Ctg 30° wynosi , a ctg 60° wynosi . Cotangens to cosinus podzielony przez sinus, czyli odwrotność tangensa, więc . Najczęstszy błąd to zamiana tych dwóch liczb: to tangens 30°, a nie cotangens.


W skrócie
- Ctg 30° = , ctg 45° = 1, ctg 60° = , czyli wartości tangensa w odwrotnej kolejności.
- Dla kąta ostrego , więc zawsze .
- Ctg 30° = tg 60° i ctg 60° = tg 30°, bo .
- W zadaniach maturalnych cotangens często stoi w przebraniu jako .
- Im większy kąt ostry, tym mniejszy cotangens: .
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 . Przyprostokątna, która dotyka kąta , 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 (przeciwległa do ) i (przyległa do ), to , 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:
Cotangens przez sinus i cosinus:
Cotangens jako odwrotność tangensa:
Iloczyn tangensa i cotangensa:
Cotangens kąta dopełniającego:
Wszystkie pięć wzorów mówi to samo z różnych stron. Pierwszy to definicja. Drugi dostajesz, gdy dzielisz cosinus przez sinus: , bo przeciwprostokątna się skraca. Trzeci i czwarty wynikają z tego, że tangens to . Piąty pochodzi z tego, że drugi kąt ostry trójkąta ma miarę , a dla niego przyległa i przeciwległa zamieniają się miejscami.
Ile wynosi ctg 30 stopni i skąd to wiadomo
Ctg 30° wynosi . 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: , więc .
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 , a przeciwległa to odcinek o długości 1. Dzielisz przyległą przez przeciwległą:
Ten sam wynik dostaniesz dwiema innymi drogami. Z sinusa i cosinusa: i , więc . Z tangensa: , więc . Trzy drogi, jeden wynik. Jeśli któraś z nich daje ci coś innego, gdzieś odwróciłeś ułamek.
Przybliżenie dziesiętne też warto mieć w głowie: . 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 , 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 . Dzielisz przyległą przez przeciwległą:
Ostatni krok to usunięcie niewymierności z mianownika: mnożysz licznik i mianownik przez . Postać jest matematycznie poprawna, ale w odpowiedziach zamkniętych prawie zawsze zobaczysz . Musisz rozpoznać, że to ta sama liczba.
Sprawdzenie przez sinus i cosinus: , , więc . 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:
| Funkcja | 30° | 45° | 60° |
|---|---|---|---|
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.
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 , a ctg 0° nie istnieje, bo 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 jest równa:
- A
- B
- C
- D
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
- Krok 1
Podstaw wartości z tabeli
, , , .
- Krok 2
Policz oba iloczyny
Pierwszy to . W drugim , więc dostajesz .
Odpowiedź C to pułapka dla kogoś, kto wziął ctg 30° jako : wtedy pierwszy iloczyn wychodzi , a suma .
Teraz ty
Spróbuj sam zadania tego samego typu z prawdziwego arkusza CKE: wartość wyrażenia z funkcjami kątów szczególnych.
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:
Podstaw : . Podstaw : . Podstaw : .
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 , to tangens drugiego kąta ostrego wynosi , bez żadnego liczenia boków.
Podobnie działa sinus i cosinus: . 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 . Liczba 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 , 1, . Cotangens to te same trzy liczby w odwrotnej kolejności: , 1, .
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 (). 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: . Jeśli masz wątpliwość, czy dobrze pamiętasz parę, pomnóż ją. Iloczyn różny od 1 oznacza błąd.
Czwarty sposób to rysunek. Trójkąt o bokach 1, 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 , a potem dzielisz cosinus przez sinus.
Weźmy dla kąta ostrego. Najpierw cosinus: , a ponieważ kąt jest ostry, cosinus jest dodatni, więc . Teraz cotangens:
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 od razu masz . Dla dostajesz .
Gdy znasz cotangens, a pytają o sinus, możesz narysować trójkąt prostokątny. Dla przyległa przyprostokątna ma długość 3, przeciwległa 2, a przeciwprostokątna . Stąd . 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 albo przez 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 . Dłuższa podstawa jest więc dłuższa od krótszej o , 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 . 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 . Wynika to wprost z definicji: , a , więc iloraz zmienia znak.
