Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok
Informatika rovattal
Kiadja a MATFUND Alapítvány
Már regisztráltál?
Új vendég vagy?

Fórum: Trigonometria

  [1]    [2]    [3]  

Szeretnél hozzászólni? Jelentkezz be.
[39] Hajba Károly2007-03-24 00:12:29

Ha még nem késő

A lap alsó fertályán megtalálod a szinuszt is.

Előzmény: [38] csocsi, 2007-03-13 17:34:12
[38] csocsi2007-03-13 17:34:12

Sziasztok! Nekem lenne egy trigonometriához kapcsolódó kérdésem. A kérdés a következő: hogy próbálták elnevezni a nyelvújítás során a szinuszfüggvényt? Ezt a kérdést órán kaptuk, és már égen földön kerestem, de még egy névhez sem tudtam kötni a kérdést sajnos. Remélem tudtok segíteni!

[37] HoA2006-12-15 23:42:38

Szélsőérték számítás nélküli bizonyítás arra, hogy a kifejezés (k) értéke hegyesszögű háromszögre

 > 1 + \frac1{\sqrt2}

, derékszögűt is megengedve pedig ez a minimum.

Vizsgáljuk k változását, ha a háromszög két szögét számtani közepükkel helyettesítjük. Legyen

\beta\ge\alpha,\beta+\alpha=2\epsilon,\beta-\alpha=2\delta

Mikor igaz ez az egyenlőtlenség?

\frac{sin(\epsilon-\delta)+sin(\epsilon+\delta)+sin(\gamma)}{cos(\epsilon-\delta)+cos(\epsilon+\delta)+cos(\gamma)} \le \frac{2*sin(\epsilon)+sin(\gamma)}{2*cos(\epsilon)+cos(\gamma)}

\frac{sin(\epsilon)cos(\delta)-cos(\epsilon)sin(\delta)+sin(\epsilon)cos(\delta)+cos(\epsilon)sin(\delta)+sin(\gamma)}{cos(\epsilon)cos(\delta)+sin(\epsilon)sin(\delta)+cos(\epsilon)cos(\delta)-sin(\epsilon)sin(\delta)+cos(\gamma)} \le \frac{2*sin(\epsilon)+sin(\gamma)}{2*cos(\epsilon)+cos(\gamma)}

Egyszerűsítés után a kifejezés ilyen alakú:

 \frac{c*A+B}{c*C+D} \le \frac{A+B}{C+D}

, ahol

c=cos(\delta),A=2*sin(\epsilon),B=sin(\gamma),C=2*cos(\epsilon),D=cos(\gamma)

Átrendezve c*AC +BC + c*AD + BD <= c*AC + c*BC + AD + BD

BC + c*AD <= c*BC + AD

(1-c)*(AD-BC) >= 0

Mivel c egy hegyesszög cosinusa, 0 < c < 1, az egyenlőtlenség AD - BC előjelétől függ.

AD-BC=2*sin(\epsilon)cos(\gamma)-2*cos(\epsilon)sin(\gamma)=2*sin(\epsilon-\gamma)

Hegyesszögekről lévén szó egyenlőtlenségünk irányát \epsilon és \gamma nagyságviszonya szabja meg. Ha gamma a legnagyobb szög, alfát és bétát átlagukkal helyettesítve a k kifejezés csökken. Ezt az esetet illusztrálja Bohner Géza ábrája: Az OS egyenes meredeksége akkor a legkisebb, ha F E-től legtávolabbi és így S G-től legtávolabbi helyzetébe kerül, vagyis mikor alfa = beta . Ha gamma a legkisebb szög, alfát és bétát átlagukkal helyettesítve a k kifejezés nő, alfa és béta különbségét növelve k csökken. Ezt mutatja az itteni ábra. Ha háromszögünk legfeljebb derékszögű lehet, F az egységkörtől nem juthat E-ig csak E'-ig, így S is csak G'-ig juthat G helyett. K legkisebb értékét az OG' egyenes meredeksége adja.

