Acasă · Clasa a IX-a · Teste · Test: Formule trigonometrice — calcule și demonstrații

Test: Formule trigonometrice — calcule și demonstrații

Disciplina: Matematică · Clasa a IX-a · Unitatea: Formule trigonometrice de bază


Exerciții

Partea I – Cofuncții, tangentă și semne

Exercițiul 1 (6 puncte)

Alege litera corespunzătoare răspunsului corect (câte 2 puncte):

a) Pentru orice număr real , este egal cu: A. ; B. ; C. ; D. .

b) Pentru orice din domeniul tangentei, este egal cu: A. ; B. ; C. ; D. .

c) Dacă și , atunci este: A. ; B. ; C. ; D. .


Exercițiul 2 (6 puncte)

Calculează, indicând formula folosită (câte 1,5 puncte): a) ; b) ; c) ; d) .


Exercițiul 3 (6 puncte)

Stabilește dacă fiecare afirmație este adevărată (A) sau falsă (F) și justifică pe scurt (câte 1,5 puncte): a) „ pentru orice număr real ." b) „ pentru orice din domeniul tangentei." c) „ pentru orice număr real ." d) „Dacă , atunci ."


Exercițiul 4 (6 puncte)

Se știe că și .

a) Calculează . (2 p) b) Calculează . (2 p) c) Justifică semnele obținute prin cadranul în care se află și verifică formula fundamentală. (2 p)


Partea a II-a – Formule, calcule și aplicații

Exercițiul 5 (8 puncte)

Completează, exprimând fiecare expresie în funcție de , sau (câte 1 punct de la a) la f)): a) b) c) d) e) f) g) Justifică formulele de la a) și b) pe cercul trigonometric, folosind simetria față de prima bisectoare. (2 p)


Exercițiul 6 (7 puncte)

a) Calculează , reducând la primul cadran. (2 p) b) Calculează , reducând la primul cadran. (2 p) c) Calculează , reducând la primul cadran. (2 p) d) Explică de ce nu se poate calcula . (1 p)


Exercițiul 7 (7 puncte)

a) Arată că pentru orice număr real . (3 p) b) Calculează . (2 p) c) Arată că este egală cu . (2 p)


Exercițiul 8 (6 puncte)

Se știe că , fără nicio altă informație despre .

a) Determină valorile posibile ale lui . (3 p) b) Precizează, pentru fiecare valoare găsită, cadranul în care se poate afla . (2 p) c) Determină în fiecare dintre cazuri. (1 p)


Exercițiul 9 (6 puncte)

În triunghiul , unghiul este drept, deci unghiurile și sunt complementare: .

a) Arată, folosind formulele cofuncțiilor, că și . (2 p) b) Se știe că . Calculează , și . (2 p) c) Calculează și și verifică egalitatea . (2 p)


Partea a III-a – Probleme, demonstrații și itemi de tip examen

Exercițiul 10 (8 puncte)

a) Calculează, reducând la primul cadran, valorile , , și . (4 p) b) Folosind valorile de la a), calculează c) Calculează . (2 p)


Exercițiul 11 (8 puncte)

(Redactare completă cerută.)

a) Demonstrează, pe cercul trigonometric, că și . (3 p) b) Demonstrează formulele și , pornind de la definiția tangentei și de la formulele pentru sinus și cosinus. Precizează condițiile de existență. (3 p) c) Arată că pentru orice număr real . (2 p)


Exercițiul 12 (8 puncte)

Se știe că , unde .

a) Determină toate valorile posibile ale lui . (3 p) b) Pentru fiecare valoare găsită, calculează și . (3 p) c) Explică, folosind formula , de ce condiția din enunț are exact două soluții în intervalul . (2 p)


Exercițiul 13 (8 puncte)

(Item tip Bacalaureat.)

a) Arătați că . (2 p) b) Se știe că și . Calculați și . (3 p) c) Arătați că , pentru orice pentru care este definită. (3 p)


Barem și răspunsuri

Punctaj total: 90 p din itemi + 10 p din oficiu = 100 p.

Exercițiul 1. (6 p) — câte 2 puncte.

a) C. Este formula cofuncțiilor: . Aici funcția se schimbă, spre deosebire de formulele cu și . b) A. Tangenta se repetă din în : — cele două semne minus se simplifică. c) B. Numărul este în cadranul IV, unde sinusul este negativ. Din formula fundamentală, , deci , iar cadranul impune semnul minus. (Varianta este capcana: valoarea corectă, semnul greșit.)

