AYT · Trigonometri
Trigonometrik Denklemler Konu Anlatımı
Sinüsü 1/2 olan tek bir açı yok, sonsuz tane var. Birim çemberi bir doğruyla kesmek, bir denklemin bütün köklerini gösterir.
- π − αsin x = a’nın ikinci kökü
- ± αcos x = a’nın kökleri
- + 2kπ, + kπsin ve cos’ta, tan’da tekrar
- c² ≤ a² + b²a sin x + b cos x = c çözülebilir
Animasyonlu bölümlerde İleri → düğmesine basarak adım adım ilerle. Deneylerde doğruyu kaydır, katsayıları değiştir, gün uzunluğunu seç ve köklerin nasıl değiştiğini gözle. Her bölümün sonunda çözümlü örnekler var: önce kendin düşün, sonra Çözümü göster.
Trigonometrik Denklemler nedir?
Trigonometrik denklem, bilinmeyenin bir trigonometrik fonksiyonun içinde bulunduğu denklemdir; örneğin 2 sin x = 1. Sinüs ve kosinüs periyodik olduğu için böyle bir denklemin sonsuz sayıda çözümü vardır: bir tur içindeki kökler bulunur, sonra periyodun katları eklenir. Sorularda genellikle belirli bir aralıktaki kökler istenir.
- Sınav
- AYT Matematik
- Sınıf ve ünite
- 12. sınıf · Trigonometri
- MEB konusu
- Trigonometrik Denklemler
- Bu derste
- 4 adım adım sahne, 14 çözümlü örnek, 10 soruluk sınama
1 · Temel denklemler
Yatay doğru, iki nokta
İçinde bilinmeyenin trigonometrik fonksiyonu geçen denklemlere trigonometrik denklem denir: 2 sin x − 1 = 0 gibi. Önceki derste sinüsü 1/2 olan açıyı ters fonksiyonla bulmuştuk: arcsin(1/2) = π/6. Ama tek kök o değil. Birim çemberde P(cos x, sin x) olduğundan sin x = a denklemi şunu sorar: çember üzerinde ordinatı a olan noktalar hangileri?
- sin x = 1/2: ordinatı 1/2 olan noktalar, y = 1/2 doğrusunun çemberi kestiği yerlerdir. Doğru çemberi iki noktada keser: α = π/6 ve y eksenine göre simetriği π − α = 5π/6.
- Bir tam tur (2π) dönen nokta aynı yere gelir: π/6 + 2π = 13π/6 de bir köktür, π/6 − 2π = −11π/6 de. Sayı doğrusunda kökler iki sıra hâlinde, 2π arayla dizilir: x = π/6 + 2kπ veya x = 5π/6 + 2kπ, k ∈ ℤ.
- sin x = −1/2: doğru alt yarıda. arcsin(−1/2) = −π/6 (yani 11π/6) ve π − (−π/6) = 7π/6. Kural aynı: x = −π/6 + 2kπ veya x = 7π/6 + 2kπ.
- sin x = 1: y = 1 doğrusu çembere tepede yalnız değer. İki nokta birleşti, α = π − α = π/2: tek sıra kök, x = π/2 + 2kπ.
- sin x = 3/2: y = 3/2 doğrusu çemberin üstünden geçer, hiçbir noktayı kesmez. −1 ≤ sin x ≤ 1 olduğundan çözüm yok: Ç = ∅.
- cos x = 1/2: bu kez apsisi 1/2 olan noktalar, yani dikey x = 1/2 doğrusu. İki nokta x eksenine göre simetrik: π/3 ve −π/3. x = π/3 + 2kπ veya x = −π/3 + 2kπ, kısaca x = ±π/3 + 2kπ.
Adım 1 / 6
Çözümlü örnek
2 cos x + √3 = 0 denkleminin [0°, 360°) aralığındaki köklerini bulun.