Legyen egy tetszőleges H0 hegyesszögű háromszögre k értéke k0 . Legyen

\gamma\le\beta\le\alpha

. Ekkor \gamma-t rögzítve \alpha-t 90o-ra növelve az új H1 háromszögre k=k1<k0 . Betűzzük át H1 szögeit, úgy hogy \alpha\le\beta<\gamma=90o legyen. Most \gamma-t rögzítve (90o ) \alpha=\beta=45o adja a legkisebb k értéket jelentő H2 háromszöget, melyre k = k_2 = 1 + \frac1{\sqrt2} \le  k_1 < k_0 . Mivel H0 tetszőleges hegyesszögű háromszög volt, a bizonyítást befejeztük.

Előzmény: [32] Ali, 2006-10-05 14:16:48
[36] S.Ákos2006-10-18 19:55:07

Köszi

Előzmény: [35] jonas, 2006-10-17 19:00:05
[35] jonas2006-10-17 19:00:05

Ha ilyesmit keresel, nekem a Csebisev polinomok az egyik kedvenc témám. Magyarul a Pólya György--Szegő Gábor feladatgyüjteményben olvashatsz róluk bővebben.

Előzmény: [34] S.Ákos, 2006-10-17 18:52:22
[34] S.Ákos2006-10-17 18:52:22

szerintem eléggé lejártaom magam ezzel, de én még nem találkoztam olyan képlettel, amely megadta volna

sin \lambda\alpha,cos \lambda\alpha,tg \lambda\alpha,ctg \lambda\alpha értékét.\lambda-n egy adott konstanst értek

[33] BohnerGéza2006-10-05 18:59:05

Az Euklides-szel való játszadozás alapján biztosra vehető, máshogy még nem néztem.

Előzmény: [32] Ali, 2006-10-05 14:16:48
[32] Ali2006-10-05 14:16:48

És az igaz-e, hogy hegyesszőgű háromszögre a kérdéses kifejezés értéke nagyobb, mint 1+1/\sqrt2 ?

Előzmény: [31] BohnerGéza, 2006-10-05 09:13:31
[31] BohnerGéza2006-10-05 09:13:31

A 6. hozzászolás feladatának megoldása:

.

.

Előzmény: [6] epsilon, 2006-09-22 05:54:52
[30] epsilon2006-10-01 13:23:36

Hát igen, újra átolvasva a megoldásodat, az ottani jelölésrendszerrel is már látszott, és nem vettem észre :-( Kösz az ismételt magyarázatot!

[29] nadorp2006-10-01 08:32:50

Az az állítás, hogy a tört értéke 1 , EKVIVALENS az általad is kihozott egyenlőséggel. Tehát HA \alpha kisebb a felső korlátnál, akkor létezik hozzá pontosan egy jó \beta. Határesetben \alpha=0,\beta=30o,\gamma=150o

Előzmény: [28] epsilon, 2006-10-01 07:01:18
[28] epsilon2006-10-01 07:01:18

Köszi nadrop! Én csak idáig jutottam el:(az ábra az alján van) Az egyenlőtlenségből valóban megközelíthető az alfa értéke, de azt nem látom tisztán, hogy valóban FENNÁLHAT-e a tört 1-gyel való egyenlőtlensége, mert én arra következtetek, HA fennálna, akkor az alfa értéke megközelítőlegannyi lenne mint amennyit Te írtál!

[27] nadorp2006-09-30 21:48:54

Vázolok egy levezetést, bocs ha egy kicsit unalmas.