Exercițiul 2. (6 p) — câte 1,5 puncte (0,5 p formula, 1 p valoarea).

a) . (Control: , iar ✓.) b) . (Control: , iar ✓.) c) . d) .

Exercițiul 3. (6 p) — câte 1,5 puncte (0,5 p răspunsul, 1 p justificarea).

a) A. Punctele asociate numerelor și sunt simetrice față de prima bisectoare, care schimbă între ele abscisa și ordonata: dacă , atunci simetricul este . Abscisa acestuia este cosinusul numărului , deci . b) F. Formula corectă este , pentru că Verificare: , în timp ce . c) A. Se poate deduce în doi pași, din formulele deja știute: d) A. Chiar aceasta este formula : adunarea lui nu schimbă valoarea tangentei, pentru că schimbă semnul și numărătorului, și numitorului.

Exercițiul 4. (6 p)

a) (2 p) Cum este în cadranul II, avem și . Din scriem și , cu (1 p). Formula fundamentală dă

b) (2 p) Cu același obținem (2 p). (Alternativ: .)

c) (2 p) În cadranul II sinusul este pozitiv (punctul este deasupra axei ), iar cosinusul negativ (punctul este în stânga axei ) — exact semnele obținute (1 p). Verificare:

Exercițiul 5. (8 p)

a) (1 p) . b) (1 p) . c) (1 p) . d) (1 p) . e) (1 p) . f) (1 p) .

g) (2 p) Fie punctul asociat numărului , deci . Numărul se obține „măsurând înapoi" de la , iar punctul său asociat este simetricul lui față de prima bisectoare (dreapta ) (1 p). Simetria față de această dreaptă transformă punctul în , adică inversează abscisa cu ordonata (0,5 p). Prin urmare ; cum abscisa lui este și ordonata lui este , rezultă exact formulele de la a) și b) (0,5 p).

Exercițiul 6. (7 p)

a) (2 p) (1 p), deci Semnul negativ este cel corect pentru cadranul II.

b) (2 p) (1 p), deci Semnul pozitiv se potrivește cu cadranul III.

c) (2 p) (1 p), deci (1 p).

d) (1 p) Pentru că , iar tangenta are numitorul ; numărul este exclus din domeniul tangentei.

Exercițiul 7. (7 p)

a) (3 p) Aplicăm formula cofuncțiilor la primul termen (1,5 p): Atunci suma devine , care este prin formula fundamentală (1,5 p).

b) (2 p) și (1,5 p), deci suma este (0,5 p).

c) (2 p) Înlocuim cele patru expresii: , , , (1 p). Rezultă

Exercițiul 8. (6 p)

a) (3 p) Din formula fundamentală (1 p): deci sau (1 p). Ambele sunt posibile, pentru că enunțul nu precizează cadranul.

b) (2 p) Sinusul este pozitiv, deci punctul asociat se află deasupra axei , adică în cadranul I sau II (0,5 p). Dacă , punctul este în cadranul I (0,75 p); dacă , punctul este în cadranul II (0,75 p).

c) (1 p) În primul caz ; în al doilea caz .

Exercițiul 9. (6 p)

a) (2 p) Din rezultă (0,5 p). Aplicând formulele cofuncțiilor (1 p):

b) (2 p) Unghiul este ascuțit, deci este în cadranul I și (0,5 p): Din punctul a): și (0,5 p).

c) (2 p) iar produsul este ✓ (0,5 p). (Tangentele a două unghiuri complementare sunt inverse una alteia — util la triunghiul dreptunghic.)

Exercițiul 10. (8 p)

a) (4 p) — câte 1 punct:

  • ;
  • ;
  • ;
  • .

b) (2 p)

c) (2 p) și (1,5 p), deci

Exercițiul 11. (8 p) — redactare completă.

a) (3 p) Fie punctul asociat numărului real , deci , și fie punctul asociat numărului , deci (0,5 p). Arcul de la la are măsura , iar arcul de la la are măsura : cele două arce sunt egale, deci și sunt simetrice față de prima bisectoare, care este axa de simetrie ce schimbă între ele punctele și (1,5 p). Simetria față de dreapta transformă în , prin urmare (0,5 p). Identificând coordonatele obținem

b) (3 p) Condiții de existență: există pentru , iar în acest caz și , și evită mulțimea interzisă, pentru că adunarea sau scăderea lui mută punctele interzise tot în puncte interzise (0,5 p). Folosim definiția și formulele pentru (1 p): Analog, cu formulele pentru (0,25 p):

c) (2 p) Scriem (1 p) și aplicăm succesiv formula și formula de la punctul a) (0,5 p): Verificare pe o valoare: pentru , ✓.

