12. Sınıf · Trigonometri

Yarım Açı ve Dönüşüm Formülleri

~8 dk okumaZorluk: Zor6 çözümlü soru

Bu konu yeni müfredattan (Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli) kaldırıldı; ancak geçiş dönemi nedeniyle ~2027 YKS'ye kadar sınavda çıkmaya devam ediyor.

Toplam-fark ve iki kat açı formüllerinin doğal devamı olan üç formül ailesini öğreneceğiz: yarım açı formülleri (bir açının yarısının sinüs-kosinüs-tanjantı), toplam-çarpım (iki trigonometrik değerin toplamını çarpıma çevirme) ve çarpım-toplam (çarpımı toplama çevirme). Bu formüller, doğrudan hesaplanamayan açıları (, gibi) değerlendirmeye, trigonometrik denklemleri çarpanlara ayırmaya ve integral hesaplarında ifadeleri sadeleştirmeye yarar. Hepsi iki kat açı formüllerinden türer; ezberden çok nereden geldiğini kavramaya odaklanacağız. Bol örnek ve "Sıra Sende" alıştırmalarıyla pekiştireceğiz.

1. Yarım Açı Formülleri (Sinüs ve Kosinüs)

İki kat açı kosinüs formülünü hatırla: . Burada yerine , dolayısıyla yerine yazarsak yarım açı formüllerini elde ederiz:

Kök alınca işaret, 'nin bulunduğu bölgeye göre belirlenir:

Örnek
Soru

değerini bulunuz.

, 'nin yarısıdır. bilinen bir değerdir; yarım açı kosinüs formülünü kullan.

  1. , yani ve .
  2. I. bölgededir, kosinüs pozitiftir:
Sonuç: .

2. Yarım Açı Tanjant Formülü

Tanjant için sinüs ve kosinüs yarım açılarını oranlarsak, paydan ve paydayı düzenleyince çok kullanışlı iki biçim çıkar:

Bu iki biçim birbirine eşittir (eşleniklerle çarpınca aynı sonuca varır) ve içinde kök bulunmaz — bu yüzden işaret derdi yoktur, doğrudan değer verir.

Örnek
Soru

değerini, ve I. bölgede iken bulunuz.

Önce 'yı bul (I. bölgede pozitif), sonra biçimini kullan.

  1. I. bölgede : .
  2. Formülü uygula:
Sonuç: .

3. Toplam-Çarpım Formülleri

İki sinüs (veya iki kosinüs) değerinin toplamını çarpıma çeviren formüller, trigonometrik denklemleri çarpanlara ayırmanın anahtarıdır:

Hatırlama anahtarı: toplananların yarı toplamı ve yarı farkı kullanılır. 'deki eksi işaretine dikkat.

Örnek
Soru

değerini bulunuz.

formülünde , . Yarı toplam , yarı fark olur — her ikisi de bilinen açı.

  1. Formülü uygula:
  2. Bilinen değerleri yaz: , .
  3. Çarp: .
Sonuç: .

4. Çarpım-Toplam Formülleri

Tersine, iki trigonometrik değerin çarpımını toplama çevirmek (özellikle integralde) gerekir. Bu formüller toplam-fark formüllerini toplayıp çıkararak elde edilir:

Örnek
Soru

ifadesini hesaplayınız.

  1. formülünü kullan (, ):
  2. Değerleri yaz: , .
  3. Topla: .
Sonuç: .

İki kat ve yarım açı değerlerini görmek için bilinen üçgenler işe yarar: -- ve -- üçgenleri, ve gibi yarım açıların türetildiği temel değerleri verir.

45°45°xxx√2
Şekil 1 — -- üçgeni. buradan okunur; değerleri bu temel değerden yarım açı formülüyle türetilir.
30°60°x√3x2x
Şekil 2 — -- üçgeni. , değerleri; toplam-çarpım örneklerinde ve bu üçgenden gelir.

Çözümlü Örnekler

Örnek
Soru

değerini bulunuz.

  1. , ; I. bölgede, sinüs pozitif.
  2. Yarım açı sinüs formülü:
Sonuç: .
Örnek
Soru

değerini bulunuz.

formülünde eksi işareti ve çift sinüs vardır: .

  1. Formülü uygula (, ):
  2. Değerleri yaz: , .
  3. Çarp: .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ifadesini sadeleştiriniz.