Çözümü gösterÇözümü gizle
- cos x = −√3/2. Kosinüsü √3/2 olan dar açı 30°; kosinüs negatif olduğundan kökler II. ve III. bölgede.
- arccos(−√3/2) = 180° − 30° = 150°. Öbür kök −150°, esas ölçüsü −150° + 360° = 210°.
- Kökler 150° ve 210°.
150° ve 210°
Çözümlü örnek
sin x = 0,6 denkleminin [0, 2π) aralığındaki kökleri nelerdir? (arcsin 0,6 ≈ 0,64)
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Esas çözüm α = arcsin 0,6 ≈ 0,64 radyan (≈ 36,87°). Özel bir açı değil, ama yöntem aynı.
- İkinci kök π − α ≈ 2,5 radyan (≈ 143,13°).
- [0, 2π) içinde iki kök: ≈ 0,64 ve ≈ 2,5. Genel çözüm: x = arcsin 0,6 + 2kπ veya x = π − arcsin 0,6 + 2kπ.
≈ 0,64 ve ≈ 2,5 radyan
Deney
Doğruyu kaydır, kökleri say
Denklemi seç ve a’yı değiştir. Doğru çemberi ve eğriyi kaç noktada kesiyor? [0, 2π) bandında kaç kök var? a, 1’i geçince ne oluyor? Tanjantta kökler neden π arayla?
sin x = 1/2
- Esas çözüm
- —
- Genel çözüm
- —
- [0, 2π) içinde
- —
Çözümlü örnek
tan x = −1 denkleminin genel çözümünü ve [0, 2π) aralığındaki köklerini bulun.
Çözümü gösterÇözümü gizle
- arctan(−1) = −π/4. Periyot π: x = −π/4 + kπ, k ∈ ℤ.
- k = 1 → 3π/4; k = 2 → 7π/4. (k = 0 ve k = 3 aralığın dışında kalır.)
- Kökler 3π/4 ve 7π/4.
x = −π/4 + kπ; [0, 2π) içinde 3π/4 ve 7π/4
2 · İki ifadenin eşitliği
Aynı sinüs, aynı kosinüs
sin 3x = sin x gibi denklemlerde iki yanda da değişkene bağlı açılar var. Sinüsleri eşit iki açı birbirine eşit olmak zorunda değil. Birim çemberde bakalım: hangi iki noktanın sinüsü, kosinüsü ya da tanjantı aynı?
Çizimde u = 35°.
- Aynı sinüs demek aynı yükseklik demek. u açısının noktasını y eksenine göre yansıtınca π − u açısının noktası çıkar; yüksekliği aynı. Bu yüzden sin f(x) = sin g(x) ise f(x) = g(x) + 2kπ veya f(x) = π − g(x) + 2kπ.
- Aynı kosinüs demek aynı yatay konum. x eksenine göre yansıtınca −u çıkar. cos f(x) = cos g(x) ise f(x) = g(x) + 2kπ veya f(x) = −g(x) + 2kπ, kısaca f(x) = ±g(x) + 2kπ.
- Aynı tanjant: O’dan geçen doğru tanjant eksenini tek bir T noktasında keser; çemberi ise karşılıklı iki noktada. Merkeze göre yansıma π + u. tan f(x) = tan g(x) ise f(x) = g(x) + kπ; iki yan da tanımlı olmalı.
- Sinüs ile kosinüs: y = x doğrusuna göre yansıma koordinatların yerini değiştirir; u’nun noktası π/2 − u’nun noktasına gider. cos u = sin(π/2 − u) olduğundan sin f(x) = cos g(x) denklemi sin f(x) = sin(π/2 − g(x)) olur; sonra ilk kural.
Adım 1 / 4
Çözümlü örnek
cos 2x = cos x denkleminin genel çözümünü ve [0, 2π) aralığındaki köklerini bulun.
Çözümü gösterÇözümü gizle
- 2x = x + 2kπ → x = 2kπ.