Exercițiul 12. (8 p)

a) (3 p) Tangenta este pozitivă, deci punctul se află în cadranul I sau III (0,5 p). Unghiul de bază este , pentru că (1 p). În cadranul I obținem , iar în cadranul III, folosind (1 p):

b) (3 p) Pentru (cadranul I): , (1,5 p). Pentru (cadranul III): și (1,5 p). (Verificare: ✓ — semnele se simplifică, exact ce spune formula .)

c) (2 p) Formula arată că tangenta își reia valorile din în , nu din în (1 p). Intervalul are lungimea , adică exact două astfel de „pași" de lungime ; pe fiecare dintre ei tangenta ia o valoare dată cel mult o dată. Prin urmare o condiție de forma are exact două soluții în , iar ele diferă prin : aici, ✓ (1 p).

Exercițiul 13. (8 p)

a) (2 p) (1 p) și (0,5 p), deci suma este

b) (3 p) Din formula fundamentală (1 p): Cum este în cadranul IV, unde sinusul este negativ, rezultă (1 p). Atunci valoare negativă, ca orice tangentă din cadranul IV.

c) (3 p) Aplicăm formula cofuncțiilor la primul factor (1 p): Condiția de existență a tangentei este (0,5 p), deci putem simplifica prin (1 p):

Pentru părinți și profesori

Acest test încheie unitatea și o pune la treabă. Sunt evaluate patru lucruri. Primul: formulele cu , numite și formulele cofuncțiilor — și ; ele explică de ce sinusul și cosinusul „își schimbă rolurile" între unghiuri complementare și de ce, într-un triunghi dreptunghic, sinusul unui unghi ascuțit este cosinusul celuilalt. Al doilea: formulele pentru tangentă, și , deduse riguros din formulele pentru sinus și cosinus, cu grija cuvenită pentru condițiile de existență. Al treilea: calculul unei funcții trigonometrice când se cunoaște alta — mecanismul complet, cu formula fundamentală pentru valoare și cu cadranul pentru semn, inclusiv cazul în care enunțul nu fixează cadranul și răspunsul trebuie dat pe cazuri. Al patrulea: sinteza — expresii care cer, în același exercițiu, reducere la primul cadran, formula fundamentală și formulele cofuncțiilor. Sunt acoperite lecțiile Formule cu : , Formule pentru tangentă: și și Calculul unei funcții trigonometrice când se cunoaște alta, împreună cu tot ce s-a învățat anterior în unitate.

  • Punctaj total: 100 de puncte (90 de puncte din itemi + 10 puncte din oficiu).
  • Timp recomandat: 50 de minute (o oră de curs).
  • Cum se aplică: elevul lucrează individual, pe foaie de matematică, fără calculator. Rezultatele se lasă în formă exactă, cu radicali și cu numitorii raționalizați. La itemii care cer tangenta se punctează și precizarea condiției de existență (). Acolo unde enunțul nu fixează cadranul, răspunsul complet conține toate cazurile posibile. La final se compară rezolvările cu Baremul și răspunsurile.
  • Interpretare: 90–100 p = foarte bine; 75–89 p = bine; 60–74 p = satisfăcător; sub 60 p = se recomandă reluarea lecțiilor unității, cu accent pe formulele cofuncțiilor și pe alegerea semnului.
  • Formule de reținut: cofuncțiile — Aici, spre deosebire de formulele cu și , funcția se schimbă (sinusul devine cosinus și invers), pentru că simetria implicată este cea față de prima bisectoare, care schimbă între ele abscisa și ordonata. Tangenta: , definită pentru ; (tangenta se repetă din în , nu din în !) și . Calculul unei funcții din alta: se pleacă de la , care dă valoarea până la semn, iar semnul se decide după cadran; dacă se cunoaște , se scriu și proporționale cu numărătorul și numitorul tangentei și se impune formula fundamentală. Unghiuri complementare: dacă , atunci , și .

Notă: în barem, cuvântul „itemul" este folosit ca termen de evaluare; la clasă, în vorbirea curentă, spunem „exercițiul".


🚩 am găsit o greșeală

Trimite pagina asta: WhatsApp Facebook

Toată matematica școlii, pas cu pas.
Rezolvă exercițiile pe ecran, pas cu pas — cu ajutor exact acolo unde te blochezi, punctaj automat și baremul la un click, dacă vrei să-l vezi.

Rezolvă în Matepolis →

Aceleași lecții, în aplicație. Gratuit acum, integral. Fără reclame, fără plăți în aplicație, fără date de card.

Descarcă din App Store Descarcă de pe Google Play