Hem payı hem paydayı toplam-çarpıma çevir; ortak çarpanı sadeleşir, geriye kalır.

  1. Pay: .
  2. Payda: .
  3. Oran: .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ve I. bölgede iken değerini bulunuz.

  1. I. bölgede : .
  2. .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ifadesini toplam biçiminde yazınız.

  1. formülü (, ):
  2. , dolayısıyla ifade 'dir.
Sonuç: .

Alıştırmalar — Sıra Sende

Önce kendin çözmeyi dene; sonra çözümü açıp karşılaştır.

Örnek
Soru

ifadesini çarpım biçiminde yaz.

  1. (, ).
  2. .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ifadesinde ilk iki terimi çarpıma çevir.

  1. .
  2. , yani .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ifadesini hesapla.

  1. formülü: .
  2. , , yani .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ve II. bölgede iken değerini bul.

II. bölgede olduğundan , yani I. bölgededir: işaret pozitif.

  1. I. bölgede, .
  2. .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ifadesini çarpım biçiminde yaz ve değerini bul.

  1. (, ).
  2. .
Sonuç: .
Örnek
Soru

değerini yarım açı tanjant formülüyle bul.

  1. , , .
  2. .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ifadesini sadeleştir.

Pay ve paydayı toplam-çarpıma çevir: , . Yarı toplam , yarı fark . Ortak çarpanı sadeleşir.

  1. Pay: .
  2. Payda: .
  3. Oran: .
Sonuç: .
Örnek
Soru

çarpımının olduğunu gösteren ilk adımı yaz: ifadesini topla biçiminde yaz.

. Buradan çıkar.

  1. .
  2. , yani .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ifadesini sadeleştir.

Pay (eksi işaret, çift sinüs), payda . Her ikisinde de yarı toplam , yarı fark çıkar; ortak çarpanı sadeleştir.

  1. Pay: .
  2. Payda: .
  3. Oran: .
Sonuç: .
Örnek
Soru

ve I. bölgede iken değerini bul.

Yarım açı formülünü ters yönde kullan: (iki kat açı formülü).

  1. İki kat açı kosinüs formülü: .
  2. .
  3. .
Sonuç: .

Sık Yapılan Hatalar

Not: Bu üç formül ailesini ezberlemek yerine kaynaklarını hatırla: yarım açı, 'in iki yazılışından; toplam-çarpım ve çarpım-toplam ise toplam-fark formüllerini toplayıp çıkarmaktan gelir. Bir denklemde toplam görünce çarpıma (çarpanlara ayırmak için), çarpım görünce toplama (integral/sadeleştirme için) geçmeyi refleks hâline getir.

Sınav Tarzı Sorular

Aşağıdaki sorular, konuyu sınav formatında (5 şıklı) pekiştirmen için özgün biçimde hazırlanmıştır.

Çözümlü Sorular

Her soruyu önce kendin dene; takıldığında Çözüme Bak.

Soru 1Orta
ve II. bölgede iken değeri kaçtır?
  1. II. bölgede olduğundan : .
  2. Yarım açı tanjant formülü: .
  3. İstersen ile de aynı sonuç bulunur.
Sonuç: (C).
Soru 2Kolay
ifadesinin değeri kaçtır?
  1. formülünde , .
  2. Yarı toplam , yarı fark .
  3. .
Sonuç: (A).
Soru 3Orta
ifadesinin sadeleştirilmiş biçimi aşağıdakilerden hangisidir?
  1. Pay: (eksi işaret ve çift sinüse dikkat).
  2. Payda: .
  3. Oran: .
Sonuç: (C).
Soru 4Orta
değeri aşağıdakilerden hangisidir?
  1. ; I. bölgede olduğundan sinüs pozitiftir.
  2. Yarım açı sinüs formülü: ve .
  3. .
Sonuç: (B).
Soru 5Orta
Bir aydınlatma projesinde iki farklı ışığın parlaklık katkısı ifadesiyle veriliyor. Bu ifade sadeleştirildiğinde aşağıdakilerden hangisine eşittir?
  1. formülünde , .
  2. Yarı toplam , yarı fark .
  3. .
Sonuç: (A).
Soru 6Zor
ifadesinin değeri kaçtır?
  1. olduğundan .
  2. , : , .
  3. .
Sonuç: (D).
0/6 soru cevaplandı