Przejdź do treści

Ctg 30 stopni i ctg 60 stopni: ile wynoszą i skąd się biorą

Ctg 30° to √3, a ctg 60° to √3/3. Pokazuję, jak to wyprowadzić bez tablic i nie pomylić cotangensa z tangensem.

Opublikowano: · 13 min czytania

Ctg 30° wynosi 3\sqrt{3}, a ctg 60° wynosi 33\frac{\sqrt{3}}{3}. Cotangens to cosinus podzielony przez sinus, czyli odwrotność tangensa, więc ctg⁡30∘=1tg⁡30∘=133=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \frac{1}{\operatorname{tg} 30^\circ} = \frac{1}{\frac{\sqrt{3}}{3}} = \sqrt{3}. Najczęstszy błąd to zamiana tych dwóch liczb: 33\frac{\sqrt{3}}{3} to tangens 30°, a nie cotangens.

W skrócie

  • Ctg 30° = 3\sqrt{3}, ctg 45° = 1, ctg 60° = 33\frac{\sqrt{3}}{3}, czyli wartości tangensa w odwrotnej kolejności.
  • Dla kąta ostrego ctg⁡α=cos⁡αsin⁡α=1tg⁡α\operatorname{ctg}\alpha = \frac{\cos\alpha}{\sin\alpha} = \frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}, więc zawsze tg⁡α⋅ctg⁡α=1\operatorname{tg}\alpha \cdot \operatorname{ctg}\alpha = 1.
  • Ctg 30° = tg 60° i ctg 60° = tg 30°, bo ctg⁡α=tg⁡(90∘−α)\operatorname{ctg}\alpha = \operatorname{tg}(90^\circ - \alpha).
  • W zadaniach maturalnych cotangens często stoi w przebraniu jako 1tg⁡α\frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}.
  • Im większy kąt ostry, tym mniejszy cotangens: 3>1>33\sqrt{3} > 1 > \frac{\sqrt{3}}{3}.

Czym jest cotangens kąta ostrego

Cotangens to czwarta funkcja trygonometryczna, obok sinusa, cosinusa i tangensa. Całą trygonometrię z zadaniami maturalnymi znajdziesz w dziale Trygonometria w bazie zadań, a tutaj skupiamy się na jednej liczbie, której uczniowie szukają najczęściej: ctg 30°.

Weź trójkąt prostokątny i jeden z jego kątów ostrych α\alpha. Przyprostokątna, która dotyka kąta α\alpha, to przyprostokątna przyległa. Przyprostokątna po drugiej stronie trójkąta to przyprostokątna przeciwległa. Tangens dzieli przeciwległą przez przyległą. Cotangens robi dokładnie odwrotnie: dzieli przyległą przez przeciwległą.

Jeśli przyprostokątne mają długości aa (przeciwległa do α\alpha) i bb (przyległa do α\alpha), to tg⁡α=ab\operatorname{tg}\alpha = \frac{a}{b}, a ctg⁡α=ba\operatorname{ctg}\alpha = \frac{b}{a}. Ten sam ułamek, tylko odwrócony. Stąd bierze się najważniejsza własność cotangensa: jest odwrotnością tangensa.

Definicje sinusa, cosinusa i tangensa w trójkącie prostokątnym omawiamy szerzej we wpisie o tym, jak działają sinus, cosinus i tangens na maturze. Jeśli te trzy funkcje masz opanowane, cotangens nie wymaga od ciebie żadnej nowej wiedzy. Wystarczy jeden ułamek odwrócić.

Wzory

Definicja cotangensa w trójkącie:

ctg⁡α=ba=przyprostokątna przyległaprzyprostokątna przeciwległa\operatorname{ctg}\alpha = \frac{b}{a} = \frac{\text{przyprostokątna przyległa}}{\text{przyprostokątna przeciwległa}}

Cotangens przez sinus i cosinus:

ctg⁡α=cos⁡αsin⁡α\operatorname{ctg}\alpha = \frac{\cos\alpha}{\sin\alpha}

Cotangens jako odwrotność tangensa:

ctg⁡α=1tg⁡α\operatorname{ctg}\alpha = \frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}

Iloczyn tangensa i cotangensa:

tg⁡α⋅ctg⁡α=1\operatorname{tg}\alpha \cdot \operatorname{ctg}\alpha = 1

Cotangens kąta dopełniającego:

ctg⁡α=tg⁡(90∘−α)\operatorname{ctg}\alpha = \operatorname{tg}(90^\circ - \alpha)

Wszystkie pięć wzorów mówi to samo z różnych stron. Pierwszy to definicja. Drugi dostajesz, gdy dzielisz cosinus przez sinus: b/ca/c=ba\frac{b/c}{a/c} = \frac{b}{a}, bo przeciwprostokątna cc się skraca. Trzeci i czwarty wynikają z tego, że tangens to ab\frac{a}{b}. Piąty pochodzi z tego, że drugi kąt ostry trójkąta ma miarę 90∘−α90^\circ - \alpha, a dla niego przyległa i przeciwległa zamieniają się miejscami.