- 2x = −x + 2kπ → 3x = 2kπ → x = 2kπ/3.
- x = 2kπ kökleri zaten x = 2kπ/3’ün içinde (k, 3’ün katıyken). Genel çözüm x = 2kπ/3.
- [0, 2π) içinde: 0, 2π/3 ve 4π/3.
x = 2kπ/3; üç kök: 0, 2π/3, 4π/3
Çözümlü örnek
sin 3x = cos x denklemini çözün.
Çözümü gösterÇözümü gizle
- cos x = sin(π/2 − x): denklem sin 3x = sin(π/2 − x) olur.
- 3x = π/2 − x + 2kπ → 4x = π/2 + 2kπ → x = π/8 + kπ/2.
- 3x = π − (π/2 − x) + 2kπ = π/2 + x + 2kπ → 2x = π/2 + 2kπ → x = π/4 + kπ.
x = π/8 + kπ/2 veya x = π/4 + kπ (k ∈ ℤ); [0, 2π) içinde altı kök
Çözümlü örnek
tan 3x = tan x denklemini çözün.
Çözümü gösterÇözümü gizle
- 3x = x + kπ → x = kπ/2.
- k tek iken x = π/2, 3π/2, …: bu açılarda tan x (ve tan 3x) tanımsız, kök olamaz.
- k çift iken x = kπ/2 = mπ: tan 3x = tan x = 0, sağlanıyor. Çözüm x = mπ, m ∈ ℤ.
x = kπ, k ∈ ℤ
3 · Aralıktaki kökler
Açı katlanınca kökler çoğalır
Sınavlarda çoğu zaman bütün kökler değil, bir aralıktaki kökler sorulur: kaç tane, toplamları ne? Açı x yerine 2x ya da 3x olunca dalga sıkışır ve aynı doğruyu daha çok keser.
- y = sin x eğrisi ile y = 1/2 doğrusu [0, 2π) aralığında iki kez kesişir: π/6 ve 5π/6.
- sin 2x = 1/2: periyot π’ye iner, dalga [0, 2π) aralığına iki kez sığar. Kökler π/12, 5π/12, 13π/12, 17π/12: 4 kök.
- sin 3x = 1/2: periyot 2π/3, üç dalga, 6 kök.
- Neden? u = 3x dersek x ∈ [0, 2π) iken u ∈ [0, 6π): üç tam tur, her turda iki kök. u = π/6 + 2kπ veya u = 5π/6 + 2kπ; 3’e bölünce x = π/18 + 2kπ/3 veya x = 5π/18 + 2kπ/3.
Adım 1 / 4
Çözümlü örnek
sin 2x = 1/2 denkleminin [0, 2π) aralığındaki köklerinin toplamı kaçtır?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- 2x = π/6 + 2kπ veya 2x = 5π/6 + 2kπ; ikiye böl: x = π/12 + kπ veya x = 5π/12 + kπ.
- k = 0 ve k = 1: π/12, 13π/12, 5π/12, 17π/12 (k = 2’de 2π aşılır).
- Toplam (1 + 13 + 5 + 17)π/12 = 36π/12 = 3π.
3π
Çözümlü örnek
cos(2x − π/3) = 1/2 denkleminin [0, π] aralığında kaç kökü vardır?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- 2x − π/3 = π/3 + 2kπ veya 2x − π/3 = −π/3 + 2kπ.
- İlkinden x = π/3 + kπ, ikincisinden x = kπ.
- [0, π] içinde (uçlar dahil): 0, π/3 ve π. 3 kök.
3 kök: 0, π/3, π
4 · Tek açıya, tek fonksiyona
Değişken değiştir, çarpanlara ayır
Kazanımın genel biçimi a · sin f(x) + b · cos g(x) = c: iki yanda farklı açılar ve farklı fonksiyonlar olabilir. Yol hep aynı: önce tek açıya, sonra tek fonksiyona indir. Önceki derste gördüğümüz iki kat açı formülleri burada işe yarar.
