8. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
1. กฎของไซน์
พิจารณารูปสามเหลี่ยมมุมฉาก เราหาความสัมพันธ์ของความยาวด้านต่าง ๆ กับค่าไซน์ของ
มุมต่าง ๆ ได้ดังนี้
สาหรับรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ABC โดยที่ B เป็นมุมฉาก
C
ให้ เป็นความยาวด้านตรงข้ามมุม A
a
b b เป็นความยาวด้านตรงข้ามมุม B
a
และ c เป็นความยาวด้านตรงข้ามมุม C
A c B
a
จากอัตราส่วนตรีโกณมิติของมุม A จะได้ sin A =
b
c
จากอัตราส่วนตรีโกณมิติของมุม C จะได้ sin C =
b
ดังนั้นเราจะได้ว่า sin A 1 และ sin C 1
a b c b
และเนื่องจาก B เป็นมุมฉาก ดังนั้น sin B 1
b b
sin A sin B sin C
สรุปได้ว่า
a b c
ซึ่งจะเรียกว่ากฎของไซน์ แต่ถ้าเราอยากทราบต่อไปว่า ถ้าพิจารณารูปสามเหลี่ยมใด ๆ แล้วเราจะยังคงได้
กฎของไซน์แบบนี้หรือไม่
เมื่อมุมทุกมุมเป็นมุมแหลม เมื่อมีมุมหนึ่งเป็นมุมป้าน
7
13. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่างเพิ่มเติม
ตัวอย่าง ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี A = 27 , B = 43 และ a = 3 จงหา b และ c
sin A sin B sin C
วิธีทา ใช้กฎของไซน์
a b c
หา b ได้จาก sin A
sin B
a b
sin 27 sin 43
แทน A, B และ a จะได้
3 b
0.4540 0.6820
จากตารางค่าฟังก์ชันไซน์ จะได้
3 b
แล้ว b = 4.5066
หา c ได้จาก sin A
sin C และ C = 180 – A – B = 110
a c
sin 27 sin110
แทน A,a และ C จะได้
3 c
0.4540 0.9397
จากตารางค่าฟังก์ชันไซน์ จะได้
3 c
แล้ว c = 6.2095
หมายเหตุ นักเรียนสามารถเปิดตารางหาค่าไซน์ได้จากการเรียนเรื่องตรีโกณมิติเนื้อหาตอนที่ 7
12
14. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่าง ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี A = 50 , B = 60 และ c = 2 จงหา a และ b
sin A sin B sin C
วิธีทา ใช้กฎของไซน์
a b c
โจทย์กาหนด A และ B เราสามารถหา C = 180 – A – B = 70
sin A sin C
หา a ได้จาก
a c
sin 50 sin 70
แทน A, C และ c จะได้
a 2
0.7660 0.9397
จากตารางค่าฟังก์ชันไซน์ จะได้
a 2
แล้ว a = 1.6303
หา b ได้จาก sin B
sin C
b c
sin 60 sin 70
แทน B, C และ c จะได้
b 2
0.8660 0.9397
จากตารางค่าฟังก์ชันไซน์ จะได้
b 2
แล้ว b = 1.8431
13
15. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
นักเรียนได้ทราบแล้วว่าการหากฎของไซน์นั้น เราเริ่มพิจารณาจากการหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยม
ใด ๆ ในแบบต่าง ๆ 3 แบบ และต่อไปนี้เรากลับมาดูสูตรการหาพื้นที่ในแบบต่าง ๆ อีกครั้งดังนี้
สาหรับรูปสามเหลี่ยม ABC
C
C
a
b a b
A c B A c B
1 1 1
พื้นที่ของ ABC = bc sin A = ca sin B = ab sin C
2 2 2
ซึ่งสรุปได้เป็นสูตรดังนี้
1
พื้นที่ = ผลคูณของ กับค่าไซน์ของมุมมุมหนึ่งกับความยาวด้านประกอบมุมนั้นทั้งสอง
2
ด้าน
