Jedynka trygonometryczna

Jedynka trygonometryczna – tożsamość trygonometryczna postaci[1][2]:

Jest ona prawdziwa dla wszystkich rzeczywistych miar kąta skierowanego a także ogólniej dla argumentów zespolonych: . Istnieją też dwie inne odmiany tego wzoru:

Dowody

Sposób 1

Funkcje trygonometryczne sinus i kosinus to współrzędne kartezjańskie punktu na okręgu jednostkowym
Dowód jedynki trygonometrycznej przez twierdzenie Pitagorasa

Niech

Zauważmy, że:

więc trójkąt jest trójkątem prostokątnym o przeciwprostokątnej

Zatem na mocy twierdzenia Pitagorasa[2]:

Z definicji funkcji trygonometrycznych wyrażenie

jest równe

Zatem

q.e.d.

Zauważmy, że to rozumowanie można przeprowadzić również w drugą stronę, co oznacza, że wzór jedynkowy jest równoważny twierdzeniu Pitagorasa. Stąd jedna z jego nazw: postać trygonometryczna twierdzenia Pitagorasa.

Sposób 2

Ze wzoru Eulera:

oraz

Zatem

q.e.d.

Stąd wynika, że jedynka trygonometryczna jest słuszna w dziedzinie liczb zespolonych.

Sposób 3

Niech:

Zauważmy, że:

Także:

Skoro pochodna funkcji jest równa 0, to funkcja musi być funkcją stałą.

Wiedząc, że oraz że funkcja jest funkcją stałą, możemy dojść do wniosku, że

q.e.d.

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Fritz Reinhardt, Heinrich Soeder: Atlas matematyki. Prószyński i S-ka, 2003, s. 183. ISBN 83-7469-189-1.
  2. 1 2 publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Tomasz Wójtowicz, Jedynka trygonometryczna, Zintegrowana Platforma Edukacyjna – Ministerstwo Edukacji Narodowej, zpe.gov.pl [dostęp 2025-03-23].

Linki zewnętrzne