Ile wynosi ctg 30 stopni i skąd to wiadomo

Ctg 30° wynosi 3\sqrt{3}. Nie musisz tego pamiętać na ślepo, bo da się to wyprowadzić w pół minuty z trójkąta równobocznego.

Krok pierwszy: trójkąt równoboczny. Narysuj trójkąt równoboczny o boku 2. Każdy jego kąt ma 60°. Poprowadź wysokość z jednego wierzchołka. Wysokość dzieli trójkąt na dwa przystające trójkąty prostokątne.

Krok drugi: boki małego trójkąta. Każdy z małych trójkątów ma przeciwprostokątną 2 (bok trójkąta równobocznego), krótszą przyprostokątną 1 (połowa podstawy) i dłuższą przyprostokątną równą wysokości. Z twierdzenia Pitagorasa: h2=22−12=3h^2 = 2^2 - 1^2 = 3, więc h=3h = \sqrt{3}.

Krok trzeci: kąty małego trójkąta. Kąt przy podstawie został bez zmian, czyli 60°. Wysokość przecięła kąt przy wierzchołku na pół, więc przy górnym wierzchołku jest 30°. Kąt prosty jest przy spodku wysokości.

Krok czwarty: odczyt cotangensa. Przy kącie 30° przyległa przyprostokątna to wysokość 3\sqrt{3}, a przeciwległa to odcinek o długości 1. Dzielisz przyległą przez przeciwległą:

ctg⁡30∘=31=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{1} = \sqrt{3}

Ten sam wynik dostaniesz dwiema innymi drogami. Z sinusa i cosinusa: sin⁡30∘=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2} i cos⁡30∘=32\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}, więc ctg⁡30∘=3/21/2=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \frac{\sqrt{3}/2}{1/2} = \sqrt{3}. Z tangensa: tg⁡30∘=33\operatorname{tg} 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{3}, więc ctg⁡30∘=33=333=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \frac{3}{\sqrt{3}} = \frac{3\sqrt{3}}{3} = \sqrt{3}. Trzy drogi, jeden wynik. Jeśli któraś z nich daje ci coś innego, gdzieś odwróciłeś ułamek.

Przybliżenie dziesiętne też warto mieć w głowie: 3≈1,73\sqrt{3} \approx 1{,}73. Na maturze z matematyki wolno korzystać z kalkulatora prostego, a taki kalkulator nie ma klawiszy sin, cos ani tg. Wartości dla kątów 30°, 45° i 60° musisz więc znać albo umieć szybko wyprowadzić, a przybliżenie przydaje się tylko do kontroli wyniku. Cotangens kąta mniejszego niż 45° jest zawsze większy od 1, więc wynik typu 0,58 dla ctg 30° od razu powinien zapalić ci czerwoną lampkę.

Ile wynosi ctg 60 stopni

Ctg 60° wynosi 33\frac{\sqrt{3}}{3}, czyli w przybliżeniu 0,58. Bierzesz ten sam mały trójkąt z poprzedniej sekcji i patrzysz tym razem z kąta 60°.

Przy kącie 60° przyległa przyprostokątna to krótki odcinek o długości 1 (połowa podstawy trójkąta równobocznego), a przeciwległa to wysokość 3\sqrt{3}. Dzielisz przyległą przez przeciwległą:

ctg⁡60∘=13=33\operatorname{ctg} 60^\circ = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}

Ostatni krok to usunięcie niewymierności z mianownika: mnożysz licznik i mianownik przez 3\sqrt{3}. Postać 13\frac{1}{\sqrt{3}} jest matematycznie poprawna, ale w odpowiedziach zamkniętych prawie zawsze zobaczysz 33\frac{\sqrt{3}}{3}. Musisz rozpoznać, że to ta sama liczba.

Sprawdzenie przez sinus i cosinus: sin⁡60∘=32\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}, cos⁡60∘=12\cos 60^\circ = \frac{1}{2}, więc ctg⁡60∘=1/23/2=13=33\operatorname{ctg} 60^\circ = \frac{1/2}{\sqrt{3}/2} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}. Zgadza się.

Zwróć uwagę na ciekawą rzecz: ctg 60° ma tę samą wartość co tg 30°. To nie przypadek, tylko wzór na kąt dopełniający, o którym niżej.