Stąd oraz . 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 , a .
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°
0/3Treść: W trójkącie prostokątnym przyprostokątna leżąca naprzeciw kąta 60° ma długość 9. Oblicz długość przyprostokątnej przyległej do tego kąta.
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
- Krok 1
Zapisz definicję cotangensa
Dla kąta 60° szukana przyprostokątna jest przyległa, a dana przyprostokątna 9 jest przeciwległa.
- Krok 2
Podstaw wartość i wylicz x
, więc mnożysz obie strony przez 9.
- Krok 3
Sprawdź Pitagorasem
Przeciwprostokątna ma długość , a krótsza przyprostokątna to dokładnie połowa przeciwprostokątnej, jak w każdym trójkącie o kątach 30°, 60°, 90°.
.
Przykład 3: kąt z wartości cotangensa
0/3Treść: Kąt jest ostry i . Wartość wyrażenia jest równa:
- A
- B
- C
- D
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
- Krok 1
Rozpoznaj kąt
Kąt ostry, którego cotangens wynosi , to 30°. Tangens jest odwrotnością: .
- Krok 2
Podstaw
, więc .
Jeśli pomylisz cotangens z tangensem i przyjmiesz , czyli kąt 60°, dostaniesz . Takiej liczby nie ma wśród odpowiedzi, i to jest sygnał, że gdzieś odwróciłeś ułamek.
Przykład 4: pole trójkąta z ctg 30°
0/3Treść: W trójkącie prostokątnym jeden z kątów ostrych ma miarę 30°, a przyprostokątna przyległa do tego kąta ma długość 6. Pole tego trójkąta jest równe:
- A
- B
- C
- D
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
- Krok 1
Ułóż równanie z cotangensem
Przyległa przyprostokątna to 6, przeciwległą oznacz .
- Krok 2
Wylicz a
Mnożysz na krzyż i usuwasz niewymierność z mianownika.
- Krok 3
Policz pole
Pole trójkąta prostokątnego to połowa iloczynu przyprostokątnych.
Odpowiedź B dostaniesz, jeśli pomnożysz 6 przez 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 , czyli dokładnie cotangens. Najczęstszy motyw to suma . Jest jeden trik, który rozwiązuje wszystkie takie zadania:
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:
Krok 1: Zamień tangens i jego odwrotność na sinus i cosinus. Ze wzoru wyżej lewa strona równości to .
Krok 2: Odwróć obie strony. Skoro odwrotności są równe, to same liczby też.
Odpowiedź: .
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 , a potem używasz wzoru na .
Krok 1: Podnieś równość do kwadratu. .
Krok 2: Wylicz iloczyn. , więc .
Krok 3: Użyj wzoru na sumę tangensa i cotangensa.
Odpowiedź: . Dla porządku: warunek spełnia tylko , a wtedy .
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 .
- Matura maj 20121 pktLiczba jest równa
- Matura cze 20151 pktWartość wyrażenia jest równa
- Matura sie 20251 pktDokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Liczba jest równa
- Matura prób. sty 20131 pktWyrażenie , gdzie jest kątem ostrym, można zapisać w postaci
Najczęstsze pytania
Ile wynosi ctg 30°?
Ctg 30° wynosi , czyli w przybliżeniu 1,73. Wynika to z ilorazu albo z odwrotności tangensa: .
Czy ctg 30° to √3 czy √3/3?
Ctg 30° to . Liczba to tangens 30° i jednocześnie cotangens 60°. Najszybciej sprawdzisz to tak: kąt mniejszy od 45° ma cotangens większy od 1, a spełnia ten warunek.
Ile wynosi ctg 60°?
Ctg 60° wynosi , czyli 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, i 2 z kątem 30° przy górnym wierzchołku. Przyległa do tego kąta przyprostokątna ma długość , przeciwległa 1, więc .
Jaki jest związek ctg 30° z tg 60°?
Są równe: . Wynika to ze wzoru , bo w trójkącie prostokątnym przyprostokątna przyległa do jednego kąta ostrego jest przeciwległa do drugiego.

