الساين والكوساين الدورة والسعة
الشرح
تمثيل دالتي الجيب وجيب التمام
رياضيات — الدوال المثلثية
الهدف: فهم تمثيل دالتي الجيب وجيب التمام وربطهما بدائرة الوحدة وحساب السعة.
الفرق بين دالتي الجيب وجيب التمام
— كلتا الدالتين لهما نفس الشكل، لكنهما تبدآن من نقطتين مختلفتين:
العلاقة بين الدالتين
— جيب التمام هو الجيب مُزاح بمقدار 90° للأمام:
الربط بدائرة الوحدة
— على دائرة الوحدة، كل نقطة لها إحداثيان يمثلان cos وsin:
— استكشف دائرة الوحدة التفاعلية ولاحظ كيف يتغير sin وcos:
— القيم عند الزوايا الأساسية:
— عند 0°: النقطة (1, 0) ← cos = 1، sin = 0
— عند 90°: النقطة (0, 1) ← cos = 0، sin = 1
— عند 180°: النقطة (−1, 0) ← cos = −1، sin = 0
— عند 270°: النقطة (0, −1) ← cos = 0، sin = −1
كيف تتشكّل الدالتان من دائرة الوحدة
— حرّك الزاوية وشاهد كيف تُرسم نقاط sin وcos على الرسم البياني في الوقت الفعلي:
ماذا تلاحظ؟
— كلما دارت النقطة على الدائرة، تُرسم الدالتان تلقائياً على الرسم البياني.
— الخط الداكن (sin) يتتبع الإحداثي الرأسي، والخط الرمادي المتقطع (cos) يتتبع الإحداثي الأفقي.
الرسم البياني التفاعلي
— استخدم الأزرار لمقارنة الدالتين ولاحظ نقاط البداية المختلفة:
السعة (الامبليتود)
— السعة هي نصف الفرق بين القيمة العظمى والصغرى:
مثال: احسب سعة دالتي sin(θ) وcos(θ).
— القيمة العظمى = 1، القيمة الصغرى = −1.
— الفرق = 1 − (−1) = 2.
— إذن السعة = 1.
ملاحظة
— نستخدم هذه الصيغة لأن الدالة قد تُزاح لأعلى أو لأسفل بتحويلات هندسية، فلا نستطيع دائماً افتراض أن السعة = القيمة العظمى فقط.
مقارنة الدالتين
الخلاصة
— sin(θ): يمثل الإحداثي الصادي (y) للنقطة على دائرة الوحدة، يبدأ من 0.
— cos(θ): يمثل الإحداثي السيني (x) للنقطة على دائرة الوحدة، يبدأ من 1.
— الدورة: كلاهما تكمل دورة كاملة كل 360° أو 2π راديان.
— السعة: كلاهما لهما سعة = 1، تتراوح قيمهما من −1 إلى 1.
— العلاقة: cos(θ) = sin(θ + 90°) أي جيب التمام يسبق الجيب بـ 90°.