K101 K101 FSv ČVUT
Výuka
Výuka \ Pomoc při studiu matematiky \ Užitečné vzorce a návody \ Matematika \ Goniometrické funkce

Vytisknout

Pomoc při studiu matematiky

Užitečné vzorce a návody

1. Goniometrické funkce

Pokud není řečeno jinak, všechny níže uvedené vztahy a vzorce jsou platné, patří-li $x$ a $y$ do definičního oboru příslušných funkcí a mají-li dané výrazy smysl.

Základní vlastnosti

\begin{eqnarray} D(\sin x) & = & \R \\ D(\cos x) & = & \R \\ D(\tg x) & = & \R - \left\{\frac{\pi}{2}+k\pi,\ k\in\Z\right\} \\ D(\cotg x) & = & \R - \left\{k\pi,\ k\in\Z\right\} \\ \sin(-x) & = & -\sin x \qquad (\text{lichá funkce}) \\ \cos(-x) & = & \cos x \qquad\;\;\;\; (\text{sudá funkce}) \\ \tg(-x) & = & -\tg x \qquad\;\;\; (\text{lichá funkce}) \\ \cotg(-x) & = & -\cotg x \qquad (\text{lichá funkce}) \\ \end{eqnarray} \begin{eqnarray} \sin(x+2k\pi) & = & \sin x \qquad (\text{perioda je}\ 2\pi) \\ \cos(x+2k\pi) & = & \cos x \qquad (\text{perioda je}\ 2\pi) \\ \tg(x+k\pi) & = & \tg x \qquad\;\;\; (\text{perioda je}\ \pi) \\ \cotg(x+k\pi) & = & \cotg x \qquad (\text{perioda je}\ \pi) \\ \sin\left(x+\frac{\pi}{2}\right) & = & \cos x \\ \cos\left(x-\frac{\pi}{2}\right) & = & \sin x \\ \end{eqnarray} \begin{eqnarray} \tg x & = & \frac{\sin x}{\cos x} \;\; = \;\; \frac{1}{\cotg x} \\ \cotg x & = & \frac{\cos x}{\sin x} \;\;=\;\; \frac{1}{\tg x} \\ \end{eqnarray}

Součtové vzorce

\begin{eqnarray} \sin x+\sin y & = & 2\sin\left(\frac{x + y}{2}\right)\cos\left(\frac{ x- y}{2}\right) \\ \sin x-\sin y & = & 2\sin\left(\frac{x - y}{2}\right)\cos\left(\frac{ x+ y}{2}\right) \\ \cos x+\cos y & = & 2\cos\left(\frac{x + y}{2}\right)\cos\left(\frac{ x- y}{2}\right) \\ \cos x-\cos y & = & -2\sin\left(\frac{x - y}{2}\right)\sin\left(\frac{ x+ y}{2}\right) \\ \sin x+\cos x & = & \sqrt{2} \sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right) \; = \; \sqrt{2} \cos\left( x-\frac{\pi}{4}\right) \\ \sin x-\cos x & = & \sqrt{2} \sin\left(x - \frac{\pi}{4}\right) \; = -\sqrt{2} \cos\left( x+\frac{\pi}{4}\right) \\ \end{eqnarray} \begin{eqnarray} \sin( x+ y) & = & \sin x\cos y+\sin y\cos x \label{sp} \\ \sin( x- y) & = & \sin x\cos y-\sin y\cos x \\ \cos( x+ y) & = & \cos x\cos y-\sin x\sin y \label{cp} \\ \cos( x- y) & = & \cos x\cos y+\sin x\sin y \label{cm}\\ \tg( x+ y) & = & \frac{\tg x+\tg y}{1-\tg x\tg y} \\ \tg( x- y) & = & \frac{\tg x-\tg y}{1+\tg x\tg y} \\ \cotg( x+ y) & = & \frac{\cotg y+\cotg x}{\cotg x\cotg y-1} \\ \cotg( x- y) & = & \frac{\cotg y-\cotg x}{\cotg x\cotg y+1} \end{eqnarray}

