Trigonometriset yhtälöt
Esimerkki 1
Määritä kaikki kulmat, joille
Yksikköympyrässä tarkasteltuna sini on y-arvo, joten kahdella kulmalla sinin arvo on 0,5
Ensimmäinen kulma, jolla sini saa arvon 0,5 on 𝜋/6, joten
Sinin jakso on 2𝜋, eli täyden kierroksen välein sini saa saman arvon. Kaikki ratkaisut yhtälöön sin(x)=0,5 ovat
Edellisessä n on jokin kokonaisluku. Se voi olla positiivinen tai negatiiviinen, eli voimme kiertää ympyrää kumpaan suuntaan tahansa.
Esimerkki 2
Ratkaise yhtälö
Trigonometrisiä yhtälöitä käsitellään kuten muitakin yhtälöitä. Pyritään ensin saattamaan yhtälö muotoon sin(x)=a
Taulukosta saamme ensimmäisen kulman, jolla yhtälö ratkeaa. Se on x=𝜋/3 ja toinen kulma on x=𝜋-𝜋/3=2𝜋/3, joten yhtälön ratkaisut ovat
Esimerkki 3
Ratkaise yhtälö
Kulmat, joilla sini saa kyseiset arvot ovat 𝜋/4 + n2𝜋 ja 3𝜋/4 + n2𝜋. Tällöin saadaan
Kun molemmat yhtälöt jaetaan kahdella, saadaan ratkaistua x
Yhtälöä ratkaistaessa on hyvä huomioida, että jakso tulee jakaa myös. Aivan kuten missä tahansa yhtälössä, kaikki termit jaetaan.
Esimerkki 4
Ratkaise yhtälö
Muokataan yhtälö ensin muotoon cos(x)=a
Laskimella kulma, jolle kosini saa arvon 1/3 on 1,2309.... Yhtälön ratkaisut ovat
missä n on jokin kokonaisluku.
Esimerkki 5
Ratkaise yhtälöt
a-kohdassa kulmien tulee olla yhtäsuuret tai suplementtikulmat.
Näistä yhtälöistä voimme ratkaista kulman x. Viedään kaikki x:t yhtälöiden vasemmalle puolelle.
n on jokin kokonaisluku ja se pitää sisällään sekä negatiiviset, että positiiviset kokonaisluvut, joten voimme esittää ensimmäisen vastauksen ilman miinusmerkkiä.
b-kohdan yhtälö voidaan muokata muotoon
Tangentti ei ole määritelty kulmilla 𝜋/2+n𝜋, missä n on jokin kokonaisluku. Eli kulmilla, joissa kosini saa arvon 0. Tangentin jakso on 𝜋, joten yhtälön ratkaisu on
Esimerkki 6
Ratkaise yhtälö
Muokataan yhtälöä siten, että siellä on vain siniä tai kosinia. Trigonometrian peruskaavaan mukaan
Sijoitetaan tämä yhtälöön.
Saadaan toisen asteen yhtälö. Merkitään sin(x)=t
Takaisin sijoiteuksella saadaan sin(x)=1/2 tai sin(x)=2. Jälkimmäinen ei kelpaa, sillä sini saa arvot vain -1 ja 1 väliltä. Tällöin vain sin(x)=1/2 kelpaa, joten ratkaisut ovat