Слайд 1«Теория без практики мертва или бесполезна, практика без теории невозможна или
пагубна»
А.Н.Крылов
Слайд 2Тригонометрия в окружающем нас мире
Работу выполнил:
учитель математики
Вансович Н.В..
Слайд 3Введение
Тригонометрия - это раздел математики, изучающий тригонометрические функции. Сложно представить, но
с этой наукой мы сталкиваемся не только на уроках математики, но и в нашей повседневной жизни. Вы могли не подозревать об этом, но тригонометрия встречается в таких науках, как физика, биология, не последнюю роль она играет и в медицине, и, что самое интересное, без нее не обошлось даже в музыке и архитектуре.
Слайд 4История
Тригонометрия– (от греч. Trigwnon-треугольник и metrew- измеряю)
По звездам вычисляли
местонахождение корабля в
море.
Древние люди вычисляли
высоту дерева,
сравнивая длину его тени с
длиной тени от шеста,
высота которого была известна.
Слайд 5Арабские Зиджи
Улугбек (1394-1449) -
основатель научной школы в
Самарканде.
Первые трактаты о плоской
тригонометрии
(X—XI вв.).
Слайд 6Древняя Греция
Потребность в решении треугольников раньше всего возникла
в астрономии: и в течении долгого времени тригонометрия развивалась и изучалась как один из отделов астрономии. Насколько известно: способы решения треугольников (сферических) первые были письменно изложены греческим астрономом Гиппархом в середине 2 века до н.э. Наивысшими достижениями греческая тригонометрия обязана астроному Птолемею (2 век н.э.), создателю геоцентрической системы мира, господствовавшей до Коперника.
Греческие астрономы не знали синусов, косинусов и тангенсов.
Слайд 7Древняя Греция
Вместо таблиц этих величин они употребляли таблицы:
позволяющие отыскать хорду окружности по стягиваемой дуге. Дуги измерялись в градусах и минутах; хорды тоже измерялись градусами (один градус составлял шестидесятую часть
радиуса), минутами и секундами. Это шестидесятеричное подразделение греки заимствовали у вавилонян.
Слайд 8Индия
Значительные высоты достигла тригонометрия и у индийских
средневековых астрономов.
Главным
достижением индийских астрономов стала:
Замена хорд синусами, что позволило вводить различные функции, связанные со сторонами и углами прямоугольного треугольника.
Таким образом в Индии было положено начало тригонометрии как учению о тригонометрических величинах. Индийские ученые пользовались различными тригонометрическими соотношениями, в том числе и теми, которые используются в современной науке.
Слайд 9Индия
Индийцы также знали:
Формулы для кратких углов sin na , cos
na, где n=2,3,4,5.
Первая таблица синусов «Сурья-сиддханте» у Ариабхаты. Она приведена через 3,45.
Позднее ученые составили более подробные таблицы: например Бхаскара приводит таблицу синусов через 1 .
Слайд 10Южноиндийские математики в 16 веке добились больших успехов в области суммирования
бесконечных числовых рядов. По-видимому, они занимались этими исследованиями, когда искали способы вычисления более точных значений числа П.Нилаканта словесно приводит правила разложения арктангенса в бесконечный степенной ряд. А в анонимном трактате «Каранападдхати» («Техника вычислений») даны правила разложения синуса и косинуса в бесконечные степенные ряды. Нужно сказать, что в Европе к подобным результатам подошли лишь в 17-18 веках.
Индия
Слайд 11Европа
Ряды для синуса и косинуса вывел И.Ньютон в
1666 г.,
Ряд арктангенса найден Дж.Грегори в 1671 г. И Г.В.Лейбницем в 1673 г.
Теорему тангенсов доказал Региомонтан (латинизированное имя немецкого астронома и математика Иоганна Мюллера (1436-1476)). Региомонтан составил также подробные тригонометрические таблицы;
Слайд 12 Дальнейшее развитие тригонометрия получила в трудах выдающихся астрономов
Николая Коперника (1473-1543) – творца гелиоцентрической системы мира, Тихо Браге (1546-1601) и Иогана Кеплера (1571-1630), а также в работах математика Франсуа Виета (1540-1603), который полностью решил задачу об определениях всех элементов плоского или сферического треугольника по трем данным.
Европа
Слайд 13Россия
Современные обозначения синуса и косинуса знаками sin x
и cos x были впервые введены в 1739 году И. Бернулли в письме к петербургскому математику Л. Эйлеру. Последний пришел к выводу, что эти обозначения весьма удобны, и стал употреблять их в своих математических работах.
Кроме того, Эйлер вводит следующие сокращенные обозначения тригонометрических функций угла x: tang x, cos x, sin x, cotg x.
Далее Эйлер установил связь тригонометрических функций с показательными и дал правило для определения знаков функций в различных четвертях круга.
Слайд 14Значимые люди в тригонометрии
Гиппарх Никейский
( 180 – 125 г. до
н.э.)
