Синус, косинус и тангенс в прямоугольном треугольнике
Теория
Возьмём прямоугольный треугольник $ABC$ с прямым углом $C$. Сторона $AB$ лежит напротив прямого угла, это гипотенуза. Для угла $A$ катет $BC$ противолежащий, а катет $AC$ прилежащий.
Синус острого угла равен отношению противолежащего катета к гипотенузе: $$\sin A=\frac{BC}{AB}.$$ Косинус острого угла равен отношению прилежащего катета к гипотенузе: $$\cos A=\frac{AC}{AB}.$$
Тангенс острого угла равен отношению противолежащего катета к прилежащему: $$\operatorname{tg}A=\frac{BC}{AC}.$$ Пример: если $AC=4$, $BC=3$, $AB=5$, то $\sin A=\dfrac{3}{5}$, $\cos A=\dfrac{4}{5}$, $\operatorname{tg}A=\dfrac{3}{4}$.
Основное тождество: $$\sin^2A+\cos^2A=1.$$ Кроме того, $$\operatorname{tg}A=\frac{\sin A}{\cos A}.$$ Пример: $\cos A=0{,}8$, тогда $\sin A=\sqrt{1-0{,}64}=\sqrt{0{,}36}=0{,}6$.
Значения для особых углов: $\sin 30^\circ=\dfrac{1}{2}$, $\cos 30^\circ=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$, $\operatorname{tg}30^\circ=\dfrac{\sqrt{3}}{3}$. $\sin 45^\circ=\cos 45^\circ=\dfrac{\sqrt{2}}{2}$, $\operatorname{tg}45^\circ=1$. $\sin 60^\circ=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$, $\cos 60^\circ=\dfrac{1}{2}$, $\operatorname{tg}60^\circ=\sqrt{3}$.
Чтобы найти катет, гипотенузу умножают на синус противолежащего угла или на косинус прилежащего. Пример: $AB=10$, $\angle A=30^\circ$, тогда $BC=10\cdot\sin 30^\circ=5$.
Разобранный пример
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $90^\circ$, $AB=13$, $AC=12$. Найдите $\operatorname{tg}A$.
1) По теореме Пифагора: $$BC^2=AB^2-AC^2=169-144=25,\quad BC=5.$$
2) Для угла $A$ катет $BC$ противолежащий, катет $AC$ прилежащий.
3) Находим тангенс: $$\operatorname{tg}A=\frac{BC}{AC}=\frac{5}{12}.$$
Ответ: $\dfrac{5}{12}$.
Тренировка
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $90^\circ$, $BC=6$, $AB=10$. Найдите $\sin A$.
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $90^\circ$, $AC=8$, $BC=6$. Найдите $\operatorname{tg}B$.
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $90^\circ$, угол $A$ равен $60^\circ$, $AB=16$. Найдите $AC$.
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $90^\circ$, $\cos A=0{,}6$. Найдите $\sin A$.
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $90^\circ$, угол $A$ равен $45^\circ$, $AB=8$. Найдите $AC$.
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $90^\circ$, $CH$ является высотой, $AB=20$, $\sin A=0{,}6$. Найдите $AH$.