Tabela wartości ctg dla kątów 30, 45 i 60 stopni

Ctg 45° wynosi 1, bo trójkąt prostokątny z kątem 45° jest równoramienny: obie przyprostokątne są równe, więc ich iloraz to 1. Oto pełna tabela dla trzech kątów szczególnych:

Funkcja30°45°60°
sin⁡α\sin\alpha12\frac{1}{2}22\frac{\sqrt{2}}{2}32\frac{\sqrt{3}}{2}
cos⁡α\cos\alpha32\frac{\sqrt{3}}{2}22\frac{\sqrt{2}}{2}12\frac{1}{2}
tg⁡α\operatorname{tg}\alpha33\frac{\sqrt{3}}{3}113\sqrt{3}
ctg⁡α\operatorname{ctg}\alpha3\sqrt{3}1133\frac{\sqrt{3}}{3}

Popatrz na dwa ostatnie wiersze. Wiersz cotangensa to wiersz tangensa czytany od prawej do lewej. Tak samo wiersz cosinusa to wiersz sinusa czytany od końca. Jeśli zapamiętasz sinus i tangens, resztę tabeli odtworzysz w kilka sekund.

Tabela trygonometryczna: sin, cos, tg, ctg

Pełna tabela wartości funkcji trygonometrycznych dla kątów 0, 30, 45, 60, 90 stopni i całego zakresu 0-360. Wartości dokładne i dziesiętne, przełącznik stopnie/radiany, kopiowanie. Do matury z matematyki.

Otwórz kalkulator: Tabela trygonometryczna: sin, cos, tg, ctg

Skąd się bierze cała tabela i jak ją wyprowadzić z dwóch trójkątów, pokazujemy krok po kroku we wpisie o tym, skąd się biorą wartości funkcji trygonometrycznych. Tam znajdziesz też trójkąt prostokątny równoramienny, z którego wychodzą wartości dla 45°.

Dwie wartości brzegowe warto znać dla porządku: ctg 90° = 0, bo cos⁡90∘=0\cos 90^\circ = 0, a ctg 0° nie istnieje, bo sin⁡0∘=0\sin 0^\circ = 0 i dzielenie przez zero nie ma sensu. Na maturze pojawiają się rzadko, ale chronią przed głupim błędem w zadaniu z kątem granicznym.

Przykład 1: wartość wyrażenia z ctg 30° i ctg 60°

Treść: Wartość wyrażenia ctg⁡30∘⋅sin⁡30∘+ctg⁡60∘⋅cos⁡30∘\operatorname{ctg} 30^\circ \cdot \sin 30^\circ + \operatorname{ctg} 60^\circ \cdot \cos 30^\circ jest równa:

  • A3+12\frac{\sqrt{3}+1}{2}
  • B3\sqrt{3}
  • C3+36\frac{\sqrt{3}+3}{6}
  • D11

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    Podstaw wartości z tabeli

    ctg⁡30∘=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \sqrt{3}, sin⁡30∘=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2}, ctg⁡60∘=33\operatorname{ctg} 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{3}, cos⁡30∘=32\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}.

    3⋅12+33⋅32\sqrt{3} \cdot \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{3} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
  2. Krok 2

    Policz oba iloczyny

    Pierwszy to 32\frac{\sqrt{3}}{2}. W drugim 3⋅3=3\sqrt{3} \cdot \sqrt{3} = 3, więc dostajesz 36=12\frac{3}{6} = \frac{1}{2}.

    32+12=3+12\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{3}+1}{2}
Odpowiedź: A

Odpowiedź C to pułapka dla kogoś, kto wziął ctg 30° jako 33\frac{\sqrt{3}}{3}: wtedy pierwszy iloczyn wychodzi 36\frac{\sqrt{3}}{6}, a suma 3+36\frac{\sqrt{3}+3}{6}.

Teraz ty

Spróbuj sam zadania tego samego typu z prawdziwego arkusza CKE: wartość wyrażenia z funkcjami kątów szczególnych.

Wartość wyrażenia (tg⁡60∘+tg⁡45∘)2−sin⁡60∘(\operatorname{tg} 60^\circ +\operatorname{tg} 45^\circ )^2-\sin 60^\circ jest równa
  • A. 2−3322-\frac{3\sqrt{3}}{2}
  • B. 2+322+\frac{\sqrt{3}}{2}
  • C. 4−324-\frac{\sqrt{3}}{2}
  • D. 4+3324+\frac{3\sqrt{3}}{2}
Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie wczytuje się po otwarciu. Otwórz w aplikacji.