- sin x + cos 2x = 0. Denklemde iki farklı açı var: x ve 2x. Grafiğe bakınca eğri [0, 2π) aralığında x eksenine üç yerde değiyor. Bunlar tam olarak hangi noktalar?
- cos 2x = 1 − 2 sin²x yazınca her şey sin x cinsinden olur: sin x + 1 − 2 sin²x = 0, yani 2 sin²x − sin x − 1 = 0. t = sin x deyince 2t² − t − 1 = 0 → (2t + 1)(t − 1) = 0: t = 1 ya da t = −1/2. İkisi de [−1, 1] aralığında.
- sin x = 1: y = 1 doğrusu çembere tepede değer: x = π/2.
- sin x = −1/2: y = −1/2 doğrusu çemberi iki noktada keser: x = 7π/6 ve x = 11π/6.
- Grafikte doğrula: eğri x eksenini 7π/6 ve 11π/6’da keser, π/2’de ise eksene değip geri döner (orada sin x en büyük değerinde). [0, 2π) içinde Ç = {π/2, 7π/6, 11π/6}.
Adım 1 / 5
Çözümlü örnek
cos 2x + 5 sin x = 3 denkleminin [0, 2π) aralığındaki köklerini bulun.
Çözümü gösterÇözümü gizle
- cos 2x = 1 − 2 sin²x: 1 − 2 sin²x + 5 sin x = 3 → 2 sin²x − 5 sin x + 2 = 0.
- t = sin x: 2t² − 5t + 2 = 0 → (2t − 1)(t − 2) = 0 → t = 1/2 ya da t = 2.
- sin x = 2 olamaz (|sin x| ≤ 1), atılır. sin x = 1/2 → π/6 ve 5π/6.
π/6 ve 5π/6
Çözümlü örnek
sin 2x = cos x denkleminin [0, 2π) aralığında kaç kökü vardır?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- 2 sin x · cos x − cos x = 0 → cos x · (2 sin x − 1) = 0.
- cos x = 0 → π/2 ve 3π/2.
- sin x = 1/2 → π/6 ve 5π/6.
- Toplam 4 kök. (İki yanı cos x’e bölseydik π/2 ile 3π/2’yi kaybederdik.)
4 kök: π/6, π/2, 5π/6, 3π/2
5 · Sinüs ve kosinüs birlikte
Çemberi bir doğruyla kes
√3 sin x + cos x = 1 gibi denklemlerde sinüs ve kosinüs aynı açıyla birlikte geçer. İki yoldan bakabiliriz:
- Geometri: P(cos x, sin x) noktasının koordinatlarına X ve Y dersek denklem b · X + a · Y = c olur: bir doğru. Kökler, bu doğrunun birim çemberi kestiği noktalar. Doğrunun O’ya uzaklığı d = |c| ÷ √(a² + b²).
- Cebir: R = √(a² + b²) olsun. (a ÷ R)² + (b ÷ R)² = 1 olduğundan cos φ = a ÷ R ve sin φ = b ÷ R olacak bir φ açısı var. Toplam formülüyle a sin x + b cos x = R · (sin x · cos φ + cos x · sin φ) = R · sin(x + φ). Denklem tek bir sinüse iner: sin(x + φ) = c ÷ R.
√3 sin x + cos x = 1
- R = √(a² + b²)
- —
- Doğru
- —
- Tek sinüse indir
- —
- [0, 2π) içinde
- —
Çözümlü örnek
√3 sin x + cos x = 1 denklemini çözün.
Çözümü gösterÇözümü gizle
- R = √(3 + 1) = 2. İki yanı 2’ye böl: (√3/2) sin x + (1/2) cos x = 1/2.