Feltehető, hogy \alpha\leq\beta\leq\gamma.

sin (\alpha-45o)+sin (\beta-45o)+sin (\gamma-45o)=0, ezért az egyik tag negatív,azaz \alpha<45o ( egyenlőség nem lehet,mint láttuk)

sin \alpha+sin \beta+sin (\alpha+\beta)=cos \alpha+cos \beta-cos (\alpha+\beta)

sin \beta(1+cos \alpha-sin \alpha)+cos \beta(-1+cos \alpha+sin \alpha)=cos \alpha-sin \alpha

\sin\beta(2\cos^2\frac\alpha2-\sin\alpha)+\cos\beta(-2\sin^2\frac\alpha2+\sin\alpha)=\cos\alpha-\sin\alpha

\sin\beta\cos\frac\alpha2+\cos\beta\sin\frac\alpha2=\frac{\cos\alpha-\sin\alpha}{2(\cos\frac\alpha2-\sin\frac\alpha2)}

\sin(\beta+\frac\alpha2)=\frac{\cos\alpha-\sin\alpha}{2(\cos\frac\alpha2-\sin\frac\alpha2)}

A jobb oldal \alpha<45o miatt kisebb \frac12-nél és pozitív, azaz a jobb oldal sin \phi alkalmas hegyes szöggel.

Innen \beta+\frac\alpha2=\phi, hiszen a szögek nagyságára tett feltevés szerint a bal oldalon is csak hegyes szög sinusa lehet.

\beta+\frac\alpha2\geq\frac32\alpha miatt,

\sin\frac32\alpha\leq\frac{\cos\alpha-\sin\alpha}{2(\cos\frac\alpha2-\sin\frac\alpha2)}

Ezt nem részletezve ( negyedfokú egyenletlőtlenség cos \alpha-ra ) azt kapjuk, hogy közelítőleg

0<\alpha\leq15,876o.

Minden egyes ilyen \alpha-ra kapunk egy \phi-t, és \beta=\phi-\frac\alpha2

Előzmény: [26] epsilon, 2006-09-30 12:59:53
[26] epsilon2006-09-30 12:59:53

Kösz, hát úgy látszik, hiába vergődöm, hogy egy olyan konkrét esetet találjak, amikor a tört 1-gyel egyenlő :-(

[25] Sirpi2006-09-30 12:15:56

Nem néztem át alaposan, de egy lépés biztos hibás: \tan \alpha = 1 - \sqrt 2-ből \alpha=-22,5o+k.180o, ami nem lehet egy háromszög szöge.

Előzmény: [24] epsilon, 2006-09-30 10:54:43
[24] epsilon2006-09-30 10:54:43

Helló Nadorp! Úgy látszik, mintha igazad lenne, de akkor hol a hibí a következőkben ? :-( Átjelölöm: alfa=A, beta=B, gamma=C. (sajnos a LaTex-ben nem vagyok jártas,a MatghTypet használom Wordben) :-(

Legyen C=45°ekkor A+B=135° Az 1-gyel való egyenlőség így alakul: sinA+sinB=cosA+cosB és most beírom a B=135°és elvégzem a sin és cos képltekkel a különbségek kifejtését, és ez marad sinA=(1-gyök2)cosA innen tgA= 1-gyök2 ahogy néztem a táblázatban ez megközelítőleg 67°és a B=135°- A. Hol a hiba? :-(

Előzmény: [22] Lóczi Lajos, 2006-09-28 19:12:32
[23] nadorp2006-09-29 09:01:39

Sőt,ha valamelyik szög 45o, akkor a tört értéke sosem lesz 1. Ui. legyen pld. \gamma=45o. Ekkor

sin \alpha+sin \beta+sin\gamma=cos \alpha+cos \beta+cos \gamma miatt

sin (\alpha-45o)+sin(\beta-45o)=0

2\sin(\frac{\alpha+\beta}2-45^\circ)\cos\frac{\alpha-\beta}2=0

Ebből \alpha+\beta=90o+k.360o vagy \alpha-\beta=180o+k.360o következik, de ekkor \alpha,\beta,\gamma nem egy háromszög szögei

Előzmény: [22] Lóczi Lajos, 2006-09-28 19:12:32
[22] Lóczi Lajos2006-09-28 19:12:32

A [17]-es hozzászólásomban szereplő példa cáfolja ezt az állítást.