Związek ctg 30° z tg 60° i ctg 60° z tg 30°

Ctg 30° = tg 60°, bo kąty 30° i 60° sumują się do 90°. W trójkącie prostokątnym dwa kąty ostre zawsze się dopełniają do kąta prostego. Przyprostokątna przyległa do jednego kąta jest przeciwległa do drugiego. Dlatego iloraz „przyległa przez przeciwległą” dla kąta 30° jest tym samym ilorazem co „przeciwległa przez przyległą” dla kąta 60°.

Zapisane wzorem:

ctg⁡α=tg⁡(90∘−α)\operatorname{ctg}\alpha = \operatorname{tg}(90^\circ - \alpha)

Podstaw α=30∘\alpha = 30^\circ: ctg⁡30∘=tg⁡60∘=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \operatorname{tg} 60^\circ = \sqrt{3}. Podstaw α=60∘\alpha = 60^\circ: ctg⁡60∘=tg⁡30∘=33\operatorname{ctg} 60^\circ = \operatorname{tg} 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{3}. Podstaw α=45∘\alpha = 45^\circ: ctg⁡45∘=tg⁡45∘=1\operatorname{ctg} 45^\circ = \operatorname{tg} 45^\circ = 1.

Ta zależność przydaje się w dwóch sytuacjach. Pierwsza: zapomniałeś wartości cotangensa, ale pamiętasz tangens. Wtedy liczysz tangens kąta dopełniającego. Druga: zadanie podaje tangens jednego kąta ostrego trójkąta prostokątnego i pyta o drugi kąt. Wtedy tangens drugiego kąta to cotangens pierwszego, czyli odwrotność danej liczby. Jeśli w trójkącie prostokątnym tg⁡α=25\operatorname{tg}\alpha = \frac{2}{5}, to tangens drugiego kąta ostrego wynosi 52\frac{5}{2}, bez żadnego liczenia boków.

Podobnie działa sinus i cosinus: sin⁡α=cos⁡(90∘−α)\sin\alpha = \cos(90^\circ - \alpha). Gdy w zadaniu widzisz kąty, które sumują się do 90°, prawie zawsze chodzi o jedną z tych dwóch zależności.

Ctg 30° to √3 czy √3/3? Typowe błędy

Ctg 30° to 3\sqrt{3}. Liczba 33\frac{\sqrt{3}}{3} to tangens 30° albo cotangens 60°. Pomyłka bierze się z tego, że obie liczby wyglądają podobnie i stoją w tej samej tabeli tuż obok siebie.

Jak zapamiętać wartości cotangensa

Najprostszy sposób: nie zapamiętuj cotangensa osobno. Zapamiętaj tangens i odwracaj. Tangens dla 30°, 45°, 60° to 33\frac{\sqrt{3}}{3}, 1, 3\sqrt{3}. Cotangens to te same trzy liczby w odwrotnej kolejności: 3\sqrt{3}, 1, 33\frac{\sqrt{3}}{3}.

Drugi sposób to reguła monotoniczności. Gdy kąt ostry rośnie od 0° do 90°, tangens rośnie od 0 w górę bez ograniczenia, a cotangens maleje od bardzo dużych wartości do 0. Kąt 30° jest mały, więc ma duży cotangens (3≈1,73\sqrt{3} \approx 1{,}73). Kąt 60° jest duży, więc ma mały cotangens (około 0,58). Pośrodku, przy 45°, oba są równe 1.

Trzeci sposób to iloczyn równy 1. Tangens i cotangens tego samego kąta zawsze mnożą się do jedynki: 33⋅3=33=1\frac{\sqrt{3}}{3} \cdot \sqrt{3} = \frac{3}{3} = 1. Jeśli masz wątpliwość, czy dobrze pamiętasz parę, pomnóż ją. Iloczyn różny od 1 oznacza błąd.

Czwarty sposób to rysunek. Trójkąt o bokach 1, 3\sqrt{3} i 2 narysujesz na marginesie w kilka sekund, a wszystkie jego własności zebraliśmy we wpisie o zależnościach boków w trójkącie 30-60-90. Najkrótszy bok leży naprzeciw najmniejszego kąta, czyli 30°. Najdłuższy bok to przeciwprostokątna. Z takiego szkicu odczytasz wszystkie osiem wartości dla 30° i 60°.

Jeśli chcesz sprawdzić się z sinusem i cosinusem przy znanym tangensie (to zwykle kolejny krok po cotangensie), przeczytaj, jak obliczyć sinus i cosinus, znając tangens. Tamta metoda działa identycznie, gdy zamiast tangensa dostajesz cotangens: wystarczy go najpierw odwrócić.