- cos(π/6) = √3/2 ve sin(π/6) = 1/2: sin x · cos(π/6) + cos x · sin(π/6) = sin(x + π/6). Denklem sin(x + π/6) = 1/2 olur.
- x + π/6 = π/6 + 2kπ → x = 2kπ; x + π/6 = 5π/6 + 2kπ → x = 2π/3 + 2kπ.
- Geometride: X + √3 · Y = 1 doğrusu çemberi (1, 0) ve (−1/2, √3/2) noktalarında keser; bunlar 0 ve 2π/3 açılarının noktaları.
x = 2kπ veya x = 2π/3 + 2kπ, k ∈ ℤ
Çözümlü örnek
3 sin x + 4 cos x = m denkleminin çözümü olması için m kaç farklı tam sayı değeri alabilir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- R = √(9 + 16) = 5: sol yan 5 · sin(x + φ) biçiminde, değerleri [−5, 5] aralığında.
- Çözüm var ⟺ m² ≤ 25 ⟺ −5 ≤ m ≤ 5.
- Tam sayılar −5, −4, …, 5: 11 tane.
11
6 · Gökyüzünde denklem
Gün kaç saat?
Dünya’nın dönme ekseni yörüngesine göre yaklaşık 23,44° eğik. Bu yüzden gün uzunluğu yıl boyunca değişir: yazın uzun, kışın kısa. Bu değişimi basitleştirilmiş bir sinüs modeliyle yazalım:
L(t) = 12 + A · sin(2π(t − 80) ÷ 365)
Burada t yılın kaçıncı günü (1 Ocak = 1; 80. gün 21 Mart), L saat cinsinden gün uzunluğu, A ise enleme bağlı bir genlik. “Gün uzunluğu şu kadar olan günler hangileri?” sorusu bir trigonometrik denklemdir.
12 + 3 · sin(2π(t − 80) ÷ 365) = 13,5
- Genlik A
- —
- Denklem
- —
- Günler
- —
Model: Güneş’in merkezinin ufkun üstünde kaldığı süre, atmosferin ışığı kırması yok sayılarak. Gerçek gün uzunlukları bundan birkaç dakika uzundur; tarihler de birkaç gün kayabilir.
Çözümlü örnek
İstanbul için A ≈ 3 alınırsa model L(t) = 12 + 3 · sin(2π(t − 80) ÷ 365) olur. Modele göre gün uzunluğu hangi günlerde 13,5 saattir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- u = 2π(t − 80) ÷ 365 dersek 12 + 3 · sin u = 13,5 → sin u = 1/2.
- u = π/6 + 2kπ veya u = 5π/6 + 2kπ. Bir yılda u, 2π uzunluğunda bir aralığı tarar; bu aralıkta u = π/6 ve u = 5π/6.
- u = π/6 → t − 80 = 365 ÷ 12 ≈ 30,4 → t ≈ 110: 20 Nisan. u = 5π/6 → t − 80 = 5 · 365 ÷ 12 ≈ 152,1 → t ≈ 232: 20 Ağustos.
- İki gün, modelin en uzun gününün (20 Haziran) iki yanında simetrik: sin x = a’nın iki kökü gibi.
20 Nisan ve 20 Ağustos (model)
Çözümlü örnek
Uluslararası Uzay İstasyonu’nun (ISS) yörüngesi ekvatorla yaklaşık 51,6° açı yapar ve bir turu yaklaşık 93 dakika sürer. İstasyon ekvatoru güneyden kuzeye geçtikten t dakika sonra, tam altındaki noktanın enlemi φ için sin φ = sin 51,6° · sin(2πt ÷ 93) bağıntısı geçerlidir (yörünge çember kabul edilir). İstasyon bir tur içinde İstanbul’un enleminden (φ ≈ 41°) hangi anlarda geçer? (sin 41° ≈ 0,656; sin 51,6° ≈ 0,784)
Çözümü gösterÇözümü gizle
- sin(2πt ÷ 93) = 0,656 ÷ 0,784 ≈ 0,837. u = 2πt ÷ 93 dersek sin u ≈ 0,837.
