Ximath
سلاسل هذا المستوى

الجذع المشترك العلمي

السلسلة 11

سلسلة تمارين: الحساب المثلثي

تمارين على الدائرة المثلثية، الأفاصل المنحنية، الزوايا الموجّهة، تبسيط النسب المثلثية والحساب.

الدرس 11 — الحساب المثلثي

تمرين 01

مثّل على الدائرة المثلثية النقط التالية:

A(0)A(0) ؛ B(π3)B\left(\frac{\pi}{3}\right) ؛ C(π2)C\left(\frac{\pi}{2}\right) ؛ D(−π3)D\left(-\frac{\pi}{3}\right) ؛ E(π+π3)E\left(\pi+\frac{\pi}{3}\right) ؛ F(π−π3)F\left(\pi-\frac{\pi}{3}\right) ؛ G(5π6)G\left(\frac{5\pi}{6}\right) ؛ H(2π)H(2\pi) ؛ K(103π).K(103\pi).

تمرين 02

  1. حدّد الأفصول المنحني الرئيسي للنقط التالية:

A(15π6)A\left(\frac{15\pi}{6}\right) ؛ B(−21π4)B\left(-\frac{21\pi}{4}\right) ؛ C(2017π3)C\left(\frac{2017\pi}{3}\right) ؛ D(253π12)D\left(\frac{253\pi}{12}\right) ؛ E(−65π7)E\left(-\frac{65\pi}{7}\right) ؛ F(23π6).F\left(\frac{23\pi}{6}\right).

  1. أعطِ جميع الأفاصل المنحنية للنقطة M(−17π3)M\left(-\frac{17\pi}{3}\right) في المجال [−π2,3π].\left[-\frac{\pi}{2},3\pi\right].

تمرين 03

مثّل على الدائرة المثلثية النقط MkM_{k} التي أفاصلها المنحنية هي: −π6+2kπ3-\frac{\pi}{6}+\frac{2k\pi}{3} حيث k∈Z.k\in\mathbb{Z}.

تمرين 04

ليكن ABCDABCD مربعاً بحيث (AB→,AD→)≡π2[2π].(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD})\equiv\frac{\pi}{2}[2\pi].

حدّد: (OA→,OC→)(\overrightarrow{OA},\overrightarrow{OC}) ؛ (DC→,DA→)(\overrightarrow{DC},\overrightarrow{DA}) ؛ (BO→,DC→)(\overrightarrow{BO},\overrightarrow{DC}) ؛ (AB→,AC→).(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}).

تمرين 05

(C)(C) دائرة مثلثية مركزها AA وأصلها B.B.

  1. مثّل على الدائرة المثلثية النقط CC، DD، EE و FF بحيث:

(AB→,AD→)≡3π4[2π](\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD})\equiv\frac{3\pi}{4}[2\pi] ؛ (AB→,AC→)≡π3[2π](\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})\equiv\frac{\pi}{3}[2\pi] ؛ (AB→,AF→)≡−3π4[2π](\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AF})\equiv-\frac{3\pi}{4}[2\pi] ؛ (AB→,AE→)≡−7π6[2π].(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AE})\equiv-\frac{7\pi}{6}[2\pi].

  1. حدّد القياس الرئيسي للقياسات التالية:

(AF→,AE→)(\overrightarrow{AF},\overrightarrow{AE}) ؛ (AF→,AC→)(\overrightarrow{AF},\overrightarrow{AC}) ؛ (AD→,AE→)(\overrightarrow{AD},\overrightarrow{AE}) ؛ (AC→,AE→).(\overrightarrow{AC},\overrightarrow{AE}).

تمرين 06

نعتبر في المستوى المثلثين ABCABC و BDCBDC الممثّلين في الشكل المقابل:

المثلثان ABC و BDC
AB=ACAB=AC و BC=CDBC=CD، قائم في AA

تمرين 06 (تتمة)

حدّد القياس الرئيسي للقياسات التالية:

(BA→,BC→)(\overrightarrow{BA},\overrightarrow{BC}) ؛ (DC→,DB→)(\overrightarrow{DC},\overrightarrow{DB}) ؛ (AB→,AC→)(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}) ؛ (CB→,DB→)(\overrightarrow{CB},\overrightarrow{DB}) ؛ (BA→,DB→).(\overrightarrow{BA},\overrightarrow{DB}).