Jak obliczyć ctg kąta, gdy znasz sinus albo cosinus

Nie każdy kąt w zadaniu to 30°, 45° albo 60°. Często dostajesz sinus lub cosinus kąta ostrego i masz policzyć cotangens. Schemat jest zawsze ten sam: brakującą funkcję wyliczasz z jedynki trygonometrycznej sin⁡2α+cos⁡2α=1\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1, a potem dzielisz cosinus przez sinus.

Weźmy sin⁡α=14\sin\alpha = \frac{1}{4} dla kąta ostrego. Najpierw cosinus: cos⁡2α=1−116=1516\cos^2\alpha = 1 - \frac{1}{16} = \frac{15}{16}, a ponieważ kąt jest ostry, cosinus jest dodatni, więc cos⁡α=154\cos\alpha = \frac{\sqrt{15}}{4}. Teraz cotangens:

ctg⁡α=cos⁡αsin⁡α=15/41/4=15\operatorname{ctg}\alpha = \frac{\cos\alpha}{\sin\alpha} = \frac{\sqrt{15}/4}{1/4} = \sqrt{15}

Czwórki w mianownikach się skróciły i został sam pierwiastek. Tak jest zawsze, gdy sinus i cosinus mają wspólny mianownik, więc nie musisz go przepisywać.

Gdy znasz tangens, jest jeszcze prościej: odwracasz ułamek. Dla tg⁡α=23\operatorname{tg}\alpha = \frac{2}{3} od razu masz ctg⁡α=32\operatorname{ctg}\alpha = \frac{3}{2}. Dla tg⁡α=5\operatorname{tg}\alpha = \sqrt{5} dostajesz ctg⁡α=15=55\operatorname{ctg}\alpha = \frac{1}{\sqrt{5}} = \frac{\sqrt{5}}{5}.

Gdy znasz cotangens, a pytają o sinus, możesz narysować trójkąt prostokątny. Dla ctg⁡α=32\operatorname{ctg}\alpha = \frac{3}{2} przyległa przyprostokątna ma długość 3, przeciwległa 2, a przeciwprostokątna 9+4=13\sqrt{9+4} = \sqrt{13}. Stąd sin⁡α=213=21313\sin\alpha = \frac{2}{\sqrt{13}} = \frac{2\sqrt{13}}{13}. Długości boków nie muszą być prawdziwe, ważne są tylko proporcje, bo funkcje trygonometryczne zależą od kąta, a nie od wielkości trójkąta.

Ctg 30° i ctg 60° w zadaniach z geometrii

Cotangens jest najwygodniejszy wtedy, gdy znasz wysokość, a szukasz odcinka leżącego poziomo. Wtedy poziomy odcinek to wysokość pomnożona przez cotangens kąta przy podstawie. Nie musisz dzielić przez tangens ani usuwać niewymierności z mianownika, bo mnożenie przez 3\sqrt{3} albo przez 33\frac{\sqrt{3}}{3} robisz od razu.

Trapez równoramienny ma kąt ostry 30° i wysokość 4. Rzut ramienia na dłuższą podstawę, czyli odcinek między spodkiem wysokości a wierzchołkiem kąta ostrego, ma długość 4⋅ctg⁡30∘=434 \cdot \operatorname{ctg} 30^\circ = 4\sqrt{3}. Dłuższa podstawa jest więc dłuższa od krótszej o 838\sqrt{3}, bo takie odcinki są po obu stronach. Tak samo zaczyna się każde zadanie na pole trapezu z kątem przy podstawie.

Stożek ma wysokość 6, a tworząca jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem 60°. Promień podstawy to 6⋅ctg⁡60∘=6⋅33=236 \cdot \operatorname{ctg} 60^\circ = 6 \cdot \frac{\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}. Ten sam schemat działa w ostrosłupach, gdy kąt nachylenia krawędzi bocznej albo ściany bocznej do podstawy wynosi 30° lub 60°.

W obu przypadkach kluczowy jest rysunek: zaznacz kąt, wysokość i szukany odcinek, a potem nazwij, która przyprostokątna jest przyległa, a która przeciwległa. Gdy szukany odcinek przylega do kąta, a wysokość leży naprzeciw niego, sięgasz po cotangens.

Ctg kąta rozwartego: 120° i 150°

Dla kątów rozwartych korzystasz z tego, że ctg⁡(180∘−α)=−ctg⁡α\operatorname{ctg}(180^\circ - \alpha) = -\operatorname{ctg}\alpha. Wynika to wprost z definicji: cos⁡(180∘−α)=−cos⁡α\cos(180^\circ - \alpha) = -\cos\alpha, a sin⁡(180∘−α)=sin⁡α\sin(180^\circ - \alpha) = \sin\alpha, więc iloraz zmienia znak.

