تعلم كيفية رسم دالتي الجيب و جيب التمام بالصيغتين العامتين:
مع شروحات واضحة، وأمثلة خطوة بخطوة، وحلول تفصيلية، يغطي هذا القسم المفاهيم الأساسية مثل السعة، والدورة، وإزاحة الطور، والإزاحة الرأسية لمساعدتك في إتقان رسم الدوال المثلثية بيانيًا.
معلمات الرسم البياني
السعة: $ |a| $
الدورة: $ \dfrac{2\pi}{|k|} $
الإزاحة الأفقية (إزاحة الطور): $d$. لليسار إذا كانت الإشارة سالبة، ولليمين إذا كانت الإشارة موجبة.
الإزاحة الرأسية: $c$. لأعلى إذا كانت موجبة، ولأسفل إذا كانت سالبة.
أساسيات دائرة الوحدة
من أجل رسم دالتي الجيب وجيب التمام المحولتين، نحتاج إلى معرفة كيفية رسم دالتي الجيب وجيب التمام الأساسيتين. تُعطي دائرة الوحدة (نصف القطر = 1) قيم $\sin(x)$ و $\cos(x)$ عند 5 نقاط أساسية والتي يمكن استخدامها لرسم الدوال الأكثر تعقيدًا. تعطي إحداثيات أي نقطة على دائرة الوحدة جيب التمام وجيب الزاوية في الوضع القياسي المقابل لتلك النقطة.
- الزاوية $x = 0$ تتوافق مع النقطة: $ (1, 0) = (\cos(0), \sin(0)) $
- الزاوية $x = \pi/2$ (أو 90°) تتوافق مع النقطة: $ (0, 1) = (\cos(\pi/2), \sin(\pi/2)) $
- الزاوية $x = \pi$ (أو 180°) تتوافق مع النقطة: $ (-1, 0) = (\cos(\pi), \sin(\pi)) $
- الزاوية $x = 3\pi/2$ (أو 270°) تتوافق مع النقطة: $ (0, -1) = (\cos(3\pi/2), \sin(3\pi/2)) $
- الزاوية $x = 2\pi$ (أو 360°) تتوافق مع النقطة: $ (1, 0) = (\cos(2\pi), \sin(2\pi)) $
رسم دالتي الجيب وجيب التمام: أمثلة مع حلول تفصيلية
المثال 1: التمدد والإزاحة الرأسية
ارسم الرسم البياني للدالة $y = 2 \cos(x) + 1$ على مدى دورة واحدة.
الحل:
معلمات الرسم البياني
- السعة: $|2| = 2$
- الدورة: $2\pi$
- الإزاحة الرأسية: $1$ (أعلى بمقدار وحدة واحدة)
- الإزاحة الأفقية: $0$
ثلاث خطوات لرسم الدالة $y = 2 \cos(x) + 1$:
1) نبدأ برسم $y = \cos(x)$ باستخدام قيم $x$ و $y$ من دائرة الوحدة (الرسم البياني الأزرق أدناه).
$$ \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline x & 0 & \dfrac{\pi}{2} & \pi & \dfrac{3\pi}{2} & 2\pi \\ \hline y & 1 & 0 & -1 & 0 & 1 \\ \hline \end{array} $$
2) ثم نرسم $y = 2 \cos(x)$ عن طريق تمدد $y = \cos(x)$ بمقدار 2 (الرسم البياني الأخضر أدناه).
3) وأخيرًا، نرسم $y = 2 \cos(x) + 1$ بالإزاحة لأعلى بمقدار وحدة واحدة (الرسم البياني الأحمر أدناه).