تمرين 07

ليكن xx عدداً حقيقياً.

  1. بسّط التعابير التالية:

∙\bullet A(x)=1−(cos⁡(x)+sin⁡(x))2.A(x)=1-(\cos(x)+\sin(x))^{2}.

∙\bullet

B(x)=(cos⁡(x)+sin⁡(x))2+(cos⁡(x)−sin⁡(x))2.B(x)=(\cos(x)+\sin(x))^{2}+(\cos(x)-\sin(x))^{2}.

∙\bullet C(x)=cos⁡2(x)−2sin⁡2(x)−1.C(x)=\cos^{2}(x)-2\sin^{2}(x)-1.

∙\bullet D(x)=cos⁡3(x)sin⁡(x)+sin⁡3(x)cos⁡(x).D(x)=\cos^{3}(x)\sin(x)+\sin^{3}(x)\cos(x).

  1. احسب D(0)D(0)، D(π2)D\left(\frac{\pi}{2}\right)، D(π)D(\pi) و D(17π).D(17\pi).

تمرين 08

ليكن xx عدداً حقيقياً. بسّط التعابير التالية:

∙\bullet

A(x)=cos⁡(π−x)−sin⁡(π−x)cos⁡(π−x)+sin⁡(π−x)×cos⁡(x)−sin⁡(x)cos⁡(x)+sin⁡(x).A(x)=\frac{\cos(\pi-x)-\sin(\pi-x)}{\cos(\pi-x)+\sin(\pi-x)}\times\frac{\cos(x)-\sin(x)}{\cos(x)+\sin(x)}.

∙\bullet

B(x)=cos⁡3(x)−sin⁡3(x)cos⁡(x)−sin⁡(x)+cos⁡3(x)+sin⁡3(x)cos⁡(x)+sin⁡(x).B(x)=\frac{\cos^{3}(x)-\sin^{3}(x)}{\cos(x)-\sin(x)}+\frac{\cos^{3}(x)+\sin^{3}(x)}{\cos(x)+\sin(x)}.

تمرين 09

ليكن xx عدداً حقيقياً من المجال [0,π2[.\left[0,\frac{\pi}{2}\right[.

نضع: A=cos⁡2(x)+3cos⁡(x)sin⁡(x)−2sin⁡2(x).A=\cos^{2}(x)+3\cos(x)\sin(x)-2\sin^{2}(x).

  1. بيّن أن:
A=cos⁡2(x)(1+3tan⁡(x)−2tan⁡2(x)).A=\cos^{2}(x)\bigl(1+3\tan(x)-2\tan^{2}(x)\bigr).
  1. حدّد قيمة AA إذا كان tan⁡(x)=1+2.\tan(x)=1+\sqrt{2}.

تمرين 10

أسئلة هذا التمرين مستقلة:

  1. ليكن xx عدداً حقيقياً من [0,π2[\left[0,\frac{\pi}{2}\right[ بحيث sin⁡(x)=23.\sin(x)=\frac{2}{3}. احسب cos⁡(x)\cos(x) و tan⁡(x).\tan(x).
  1. ليكن xx عدداً حقيقياً من [−π2,0]\left[-\frac{\pi}{2},0\right] بحيث cos⁡(x)=12.\cos(x)=\frac{1}{2}. احسب sin⁡(x)\sin(x) و tan⁡(x).\tan(x).
  1. علماً أن tan⁡(π8)=2−1.\tan\left(\frac{\pi}{8}\right)=\sqrt{2}-1. بيّن أن:
cos⁡(π8)=2+22\cos\left(\frac{\pi}{8}\right)=\frac{\sqrt{2+\sqrt{2}}}{2}

ثم احسب sin⁡(π8).\sin\left(\frac{\pi}{8}\right).