Stąd ctg⁡150∘=−ctg⁡30∘=−3\operatorname{ctg} 150^\circ = -\operatorname{ctg} 30^\circ = -\sqrt{3} oraz ctg⁡120∘=−ctg⁡60∘=−33\operatorname{ctg} 120^\circ = -\operatorname{ctg} 60^\circ = -\frac{\sqrt{3}}{3}. Wartość bezwzględna zostaje ta sama co dla kąta ostrego, zmienia się tylko znak. Cotangens kąta rozwartego jest ujemny, tak samo jak tangens i cosinus, bo w drugiej ćwiartce układu współrzędnych x<0x < 0, a y>0y > 0.

Pełną listę takich zależności znajdziesz we wpisie o wzorach redukcyjnych z tabelą i zadaniami, a definicje funkcji przez współrzędne punktu na ramieniu kąta omawiamy przy funkcjach trygonometrycznych kąta rozwartego.

Przykład 2: przyprostokątna z ctg 60°

0/3

Treść: W trójkącie prostokątnym przyprostokątna leżąca naprzeciw kąta 60° ma długość 9. Oblicz długość przyprostokątnej przyległej do tego kąta.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    Zapisz definicję cotangensa

    Dla kąta 60° szukana przyprostokątna xx jest przyległa, a dana przyprostokątna 9 jest przeciwległa.

    ctg⁡60∘=x9\operatorname{ctg} 60^\circ = \frac{x}{9}
  2. Krok 2

    Podstaw wartość i wylicz x

    ctg⁡60∘=33\operatorname{ctg} 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{3}, więc mnożysz obie strony przez 9.

    x=9⋅33=33x = 9 \cdot \frac{\sqrt{3}}{3} = 3\sqrt{3}
  3. Krok 3

    Sprawdź Pitagorasem

    Przeciwprostokątna ma długość 81+27=108=63\sqrt{81 + 27} = \sqrt{108} = 6\sqrt{3}, a krótsza przyprostokątna 333\sqrt{3} to dokładnie połowa przeciwprostokątnej, jak w każdym trójkącie o kątach 30°, 60°, 90°.

Odpowiedź:

333\sqrt{3}.

Przykład 3: kąt z wartości cotangensa

0/3

Treść: Kąt α\alpha jest ostry i ctg⁡α=3\operatorname{ctg}\alpha = \sqrt{3}. Wartość wyrażenia 2sin⁡α+tg⁡α2\sin\alpha + \operatorname{tg}\alpha jest równa:

  • A3+33\frac{3+\sqrt{3}}{3}
  • B1+31+\sqrt{3}
  • C22
  • D1+32\frac{1+\sqrt{3}}{2}

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    Rozpoznaj kąt

    Kąt ostry, którego cotangens wynosi 3\sqrt{3}, to 30°. Tangens jest odwrotnością: tg⁡α=13=33\operatorname{tg}\alpha = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}.

  2. Krok 2

    Podstaw

    sin⁡30∘=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2}, więc 2sin⁡α=12\sin\alpha = 1.

    2⋅12+33=1+33=3+332 \cdot \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{3} = 1 + \frac{\sqrt{3}}{3} = \frac{3+\sqrt{3}}{3}
Odpowiedź: A

Jeśli pomylisz cotangens z tangensem i przyjmiesz tg⁡α=3\operatorname{tg}\alpha = \sqrt{3}, czyli kąt 60°, dostaniesz 2sin⁡60∘+3=232\sin 60^\circ + \sqrt{3} = 2\sqrt{3}. Takiej liczby nie ma wśród odpowiedzi, i to jest sygnał, że gdzieś odwróciłeś ułamek.

Przykład 4: pole trójkąta z ctg 30°

0/3

Treść: W trójkącie prostokątnym jeden z kątów ostrych ma miarę 30°, a przyprostokątna przyległa do tego kąta ma długość 6. Pole tego trójkąta jest równe:

  • A636\sqrt{3}
  • B18318\sqrt{3}
  • C12312\sqrt{3}
  • D333\sqrt{3}

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    Ułóż równanie z cotangensem

    Przyległa przyprostokątna to 6, przeciwległą oznacz aa.

    ctg⁡30∘=6a,czyli3=6a\operatorname{ctg} 30^\circ = \frac{6}{a}, \quad \text{czyli} \quad \sqrt{3} = \frac{6}{a}
  2. Krok 2

    Wylicz a

    Mnożysz na krzyż i usuwasz niewymierność z mianownika.

    a=63=633=23a = \frac{6}{\sqrt{3}} = \frac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}
  3. Krok 3

    Policz pole

    Pole trójkąta prostokątnego to połowa iloczynu przyprostokątnych.

