অধ্যায় 0.7

ত্রিকোণমিতি ঝালাই

Trigonometry Refresher

sin, cos, tan কেন দরকার লিনিয়ার অ্যালজেব্রায়

≈ ১৪ মিনিট

ত্রিকোণমিতি শব্দটা শুনলেই অনেকের কপালে ভাঁজ পড়ে। কিন্তু আসলে এটি কেবল একটাই প্রশ্নের উত্তর — “একটি কোণ জানি, কিন্তু বাহু জানি না; বা একটি বাহু জানি, কিন্তু কোণ জানি না — কীভাবে বের করব?” এই প্রশ্নের উত্তরই সাইন, কোসাইন, ট্যানজেন্ট।

সমকোণী ত্রিভুজে শুরু

একটি সমকোণী ত্রিভুজ ভাবো। একটি কোণ θ বেছে নাও (সমকোণ ছাড়া)। সেই কোণের সাপেক্ষে তিনটি বাহু — সামনের বাহু (opposite), লাগোয়া বাহু (adjacent), কর্ণ (hypotenuse)।

sin θ = opp / hyp cos θ = adj / hyp tan θ = opp / adj
তিন মূল অনুপাত

একক বৃত্ত (Unit Circle) — আসল ছবি

মূলবিন্দু কেন্দ্র করে ব্যাসার্ধ ১-এর একটি বৃত্ত আঁকো। বৃত্তের উপর একটি বিন্দু P। মূলবিন্দু থেকে P পর্যন্ত যে রেখাটা, সেটি x-অক্ষের সাথে কোণ θ তৈরি করে। তাহলে বিন্দু P-এর স্থানাঙ্ক হলো (cos θ, sin θ)।

P = (cos θ, sin θ)
একক বৃত্তে যেকোনো বিন্দু

মূল মান কয়েকটি — মুখস্থ রাখো

sin 0 = 0, sin 30° = ½, sin 45° = √2/2, sin 60° = √3/2, sin 90° = 1
cos 0 = 1, cos 30° = √3/2, cos 45° = √2/2, cos 60° = ½, cos 90° = 0

পিথাগোরীয় অভেদ

একক বৃত্তের সমীকরণ x² + y² = 1। যেহেতু x = cos θ, y = sin θ, পেলাম গণিতের একটি সবচেয়ে সুন্দর সম্পর্ক।

sin²θ + cos²θ = 1
যেকোনো θ-এর জন্য সত্য

ঘূর্ণন — যেখানে লিনিয়ার অ্যালজেব্রার সাথে দেখা

মনে করো একটি বিন্দু (x, y)-কে মূলবিন্দু ঘিরে θ কোণে ঘোরালে নতুন বিন্দু (x′, y′) কোথায় হবে? এর উত্তর সরাসরি sin ও cos দিয়ে।

x′ = x cos θ − y sin θ y′ = x sin θ + y cos θ
ঘূর্ণনের সমীকরণ

তরঙ্গ হিসেবে sin ও cos

θ-কে ০ থেকে বাড়াতে বাড়াতে sin θ গ্রাফ আঁকলে পাই একটি ঢেউ — উপরে ১ পর্যন্ত যায়, নিচে −১ পর্যন্ত নামে, ২π-পর্যায়ে পুনরাবৃত্তি হয়। cos θ একই তরঙ্গ, কিন্তু একটু আগে শুরু (phase-shift)।

মূল ভাবনা

  • 1.SOH-CAH-TOA — সমকোণী ত্রিভুজে তিন অনুপাত।
  • 2.একক বৃত্ত = sin ও cos-এর সর্বজনীন সংজ্ঞা।
  • 3.sin²θ + cos²θ = 1 — পিথাগোরাসের নতুন রূপ।
  • 4.ঘূর্ণনের সূত্রই রোটেশন ম্যাট্রিক্সের জন্ম।
  • 5.sin ও cos কেবল ত্রিভুজ নয় — তরঙ্গও।

নিজেকে যাচাই করো

প্রশ্নে ক্লিক করে উত্তর দেখো — তবে আগে নিজে চেষ্টা করো।

প্রশ্ন 1একটি সমকোণী ত্রিভুজে opp = 3, hyp = 5 হলে sin θ = ?
উত্তর:3/5 = 0.6।
প্রশ্ন 2cos 60° + sin 30° = ?
উত্তর:½ + ½ = 1।
প্রশ্ন 3(1, 0)-কে মূলবিন্দু ঘিরে 90° ঘোরালে কোথায় যায়?
উত্তর:x′ = 1·cos90 − 0·sin90 = 0; y′ = 1·sin90 + 0·cos90 = 1। অর্থাৎ (0, 1)।
প্রশ্ন 4sin²45° + cos²45° = ?
উত্তর:(√2/2)² + (√2/2)² = ½ + ½ = 1 — পিথাগোরীয় অভেদ যাচাই।

ইন্টারেক্টিভ কুইজ

মূল ভাবনার উপর দ্রুত যাচাই — সঠিক বিকল্পটি বাছাই করো।

প্রশ্ন 1“ত্রিকোণমিতি ঝালাই” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
প্রশ্ন 2“ত্রিকোণমিতি ঝালাই” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
প্রশ্ন 3“ত্রিকোণমিতি ঝালাই” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
প্রশ্ন 4“ত্রিকোণমিতি ঝালাই” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
উত্তর দেওয়া হয়েছে: 0/4