Další vztahy

\begin{eqnarray} \sin^2x + \cos^2x & = & \sin x\sin x + \cos x\cos x \;\; \stackrel{(\ref{cm})}{=} \;\; \cos(x-x) \;\; = \;\; \cos0 \;\; = \;\; 1 \label{pv} \\ & & \hfil \text{(Pythagorova věta)} \nonumber \\ \end{eqnarray} \begin{eqnarray} \sin(2x)& = & \sin(x+x) \;\; \stackrel{(\ref{sp})}{=} \;\; \sin x\cos x+\sin x\cos x \;\; = \;\; 2\sin x\cos x \\ \cos(2x)& = & \cos(x+x) \;\; \stackrel{(\ref{cp})}{=} \;\; \cos x\cos x - \sin x\sin x \;\; = \;\; \cos^2 x - \sin^2 x \label{c2x} \\ \end{eqnarray} \begin{eqnarray} \sin x & \stackrel{(\ref{pv})}{=} & \sqrt{1-\cos^2 x},\quad\text{pro}\ x\in[0,\pi] \\ \cos x & \stackrel{(\ref{pv})}{=} & \sqrt{1-\sin^2 x},\quad\text{pro}\ x\in\left[ -\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right] \\ \end{eqnarray} \begin{eqnarray} \cos(2x) & \stackrel{(\ref{c2x})}{=} & \cos^2 x - \sin^2 x \;\; \stackrel{(\ref{pv})}{=} \;\; (1-\sin^2 x)-\sin^2 x \;\; = \;\; 1-2\sin^2 x \label{c2xs} \\ \cos(2x) & \stackrel{(\ref{c2x})}{=} & \cos^2 x - \sin^2 x \;\; \stackrel{(\ref{pv})}{=} \;\; \cos^2 x - (1-\cos^2 x) \;\; = \;\; 2\cos^2 x-1 \label{c2xc}\\ \end{eqnarray} \begin{eqnarray} \sin^2 x & \stackrel{(\ref{c2xs})}{=} & \frac{1-\cos(2 x)}{2} \\ \cos^2 x & \stackrel{(\ref{c2xc})}{=} & \frac{1+\cos(2 x)}{2} \end{eqnarray}

radiány $0$ $\frac{\pi}{6}$ $\frac{\pi}{4}$ $\frac{\pi}{3}$ $\frac{\pi}{2}$ $\frac{2}{3}\pi$ $\frac{3}{4}\pi$ $\frac{5}{6}\pi$ $\pi$ $\frac{7}{6}\pi$ $\frac{5}{4}\pi$ $\frac{4}{3}\pi$ $\frac{3}{2}\pi$ $\frac{5}{3}\pi$ $\frac{7}{4}\pi$ $\frac{11}{6}\pi$
stupně $0^{\circ}$ $30^{\circ}$ $45^{\circ}$ $60^{\circ}$ $90^{\circ}$ $120^{\circ}$ $135^{\circ}$ $150^{\circ}$ $180^{\circ}$ $210^{\circ}$ $225^{\circ}$ $240^{\circ}$ $270^{\circ}$ $300^{\circ}$ $315^{\circ}$ $330^{\circ}$
$\sin x$ $0$ $\frac{1}{2}$ $\frac{\sqrt{2}}{2}$ $\frac{\sqrt{3}}{2}$ $1$ $\frac{\sqrt{3}}{2}$ $\frac{\sqrt{2}}{2}$ $\frac{1}{2}$ $0$ $-\frac{1}{2}$ $-\frac{\sqrt{2}}{2}$ $-\frac{\sqrt{3}}{2}$ $-1$ $-\frac{\sqrt{3}}{2}$ $-\frac{\sqrt{2}}{2}$ $-\frac{1}{2}$
$\cos x$ $1$ $\frac{\sqrt{3}}{2}$ $\frac{\sqrt{2}}{2}$ $\frac{1}{2}$ $0$ $-\frac{1}{2}$ $-\frac{\sqrt{2}}{2}$ $-\frac{\sqrt{3}}{2}$ $-1$ $-\frac{\sqrt{3}}{2}$ $-\frac{\sqrt{2}}{2}$ $-\frac{1}{2}$ $0$ $\frac{1}{2}$ $\frac{\sqrt{2}}{2}$ $\frac{\sqrt{3}}{2}$
$\tg x$ $0$ $\frac{\sqrt{3}}{3}$ $1$ $\sqrt{3}$ $\pm\infty$ $-\sqrt{3}$ $-1$ $-\frac{\sqrt{3}}{3}$ $0$ $\frac{\sqrt{3}}{3}$ $1$ $\sqrt{3}$ $\pm\infty$ $-\sqrt{3}$ $-1$ $-\frac{\sqrt{3}}{3}$
$\cotg x$ $\pm\infty$ $\sqrt{3}$ $1$ $\frac{\sqrt{3}}{3}$ $0$ $-\frac{\sqrt{3}}{3}$ $-1$ $-\sqrt{3}$ $\pm\infty$ $\sqrt{3}$ $1$ $\frac{\sqrt{3}}{3}$ $0$ $-\frac{\sqrt{3}}{3}$ $-1$ $-\sqrt{3}$
Tabulka funkčních hodnot goniometrických funkcí pro nejčastěji používané úhly.

Zpět

©2022-2025 K101 FSv ČVUT v Praze