=====Общее определение===== - Косинус острого угла равен отношению проекции к наклонной. - Косинус тупого угла равен косинусу смежного с ним угла, взятого с другим знаком. - Косинус прямого угла равен нулю. - Косинус развернутого угла равен минус единице. =====Корректность определения косинуса===== Значение косинуса угла не зависит от того, какую длину наклонной выбрать. ====Доказательство===== ===Первый способ.=== Следует из корректности определения синуса и теоремы Пифагора. ===Второй способ.=== Следует из подобия треугольников. =====Свойства косинуса===== - Косинус любого угла не больше $1$ и не меньше $-1$. - $\cos{(180^\circ-\alpha)}=-\cos{\alpha}$. - При возрастании угла от $0^\circ$ до $180^\circ$ косинус убывает от 1 до -1. - Косинус однозначно определяет угол. {{:math-public:070a.jpg?direct&300|}} {{:math-public:070b.jpg?direct&300|}} ====Доказательство==== ===Докажем первый пункт теоремы.=== Первое свойство следует из того, что проекция меньше наклонной. ===Докажем второй пункт теоремы.=== Второе свойство следует из того, что углы $180^\circ-\alpha$ и $\alpha$ являются смежными. ===Докажем третий пункт теоремы.=== Рассмотрим окружность единичного радиуса с центром в точке $A$ и диаметром $DE$. Пусть на прямой $DE$ задана числовая ось с началом в точке $A$ и единичным отрезком $AE$. Проведем радиус $AB$ и получим угол $\a BAE$ некоторой величины $\alpha$. Пусть точка $C$ является проекцией точки $B$ на прямую $DE$. Тогда $\cos{\alpha}=AC$ при $\alpha\leqslant 90^\circ$ и $\cos{\alpha}=-AC$ при $\alpha>90^\circ$. Это означает, что $\cos{\alpha}$ равен координате точки $C$ на оси $AE$. Когда $\alpha$ возрастает $0^\circ$ до $180^\circ$ (то есть, когда точка $B$ пробегает полуокружность от точки $E$ до точки $D$), точка $C$ пробегает диаметр $ED$ от точки $E$ до точки $D$. При этом координата точки $C$, то есть $\cos{\alpha}$, убывает от $1$ до $-1$. ===Докажем четвертый пункт теоремы.=== Пусть $\cos{\alpha}=\cos{\beta}$. Докажем, что тогда $\alpha=\beta$. Действительно, возможно три случая: - $\alpha>\beta$. Тогда по пункту 3 $\cos{\alpha}<\cos{\beta}$. Значит, этот случай не имеет места. - $\alpha<\beta$. Тогда по пункту 3 $\cos{\alpha}>\cos{\beta}$. Значит, этот случай не имеет места. - Следовательно, остаётся только третья возможность: $\alpha=\beta$.