المثال 2: التمدد الرأسي، والإزاحة، والانعكاس
ارسم الرسم البياني للدالة $y = - 2 \sin(x) - 1$ على مدى دورة واحدة.
الحل:
معلمات الرسم البياني
- السعة: $|-2| = 2$
- الدورة: $2\pi$
- الإزاحة الرأسية: $-1$ (أسفل بمقدار وحدة واحدة)
- الإزاحة الأفقية: $0$
ثلاث خطوات لرسم الدالة $y = - 2 \sin(x) - 1$:
1) نبدأ برسم $y = \sin(x)$ باستخدام قيم $x$ و $y$ من دائرة الوحدة (الرسم البياني الأزرق أدناه).
$$ \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline x & 0 & \dfrac{\pi}{2} & \pi & \dfrac{3\pi}{2} & 2\pi \\ \hline y & 0 & 1 & 0 & -1 & 0 \\ \hline \end{array} $$
2) ثم نرسم $y = - 2 \sin(x)$ عن طريق تمدد $y = \sin(x)$ بمقدار 2 وانعكاسه على محور السينات (الرسم البياني الأخضر أدناه).
3) وأخيرًا، نرسم $y = - 2 \sin(x) - 1$ بالإزاحة لأسفل بمقدار وحدة واحدة (الرسم البياني الأحمر أدناه).

المثال 3: تغيير الدورة وإزاحة الطور
ارسم الرسم البياني للدالة $y = 3 \cos(2x + \dfrac{\pi}{3}) - 1$ على مدى دورة واحدة.
الحل:
معلمات الرسم البياني
- السعة: $|3| = 3$
- الدورة: $\dfrac{2\pi}{2} = \pi$
- الإزاحة الرأسية: $-1$ (أسفل بمقدار وحدة واحدة)
الإزاحة الأفقية: بسبب الحد $\dfrac{\pi}{3}$، يتم إزاحة الرسم البياني أفقياً. نعيد كتابة الدالة المعطاة كالتالي:
ويمكننا الآن كتابة الإزاحة على أنها تساوي $\dfrac{\pi}{6}$ لليسار.
ثلاث خطوات لرسم الدالة $y = 3 \cos(2x + \dfrac{\pi}{3}) - 1$:
1) نبدأ برسم $3 \cos(2x)$ بقيم صغرى وعظمى -3 و +3 على مدى دورة واحدة $= \pi$ (الرسم البياني الأزرق أدناه).
2) ثم نرسم $y = 3 \cos(2x) - 1$ بترجمة الرسم البياني السابق وحدة واحدة لأسفل (الرسم البياني الأخضر أدناه).
3) نقوم الآن بإزاحة الرسم البياني السابق بمقدار $\dfrac{\pi}{6}$ لليسار (الرسم البياني الأحمر أدناه) بحيث تبدأ الدورة المرسومة عند $-\dfrac{\pi}{6}$ وتنتهي عند $-\dfrac{\pi}{6} + \pi = \dfrac{5\pi}{6}$ وهي دورة واحدة $= \pi$.

المثال 4: المعلمات العشرية
ارسم الرسم البياني للدالة $y = -0.2 \sin\left(0.5x - \dfrac{\pi}{6} \right) + 0.1$ على مدى دورة واحدة.
الحل:
معلمات الرسم البياني
- السعة: $|-0.2| = 0.2$
- الدورة: $\dfrac{2\pi}{0.5} = 4\pi$
- الإزاحة الرأسية: $0.1$ (أعلى بمقدار 0.1 وحدة)
الإزاحة الأفقية: بسبب الحد $- \dfrac{\pi}{6}$، يتم إزاحة الرسم البياني أفقياً. نعيد كتابة الدالة المعطاة كالتالي:
ويمكننا الآن كتابة الإزاحة على أنها تساوي $\dfrac{\pi}{3}$ لليمين.
ثلاث خطوات لرسم الدالة $y = -0.2 \sin\left(0.5x - \dfrac{\pi}{6} \right) + 0.1$:
1) نبدأ برسم $y = -0.2 \sin(0.5x)$ بقيم صغرى وعظمى $-0.2$ و $0.2$ على مدى دورة واحدة $= 4\pi$ (الرسم البياني الأزرق أدناه).
2) ثم نرسم $y = -0.2 \sin(0.5x) + 0.1$ بترجمة الرسم البياني السابق 0.1 وحدة لأعلى (الرسم البياني الأخضر أدناه).
3) ثم نقوم بإزاحة الرسم البياني السابق بمقدار $\dfrac{\pi}{3}$ لليمين (الرسم البياني الأحمر أدناه) بحيث تبدأ الدورة المرسومة عند $\dfrac{\pi}{3}$ وتنتهي عند $\dfrac{\pi}{3} + 4\pi$، وهي دورة واحدة $= 4\pi$.