ตัวอย่าง จงหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยม ABC ซึ่ง a=5, b=7 และ C = 60
1
วิธีทา พื้นที่ของ ABC = ab sin C
2
1 1 3 35 3
= 5 7 sin 60 = 5 7
2 2 2 4
ตัวอย่าง จงหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วซึ่งมีมุมยอดเท่ากับ 30 และด้านประกอบมุมยอดยาว 8 หน่วย
1
วิธีทา พื้นที่ของ = (ด้านประกอบมุมยอด)2 sin (มุมยอด)
2
1 1 1
= 82 sin 30 = 64 = 16 ตารางหน่วย
2 2 2
14
16. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดเพิ่มเติม
เรื่อง
กฎของไซน์
1. สาหรับรูปสามเหลี่ยม ABC
1.1 จงหา b และ c เมื่อกาหนด A = 45 , B = 60 และ a=4
1.2 จงหา B และ C เมื่อกาหนด A = 120 , a = 3 และ b=1
1.3 จงหา a เมื่อกาหนด A = 30 , B = 60 และ b=2
1.4 จงหา b เมื่อกาหนด A = 45 , B = 30 และ c=3
2. จงหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยม ABC จากสิ่งที่กาหนดให้ต่อไปนี้
2.1 a = 3 , b=4 และ C = 45
2.2 c = 5 , b=2 และ A = 60
2.3 a = 1 , c=3 และ B = 135
2.4 a = 2 , b=3 และ A + B = 150
2.5 a = 4 , c=5 และ A + C = 120
2.6 b = 1 , c=2 และ B + C = 30
15
18. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
2. กฎของโคไซน์
ตอนที่นักเรียนได้เรียนเรื่องทฤษฎีบทพีทาโกรัสนั้น เราพิจารณาเฉพาะรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก
ซึ่งเราได้ว่า สาหรับรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ABC ซึ่งมี A เป็นมุมฉาก
C
a2 = b2 + c2 หรือ
a a = b2 c2
b
A c B
ถ้าหดมุม A ให้เล็กลงเป็นมุมแหลม โดยให้ค่า b และค่า c คงเดิม จะเห็นว่าค่า a จะน้อยลง
C จากรูปจะเห็นว่า
a< b2 c2 หรือ
b a
a2 = b2 + c2 + x สาหรับบางค่า x
A c B
ถ้าขยายมุม A ให้ใหญ่ขึ้นเป็นมุมป้าน โดยให้ค่า b และค่า c คงเดิม จะเห็นว่าค่า a จะเพิ่มขึ้นด้วย
C จากรูปจะเห็นว่า
a a> b2 c2 หรือ
b
B a2 = b2 + c2 + y สาหรับบางค่า y
c
A
จาก 2 กรณีข้างต้น จะเห็นว่าค่า x และค่า y ขึ้นอยู่กับมุม A ซึ่งต่อไปเราจะหาความสัมพันธ์ดังกล่าว
17
22. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่างเพิ่มเติม
ตัวอย่าง ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี a=2,b=3 และ c=4 จงหา A, B และ C
วิธีทา ใช้กฎของโคไซน์
หา A ใช้สูตร a2 = b2 + c2 – 2bc cos A
แทนค่า a, b, c จะได้ 4 = 9 + 16 – 24 cos A
21 7
แล้ว cos A = = 0.875
24 8
จากตารางค่าฟังก์ชันโคไซน์ได้ A 28 57
หา B ใช้สูตร b2 = a2 + c2 – 2ac cos B
แทนค่า a, b, c จะได้ 9 = 4 + 16 – 16 cos B
11
แล้ว cos B = = 0.6875
16
จากตารางค่าฟังก์ชันโคไซน์ได้ B 46 34
และ C = 180 – A – B 10429
ตัวอย่าง ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี a = 5 , b=6 และ C = 60 จงหา A
วิธีทา ใช้กฎของโคไซน์
