi sin 90°, cos 90°, sin 180° i cos 180°?

sin⁡90∘=1\sin 90^\circ=1, cos⁡90∘=0\cos 90^\circ=0, sin⁡180∘=0\sin 180^\circ=0, cos⁡180∘=−1\cos 180^\circ=-1.

Aktualizacja:

Powiązane tematy

Wszystkie tematy →

Sprawdź, co już umiesz — zrób darmową diagnozę

Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass — platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.

Zrób darmową diagnozę