المثال 5: العمل بالدرجات
ارسم الرسم البياني للدالة $y = 2 \cos(2x - 60^\circ) - 2$ على مدى دورة واحدة.
الحل:
معلمات الرسم البياني
- السعة: $|2| = 2$
- الدورة: $\dfrac{360^\circ}{2} = 180^\circ$
- الإزاحة الرأسية: $-2$ (أسفل بمقدار وحدتين)
الإزاحة الأفقية: بسبب الحد $-60^\circ$، يتم إزاحة الرسم البياني أفقياً. نعيد كتابة الدالة المعطاة كالتالي:
ويمكننا الآن كتابة الإزاحة على أنها تساوي $30^\circ$ لليمين.
ثلاث خطوات لرسم الدالة $y = 2 \cos(2x - 60^\circ) - 2$:
1) نبدأ برسم $y = 2 \cos(2x)$ بقيم صغرى وعظمى $-2$ و $+2$ على مدى دورة واحدة $= 180^\circ$ (الرسم البياني الأزرق أدناه).
2) ثم نرسم $y = 2 \cos(2x) - 2$ بترجمة الرسم البياني السابق وحدتين لأسفل (الرسم البياني الأخضر أدناه).
3) وأخيرًا، نقوم بإزاحة الرسم البياني السابق بمقدار $30^\circ$ لليمين (الرسم البياني الأحمر أدناه) بحيث تبدأ الدورة المرسومة عند $30^\circ$ وتنتهي عند $30^\circ + 180^\circ = 210^\circ$، وهي دورة واحدة $= 180^\circ$.

المثال 6: الدورات الكسرية
ارسم الرسم البياني للدالة $y = -2 \sin\left(\dfrac{x}{3} + \dfrac{\pi}{3}\right) - 1$ على مدى دورة واحدة.
الحل:
معلمات الرسم البياني
- السعة: $|-2| = 2$
- الدورة: $\dfrac{2\pi}{\dfrac{1}{3}} = 6\pi$
- الإزاحة الرأسية: $-1$ (أسفل بمقدار وحدة واحدة)
الإزاحة الأفقية: بسبب الحد $\dfrac{\pi}{3}$، يتم إزاحة الرسم البياني أفقياً. نعيد كتابة الدالة المعطاة كالتالي:
ويمكننا الآن كتابة الإزاحة على أنها تساوي $\pi$ لليسار.
ثلاث خطوات لرسم الدالة $y = -2 \sin\left(\dfrac{x}{3} + \dfrac{\pi}{3}\right) - 1$:
1) نبدأ برسم $-2 \sin\left(\dfrac{x}{3}\right)$ بقيم صغرى وعظمى $-2$ و $+2$ على مدى دورة واحدة $= 6\pi$ (الرسم البياني الأزرق أدناه).
2) ثم نرسم $y = -2 \sin\left(\dfrac{x}{3}\right) - 1$ بترجمة الرسم البياني السابق وحدة واحدة لأسفل (الرسم البياني الأخضر أدناه).
3) ثم نقوم بإزاحة الرسم البياني السابق بمقدار $\pi$ لليسار (الرسم البياني الأحمر أدناه) بحيث تبدأ الدورة المرسومة عند $-\pi$ وتنتهي عند $5\pi$ وهي دورة واحدة $= 6\pi$.

مراجع إضافية وروابط
- دالة الجيب
- دالة جيب التمام
- استخدام دالة الجيب لنمذجة المسائل
- تطبيق تفاعلي لدالة جيب التمام HTML5
- درس تعليمي حول دالة الجيب (1) - مسائل
- رياضيات المرحلة المتوسطة (الصفوف 6، 7، 8، 9) - أسئلة ومسائل مجانية
- رياضيات المرحلة الثانوية (الصفوف 10، 11 و 12) - أسئلة ومسائل مجانية
- رياضيات المرحلة الأساسية (الصفوف 4 و 5) - أسئلة ومسائل مجانية
- الصفحة الرئيسية