หา c ใช้สูตร c2 = a2 + b2 – 2ab cos C
แทนค่า a, b และ C จะได้ c2 = 25 + 36 – 30 = 31 และ c = 31
ต่อไปจะหาค่า A จากสูตร a2 = b2 + c2 – 2bc cos A
แทนค่า a, b, c จะได้ 25 = 36 + 31 – 12 31 cos A
A 51 3
42 42
แล้ว cos A = 0.6286 ได้
12 31 12 5.568
21
23. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
หลังจากที่เรามีกฎของไซน์และกฎของโคไซน์แล้ว นักเรียนลองดูตัวอย่างต่อไปนี้ และจงพิจารณา
เลือกใช้กฎทั้งสองนี้อย่างเหมาะสม
ตัวอย่าง ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี a=3 , b=5 และ A = 30 จงหาค่าที่เหลือทั้งหมด
sin A sin B sin C
วิธีทา เลือกใช้กฎของไซน์
a b c
หา B จากสูตร sin A
sin B
a b
sin 30 sin B 5 1 5
แทน a,b และ A จะได้ แล้ว sin B = = 0.8333
3 5 3 2 6
ฉะนั้น B 56 27 และ C = 180 – A – B 93 33
ต่อไปเราสามารถหาค่า c ได้จากกฎของไซน์ sin A
sin C ฉะนั้น c 5.988
a c
หรือหาค่า c ได้จากกฎของโคไซน์ c2 = a2+b2 – 2ab cos C ฉะนั้น c2 35.8575
และไม่ว่าจะใช้วิธีใด จะได้ c 5.988
ตัวอย่าง ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี a=3 , b=5 และ C = 60 จงหาค่าที่เหลือทั้งหมด
วิธีทา เลือกใช้กฎของโคไซน์ c2 = a2 + b2 – 2ab cos C
1
แทน a,b และ C จะได้ c2 = 9 + 25 – 2 × 3 × 5 × = 19 ดังนั้น c = 19
2
ต่อไปเราหา A และ B ได้ทั้ง 2 วิธีคือ
sin A sin C
กฎของไซน์ และ B = 180 – A – C
a c
กฎของโคไซน์ a2 = b2 + c2 – 2bc cos A และ B = 180 – A – C
และไม่ว่าจะใช้วิธีใด จะได้ A 36 35 และ B 83 25
22
33. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดระคน
1. ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี a=2, b=1 และ c= 3 จงพิจารณาว่าข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง
ก. A C = 135 ข. A B = 120
ค. B C = 120 ง. B = 45
3
2. ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มีมุม A เป็นมุมป้าน และ sin A = , sin B = 1 จงหาอัตราส่วน a:b:c
2 2
ก. 3:3:3 ข. 3:1:1 ค. 1: 3:2 ง. 3:2:2
3. ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี a = 10 , B = 60 และ C = 45 จงพิจารณาว่าข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง
ก. A = 75 , b = 15 2 – 5 6 ข. b = 15 2 – 5 6 , c = 3 –1
ค. b = 6 – 2 , c = 10( 3 – 1) ง. A = 75 , c = 5( 3 – 1)
4. กาหนดให้รูปสามเหลี่ยม ABC มีสมบัติว่า sin2 A + sin2 B = sin2 C จงหาค่าของ C
ก. 30 ข. 45 ค. 60 ง. 90
5. ถ้าลากเส้นแบ่งครึ่งมุม C ของรูปสามเหลี่ยม ABC ไปพบด้านตรงข้าม AB ที่จุด D
AD
แล้ว จะเท่ากับข้อใด
BD
C
A D B
sin A sin C sin B sin C
ก. ข. ค. ง.
sin C sin B sin A sin A
6. ถ้ารูปสามเหลี่ยม ABC มี c = 12 , b = 8 และ B = 45 จงหาพื้นที่ของ ABC
ก. 3 3 ข. 3 3 ค. 3 ง. 3
32