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अधिक कोण के त्रिकोणमितीय अनुपात (0° से 180°)

त्रिज्या 1 वाले वृत्त पर कोण θ पर बिंदु का x = cos θ और y = sin θ होता है। यह 0° से 180° तक हर कोण के लिए चलता है। 90° के बाद बिंदु बाईं ओर होता है, इसलिए cos ऋणात्मक है। sin(180° − θ) = sin θ और cos(180° − θ) = −cos θ। tan θ = sin θ ÷ cos θ, और 90° पर यह परिभाषित नहीं है।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. त्रिज्या 1 का एक वृत्त बनाइए। उस पर 40° पर बिंदु P रखिए। उसकी ऊँचाई sin 40° है और बग़ल की दूरी cos 40° है।
  2. अब P को 90° के आगे घुमाइए। बिंदु बाईं ओर चला जाता है। बग़ल की दूरी ऋणात्मक हो गई, इसलिए cos ऋणात्मक है। ऊँचाई अब भी धनात्मक है।
  3. P का ऊपर-नीचे वाली अक्ष में दर्पण-प्रतिबिंब लीजिए। नया कोण 180° − θ है। ऊँचाई वही, बग़ल का चिह्न उलटा। इसलिए sin वही रहता है और cos का चिह्न बदलता है।
  4. x = 1 पर नारंगी रेखा खींचिए। त्रिज्या की रेखा जहाँ उसे काटे, वहाँ की ऊँचाई tan है। 90° पर वह कभी नहीं काटती, इसलिए tan परिभाषित नहीं। उसके बाद वह ऋणात्मक है।
  5. 0° से 180° तक मुख्य कोणों पर चलिए। देखिए sin 1 तक बढ़कर फिर 0 पर आता है, और cos 1 से −1 तक फिसलता है।
  6. खुला खेल: कोण स्लाइडर से बदलिए। पहले sin, cos, tan के चिह्न का अनुमान लगाइए, फिर जाँचिए।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

अनुपात ऋणात्मक कैसे हो सकता है? लंबाई तो ऋणात्मक नहीं होती।

इकाई वृत्त पर cos और sin निर्देशांक हैं, केवल लंबाई नहीं। y-अक्ष के बाईं ओर का निर्देशांक ऋणात्मक होता है। न्यून कोण के लिए यह त्रिभुज वाले नियम से मिलता है।

sin(180° − θ) = sin θ क्यों?

दोनों बिंदु y-अक्ष में एक-दूसरे के दर्पण-प्रतिबिंब हैं। दर्पण ऊँचाई नहीं बदलता, बस बाएँ-दाएँ पलटता है।

tan 90° परिभाषित क्यों नहीं है?

त्रिज्या की रेखा सीधी ऊपर है और नारंगी रेखा को कभी नहीं काटती। साथ ही tan = sin ÷ cos और cos 90° = 0।

sin 180° शून्य क्यों है?

180° पर बिंदु (−1, 0) पर है, x-अक्ष पर। उसकी ऊँचाई 0 है।

क्या यह कक्षा 10 के अनुपातों से अलग है?

विचार वही है। न्यून कोणों के उत्तर मिलते हैं। वृत्त बस हमें 90° के आगे जाने देता है।

क्या सभी अधिक कोण के मान न्यून कोण से निकल सकते हैं?

हाँ। 180° − θ लीजिए: sin वही, cos और tan का चिह्न बदलता है। कोण खिसकाकर जाँचिए।

90° के आगे अनुपात क्यों चाहिए

समकोण त्रिभुज में बाक़ी दोनों कोण 90° से छोटे होते हैं। इसलिए sin, cos, tan अब तक केवल न्यून कोण के लिए थे। पर असली त्रिभुज में अधिक कोण (90° से बड़ा) भी हो सकता है। उसे नापने के लिए हमें 180° तक के sin, cos, tan चाहिए।

तरकीब: मूलबिंदु पर केंद्र वाला त्रिज्या 1 का वृत्त लीजिए। इसे इकाई वृत्त कहते हैं। न्यून कोण θ के लिए वृत्त का बिंदु P, x-अक्ष के साथ एक छोटा समकोण त्रिभुज बनाता है। उसकी ऊँचाई sin θ और आधार cos θ है। हम यही विचार रखते हैं और θ को 90° के आगे बढ़ने देते हैं।

इकाई वृत्त से sin, cos, tan की परिभाषा

कोण θ धनात्मक x-अक्ष से, वामावर्त (घड़ी की उलटी दिशा में) नापिए। वृत्त पर बिंदु P = (x, y) है।