    P=12⋅6⋅23=63P = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 2\sqrt{3} = 6\sqrt{3}
Odpowiedź: A

Odpowiedź B dostaniesz, jeśli pomnożysz 6 przez 3\sqrt{3} zamiast przez nie dzielić, czyli jeśli odwrócisz definicję cotangensa.

Cotangens w przebraniu: 1/tg α w zadaniach CKE

W arkuszach CKE z bazy zadań cotangens rzadko stoi pod własną nazwą. Zamiast tego widzisz wyrażenie 1tg⁡α\frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}, czyli dokładnie cotangens. Najczęstszy motyw to suma tg⁡α+1tg⁡α\operatorname{tg}\alpha + \frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}. Jest jeden trik, który rozwiązuje wszystkie takie zadania:

tg⁡α+1tg⁡α=sin⁡αcos⁡α+cos⁡αsin⁡α=sin⁡2α+cos⁡2αsin⁡αcos⁡α=1sin⁡αcos⁡α\operatorname{tg}\alpha + \frac{1}{\operatorname{tg}\alpha} = \frac{\sin\alpha}{\cos\alpha} + \frac{\cos\alpha}{\sin\alpha} = \frac{\sin^2\alpha + \cos^2\alpha}{\sin\alpha\cos\alpha} = \frac{1}{\sin\alpha\cos\alpha}

W liczniku stoi jedynka trygonometryczna, którą omawiamy we wpisie o jedynce trygonometrycznej z dowodem i zadaniami. Suma tangensa i cotangensa to po prostu odwrotność iloczynu sinusa i cosinusa. Zobacz to na zadaniu 29 z arkusza z sierpnia 2015:

Kąt α\alpha jest ostry i spełnia równość tg⁡α+1tg⁡α=72\operatorname{tg} \alpha +\frac{1}{\operatorname{tg} \alpha }=\frac{7}{2}. Oblicz wartość wyrażenia sin⁡α⋅cos⁡α\sin \alpha \cdot \cos \alpha.

Krok 1: Zamień tangens i jego odwrotność na sinus i cosinus. Ze wzoru wyżej lewa strona równości to 1sin⁡αcos⁡α\frac{1}{\sin\alpha\cos\alpha}.

1sin⁡αcos⁡α=72\frac{1}{\sin\alpha\cos\alpha} = \frac{7}{2}

Krok 2: Odwróć obie strony. Skoro odwrotności są równe, to same liczby też.

sin⁡α⋅cos⁡α=27\sin\alpha \cdot \cos\alpha = \frac{2}{7}

Odpowiedź: sin⁡α⋅cos⁡α=27\sin\alpha\cdot\cos\alpha = \frac{2}{7}.

To samo narzędzie działa w drugą stronę. W zadaniu 30 z arkusza z czerwca 2018 znasz sumę sinusa i cosinusa, a liczysz sumę tangensa i jego odwrotności. Najpierw podnosisz daną równość do kwadratu, żeby dostać iloczyn sin⁡αcos⁡α\sin\alpha\cos\alpha, a potem używasz wzoru na 1sin⁡αcos⁡α\frac{1}{\sin\alpha\cos\alpha}.

Matura czerwiec 2018Zadanie 30Trygonometria2 pktOtwarte
Kąt α\alpha jest ostry i sin⁡α+cos⁡α=2\sin \alpha +\cos \alpha =\sqrt{2}. Oblicz wartość wyrażenia tg⁡α+1tg⁡α\operatorname{tg} \alpha +\frac{1}{\operatorname{tg} \alpha }.

Krok 1: Podnieś równość do kwadratu. (sin⁡α+cos⁡α)2=sin⁡2α+2sin⁡αcos⁡α+cos⁡2α=1+2sin⁡αcos⁡α(\sin\alpha + \cos\alpha)^2 = \sin^2\alpha + 2\sin\alpha\cos\alpha + \cos^2\alpha = 1 + 2\sin\alpha\cos\alpha.

1+2sin⁡αcos⁡α=(2)2=21 + 2\sin\alpha\cos\alpha = (\sqrt{2})^2 = 2

Krok 2: Wylicz iloczyn. 2sin⁡αcos⁡α=12\sin\alpha\cos\alpha = 1, więc sin⁡αcos⁡α=12\sin\alpha\cos\alpha = \frac{1}{2}.