تمرين 11

  1. اكتب بدلالة cos⁡(x)\cos(x) و sin⁡(x)\sin(x) التعابير التالية:

∙\bullet A=sin⁡(−x)+cos⁡(−x)+sin⁡(π+x)+cos⁡(π−x).A=\sin(-x)+\cos(-x)+\sin(\pi+x)+\cos(\pi-x).

∙\bullet

B=sin⁡(x+10π)−cos⁡(3π−x)+sin⁡(π2+x).B=\sin(x+10\pi)-\cos(3\pi-x)+\sin\left(\frac{\pi}{2}+x\right).

∙\bullet

C=4sin⁡(x+7π)−2sin⁡(13π−x)+cos⁡(5π2−x).C=4\sin(x+7\pi)-2\sin(13\pi-x)+\cos\left(\frac{5\pi}{2}-x\right).

∙\bullet

D=sin⁡(π2−x)cos⁡(π−x)+cos⁡(π2−x)sin⁡(π−x).D=\sin\left(\frac{\pi}{2}-x\right)\cos(\pi-x)+\cos\left(\frac{\pi}{2}-x\right)\sin(\pi-x).

∙\bullet

E=cos⁡2(x+111π)+sin⁡2(9π−x)+cos⁡2(x−9π2).E=\cos^{2}(x+111\pi)+\sin^{2}(9\pi-x)+\cos^{2}\left(x-\frac{9\pi}{2}\right).
  1. اكتب بدلالة tan⁡(x)\tan(x) التعابير التالية:

∙\bullet F=tan⁡(5π+x)+tan⁡(5π−x)+tan⁡(−x).F=\tan(5\pi+x)+\tan(5\pi-x)+\tan(-x).

∙\bullet

G=tan⁡(π2−x)tan⁡(π−x)−tan⁡2(x−9π2).G=\tan\left(\frac{\pi}{2}-x\right)\tan(\pi-x)-\tan^{2}\left(x-\frac{9\pi}{2}\right).

تمرين 12

احسب الأعداد التالية:

∙\bullet

A=cos⁡(π7)+cos⁡(2π7)+cos⁡(5π7)+cos⁡(6π7).A=\cos\left(\frac{\pi}{7}\right)+\cos\left(\frac{2\pi}{7}\right)+\cos\left(\frac{5\pi}{7}\right)+\cos\left(\frac{6\pi}{7}\right).

∙\bullet

B=sin⁡(11π26)+sin⁡(3π26)+cos⁡(12π13)+cos⁡(8π13).B=\sin\left(\frac{11\pi}{26}\right)+\sin\left(\frac{3\pi}{26}\right)+\cos\left(\frac{12\pi}{13}\right)+\cos\left(\frac{8\pi}{13}\right).

∙\bullet

C=cos⁡(π5)+sin⁡(π5)+cos⁡(4π5)−2sin⁡(4π5)+cos⁡(3π10).C=\cos\left(\frac{\pi}{5}\right)+\sin\left(\frac{\pi}{5}\right)+\cos\left(\frac{4\pi}{5}\right)-2\sin\left(\frac{4\pi}{5}\right)+\cos\left(\frac{3\pi}{10}\right).

∙\bullet

D=cos⁡2(π8)+cos⁡2(3π8)+cos⁡2(5π8)+cos⁡2(7π8).D=\cos^{2}\left(\frac{\pi}{8}\right)+\cos^{2}\left(\frac{3\pi}{8}\right)+\cos^{2}\left(\frac{5\pi}{8}\right)+\cos^{2}\left(\frac{7\pi}{8}\right).

∙\bullet

E=tan⁡(π5)+tan⁡(2π5)+tan⁡(3π5)+tan⁡(4π5).E=\tan\left(\frac{\pi}{5}\right)+\tan\left(\frac{2\pi}{5}\right)+\tan\left(\frac{3\pi}{5}\right)+\tan\left(\frac{4\pi}{5}\right).