न्यून कोणों के लिए उत्तर समकोण त्रिभुज वाले ही आते हैं। 90° पर बिंदु (0, 1) पर है: cos 90° = 0, sin 90° = 1, और tan 90° परिभाषित नहीं है क्योंकि 0 से भाग नहीं हो सकता।

चिह्न और दर्पण नियम: 180° − θ

अधिक कोण के लिए P बाईं ओर है, इसलिए x ऋणात्मक है।

180° − θ वाला बिंदु, θ वाले बिंदु का y-अक्ष में दर्पण-प्रतिबिंब है। इसलिए:

sin(180° − θ) = sin θ, cos(180° − θ) = −cos θ, tan(180° − θ) = −tan θ।

इससे न्यून कोण से कोई भी अधिक कोण का मान निकालिए: sin 120° = sin 60° = √3/2; cos 120° = −cos 60° = −1/2; tan 120° = −tan 60° = −√3।

0°, 30°, 45°, 60°, 90°, 120°, 135°, 150°, 180° पर मान

θ0°30°45°60°90°120°135°150°180°
sin01/2√2/2√3/21√3/2√2/21/20
cos1√3/2√2/21/20−1/2−√2/2−√3/2−1
tan0√3/31√3–−√3−1−√3/30

दो काम की बातें: sin 0° = sin 180° = 0, और cos 180° = −1।

करके देखिए

कोई दरवाज़ा या लैपटॉप का ढक्कन खोलिए। उसे 60° पर रोकिए, फिर 120° पर। ऊपर से सिरे को देखिए: मेज़ से ऊँचाई वही है, पर सिरा क़ब्ज़े के दूसरी ओर है। अब 3D में कोण को 60° और फिर 120° पर ले जाइए और sin व cos की तुलना कीजिए।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. sin 135° ज्ञात कीजिए।

sin 135° = sin(180° − 45°) = sin 45° = √2/2 ≈ 0.71।

2. cos 150° ज्ञात कीजिए।

cos 150° = −cos(180° − 150°) = −cos 30° = −√3/2 ≈ −0.87।

3. tan 120° ज्ञात कीजिए।

tan 120° = −tan 60° = −√3 ≈ −1.73। (जाँच: sin 120° ÷ cos 120° = (√3/2) ÷ (−1/2) = −√3।)

4. θ, 0° और 180° के बीच है और sin θ = √3/2 है। θ के सभी संभव मान ज्ञात कीजिए।

sin 60° = √3/2। दर्पण कोण 180° − 60° = 120° का sin भी वही है। इसलिए θ = 60° या 120°।

5. sin θ = 3/5 है और θ अधिक कोण है। cos θ और tan θ ज्ञात कीजिए।

cos²θ = 1 − 9/25 = 16/25, इसलिए cos θ = ±4/5। अधिक कोण में cos ऋणात्मक होता है: cos θ = −4/5। tan θ = (3/5) ÷ (−4/5) = −3/4।

6. एक त्रिभुज की दो भुजाएँ 6 cm और 8 cm हैं और उनके बीच का कोण 150° है। ½ab sin C से क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।

क्षेत्रफल = ½ × 6 × 8 × sin 150° = 24 × ½ = 12 cm²।

7. 0° < θ < 180° के लिए tan θ = −1 है। θ ज्ञात कीजिए।

tan ऋणात्मक है, इसलिए θ अधिक कोण है। tan 45° = 1, इसलिए θ = 180° − 45° = 135°।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. cos 120° बराबर है:
2. sin(180° − θ) बराबर है:
3. 90° पर कौन-सा अनुपात परिभाषित नहीं है?
4. अधिक कोण के लिए tan होता है:
5. sin 180° बराबर है:

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

अधिक कोण के त्रिकोणमितीय अनुपात क्या हैं?

ये 90° से 180° के बीच के कोणों के sin, cos, tan हैं। हम इन्हें इकाई वृत्त से निकालते हैं: cos बिंदु का x-निर्देशांक है (बाईं ओर ऋणात्मक) और sin y-निर्देशांक है।

अधिक कोण में cos ऋणात्मक क्यों होता है?

cos इकाई वृत्त के बिंदु की बग़ल की दूरी है। 90° के बाद बिंदु y-अक्ष के बाईं ओर होता है, इसलिए उसका x ऋणात्मक है।

क्या यह विषय स्कूल के पाठ्यक्रम में है?

हाँ। कई देशों में उच्च माध्यमिक के पहले वर्ष में यह sine नियम और cosine नियम से पहले पढ़ाया जाता है (जैसे जापान में कक्षा 10 स्तर)। कक्षा 11 की त्रिकोणमिति में भी यह आता है।

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