Krok 3: Użyj wzoru na sumę tangensa i cotangensa.

tg⁡α+1tg⁡α=1sin⁡αcos⁡α=112=2\operatorname{tg}\alpha + \frac{1}{\operatorname{tg}\alpha} = \frac{1}{\sin\alpha\cos\alpha} = \frac{1}{\frac{1}{2}} = 2

Odpowiedź: 22. Dla porządku: warunek spełnia tylko α=45∘\alpha = 45^\circ, a wtedy tg⁡45∘+ctg⁡45∘=1+1=2\operatorname{tg} 45^\circ + \operatorname{ctg} 45^\circ = 1 + 1 = 2.

Co musisz umieć

  • Podać z pamięci ctg 30° = √3, ctg 45° = 1 i ctg 60° = √3/3.
  • Wyprowadzić ctg 30° i ctg 60° z trójkąta o bokach 1, √3 i 2.
  • Zamienić cotangens na iloraz cosinusa przez sinus albo na odwrotność tangensa.
  • Skorzystać z zależności ctg α = tg(90° - α) dla kątów dopełniających.
  • Rozpoznać kąt ostry po wartości jego cotangensa.
  • Uprościć sumę tg α + 1/tg α do odwrotności iloczynu sinusa i cosinusa.

Poćwicz na zadaniach z bazy

Te zadania z arkuszy maturalnych sprawdzą, czy wartości funkcji kątów 30°, 45° i 60° masz już w małym palcu, także wtedy, gdy cotangens schowano pod 1tg⁡α\frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}.

Następny krok Losuj zadanie z działu Trygonometria

Najczęstsze pytania

Ile wynosi ctg 30°?

Ctg 30° wynosi 3\sqrt{3}, czyli w przybliżeniu 1,73. Wynika to z ilorazu cos⁡30∘sin⁡30∘=3/21/2=3\frac{\cos 30^\circ}{\sin 30^\circ} = \frac{\sqrt{3}/2}{1/2} = \sqrt{3} albo z odwrotności tangensa: 1tg⁡30∘=33=3\frac{1}{\operatorname{tg} 30^\circ} = \frac{3}{\sqrt{3}} = \sqrt{3}.

Czy ctg 30° to √3 czy √3/3?

Ctg 30° to 3\sqrt{3}. Liczba 33\frac{\sqrt{3}}{3} to tangens 30° i jednocześnie cotangens 60°. Najszybciej sprawdzisz to tak: kąt mniejszy od 45° ma cotangens większy od 1, a 3≈1,73\sqrt{3} \approx 1{,}73 spełnia ten warunek.

Ile wynosi ctg 60°?

Ctg 60° wynosi 33\frac{\sqrt{3}}{3}, czyli 13\frac{1}{\sqrt{3}} po usunięciu niewymierności z mianownika, w przybliżeniu 0,58. To ta sama wartość co tg 30°, bo kąty 30° i 60° dopełniają się do 90°.

Jak obliczyć ctg 30° bez tablic?

Narysuj trójkąt równoboczny o boku 2 i poprowadź wysokość. Powstanie trójkąt prostokątny o bokach 1, 3\sqrt{3} i 2 z kątem 30° przy górnym wierzchołku. Przyległa do tego kąta przyprostokątna ma długość 3\sqrt{3}, przeciwległa 1, więc ctg⁡30∘=31=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{1} = \sqrt{3}.

Jaki jest związek ctg 30° z tg 60°?

Są równe: ctg⁡30∘=tg⁡60∘=3\operatorname{ctg} 30^\circ = \operatorname{tg} 60^\circ = \sqrt{3}. Wynika to ze wzoru ctg⁡α=tg⁡(90∘−α)\operatorname{ctg}\alpha = \operatorname{tg}(90^\circ - \alpha), bo w trójkącie prostokątnym przyprostokątna przyległa do jednego kąta ostrego jest przeciwległa do drugiego.

Kategoria: Trygonometria

Zobacz wszystkie

Przestań szukać, zacznij ćwiczyć

Prawdziwe zadania z matur CKE z rozwiązaniami krok po kroku. Zacznij od działu, o którym właśnie czytasz.

Ćwicz dział Trygonometria

188 zadań CKE z rozwiązaniami

Ćwicz w aplikacji Sprawna Matura

Te same zadania CKE z rozwiązaniami, brudnopis i kalkulator, także offline.

Pobierz z App StorePobierz z Google Play

Niezbędne pliki cookie utrzymują logowanie i ustawienia. Za Twoją zgodą używamy też analitycznych (PostHog) i reklamowych (Meta, Google Ads), żeby wiedzieć, które kampanie działają. Bez zgody liczymy wizyty anonimowo, bez plików cookie. Wybór zmienisz w każdej chwili. Polityka prywatności