- Esas çözüm u ≈ arcsin 0,837 ≈ 56,8°; ikinci kök 180° − 56,8° = 123,2°.
- Bir tam tur 360° = 93 dakika: t ≈ 93 · 56,8 ÷ 360 ≈ 14,7 dakika ve t ≈ 93 · 123,2 ÷ 360 ≈ 31,8 dakika.
- İlkinde kuzeye çıkarken, ikincisinde güneye inerken geçer; arada yaklaşık 17 dakika istasyon 41°’nin kuzeyindedir.
Ekvatordan geçtikten ≈ 14,7 ve ≈ 31,8 dakika sonra. Oslo’nun enlemi (≈ 60°) için sin 60° ÷ sin 51,6° > 1 olur: denklemin çözümü yok, istasyon o enlemin üzerinden hiç geçmez.
Kısa tarih
Tablodan denkleme
Batlamyus (Ptolemaios) · 2. yüzyıl
Almagest’teki kiriş tablosu yarım derece aralıklarla hazırlanmıştı. Gökbilimciler tabloyu iki yönde kullandı: açıdan kirişe ve ölçülen bir değerden açıya. İkincisi, bugünkü dille, bir trigonometrik denklemin esas çözümünü bulmaktır.
el-Kâşî · 15. yüzyıl
Semerkant’ta sin 1°’i bulmak için sin 3θ = 3 sin θ − 4 sin³θ ilişkisinden, bilinen sin 3° değeriyle üçüncü dereceden bir denklem kurdu ve adım adım yaklaşarak çözdü.
François Viète · 1595
Adriaan van Roomen’in 1593’te bütün matematikçilere sorduğu 45. dereceden denklemin, bir yayın kirişini 45 katının kirişine bağladığını fark etti ve 23 pozitif kökünü verdi.
Johannes Kepler · 1609
Astronomia Nova’da gezegenin yörüngedeki yerini bulmak için bugün Kepler denklemi denen M = E − e · sin E eşitliğini kullandı. Bu denklemin E için kapalı bir çözüm formülü yok; bugün de adım adım yaklaşarak çözülür.
el-Kâşî ve sin 1° · Kepler yasaları · Sinüs kelimesinin kökeni
Özet
Tek bakışta
Kendini dene
10 soru
Puan kaydedilmez. Her sorudan sonra açıklamayı oku.
Bu konuda neler öğrendin?
- a·sin f(x) + b·cos g(x) = c biçimindeki trigonometrik denklemlerin çözümü.
Öğretim programındaki kazanımların kısa özetleri.
Trigonometrik Denklemler: sık sorulanlar
Trigonometrik Denklemler kaçıncı sınıf konusu?
12. sınıf konusudur. MEB öğretim programında “Trigonometri” ünitesinde, “Trigonometrik Denklemler” adıyla yer alır.
Trigonometrik Denklemler TYT’de mi, AYT’de mi?
Konu çizgimizde AYT Matematik konusudur (12. sınıf). MEB’in 2026 YKS’ye esas kazanım belgesi konuları TYT ve AYT diye ayırmaz; bu ayrım bizim önerimizdir.
Bu ders ücretsiz mi?
Evet. Ders herkese açık, kayıt gerekmez: 4 adım adım sahne, 14 çözümlü örnek ve 10 soruluk bir sınama bu sayfada. Ücretsiz üye olursan portalda hangi konulara baktığın kaydedilir.
Ücretsiz üyelikle kaldığın yerden devam et
AYT Matematik konularının hepsi konu çizgisinde sırayla. Üye olunca hangi konulara baktığın kaydedilir; TYT konularının tam anlatımları da portalda açılır. Toplam 58 konu anlatımı var: TYT’de 30, AYT’de 28.