Таблица числовых значений хорд
Таблица для определения соотношений между элементами треугольников
Первая таблица синусов, высчитанная по хордам в окружности
«Альмагест – самая значимая тригонометрическая работа всей античности
Клавдий Птолемей (90 – 168 г н.э)
Слайд 15 Построил таблицы тангенсов, котангенсов и косекансов
Присоединил к линиям синусов
и косинусов линии тангенсов, котангенсов, секансов и косекансов
Установил основные соотношения между этими линиями
Дал определения функциям
Установил формулу двойного угла
Ал-Батани
( ок. 900 г. н.э)
Абу-ль-Вефа
( 940 – 997 г. н.э)
Слайд 16Насир-эд-Дин из Туса
(1201 – 1274 г. н.э)
Ал-Хорези
(783 –
850 г. н.э)
Автор трактата о полном четырехстороннике
Построил таблицы синусов и котангенсов
Слайд 17Франсуа Виет (1540 – 1603 г.)
Исаак Ньютон
(1643 – 1727г.)
Дополнил
и систематизировал различные случаи решения плоских и сферических треугольников
Открыл «плоскую» теорему косинусов и формулы тригонометрических функций от кратных углов
Разложил функции в ряды и открыл путь для их использования в математическом анализе
Слайд 18Леонард Эйлер
(1707 – 1783 г. н.э)
Ввел понятие функции и
принятую в наши дни символику
Разъяснил вопрос о знаках всех тригонометрических функций любого аргумента
Ричард Саусвелл
(1888-1970)
Разработал метод проектирования сложных форм в 1920 году;
Выразил тригонометрические функции как отношение координат x, y, z к длине элемента.
Слайд 19Тригонометрия в искусстве
cos2 С + sin2 С = 1
АС –
расстояние от верха статуи до глаз человека,
АН – высота статуи,
sin С - синус угла падения взгляда.
А
С
Н
А
С
Н
Слайд 20Тригонометрия в физике
Колебания, при которых изменения физических величин
происходят по закону косинуса или синуса (гармоническому закону), называются гармоническими колебаниями.
Выражение, стоящее под знаком косинуса или синуса, называется фазой колебания:
Слайд 23На рисунке изображены колебания маятника, он движется по кривой, называемой косинусом.
Слайд 24
Тригонометрия и тригонометрические функции в медицине и биологии.
Одно
из фундаментальных свойств живой природы - это цикличность большинства происходящих в ней процессов.
Биологические ритмы, биоритмы – это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов.
Основной земной ритм – суточный.
Модель биоритмов можно построить с помощью тригонометрических функций.
Слайд 25Для построения модели биоритмов необходимо ввести
дату рождения человека, дату отсчета (день, месяц, год) и длительность прогноза (кол-во дней).
Слайд 26Американские ученые утверждают, что мозг оценивает расстояние до объектов, измеряя угол
между плоскостью земли и плоскостью зрения.
К тому же в биологии используется такое понятие как синус сонный, синус каротидный и венозный или пещеристый синус.
Тригонометрия играет важную роль в медицине. С ее помощью иранские ученые открыли формулу сердца - комплексное алгебраически-тригонометрическое равенство, состоящее из 8 выражений, 32 коэффициентов и 33 основных параметров, включая несколько дополнительных для расчетов в случаях аритмии.
Слайд 27 Движение рыб в воде происходит по закону
синуса или косинуса, если зафиксировать точку на хвосте, а потом рассмотреть траекторию движения.
При плавании тело рыбы принимает форму кривой, которая напоминает график функции y=tgx.
Слайд 28Тригонометрия в архитектуре
Детская школа Гауди в барселоне
Слайд 29Сантьяго Калатрава
Винодельня «Бодегас Исиос»
Слайд 30Феликс Кандела
Ресторан в Лос-Манантиалесе
Слайд 31Тригонометрия в музыке
Согласно дошедшим из древности преданиям, первыми, кто попытался сделать
это, были Пифагор и его ученики.
Частоты, соответствующие
одной и той же ноте в первой, второй и т.д. октавах, относятся, как 1:2:4:8…
диатоническая гамма 2:3:5
Слайд 32Тетраэдр из различных типов аккордов четырех звуков:
синий – малые интервалы;
более теплые
тона - более «разряженные» звуки аккорда; красная сфера- наиболее гармоничный аккорд с равными интервалами между нотами.
Слайд 33Теория радуги
Радуга возникает из-за того, что солнечный свет
испытывает преломление в капельках воды, взвешенных в воздухе по закону преломления:
n1 - показатель преломления первой среды
n2 - показатель преломления второй среды
α-угол падения, β-угол преломления света
sin α / sin β = n1 / n2
Слайд 341. Сферическая капля
2. Внутреннее отражение 3. Первичная радуга
4. Преломление 5. Вторичная радуга 6. Входящий луч света 7. Ход лучей при формировании первичной радуги 8. Ход лучей при формировании вторичной радуги 9. Наблюдатель 10-12. Область формирования радуги.
Слайд 35Северное сияние
Проникновение в верхние слои атмосферы планет заряженных
частиц солнечного ветра определяется взаимодействием магнитного поля планеты с солнечным ветром.
Сила, действующая на движущуюся в магнитном поле заряженную частицу называется силой Лоренца. Она пропорциональна заряду частицы и векторному произведению поля и скорости движения частицы.