EDUvia4X® | 2MEO | Veřejná ukázka výuky matematiky
Matematika2MEOGoniometrie a trigonometrie45 minutEDUvia4X®

30°, 45°, 60°: hodnoty, které nemusíme lovit v kalkulačce

8. vyučovací hodina: významné úhly a přesné hodnoty sinu a kosinu.

Školní rok 2026/2027 • realizace: 5. 10. 2026

Minule jsme zjistili, že bod na jednotkové kružnici má souřadnice P = (cos α, sin α). Dnes využijeme dva jednoduché trojúhelníky a odvodíme přesné hodnoty pro 30°, 45° a 60°.

Cíle, kritéria úspěchu a způsob práce

Vzdělávací cíl

Žák odvodí a používá přesné hodnoty sinu a kosinu pro úhly 30°, 45° a 60°, propojí je s jednotkovou kružnicí a pomocí znamének určí hodnoty souvisejících úhlů v dalších kvadrantech.

Kritéria úspěchu

  • znám přesné hodnoty sin a cos pro 30°, 45° a 60°,
  • umím je odvodit z trojúhelníku, ne jen opsat z tabulky,
  • využiji znaménka kvadrantu pro související úhly,
  • rozliším přesnou a desetinnou hodnotu,
  • dokážu výsledek zkontrolovat podle jednotkové kružnice.

Rozvíjené kompetence

  • k řešení problémů – odvození hodnot z geometrie,
  • komunikativní – vysvětlení postupu vlastními slovy,
  • digitální – ověření v GeoGebře / kalkulačce až po odhadu,
  • k učení – propojení trojúhelníku a jednotkové kružnice.

Formativní hodnocení

Predikce, krátké párové odvozování, kontrola chybné odpovědi AI a exit ticket.

Pilíře EDUvia4X® v hodině

🧭 Mentorství

Tabulku hodnot nedáme jako hotovou. Žáci ji postupně postaví z geometrie.

🧠 Kritické myšlení

Každou hodnotu lze rychle zkontrolovat: sin 30° musí být menší než sin 60°, hodnoty leží mezi −1 a 1.

🤖 Digitální nástroje / AI

Kalkulačka a GeoGebra slouží ke kontrole přesné hodnoty až po odvození. AI dostane záměrně jednu chybnou odpověď.

⚖️ Etika

Digitální nástroj nenahrazuje vysvětlení. Žák má umět říct, odkud hodnota pochází.

🎯 Sebehodnocení

Na konci žák označí, které hodnoty už zvládá bez nápovědy.

8. hodina – Významné úhly: 30°, 45°, 60°

Cíl: Žák odvodí a používá přesné hodnoty sinu a kosinu pro úhly 30°, 45° a 60°, propojí je s jednotkovou kružnicí a pomocí znamének určí hodnoty souvisejících úhlů v dalších kvadrantech.

0–5 min

1. Aktivace – co už víme z kružnice

Je sin 30° větší, nebo menší než sin 60°? Odpověz nejdřív bez kalkulačky.
Rozklikni po odpovědích žáků
Na jednotkové kružnici je sinus y-ová souřadnice. Bod pro 60° je výš než bod pro 30°, proto sin 60° > sin 30°.

Návaznost na 7. hodinu: připomeň P = (cos α, sin α) a znaménka v I. kvadrantu.

5–14 min

2. Úhel 45° – půlka čtverce

Pravoúhlý rovnoramenný trojúhelník
odvěsny 1 a 1 → přepona √2

po vydělení přeponou: odvěsny = 1/√2 = √2/2
sin 45° = cos 45° = √2 / 2
Proč jsou sinus a kosinus stejné?
Bod pro 45° leží na přímce y = x. Jeho x-ová i y-ová souřadnice jsou stejné.
14–24 min

3. Úhly 30° a 60° – půlka rovnostranného trojúhelníku

Rovnostranný trojúhelník se stranou 2
výška ho rozdělí na trojúhelníky 30°–60°–90°
strany: 1, √3, 2
30°
sin 30° = 1/2
cos 30° = √3/2
60°
sin 60° = √3/2
cos 60° = 1/2
Kontrola bez počítání
Pro 30° je bod nízko a hodně vpravo → sinus menší, kosinus větší. Pro 60° je to naopak.
24–31 min

4. Sestavíme tabulku sami

α0°30°45°60°90°
sin α01/2√2/2√3/21
cos α1√3/2√2/21/20
Pomůcka pro zapamatování
Sinus jde v I. kvadrantu od 0 k 1; kosinus opačně od 1 k 0. Prostřední hodnoty jsou √1/2, √2/2, √3/2 v opačném pořadí.
31–37 min

5. Přeneseme hodnoty do dalších kvadrantů

Urči bez kalkulačky: sin 120° a cos 120°.
Řešení
120° = 180° − 60°. Referenční úhel je 60°. Ve II. kvadrantu je sinus kladný a kosinus záporný, tedy sin 120° = √3/2, cos 120° = −1/2.

Další rychlé otázky: sin 150°, cos 150°, sin 225°, cos 315°.

Výsledky
sin 150° = 1/2; cos 150° = −√3/2; sin 225° = −√2/2; cos 315° = √2/2.
37–41 min

6. Práce s chybou – AI zaměnila souřadnice

„Odpověď AI“: Pro 30° platí sin 30° = √3/2 a cos 30° = 1/2.

Najdi chybu bez kalkulačky
Hodnoty jsou prohozené. Pro 30° leží bod nízko nad osou x a výrazně vpravo. Proto y = sin 30° = 1/2 a x = cos 30° = √3/2.
41–43 min

7. Mini výzva ve dvojici

Úhelsin αcos α
30°??
135°??
240°??
330°??
Řešení
30°: 1/2, √3/2. 135°: √2/2, −√2/2. 240°: −√3/2, −1/2. 330°: −1/2, √3/2.
43–45 min

8. Exit ticket

Bez kalkulačky:
1. sin 30° = ?
2. cos 60° = ?
3. sin 45° = ?
4. Jaké znaménko má cos 120°?
5. Urči přesně sin 150°.
6. 🟢 zvládám | 🟡 potřebuji procvičit | 🔴 potřebuji znovu vysvětlit
Řešení
1. 1/2. 2. 1/2. 3. √2/2. 4. Záporné. 5. 1/2.

Návaznost

Dnes jsme doplnili přesné hodnoty sinu a kosinu pro významné úhly. V 9. hodině můžeme na jednotkové kružnici zavést tangens a kotangens a porovnat, kde jsou definované a jaká mají znaménka.

Doporučené výukové aplikace

GeoGebra

Posuvník α a zobrazení souřadnic bodu pro 30°, 45°, 60° a jejich obrazy v dalších kvadrantech.

EDUvia4X®

Vesmírná mise procvičí přesné hodnoty, referenční úhel a znaménka v kvadrantech.

Dokumentace probíraného učiva

8. hodina – 2MEO: přesné hodnoty sin a cos pro 30°, 45°, 60°; odvození z trojúhelníků 45°–45°–90° a 30°–60°–90°; použití jednotkové kružnice a znamének pro související úhly.