Előzmény: [21] epsilon, 2006-09-28 11:50:05
[21] epsilon2006-09-28 11:50:05

Na végre sikerült, elemi trigóképletekkel könnyen belátható, hogy a tört értéke pontosan akkor 1 ha valamelyik szög mértéke 45°, és a másik kettő összege 135°, és ezen belül tetszőlegesek lehetnek. Tehát végtelen sok esetben 1 a tört értéke! De csakis a fenti esetekben!

Előzmény: [16] Lóczi Lajos, 2006-09-24 21:05:09
[20] epsilon2006-09-25 21:09:07

Gratulálok nadrop! Szép elegán bizonyítás!

[19] nadorp2006-09-25 11:15:02

Egy kis hiánypótlás az előzőekhez. A végén felhasználtam, hogy a sinusok együtthatói nemnegatívok. Ha például \gamma tompaszög, akkor

cos \alpha+cos \gamma=cos \alpha-cos (\pi-\gamma)\ge0, hiszen

\alpha\leq\pi-\gamma és a cosinus függvény hegyesszögekre csökken.

Előzmény: [18] nadorp, 2006-09-25 10:48:45
[18] nadorp2006-09-25 10:48:45

Sziasztok!

Az alsó korlát nyilván 0, hiszen ha pld. \alpha=\beta elég kicsi, ekkor \gamma elég nagy , így a tört számlálója közel van nullához, a nevezője pedig egyhez. Nézzük a felső korlátot!

(sin \alpha+sin \beta+sin \gamma)(cos \alpha+cos \beta+cos \gamma)=sin \alphacos \alpha+sin \betacos \beta+sin \gammacos \gamma+sin \alpha+sin \beta+sin \gamma

\frac{\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}=\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma-\frac{\sin\alpha\cos\alpha+\sin\beta\cos\beta+\sin\gamma\cos\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}

\frac{\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}=\frac{\cos\beta+\cos\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}\sin\alpha+\frac{\cos\alpha+\cos\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}\sin\beta+\frac{\cos\alpha+\cos\beta}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}\sin\gamma

\frac{\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}<\frac{\cos\beta+\cos\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}+\frac{\cos\alpha+\cos\gamma}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}+\frac{\cos\alpha+\cos\beta}{\cos\alpha+\cos\beta+\cos\gamma}=2

Egyenlőség nyilván nem lehet, de ha pld \alpha=\beta elég közel van a 90o-hoz, akkor a közelítés tetszőlegesen jó lehet.

Előzmény: [6] epsilon, 2006-09-22 05:54:52
[17] Lóczi Lajos2006-09-24 23:07:09

Bocsánat, az előbb nem figyeltem, hogy a numerikus értékek nem lehetnek egy háromszög szögei, de pl. \alpha=0.1 és \beta\approx0.441278 már jó, itt az eredeti tört kb. 1.

Előzmény: [15] Lóczi Lajos, 2006-09-24 20:47:43
[16] Lóczi Lajos2006-09-24 21:05:09

Nyilvánvaló módon nem látom, hogy ha \alpha és \beta egy háromszög szögei, akkor

cos (\alpha)+cos (\beta)+cos (\pi-\alpha-\beta)\ne0.

(Persze egy újabb, az előzőekkel teljesen analóg szélsőértékvizsgálattal hamar kijön.)

Előzmény: [15] Lóczi Lajos, 2006-09-24 20:47:43
[15] Lóczi Lajos2006-09-24 20:47:43

Például \alpha=1, \beta\approx3.029447-nél a tört kb. 1. Ilyen hely létezése a függvény folytonosságából következik. (A leírt bizonyításhoz hozzá kellett volna tennem, hogy a vizsgált kétváltozós függvény mindenhol folytonos (sőt, deriválható) a megadott paramétertartományon. Általában viszont a nevező lehet 0 is!)

Előzmény: [14] epsilon, 2006-09-24 20:21:53

  [1]    [2]    [3]